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判斷是對(duì)思維對(duì)象有所斷定的一種思維形式,生命科學(xué)往往要對(duì)研究對(duì)象的特征、性質(zhì)、規(guī)律等作出斷定,對(duì)這一類(lèi)知識(shí)的學(xué)習(xí)稱(chēng)之為判斷學(xué)習(xí)。應(yīng)用邏輯上的充足理由律來(lái)學(xué)習(xí)判斷,既有利于培養(yǎng)求真、追根究底的科學(xué)精神和鉆研精神,又有利于知識(shí)的融會(huì)貫通,還有利于促進(jìn)知識(shí)與生活、生產(chǎn)實(shí)踐的相互聯(lián)系。充足理由律的基本內(nèi)容是:在論證過(guò)程中,一個(gè)判斷被確定為真,總是有理由的。因此,在學(xué)習(xí)判斷時(shí),學(xué)習(xí)者應(yīng)該追問(wèn)如下問(wèn)題:證明該判斷的證據(jù)(包括已被證實(shí)的科學(xué)事實(shí)、已為科學(xué)所證明的定理、定律、原理)有哪些?運(yùn)用證據(jù)論證觀點(diǎn)的推理過(guò)程怎樣?論證過(guò)程中使用了哪些邏輯方法?這些邏輯方法得出的結(jié)論是或然的還是必然的?如果教材沒(méi)有給出證據(jù)和論證過(guò)程,學(xué)習(xí)者應(yīng)該積極主動(dòng)地去尋找。在邏輯學(xué)上,將推理分為演繹推理、歸納推理和類(lèi)比推理。歸納推理和類(lèi)比推理得出的結(jié)論是或然的;演繹推理得出的結(jié)論是必然的(許多邏輯學(xué)書(shū)籍將前提與結(jié)論有必然聯(lián)系的推理均稱(chēng)為演繹推理)。故最有說(shuō)服力的論證方法是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行演繹推理。因此,學(xué)習(xí)判斷時(shí)最好是弄清其中所涉及的科學(xué)原理,多追問(wèn)幾個(gè)“為什么”。例如,用斯圖爾德的組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)證明“高度分化的植物細(xì)胞具有全能性”,該論證使用的是不完全歸納推理,結(jié)論是或然的。學(xué)習(xí)者如果用充足理由律學(xué)習(xí)時(shí)認(rèn)識(shí)這一點(diǎn),就會(huì)追問(wèn)“為什么高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性?”如果進(jìn)一步探究該問(wèn)題,就能對(duì)細(xì)胞分化和細(xì)胞全能性的知識(shí)融會(huì)貫通。在尋找事實(shí)證據(jù)時(shí),有時(shí)需要將判斷作為假說(shuō)來(lái)看待,用假說(shuō)演繹法推出關(guān)于事實(shí)的結(jié)論。例如,學(xué)習(xí)“體溫調(diào)節(jié)”時(shí),可作如下推理用以尋找環(huán)境溫度高或劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)皮膚血管舒張的證據(jù):如果皮膚血管舒張,則皮膚血流量增加、面色紅潤(rùn)。面色紅潤(rùn)這一事實(shí)是大家所熟知的,它是支持判斷的有力證據(jù)。
2過(guò)程學(xué)習(xí)策略
學(xué)習(xí)生物學(xué)過(guò)程時(shí),要在圖文結(jié)合閱讀的基礎(chǔ)上看圖說(shuō)話,然后在腦海中想象過(guò)程、建構(gòu)表象。更高層次的學(xué)習(xí)還應(yīng)包括分析過(guò)程中各環(huán)節(jié)之間的因果聯(lián)系,針對(duì)各環(huán)節(jié)分析影響過(guò)程的諸多因素,完成從感性到理性的飛躍。例如,學(xué)習(xí)“減數(shù)分裂”時(shí),按上述策略分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),同源染色體的聯(lián)會(huì)是同源染色體分排在赤道板兩側(cè)的保障,而同源染色體在減Ⅰ中期的排列以及紡錘體的存在又保證了同源染色體的分離,同源染色體的分離導(dǎo)致配子中染色體數(shù)量減半但又擁有一個(gè)完整的染色體組、攜帶有本物種生長(zhǎng)發(fā)育所需的整套的遺傳信息。因此,凡影響紡錘體形成的因素(如低溫、秋水仙素)均可導(dǎo)致同源染色體不能分離,凡影響同源染色體正常聯(lián)會(huì)的因素(如染色體的數(shù)量及結(jié)構(gòu)變異)均影響配子攜帶的遺傳信息,進(jìn)而可能影響配子的可育性。
3實(shí)驗(yàn)和技術(shù)學(xué)習(xí)策略
實(shí)驗(yàn)和技術(shù)學(xué)習(xí)時(shí),一方面要追問(wèn)每一個(gè)操作步驟的目的和原理;另一方面要將有關(guān)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)操作步驟的文字描述轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)潔的流程圖并想象自己操作的畫(huà)面。如果教材是以圖解形式說(shuō)明操作步驟的,則應(yīng)認(rèn)真讀圖,既注意大的步驟,又注意圖中的細(xì)節(jié)。
4科學(xué)史學(xué)習(xí)策略
科學(xué)史學(xué)習(xí)時(shí),首先要還原到當(dāng)時(shí)的研究背景,弄清要解決的問(wèn)題是什么、研究的思路是什么、研究的過(guò)程和方法(包括實(shí)驗(yàn)方法)是什么、研究結(jié)果和結(jié)論是什么,或者弄清科學(xué)家提出的觀點(diǎn)是什么、論據(jù)是什么、論證過(guò)程是什么、意義是什么;然后站在今天的知識(shí)層面和技術(shù)高度進(jìn)行評(píng)價(jià),從實(shí)驗(yàn)材料、研究對(duì)象、研究思路、研究方法(包括實(shí)驗(yàn)方法)、推理過(guò)程等角度分析研究的得與失、成功之處與局限之處,或者分析論據(jù)是否充足真實(shí)、是否可以由已有的論據(jù)充分地論證觀點(diǎn)、推理過(guò)程是必然的還是或然的。最后,在分析局限性和不足的基礎(chǔ)上提出改進(jìn)措施,提出新的觀點(diǎn)和設(shè)想。例如,學(xué)習(xí)拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)時(shí),用現(xiàn)代遺傳學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)就會(huì)發(fā)現(xiàn),雖然存在著理論證據(jù)和許多事實(shí)證據(jù)證明生物個(gè)體“用進(jìn)廢退”的現(xiàn)象是客觀存在的,但用進(jìn)廢退獲得的性狀是定向變異,定向變異是不可遺傳的,因而在進(jìn)化上是沒(méi)有意義的。因此,不能用個(gè)體身上“用進(jìn)廢退”的事實(shí)證明“用進(jìn)廢退和獲得性遺傳是生物進(jìn)化的原因”。
5主題學(xué)習(xí)策略
1.1指示菌的篩選唾液乳桿菌LH1F的新鮮菌液以2%接種量接種于10mLMRS液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)24h,發(fā)酵液4℃下7000r/min離心20min,得發(fā)酵上清液。采用單層瓊脂平板打孔法檢測(cè)其抑菌活性:制備金黃色葡萄球菌、大腸桿菌CMCC44102、鼠傷寒沙門(mén)氏菌CMCC50115三種常見(jiàn)指示菌菌懸液(濃度為106CFU/mL),在無(wú)菌平皿中加入指示菌菌懸液1mL,倒入約20mL營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,混合均勻,待培養(yǎng)基凝固后,用直徑8mm打孔器均勻打孔,向孔內(nèi)加入發(fā)酵上清液0.1mL,于4°C冰箱中擴(kuò)散過(guò)夜后,37℃培養(yǎng)12h,測(cè)量抑菌圈的直徑(mm)。
1.2菌體細(xì)胞、有機(jī)酸及過(guò)氧化氫的排除實(shí)驗(yàn)將唾液乳桿菌LH1F的發(fā)酵上清液用微孔濾膜(孔徑為0.22μm)的細(xì)菌濾器過(guò)濾去除菌體細(xì)胞;將無(wú)菌體發(fā)酵上清液用1mol/L的NaOH溶液中和至pH5.0;將無(wú)菌體發(fā)酵上清液經(jīng)過(guò)氧化氫酶處理(酶濃度為10mg/mL,pH7.0,37℃水浴1h),將上述處理的樣品及唾液乳桿菌LH1F原發(fā)酵上清液、pH5.0的乳酸分別做抑菌實(shí)驗(yàn)[8],比較不同處理抑菌活性的差異。
1.3蛋白酶的敏感性將經(jīng)胰蛋白酶(酶濃度為10mg/mL,pH7.0,37℃水浴2h)、胃蛋白酶(酶濃度為10mg/mL,pH3.0,37℃水浴2h)處理后的無(wú)菌體發(fā)酵上清液以及未經(jīng)蛋白酶處理的無(wú)菌體發(fā)酵上清液檢測(cè)其抑菌活性的差異。
1.4唾液乳桿菌LH1F生理曲線測(cè)定唾液乳桿菌LH1F新鮮菌液以2%的接種量接種于150mLMRS培養(yǎng)基中,每隔2h(0~36h)取1mL發(fā)酵液置于離心管中,以MRS培養(yǎng)基作為空白對(duì)照,測(cè)量OD600nm值和pH,用各個(gè)培養(yǎng)時(shí)間的發(fā)酵上清液做抑菌實(shí)驗(yàn),測(cè)量抑菌圈的直徑。
1.5唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的初步純化向無(wú)菌體發(fā)酵上清液分別經(jīng)30%,40%,50%,60%,70%,80%飽和度硫酸銨沉淀,4℃靜置過(guò)夜,4℃、7000r/min離心30min,收集沉淀,將沉淀重懸于原體積1/10的pH5.0,0.1mol/L的檸檬酸酸鹽緩沖液中,檢測(cè)鹽析上清液與沉淀復(fù)溶液的抑菌活性。將抑菌活性最高的沉淀復(fù)溶液經(jīng)截留分子質(zhì)量3ku的超濾離心管超濾[9](5000×g,4℃)得濃縮液(M>3ku)及超濾液(M<3ku),分別取原液、濃縮液及超濾液測(cè)定抑菌活性。
1.6唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的生物學(xué)特性
1.6.1熱穩(wěn)定性細(xì)菌素粗提液樣品分別于60℃、80℃、100℃、121℃條件下熱處理30min(121℃處理樣品置于烘箱,其余溫度置于電熱恒溫水槽),冰浴冷卻后,以未經(jīng)熱處理的樣品為對(duì)照,進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),比較抑菌活性的變化情況,確定該細(xì)菌素的溫度穩(wěn)定性。
1.6.2pH穩(wěn)定性分別取0.5mL的細(xì)菌素粗提樣品于離心管中,用1mol/LHCl和1mol/LNaOH分別調(diào)pH至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0和8.0,37℃水浴2h后,調(diào)pH至5.0,以MRS培養(yǎng)基用1mol/LHCl和1mol/LNaOH調(diào)至相應(yīng)pH作為對(duì)照,做抑菌試驗(yàn)檢測(cè)抑菌活性的變化。
1.6.3蛋白酶敏感性細(xì)菌素粗提樣品用1mol/LHCl和1mol/LNaOH分別調(diào)至各酶的最適pH(胃蛋白酶pH調(diào)至3.0,胰蛋白酶、蛋白酶KpH調(diào)至7.0),加入酶的終濃度為10mg/ml,以同比稀釋的細(xì)菌素粗提樣品作為對(duì)照,37℃水浴2h,然后將pH調(diào)回至初始的pH,以未加入酶的發(fā)酵上清液作對(duì)照,分析該細(xì)菌素粗提樣品以不同蛋白酶處理后抑菌活性的變化。
1.6.4抑菌譜選取金黃色葡萄球菌、蘇云金芽孢桿菌、雞大腸桿菌O-78、大腸桿菌CMCC44102、雞白痢沙門(mén)氏菌C-79、鼠傷寒沙門(mén)氏菌CMCC50115、黑曲霉、根霉、青霉、啤酒酵母、紅酵母11株菌為指示菌,采用單層瓊脂平板打孔法分別對(duì)供試的菌株做抑菌試驗(yàn),測(cè)試細(xì)菌素粗提樣品的抑菌活性。
2結(jié)果與分析
2.1指示菌的篩選通過(guò)單層瓊脂平板打孔法檢測(cè)到唾液乳桿菌LH1F的發(fā)酵上清液對(duì)三種常見(jiàn)病原指示菌均有一定的抑菌性,結(jié)果見(jiàn)表1,金黃色葡萄球菌作為指示菌培養(yǎng)12h的抑菌效果最為明顯,但與大腸桿菌CMCC44102及鼠傷寒沙門(mén)氏菌CMCC50115的抑菌效果差異不明顯,因此以下抑菌實(shí)驗(yàn)革蘭氏陽(yáng)性菌采用金黃色葡萄球菌,革蘭氏陰性菌采用大腸桿菌CMCC44102作為指示菌,培養(yǎng)觀察時(shí)間為12h。
2.2抑菌物質(zhì)性質(zhì)的確定不同處理對(duì)唾液乳桿菌LH1F發(fā)酵上清液抑菌活性的影響結(jié)果如圖1所示:去除菌體細(xì)胞后,該發(fā)酵上清液的抑菌作用與原發(fā)酵上清液差別不大,說(shuō)明發(fā)酵上清液中的抑菌性不是菌體細(xì)胞作用的結(jié)果;排酸作用后,該發(fā)酵上清液抑菌活性降低,但仍有一定的抑菌作用,而相同pH值的乳酸無(wú)抑菌活性,說(shuō)明發(fā)酵上清液中還有其他抑菌物質(zhì)存在;發(fā)酵上清液經(jīng)過(guò)氧化氫酶37℃水浴1h處理后,抑菌活性比處理前的原發(fā)酵上清液小,但仍保留了較強(qiáng)的抑菌作用,說(shuō)明發(fā)酵上清液中過(guò)氧化氫不是主要的抑菌物質(zhì),還有其他的抑菌物質(zhì)存在。發(fā)酵上清液經(jīng)過(guò)胃蛋白酶處理后,抑菌活性下降22.22%,發(fā)酵上清液經(jīng)過(guò)胰蛋白酶處理后,抑菌活性下降了19.44%,抑菌物質(zhì)對(duì)蛋白酶較敏感,說(shuō)明抑菌物質(zhì)為蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì),初步確定為肽類(lèi)細(xì)菌素。
2.3唾液乳桿菌LH1F生理曲線的測(cè)定將唾液乳桿菌LH1F的新鮮種子液按2%的體積比接種于MRS培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)后每隔2h取樣,測(cè)定OD600nm值,pH和上清液的抑菌活性,該菌株的生理曲線(0~36h)的測(cè)定結(jié)果如圖2,菌株置于37℃培養(yǎng),2~6h即進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,12h左右進(jìn)入穩(wěn)定期。發(fā)酵上清液的pH在發(fā)酵2h后開(kāi)始發(fā)生變化,2~8hpH迅速下降,從4.8降至3.5,8~20hpH緩慢下降,從3.5降至3.0,12h后恒定在pH3.0。在對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)前期(4h)開(kāi)始產(chǎn)生細(xì)菌素,進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期(4~12h)后細(xì)菌素產(chǎn)量持續(xù)增加,培養(yǎng)16h的細(xì)菌素產(chǎn)量達(dá)到最大值,此時(shí)抑菌活性達(dá)到最高,隨后保持穩(wěn)定,整個(gè)過(guò)程受pH的影響較小,結(jié)果表明唾液乳桿菌LH1F在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)前期就產(chǎn)生細(xì)菌素。
2.4唾液乳桿菌LH1F細(xì)菌素的初步純化硫酸銨沉淀后,分別用鹽析上清液和沉淀復(fù)溶液作抑菌試驗(yàn),結(jié)果如圖3所示,硫酸銨飽和度為30%及40%時(shí)鹽析所得的上清液均有抑菌效果,30%飽和度的抑菌效果比40%的好,而且30%飽和度鹽析所得的上清液抑菌效果比沉淀復(fù)溶液要好,說(shuō)明30%飽和度硫酸銨不能較好地沉淀唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)的細(xì)菌素。隨著硫酸銨鹽飽和度的增大,沉淀復(fù)溶液抑菌效果增強(qiáng)并在60%時(shí)達(dá)到最佳,70%,80%飽和度時(shí)沉淀復(fù)溶液抑菌效果有所下降。因此,可以進(jìn)一步確定抑菌物質(zhì)主要為蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì),鹽析的硫酸銨飽和度為60%時(shí)效果最佳。將所得的沉淀復(fù)溶液經(jīng)截留分子量為3ku的超濾離心管超濾后,取原液、濃縮液及超濾液分別測(cè)定其抑菌活性。結(jié)果顯示,濃縮液的抑菌活性比原液(粗提液)強(qiáng),而超濾液僅具有微弱的抑菌圈,表明絕大部分細(xì)菌素能被3ku截留分子量的超濾管截留。
2.5唾液乳桿菌LH1F產(chǎn)細(xì)菌素的特性研究
2.5.1熱穩(wěn)定性唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素在不同的溫度下進(jìn)行處理,檢測(cè)抑菌活性,熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(圖4),隨著溫度的升高,細(xì)菌素的殘余活性有所降低,但抑菌活性變化不是很大,樣品經(jīng)60~80℃處理30min,抑菌活性保留95.9~91.8%之間;經(jīng)100℃處理30min后,抑菌活性保留87.8%,而經(jīng)121℃處理30min后,其抑菌活性仍保留在75.5%,該細(xì)菌素表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性,與文獻(xiàn)報(bào)道[7]的唾液乳桿素均屬于第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌素(分子量小于10ku的小分子熱穩(wěn)定肽)相符。食品加工中常用的巴氏殺菌條件為65~80℃15min,而此細(xì)菌素在巴氏殺菌的條件下仍保持90%以上的高活性,顯示出其在食品加工中的廣泛應(yīng)用前景。
2.5.2pH穩(wěn)定性pH穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(表2),唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素在偏酸的環(huán)境中有較強(qiáng)的抑菌性,活性pH范圍為2.0~5.0,pH越低,活性越強(qiáng),pH為2.0時(shí)抑菌活性最強(qiáng),當(dāng)pH>6.0時(shí),細(xì)菌素基本沒(méi)有抑菌性,說(shuō)明所產(chǎn)細(xì)菌素在酸性條件下有較好的穩(wěn)定性,,而在中性或堿性條件下即會(huì)失活。
2.5.3對(duì)蛋白酶的敏感性唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌素樣品分別經(jīng)不同的酶在37℃條件下處理2h,檢測(cè)抑菌活性,以確定該細(xì)菌素的蛋白酶敏感性。結(jié)果表明(圖5),樣品產(chǎn)生的細(xì)菌素對(duì)蛋白酶敏感,經(jīng)胃蛋白酶處理后抑菌活性下降約35%,經(jīng)胰蛋白酶處理后抑菌活性下降約30%,經(jīng)蛋白酶K處理后抑菌活性下降約21%,說(shuō)明該抑菌物質(zhì)是蛋白類(lèi)物質(zhì),可被蛋白酶降解而不會(huì)在體內(nèi)殘留,作為食品防腐劑使用安全性相對(duì)較高。
2.5.4抑菌譜的測(cè)定用粗提樣品分別對(duì)供試的G+菌株、G-及部分真菌做抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明(表3),唾液乳桿菌LH1F所產(chǎn)細(xì)菌索不僅對(duì)供試的1株金黃色葡萄球菌、1株蘇云金芽孢桿菌等革蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的抑制作用,對(duì)2株大腸桿菌、2株沙門(mén)氏菌等革蘭氏陰性菌也有較強(qiáng)的抑制作用,但是對(duì)酵母菌及曲霉、青霉、根霉等霉菌未見(jiàn)有抑制作用。該細(xì)菌索有較寬的抑菌譜,不僅對(duì)芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽(yáng)性菌有明顯抑制作用,同時(shí)對(duì)大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等革蘭氏陰性菌也表現(xiàn)抑菌活性,可廣泛用于食品的防腐殺菌處理。
3結(jié)論
根據(jù)新時(shí)期對(duì)教師教育教學(xué)技能的要求,根據(jù)師范教育的特點(diǎn),明確師范生的培養(yǎng)目標(biāo)及其所需具備的知識(shí)和技能,構(gòu)建科學(xué)合理的教學(xué)體系,確立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程和訓(xùn)練內(nèi)容,從而加強(qiáng)教師通識(shí)素養(yǎng)、生物專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和教師教育教學(xué)技能等技能培訓(xùn)。具體思路和方案是:
1.1注重教學(xué)改革與創(chuàng)新進(jìn)一步明確師范生培養(yǎng)目標(biāo),推進(jìn)課程體系建設(shè)與改革,追蹤專(zhuān)業(yè)前沿,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,不斷加強(qiáng)本課程群的教材和實(shí)驗(yàn)室建設(shè);不斷探索實(shí)踐性教學(xué)方法和手段,創(chuàng)新師范生職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)模式,有效提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。
1.2構(gòu)建師范生教學(xué)技能訓(xùn)練體系針對(duì)教師教育技能的具體要求和內(nèi)容,構(gòu)建師范生教師教育綜合技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系,將課程體系調(diào)整為學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和教師教育課程兩大方面。
1.2.1調(diào)整學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,完善師范生專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系學(xué)科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課是師范生專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的基礎(chǔ),所涉及課程科目圍繞中學(xué)生物所涉及到的植物生物學(xué)、動(dòng)物生物學(xué)、人體解剖生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等課程以及高中生物學(xué)必修模塊強(qiáng)調(diào)的分子與細(xì)胞、遺傳與進(jìn)化、環(huán)境和穩(wěn)態(tài)等內(nèi)容開(kāi)設(shè),根據(jù)中學(xué)生物課程的知識(shí)重點(diǎn)和比例,設(shè)置專(zhuān)業(yè)課程結(jié)構(gòu),使師范生在本科學(xué)習(xí)過(guò)程中,便能形成比較完整、系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)體系。
1.2.2設(shè)立教師教育課程,加強(qiáng)學(xué)生教學(xué)基本技能的培訓(xùn)教師教育課設(shè)立公共教師教育課群和生物學(xué)科教師技能課群,前者包括心理學(xué)、教育學(xué)、現(xiàn)代教育技術(shù)、教育心理學(xué)、班級(jí)管理學(xué)、漢語(yǔ)口語(yǔ)、教師禮儀學(xué)、學(xué)科教學(xué)論、微格教學(xué)及教學(xué)技能訓(xùn)練、三筆字等常規(guī)課程,加強(qiáng)學(xué)生教學(xué)基本技能訓(xùn)練,如微格教學(xué)訓(xùn)練、教師口語(yǔ)訓(xùn)練和說(shuō)課訓(xùn)練、三筆字訓(xùn)練、教學(xué)設(shè)計(jì)訓(xùn)練;同時(shí)設(shè)立生物學(xué)科教師技能課群,中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究、生物學(xué)經(jīng)典事件解析、中學(xué)生物學(xué)教學(xué)案例分析、生物科學(xué)與社會(huì)生活等課程,進(jìn)一步提高教師的生物知識(shí)素養(yǎng)。
1.3注重學(xué)生現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)技能訓(xùn)練包括現(xiàn)代教育技術(shù)、多媒體軟件制作、網(wǎng)絡(luò)課程創(chuàng)建、教學(xué)動(dòng)畫(huà)創(chuàng)作和DV創(chuàng)作等實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù),通過(guò)對(duì)教與學(xué)過(guò)程和教與學(xué)資源的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、利用、評(píng)價(jià)和管理,以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化的理論與實(shí)踐。
1.4加強(qiáng)教育教學(xué)技能訓(xùn)練實(shí)踐建立貫穿大學(xué)四年的循序漸進(jìn)的系統(tǒng)性教育技能培訓(xùn)體系,根據(jù)本科生四年的學(xué)習(xí)進(jìn)程分別安排教育調(diào)查、教育見(jiàn)習(xí)、教育服務(wù)、教育實(shí)習(xí)等教育實(shí)踐環(huán)節(jié),強(qiáng)化師范技能和實(shí)踐訓(xùn)練,提高學(xué)生的師范性素養(yǎng)。
1.4.1延展教育實(shí)踐時(shí)間,豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容一至三年級(jí)增加教育調(diào)查、教育見(jiàn)習(xí)、教育服務(wù),定期組織學(xué)生參與到中小學(xué)教育中去,進(jìn)行教學(xué)觀摩,加強(qiáng)聽(tīng)課訓(xùn)練和教學(xué)技能的訓(xùn)練;熟悉教育環(huán)境,觀察教師學(xué)生的活動(dòng);充當(dāng)課堂教師的助手,指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外活動(dòng),輔導(dǎo)個(gè)別學(xué)生或?qū)W生小組,批改學(xué)生作業(yè);同時(shí),要求學(xué)生實(shí)踐期間對(duì)中學(xué)的情況進(jìn)行調(diào)查與研究,撰寫(xiě)出教學(xué)研究論文,相互交流[7]。通過(guò)豐富的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)讓師范生充分了解學(xué)校、教師和學(xué)生、教學(xué)過(guò)程,以及師生之間的關(guān)系,使學(xué)生提前進(jìn)入教師角色。
1.4.2加強(qiáng)教育實(shí)習(xí)活動(dòng),全面開(kāi)展教育實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用大學(xué)四年學(xué)習(xí)到的教育理論、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí),去獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,把理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái),提高實(shí)踐動(dòng)手能力,為畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ);讓師范生盡早了解當(dāng)今社會(huì)對(duì)教師教學(xué)技能的具體要求和內(nèi)容,通過(guò)在社會(huì)實(shí)踐中接觸與本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的實(shí)際工作,增強(qiáng)師范生感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)和鍛煉綜合運(yùn)用所學(xué)的能力。
1.5延展教育教學(xué)技能的訓(xùn)練由于課時(shí)等各類(lèi)因素的限制,培養(yǎng)師范生教學(xué)技能過(guò)程中存在著學(xué)生課堂講授學(xué)時(shí)少、技能訓(xùn)練時(shí)間少的狀況。因此要按照“優(yōu)化課內(nèi)、強(qiáng)化課外”的原則,為學(xué)生提供更多實(shí)訓(xùn)的時(shí)間和空間,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和訓(xùn)練環(huán)節(jié)。組織指導(dǎo)師范生進(jìn)行各項(xiàng)教師職業(yè)技能訓(xùn)練和比賽,定期開(kāi)展教師職業(yè)技能競(jìng)賽,推薦師范生參加更高一級(jí)的高校師范生教師職業(yè)技能競(jìng)賽。各種社會(huì)實(shí)踐、社團(tuán)活動(dòng)和學(xué)校組織的各種大賽活動(dòng)等也是有效的實(shí)踐環(huán)節(jié)。積極組織和支持學(xué)生課余開(kāi)展各項(xiàng)技能培訓(xùn)及比賽活動(dòng),比如“教學(xué)技能”、“說(shuō)課”、“模擬上課”、“三筆一話”、“書(shū)法”、“多媒體課件制作”等大賽,同時(shí)“班級(jí)網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)”、“教師形象”、“朗誦”、“演講”、“辯論賽”等一系列的大學(xué)生校園活動(dòng)比賽也是很好的培訓(xùn)方式。這些培訓(xùn)與比賽活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的基本技能,也提升了學(xué)生的人文素養(yǎng)。
1.6教學(xué)案例資源建設(shè)規(guī)范,建立網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)“教學(xué)案例資源”是指中小學(xué)教學(xué)案例、微格技能實(shí)訓(xùn)等案例的資源包。資源包應(yīng)包括教學(xué)單元內(nèi)容及教學(xué)設(shè)計(jì)方案、教學(xué)單元的課件及學(xué)生作品等、教學(xué)單元的視頻錄像、教學(xué)反思(實(shí)訓(xùn)總結(jié))與專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)等四個(gè)部分。特別是名師授課的課堂案例,定時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行觀摩。通過(guò)豐富的“教學(xué)案例資源”的學(xué)習(xí),了解各種教學(xué)思想、教學(xué)理念和教學(xué)模式,提升師范生的教育教學(xué)技能。
1.7在中學(xué)建立長(zhǎng)期的教育實(shí)踐基地,帶動(dòng)師生服務(wù)基礎(chǔ)教育
1.7.1注重高校教育與基礎(chǔ)教育的對(duì)接加強(qiáng)與實(shí)習(xí)中學(xué)的合作研究,注重教學(xué)與基礎(chǔ)教育新課改的對(duì)接,組織師生走向基礎(chǔ)教育一線,通過(guò)聽(tīng)課、實(shí)習(xí)見(jiàn)習(xí)指導(dǎo)、開(kāi)設(shè)講座、聯(lián)合開(kāi)展課題研究等各項(xiàng)活動(dòng),開(kāi)展教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中不僅可以早日進(jìn)入教師角色,明白教師的責(zé)任,還可以了解現(xiàn)代中學(xué)生的特點(diǎn),并發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)和不足,有助于在今后的學(xué)習(xí)中有目的地提高自身的教學(xué)技能。同時(shí),邀請(qǐng)中學(xué)優(yōu)秀一線教師來(lái)學(xué)校作報(bào)告?zhèn)魇诮虒W(xué)技能,以及在實(shí)際教學(xué)中遇到困難和突發(fā)事件時(shí)的解決方法,并親自指導(dǎo)學(xué)生的教學(xué),提高教學(xué)技能。
1.7.2與實(shí)踐基地建立互惠關(guān)系積極為實(shí)踐教學(xué)學(xué)校的教育教學(xué)改革與發(fā)展提供新知識(shí)、新技術(shù)、新信息指導(dǎo),提供師資培訓(xùn)、儀器設(shè)備的使用及圖書(shū)的借閱等服務(wù)和幫助。向?qū)嵺`基地師生免費(fèi)開(kāi)放生物標(biāo)本館,對(duì)基地教師進(jìn)行生物新課程及實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),共同承擔(dān)實(shí)踐教學(xué)與基礎(chǔ)教育方面的研究課題并共享研究成果等。經(jīng)常派學(xué)生到基地幫助開(kāi)展一些有意義的活動(dòng),如課外輔導(dǎo)、義教、指導(dǎo)中學(xué)生開(kāi)展生物與社會(huì)等方面的研究性學(xué)習(xí)等。
1.8注重高校教師自身的師范性影響從更加廣義的師范生教師職業(yè)技能培養(yǎng)而言,不能將師范生教師職業(yè)技能訓(xùn)練局限于幾門(mén)課程上,每一位高校教師在課堂上都是一種最真實(shí)的“示范”。教師教育課程教師、學(xué)科教法教師、專(zhuān)業(yè)課教師等各個(gè)課程教師的教育態(tài)度、教學(xué)能力、教學(xué)風(fēng)格、知識(shí)面與基本功等教師職業(yè)技能無(wú)疑都潛移默化地影響著學(xué)生,甚至這種影響更深刻,產(chǎn)生的積極效應(yīng)和潛移默化效果是顯而易見(jiàn)的。
1.9積極進(jìn)行師資隊(duì)伍建設(shè)建立一支穩(wěn)定的、有豐富教育理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍。對(duì)教師進(jìn)行多渠道培訓(xùn),使其具有豐富的教育理論知識(shí),熟悉中學(xué)生物教材,了解課程標(biāo)準(zhǔn),掌握課程改革的趨勢(shì)。注重青年教師培養(yǎng),不斷提升教師隊(duì)伍整體水平;適時(shí)吸納青年教師和具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和學(xué)術(shù)水平高的人才,建立合理的教學(xué)梯隊(duì)結(jié)構(gòu),確保教學(xué)團(tuán)隊(duì)的可持續(xù)發(fā)展。注重青年教師培養(yǎng),組織有經(jīng)驗(yàn)的教師對(duì)其講授內(nèi)容、教學(xué)方法等進(jìn)行評(píng)議、指導(dǎo)、鑒定。通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)內(nèi)的傳、幫、帶,提高教師隊(duì)伍整體教學(xué)水平。
1.10加強(qiáng)教研室教學(xué)研究活動(dòng)開(kāi)展形式多樣的教研室教學(xué)研究活動(dòng),促進(jìn)教師業(yè)務(wù)能力的不斷提高。組織教研室教師進(jìn)行聽(tīng)課評(píng)課活動(dòng),以期探索課堂教學(xué)最優(yōu)方式,提高課堂教學(xué)效率。日常注重教法、學(xué)法的教科研學(xué)習(xí),把搜集來(lái)的先進(jìn)教改信息反饋給教師,用先進(jìn)的教學(xué)理論指導(dǎo)教學(xué);使每位教師都能遵照學(xué)院的教學(xué)實(shí)施計(jì)劃,增強(qiáng)課堂教學(xué)的目的性和計(jì)劃性。
1.11建立全面合理的評(píng)價(jià)體系成立生物專(zhuān)業(yè)教師職業(yè)技能訓(xùn)練團(tuán)隊(duì),從知識(shí)與從教技能等方面考核和評(píng)價(jià)學(xué)生的教師教育技能培訓(xùn)。多方面、多角度探討和建立學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的綜合評(píng)價(jià)體系,全面衡量學(xué)生的實(shí)踐技能與創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
2全面提升生物學(xué)科師范教育質(zhì)量
1.1形成中國(guó)鼠疫自然疫源地生態(tài)地理環(huán)境要素的生物學(xué)特征根據(jù)中國(guó)地質(zhì)——古地理時(shí)間,即喜馬拉雅造山運(yùn)動(dòng)、冰河期變化、冰川消失、氣候變暖,導(dǎo)致形成了3個(gè)自然區(qū)帶——東部季風(fēng)區(qū)溫度帶、西部干旱區(qū)溫度帶和青藏高原區(qū)垂直溫度濕度帶,奠定了中國(guó)鼠疫自然疫源地生態(tài)地理環(huán)境生物學(xué)的基礎(chǔ)。從而決定了中國(guó)鼠疫主要宿主、鼠疫主要媒介以及鼠疫菌生物型的分布和鼠疫生態(tài)地理景觀型生物學(xué)特征。根據(jù)中國(guó)自然地勢(shì),由西向東、由高到低分成3個(gè)臺(tái)階和2條棱線。第一臺(tái)階地域:發(fā)源于天山山脈、帕米爾高原、青藏高原至橫斷山閉合的廣闊地域。第二臺(tái)階地域:發(fā)源于第一臺(tái)階地域以東和第三臺(tái)階以西蒙古高原和云貴高原廣闊地域。第三臺(tái)階地域:發(fā)源于第二臺(tái)階以東,東起黑龍江省,南至廣西壯族自治區(qū),東至渤海、黃海的廣闊地域,從而奠定了形成中國(guó)生態(tài)地理景觀型的基礎(chǔ)。生態(tài)地理景觀明顯的氣候區(qū)域性影響了動(dòng)物地理的分布和人口密度的差異,這些都提供了重要的外部條件。中國(guó)生態(tài)地理景觀型生物學(xué)特征的形成還要受中國(guó)鼠疫宿主、鼠疫媒介、鼠疫菌基因組型、生物型的影響。
1.2中國(guó)鼠疫菌DFR/MLVA主要基因組型生物學(xué)特征及其分布鼠疫菌基因組型與鼠疫生態(tài)地理景觀型及其主要宿主、媒介密切相關(guān),自然組合形成鼠疫生物群落,互相依賴(lài),互相制約,相互適應(yīng),同步進(jìn)化,維持鼠疫自然疫源性和生物群落的延續(xù)[6]。中國(guó)鼠疫菌DFR/MLVA主要基因組型生物學(xué)特征及其分布、主要基因組型的分布見(jiàn)圖。
1.3中國(guó)鼠疫菌、生物型生物學(xué)特征及其生物型分布鼠疫菌生物型是鼠疫菌起源進(jìn)化遺傳性狀最穩(wěn)定的生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn),是鼠疫起源進(jìn)化譜系的“活化石”,也是該菌起源進(jìn)化最具代表性的模式[8]。中國(guó)鼠疫菌、生物型生物學(xué)特征及其生物型分布見(jiàn)圖2。
1.4中國(guó)鼠疫自然疫源地主要宿主中國(guó)鼠疫自然疫源地分布的哺乳類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)物至少1000余種,但是鼠疫宿主卻只有86種。而這些鼠疫宿主在鼠疫自然疫源地的生態(tài)作用并非完全相同,可區(qū)分為鼠疫主要宿主、次要宿主和偶然宿主[9]。中國(guó)大陸內(nèi)鼠疫自然疫源地主要宿主的分布見(jiàn)圖3。
1.5中國(guó)鼠疫自然疫源地主要媒介鼠疫主要媒介具有傳播鼠疫菌的特異性結(jié)構(gòu)與功能。攜帶鼠疫菌在其宿主之間,維持鼠疫自然疫源性和生物群落的延續(xù)。鼠疫媒介是鼠疫生物群落不可或缺的成員。如失去媒介的聯(lián)系及其生物群落中的生態(tài)作用,鼠疫生物群落自然環(huán)節(jié)將中斷和解體。鼠疫自然疫源地將不復(fù)存在。中國(guó)鼠疫自然疫源地主要媒介詳見(jiàn)表1。
1.6中國(guó)鼠疫自然疫源地的形成、起源、演化動(dòng)態(tài)與環(huán)境生態(tài)位生物學(xué)規(guī)律自然界千姿百態(tài),自然地理環(huán)境變化萬(wàn)千,直接反映到鼠疫自然疫源地,進(jìn)而影響到物種生存起源進(jìn)化和遺傳演化的發(fā)展,近年來(lái)提出的鼠疫生物地理群落指征、兩級(jí)分型法、三項(xiàng)指征命名法較好的劃分了中國(guó)鼠疫自然疫源地。中國(guó)鼠疫自然疫源地生物型、亞型、生物學(xué)特征見(jiàn)圖4.
1.7中國(guó)鼠疫自然疫源地演化動(dòng)態(tài)綜合上述分析,中國(guó)鼠疫自然疫源地最早起源于天山森林草原灰旱獺、長(zhǎng)尾黃鼠鼠疫自然疫源地型。中國(guó)鼠疫自然疫源地型均起源于該疫源地型。
2討論
中國(guó)鼠疫自然疫源地分形研究是一項(xiàng)龐大的多學(xué)科綜合性系統(tǒng)工程,是我國(guó)近一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)所積累的鼠疫科學(xué)研究成果。本研究搜集整理了大量的科學(xué)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果、大量的傳統(tǒng)與現(xiàn)代科學(xué)研究?jī)?nèi)容、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告、理論分析和應(yīng)用實(shí)踐研究資料,是全國(guó)老一輩科學(xué)家和青年科學(xué)家集體創(chuàng)新的成果。本研究針對(duì)中國(guó)鼠疫自然疫源地分型研究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題探討了相關(guān)基礎(chǔ)理念。
天體運(yùn)行規(guī)律與生態(tài)地理環(huán)境決定了鼠疫生物地理群落生物學(xué)基本規(guī)律,奠定了生物起源進(jìn)化、種族延續(xù)的基礎(chǔ),是研究鼠疫生物地理群落、鼠疫自然疫源地最基本的要素,依據(jù)天體運(yùn)行的基本規(guī)律,氣候、氣象因子驅(qū)動(dòng)鼠疫的動(dòng)態(tài),地形地貌對(duì)于鼠疫的分布及擴(kuò)散產(chǎn)生重要的影響。中國(guó)鼠疫自然疫源地分形研究是探索中國(guó)鼠疫中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、應(yīng)急反恐的科學(xué)依據(jù)。依據(jù)準(zhǔn)確有效的鼠疫自然疫源地分型工作,為確立鼠疫疫情的發(fā)生和潛在生物恐怖襲擊提供了本底對(duì)照參考,快速確立鼠疫病原學(xué)的來(lái)源及可能存在的傳播路徑。準(zhǔn)確的中、長(zhǎng)期鼠疫檢測(cè)預(yù)報(bào)是作為長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)共患烈性傳染病模型的基礎(chǔ)工作。中國(guó)鼠疫特殊性及鼠疫科學(xué)資源是全世界最豐富獨(dú)特的科學(xué)資源,中國(guó)鼠疫在諸多方面已步入世界鼠疫研究的前列,是最有可能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的國(guó)家。
1.1微生物學(xué)教學(xué)方法優(yōu)化
《微生物學(xué)》在實(shí)際教學(xué)中存在“知識(shí)點(diǎn)多且散、內(nèi)容覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)易混淆”等缺點(diǎn),加之微生物本身肉眼看不見(jiàn),在實(shí)際教學(xué)中抽象性概念及描述較多。教師在課堂講授過(guò)程中容易犯照本宣科、“填鴨式”教學(xué)的錯(cuò)誤方法,造成學(xué)生學(xué)過(guò)就忘、考完就忘的問(wèn)題,難以在腦海中形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。由于《微生物學(xué)》實(shí)踐性較強(qiáng),而且與人類(lèi)健康休戚相關(guān)。因此,需要在緒論內(nèi)容講述方面就充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,要讓學(xué)生意識(shí)到微生物雖然個(gè)體小,但是其作用卻是一點(diǎn)也不??;從日常生活中衣物與食品的發(fā)霉現(xiàn)象,到生產(chǎn)中釀酒、制作腐乳等工藝,到微生物致病性和引起人類(lèi)恐慌的傳染性疾病的蔓延等具體事例,引起學(xué)生對(duì)微生物的重視,激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。在知識(shí)講述方法上,注意前后結(jié)合,融會(huì)貫通,比如原核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)差異、病毒一步式生長(zhǎng)曲線與細(xì)菌群體生長(zhǎng)曲線的對(duì)比、微生物分解代謝與微生物的營(yíng)養(yǎng)之間的關(guān)系等。前后知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)聯(lián)系,對(duì)比記憶,歸納總結(jié)。以提綱式教學(xué)的方法向?qū)W生講授知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn),一方面既鞏固了知識(shí),又加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,使學(xué)生在腦海中形成一套完整的理論知識(shí)體系和一張系統(tǒng)的知識(shí)脈絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng),幫助學(xué)生快速高效的學(xué)習(xí)知識(shí)。
1.2緊跟科學(xué)前沿,放眼學(xué)科動(dòng)態(tài)微生物學(xué)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,與科技發(fā)展緊密相連,教師在課堂講述過(guò)程中,除了系統(tǒng)介紹課本知識(shí)外,還應(yīng)穿插當(dāng)今科學(xué)研究前沿,以充滿激情的科學(xué)態(tài)度向?qū)W生展示微生物學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及當(dāng)前的熱門(mén)話題。比如:介紹與微生物相關(guān)的諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒?;近期發(fā)表在Nature、Science、Cell等國(guó)際頂尖雜志上的科學(xué)文章;在講授病毒這一章內(nèi)容時(shí),結(jié)合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染與治療講述病毒的特點(diǎn)等。以當(dāng)今的科技成果和熱點(diǎn)話題,激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)微生物科研工作的崇拜感。
1.3充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂,變“被動(dòng)”教學(xué)為“主動(dòng)”教學(xué)。以往的理論內(nèi)容教學(xué)就是以老師為主體,老師講學(xué)生聽(tīng),教師與學(xué)生互動(dòng)較少,學(xué)生參與課堂的積極性也不高。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該采用“啟發(fā)式”教學(xué)和“參與式”教學(xué),例如:安排學(xué)生提問(wèn),讓學(xué)生提問(wèn)老師,創(chuàng)造學(xué)生參與課堂及師生互動(dòng)的機(jī)會(huì),增加學(xué)生的個(gè)人成就感;布置課后問(wèn)題,組成3-5人的科研小組,讓學(xué)生在課下積極思考,查閱資料,獲得自己的科研成果;開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”“微課”“慕課”等活動(dòng),以豐富多彩的教學(xué)形式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性,其知識(shí)面和創(chuàng)新意識(shí)也得到了極大的提升,有效培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
1.4突出微生物學(xué)的課程特點(diǎn),避免與其他課程知識(shí)重復(fù)微生物學(xué)作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,與普通生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等多門(mén)課程存在交叉重復(fù)的內(nèi)容。而且這些課程在授課時(shí)間安排上不統(tǒng)一,有前有后,那么如何在有限的課時(shí)里詳盡的向?qū)W生講述微生物學(xué)的知識(shí)但是又避免知識(shí)的重復(fù)累贅?如何突出本課程的教學(xué)特點(diǎn),優(yōu)化課程講授內(nèi)容?這就需要教師在課前做好充分的準(zhǔn)備,首先與其他課程的老師互相交流,相互協(xié)調(diào)授課內(nèi)容,對(duì)于重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)不做過(guò)多的贅述,僅作重點(diǎn)提示或簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí);其次,注意傾聽(tīng)學(xué)生的意見(jiàn)反饋,由于知識(shí)學(xué)習(xí)存在遺忘過(guò)程,針對(duì)這種情況,如果重復(fù)知識(shí)內(nèi)容在不同學(xué)期或者學(xué)年開(kāi)課,要注意適當(dāng)加強(qiáng)復(fù)習(xí),以課堂提問(wèn)及重點(diǎn)提示的形式完成知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。對(duì)于同學(xué)期開(kāi)設(shè)的平行課程,有些重復(fù)知識(shí)內(nèi)容僅作簡(jiǎn)單的帶過(guò)。如,在微生物遺傳育種一章內(nèi)容中,同學(xué)期生物專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了《微生物遺傳育種學(xué)》課程,那么在微生物學(xué)講授過(guò)程中,這部分的內(nèi)容完全可以略過(guò),提示學(xué)生此部分內(nèi)容在其他課程中有詳細(xì)的學(xué)習(xí)??傊?,需要授課教師在其他任課教師和學(xué)生之間建立聯(lián)動(dòng)的關(guān)系,既與相關(guān)課程的教師經(jīng)常交流,保證各課程在內(nèi)容上互為補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn);又要及時(shí)關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解情況,將教學(xué)內(nèi)容有順序有邏輯有重點(diǎn)的呈現(xiàn)給學(xué)生,建立優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué),既讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)又突出了本門(mén)課程的學(xué)習(xí)特色。
2微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革
由于微生物學(xué)是一門(mén)實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是微生物教學(xué)中的重要組成部分,是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ),其獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)技術(shù)在學(xué)科的發(fā)展中占據(jù)著突出的位置。
2.1微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)理解、提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)與創(chuàng)新精神、樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度至關(guān)重要?,F(xiàn)階段關(guān)于微生物實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)仍然存在著一些問(wèn)題:在微生物實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)方面重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)忽略了對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考及創(chuàng)新能力的鍛煉;課程講授與實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)安排存在著不一致性;實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)較少,實(shí)驗(yàn)課教學(xué)最容易受到課時(shí)及實(shí)驗(yàn)室具體條件的限制,對(duì)于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)或缺乏儀器無(wú)法直接完成的實(shí)驗(yàn),以往只能選擇不做。
2.2微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施
作為實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)及改革,應(yīng)針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色及專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì),根據(jù)課程內(nèi)容適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方向及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,凸顯專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì);同時(shí)注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的鞏固加強(qiáng)以及不同專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和專(zhuān)業(yè)交叉合作。通過(guò)微生物實(shí)驗(yàn)課程改革及完善能夠使學(xué)生熟練掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作規(guī)程,培養(yǎng)他們觀察、思考、分析和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí),樹(shù)立實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及勤儉節(jié)約、愛(ài)護(hù)公物的良好作風(fēng)。其主要內(nèi)容包括:
(1)讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作:實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)不單單是實(shí)驗(yàn)過(guò)程,前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作也是非常重要的,讓學(xué)生親自參與到前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作能夠培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及課時(shí)的調(diào)整:應(yīng)結(jié)合學(xué)生在微生物課程上學(xué)習(xí)到的理論知識(shí),將理論課與實(shí)驗(yàn)課合理安排。做到先學(xué)習(xí)理論知識(shí),打牢基礎(chǔ),再培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中真正理解書(shū)本知識(shí),將理論與實(shí)踐合理結(jié)合。
(3)凸顯專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)與專(zhuān)業(yè)交叉:針對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的優(yōu)勢(shì),設(shè)計(jì)有針對(duì)性的專(zhuān)業(yè)微生物實(shí)驗(yàn),并設(shè)計(jì)能夠?qū)⑸飳?zhuān)業(yè)、食品專(zhuān)業(yè)和煙草專(zhuān)業(yè)等各個(gè)專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)合并的大實(shí)驗(yàn)課程,增加探索性實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生自己成立科研小組,獨(dú)立開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
(4)開(kāi)展錄像實(shí)驗(yàn)教學(xué):由于實(shí)驗(yàn)條件或?qū)嶒?yàn)經(jīng)費(fèi)的限制,對(duì)于暫時(shí)不能開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能棄之不做,雖然實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件不能滿足,但是借助于多媒體教學(xué)手段,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程及操作要點(diǎn)有清晰的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化改革,能極大豐富實(shí)驗(yàn)課程,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)踐能力。力爭(zhēng)做到:凸顯專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)及專(zhuān)業(yè)互補(bǔ),避免內(nèi)容的重復(fù)及雷同;鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立參與科研課題,拓展視野;通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的講授培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣及實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
3結(jié)論
1海拔對(duì)水青樹(shù)種子生物學(xué)特性的影響
種子重量反映的是種子的大小和飽滿度,重量越大種子越飽滿,內(nèi)含較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),更加有利于種子的萌發(fā)。有研究表明,虎杖(Rey-noutriajaponica)種群和瑞士阿爾卑斯山脈的近緣種的種子重量均隨海拔的升高而增大(Mariko等,1993;Pluess等,2005)。杜燕等(2014)研究發(fā)現(xiàn),不同生活型的植物中,除灌木和匍匐草本的種子重量與海拔呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,其余生活型植物種子重量與海拔之間沒(méi)有相關(guān)性。而甘草(Glycyrrhizauralensis)種子的干重與海拔的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平(魏勝利等,2008)。本文研究發(fā)現(xiàn),喬木樹(shù)種水青樹(shù)種子的干重隨海拔升高呈現(xiàn)先逐漸升高后逐漸降低的趨勢(shì),其干重與海拔之間沒(méi)有相關(guān)關(guān)系,這與前人的研究結(jié)果一致。種子形態(tài)大小與種子量均是種子生物學(xué)特征的重要參數(shù)之一,與種子重量和飽滿度密切相關(guān),而種子的大小主要體現(xiàn)在種子的長(zhǎng)、寬、厚,并受到遺傳和生態(tài)因子的制約而形態(tài)各異。有研究表明,甘草(Glycyrrhizauralensis)種子的長(zhǎng)、寬、厚與海拔的相關(guān)性均未達(dá)到顯著水平(魏勝利等,2008),而栓皮櫟(Quercusvariabi-lis)種子的長(zhǎng)寬比與海拔有顯著正相關(guān)關(guān)系,海拔越高種子長(zhǎng)寬越大,即種子形狀變得細(xì)長(zhǎng)(方芳等,2013)。我們的研究發(fā)現(xiàn),水青樹(shù)種子的形態(tài)特征與海拔呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,即隨海拔升高呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì),這與前人的研究結(jié)果明顯不一致。海拔是一個(gè)復(fù)合環(huán)境因子,不同海拔的光照、溫度、水分、土壤等生態(tài)因子均是影響種子形態(tài)分化的主要生態(tài)因子,各因子并不是孤立的,而是綜合起作用(柴勝豐等,2008);植物種子的重量和海拔的相關(guān)性具有區(qū)域性和種間差異,并因其生活型而異(杜燕等,2014);位于不同海拔生境的種群所承受的生境選擇壓力也有一定的差異,最終可能導(dǎo)致種群間的遺傳分化(金則新等,2007)。因此,水青樹(shù)種子的干重和飽滿度等生理特征隨海拔高度發(fā)生變化的情況可能是遺傳及各生態(tài)因子綜合作用的結(jié)果。另外,植物的生殖投資隨著海拔的升高而減小(Hautier等,2009),而營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)隨著海拔的升高而增大(Young等,2002;Hautier等,2009),這同樣會(huì)影響到種子的形態(tài)特征和生理特性,從而導(dǎo)致水青樹(shù)種子的形態(tài)特征(長(zhǎng)、寬、厚)和生理特征呈現(xiàn)隨海拔的升高而減小的趨勢(shì)。已有的研究表明,許多植物種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和萌發(fā)速率隨海拔的升高而增大(Mariko等,1993;Pluess等,2005;魏勝利等,2008;王桔紅等,2009)。而Leucochrysumalbicans(Gilfedder和Kirkpatrick,1994)和Chenopodiumbonus-henri-cus(Dorne,1981)的種子萌發(fā)率卻隨海拔的升高而降低。對(duì)帚石楠(Callunavulgaris)和蘇格蘭歐石楠(Ericacinerea)的研究發(fā)現(xiàn)采自最高海拔的種子具有最高的萌發(fā)率(Vera,1997),但是種子的大小并不影響它們的萌發(fā)。對(duì)青藏高原東部高山草甸植物的研究發(fā)現(xiàn)其萌發(fā)力與海拔之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(Bu等,2007)。本研究發(fā)現(xiàn),水青樹(shù)種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和活力指數(shù)均與海拔呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,即隨海拔的升高而逐漸降低,這與Leucochrysumalbicans(Gilfedder和Kirkpatrick,1994)、Chenopodiumbonus-henricus(Dorne,1981)和青藏高原東部高山草甸植物(Bu等,2007)種子萌發(fā)的結(jié)果一致,而不同于其他植物的研究結(jié)果。這可能是因?yàn)楦吆0嗡鄻?shù)種子的種皮比較厚,胚根突破種皮需要較長(zhǎng)的時(shí)間,種皮隨著海拔的增加而加厚,多酚類(lèi)物質(zhì)增加,減小了種皮的滲透性,增加了胚根突出種皮的阻力(Dorne,1981),因而降低了萌發(fā)率和發(fā)芽勢(shì),減緩了萌發(fā)起始時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們也觀察到,采自海拔2200~2300m的種子萌發(fā)起始時(shí)間明顯晚于另兩個(gè)低海拔高度的,而且2300~2400m區(qū)段的水青樹(shù)種的種皮明顯比其他海拔的種子顏色深,在種子萌發(fā)前期萌發(fā)的種子比較少,在萌發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的近一個(gè)月還能發(fā)現(xiàn)有種子間斷地萌發(fā)的現(xiàn)象,這也印證了前面的觀點(diǎn)。綜上可以看出,除種子干重外,水青樹(shù)種子的其他生物學(xué)特性與海拔之間的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平,這說(shuō)明海拔對(duì)水青樹(shù)種子的生物學(xué)特性具有較大的影響,是導(dǎo)致水青樹(shù)種子生物學(xué)特性地理變異的主要生態(tài)因子之一。
2母樹(shù)大小對(duì)水青樹(shù)種子生物學(xué)特性的影響
一般,隨著年齡的增長(zhǎng)樹(shù)木的胸徑會(huì)逐漸增大。因此胸徑的大小在某種程度上反映了樹(shù)木年齡的大小。有研究表明,古側(cè)柏(Platycladusorientalis)種子干重、發(fā)芽指數(shù)與樹(shù)齡無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系,隨著樹(shù)齡增加其種子依舊保持較高的發(fā)芽能力(常二梅等,2012);而對(duì)黑松(Pinusthunbergii)(韓廣軒等,2009)和海岸松(Pinuspinaster)(Alvarez等,2005)的研究發(fā)現(xiàn),母樹(shù)大小與萌發(fā)率之間的相關(guān)性不明顯。對(duì)Carexsecalina種子的萌發(fā)研究表明,其植株大小并不決定種子的大小,其萌發(fā)頻率以不同的方式在不同的種群中隨著年齡而發(fā)生改變(Lembicz等,2011)。本研究表明水青樹(shù)種子的各生物學(xué)特性均隨著胸徑的增大呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),最大徑級(jí)的水青樹(shù)植株的干重、飽滿度、萌發(fā)特性和形態(tài)特征并不表現(xiàn)為最大,除種子的寬和厚與胸徑之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,其他生物學(xué)特性與胸徑之間的相關(guān)性并不顯著,這表明母樹(shù)大小對(duì)水青樹(shù)種子生物學(xué)特性的影響較小,與前人的研究結(jié)果相似。徐慶等(2001)研究發(fā)現(xiàn),四合木(Tetraenamongolica)種群的生殖期根據(jù)其生殖年齡和生殖分配大小可分為生殖起動(dòng)期、生殖增長(zhǎng)期、生殖高峰期和生殖衰退期;其生殖值(平均產(chǎn)種子數(shù)、當(dāng)年生長(zhǎng)枝、葉、花或果的年凈生長(zhǎng)量)和生殖分配隨著年齡的增加表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì),其最大值均出現(xiàn)在生殖高峰期,而在生殖衰退期呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。而植物當(dāng)年生枝葉、花果的生長(zhǎng)將明顯影響到種子的生理特性,從而導(dǎo)致種子的生理特性呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律。我們的研究發(fā)現(xiàn),水青樹(shù)種子的干重、飽滿度、萌發(fā)等生理特征指數(shù)的最大值均出現(xiàn)在胸徑30~40cm階段,在此之后均呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)。因此我們推測(cè),水青樹(shù)的生活史中可能同樣具有與四合木相類(lèi)似的四個(gè)生殖期,在胸徑30~40cm階段正處于生殖高峰期,此時(shí)其生殖值和生殖分配均有可能達(dá)到最大;之后則逐漸進(jìn)入生殖衰退期,分配給生殖的能量也就相應(yīng)的減小,從而影響到水青樹(shù)種子的干重、飽滿度和萌發(fā)等生理特性。在后續(xù)研究中,尚需對(duì)水青樹(shù)植株的生殖值、生殖配置與年齡之間的相關(guān)性進(jìn)行詳細(xì)研究,以探討水青樹(shù)生殖期的特征及其與種子生物學(xué)特性之間的關(guān)系。本文中,水青樹(shù)種子形態(tài)特征的最大值均出現(xiàn)在40~50cm徑級(jí),與干重、飽滿度和萌發(fā)特征的最大值所出現(xiàn)的徑級(jí)并不相吻合,其原因尚不清楚,有待進(jìn)一步研究。
作者:李懷春 甘小洪 張澤鵬 張春曉 宋藺 單位:西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
在生物教材中,涉及環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容有很多。高中人教版第三冊(cè)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中,就有兩章內(nèi)容《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》、《生態(tài)環(huán)境的保護(hù)》與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題之間有密切聯(lián)系。除此以外,教材中還有很多其他內(nèi)容也具有環(huán)保教育價(jià)值,如何恰當(dāng)?shù)乩媒滩闹械沫h(huán)保素材,傳授給學(xué)生環(huán)保知識(shí)的同時(shí),向?qū)W生滲透環(huán)保意識(shí),對(duì)于廣大教師來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分值得探討的問(wèn)題。如果教師能夠積極利用教材中的環(huán)保教育資源,對(duì)于環(huán)保教育乃至整個(gè)生物教學(xué)活動(dòng)都能夠起到積極的作用。例如,在學(xué)習(xí)了“光合作用”以后,學(xué)生了解到綠色植物對(duì)于控制大氣中氧氣的濃度、吸收空氣中的二氧化碳、調(diào)節(jié)氣候等方面的重要作用。這時(shí)候,教師就可以借此給學(xué)生介紹:當(dāng)前地球植物覆蓋正在急劇減少,被稱(chēng)為“地球之肺”的熱帶雨林僅僅在過(guò)去的四十年間就已經(jīng)消失了一半;與日本百分之六十的森林覆蓋率相比,我國(guó)的森林覆蓋率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于百分之二十的警戒線等內(nèi)容。結(jié)合剛學(xué)習(xí)的知識(shí),學(xué)生對(duì)于綠色植物的減少所帶來(lái)的環(huán)境危害會(huì)認(rèn)識(shí)得更加清晰,會(huì)有效地樹(shù)立學(xué)生保護(hù)綠色植物的理念。
二、密切聯(lián)系日常生活來(lái)加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)的滲透
生物學(xué)科是一門(mén)與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的學(xué)科,尤其是生物學(xué)科中有關(guān)環(huán)境保護(hù)的內(nèi)容,更是與我們每個(gè)人的生活發(fā)生著直接的聯(lián)系,在我們的日常生活中有很多的素材都可以作為我們進(jìn)行生物環(huán)保教育的資源。因此,教師在進(jìn)行環(huán)保教育的時(shí)候,可以嘗試著把它同日常生活聯(lián)系起來(lái),讓學(xué)生從關(guān)注身邊的小事做起,用實(shí)際行動(dòng)來(lái)滲透環(huán)保理念。例如,日常生活中的節(jié)約用水、垃圾分類(lèi)、綠色出行等,這些看似不經(jīng)意的小事都可以讓我們?yōu)榄h(huán)保事業(yè)作出貢獻(xiàn)。這樣,把環(huán)保教育用日常生活聯(lián)系起來(lái),不但會(huì)讓環(huán)境保護(hù)變得更加具體實(shí)用,同時(shí)也能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保實(shí)踐能力,為“綠色之美”能夠在生活中實(shí)現(xiàn)發(fā)揮出力量。
三、結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)滲透環(huán)保教育
環(huán)保問(wèn)題本身就是一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,在生活中,一些事件一旦涉及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,很容易會(huì)演變成社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,這些與環(huán)保有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)對(duì)于我們的環(huán)保教育工作者來(lái)說(shuō)也是十分有價(jià)值的教育素材。教師在生物教學(xué)活動(dòng)中,可以圍繞著教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行有效的環(huán)保滲透。例如,在給學(xué)講到“食物鏈”的知識(shí)時(shí),為了讓學(xué)生理解食物鏈在環(huán)境保護(hù)中的意義,筆者就給學(xué)生舉了一系列的例子,最典型就是“水俁病”。人以動(dòng)物和植物為食,那么人與自然因依靠食物鏈而有了聯(lián)系,動(dòng)物和植物又是從自然環(huán)境中獲取物質(zhì)而生長(zhǎng)的,當(dāng)環(huán)境里有了汞污染,通過(guò)一些微生物的作用汞變成了有機(jī)汞,水里的魚(yú)類(lèi)吃了這些微生物,有機(jī)汞就在魚(yú)體內(nèi)富集,附近的人們吃了這些魚(yú),有機(jī)汞進(jìn)入人體神經(jīng)細(xì)胞,引起蓄積中毒就會(huì)患上水俁病,這嚴(yán)重?fù)p害了人們的健康和生命安全,同時(shí)也給整個(gè)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了不良的影響。對(duì)于這一社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,學(xué)生并不陌生,而結(jié)合“食物鏈”的知識(shí)進(jìn)行環(huán)保教育,可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用食物鏈的知識(shí)更專(zhuān)業(yè)的分析環(huán)境污染給人類(lèi)健康帶來(lái)的影響,既加深了學(xué)生對(duì)食品安全問(wèn)題的理解,也強(qiáng)化了環(huán)保在學(xué)生心目中的重要地位。
四、利用生物實(shí)驗(yàn)深化環(huán)保意識(shí)
實(shí)驗(yàn)是初中生物教材的重要內(nèi)容,是獲取知識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新的重要手段。它具有現(xiàn)象明顯、說(shuō)服力強(qiáng)的特點(diǎn),是文字表述的重要輔助,在教學(xué)中有著獨(dú)特的價(jià)值。離開(kāi)了實(shí)驗(yàn),生物學(xué)的概念、原理及規(guī)律就如同空中樓閣。作為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,蘇科版生物學(xué)新教材非常注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生加深和掌握生物學(xué)事實(shí)性知識(shí),而且還非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,即使在課時(shí)緊張的情況下,也應(yīng)盡量讓學(xué)生多動(dòng)手多實(shí)踐,而絕不能把實(shí)驗(yàn)做在黑板上、講在嘴巴里。首先要重視教材里的實(shí)驗(yàn)課。如在“蚯蚓在什么樣的物體表面爬得最快”的探究實(shí)驗(yàn)中,鼓勵(lì)學(xué)生自己去尋找不同的材料,自己去親身實(shí)驗(yàn)探究。課堂上有的學(xué)生將蚯蚓放在光滑的玻璃面上,有的放在包裝盒紙板上,有的放在軟軟的海綿上,更有甚者將蚯蚓浸放在水里。通過(guò)觀察比較,直觀得出結(jié)論:姐卿在粗糙的硬紙板上爬得最快。理由是蚯蚓的運(yùn)動(dòng)須依靠剛毛的協(xié)助,只有在粗糙的表面才爬得快。實(shí)踐證明:初中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有著天然的好奇心和濃厚興趣,他們樂(lè)于動(dòng)手,熱衷探索,教師只要做好組織引導(dǎo),巧妙引導(dǎo),讓學(xué)生大膽實(shí)踐,學(xué)生就能通過(guò)自由自在的探究享受到成功的樂(lè)趣。其次要充分利用教材中的探究性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行豐富多彩的“研究性學(xué)習(xí)”。當(dāng)然這絕不是讓學(xué)生上網(wǎng)搜、直接抄、隨意編,而應(yīng)該組織學(xué)生真正參加實(shí)踐活動(dòng),以學(xué)生感興趣的生物學(xué)問(wèn)題為研究主題,以個(gè)人或小組活動(dòng)方式進(jìn)行專(zhuān)題研究。通過(guò)學(xué)生的自主性、探索性的合作學(xué)習(xí),使學(xué)生主動(dòng)獲取有關(guān)生物體結(jié)構(gòu)、功能及進(jìn)化方面的知識(shí)。如生物學(xué)與地理等學(xué)科相結(jié)合,可以為學(xué)生設(shè)計(jì)探索生物多樣性與環(huán)境保護(hù)、植被破壞與水土流失、亂伐森林與沙塵暴肆虐的關(guān)系,以及環(huán)境污染與人類(lèi)疾病發(fā)生的關(guān)系等課題,從而建立起師生平等民主、教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)關(guān)系,有效提髙學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,彰顯生物學(xué)科價(jià)值。
二、讓學(xué)生成為課程資源的開(kāi)發(fā)整合者
生物世界是絢麗多彩的,因此,生物課程資源無(wú)疑也是豐富的,可以說(shuō)是衣食住行、生產(chǎn)生活等無(wú)所不在。誠(chéng)然,教材編者、教研人員和任課教師責(zé)無(wú)旁貸應(yīng)該依據(jù)“課程標(biāo)準(zhǔn)”有意識(shí)、有目的地開(kāi)發(fā)和利用好各種課程資源,但是,如果發(fā)揮學(xué)生的主體優(yōu)勢(shì),讓學(xué)生參與到課程資源的有效整合開(kāi)發(fā),必將對(duì)學(xué)生個(gè)性品質(zhì)與創(chuàng)新精神的發(fā)展產(chǎn)生奇特的作用。如在學(xué)習(xí)“花的結(jié)構(gòu)”一課時(shí),筆者曾發(fā)現(xiàn)一個(gè)怪現(xiàn)象:教師和學(xué)生都用鮮花實(shí)物標(biāo)本學(xué)習(xí)了花的結(jié)構(gòu),課堂氣氛也相當(dāng)活躍,但課堂檢測(cè)的反饋顯示,學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)的掌握并沒(méi)有預(yù)想的那么好,特別是將桃花換成百合花后,學(xué)生更是錯(cuò)誤百出。教師細(xì)心回顧課堂后發(fā)現(xiàn)了癥結(jié)所在:學(xué)生帶到課堂上來(lái)的都是很容易買(mǎi)到的康乃馨(雖然顏色有異),導(dǎo)致學(xué)生缺少對(duì)不同種類(lèi)花朵的觀察、比較與解剖,所以學(xué)習(xí)效果不佳。由此啟示教師應(yīng)該研究解決一系列與生物教學(xué)計(jì)劃相關(guān)的問(wèn)題。如,生物教材所涉及的各種植物有哪些是可以通過(guò)校園種植解決的?哪些可移栽?其他標(biāo)本如何解決?校園小池塘可養(yǎng)殖哪些生物?如何分工?這樣一來(lái),一個(gè)班的學(xué)生就可能觀察到十幾種花,在動(dòng)手解剖時(shí)就能輕松掌握本課的知識(shí)重點(diǎn)。又如在學(xué)習(xí)《沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微小生物——病毒》一課時(shí),很多學(xué)生都對(duì)課文提到的“病毒能幫助完成轉(zhuǎn)基因過(guò)程”這一點(diǎn)非常感興趣,少部分學(xué)生還能講出一點(diǎn)小知識(shí),但仔細(xì)追究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)都只停留在對(duì)“轉(zhuǎn)基因”這個(gè)名詞本身的記憶印象上,而對(duì)概念的內(nèi)涵卻知之甚少。于是我提議全班學(xué)生圍繞“轉(zhuǎn)基因技術(shù)”“基因治療”分組查找相關(guān)資料,下一課時(shí)進(jìn)行小組比賽,看誰(shuí)找得又多又好。結(jié)果,每個(gè)小組都能找到一些新奇有趣的資料,大家都聽(tīng)得津津有味??梢?jiàn),合理地開(kāi)發(fā)利用課堂生成性資源加以深化整合,有利于提高教學(xué)的有效性。自此,大部分學(xué)生都開(kāi)始養(yǎng)成自覺(jué)收集學(xué)習(xí)資料的習(xí)慣,每當(dāng)學(xué)習(xí)某些內(nèi)容需要舉例說(shuō)明時(shí),通常都能有不少學(xué)生能幫上忙。教師鼓勵(lì)學(xué)生自己尋找合適的學(xué)習(xí)素材,豐富了課堂的教學(xué)資源,既開(kāi)闊了學(xué)生的視野,又拓寬了他們的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。
三、讓學(xué)生成為情境問(wèn)題的主動(dòng)思考者
思維能力是考查學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)高低的重要標(biāo)志。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,教師的重要任務(wù)之一就是要善于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境和創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,用問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的探索欲望和思考空間。例如,在學(xué)習(xí)“遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中”時(shí),選用學(xué)生都熟悉和喜歡的節(jié)目《爸爸去哪兒》中的明星父子(父女)的圖片并提問(wèn):為什么他們長(zhǎng)得如此相像?由此引發(fā)學(xué)生積極的思考和熱烈的討論。這時(shí),教師便可進(jìn)一步提出:那么決定子女相似于父母的遺傳信息存在于細(xì)胞的什么部位呢?通過(guò)設(shè)置懸念,觸發(fā)主動(dòng)思考,激發(fā)學(xué)生的好奇心理和探求情趣,促使他們迫不及待地想繼續(xù)探索,由此順理成章地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與閱讀、理解課文。順勢(shì)結(jié)合課文中提供的相關(guān)圖文資料信息,提問(wèn):“你知道克隆是怎么回事嗎?克隆羊多莉是怎么產(chǎn)生的?請(qǐng)觀看影片《小羊多莉的身世》?!睂W(xué)生帶著問(wèn)題觀看視頻,對(duì)分析解決“細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)”這個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題有很大的幫助,而且直觀的影像讓學(xué)生清楚了遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中,使學(xué)生對(duì)整個(gè)克隆過(guò)程有了更深刻的理解,也催生著學(xué)生更深人的思考。接著教師拓展提問(wèn):“你們對(duì)爭(zhēng)議比較多的克隆人這一事件有哪些看法?請(qǐng)各小組收集有關(guān)信息,闡明你們的觀點(diǎn)?!备餍〗M學(xué)生在積極準(zhǔn)備了一個(gè)星期后,將各自的觀點(diǎn)帶到了課堂上,爭(zhēng)相發(fā)表自己的觀點(diǎn),展示支持的證據(jù),下課時(shí)大家還意猶未盡,我為他們能夠收集到如此豐富的資料而感到驚奇,這說(shuō)明了學(xué)生們對(duì)周?chē)鸁狳c(diǎn)問(wèn)題的關(guān)心。在這個(gè)過(guò)程中教師并沒(méi)有發(fā)表任何見(jiàn)解,也無(wú)需告訴他們什么是對(duì)什么是錯(cuò),也不要求他們有一個(gè)最終的標(biāo)準(zhǔn)答案或者掌握什么新的知識(shí),教學(xué)應(yīng)該重在學(xué)習(xí)過(guò)程,重在知識(shí)技能的應(yīng)用,重在親自參與探索性實(shí)踐活動(dòng),獲得感悟和體驗(yàn),而不是僅僅接受別人傳授的經(jīng)驗(yàn)。
四、總結(jié)
1感知是形象思維的源泉
人們認(rèn)識(shí)事物總是從感知開(kāi)始,主要通過(guò)視覺(jué)把所學(xué)的生物形象信息傳遞給大腦,在大腦中留下痕跡,當(dāng)事情不在面前時(shí),這種痕跡會(huì)再現(xiàn)出事物的形象,心理學(xué)稱(chēng)為表象。人腦用表象材料進(jìn)行思維,創(chuàng)造出新形象的過(guò)程就是形象思維。沒(méi)有感知作基礎(chǔ),表象就不會(huì)產(chǎn)生,沒(méi)有表象作材料,就談不上形象思維。因此,要為形象思維準(zhǔn)備豐富的表象,在教學(xué)中應(yīng)抓好以下幾點(diǎn):①加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),這是形成豐富表象的主要途徑,一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn),會(huì)留下深刻的表象,應(yīng)盡量創(chuàng)造條件,讓學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)過(guò)程,從中獲得生動(dòng)形象的表象。②運(yùn)用形象教具,來(lái)豐富學(xué)生的感覺(jué),如模型、圖片、掛圖等。③理論聯(lián)系實(shí)際,廣泛攝取表象,引導(dǎo)學(xué)生到自然界去識(shí)別生物、調(diào)查破壞生態(tài)平衡的因素等。④從聲象教材中攝取表象,聲象教材的優(yōu)勢(shì),能同時(shí)喚起聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的興奮,促進(jìn)左右腦協(xié)同工作,發(fā)揮形象思維和邏輯思維的作用,以達(dá)到對(duì)生物本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。在施教中,我們提倡多種生物信息的滲透,以便形成豐富多彩的表象。例如“兩棲綱”的教學(xué):①觀察青蛙外部形態(tài),從而培養(yǎng)學(xué)生生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)。②觀察內(nèi)部的結(jié)構(gòu),掌握結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。③觀看青蛙生殖和發(fā)育電視片,理解變態(tài)發(fā)育的特點(diǎn)。④從幾方面說(shuō)明青蛙適應(yīng)水生和陸生。
2能促進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解
學(xué)生只有理解生物知識(shí),才能把握生物的本質(zhì)屬性。若脫離形象思維的支持,學(xué)生學(xué)起來(lái)就感到抽象、空洞、難學(xué)。學(xué)生感到難理解的知識(shí),往往是難以想象所造成的。因此,學(xué)生在教師誘導(dǎo)下,主要利用視覺(jué)接受生物形象信號(hào),在大腦中形成感知表象。然后利用豐富的感知表象,通過(guò)聯(lián)想、類(lèi)比、分析、綜合、構(gòu)思等形象思維,把握事物的本質(zhì),獲得典型表象,把它表達(dá)出來(lái),得到創(chuàng)新形象。例如用血循環(huán)這個(gè)典型表象,用聯(lián)想和類(lèi)比形象思維,結(jié)合形象特征,剖析脊椎動(dòng)物中的代表動(dòng)物,從而去理解生物進(jìn)化的過(guò)程。見(jiàn)下表:
血循環(huán)特點(diǎn)鯽魚(yú)一心房一心室,一條血循環(huán)途徑青蛙二心房一心室,兩條血徨途徑,動(dòng)靜脈血未分開(kāi)晰蜴二心房一心室,有不完全隔膜出現(xiàn),動(dòng)靜脈血分開(kāi)家鴿二心房?jī)尚氖?兩條血循環(huán)途徑,動(dòng)靜血完全分開(kāi)
從類(lèi)比可知,脊椎動(dòng)物進(jìn)化從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從水生到陸生、從低等到高等。一般而言,形象思維力強(qiáng),理解能力也相應(yīng)高,理解需要形象思維的支持,形象思維在理解中展開(kāi),兩者相輔相成,互相促進(jìn)。理解過(guò)程既需要邏輯思維,也需要形象思維,兩者都是達(dá)到對(duì)事物本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系的理性認(rèn)識(shí)過(guò)程。
3能促進(jìn)對(duì)知識(shí)的記憶
記憶是知識(shí)的源泉,是智慧的倉(cāng)庫(kù)。在記憶中占重要地位的是表象。表象屬雙重編碼,即表象不僅有形象編碼,而且有語(yǔ)義編碼。雙重編碼的材料有利于理解、保持、回憶、應(yīng)用和遷移。例如叩打膝蓋下部的韌帶時(shí),產(chǎn)生了小腿突然跳起的反應(yīng),這一知識(shí)點(diǎn)以語(yǔ)義和形象相聯(lián)系的形式存入記憶中。形象記憶另一特征就是統(tǒng)攝性,就是把一個(gè)完整的表象作為一個(gè)單元,儲(chǔ)存在大腦中,例如把人體血循環(huán)作為一個(gè)單元,記憶在大腦中,比分散的概念記憶要容易些。在施教中,應(yīng)盡可能采用聲象教材,去強(qiáng)化記憶。實(shí)驗(yàn)表明:人腦貯存形象信息是語(yǔ)言信號(hào)記憶的1000倍,同樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容,單純用聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)、單純用視覺(jué)學(xué)習(xí)視聽(tīng)兼用學(xué)習(xí),三小時(shí)后,記憶效率分別是60%、70%、90%,可見(jiàn)聲象教材能提高記憶效果。
4能有效地優(yōu)化概念教學(xué)
生物概念的形成,一般有三個(gè)層次,第一層次是行為掌握,主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察去感知基本事實(shí),從中獲得表象;第二層次是圖象掌握,主要從形象思維方面去掌握基本事實(shí)的本質(zhì)特征,即通過(guò)聯(lián)想,類(lèi)比、分析等形象思維,去獲得典型表象;第三層次是符號(hào)掌握,以語(yǔ)言形式或數(shù)量關(guān)系去掌握基本事實(shí)的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系,即通過(guò)分析、推理、歸納、概括出生物概念。這三個(gè)層次,就是感性認(rèn)識(shí)層次,形象思維層次,邏輯思維層次。教師按照行為—圖象—符號(hào)三個(gè)層次去教,就可使概念教學(xué)處于最佳的狀態(tài)。例如“兩棲綱”的教學(xué)。其過(guò)程簡(jiǎn)要?dú)w納如下:
附圖{圖}
5有效地促進(jìn)知識(shí)遷移
遷移是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的影響和作用,其實(shí)質(zhì)是一種揭示新、舊知識(shí)共同本質(zhì)的過(guò)程。一般有兩種方法,一是用聯(lián)想的方法,由舊引新,舊知識(shí)是新知識(shí)的基礎(chǔ),新知識(shí)是舊知識(shí)的發(fā)展。例如講“視覺(jué)形成”時(shí),首先復(fù)習(xí)眼的結(jié)構(gòu),然后再去講視覺(jué)的形成,即物體反射
折射沖動(dòng)傳導(dǎo)的光線─成象于視網(wǎng)膜─視神經(jīng)─視覺(jué)中樞—視覺(jué)形成。這是利用學(xué)生頭腦中已有的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu),為新知識(shí)的學(xué)習(xí)提供最佳的固定點(diǎn),新知識(shí)經(jīng)同化或順應(yīng),構(gòu)建新的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)。二是用類(lèi)比方法,比較新舊知識(shí)的異同點(diǎn)。人們對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)有還原趨勢(shì),在學(xué)習(xí)新知識(shí)過(guò)程中,以原有知識(shí)先入為主,把新知識(shí)理解為已有的知識(shí)。因此,要加深對(duì)新知識(shí)的理解,以抵消原有知識(shí)對(duì)新知識(shí)的“還原”和“取代”,要善于類(lèi)比新舊知識(shí)的異同,從求異中促進(jìn)新知識(shí)的遷移。例如學(xué)了物質(zhì)循環(huán)后,應(yīng)與能量流動(dòng)作對(duì)比,見(jiàn)下圖:
物流能流流動(dòng)以無(wú)機(jī)物化合物形式以有機(jī)物形式內(nèi)容方向返復(fù)單向流動(dòng)在一定范圍內(nèi)能自動(dòng)能量流動(dòng)的基本規(guī)律是遞減規(guī)律調(diào)節(jié),維持平衡的,傳遞效率為10~20%范圍生物圈各級(jí)生產(chǎn)系統(tǒng)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊