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生物質材料概念精選(九篇)

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生物質材料概念

第1篇:生物質材料概念范文

關鍵詞 高中生物復習 核心概念 教學策略 

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B 

現(xiàn)行《普通高中生物課程標準(實驗)》中明確指出:“注重學生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決問題的過程中深入理解生物學的核心概念。”生物學核心概念是位于生物學科中心的概念性知識,包括對重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。這些內容能夠展現(xiàn)當代生物學科圖景,是生物學科結構的主干部分,并能展現(xiàn)生物學科的邏輯結構;同時,它還具有高度的統(tǒng)領性、包攝性以及引領性,能夠反映核心問題。教師圍繞高中生物復習中的核心概念進行教學,能使學生少走彎路,少繞圈子,直達問題的主干及核心;圍繞核心概念進行教學,還可把孤立、零亂的知識以點連線,以線帶面地進行整合,把相關的知識進行有效的構建,從而達到高三一輪復習有效、高效的課堂教學。 

1 核心概念的界定 

在高中生物復習中,教師經(jīng)常會對一些概念的理解存在偏差,比如對一般概念、重要概念以及核心概念的把握不準確,定位不精準,這些都會影響一輪復習的有效備考。因此,如何對教材核心概念進行界定,而不是簡單通過感性印象對其甄別,顯得尤為重要。美國課程專家埃里克森認為:“核心概念是指居于學科中心,具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。這些核心概念具有廣闊的解釋空間,源于學科中各種概念、原理、理論和解釋體系,為領域的發(fā)展提供了深入的角度,還為學科之間提供了聯(lián)系。”國內課程專家劉恩山教授也指出:“核心概念是基于整個課程標準某個主題的知識框架中概括總結出來的,強調概念之間的關聯(lián)和概念體系的結構。”基于學者們的觀點,生物學教材中的核心概念是能夠反映該教材核心問題,統(tǒng)領包攝教材章節(jié)中的基本概念、事實、原理及規(guī)律,是構建整個生物學教材的基本骨架,并且能經(jīng)得起時間和實踐的檢驗。 

例如,在復習《選修3·現(xiàn)代生物科技》中“細胞工程”這一專題時,筆者通過羅列比較一般概念、重要概念,從而界定出該專題中具有統(tǒng)領和包攝作用的“核心概念”。在“細胞工程”專題中,一般概念有16個,分別是細胞工程、脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、細胞貼壁生長、接觸抑制、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、原生質體、合成培養(yǎng)基、愈傷組織、生物反應器、細胞株、細胞系、克隆。而重要概念有7個,分別是細胞全能性、植物細胞組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交、動物細胞培養(yǎng)、核移植、動物細胞融合、單克隆抗體。而通過比對、分析和界定后,發(fā)現(xiàn)該專題中的核心概念其實只有3個,是細胞全能性、植物組織培養(yǎng)技術、單克隆抗體。正是這三個核心概念,很好地詮釋了整個細胞工程的核心內容和知識所在。比如一般概念中的脫分化、微型繁殖、胚狀體、外植體、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、愈傷組織、細胞株、細胞系都是圍繞細胞全能性這一核心概念進行闡述。這樣,通過比較對比,學生就能夠對這一專題進行深刻的理解和感悟了。 

2 核心概念教學 

2.1 運用概念圖,整合新的核心概念 

概念圖是由概念節(jié)點和連線組成的一系列概念的結構化特征,概念節(jié)點是表示某一命題或知識領域的各概念,連線表示各概念間的邏輯關系。在高中生物復習當中,教師通過運用概念圖進行教學,能清晰有效地呈現(xiàn)教材內容,有利于學生對已有知識進行遷移和聯(lián)系,進行有效的復習備考;同時,也有利于理清相近概念的層級關系和邏輯關系,便于學生對核心概念和相關概念進行梳理和整合,培養(yǎng)學生對知識遷移、歸納的能力和興趣。例如,在復習“植物組織培養(yǎng)”時,教師以必修部分的概念和原理為前提,利用概念圖呈現(xiàn)核心概念和相關概念的聯(lián)系,在學生喚醒原有知識的基礎,促進理解和掌握新知識(圖1)。 

2.2 設計“問題串”,引導學生對核心概念的學習 

所謂“問題串”,就是指教師為實現(xiàn)一定的教學目標,根據(jù)學生已有的知識或經(jīng)驗,針對學生學習過程中將要產生或可能產生的困惑,將教材知識轉換為層次分明、具有系統(tǒng)性的一連串問題。在高考生物復習時,教師可以圍繞核心概念精心設計一組具有針對性、探究性的問題,激發(fā)學生去發(fā)現(xiàn)、探索的欲望,從而培養(yǎng)學生熱情和動力。如,在講授“單克隆抗體”這一概念時,教師運用一組“問題串”(圖2)進行巧妙設問,使得學生對這一概念的理解更加深刻,不易忘記。 

2.3 演示認知過程,學概念 

在高考生物復習中,有許多概念是純理論性的,內容很抽象,學生理解起來相對比較困難,久而久之就會有挫敗感,產生厭學的情緒。因此,教師在教學過程中可以適當?shù)剞D換教學方式,把抽象的問題通過演示知識過程來幫助學生理解抽象的生物學核心概念。 

以“通過神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)”一節(jié)內容中為例,“動作電位”這一核心概念并不是很好理解。教師倘若通過傳統(tǒng)的教學方式讓學生看教材,讀概念“由相對靜止變?yōu)轱@著活躍的電位變化過程”,則顯得抽象不易理解。那么,如何通過形象生動的具體指標來展示“動作電位”,從而讓學生掌握一些列的靜息電位、電位差、電荷移動、局部電流等相關概念呢?教師可以利用圖解(圖3)逐一演示,并加以說明,使學生有逐步認知的過程。 

首先,神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài),即相對靜止時,膜上有一個“內負外正”的電勢差,這電勢差的形成是由靠能量來維持,而維系這一電勢差的能量主要依靠膜上的3個結構。 

第一個結構是“Na-K離子泵”,它是由蛋白質構成,在消耗一個ATP分子的情況下,能夠向膜外泵出3個Na+,向膜內泵入2個K+。這樣一個過程已經(jīng)使得膜外的陽離子偏多。第二個結構稱為“K+通道”,通過前面第一個過程,膜內K+濃度明顯高于膜外,于是膜內外之間形成一個濃度差,使得膜內有一個向外擴散K+的趨勢。在靜息狀態(tài)下,膜上僅有K+這個通道會打開,不斷向外運輸K+。通過上述兩個結構,膜外的陽離子越聚越多,導致的結果就形成了一個“內負外正”的狀態(tài),這就是“靜息電位”。第三個要介紹的是“Na+通道”。前面由于“Na-K離子泵”的作用,膜外的Na+濃度很高,當受到某一刺激時,Na+通道會迅速打開,在短時間內膜外的Na+會迅速向膜內回流,而回流的結果就使得膜內外的電勢差瞬間發(fā)生改變,在一個非常短的時間內形成了一個“內正外負”的狀態(tài),這就是“動作電位”。利用以上圖解,學生對于電位的形成機制及概念的相應內涵與要點都有了一個比較清晰的認識,從而也就達到了對“動作電位”這一核心概念深入理解的目的。 可見,演示認知是學概念的一個重要策略,也是學習教材內容,掌握學科知識的必要能力。通過演示知識呈現(xiàn)過程,使得許多抽象的概念知識形象易懂,從而提高高考生物復習的有效性。 

2.4 利用生物科學史,構建核心概念 

全國新課標卷Ⅰ相對廣東卷而言,更注重生物科學史的考查。利用科學史促進高中生物核心概念建構,也是高中生物復習當中的一個重要策略。以科學發(fā)展史為材料,讓學生重走科學家的研究歷程,培養(yǎng)學生的科學探究能力,使學生體會概念的建構過程,加深對核心概念的理解。 

例如,“DNA是遺傳物質”的探索歷程就是一個很好的素材。此前,孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀由遺傳因子控制;摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了基因位于染色體上;科學家接下來又發(fā)現(xiàn):染色的成分是蛋白質和DNA,而染色體在遺傳上具有連續(xù)性和穩(wěn)定性。因此,探究遺傳物質的本質無疑就落在蛋白質和DNA上了。對遺傳物質的早期推測,一開始就有人認為是蛋白質,他們的理由是:蛋白質的基本組成單位——氨基酸,氨基酸多種多樣的排列可能蘊含遺傳信息,因而認為蛋白質是生物體主要的遺傳物質。但又有不少人對這一觀點提出質疑,挑戰(zhàn)這一觀點的有以下幾個經(jīng)典實驗:1928年,格里菲思利用小鼠作為實驗對象,進行了肺炎雙球菌的體內轉化實驗,得出了“已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質——轉化因子”的結論,但是轉化因子究竟是什么,格里菲斯卻未能搞清楚。緊接著,1940年艾弗里為了搞清楚什么是“轉化因子”,以肺炎雙球菌作為實驗材料,進行了體外轉化實驗。他設法把S型細菌的各種成分相互分離,分別單獨和R型細菌進行培養(yǎng),結果發(fā)現(xiàn),只有添加了S型細菌DNA成分的培養(yǎng)基上,部分R型會轉化為S型細菌,并且這種轉化后的S型細菌可以進行增殖,于是艾弗里得出了“轉化因子是DNA,DNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質”這一結論。遺憾的是,艾弗里實驗中提取出的DNA,純度最高時也還有0.02%的蛋白質,因此,仍有人對實驗結論表示懷疑。于是1952年,赫爾希和蔡斯以“T2噬菌體”為實驗材料,利用“放射性同位素標記”技術,完成了另一個更具有說服力的實驗:“首先分別利用35S、32P標記的細菌培養(yǎng)噬菌體進行同位素標記,然后將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養(yǎng),觀察同位素的去向。”如此,巧妙地把蛋白質和DNA區(qū)分開,直接、單獨地觀察DNA和蛋白質的作用,從而進一步證明了“DNA是遺傳物質”。 

教師通過講解“遺傳物質的探索過程”這一生物科學史,讓學生清楚地認識到科學探究是要經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)問題—作出假設—實驗驗證—得出結論”的過程,從而形成質疑與嚴謹?shù)目茖W態(tài)度以及良好的生物科學素養(yǎng)。同時,通過對發(fā)現(xiàn)史進行梳理,“DNA是遺傳物質”這一核心概念也得到了構建。 

3 小結 

總之,高中生物復習教學關鍵在于核心概念的構建,針對不同的概念類型和教學內容,有選擇地運用概念圖、設計問題串、演示認知過程和利用生物科學史等策略進行核心概念的重構,是提高高中生物復習的重要策略。同時,教師還要加強學生梳理、歸納知識的能力,幫助他們正確理解和內化相關概念,從而提高概念教學的有效性。 

參考文獻: 

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2011.   本文由wWW.dyLw.NeT提供,第一論 文 網(wǎng)專業(yè)教育教學論文和以及服務,歡迎光臨dYLw.nET

[2] 蘭英,譯.埃里克森.概念為本的課程與教學[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2003. 

[3] 劉恩山,張穎之.課堂教學中的生物學概念及其表述方法[J].生物學通報,2010,45(7):40-42. 

第2篇:生物質材料概念范文

一、學生在學習概念時容易出現(xiàn)的問題

學生在學習概念時容易出現(xiàn)的問題主要有以下幾個方面:1. 日常概念和生物學概念易混淆,如“呼吸”與“細胞呼吸”;2. 死記硬背,沒有真正理解概念的內涵和外延;3. 沒有吃透概念的關鍵內容,如理解“單倍體”時,學生喜歡望文生義,理所當然地認為只有一個染色體組的個體才是單倍體。

二、提高生物學概念教學有效性的方法

1. 巧設“圈套”。讓學生在錯誤沖擊中加深認識,這是一種適宜在新課的教授時采用的方法。在課堂教學中,教師可以巧設“圈套”,讓學生犯錯誤。如在學習“反射”這一概念時,我先讓學生將教材中的概念讀了一遍,然后拋出兩個問題:“含羞草的葉子受到外力觸碰會立即閉合,這是反射嗎?”“蚊子叮咬后覺得疼是反射嗎?”學生對此概念的最初認識是“受到刺激,發(fā)生規(guī)律性的反應”,所以他們的答案是“是反射”,若這時候老師再否定他們的答案,學生的驚訝程度可想而知。帶著疑問再一次閱讀理解概念,他們就會發(fā)現(xiàn)概念中還有一個關鍵信息“在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下”。后一問題的提出加強了學生對反射與反射弧的關系的認識。

2. 橫向對比,習題反饋。區(qū)分易混淆的概念,及時清除理解中的障礙。在生物學中有很多相似的名詞、術語和概念,原生質與原生質體、生長素與生長激素、甲狀腺激素和促甲狀腺激素。教師在教學中對一些相近或關系密切的概念,可把它們的各種屬性,尤其是關鍵屬性進行對比,使學生明確這些概念的共同點和差異點。

例如對于下列一組概念:染色體、染色質、DNA、基因、遺傳信息。

首先,區(qū)分清楚主次關系:很多基因在DNA鏈上,一條或兩條DNA又在染色體上,而染色體和染色質則是同一物質不同時期的不同形態(tài)。DNA、基因上的堿基序列是遺傳信息。

然后,區(qū)分組成成分:染色體和染色質由DNA和蛋白質組成;DNA是脫氧核糖核酸鏈(雙鏈),單位是脫氧核糖核苷酸;基因是DNA的片段。

最后,區(qū)分功能:染色體和染色質,攜帶遺傳物質,遺傳物質的載體;DNA,攜帶遺傳信息,遺傳信息的載體;基因上的堿基序列就是遺傳信息。

3. 化繁為簡,化抽象為直觀。概念是抽象的,是用語言文字敘述的,學生理解起來比較困難,概念的獲得有賴于感性材料和經(jīng)驗,如果學習缺乏一定的感性材料或經(jīng)驗的支持,容易使學生死背定義而未能理解和掌握其真正涵義。

例如在進行“染色體組”教學時我是這樣做的:讓學生伸出自己的兩個手掌做為“材料”:十個手指頭代表一個體細胞的染色體,引導學生自己分析得出如下信息:共10條染色體,兩兩成對,每一對就代表一對同源染色體,其中一個手掌上的染色體大小各不相同(隱含信息:遺傳信息各不相同),那一個手掌就代表一個染色體組。學生領會到“染色體組由非同源染色體組成”這一重要要素。接著,教師還可以對概念進行延伸:在這個背景前提下,四個手指能代表這種生物的一個染色體組嗎?六個手指呢(一個手掌加另一個手掌的拇指)?這時學生領會到“一個染色體組包含有本物種的全部遺傳信息”這另一重要要素了。以后,學生看到“染色體組”這個概念的時候,只要把自己的手掌拿出來比劃比劃,問題就迎刃而解了。

第3篇:生物質材料概念范文

1、問題的提出

《高中生物課程標準》中重點提及了對學生的能力培養(yǎng)。其中對能力的培養(yǎng)在《標準》中從三個方面11個具體能力做了全方位的要求,廣大教師學習后形成了大力強化能力培養(yǎng)而有意無意忽視知識傳授的現(xiàn)象。

其實在課程標準中,對知識與能力都是高度重視,的。標準中要求學生“獲得生物學基本事實、概念、原理、規(guī)律和模型等方面的基礎知識”。新課標絕不是輕視知識,也不是要降低對知識教育的要求,而是要求重視“核心概念”的教學,即由追求對繁雜的生物學事實性知識的記憶,轉向對“核心概念”的深層次理解,體現(xiàn)了國際科學教育“少而精”的原則。在新近頒布的《義務教育生物課程標準》中則要求從科學探究出發(fā)逐漸形成一些重要概念。

概念是知識的高度抽象與概括,實驗是培養(yǎng)學生能力的一種重要途徑和手段,若能在實驗中進行概念教學則能兼顧二者之效益。

2、生物學科特點決定了生物概念教學的特殊性

生物學是一門實驗科學,生物學概念的獲得往往建立于實驗的基礎之上,是對生物學事實的總結與提升。因此,生物學概念的引入一定要建立在學生對生命現(xiàn)象觀察的基礎上。

課程標準強調通過探究性學習掌握生物學的重要概念并形成生物學的基本素質是新課標的重大亮點。而實驗教學是探究性學習的主要形式,課標中也相當重視實驗教學在概念中的重要作用,列舉的許多活動建議大多是實驗或實踐活動。這恰恰符合生物學科本身的特點和學生的實際情況。

在概念的學習過程中,教師既可以采用使用術語來傳遞概念,也可以使用描述概念內涵的方式來傳遞概念。而第二種方式在結合實驗進行的過程中更能使學生理解和掌握。比如“酶”,若在描述“酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物”時能通過實驗證明酶是有機物、酶催化作用效率高于普通催化劑(唾液淀粉酶和FeCl3催化H2O3的實驗)及酶催化作用的條件等實驗后,學生對酶概念會有更深刻的認識。也就是說在通過實驗引入概念時,首先要從學生了解的有關生物學知識中選取適當?shù)哪軌蛘f明這一概念的典型事例,讓他們直觀地認識有關屬性,然后引導他們得出一般性的概念。

生物學概念很多是知識性概念,這些概念的獲取需要借助思維。在實驗的基礎上通過歸納,學生通過推理而最終得出結論,再將該結論推廣應用在其他的情境中,也就獲得了概念。因此在實驗中進行概念教學是兼顧知識與能力的有效教學方法。

3、生物實驗中進行概念教學的策略

3.1 通過探究實驗進行概念教學

課標中對科學探究有明確的要求,科學探究可通過探究性實驗具體實施,探究可以促進學生學習方式的改變,使學生能主動地獲取生物科學知識,體驗科學過程,形成一定的科學探究能力和科學態(tài)度與價值觀,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。在實驗的過程中學生對相應概念的理解與掌握更主動并真正體會其實質。

例如對“自然選擇”概念中“突變和重組為進化提供了原材料”的理解很多學生不清楚,即究竟是先有變異還是先有選擇,是否是因為選擇的壓力導致了突變等含糊不清。此時有些教師干脆直接要學生記憶“先變后選”。教師不妨引入一個探究實驗:探究抗生素使用與否與金黃色葡萄球菌抗藥性關系。首先選擇材料和器具:青霉素、培養(yǎng)皿以及對青霉素敏感的普通金黃色葡萄球菌。然后設計實驗步驟:步驟1:取培養(yǎng)皿A若干個(A1、A2、A3……),加入普通細菌培養(yǎng)基;取培養(yǎng)皿B若干(B1、B2、B3……)加入含有青霉素的細菌培養(yǎng)基。步驟2:將適量細菌培養(yǎng)液涂在培養(yǎng)皿A1的培養(yǎng)基表面,放在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間,培養(yǎng)基表面會出現(xiàn)一些細菌菌落。步驟3:用滅菌后的絲絨包上棉花制成一枚“印章”,在A1上輕蓋一下,再在B1上輕蓋一下,這樣A1中的細胞就按一定的位置正確地“復制”到B1之中,將B1培養(yǎng)一段時間后,B1中一定部位出現(xiàn)了少量菌落。步驟4:根據(jù)B1中菌落出現(xiàn)的方位,將A1中對應位置的菌落取出,均勻涂抹在A2表面,培養(yǎng)一段時間后,培養(yǎng)基表面又會出現(xiàn)許多菌落。反復重復步驟3、4。該實驗中A組細菌從未接觸抗生素,觀察其抗藥性的生成情況以確定是否與抗生素的使用有關。其結果是:在B2、B3中保留下來的菌落越來越多,直到最后,所有復制到B中的菌落全部保留下來,都具有了對青霉素的抗藥性。根據(jù)這一結果分析后可得出:A組細菌從未接觸抗生素,而細菌的抗藥性不斷增強,說明細菌抗藥性變異的產生與抗生素無關。

在設計并完成該探究實驗的過程中,與科學探究相關的5個重要概念得到了強化,而在探究過程中需要培養(yǎng)的6種能力也得到了培養(yǎng)。建立在這一系列實驗基礎形成的“自然選擇”概念成為一個活生生的事物,避免了死記硬背式的灌輸。學生的學習興趣得到提高,學習的實效性增強。

3.2 通過驗證實驗進行概念教學

中學生物教學中有大量驗證性實驗,它強調實驗操作和觀察等個別操作技能,強調如何快速經(jīng)濟的獲得生物知識。學生用實驗驗證已學過的生物學原理、概念或性質。中學階段由于學生能力的制約,不可能所有實驗都采用探究的方法,某些概念的獲取可采用在驗證性的實驗操作過程中獲取,到達知識與能力的和諧統(tǒng)一。

例如“細胞呼吸”中“有氧呼吸的主要場所是線粒體”這一概念的理解可通過一個驗證性實驗解決:將某動物細胞破碎處理后進行離心分層,一組為細胞溶漿(包含其中的細胞器,即含線粒體),另一組只有細胞質基質,第三組只有線粒體,然后分別在這三組溶液中加入等量的葡萄糖溶液。在相同且適宜的條件下處理一段時間后檢測產物,只有第一組出現(xiàn)二氧化碳。在分組分析后可得出結論:有氧呼吸既需要細胞質基質,也需要線粒體,二者缺一不可。對“主要”的理解則在實驗過程中分別測量所釋放的能量比較后獲得:第一組釋放能量遠高于第二組,第三組基本無能量釋放。以第一組減第二組后再與第一組比較就可得出能量主要由線粒體釋放的結論了。顯然通過這組驗證性實驗后學生對該概念的理解與掌握一定會更深入,同時在實驗過程中相應的動手能力和分析推理能力也得到培養(yǎng)。

3.3 通過模擬實驗進行概念教學

在生物學探究過程中,有些研究對象是難以直接做實驗的,此時用模型來做實驗,即模仿實驗對象制作模型,或者模仿實驗的某些條件進行實驗――模擬實驗。由于它是模擬的某種條件和狀態(tài),控制起來相對容易,克服了生物實驗過程中某些不易控制的變量因素的影響,獲得的結論可能更直觀,對某些概念的理解和把握更準確。在設計模擬條件的過程中對學生能力的要求也更高,對能力的培養(yǎng)很有益處。

例如“基因的自由組合定律”中關于“自由組合”的含義有些學生并不能準確把握,若此時設計一個模擬實驗:取四雙筷子,兩兩長度相等,共有長度不同的兩組。每雙筷子用橡皮筋扎住,代表復制過的染色體。用兩組不同長度的筷子代表兩對同源染色體,分別在每組筷子的相同位置用記號筆做好標記以代表相應的等位基因。在白紙或黑板上模擬減數(shù)分裂過程:減數(shù)第一次分裂后期讓每組筷子分開,而不同組的筷子自由組合,其上的基因自然也進行了組合。第二次分裂就不可能再看到基因的重組現(xiàn)象了。此過程將學生不太容易理解,中學實驗中不能直接連續(xù)觀察的動態(tài)實驗改為了模擬實驗。這樣促進了學生對概念的掌握。

3.4 應用科學實驗史進行概念教學

科學是一個發(fā)展的過程。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路,理解科學的本質和科學研究的方法,體會科學家獻身科學的精神。特別是科學史上的一些經(jīng)典實驗更能反映出科學研究的基本方法和思維軌跡。通過對經(jīng)典實驗思維過程的剖析與解讀,學生能夠理解科學家的精妙與高超,對思維能力與材料分析能力的訓練極為有效。

第4篇:生物質材料概念范文

 例如,在講授遺傳的物質基礎時,我沒有直接告訴學生主要的遺傳物質是什么,而是對細胞有絲分裂、減數(shù)分裂和受精過程進行回顧分析,了解染色體活動有一定的規(guī)律。在有絲分裂過程中,染色體復制一次,細胞分裂一次,有絲分裂的結果,每個子細胞中具有一套形態(tài)和數(shù)目完全相同的染色體,保證了每種生物的細胞中都含有一定形態(tài)和數(shù)目的染色體;進行有性生殖的動植物,其有性生殖細胞是通過減數(shù)分裂形成的,其結果使得性細胞染色體數(shù)減為正常體細胞的一半,經(jīng)過受精作用使染色體數(shù)恢復到原來的數(shù)目。這說明染色體在生物的傳種接代過程中,能夠保持一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性,因此人們認為染色體在遺傳上起著主要的作用。從細胞的角度來看,染色體即為遺傳的物質基礎。接著,再從分子水平上對染色體進行研究,知道染色體主要是由DNA和蛋白質組成的,其中的DNA在染色體里含量穩(wěn)定,是主要的遺傳物質。這樣就完成了新舊概念的改造,原來認為的遺傳物質---染色體就成了真正意義上的主要遺傳物質DNA的載體。

 又如,對生物多樣性原因的認識:在高中生物中有三處提及生物多樣性原因,其一,第一章中指出,蛋白質結構的多樣性決定生物的多樣性;其二,第五章中指出,DNA分子結構的多樣性決定生物的多樣性;其三,第六章中指出,以自然選擇為中心的生物進化學說,能夠科學的解釋生物進化的原因,以及生物的多樣性。雖然在這三處均對生物多樣性的原因有不同的描述,但實際上書本是從不同側面和層次上來描述多樣性原因的,我們應該讓學生認識到生物多樣性的直接原因是蛋白質分子的多樣性,而DNA分子結構多樣性則是生物多樣性的根本原因,因為DNA控制蛋白質的生物合成,DNA多樣性決定蛋白質多樣性。而生物進化學說對生物多樣性的解釋實際與生物遺傳物質結構多樣性是一致的。這樣,不僅能把DNA的多樣性引起生物多樣性同化到蛋白質多樣性引起的生物多樣性中,而且使得我們對生物多樣性的原因有了更進一步的認識。

二、在解決問題時,不死套公式,而是融會貫通,善于多渠道,用簡捷的方法解決問題。  例如,在講解自由組合規(guī)律時,為了讓學生搞清其實質,我圍繞等位基因互相分離,非等位基因之間自由組合這個實質,出了多種類型題,根據(jù)親代基因型推出子代基因型和表現(xiàn)型;根據(jù)子代同一對相對性狀的表現(xiàn)比,直接推出親代基因型;根據(jù)子代基因型組合數(shù)推出親代基因型等一題多解的練習題,用多渠道幫助學生解決問題。但在解決以上問題時,我發(fā)現(xiàn)有的同學當題目中出現(xiàn)不同于書本上的遺傳比例時,不知所措或解題方法繁瑣,我便告訴學生應學生化繁為簡,有些遺傳練習題看似復雜,但只要把復雜的問題分解為局部,逐一研究局部的問題,最后再把局部問題的結果綜合在一起,問題就可以解決了。像兩對以上相對性狀的遺傳看似復雜,但只要兩對以上的等位基因是獨立分配的,就可以把復雜的遺傳現(xiàn)象分解為一對一對的相對性狀來研究,即用分離規(guī)律來研究。在把每一對相對性狀的問題研究清楚后,再把它們綜合起來,達到問題的最終解決。 三、在創(chuàng)造活動中,不因循守舊,不墨守成規(guī),不安于現(xiàn)狀,有創(chuàng)新意識,有豐富的創(chuàng)造想象力。

 首先,在實驗的改造中,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性。例如,高中生物實驗,關于《觀察植物細胞的有絲分裂》中,需要培養(yǎng)洋蔥根尖,以前,都是教師培養(yǎng)出來供學生用,現(xiàn)在我要求洋蔥根尖由學生自己培養(yǎng),希望他們除了按照書本上的要求培養(yǎng)外,也可選用其它的材料或其它的方法培養(yǎng),并希望他們能找到比教材更好的方法來。一段時間后,我吃驚的發(fā)現(xiàn)根尖培養(yǎng)出來了,學生培養(yǎng)的根尖中,有的是用洋蔥水養(yǎng)成的;有的是洋蔥沙培成的;有更換材料用大蒜采用類似方法培養(yǎng)的;也有少數(shù)用蠶豆沙培養(yǎng)出來的。后來又進一步發(fā)現(xiàn)沙培的根尖用完后,繼續(xù)把洋蔥等放在濕沙中培養(yǎng),繼續(xù)長出的根又可用來做《觀察對礦質元素離子的交換吸附現(xiàn)象》實驗。如此一來,既培養(yǎng)學生學習生物的興趣,又發(fā)展了學生創(chuàng)造性思維的能力。

第5篇:生物質材料概念范文

人類進行邊坡防護已有很長的歷史,但在防護與綠化美化兩方面一直沒有統(tǒng)一,與傳統(tǒng)防護材料相比,生態(tài)混凝土既有較高的強度能有效地進行邊坡防護、加強邊坡的穩(wěn)定性,提高防護年限,又具有很大的孔隙率便于植物在其中生長,具有改善環(huán)境的功能,是一種被廣泛認可的生態(tài)修復材料,因此,開展生態(tài)混凝土的研究具有重要意義。

本文主要針對具有生態(tài)環(huán)保功能的生態(tài)混凝土的配合比設計、強度、干濕交替作用下的耐久性、護坡構建和綜合生態(tài)效應等方面進行了探討和研究。在基本性能方面,本論文研究了生態(tài)混凝土在摻加礦物摻合料時,其強度隨著摻合料摻量的變化規(guī)律。除此以外,還研究了摻加礦渣的生態(tài)混凝土處在干濕交替作用下的耐久性特點,進行了生態(tài)混凝土抗干濕交替性能的試驗。在護坡構建中,還研究了植物必要的生長環(huán)境、生態(tài)護坡植物的選擇以及生態(tài)護坡基質的選擇。此外,本文最后研究了不同粗骨料的生態(tài)混凝土水質凈化性能和污水處理的標準。

關鍵詞:生態(tài)混凝土,干濕交替,生態(tài)護坡,強度,水質凈化

中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:

第一章 緒論

1.1 研究背景

近年來,在水利工程建設中,人們逐漸意識到河堤護坡是河流生態(tài)系統(tǒng)的一個重要組成部分,它是河道水流生態(tài)系統(tǒng)向陸地生態(tài)系統(tǒng)過渡的一個通道。河道不僅僅具有防洪、航運等基本功能,還應具有生物棲息地和人文景觀等功能。傳統(tǒng)的漿砌石或混凝土河堤護坡雖然結構穩(wěn)定,具有防止水流和波浪對岸坡基土的沖蝕和淘刷作用,但水體封閉在河道中,切斷了水體和近岸陸地土壤之間各生態(tài)要素間的物質、能量及信息系統(tǒng)的有機聯(lián)系,破壞了原有水陸交錯帶的生物群落。水生植物、水生動物不能正常生長而消失,生物多樣性急劇下降,從而影響整個河流的生態(tài)環(huán)境。

此時就需要考慮發(fā)展能與自然協(xié)和共生的建筑材料來建造護坡。此護坡可保持水土,加固堤岸,又可維持甚至增加生物多樣性并凈化水質。這樣,生態(tài)混凝土的概念就被引進了。生態(tài)混凝土又稱環(huán)境友好型混凝土,又名親環(huán)境混凝土,可以減輕環(huán)境負荷同時也與有機物相適應,它實質上是一種有著連續(xù)孔隙的多孔混凝土,水與空氣能夠很容易通過或存在于其連續(xù)通道內,能與生態(tài)環(huán)境相適應,可使水質得到凈化。雖然與普通混凝土相比,它的強度和耐久性都有所不及,但是其有著極為廣泛的應用前景,對人類社會的可持續(xù)發(fā)展有著深遠的意義。

生態(tài)混凝土的凈水功能主要由于它存在大量的孔隙,所以具有良好的透水與透氣性。就目前國內外的研究現(xiàn)狀來看,它的凈水機理主要是物理作用、化學作用以及生態(tài)綜合效應三個方面:

1.物理作用

多孔混凝土的孔隙率在5%~35%之間,并且連通孔占15%~30%,平均孔徑為4~5 mm,并且孔隙彎彎曲曲,這就形成了很好的過濾材料,但是它的比表面積是遠遠小于如沸石、活性炭等良好的吸附凈水材料。而且在實際應用中,我們可以想像到,它的孔隙會慢慢堵塞,從而喪失了過濾的功能。因此它通過物理作用來凈水的效果是不會太明顯的。

2.化學作用

大家都知道,我們經(jīng)常使用石灰來凈化水質,因為它不但可以調節(jié)pH,而且作為無機混凝劑可使污水中的懸浮物質絮凝沉淀,在澄清的同時也降低了水中污染物質的含量?;炷两M成材料中的水泥在水化過程中,以及混凝土浸泡在水中都會不斷地溶蝕出Ca(OH)2, 從而起到凈化作用。但是這會影響混凝土的耐久性,其堿性也會對生態(tài)植物產生影響。

3.生態(tài)綜合效應

由于生態(tài)混凝土是多孔結構的,所以它就提供了適合微生物生長的生存環(huán)境。在其表面和內部有大量的細菌棲息繁衍,包括硝化菌、甲烷菌、脫氮菌等喜氧性和厭氧性細菌。而且多孔混凝土上形成的生物膜中生物種群較多,可以充分發(fā)揮生物膜的作用,降解水中的污染物質。另外水草等植物附著生長在生態(tài)混凝土上時,可以吸收水中的N、P等污染物質。

總之,生態(tài)混凝土在水中富集的微生物、動植物形成了一個綜合的生態(tài)效應從而取得良好的水質凈化效果,因此是我們研究的重點。

1.2 國內外研究現(xiàn)狀

由于環(huán)境保護的需要,水土保持、水質凈化和退化生態(tài)環(huán)境的修復和重建得到了世界各國的重視。人們試圖通過多種途徑解決保水、排水、保護水資源、保護生物的多樣性等一系列包含復雜技術的生態(tài)環(huán)境保護問題。多孔混凝土是一種采用特殊工藝制備的含有連續(xù)空隙的混凝土,它既有一定的強度同時又具有透水性和透氣性;多孔混凝土在水中富集的微生物、動植物形成了一個綜合的生態(tài)效應從而取得良好的水質凈化效果,在美國、日本、歐洲等國家得到了較為廣泛的應用。

直到20世紀90年代美國、日本、歐洲等國家才開發(fā)使用生態(tài)混凝土這種新型的材料,尤其是日本在這方面做了深入細致的研究。日本大成建設技術研究所進行了連續(xù)四年的探索性研究,在1993年提出生態(tài)材料(environment conscious materials)概念的基礎上, 日本混凝土工學協(xié)會在1994-1995年設立了“生態(tài)混凝土研究委員會”,1995年日本混凝土工學協(xié)會提出了生態(tài)混凝土(environmentally friendly concrete / eco-concrete )的概念。[1]

在生態(tài)混凝土的水質凈化方面,文獻報道日本近畿大學的玉井元治教授從90年初就開始進行多孔混凝土(POC)在自然水環(huán)境中生物附著和水質凈化的可能性的研究。表明POC在自然水環(huán)境中會有大量不同的生物附著生長在其上面并具有水質凈化的效果。[2]文獻報道日本長崎大學于1994年起進行海水現(xiàn)場試驗,將直徑1m高0.5m的有孔試塊10個一組地投入海中,并于1995年2月至1996年2月每月實測一次水質變化,發(fā)現(xiàn)生態(tài)混凝土有富集營養(yǎng)物質的功能. 另有文獻報道,使用生態(tài)混凝土在公園內小河上建造凈水渠(15m×2m×0.4m),水在其中停留1~3h可去除水中的BOD40%~50%,長時間停留可去除80%~90%。[3]日本德島大學的水口裕之教授1997年在實驗室建立了POC水質凈化裝置并開始研究多孔混凝土的空隙率,粗骨料粒徑,孔隙直徑對混凝土的強度,生物膜附著和水質凈化效果的影響。發(fā)現(xiàn)空隙率20%~30%,粗骨料粒徑5~20mm的混凝土(28天強度7.5~23MPa)在實驗裝置中浸泡30天,T-P除去率達60%,T-N去除率達50%。[4]林正浩和水口裕之教授通過在生態(tài)混凝土中添加高爐礦渣和沸石粉方法,研究其對多孔混凝土強度和水質凈化的影響,取得了較好的成果。[5]日本宮崎大學中澤隆雄博士等也通過室內實驗裝置對POC的水質凈化效果進行了研究,表明POC對廢水的TOC、T-P、T-N的去除有明顯的效果。[6]

我國在生態(tài)混凝土的研究在20世紀90年代后期才開始,與國外水平還存在較大的差距。清華大學、吉林水利科學研究所、吉林水土保持科學研究所對植生型多孔混凝土進行了一些研究。近年來,東南大學高建明教授、呂錫武教授和河海大學的吉伯海教授共同對生態(tài)混凝土進行了較為系統(tǒng)研究,取得一定的成果,并將其成功應用于鎮(zhèn)江的江濱治理上。[7]同濟大學陳志山副教授利用生態(tài)混凝土為材料設置了一套裝置并研究其污水處理的效果。[3]除此之外,國內對其研究還是空白。

第6篇:生物質材料概念范文

思維導圖是表達發(fā)射性思維的有效的圖形思維工具,是一種將放射性思考具體化的方法。在課堂教學中,我嘗試著把“友善用腦”的思想和方法結合教學情況靈活運用,做到不盲目、不教條,運用自然合理。特別是在課堂中,因為教育的對象和主體是學生,所以首先要讓學生了解“友善用腦”的理念,親身體會到其價值存在。為此,根據(jù)思維導圖的大腦功能讓學生做了一個有趣的游戲,看列表并且說出顏色而不是字(投影展示):

黃(綠色) 藍(紅色) 橙(藍色) 黑(黃色)

紅(藍色) 綠(黑色) 紫(紅色) 黃(藍色)

紅(綠色) 橙(黑色) 綠(紅色) 黑(黃色)

這個小游戲學生感覺非常有意思,顏色出示得快了不由自主地就不聽使喚說出字的讀音了,然后再跟學生解釋人的大腦分為左右半腦,你的右腦嘗試著說出顏色,但是你的左腦堅持要閱讀字,這樣就導致了左右腦的沖突,要想改善學習方法提高記憶就必須綜合利用好左右半腦,這樣配合出來的一條有效途徑就是思維導圖的建立。這些如何應用到生物課教學中呢?我進行了大膽的嘗試。在生物學教學中如何使學生全面、系統(tǒng)、準確地關注重要概念的學習,這是教學中的一個難點。生物學重要概念處于學科的中心位置,包括了對生命基本現(xiàn)象、規(guī)律、理論等的理解和解釋,對學生學習生物學及相關科學具有重要的支撐作用。學生要正確識別圖表的含義,從中準確提取所需信息,然后進行圖文轉換,將所學知識與背景材料相聯(lián)系,如何用生物學的專業(yè)術語、描述概念內涵的方式進行表達十分重要。這些能力的要求提高了,對學生來講學習的難度加大了,因此學習方法的引導和平時學生理解力的培養(yǎng)就顯得很重要。如何提高學生記憶重要概念的方法和能力呢?思維導圖的出現(xiàn)給了我提高學生思維能力的曙光。于是我在教學中大膽嘗試思維導圖。在經(jīng)過一段時間之后,我發(fā)現(xiàn)思維導圖越畫越漂亮了,可是知識點的完善總不盡如人意。思維導圖設計較復雜且概念的覆蓋面較窄信息量相對少,往往是集中在某個概念上對其進行展開,于是我想有沒有哪個方法能彌補其不足呢?于是我想到了比較法。比較法的基本含義是,教學過程中教師在同一教學時間內向學生呈現(xiàn)兩種材料或引導學生觀察兩種現(xiàn)象,求同尋異,促進和加深學生對知識的理解。

通過比較不僅可以使學生對所學的知識理解透徹,掌握牢

固,而且能使學生逐漸學會總結出比較的一般方法。例如,從被比較對象可把比較法劃分為:縱向比較法、橫向比較法、同類比較法和相異比較;從比較的途徑可把比較法劃分為:列表法、圖示法、實物對照法和實地觀察法等,這樣的方法學生一旦掌握,將有助于促進學生智力的發(fā)展。用比較法還可以使學生懂得知識的區(qū)別和聯(lián)系,了解知識的本質特征,從而達到意義記憶,有助于學生對知識的鞏固。如學生對染色體、DNA、基因這三個概念的認識比較模糊,通過比較,這三者在成分上相互聯(lián)系:染色體主要是由DNA和蛋白質組成的,每一個染色體含有DNA分子,每個DNA分子上會有很多基因。染色體、DNA和基因都是遺傳的物質基礎,其中染色體是遺傳物質――DNA(包括基因)的主要載體,DNA是主要遺傳物質,而基因又是染色體上遺傳效應的DN段。這三者在功能上也有聯(lián)系,基因是控制形狀的遺傳物質的功能和結構單位,但它要通過DNA和染色體的自我復制和DNA控制蛋白質的合成才能實現(xiàn),學生在比較中能較準確地理解染色體、DNA、基因這三者的聯(lián)系以及各自概念的含義。

比較教學是一種發(fā)散性綜合思維,它可以把前后知識聯(lián)系串通起來,也可以把同一章節(jié)不同概念聯(lián)系起來。比較的結果可以用圖或表格展示,同時也能提高學生用文字、圖表、圖解等形式闡述生物學事實、概念、原理和規(guī)律的能力。而思維導圖可以有多種多樣的形式,其中圖的運用也是主要形式,從形式上來看,比較教學與思維導圖存在著許多共性,都把概念的理解用圖表的形式形象直觀地表達出來,比較法的建立設計與思維導圖相比較單調,

基本上不會脫離表格,把概念匯總到一起,一般情況下縱向和橫向分別代表不同的概念和概念間的比較項目,此形式的優(yōu)點是內存大、異同點清晰和設計方便,但是過于呆板缺乏新意,久而久之會產生抵觸厭煩的心理,學生總是處于被動的接受狀態(tài),在課堂中看似理解掌握了,但并沒有真正轉化成自己的東西。

思維導圖則是設計較復雜且概念的覆蓋面較窄信息相對少,往往是集中在某個概念上對其進行展開,然而使用思維導圖能幫助我們放松、易于接受新事物、有創(chuàng)造力和想象力,因為思維導圖對每個學習者來說由個人完成應該來說都是獨一無二的,思維導圖的建立主體是學生自己,但必須在老師的引導下有目的有針對性地開展。我發(fā)現(xiàn)比較法和思維導圖各有利弊,在平時的教學實踐中我總是在思考,為什么不能把這兩種看似不相干的形式和理念綜合利用發(fā)揮起來,從而達到揚長避短的目的。為此我進行了大膽的嘗試,深入挖掘生物教材,將教材中的概念和一些零碎的知識從多個角度分析、整理歸納,應用比較法和“友善用腦”思維導圖法相結合的方式嘗試進行教學,指導學生學習和復習,通過這樣的綜合教學方法會使教學思路更清晰,學生對概念的理解更準確,對生物學知識的掌握更容易掌握。從學生的反饋和練習情況來看,效果甚是明顯。

第7篇:生物質材料概念范文

《中國教師》:張老師,您好!2011年版初中生物學課程標準提出注重重要概念的教學,并在內容標準中具體描述了50個重要概念,您那里的初中生物學教師有何反響?

張濤:目前看來,教師們對于注重重要概念教學大多非常認同,但也有教師認為,注重重要概念教學是回歸知識中心,是弱化了探究性學習,是在走“回頭路”。還有些教師對此沒有引起足夠的重視,還沒有意識到提出重要概念將會對今后教學產生的重要影響。

《中國教師》:您認為注重重要概念的教學對教師來說,難度大嗎?為什么?

張濤:這要從以下兩個方面考慮:一是教師能不能真正把握重要概念教學的要求。重要概念處于生物學科知識體系的中心位置,每一個重要概念都有著豐富的內涵,要真正理解并不是一件很容易的事情。以人體血液循環(huán)重要概念為例,要理解這一概念需要注意以下兩個問題,首先,要把整個概念作為一個整體來認識,而不要割裂開來。有的教師認為,概念中的第一句話“循環(huán)系統(tǒng)包括心臟、動脈、靜脈、毛細血管和血液”屬于事實性知識,因而是“了解”水平的學習要求。但如果從整體上看就會發(fā)現(xiàn),這一句講的是血液循環(huán)系統(tǒng)的結構組成,第二句“其功能是運輸氧氣、二氧化碳、營養(yǎng)物質、廢物和激素等物質”講的是血液循環(huán)系統(tǒng)的功能,把兩者作為整體才能體現(xiàn)出心血管結構與功能的適應,而結構如何與功能相適應無疑是需要好好理解的。其次,要把重要概念與課標“內容標準”中相對應的教學要求結合起來認識。因為,即使同屬于“理解”層次的目標動詞,也包含概述、闡明、舉例說明等級別,每一個目標動詞的具體要求又是不一樣的。關于人體血液循環(huán),“內容標準”要求:“描述人體血液循環(huán)系統(tǒng)的組成”“概述血液循環(huán)”。對此,首先需要明了的是:什么是描述,什么是概述。然后還要弄清:描述什么,概述什么,即把描述或概述的內容具體化。只有弄清這樣一些最基本的問題,才有可能真正把握重要概念的教學要求。

二是教師現(xiàn)有的教學方式能不能適應重要概念教學的要求。雖然課程改革已經(jīng)進行了十多年,但許多教師仍然習慣讓學生死記硬背,不太注重知識的理解;習慣直接告知結果,不太注重知識的建構。而重要概念一般都比較抽象,學生對抽象概念的理解需要以事實或者感性的、直觀的材料作為基礎,因此,教師需要用不同的方式為學生提供足夠的事實性材料,讓學生經(jīng)歷自己發(fā)現(xiàn)知識的過程,學生才能真正把握重要概念的內涵和外延。

這樣看來,注重重要概念的教學對教師來說任重而道遠,搞好重要概念教學對教師將是極大的挑戰(zhàn)!

《中國教師》:在接下來的生物學科教研活動、教師培訓中,該如何幫助生物學教師開展好生物學概念教學?

張濤:在這方面需要做的工作有很多。首先,要進行相關的理論培訓,比如,幫助教師界定什么是重要概念,知道概念與術語、定義等有什么區(qū)別。有關專家前期已經(jīng)對此進行了比較充分的研究,現(xiàn)在需要做的是通過培訓把相關信息傳遞給廣大教師。其次,需要對每一個重要概念進行解讀,厘清它們的內涵與外延,形成一個系列性的研究成果,用以指導教學。再次,要提供概念教學的具體方法,最好是通過課例展示和研討的形式推薦概念教學的范例。這種方式比較直觀,也能夠對課例進行透徹的剖析,使人不僅知其然,而且知其所以然,因而是廣大教師最為喜聞樂見的。

《中國教師》:您能不能通過一個具體的例子說明應該為教師提供怎樣的范例?

張濤:所提供的范例要把重要概念作為核心教學目標,教學的過程應緊緊圍繞教學目標如何達成來設計。概括地講,涉及三個方面:目標的設定、目標的落實和目標的檢測。目標的設定,回答的是“到什么地方去”的問題;目標的落實回答的是“怎么去”的問題;目標的檢測回答的是“有沒有去到”的問題。下面還是以“人體血液循環(huán)”為例來說明。

在教學目標的設定方面,要做到“概述血液循環(huán)”,首先要知道“什么是概述”。理解和領會課程標準中行為動詞的含義,這是很多教師容易忽略的,但如果不弄清楚這個問題,就很難把教學目標真正具體化。就詞義來講,“概述”指的是把事物的特征歸結在一起,簡單扼要地加以表述。因為概述是在直接的觀察和實驗、客觀的原始記錄的基礎上發(fā)現(xiàn)事物共同的特征,所以需要經(jīng)過歸納的過程。其次要弄清的問題是“概述什么”。照本宣科地說出血液循環(huán)的途徑:“從左心室出發(fā),進入主動脈,經(jīng)過各級動脈……,最后回到右心房”,只是描述。許多課堂就是這樣僅僅達到了描述水平,雖然這些描述也是前人概述的結果。應該讓學生自己進行歸納,總結出血液循環(huán)的規(guī)律,這些規(guī)律性的知識是重要概念形成的基礎。而在自己歸納基礎上形成的概念,才算是真正達到了概述水平的要求。血液循環(huán)包含許多規(guī)律性的知識,比如:

血液循環(huán)包括體循環(huán)和肺循環(huán)。它們同時進行,在心臟處連通。

與心房相通的都是靜脈,與心室相通的都是動脈;動脈都是把血液從心臟運往全身各處的血管,靜脈都是把血液從身體各處運往心臟的血管。

體循環(huán)和肺循環(huán)都是從心室開始,血液進入動脈,在毛細血管處完成物質交換,再通過靜脈,回到心房。

在肺部毛細血管處,靜脈血變成動脈血;在全身毛細血管處,動脈血變成靜脈血。動脈中流動的不都是動脈血,靜脈中流動的不都是靜脈血。

第8篇:生物質材料概念范文

“再生資源利用”唱響工業(yè)新歌

隨著現(xiàn)代工業(yè)文明的崛起,人類社會對資源的需求越來越大,但原生性資源卻原來越少。如今,我們已經(jīng)遭遇了資源短缺和環(huán)境破壞的瓶頸。如何減少浪費、提高現(xiàn)有資源的利用率,甚至促進資源無限循環(huán),成為當今社會發(fā)展主題之一。因此,減量化、再使用、循環(huán)利用,成為新世紀循環(huán)經(jīng)濟三原則;而可持續(xù)發(fā)展的概念也成為產品設計、實驗與商業(yè)化探索過程中的指南針,為全球低碳發(fā)展做出重要貢獻。

據(jù)專家預計,三十年后,我們將經(jīng)歷原生資源迅速枯竭的過程,人類對資源的需求將有近一半轉向固體廢棄物的利用。再生資源產業(yè)門類眾多,而工業(yè)余料和工業(yè)廢棄物的綜合利用受各國的管理體制、市場規(guī)范、產業(yè)集聚、污染治理、技術程度、生產效率、社會參與等方面的制約,并沒有得到充分、有效的利用。在許多國家,尤其是發(fā)展中國家,這些資源有的被回收,化為原材料投入循環(huán)利用中,更多的卻沒有被回收,直接被當作垃圾處理,造成巨大的資源浪費。

以“世界工廠“中國舉例,由于管理不善和技術落后等原因,目前中國仍有相當一部分再生資源尚未被開發(fā)利用。據(jù)調查,每年約有200至300萬噸廢鋼鐵、600多萬噸廢紙、200多萬噸碎玻璃、70多萬噸廢塑料、30多萬噸廢化纖、30多萬噸廢橡膠和4,000多噸粉煤灰未被合理回收再生利用。而其中,優(yōu)質原材料又只能降級使用,去生產初級和低檔產品。如廢銅基、鉛基、鋁基合金等的回收,基本上均采用回爐重煉生產純金屬的方式,浪費了大量的合金元素。每年,中國從廢鋼中扔掉的各種合金元素就有近萬噸。因此,再生資源的有效利用和推廣已經(jīng)迫在眉睫,它關系到人類生產和生活的可持續(xù)性,將成為國家經(jīng)濟和人類社會繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展的制勝關鍵。

環(huán)保新理念:“升級再造”

再生資源的基本處理和利用方法涉及物理學、化學、生物學、機械工程等多種學科,主要處理和利用技術有如下幾方面:1)物理法處理和利用。利用固體廢棄物的物理和物理化學性質,從中分選或分離有用或有害物質;2)化學法處理和利用。通過固體廢棄物發(fā)生化學轉換回收有用物質和能源。煅燒、焙燒、燒結、溶劑浸出、熱分解、焚燒、電力輻射都屬于化學處理方法,采取這種方法,通常適用于“降級使用”原理。3)生物法處理和利用。利用微生物的作用處理固體廢棄物。其基本原理是利用微生物的生物化學作用,將復雜有機物分解為簡單物質,將有毒物質轉化為無毒物質。然而,這些傳統(tǒng)的處理和利用方式大多難以避免原材料和能源的再次損耗。

廢棄物回收利用的效率一直受到專業(yè)人士的重視。近幾年,一種基于不再增加能耗的利用方式開始流行,即“升級再造”。升級再造是在現(xiàn)有循環(huán)利用的基礎上采取的更加低碳的升級利用方式。

將某樣東西“升級再造”,其實就是用創(chuàng)新的方式將其改造,讓其發(fā)揮新的功效。我們熟悉的“循環(huán)利用”通常是將一樣東西的全部材料完全拆解,然后將其制作成別的東西,這個過程中會消耗更多能源,也會造成資源的浪費。與其不同的是,升級再造不會對原材料進行任何再處理,而是換個方式利用它們。除了節(jié)能以外,升級改造的另一個優(yōu)點,就是能夠讓那些傳統(tǒng)循環(huán)方式無法回收處理的物品再次被利用。而在這個回收過程中,很少或幾乎沒有材料會被廢棄,讓每個部件都發(fā)揮它潛在的用途。

升級改造后的產品通常比改造前的物品或材料具有更高的價值。例如:金屬拉環(huán)做成的胸針或耳環(huán)等飾品,低面值的硬幣做成的襯衫袖鏈扣等。

由于升級再造的精神是不對原材料進行任何處理,而是換個方式利用它們。因此在利用方式上,許多設計師選擇將原材料重新組合為可供人類利用的器具,或是可供人們欣賞的藝術品。事實上,雖然升級再造的概念是近些年才逐漸走入普通百姓的生活,但是在設計和藝術領域,早有大師作先驅。其中最出名的是畢加索的立體雕塑作品――《牛頭》(1943年),而這個作品的創(chuàng)作過程也被人們津津樂道。

第9篇:生物質材料概念范文

一、準確解讀兩個文本,領悟其精神實質

1.2011年版課程標準的主要變化

歷經(jīng)8年研究和修訂,作為我國生物學課程發(fā)展和走向成熟的重要標志,2011年版課程標準終于在年初頒布實施。對照實驗稿課程標準,我們不難發(fā)現(xiàn)本次修訂的基本特點:修訂后課程標準在課程理念、課程目標、課程內容及學生學習方式等重大方向、思路和架構等方面仍然保持穩(wěn)定,沒有進行顛覆性的改變;增強了課程標準內容和圖文描述的科學性、準確性及可行性;強化了課程性質、教學建議和評價建議等內容;內容標準具體描述了適合7~9年級學生學習和理解的生物學重要概念。[1]2011年版課程標準的主要變化有3個方面:

(1)明確了課程性質?!吧锟茖W有著與其他自然科學相同的性質。它不僅是一個結論豐富的知識體系,也包括了人類認識自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究過程?!北敬涡抻嗊M一步廓清了生物學課程性質,將有助于改變教師的教學觀念,改進課堂教學方法,彰顯生物學的理科本性,讓初中生物學真正成為一門“自然科學領域的學科課程”。因此生物學教師應領悟“其精要是展示生物科學的基本內容,反映自然科學的本質”,“既要讓學生獲得基礎的生物學知識,又要讓學生領悟生物學家在研究過程中所持有觀點以及解決問題的思路和方法”,讓“學生主動地參與學習過程,在親歷提出問題,獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過程中習得生物學知識,養(yǎng)成理性思維的習慣,形成積極的科學態(tài)度,發(fā)展終身學習的能力”。

(2)凸顯了重要概念。2011年版課程標準在課程內容方面的最顯著變化是確立了50個重要概念,并且是以揭示內涵的方式表述這些重要概念。如“綠色植物能利用太陽能(光能),把二氧化碳和水合成貯存了能量的有機物,同時釋放氧氣”。而在具體內容部分仍然保留了教師們習慣的“行為動詞+術語”的表述方式,如“闡明綠色植物的光合作用”。這種繼承和發(fā)展的直接意義在于:進一步明晰教學重點,有助于減輕學生負擔;進一步明晰教學目標,防止教學中人為拔高或降低教學要求;進一步改善初中生物學的概念教學,為學生自主建構重要概念騰留較為充裕的時空;進一步明晰教學評價標準,有助于實施基于標準的教學評價。

(3)強調了探究教學。2011年版課程標準再次強調“引導并組織學生進行探究性學習”,并明確指出:“生物學教學不僅是教師講解和演示的過程,也是師生交流、共同發(fā)展的互動過程。教師應該提供更多的機會讓學生親自參與和實踐。這種有目的、有步驟的學生自主學習活動主要包括對生物及其相關事物進行觀察、描述、提出問題、從各種信息渠道查找信息、提出假設、驗證假設、思維判斷、作出解釋,并能與他人合作和交流等。”

2.基于2011年版課程標準的教材修訂

誠然,教材不是圣經(jīng),但是對于中學師生來說,教材是教與學中最重要的文本材料,對于教與學的影響是其他任何材料無法超越的,因此以一種理性的態(tài)度解讀教材、用好教材是目前教學的首要任務。下面就以江蘇省主流的蘇科版教材修訂為例,簡要說明其主要變化。

(1)優(yōu)化教材結構體系,強化教材特色

教材以“生物與環(huán)境的密切關系”為核心構建教材體系,打破了國內過去按照生物學分支學科構建教材體系的傳統(tǒng)做法,從“人—生物—環(huán)境”的視角鮮明地突出了生物與環(huán)境相互影響、相互制約的密切關系。教材結構體系方面的優(yōu)化主要體現(xiàn)在:增寫第1單元第1章“生物學——研究生命的科學”,在教材開篇初步介紹觀察、實驗、科學探究與生命科學研究和生物學學習的關系,既為后面的學習奠定基礎,又突出了科學探究這條主線;將原教材的第5章“綠色植物是有機物的生產者”調到第3章“人體的物質和能量來源于食物”之前,將原教材第10章“水中的生物”調到第9章“地面上的生物”之前,既強化了學科知識的邏輯順序,又較好地適應了實驗取材的季節(jié)性;在“水中的生物”一章中增寫“扁形動物”,在“土壤里的生物”一章中增寫“線形動物”,具體內容主要放在信息庫中;刪除了原教材第9章第3節(jié)“地面上豐富的生物資源”,將原教材第1章第5節(jié)“科學探究的方法”修訂后調整為修訂版教材新增第1章第2節(jié),將原教材第13章第4節(jié)“我國特有的珍稀生物”納入修訂后的第27章“保護生物多樣性”中;增設“重要概念”、“主要活動”、“探究技能”等欄目,進一步明確重要概念及其相應的探究活動,以呼應2011年版課程標準的修訂。

(2)增設“探究技能”專欄,強化探究性學習

原教材在內容呈現(xiàn)上以“問題情境引導探究問題解決建構知識”為序,探究活動、自主討論貫穿于各章節(jié),成為與知識主線并列的另一條能力主線(見下圖)。為了強化探究性學習,切實提高學生的探究能力,凸顯教材的“知識—能力”雙主線特色,本次修訂增設了“探究技能”專欄,按照兩個年級四冊教材整體構思進行了系統(tǒng)設計,從而實現(xiàn)學生探究技能由淺入深地螺旋式提升。

(3)重點修訂“本章學到了什么”欄目,強化三維目標檢測

原教材因為有配套的練習冊,故“本章學到了什么”欄目中題型相對比較單一,主要考查和檢測基礎知識。根據(jù)教育部調查反饋意見和教材編寫組專項調查反饋信息,本次修訂將“本章學到了什么”欄目作為重點之一。其修訂的基本思路是:采用國外先進的圖形組織者(Graphic organizer)的形式,加強概念圖學習工具的使用,引導學生填寫概念圖,從而對本章重要概念進行歸結;對知識與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀進行全方位地關注,加強單元教學目標達成度的自我檢測和診斷,為教學反饋與提升提供可靠依據(jù);“本章學到了什么”包括基礎訓練和能力提升兩個層次的題目,所研制的題目少而精,典型性與創(chuàng)新性相結合,具有一定的選擇性和層次性。

二、針對教學現(xiàn)實問題,彰顯理科本性

形式教育論與實質教育論之爭早已成為歷史,但是兩者的本質——知識與能力的關系也許是一個永恒的教育話題,因為它們以各種各樣的形式、若隱若現(xiàn)地表現(xiàn)在教育理論與實踐之中。培根曾說,知識就是力量;現(xiàn)在更多的人認為,知識必須轉化為能力和技術,才能產生力量。環(huán)視周遭生物學教學的現(xiàn)實,我們難免為一些現(xiàn)象而憂心忡忡:課堂中充斥著大量的記憶,教學以記住事實、概念為主要目標;不少校長、家長甚或部分生物學教師都認為生物學科是文科,或介于文理之間,是記憶性學科;一些學校的課程表中出現(xiàn)了生物學科的早讀課;網(wǎng)絡中被熱炒的《生物學科經(jīng)典語句》成為學生曲不離口、本不離手的速記手冊,就好比學生手中的英語單詞本;背誦和默寫成為一種教學與評價手段進入生物課堂,同時還是家長關心、檢查和督促孩子學習的殺手锏;高考、中考中生物學科的高分一度被記憶能手斬獲,高分低能至今還被人們掛在嘴邊……如此看來,生物學科教學中知識與能力的協(xié)調發(fā)展確實具有重要的現(xiàn)實意義,尤其在知識被過于強化的今天,注重能力培養(yǎng)、呼喚能力回歸需要有清醒的認識和切實的行動,而不是僅僅在口頭上屢屢重申“注重能力”、“能力立意”。生物學科是理科,理科的本質特征在于理性思維和科學探究,因此課堂中如果一無理性思維的流淌,二無探究活動的開展,那么生物學就已經(jīng)被驅逐出理科世界。鑒于此,踐行2011年版課程標準,其核心使命在于彰顯生物學的理科本性。生物學課程是理科課程,理科課程要講理、求理,讓生物課堂流淌思維理性,讓學生在探究活動中變得心靈手巧。

1.在概念學習中發(fā)展思維

概念是人們對事物本質認識的結果,生物學概念是生物學課程內容的基本組成,它處于學科的中心位置,因此概念教學是教學及其研究的重要領域?,F(xiàn)在課堂教學中過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)象仍然比較嚴重,這是不爭的事實和嚴峻的現(xiàn)實。概念教學的最終目的肯定不是讓學生記住生物學事實和概念定義,而是幫助學生通過對事實的抽象和概括,自主建構生物學概念,并以此解決新情境下的相關問題。用哲學觀念來分析,概念是思維的基本單位。概念教學的重要原則是,無論是建構概念還是應用概念都需要充分調動學生的思維。概念的獲取需要從學生收集和處理信息出發(fā),教師提供各種各樣代表性的事實只是為概念形成提供支撐,概念的獲取應該是學生的一種主動獲取。

現(xiàn)在以蘇科版教材第3章“人體的物質和能量來源于食物”教學為例,簡要探討一下概念教學中發(fā)展學生思維的方法與策略。本章共有4節(jié)內容,依次是:“飲食與營養(yǎng)”、“營養(yǎng)物質的作用”、“合理的膳食”、“人體對食物的消化吸收”,教學的宗旨并不在于告知營養(yǎng)物質的概念、類型和作用,合理膳食的原則與方法,消化吸收的過程和機理等等。這種結論式的告知實質上是一種外加的強力灌輸,使學生的學習成為一種被動式的學習。這種教學方法不但沒有幫助學生自主建構知識、揭示本質,而且沒有改善學生的思維品質,因為沒有觀察與分析、理解與遷移,學生的思維是停滯的。因此,教學應該遵循學生的認知規(guī)律,按照學生可接受的方式進行設計:第1節(jié)內容的學習以驗證性實驗獲得感性認識,從而知道食物的主要成分;第2節(jié)內容的學習方式以探究性活動為主,從中得出關于不同食物的熱價不同的結論;第3節(jié)和第4節(jié)內容的學習則以前面學習過程中的直觀感知和活動探究為基礎,對人體合理膳食和消化吸收等問題進行理性分析(見下頁圖)。[2]

在概念教學中激發(fā)學生思考的關鍵在于問題,因為思維往往是在問題的引導下起步的,然后在過程中歷經(jīng)“艱難險阻”、跨過“千山萬水”,到達成功的彼岸,其中分析問題與解決問題這一過程的價值是不言而喻的。而要達成這樣的教學目標,首先需要創(chuàng)設富有啟發(fā)意義的問題情境。下面是幾道美國中學生物學奧林匹克競賽(簡稱USABO)試題,可能會給我們帶來一些啟示:①你的父母在你8歲、高4英尺時,為你建一樹屋。樹屋放在離地5英尺的枝條上,樹高20英尺?,F(xiàn)在你已經(jīng)17歲、高6英尺了,而樹高已達50英尺。問樹屋現(xiàn)在離地多高?②假設你找到一塊木頭化石,拿給考古學家鑒定,他認為是棕櫚化石,其依據(jù)是什么?③小魚在捕食時,都會像球一樣迅速集合,這樣做是為了什么?④一位農民養(yǎng)了三頭公牛,一天他的一頭母牛進入期而闖入公牛牧場。結果,這一冒險舉動生了一頭小牛,這頭小牛的父親是誰(附DNA指紋圖)?這些問題情境鮮活而生動,可以激發(fā)學習的興趣和探究的欲望。接下來的關鍵則是如何引導學生透視問題的內在本質,這需要教師進行層次性引導,構建思維階梯,實現(xiàn)有序過渡;讓學生充分思考,進行深度交流與互動。

2.在科學探究中創(chuàng)新思維

科學探究是我國理科課程標準的共同理念之一,它不僅是學生“做科學的過程”,也包括學生對科學本質的理解和創(chuàng)新思維的發(fā)展?!按竽懠僭O,小心求證”應成為學生學習和思維的習慣,而培養(yǎng)這種習慣必不可少的前提是為學生創(chuàng)設一個平等自由、寬松和諧的學習環(huán)境。目前課堂教學中許多探究性活動標準化、格式化現(xiàn)象嚴重,這樣的“科學探究”顯然不能激活學生的思維,不過是一種封閉的、固定的程序,教學目標始終鎖定的是“模仿”,沒有發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造,培養(yǎng)出來的最多是一個實驗的“熟練工”。因此,科學探究需要突顯自主性、探究性,如改驗證性實驗為探究性實驗,改“標準化”實驗步驟為自行設計實驗方法等。例如,關于“探究螞蟻的覓食行為”的實驗教學,我們的教學體會和建議是[3]:

(1)讓學生自主選擇課題。關于探究性學習的課題,不能囿于教材內容,不能只局限于食物顏色和氣味與覓食行為的相關性,除此以外,食物的形態(tài)、大小、位置等都可以列入探究范圍。提出問題是科學研究中至關重要的環(huán)節(jié),創(chuàng)造始于問題,因此讓學生充分想象就是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的開始。讓學生自由提出問題、自主選擇課題是科學探究的基本原則。但是,我們在教學中常常重視解決問題,而忽視提出問題。

(2)讓學生集體討論方案。通過學生制訂的實驗方案,我們可以欣賞到學生豐富的個性和創(chuàng)造性,當然其中肯定也存在謬誤和欠缺。這些謬誤和欠缺是寶貴的教學資源,讓學生集體討論,可以在相互啟發(fā)中自我糾正、自主建構。因為討論是一種主動學習的方式,更是一種主動學習的過程。在小組討論的過程中,教師可以抓住關鍵、妥善誘導,特別要關注探究課題的價值、單因子變量的設計和實驗結果的分析等主要環(huán)節(jié)。如,食物的選擇問題,每個小組提出的食物種類不盡相同:有的用紅色糖果與黃色糖果,有的用方形糖果與球形糖果,有的用白糖與紅糖,還有的用白芝麻與黑芝麻,有的甚至用白糖與黑芝麻等。其中用白糖與黑芝麻作為食物的實驗方案,雖然存在科學性錯誤,但是極具教學價值,教師可以以此為案例,引導學生從實驗可比性、實驗結果與分析結論等方面加以分析,明確其中存在的問題,而不一定只是追求形成規(guī)范的術語表達。再如,學生們還可能為實驗地點而爭論不休,有的主張在實驗室中進行,有的則極力主張在自然條件下進行。教師可以從實驗科學性、可靠性等方面引導學生自我分析,也可以站在螞蟻的本能立場上啟發(fā)學生:“螞蟻被捉回實驗室,它們最迫切的欲望是什么?它們最急于要做的事是什么?”

(3)讓學生交流分享成果。應重視總結交流研究成果,因為總結交流不僅僅是一種回顧和借鑒,還是一種合作與分享,更是一種評價與激勵。

參考文獻:

[1]劉恩山.在教學中實現(xiàn)主動探究學習與凸顯重要概念傳遞的對接[J].生物學通報,2012(3).

[2]趙敏慧.“營養(yǎng)物質的作用”的教學建議[J].中學生物教學,2011(12).