中生物

中生物（共12篇）

中生物 篇1

高中生物知识具有一定抽象性,对于高中时期的学生来说比较抽象的知识不容易接受,教师一定要想办法将抽象知识形象化,即模型构建。但是不可能每一个抽象的事物的学习都由教师亲自指导,所以教师在教学过程中一定要逐渐培养学生的模型构建思维及能力,否则学生对生物知识的接受及掌握将具有很大的难度。形成了生物建模思维,会有利于学生将复杂的知识简单化, 并且对于形成严谨的分析问题能力的培养也具有促进作用。

一、生物建模在高中生物教学中的作用

第一,通过对某些知识的模型构建能够将抽象的东西更加形象化,有利于学生的接受与掌握。例如,在讲解关于有丝分裂的知识点时,教师主要讲的是DNA的复制问题,但是如果教师只是简单地将复制问题阐述为DNA复制一次就会分裂一次,那么学生理解起来就会非常困难。此时,教师可以对有丝分裂时DNA的复制过程进行模型构建,让学生如同亲眼看见这个过程,问题就会变得简单,这样不仅有利于学生对知识的掌握,而且也会激发学生对生物学习的兴趣。

第二,有利于学生创新能力及探索精神的培养。生物建模是一项需要学生或者教师亲自动手的过程,而学生在亲自构建生物模型时,不仅会加深对生物知识的认识,而且还会培养自己的创新能力。因为生物建模是理论知识应用到实际的过程,也是一个知识探索的过程,所以生物建模对于学生探索精神的培养也具有积极意义。

二、高中生物教学中合理应用生物建模的几种方法

(1)正确运用物理模型。物理模型能够将抽象的东西更加具体化,不仅有利于学生对知识点的掌握,而且对激发学生学习生物的兴趣也有很大作用。同样以有丝分裂为例,这一过程中DNA的变化很难看清,如果不进行模型构建,学生在学习时就会非常吃力。为了帮助学生理解问题,教师可以以生活中常见的火柴棒作为染色体,火柴头作为着丝点,以此来模拟染色体的变化。又如,在学习关于人体构造的知识时,教师可以参照人体模型来讲解知识,以加深学生对生物知识的记忆。像关于蛋白质及细胞的知识都可以将生物模型引入到教学中,这也是高中物理教学中较为常见、且比较有效的教学方式。

(2)正确运用数学模型。数学建模就是运用数学中常用的一些图表数据或者坐标图像、数学公式或者集合来表述生物的发展变化过程。图表能够很直观地反映一个变量在另一个变量的影响下所发生的变化。例如,有个实验是关于不同浓度的生长素对植物器官的不同影响,对于该实验就可以通过建立一个数学图变来进行阐述。首先,可以先建立一个横纵坐标,横轴表示生长素的浓度,纵轴表示植物器官在不同浓度生长素的作用下所产生的反应,这样,大家就能很清楚地看出来。对于同种植物的器官,当生长素的浓度接近植物适合的浓度时,植物的器官会随着生长素浓度的增加而表现得很明显;一旦超出其适合的浓度后,植物的器官会随着浓度的增大而减弱。图标能够很直观地表达这个过程,便于学生理解和记忆。

(3)正确运用概念模型。概念模型就是使用一些文字语言来把抽象的事物概括出来,进而帮助大家了解其本质特征。概念模型在一定程度上用的都是概念图,概念图就是以文字的形式用箭头将抽象的事物连接起来,直观地表达其内在的关系。 例如,高中课本中有一则提到ATP这种物质到底是从何而来的问题。对此,大家可以通过植物的有氧和无氧呼吸作用来揭示其内在的反应过程。用概念图梳理其逐层的反应过程,最后可以看到,在各自的有氧和无氧呼吸过程中都能产生ATP这种物质,于是就可以推断出细胞的呼吸作用是产生ATP的本源。

三、高中生物教学中应用生物建模应注意的问题

第一,不能为了构建模型而增加学生的学习负担。生物建模的最直接目的就是为了让学生对某些抽象的知识更加容易接受,可实际中却存在一些教师盲目让学生去构建生物模型,在无形中增加了学生学习的难度。所以,教师要避免这样的误区,根据实际分析生物建模的具体应用。

第二,要注意培养学生本身构建模型的思维。学生在学习时不能碰见什么难题都去问老师,因此只有学生自身有了一套独立的构建生物模型的思维,在碰到抽象知识时将其进行具体化,才能达到学习的最终目的。教师切忌让学生根据自己的思维进行生搬硬套,在平时一定要重视对学生培养生物建模的思维。

第三,教师对生物建模的具体思想还缺乏思考。部分教师具有丰富的教学经验,因此在给学生构建模型时也是随手拈来, 但是有时候却没有认真考虑构建的模型是否完全与实际相符合,这样对于理解能力比较强的学生还好说,但是对于另外很多学生却很难理解,最终也降低了生物教学的效率。

高中生物教学中具有很多抽象的知识,如果不将这些抽象知识具体化、形象化,那么学生在学习时压力就会很大。生物建模是将生物知识中抽象知识形象化的最佳途径之一,如果教师能够在生物教学中正确运用生物建模,不仅有利于学生对生物知识的掌握,而且对学生创新思维能力的培养也将具有促进作用。

中生物 篇2

一、教学目标

1、简述什么是微生物，列举常见的微生物类型

2、概述微生物的生活及其在生物圈中的作用

3、探究我们身边是否存在微生物

二、课前准备

1、提前一周准备学生活动“探究我们身边是否存在微生物”的实验材料，如用琼脂制作无菌培养基

2、提前准备用于课堂教学的细菌、真菌、病毒等的图片和录像资料

三、课时安排：2课时

四、教学重点：

微生物及其种类、代谢方式及在生物圈中的作用、繁殖特点

五、教学难点：

探究身边是否存在微生物;微生物的代谢方式及在生物圈中的作用。

六、教学过程

引入：食用的蘑菇是植物吗?食物的腐败与哪种生物有关?引起非典型肺炎(sars)的病原体是生物吗?导入本节课的学习主题。

指出教材中p53图18-2中的第三个图是电镜下看到的冠状病毒。xx年春季在我国广东、北京及世界许多地区流行的非典型肺炎(sars)，其病原体就是冠状病毒的`变种(世界卫生组织xx年4月确定)。此处可结合预防“非典”，稍做展开。

问题串：

问题1：什么是微生物?

在生物圈中，凡是个体微小、结构简单的低等生物，统称为微生物。

问题2：微生物生活在怎样的环境中?

微生物种类繁多，在生物圈中分布广泛。上至10000m的高空，深至11000m的海底，都有微生物存在。土壤里有微生物生活需要的各种营养物质，是微生物的主要活动场所。动植物体表和体内的各种条件适宜微生物生活，也是微生物活动的重要场所。此外，科学家们在营养贫乏的岩石、矿山、荒漠都发现了微生物的踪迹。

问题3：微生物有哪些种类?

大多数微生物是单细胞生物，如细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝藻、以及酵母菌、单细胞藻类等;少数微生物是多细胞生物，如各种霉菌和大型真菌等，此外，还有一些没有细胞结构的微生物，如病毒、类病毒和朊病毒等。

问题4：我们的身边是否有微生物?

〖学生活动〗探究我们身边是否存在微生物

微生物个体微小，我们无法用肉眼观察到。如果制作一种培养基，为微生物生活提供需要的营养物质，微生物在培养基上会迅速繁殖和生长，并形成肉眼可见的微生物群落。根据这个原理，可以通过实验探究我们身边是否存在着微生物。

【问题】

组内围绕“探究我们身边是否存在微生物”的主题，进行充分讨论后提出一个进行探究的问题： 。

【作出假设】

我们组对这个问题所作的假设是： 。

【材料器具】

根据我们组的实验假设，需要的实验材料是： ;

需要的实验器具是： 。

【方法步骤】

我们组实施实验的方法和步骤是：

【实验预期与结果】

我们组预期的实验现象是： 。

我们组观察到的实验现象是： 。

【实验结论】

我们组分析实验结果并得出的结论是： 。

【思考】

1.本组的实验结果与假设的预期结果是否一致?如果不一致，你认为可能的原因是什么?

中生物 篇3

【关键词】 校园生物资源 反思

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）02-023-01

生物科学是自然科学中的基础科学之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学。综合考虑学生发展的需要、社会需求和生物科学发展三个方面，课程内容分成了10个一级主题，其中有2个很重要的主题：一个是生物与环境，另一个是生物圈中的绿色植物。对于生物与环境这个主题，课程标准建议教师指导学生通过对一片草地、一个池塘、一块农田等生态环境的研究，学习调查和观察的方法，加深对生物与环境关系的认识。对于生物圈中的绿色植物这个主题课程标准建议教师积极开展对粮食作物、蔬菜、瓜果、花卉等人类种植栽培的绿色植物进行观察、探究。草地、池塘、花卉这些在校园里都是直观存在的，教师怎么能轻易放弃这些近距离且安全有效的动态生物教学资源呢？如何充分有效利用校园生物资源完成生物教学？笔者的教学体会如下：

一、对校园生物资源的利用案例

笔者校园的前面有一条宽宽的人工河流，河里有一些水生动植物，教师请同学们观察睡莲的叶片特征及茎的形态，了解这些植物在形态、结构上具有的适应水生环境的特点；教师和同学一起对河流中的生物种类进行统计，让他们了解池塘生态系统的组成；观察青蛙、癞蛤蟆的形态结构并与鱼类和陆生生物进行比较，得出两栖生物与鱼类的形态结构特点；比较人工河流与普通河流在生物分布上的区别，尝试解释此人工河流能否长期保持生态平衡。通过对这条河流的组成及生物的观察和统计，学生对生态系统的组成及生态平衡都有一些深入的了解。

笔者学校临近长江，周边生态环境比较怡人，校园内的绿化非常到位，植物的种类也很繁多，这些都有利于课外学习调查和观察活动的开展。在讲土壤里小动物部分，笔者就和学生们一起带着观察工具：小铲子、收集瓶、放大镜等到校园的草地上进行调查统计。在讲种子植物时，就带领学生到校园里观察笔者当地典型的裸子植物——银杏，被子植物——桃树，很直观的比较它们二者在种子结构及花的形态上的区别，形象生动，学生易理解。在讲苔藓植物时，笔者陪同学生去校园里寻找这种植物，然后独立观察它的形态结构和生活环境，最后提交报告：说说苔藓植物为什么生长在阴湿的环境里？在探究不同植物对空气湿度的影响这个实验里，笔者会带领学生到灌木丛和草地相对比较茂盛的环境里测量，这样比较的结果更加明显。在讲昆虫这一节时，笔者是直接将学生带到草坪上花一节课时间让孩子们捕捉蝗虫，随后下一节课说说捕捉蝗虫的经过和你所观察到的蝗虫的形态特征。在每年的春天和秋天笔者都会专门带领学生参观整个校园，让学生观察到动植物随四季变化的情形，可以观察到动物觅食和栖息的习性等。

二、对校园生物资源利用的反思

校园内的生物资源很多，但是对每一种生物资源的利用都要有特定的目的：用来解决教学中的问题，使某一科学原理更加生动具体，提高学生对生物与环境进行探究的兴趣。

如在准备带领学生到校园内进行观察时，教师和学生的心中都应有一个准确的目的。要明确这次观察的对象是什么？是校门前的河流还是文翰楼周边的草坪，在这条河流或草坪上，要观察什么？了解什么？通过观察最终解决教学中的什么问题。每次带学生到某处观察时，教师应提前几天就到该场所进行了解，看是否适于和便于观察，这些在走出教室门之前都要计划好，安排妥当。

中生物 篇4

科学精神指导着我们的思想和行为, 指引着人类前进的方向, 人类的进步都依赖于科学精神下的科学知识。高中阶段是学生学习科学知识, 形成科学素养和正确人生观、价值观的重要时期, 高中生物课程中, 学生的生物科学包括生物学概念、原理和事实, 利用生物课堂, 培养学生的生物科学精神非常必要。

一、利用生物教材培养学生的生物科学精神

高中生物课程中有许多的科学知识以及科学研究的过程、方法。例如孟德尔的豌豆杂交试验历时8年, 发现了生物遗传中的分离和自由组合规律, 我国的科学家袁隆平利用水稻的杂交提高了水稻的亩产量, 从而解决了我国人民的温饱问题。教师可以利用这些素材, 教育学生要养成细心观察、认真思考、大胆试验的科学精神, 能够发现自然世界中隐藏的奥秘, 并利用这些奥秘为人类服务。这些教材内容, 开阔了学生的视野, 在科学精神的浸润、熏陶下, 学生的科学思维和科学精神得到了锻炼和提高。例如, 高中生物实验“过氧化氢酶和Fe3+的催化效率对比试验”中, 学生通过观察对比得出酶的催化效率高, 在药品中添加某些酶可以增加药效。

二、利用生物知识在生活中的应用培养学生的科学精神

学习科学知识的目的是应用于生活实践。高中生物课程中, 有许多和生活息息相关的内容, 教师要能利用这些知识, 积极引导学生, 培养学生的科学应用意识和应用能力。例如, 农业上为了提高农作物的产量, 往往通过提高植物光合作用的利用率来实现, 采用间作套种、合理密植的方法;遗传学中人类DAN密码的研究, 为人类提前预防疾病提供了可能……教师在对这些知识进行讲解时, 不但要把这些知识的基本原理传授给学生, 还要告诉学生, 学会了生物学知识就能够协调人与自然的关系, 能够在实际生活中应用这些知识, 为人类造福。

三、利用生物学中的科学发现过程, 培养学生崇尚科学的精神

对于一些实际生活中常见的生物应用, 其发现过程是复杂和曲折的, 蕴涵了偶然中的必然, 充满了神奇。对这些故事和发现过程的讲解, 能够激发学生的好奇心, 引发学生的求知欲望, 培养学生崇尚科学的精神。例如, 我们在疾病治疗中应用广泛的青霉素, 其发现者弗莱明也在试验中偶然发现了溶菌酶。患感冒的弗莱明有一天观察培养皿中的菌种, 突发奇想, 把流出的鼻黏液加到了其中一个培养皿中, 结果黏液周围的细菌被溶解掉了, 从而发现了溶菌酶。詹纳通过敏锐的观察和认真的思考, 发现了牛痘可以预防天花, 从而把天花的死亡率降到很低。教师通过对这些生物发现过程的讲解, 培养学生对生命现象的观察热情, 并勇于对生物科学领域进行探索。

四、利用生物实验, 培养学生求真务实、严谨的科学精神

生物中有许多实验, 生物科学知识的发现也依赖于生物实验, 在实验中培养学生求真务实、严谨的科学精神是非常必要的。

1. 在实验中, 教师要充分发挥实验直观性的特点, 培养学生的观察探究能力, 激发学生的学习兴趣。

生物课中的分组实验, 教师要交给学生正确的观察方法, 培养学生严谨的科学精神。例如, 在探索生物酶的作用时, 要让学生会操作, 懂原理, 有方法, 使学生形成严谨的生物实验精神。生物科学的发现偶然与必然共存, 但是严谨认真的科学精神是这些发现的必要条件。

2. 培养学生独立进行和设计实验的能力。

生物课程的实验性, 决定了学生应该有独立进行和设计实验的能力。教师在指导学生进行实验操作的过程中, 鼓励学生多动手, 多实践, 要求学生严格地进行实验操作, 并认真地进行观察和记录, 分析实验现象和实验数据, 得出相符合的实验结论。鼓励学生自己设计实验, 验证自己的猜想。学生要能够提出问题和假设, 设计相关的验证试验, 分析实验现象, 得出实验结论。在学生的实验过程中, 有的试验成功, 有的试验因为各种原因失败了, 学生能够从中总结经验教训, 从而在不断反思中进步。

3. 在实验中培养学生的求实精神。

实验中因为种种原因, 会出现实验预见方案无法执行, 预见的实验现象没能出现的情况, 这时候教师不能直接告诉学生原因, 也不能终止学生的实验, 而应该引导学生寻找原因, 修改方案, 找出解决方法, 培养学生求实的科学精神。

五、在生物教学中培养学生对科学坚持不懈的追求精神

每一个科学发现都饱含着科学家的艰辛, 如果没有坚持不懈的科学精神, 就不会取得成功。达尔文的《物种起源》是冒着生命危险环球考察写成的;遗传学规律在孟德尔16年不断观察实验的基础上得以证实的;显微镜的发明者列文·虎克打磨的镜片可以堆满一个屋子……教师在生物教学中要利用这些生物科学家的故事, 激发学生坚持不懈的科学探索精神。

《微生物在生物圈中的作用》教案 篇5

教学目标

一、知识与技能

1．简述什么是微生物。

2．举例说出常见的微生物类型。

3．描述细菌、真菌、病毒的形态、结构特点及生殖方式。

4．概述微生物的代谢方式及其在生物圈中的作用。

二、过程与方法

1．通过对哪里有微生物的讨论，学会用科学的方法，收集、培养、观察微生物。

2．通过用显微镜观察细菌、酵母菌、霉菌，熟练显微镜的使用，及临时装片的制作技能。

3．通过对比细菌、真菌、病毒结构的区别，培养对比分析能力。

三、情感态度和价值观

通过对我们身边哪里有微生物的讨论和分析，自觉养成良好的个人和环境卫生习惯。

教学重点

1．微生物的概念及常见类型。

2．细菌、真菌及病毒的结构特点及生殖方式。

教学难点

1．微生物的代谢方式及其在生物圈中的作用。

2．细菌、酵母菌、霉菌的观察。

教学方法

自学、小组合作、教师讲解。

课前准备

教师：制作相关课件。

学生：预习本节课内容。

课时安排

1课时。

教学过程

一、导入新课

食用的蘑菇是植物吗？食物的腐败与哪种生物有关？引起流感的病原体是生物吗？

二、新课学习

（一）微生物是个体微小、结构简单的生物

在生物圈中，凡是个体微小，结构简单的低等生物，统称为微生物。

活动：发现我们身边的微生物

大多数微生物是单细胞的，如细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝藻、衣藻等。

少数微生物是多细胞生物，如各种霉菌和大型真菌。

还有一些微生物是无细胞结构的。

如：病毒、类病毒和朊病毒等。

（二）细菌、真菌、病毒是微生物的主要类群

1、细菌

细菌的细胞内无成形的细胞核

细菌繁殖(分裂生殖)

2、真菌

真菌形态分单细胞和多细胞两类

单细胞真菌主要为酵母和类酵母菌（如隐球菌、念珠菌）呈圆形或椭圆形。

多细胞真菌包括霉菌和蘑菇类，由菌丝构成。

——观察酵母菌和霉菌

目的要求：认识酵母菌、霉菌的形态结构

材料用具：酵母菌培养液，培养好的青霉等

方法步骤：

观察酵母菌：椭圆形、液泡

观察青霉：直立菌丝、青绿色的孢子、扫帚状孢子

讨论：酵母菌的细胞结构有什么特点？青霉孢子的颜色和着生状态有什么特点？

酵母菌

细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核组成。酿酒、做面包和蒸馒头都离不开酵母菌。

霉菌也是分布很广泛的真菌。食品、皮革、布匹等保存不好都有可能生长霉菌，引起发霉。较常见的霉菌是青霉和曲霉。

青霉和曲霉

青霉和曲霉的菌体是由许多菌丝组成的。有些菌丝在营养物质的表面并向上生长，叫做直立菌丝。直立菌丝顶端生有不同颜色的孢子囊或孢子；有些菌丝蔓延到营养物质的内部，叫做营养菌丝。

蘑菇是一类个体比较大的真菌。蘑菇由菌丝构成。蘑菇的地上部分好像一把张开的伞，地上部分的菌丝形成子实体，包括菌柄和菌盖；地下部分的菌丝交错伸展在土壤中。

孢子生殖

3、病毒

病毒连细胞结构都没有，所以称为非细胞生物。它是微生物中最小的生命实体。

病毒的种类

病毒的生殖

（三）微生物在生物圈的作用

是其他生物不可替代的在自然界的物质循环中，细菌和真菌把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又能被植物吸收和利用，进而制造有机物。可见，细菌和真菌对于自然界中二氧化碳等物质的循环起着重要的作用。

大多数的细菌和真菌是腐生生活，它们是生物圈中的分解者。

一些细菌、真菌和所有的病毒营寄生生活，它们是生物圈中的消费者。

一些细菌等自养型微生物，是生物圈中的生产者。

（1）．腐生生活

如有些细菌，真菌等

微生物在获取营养的过程中使得水果腐烂、饭菜变质

（2）．寄生生活

如一些细菌、真菌和所有的病毒

（3）．自养生活

如硫化细菌、硝化细菌、蓝藻。

大豆、花生等豆科植物的根瘤中，有能够固氮的根瘤菌与植物共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质，而植物则为根瘤菌提供有机物。

三、结论总结

微生物的种类

1．单细胞微生物：细菌、放线菌、蓝藻等。

2．多细胞微生物：霉菌、食用菌、药用菌等。

3．无细胞结构微生物：病毒、类病毒、朊病毒等。

微生物的生活

1．代谢方式

①腐生生活——生物圈中的分解者

②寄生生活——生物圈中的消费者

③自养生活——生物圈中的生产者

2．繁殖特点：速度极快

四、课堂练习

1．下列生物中，没有细胞结构的是（）

A．变形虫

B．真菌

C．病毒

D．细菌和放线菌

2．下列微生物中，属于生产者的是（）；属于消费者的是（）；属于分解者的是（）；具有固氮作用的是（）．

A．寄生真菌

B．硫细菌

C．枯草杆菌

D．根瘤菌

3．酸奶是一种有益的酸性乳品，泡菜也是特色小吃，这是人们利用了（）的发酵作用．

A．大肠杆菌

B．酵母菌

C．曲菌

D．乳酸菌

4．关于细菌和真菌的叙述错误的是（）

A．二者都是单细胞的生物

B．繁殖速度快

C．对人来说，都是有益的方面，也有有害的方面

D．对自然界的物质循环有重要作用

5．引起禽流感的病原微生物是（）

A．细菌

B．真菌

C．霉菌

D．病毒

6．梅雨季节，南方衣柜里的衣物上会发霉长毛，这是（）引起的．

A．细菌

B．酵母菌

C．病毒

D．霉菌

五、作业布置

1．完成课后练习。

2．预习下节课内容。

六、板书设计

课堂练习答案：

1．C

2．B

A

C

D

3．D

4．A

5．D

中生物 篇6

[关键字]现代生物技术；成就；主导；新兴产业

随着现代生物技术的不断发展，其必将是新此纪的主导生物应用技术，也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响，这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求，对提高学生效率作用显著。

一、开展专题教学，提高学生积极性

商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式，而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标，比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课，不仅这几项在内容上有所相连，而且是一个循序渐进的过程，符合一般事物的认知过程，也符合学生由易到难学习的过程，所以，在高中生物教学的过程中，也应该吸取经验，采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中，还要注意对学生的启发式教学，就是要通过各种方式激发学生能够积极思考，善于动手动脑，并且主动进行探索相关问题的能力，还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时，在选好内容后，自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前，教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料，必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等，并准备好在教学过程中需要用到的一应材料；在分组讨论过程中，教师要适时适当地对学生做出引导，使学生的讨论紧紧围绕主题，并且向能够解决问题的方向发展；在讨论结束后，还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。

二、更新教学内容，拓宽学生知识面

在21世纪，随着现代生物技术的飞速发展，并在各个领域的广泛应用，教师在运用现代生物技术进行生物教学时，要与时俱进，根据外界的发展不断更新教学内容，不断补充新的科研进展和研究成果，对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料，学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅，如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等，以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件，学生也可以适当采用。例如，在遗传基因工程相关专题的教学中，教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示，让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材，既能更好的理解这个专题的内容，又能增强学生的主动动手和思考能力。又如，老师可以利用周边的有利条件，带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观，或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间，让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的，或者带学生进入转基因农场进行实地调研，然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答，从而丰富学生的知识。

高中生物教学内容很多已经深入到分子水平，对于这部分知识的教学，难度更大，学生理解起来也更加困难，在没有实际模型的帮助下，学生很难具体的想象出相关分子结构的形态，这给学生的学习带来了很大困难。对此，教师需要网络技术，从互联网匕搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态，帮助学生进行知识的深入理解掌握。

三、运用科学技术，培养学生研究能力

为了适应现代生物科技的要求，教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授，即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时，除了对光合作用的产物要详细讲解，更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系，不光要讲述课本基础知识，更要对相关的课题进行联系，这样就要运用到现代的科学技术了。当然，生物教学并不是仅限于本学科知识，更要考虑到社会和经济发展的实际需要，生物技术的发展能够结合社会发展背景，紧密联系当下最受关注的实际问题，如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等，这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识，学生应该在老师带领下多做实验，并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力，运用不同的讲授方法设立特定研究栏目，如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神，如在学习《生态环境的保护》时，老师可以对学生进行提问：地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对—些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发，激发学生的积极性。

中生物 篇7

一、倡导探究性学习, 建立科学思维

高中生物新课标的四大理念之一是倡导探究性学习, 它是指在生物教学中, 选择一些学科领域或生活中具有研究性的问题, 教师作为引导者与促进者, 引导学生独立完成发现问题、解决问题等一系列活动, 有助于主动建构生物学知识, 使其整体化与系统化, 培养学生的科学思维方式。孔子曰“不愤不启, 不悱不发”, 学生首先要有自己的思考, 然后教师给予适当的启发, 这与探究性学习不谋而合。在探究性学习中, 充分体现了以学生为主体、以问题为中心的教学特色, 通过教与学的有机结合, 学生积极思考, 主动探索发现新知识, 不断提高自身的综合学习能力。在生物教学中, 教师要倡导探究性学习, 进一步培养学生的科学思维方式。比如, 在学习“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时, 按照“提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达交流”的教学思路, 学生积极主动地学习, 通过不断的思考、质疑、探究、讨论等活动, 在解决实际问题的过程中获得新知, 发展学生的创造性思维, 提高自身的科学探究能力, 进一步培养学生的科学思维方式, 促进学生生物科学素养的全面发展。

二、重视实验教学, 提高生物实验技能

高中生物学是一门以实验为基础的科学, 在实验的过程中, 学生可以接触到生物体本身, 直观地研究生物现象, 激发学习生物知识的兴趣, 培养学生的动手操作能力, 以及科学的思

维方法与研究能力。通过生物学实验, 学生不仅可以牢固的掌握生物学知识, 还有利于提高学生的实践能力与生物学相关技能, 不断提高生物科学素养。在高中生物教学中, 教师要发挥实验教学的作用, 具体做到以下几点:一是注重科学研究方法, 教师应该充分利用学校的

实验资源, 积极开设生物实验课, 引导学生在实验的过程中, 自主思考实验的方法与思路, 促进学生手脑并用, 注重实验的过程, 领悟科学的研究方法;二是把验证性实验改为探究性实验, 学生在发现问题、提出问题等过程中, 体验科学探究的乐趣, 从而提高学生的实验技能与探究能力;三是拓展课外实验内容, 实验教学不应只是按照教材实验操作, 生物教师要注重联系实际生活, 善于发现教材实验之外的教学材料, 引导学生主动思考, 培养学生的创新能力。

三、加强其他学科渗透, 培养综合运用知识能力

高中生物课程是一门综合课程, 它涉及到物理、化学、数学等方面的知识内容。加强学科之间的联系, 客观把握不同知识的内在联系, 有利于学生从整体上掌握科学知识, 进而建立科学的自然观, 提高综合分析能力。在生物教学中, 教师要善于发挥其他学科的优势, 用已知学科的知识解决未知学科问题, 注重学科之间的知识渗透, 提高学生综合运用知识的能力。比如, 学习“基因工程”时, 通过学科之间的联系, 建立知识结构图[1] (见图一) 。这样不仅可以加深学生对所学知识的理解, 还有利于建构知识网络, 培养综合运用知识能力, 提高生物科学素养。

四、注重生物科学史教育, 领悟科学精神

建构主义学者认为, 学生不是空着脑袋走进教室, 他们的学习是主动建构的过程。然而, 生物科学史就像一部科学探究史, 它不是简单的史事堆积, 而是很多生物学家不畏艰辛、勇于探索的智慧结晶, 需要学生主动学习。生物科学史中蕴含着丰富的教育内容, 对于培养学生的态度、科学精神等方面发挥重要作用。在人教版高中生物教材中, 蕴藏着很多生物科学史知识。比如, 遗传学之父孟德尔经过8年的不懈努力, 做了无数次的豌豆杂交试验, 最终得出了基因的分离定律和自由组合定律, 为遗传学的发展奠定了科学基础;达尔文冒着生命危险, 历经5年环球航行, 并用23年写出进化论巨著《物种起源》, 推动了生物进化的发展等。教师要充分挖掘教材的内在资源, 注重生物科学史教育。通过对生物科学史的学习, 学生不仅可以感受到科学家不畏艰难、勇于献身、坚持不懈的科学态度与科学精神, 还可以激发学生的创造热情, 拓展学生思维, 培养积极探索的科学精神, 树立实事求是的科学态度, 从而提高学生的生物科学素养。

五、渗透STS理念, 树立科学意识

“STS”教育是指“科学、技术、社会”教育, 强调科学技术与现实社会之间的联系。在生物教学中渗透STS理念, 将抽象的理论知识得到感性支持, 注重知识内化过程, 意识到生物知识与现实社会的联系, 并运用生物概念、原理等解决实际问题, 达到学以致用的目的, 培养学生的科学意识。在高中的生物教学中, 有很多与STS教育相关的知识。比如, 在讲授“蛋白质、糖类、脂质”等相关知识时, 教师要注重与现实生活的联系, 引导学生思考肥胖者、糖尿病患者产生的原因, 以及健康生活中应该注意的问题, 从而学生树立正确的饮食观念, 注重自身的饮食健康, 促进学生的良好发展。

摘要：提高生物科学素养是高中生物教学的四大课程理念之一, 对于促进学生生物科学素质全面发展具有重要的指导意义。高中生物教学中提高学生的生物科学素养, 就要倡导探究性学习, 建立科学思维;重视实验教学, 提高生物实验技能;加强其他学科渗透, 培养综合运用知识能力;注重生物科学史教育, 领悟科学精神;渗透STS理念, 树立科学意识。

关键词：生物科学素养,生物课堂教学,途径,探索

参考文献

中生物 篇8

一、常见微生物简介

1. 酵母菌

酵母菌, 属于真菌门、子囊菌纲、酵母属, 单细胞真核生物, 代谢类型为异养兼性厌氧型, 少数营寄生生活, 最适生长pH4.5~5.0, 最适生长温度为20℃~30℃。目前, 主要用于酒精发酵和面包生产。

2. 乳酸菌

乳酸菌, 厚壁菌门、乳杆菌目、乳杆菌属。无芽孢、革兰氏阳性, 异养厌氧型, 耐酸, 最适pH5.5~5.8, 甚至更低。乳酸菌有200多种, 绝大部分都是人体内必不可少的具有重要生理功能的菌群, 广泛存在于人体肠道等处, 科学家已证实肠内乳酸菌与健康长寿有着非常密切的直接关系。目前主要用于生产泡菜、酸奶以及奶牛生产中大量需求的青贮饲料。

3. 破伤风芽孢杆菌

破伤风芽孢杆菌属于原核生物, 菌体细长呈杆状, 无荚膜, 周身鞭毛, 能运动, 严格厌氧, 最适生长温度为37℃, 最适pH7.0~7.5。破伤风芽孢杆菌是引发破伤风病的病原体, 可通过粪便污染土壤。破伤风芽孢杆菌没有侵袭力, 只在污染的局部组织中生长繁殖, 一般不侵入血液, 它对人和动物机体的危害主要由强烈的外毒素 (破伤风痉挛毒素和破伤风溶血素) 所造成。

4. 硝化细菌

硝化细菌, 原核生物, 在弱碱性环境中适宜生长, 繁殖慢, 光照可显著抑制其生长, 专性自养需氧, 只有极少数兼性自养, 能进行化能合成作用, 但对化学能的利用效率都很低。

5. 肺炎双球菌

肺炎双球菌, 原核生物, 有荚膜或无, 异养兼性厌氧型。肺炎双球菌经常寄居在正常人鼻咽腔中, 一般不致病, 但有的菌种不仅是肺炎的病原体, 还能引发细菌性脑膜炎、中耳炎等多种疾病。1928年英国科学家格里菲斯通过著名的小鼠体内肺炎双球菌的转化实验;1944年美国科学家艾弗里通过进一步对肺炎双球菌的分离、纯化和体外培养实验, 最终证明了DNA是遗传物质。

6. 大肠杆菌

大肠杆菌属于原核生物, 是两端钝圆、能运动、无芽孢的短杆菌, 异养需氧或兼性需氧型。大肠杆菌是人和动物肠道中最主要和数量最多的一种细菌, 主要寄生于大肠内, 正常成人平均每天从粪便中排出1011到1013个大肠杆菌, 除某些菌型能引起腹泻外, 一般不致病, 却还能合成维生素B和K供人体利用。

7. 苏云金杆菌

苏云金杆菌, 简称为Bt, 长杆状, 异养需氧或兼性厌氧。在芽孢形成时, 细胞内同时形成一种称作δ-内毒素的、菱形或近正方形的蛋白质结晶体, 因为它与芽孢相伴而生, 人们叫它伴孢晶体 (ICP) , ICP能特异性地作用于鳞翅目 (如棉铃虫、蛾、蝶) 、双翅目 (如蝇、蚊) 和鞘翅目 (甲虫) 昆虫, 使它们发生肠穿孔等致死症状, 目前公认它是世界上应用最广、用量最大的生物灭虫勇士。1981年, 科学家首次成功克隆编码Bt杀虫晶体蛋白基因, 揭开了利用基因工程培育抗虫植物的序幕, 成功培育了多种转基因抗虫植物。

8. 根瘤菌

根瘤菌, 杆状, 有鞭毛和荚膜, 无芽孢, 需氧。能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤, 并在根瘤内成为分枝的形态多样的细胞, 称为类菌体, 此时不能繁殖, 却与豆科植物共生固氮。

9. 蓝藻

蓝藻又叫蓝细菌, 单细胞原核生物, 含有叶绿素和藻蓝素, 能进行光合作用, 属于自养型生物。

1 0. 硫细菌

硫细菌, 自养型原核生物, 能利用可溶或溶解的硫化物, 从中获得能量, 且把低价硫化物氧化为硫, 再将硫氧化为硫酸盐的细菌, 可用于细菌浸矿。

1 1. 草履虫

草履虫, 单细胞原生动物, 形似草鞋底, 属于原核生物。它以细菌为食, 可净化污水。

1 2. 蘑菇

蘑菇, 属于真菌界, 真核生物, 营腐生生活, 种类非常多, 味道鲜美, 含有丰富的维生素D, 热量低, 抗氧化。

二、分类

1. 按细胞结构分

原核生物:乳酸菌、破伤风芽孢杆菌、硝化细菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、苏云金杆菌、根瘤菌、蓝藻、硫细菌。

真核生物:酵母菌、蘑菇、草履虫。

2. 按在生态系统中的作用

生产者 (自养型) :硝化细菌、蓝藻、硫细菌。

消费者 (异养型) :草履虫、根瘤菌、破伤风芽孢杆菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、苏云金杆菌。

分解者 (异养型) :酵母菌、蘑菇、乳酸菌。

摘要：介绍人教版出现的12种微生物的特征、作用及分类。

关键词：真菌,细菌,分类

参考文献

[1]张孝勤.高中生物知识结构教学初探.课程.教材.教法.1987 (11) .

中生物 篇9

1. 制作方法

用直径约15cm、长约30cm的塑料管 (可用油烟机管) 、绒毛清洁布。将塑料管沿长边竖直剪开, 内壁沿圆周方向贴上环形的双面胶, 每道约间隔3cm。将绒毛布贴于塑料管内壁的双面胶上, 呈现环形突起。将剪开的塑料管用双面胶粘合 (见图1) 。

2. 在课堂上的应用

此模型主要让学生观察小肠内壁结构中的环形皱襞和小肠绒毛结构。塑料管是模拟小肠的某一段;绒毛布在内壁贴环形皱褶模拟的是小肠内壁上的环形皱襞, 绒毛布上的绒毛模拟的是小肠绒毛。该模型从侧面观察, 可以比较清晰地看到小肠绒毛。由于小肠皱襞主要为环形, 故侧面观不明显, 可将双面胶粘合的部分打开, 从而将小肠内壁展开进行展示。打开后, 教师还可以向学生形象解释小肠内表面积由于皱襞和小肠绒毛的存在而大大增加, 从而增加了小肠吸收的表面积, 这是结构与功能相适应的一大特点。

二 小肠绒毛放大结构教具模型的制作

1. 制作方法

准备材料透明塑料盒1只 (可用透明鞋盒) 、红黄蓝三色电线若干、矿泉水瓶。将矿泉水瓶的瓶口和底部剪去, 有透明胶带将瓶口密封, 制成图2中的材料待用。将红、蓝两色的铁丝按图2左形状进行缠绕, 缠绕部分的长度比加工后的矿泉水瓶略短。把塑料盒朝上按图2中所示剪出直径约1cm的小孔3个 (中间孔略小, 孔的圆心位于一条直线上) 。将缠绕好的红蓝铁丝末端分别穿过1、3号孔, 再将黄色铁丝穿过2号孔。把铁丝固定好并套上加工好的矿泉水瓶。用透明胶带将制作好的装置固定 (见图2) 。

2. 在课堂上的应用

此模型将小肠绒毛的内部结构进行了模拟。处理过的矿泉水瓶模拟的是小肠绒毛壁, 红蓝色电线缠绕的结构模拟小肠绒毛中的毛细血管, 黄色电线模拟的是毛细淋巴管, 使用的透明塑料盒是为了便于观察内部结构。教师运用此模型, 讲解小肠绒毛吸收消化产物的过程和特点时, 可以通过模型清晰地展示小肠绒毛壁很薄, 而毛细血管和毛细淋巴管壁同样仅由一层上皮细胞构成, 有利于消化终产物——葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪酸的吸收, 其中葡萄糖和氨基酸吸收进入毛细血管, 甘油和脂肪酸吸收进入毛细淋巴管。

三 染色体和DNA的模型

1. 制作方法

截取1米长的五彩毛线绳2根 (见图3甲) , 用来代表一对DNA分子, 再取2根1m长的五彩毛线绳分别反复搓捻成2个 (见图3乙) 约10cm长的状态, 再分别用透明塑料纸卷包起来 (透明塑料纸代表蛋白质) , 就制成了一对染色体。

2. 在课堂上的应用

让学生课前准备以上材料 (五彩毛线绳、透明塑料包装纸、胶带纸、剪刀) 在课上引导学生制作染色体模型, 引导学生理解毛线绳上每一段颜色代表一段基因, 一根长毛线绳代表一个DNA分子, 而每一个DNA分子和若干蛋白质构成一条染色体, 成对的基因位于成对的染色体上。

四 显性基因和隐形基因模型

1. 制作方法

取彩色塑料板 (如蓝色) 和无色透明塑料垫板各一张, 剪取“A”和“a”分别粘在两个垫板上 (见图4) 从而制成显性基因 (见图4甲) 和隐性基因 (见图4乙) , 其中蓝色代表显性性状, 无色代表隐性性状。

2. 在课堂上的应用

用图4甲代表显性基因A, 用图4乙代表隐性基因a。教师演示:当把两个显性基因A叠加在一起, 呈现的颜色 (即表现的性状) 是他们本身决定的颜色 (蓝色) ;当把显性基因A与隐性基因a叠加在一起, 呈现的颜色是显性基因A所决定的颜色 (蓝色) ;当把两个隐性基因a叠加在一起。呈现的颜色是透明的, 从而帮助学生能较容易地理解显性基因和隐性基因是如何决定性状的。

摘要：生物教学过程中, 在保证实验的科学性、可操作性以及结果的直观性和可感知性的前提下, 如何使实验简化、节能、环保, 自制教具无疑是一条很好的解决途径。

中生物 篇10

阅读是学习的前提, 没有阅读便没有理解, 教师针对初中学生的认知实际, 在阅读前, 提出几个有针对性的问题, 让学生带着问题进行有目的的阅读, 对重点段落实施精读, 在认真的阅读中, 深刻领会文中的知识内涵和重点难点, 所以授课前的阅读是精读。在讲授“我们身边的科学”这课时, 我设计了这样的问题, 让学生带着这些问题阅读教材:1.生物与人类的关系?2.生物学的发展对社会的影响?生物学发展的重要阶段?3.袁隆平对杂交水稻的贡献?……学生带着对这些问题的疑虑, 有目的地进行教材的阅读, 对于教学效果的提高具有很大的帮助作用, 使阅读更具针对性, 提高学生分析问题和解决问题的能力。

另一方面是阅读提纲, 在进行阅读前, 教师给学生提供一份阅读提纲, 让学生对教材有一个大致的理解。对教材的理解是教学效果的基础, 有了充分的阅读理解, 才会有高质量的教学。教师在为学生提供阅读提纲的同时, 必须对教材内容做到理解, 才会把教材内容梳理清楚, 给学生一个有效地阅读提示。如“植物细胞的结构和功能”, 我按照章节和段落, 把教材内容梳理出几个条目, 把重点内容以提纲的形式出现, 让学生在阅读提纲后, 对教材有个大致印象, 进而提高教学效果和学习效率。

二、课内阅读

(一) 抓住关键字词去阅读。

在教材内容中, 有重点词汇反应教学内容, 特别是一些概念, 在生物教学中具有十分重要的地位。这些概念中有的是定义, 我们叫做定义性概念。因此教师应该指导学生进行抓住关键词理解课文的模式进行阅读。重点理解关键词, 把关键的概念作为阅读的重点内容。如进行《细胞的分裂和分化》教学时, 首先明确细胞的概念, 明确细胞分化的概念, 细胞分化的现象, 组织的概念和类型, 细胞分裂过程中颜色提的变化等。

(二) 带有明确目的的阅读。

这是课内阅读的要求, 教师指导学生对本章节进行大致的梳理, 指导学生正确阅读教材, 结合教学计划, 针对教学目标, 指导学生通过阅读教科书, 加深对生物知识的理解, 在科学的阅读基础上收获知识。理解本节教材的主要内容, 掌握教材中的知识要点, 明确新旧知识的衔接和融合。同时对于阅读中学生自己不能解决的问题作出标记, 然后在教学中进一步地去学习。

(三) 注重教材阅读的重点和难点。

教材中对基本知识和基本技能都有明确的体现, 阅读要把握双基的重点和难点, 为教学服务, 要求学生独立阅读, 然而小组合作交流, 生生互动中深入理解。指导学生进行课内阅读时, 要求内容少而精, 挑选重点精读, 实践的限制要重点读一部分, 避免面面俱到。杜绝如语文阅读那样的整段阅读, 挑选重点内容做出标记。

(四) 择机阅读效果好。

在课内阅读指导上, 教师应根据教学过程中的实际需要, 特别是某个知识点的讲解, 重点进行具体段落的朗读, 这时的阅读可以作为教师教学的补充和辅助, 当教师讲解某一个知识点时, 指导学生对教材中重点阐述这个知识点的段落精读, 进行新知识的消化和吸收, 以巩固知识;同时, 教师还可以采取反刍式的阅读, 就是在一节课讲授新知识结束后, 让学生进行老牛反刍式的回头阅读, 增强对所学知识的印象, 特别是重点概念和段落, 要让学生在阅读基础上进行强化记忆, 有关内容学生应熟记, 尤其是重点知识。

三、如何提高阅读效果

概括要点进行阅读, 人的记忆是以概念、原理的网格储存与大脑中。但是简单地记忆还不是最好的学习方法, 应该进行条理化, 实施要点记忆法。善于归纳是阅读效果保证的措施, 把相关知识归类、条理化, 突出知识的重点, 利于记忆。多用比较方法进行阅读指导, 心理学表明, 比较后的结果最容易记忆, 特别是一些概念, 互相间具有关联, 有的是相对, 有的是相关, 比较了解它们之间的差别, 掌握和理解更加容易。系统整理有利于掌握知识, 容易找到新规律, 悟出新的道理。编写知识要点提纲, 利用图表等方式进行预读指导, 效果明显。

学生普遍反映, 看教材感觉很容易, 但是真到考试时就觉得很难。这个过程中, 学生对教材的阅读出现了问题, 没能认真而深刻地领会教材的思路和知识组合。在教授学生掌握一定的生物知识的基础上, 进一步加强对学生科学意识的培养和创新能力的提高, 实现素质教育的最终目标。在新课改理念指导下, 实现对学生的素质教育, 特别是生物学科的教学, 教师必须提高素质教育的认识, 强化素质教育的理念, 才能在教学中真正贯彻素质教育的精神实质, 完成生物学教学的基本任务。

摘要：在全面推进素质教育的今天, 特别是新课改实施以来, 教育部对各学科都制定了课程标准。其中中学生物学教学规定了两个最基本的教学任务, 首先是讲授基本的生物学知识和研究方法;其次是情感态度价值观的教育, 贯彻新课程标准中对教学和学习的基本要求, 充分融合教学的思想性和知识性, 实现生物教学培养学生科学素养, 启蒙学生科学意识的作用。提高学生生物教材的阅读能力, 对于加强素质教育, 提高生物教学质量具有十分重要的意义。

中生物 篇11

关键词：生物教学；科学素养；综合素质；探究

中图分类号： G639 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）24-162-0

0 引言

目前，随着教育事业的迅速发展及新课标的贯彻落实，使得教学工作不单单局限在提高学生的基础知识能力，而对于学生整体综合素质的要求越来越高。而科学素养就是对学生综合素质的体现，因此培养学生良好的科学素养是教学事业所面临的挑战。同样，对于生物教学也是一样，提高学生生物科学素养，不但可以帮助学生有效地掌握生物学科知识，对于培养学生的创新能力和探究能力也具有十分重要的促进作用。因此，本文着重探究在生物教学中如何提高学生生物科学素养，希望为学生综合素质和能力的培养提供一些建议，为教育事业奉献一份力量。

1 生物科学素养概述

1.1 生物科学素养的重要性

科学素养是对一个人综合素质的有效体现，而生物科学素养更是如此。它作为科学素养的重要组成部分，具有十分重要的研究价值。生物科学素养是学生通过长时间的学习慢慢形成的，它反映了学生对于生物科学相关知识及能力的深入了解和应用水平，并在此基础上逐步提高自身的综合素质。因此，提高学生的生物科学素养是生物教师教学工作中的首要任务。

1.2 生物科学素养的具体内容

生物科学素养具体内容包括以下几点：第一，基础知识与相关技能；第二，科学精神与态度；第三，科学方法；第四，STS教育思想。

2 如何在生物教学中提高学生生物科学素养

2.1 掌握生物基础知识

生物基础知识的掌握情况是评价学生生物科学素养的前提条件。要想拥有一个良好的生物科学素养，就必须要掌握生物学科相关的基础知识，以基础知识作为基石，从而深入了解生物科学领域的内涵，并逐步建立起生物科学素养。因此，生物教师应当对于提高学生的基础知识能力采取有效的手段。这就使得教师要重视课堂教学工作，认真分析学生的学习情况，认真做好备课准备，保证每一节课都能让学生有所收获，提高课堂教学质量。另外，教师还要激发学生的学习兴趣，使他们先对生物感兴趣，然后才会接受教师的知识传授，从而有效提高生物科学素养。

2.2 让学生领悟生物科学精神

生物科学精神是众多科学家经过多年不懈努力所展现出来的科学精神态度，让学生领悟这种精神态度，对于提高学生的生物科学素养具有重要的现实意义。因此，生物教师在课堂上除了传授相关理论知识，还要向学生传授生物科学精神。例如在高中生物中学习孟德尔杂交实验时，教师可以简单介绍孟德尔的生物科学精神，即孟德尔通过8年的不懈努力和无数次的试验，最终终于得到了基因的自由组合定律。这样可以让学生了解相关背景的前提之下，领悟到刻苦艰辛的生物科学精神，有效激发学生的学习生物的热情和兴趣，并树立正确的科学精神，从而逐步提高学生的生物科学素养，为教育事业的发展奠定坚实基础。

2.3 开展探究性学习，提高学生创新思维

随着新课标的不断深入和完善，使得探究性学习的开展已经广泛应用到各个学科的教学工作中，对于生物教学同样如此，这不但可以提高学生的创新思维和探究能力，而且对于提高学生生物科学素养更具有重要的意义。在生物教学过程中开展探究性学习过程中，生物教师要注意以下两点：

第一，教师在课堂要多选择一些具有研究价值的问题，引导学生自己去探究和学习，并且从中找到答案。在此过程中，教师只起到引导的作用，大部分时间都是让学生独立思考，这样可以使学生自主的并且系统的掌握生物学科知识，有助于培养学生的科学思维方式。

第二，在开展探究性学习过程中，教师要以学生为主体，以培养学生创新型思维方式为目的。只有这样，学生才会在完成学校任务时拥有自豪感，从而更加喜欢生物这门科学。这样长久下去，学生会逐步提高自身的科学探究力，从而促进学生生物科学素养的全面发展，为生物教学工作的顺利开展奠定基础。

2.4 提高生物实验教学水平

与化学相似，生物也是以实验为基础的一门自然科学。这就使得学生可以通过实验的手段发现问题并解决问题，从而有效地了解一些生物现象。通过实验的教学方法，不但可以更加方便学生解决相关问题，而且还有利于学生动手能力的培养和科学思维方式的建立。另外，与枯燥乏味的传统的理论教学相比，实验教学内容更加生动有趣，学生可以通过观察一些实验现象和变化，有效掌握和理解相关知识，并且激发学生的学习兴趣，从而逐步提高学生的生物科学素养。因此，提高生物实验教学水平，对于提高学生生物科学素养具有至关重要的作用。但是，生物教师在开展生物实验教学时，应当注意以下几点。

第一，实验教学的开展不应该知识局限在教材当中，这不利于学生创新能力的培养，教师应当将实验内容与实际生活相联系，从而有效提高学生的创新能力。

第二，教师还应该把实验教学中的验证性实验替换成探究性实验，让学生自主去提出问题、发现问题和解决问题，而不是在已有理论基础上应付教师。这样可以极大提高学生的探究能力。总之，提高实验教学水平需要教师不断总结和完善新的方法，从而有效提高学习的生物科学素养。

2.5 培养学生综合运用知识的能力

生物课程是一门综合性很强的学科，拿高中生物来说。高中生物的知识所涉及的领域较多，其中包括其他基本学科，例如政治、物理和化学，这对于培养学生综合运用知识的能力起到很大程度的促进作用，还可以帮助学生掌握各个学科之间的联系，进而全面提高学生生物科学素养和综合素质。在高中生物教学过程中，要求生物教师根据每个学生的具体情况，即有效发挥每个学生的其他学科优势，从而使得学生从感兴趣的学科中领悟到生物学习的思维，进而帮助学生解决生物相关知识，从而提高学生综合运用知识的能力。例如，在高中生物中学习“基因工程”相关课程时，生物教师可以根据“基因工程”与各个学科之间的微妙联系，设计知识结构图（见图1），这样不仅可以极大地调动学生的学习兴趣，还可以提高学生综合运用知识的能力，从而有效提高学生的生物科学素养。

2.6 渗透“STS”教育思想

科学、技术与社会，简称“STS”。在新课标的要求下，生物教学更加需要重视“STS”教育思想的渗透。这不但可以使学生有效的将生物这门科学与社会、生活和经济发展相关联，并且使学生具有时代的使命感和社会责任感，从而提高生物科学素养和综合素质的体现。因此，在生物教学过程中，生物教师要将生物教学与科学、技术和社会紧密地联系到一起，使得学生可以将所学知识在实际生活中应用。这不但可以提高学习生物科学知识的热情，而且还可以让学生感受到生物科学知识的重要性。例如在高中生物课程中的“克隆技术”这一课题，教师可以将这一技术在实际生活和人类发展中的价值和作用展现给学生，让他们充分认识到科学知识的神奇力量，从而有效激发他们的学习兴趣和对科学的研究热情，并不断提高生物科学素养。

3 结束语

综上所述，良好的生物科学素养是对一个学生综合素质及能力的表现。因此，生物教师要以提高学生的生物科学素养为目的，不断总结和完善教学方法，从而有效提高生物教学水平，为我国教育事业做出贡献。

参 考 文 献

[1] 穆玉芳，何英姿.高中生物教学中提高生物科学素养途径探索[J].亚太教育，2016（14）：136.

[2] 文锋.高中生物教学如何培养学生的科学素养[J].中华少年，2016（20）：129-130.

中生物 篇12

生物膜法是一种以各种滤料或填料为载体,富集微生物形成生物膜进而去除有机物和“三态氮”(氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮)的方法。它具有产泥少、运行管理方便、动力消耗少等特点,在养殖水体处理方面应用广泛[3]。Yoshihiro等[4]采用生物膜脱氮技术对封闭循环养鳗水体进行净化试验,系统运行3个多月,鳗鱼成活率达到91%,净重增加3倍,整个试验期间总氮的去除率达到90%。由于生物滤器生物膜涉及气、液、固三相传质及生化反应,影响因素多且复杂,犹如“黑箱”。本文概述生物膜在生物滤器中的形成、结构、功能、代谢以及生物膜微生物生态学研究进展。

1 生物膜原理与结构

1.1 生物膜的原理

生物膜法又称固定生物膜法。生物膜或固定生长、或附着生长于固体填料(或称载体)的表面,大多数细菌可分泌胞外糖类多聚物,使之具有“生物胶水”的作用而黏附生长于载体填料表面[5]。附着于载体上的微生物利用养殖废水中的碳水化合物、脂肪、蛋白质、氨氮等污染物,作为细胞本身活动所需要的能源和细胞合成所需的物质基础,将污染物转换成无害的二氧化碳、水、硝酸盐等物质,达到净化废水的目的。其反应方程式可简化为:

(l)有机物氧化

undefined

(2)细胞合成

undefined

(3)细胞体内分解

undefinednH2O+nNH3

(4)硝化反应

undefinedCO3

1.2 生物膜的结构

生物膜的主要组成为附着在填料表面的微生物群落,以及一些种类的原生动物;还包括一些多糖类等胞外聚合物,从所有生物膜的胞外聚合物组分中可以提取出腐殖酸、多糖、糖醛酸和DNA[6]。

生物膜的宏观结构是生物及水力剪切共同作用的结果。根据溶解氧的扩散,生物膜在结构上可分为2层,一是好氧生物膜层,二是厌氧生物膜层。依据底物在生物膜内的扩散,生物膜在功能结构上同样可划分为2部分,一是底物利用区,二是生物膜微生物饥饿区。处于饥饿区生物膜的微生物,必须代谢它们自身的细胞物质才能维持生命。处于饥饿区的微生物一般失去了黏附于载体的能力,因而很容易脱落。对于混合种群生物膜,在生物膜内部存在一定的种群分布。一般认为好氧菌在生物膜外部表层,而厌氧菌则集中于生物膜内部深层。增长率较高的细菌一般集中生长在膜的外表层,而增长率较低的细菌种群往往处于膜的内层[7]。Lydmark等[8]用FISH技术对硝化细菌在生物膜上的空间分布进行了研究,发现了硝化细菌在生物膜上的分层分布,FISH结果显示异养菌分布在最外层,而氨氧化菌分布在次外层,并且聚集成团。生物膜内的微观结构较为复杂,一般认为生物膜的微观结构是按生理功能以及环境条件的最优化原则而构造的。

2 生物膜功能及影响因素

2.1 生物膜功能

生物膜具有过滤、吸附、转化、降解污染物的能力。

(1)过滤:填料本身会吸附截留并过滤一部分悬浮物(SS)。(2)吸附:膜外介质中的C、N、P等营养物可被生物膜吸附,并进一步氧化分解,最后间接形成H2O、CO2等无机物并返回进入膜外介质,随出水外排。(3)转化:微生物群体的代谢作用可以转化污水中的氨氮和有机物。其中:化能异养细菌可以利用水产养殖过程中产生的有机废弃物,分解水体中残留的碳水化合物、蛋白质、脂肪等污染物;硝化细菌和反硝化细菌可以利用并转化对养殖动物具有高毒性的三态氮。(4)降解:生物膜中一些微生物种群具有复杂多样的代谢类型,可以降解多环芳烃、有机农药等难降解的有机污染物,另外微生物生态系统的食物链分级捕食作用也可以对污染物起到降解去除作用。

2.2 生物膜处理效率的影响因素

生物膜除氨机制主要依赖于硝化作用,而硝化作用所需的自养菌对所处环境的温度、酸碱度、溶氧、氨氮浓度及盐度非常敏感。

(1)pH值

pH值对硝化反应有显著的影响。当pH值由7.2降至5.8时,硝化速率明显降低,pH值降至5.0~5.5时,则硝化反应无法继续进行;硝化作用最适pH值7.0~8.8[9]。

(2)溶氧

硝化1 mg/L NH+4-N转化成NO-3-N的理论需氧量为4.57 mg/L。Boller等[10]指出,膜内溶氧应维持在3~4 mg/L以上,溶氧不会成为限制因子。

(3)氨氮

氨氮在水体中以离子态氨和非离子态氨存在。非离子态氨和非离子态亚硝酸均会抑制硝化系统中硝化细菌的生长,NH3对氨氧化细菌(Nitrosomonas,亚硝化单胞菌属)的抑制浓度在10~150 mg/L,对硝化细菌(Nitrobacter,硝化杆菌属)的抑制浓度则低至0.1~1.0 mg/L;而HNO2对硝化细菌也造成抑制,抑制浓度为0.22~2.8 mg/L[11]。

(4)有机负荷

水中有机物浓度越高越有利于异养菌的生长,自养性硝化细菌无法与其竞争溶氧或空间等生存资源,无法成为优势菌,从而使得去除氨氮的能力下降,水体中碳∶氮比例越高,其影响越大[12]。

(5)温度

微生物的新陈代谢为酶所催化,受温度影响很大。硝化细菌生长速率较异养菌慢,因此对温度变化比较敏感,硝化细菌的最佳生长温度28~36 ℃。

(6)盐度

盐度会影响细菌的新陈代谢,降低微生物的生长及总氨氮氧化速率。对淡、盐水中的去氨效率研究结果为,水中盐度为50 g/L时的去氨效率只有淡水的47%[13]。

3 生物膜微生物学特征

3.1 生物膜微生物多样性及功能

生物膜中常出现的细菌种类有:球衣菌、动胶菌、硫杆菌属、无色杆菌属、产碱葡属、假单胞菌属、诺卡氏菌属、色杆菌属、八叠球菌属、粪链球菌、亚硝化单胞菌属、硝化杆菌属等[14]。为了探究生物膜的微生物群落结构,笔者实验室进行了2次生物滤器的试验。分别利用人工模拟养殖废水和工厂化石斑鱼养殖废水,以竹环为填料,并通过构建生物膜16S rRNA基因文库的手段对2次生物滤器生物膜结构进行了研究。研究结果表明,各阶段生物膜结构中,化能异养细菌占很大比例,此外还有一定数量的光合细菌、浮霉菌、疣微菌,以及部分化能自养细菌。化能异养细菌可以利用水产养殖过程中产生的有机废弃物,分解水体中残留的碳水化合物、蛋白质、脂肪等污染物。

在循环海水养殖生物滤器中,生物膜微生物群落的功能主要体现在脱氮、除硫、有机物去除等3个方面。笔者研究认为,与这3个功能相关的微生物种群主要有:(1)Bacteroidetes类群细菌,这一类群的微生物主要与有机物降解相关。(2)α-Proteobacteria(α-变形菌纲),这一类群的微生物主要与有机物降解、硫代谢、脱氮等功能相关。(3)β-Proteobacteria(β-变形菌纲),这一类群的微生物主要与脱氮功能相关。

氨氧化细菌Nitrosomonas(亚硝化单胞菌属)和硝化细菌Nitrobacter(硝化杆菌属),是生物脱氮的优势菌种,在氮循环及水质净化过程中起重要作用,在自然环境中广泛存在,在水体中是去除氨和亚硝酸的主要功能菌。但是硝化细菌对环境因素十分敏感,因此要严格控制环境条件,以保证硝化细菌的活性和数量。

此外,笔者所在实验室在人工模拟海水养殖废水生物滤器研究中发现,生物膜中存在Acidovorax(食酸菌属),该属的A. delafieldii和A. temperans是反硝化细菌。反硝化细菌能够使NO-3逐步转变为NO-2、NO、N2O和N2,从而达到脱氮的目的。反硝化作用在生物滤器中的实现,主要依赖于溶氧的沿程变化或者生物膜的厌氧微环境。越来越多的研究发现,好氧反硝化菌、自养反硝化菌以及异养反硝化菌在生物膜中发挥着不可忽略的作用。反硝化细菌以及反硝化作用的存在,对于养殖用水中硝酸盐氮浓度的有效控制起着积极的作用[15]。

3.2 生物膜中微生物的空间分布

生物膜内微生物的空间分布极其复杂。近年来对于曝气生物滤器大多进行沿程的生化特性研究,发现异养菌和硝化细菌的分布具有明显的沿程特点,尤其是在上向流曝气生物滤池中,由于由下至上各段有机负荷及NH+4-N负荷的不同,造成各段生物活性及溶氧分布不同。大部分研究发现,硝化细菌的活跃层较异养菌的高,这主要是由于硝化过程对溶氧的需求较高,只有当溶氧较高时硝化细菌才会保持较高的活性;而反应器底部因有机负荷较高,对氧的需求非常大,致使氧的含量很低,从而使硝化细菌的活性降低。彭永臻等[16]采用上流式曝气生物滤池,以生活污水为原水,对微生物进行生化反应和结构优化的影响情况进行了研究,结果发现在负荷较高时,氨氧化菌的活性沿柱高在多数情形下高于亚硝酸盐氧化菌、异养菌的生物活性变化,表明生长较快的异养菌通常占据了反应器的进口区。

4 生物膜微生物生态学研究进展

传统的微生物群落结构的分析方法基于微生物的分离培养,但能被分离培养的微生物种类只占自然界微生物总量的1 %左右,而且由于生物膜中的功能细菌,如亚硝化细菌、硝化细菌或异养氨氧化菌生长缓慢,分离纯化困难,故其应用受到很大限制。最近10余年来日益成熟的分子生物学分析方法给生物膜群落结构的解析带来了新的希望。然而,微生物生态学的传统方法与手段仍然可以作为分子生物学分析方法的辅助手段,对生物膜微生物群落结构进行综合分析。传统的研究手段大多采用基于琼脂培养基的选择性技术进行分离筛选和鉴定,研究方法集中在CFU(Colony Forming Units,菌落形成单位)、MPN(Most Probable Number,最大或然数)、酶活测定、菌种的分离培养、分离菌株的特性及功能研究等。

分子生物学的分析方法只需从混合的微生物样品提取总DNA,得到若干个基因组的混合物,然后通过分子标记技术分析混合物中不同基因组的多态型来反映样品的微生物种类组成。如今常用的分子生物学手段有FISH(荧光原位杂交)、DGGE(变性梯度凝胶电泳)、16S rRNA文库分析、DNA 指纹图谱法等。

(1)FISH技术。

FISH技术是在同位素原位杂交技术基础上发展起来的非放射性原位杂交方法,可用于诊断微生物群落结构与群落动态以及研究生物膜上微生物的空间分布等。近年来,许多研究者采用FISH技术对生物膜的结构进行了研究。Biesterfeld等[17]通过采用Nso190探针对氨氧化菌在生物膜不同位置的分布和数量进行了研究,用FISH技术阐明生物膜结构和功能之间的关系,并对硝化效率进行了评价。Yamakawa等[18]分别使用2种探针对硝化和反硝化细菌在生物膜上的分布进行了定性分析,发现α-Proteobacteria和β-Proteobacteria是生物膜的优势种群,在此基础上对处理工业废水的生物膜的种群结构、硝化和反硝化细菌的活性进行了分析。有关FISH技术在生物膜研究中的应用以及检测氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌所用的特异寡核苷酸探针,邓黛青等[19]曾进行过比较详细的综述。

(2)DGGE。

PCR-DGGE 作为一种指纹分析技术,具有可重复、快速、操作简便等特点。现在DGGE(包括TGGE)已被广泛应用于微生物生态学的研究中[20]。比如:用DGGE 研究微生物群落的复杂性,观察种群动态,跟踪相关基因在环境中的表达等。而PCR-DGGE 方法在污水处理中的应用,则使人们对污水处理过程中微生物群落的变化产生了新的认识。 Lyautey 等[21]证明,PCR-DGGE技术在评价生物废水处理过程中微生物群落结构的变化方面具有方便、快捷的特点,具有良好的应用前景。

(3)16S rRNA基因文库分析。

通过提取微生物的基因组DNA并以通用引物PCR扩增细菌的16S rRNA基因,然后构建样品16S rRNA基因文库,并对构建的不同时段不同条件下的样品文库进行分析,不仅可以了解不同种群的相对数量,确定生态学上的优势菌,而且也能评价微生物群落结构的变化和演替规律。国内外很多生物膜的研究都采用了16S rRNA基因文库的方法并取得了不错的结果[22,23]。

5 存在问题与研究展望

在循环海水养殖生物滤器中,生物膜的群落结构和代谢功能与处理效率是紧密相关的。对生物膜的研究可以使人们从微生物学的角度考虑工艺设计的条件和参数,从而对工艺进行合理化运行及技术上的改进。然而,海水养殖废水与其他工业废水或生活污水相比具有明显的差异,主要表现在:

(1)高盐。海水本身的高盐分不仅对生物滤料、生物滤器及其检测仪器的耐腐蚀性提出更高的要求,而且高盐度对生物膜的污染物处理效率也有很大的影响。

(2)寡营养。循环海水养殖污染物浓度相对较低,属于微污染水,污染物主要是氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及易降解的有机物(残饵、粪便),这种较低的污染物负荷对生物膜的挂膜以及生物滤器稳定运行都是不利因素,挂膜所需时间大大延长,运行过程中抗冲击负荷能力差。

(3)中低温。海水养殖中平均温度在20 ℃左右,而硝化细菌最佳生长温度多在30 ℃左右。

(4)微生物数量较低,硝化细菌数量更少。除上述表现之外,封闭式循环水养殖还要注意控制病原微生物的繁殖,对生物膜的生物群落结构提出了更严格的要求。最后,养殖废水处理的要求比较严格,要求每个循环都必须保证出水水质符合水产养殖动物的要求,短时间氨氮浓度的升高也可能导致养殖动物的大批死亡,引起严重后果。一般海水鱼类要求氨氮浓度低于0.5 mg/L。

由于养殖循环海水具有高盐、寡营养、中低温、硝化效率低等特点,加之传统的生物滤池处理工艺主要依靠自然的细菌群落在介质表面形成生物膜来对污染物进行处理,所以生物膜反应器存在着启动时间长、抗冲击负荷能力差等缺陷。笔者的研究表明,试验海水生物滤器的挂膜阶段一般需要70 d左右,在实际生产中,工厂化循环水生物滤池要达到一个稳定处理效率,所需要的启动时间会更长;另一方面,在运行过程中,生物膜的处理效率存在很大的波动,抗冲击负荷能力差。所以,未来的生物膜研究要从探究生物滤器生物膜挂膜入手,对挂膜期间和稳定运行期间生物膜结构和关键细菌进行深入研究。可以通过人工添加高效菌剂的方法来缩短反应器的启动时间,提高养殖系统抗冲击负荷的能力,使反应器稳定运行。这种生物强化技术通过投加具有特定功能的微生物、营养物或基质类似物来达到提高废水处理效果的方式,具有很大的应用空间;同时也存在很多问题,噬菌体感染和土著微生物的竞争是生物强化技术的关键制约因素。如果将生物强化技术应用于循环水养殖系统中,这些都是急需研究和解决的问题。