生物学问题(共12篇)
生物学问题 篇1
要使生物学教学过程成为不断发现问题、提出问题和解决问题的过程, 教师就要努力为学生的学习创设恰当的问题情境, 从而使学生对当前的学习产生强烈的需求。那么, 在生物学课堂教学中, 可以采用哪些方式创设问题情境呢?
一、通过观察日常生活周围自然现象, 联系学习和生活实际, 形成问题情境
生物学源于生活, 又服务于生活。在教科书中有很多内容已非常贴近生活, 如果教师在进行教学准备时, 有意识地把一些知识与学生日常生活周围的自然现象联系起来, 从学生喜闻乐见的生活现象入手, 分析日常生活现象, 联系相关的生物学知识, 激发学生的兴趣, 而且使学生真切地感受到生物学的学习需要联系生活实际。例如, 在进行生物必修1《细胞呼吸》教学时, 教师导入:大家知道, 荔枝储存太久后为什么果皮就会变黑?萝卜放久后会空心;过了冬的蒜瓣会变轻, 这是为什么?把手伸进潮湿的种子堆里, 会有烫手的感觉, 这又是为什么?剧烈运动后为什么四肢骨胳肌往往会产生酸胀的感觉?学生凭着自身的生活常识会对这些问题作出一定的反应, 在此基础上, 水到渠成地将学生引导到本节的教学内容上。这种由通过观察日常生活周围自然现象, 联系学习和生活实际来创设的问题情境, 能极大地激发学生的求知欲望, 学生学习的知识点便会容易掌握。
二、通过演示实验形成问题情境
生物学是一门以实验为基础的自然科学, 演示实验是生物学实验的重要组成部分。结合演示实验可以设置不少生动、形象的情境, 激发学生的学习热情, 使他们积极主动地参与课堂教学。例如, 学习“兴奋在神经纤维上的传导”时, 教师准备蛙的坐骨神经———腓肠肌标本, 在坐骨神经上给予适当的刺激, 可以观察到腓肠肌收缩。再将连接着电流计的两个微电极放置在坐骨神经上, 对坐骨神经给予适当的刺激, 观察并比较电流计指针的偏转情况与之前有何异同?学生很自然会产生这样的疑问:刺激坐骨神经时, 电流计的指针为什么会发生两次相反的偏转呢?在此基础上, 教师引导学生提出问题:兴奋的本质是什么呢?它是如何产生的呢?又是如何传导的呢?
三、通过生物学科学史趣味事实创设问题情境
很多学生热衷于听故事, 不少生物学科学史也是妙趣横生、含义深远的故事, 能激发学生的求知欲, 点燃学生的思维火花, 从而使学生积极地投入到教学活动中去。例如, 在学习“食物的腐败原因”时, 教师:“人们发现, 夏天食物很容易腐败变质。为了探究食品腐败的原因, 法国微生物学家巴斯德在1864年7月14日进行了以下的实验:他把新鲜、清澈的肉汤装入一个玻璃瓶里, 然后把瓶颈烧软并拉成鹅颈的形状, 使肉汤通过弯曲的瓶颈与外界相通。随后, 他再次煮沸瓶里的肉汤, 并静置存放。4年以后, 鹅颈瓶里的肉汤依然新鲜如初。如何解释这一现象呢?巴斯德提出了与众不同的看法, 为了证实之, 巴斯德轻轻地摇动静置了4年的鹅颈瓶。不久, 发现瓶内的肉汤腐败了。”然后播放相关的视频。教师引导学生提出问题:巴斯德认为导致食物腐败的主要原因是什么?上述实验中, 巴斯德的实验假设是什么?他的实验设计有何巧妙之处?实验设计是如何支持他的假设的?
四、通过学生动手做实验, 设置问题情境
学生是学习的主体, 学生的主体性不仅体现在对解决问题策略的选择上, 也体现在对问题探究方法的选择上。例如, 在七年级生物学中“练习使用显微镜”时, 每2个学生1组, 1台显微镜, 各分发1片“倒置e的玻片”。要求每组先做好显微镜的对光 (物镜10×, 目镜5×) , 并让隔壁组间相互检查;然后要求观察所发的玻片。教师逐组检查, 最后问学生。
教师:在显微镜视野中看到了什么?
学生:看到一个“e”字。
教师:这个“e”字是放大的还是缩小的?正立还是倒立的?
学生:放大的, 正立的。
(但有两组学生看到倒立的“e”字。)
教师:为什么他们看到倒立的“e”字呢?
其他同学都回答:怎么可能呢?
突然一个学生回答:是不是他们把玻片放反了?
结果这两组同学一看果然是把玻片放反了。正由于这两组同学无意识的错误, 使得同学们更明白了显微镜成的是“放大、倒立”的像。
接下来要求每组把目镜换为10×的, 再做同上的实验, 你所看到的像由什么变化?
学生:比目镜为5×的物像大得多 (物像占视野百分八十左右) 。
教师:那么如果把物镜换为16×, 再做同上的实验, 你所看到的像由什么变化?
学生:物像比目镜为10×的物像还大呢 (满视野) 。
教师:如果把目镜换为5×, 物镜40×, 再做同上的实验, 你所看到的像由什么变化?
学生:满视野中只看到“e”字的一小部分。
教师:可见显微镜放大倍数越大, 物像越怎么样?
学生:显微镜放大倍数越大, 物像越大。
接下来让每组学生把显微镜换为物镜10×, 目镜5×, 并把物像调节清晰。然后移动玻片让“e”字偏视野左下方, 问学生该怎样移动玻片, 才能把“e”字调到视野中央?学生通过反复移动玻片, 有少数同学回答是把玻片向左下方移动。其他同学把玻片向左下方移动, 果然就把“e”字调到视野中央了。
教师:那如果“e”字偏视野右上方呢?
有了以上经验, 部分学生把玻片向右下方移动, 便把“e”字调到视野中央。
教师:那如果“e”字偏视野右下方或左上方呢?
学生通过动手移动玻片, 几乎能把“e”字调到视野中央。
教师:可见, 像偏视野哪个方向, 玻片也是向相同方向移动。
五、追踪社会热点, 创设问题情境
生物学与社会紧密相连的自然学科, 它同人类社会生产、生活有着广泛而紧密的联系。如“食品安全问题”“人类基因组计划”“基因芯片”“生物与新能源”“生命科学”、“生物与环境”等学科知识都可成为设计教学情境的丰富素材。例如, 奶粉事件:号称产地是“新西兰”的纽贝贝奶粉送检结果显示, 硒含量仅0.38微克每千焦, 远低于国家规定的最低值0.48微克。专家称, 长期服用该奶粉, 会造成身长、体重发育不足, 认知能力不足, 动作发育迟缓等。那么, 为什么儿童长期缺硒会对人体造成这么大的伤害呢?必修1第2章第1节《细胞中的元素和化合物》:细胞的微量元素如:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等, 其中就包含硒 (Se) 元素。微量元素虽然在人体内的含量极少, 但与人的生存和健康息息相关。一旦缺乏了相关的微量元素, 人体就将会出现疾病, 甚至危及生命。
六、拓展探究渠道, 创设问题情境
为了使学生学习生物学时, 乐此不疲、热情高涨, 应在认真进行教学设计的同时, 善于发现课堂中的“后”探究问题。例如, 布置和组织学生开展调查与研究、网上查找、课后小实验等。这对全面推进学生的素质教育, 提高生物学科学素养, 对学生终身学习的能力具有重要的作用, 因此, 要尽可能地为学生的学习创造条件。例如, 在学习“动物的生殖和发育”时, 让学生第二天吃早餐时, 有意识地结合所学的知识, 将熟鸡蛋从中间剖开, 认识鸡卵的各部分结果。在学习必修2《人类的遗传病》时, 让学生家族中调查有酒窝和无酒窝的遗传现象或高度近视的遗传现象, 分析其遗传规律?
总之, 通过上述途径创设问题情境, 充分发挥学生的主体作用, 提高学生学习兴趣和质疑能力, 真正成为学习的主人。
参考文献
[1]余文森、郑金洲.新课程生物教与学.福建教育出版社.2005
[2]教育部.2004年初中毕业生生物学业考试命题指导意见
[3]鹅颈瓶实验.百度文库
生物学问题 篇2
在高中生物学教材中涉及许多“方向性”问题,这些问题分布在三个必修模块的不同章节。
1、被动运输的方向
被动运输包括自由扩散和协助扩散,通过其进出细胞的物质都是顺浓度梯度运输的,也就是说被动运输的方向是由高浓度向低浓度运输的。
2、主动运输的方向
主动运输是逆浓度梯度的运输,其运输方向是由低浓度一侧向高浓度一侧,在此过程中需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞化学反应所释放的ATP能量。
3、遗传信息的传递方向
通过中心法则可知,遗传信息的流动方向包括五条线路。①DNA→DNA:以DNA作为遗传物质的生物的自我复制。②RNA→RNA:以RNA作为遗传物质的生物的自我复制。③DNA→RNA:细胞核中的转录过程。④RNA→DNA:个别病毒的逆转录过程。⑤RNA→蛋白质:细胞质中核糖体的翻译过程。
4、基因突变是不定向的由DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变叫做基因突变。由于DNA碱基组成是不确定的,因此基因突变是不定向的。
5、自然选择决定生物进化的方向
在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高;相反,具有不利变异的个体留下后代的机会较少,种群中相应基因的频率会下降。因此,在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化的。
6、极性运输的方向
研究表明,在培养鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是说只能单方向运输,称为极性运输。极性运输是细胞的主动运输。
7、兴奋在神经纤维上可双向传导
当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性点位变化,由内负外正变为内正外负。而左右邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生同样的点位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息点位。当然,双向传导并不意味着在完整机体内冲动的传导是没有方向性的。
8、兴奋在神经元之间的传递是单向的一个神经元与另一个神经元相接触的部位,叫做突触。突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成的。当神经末梢有神经冲动传来时,突触前膜的突触小泡受到刺激,就释放一种化学物质——神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜(另一个神经元)上的特异性受体结合,引发突触后膜点位变化,即引发一个新的神经冲动。这样,兴奋就从一个神经元通过突触而传递给另一个神经元。由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化,从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。所以神经元之间兴奋的传递只能是单向的。
9、生态系统中能量流动是单向的在生态系统中,能量只能从第一营养级流向第二营养级,再依次流向后面的各个营养级,不可逆转,也不能循环流动。因为食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。而且各营养级的能量总是趋向于以呼吸作用产生的热能消耗掉。
生物学问题 篇3
关键词:生活化教;模;初中生物;具体应用
一、简析生活化教学
生活化教学指的就是:把教学活动放置在现实的生活背景当中,从而激发学生作为生活主体参与活动的强烈愿望,同时将学校的教学目的以及要求,合理的转化成为学生作为生活主体的内在需要,让学生在生活当中学习,在学习当中更好的生活,从而让学生获得更具有活力的知识。与此同时,也能够更好的陶冶学生的情操。
二、探析生活化教学在初中生物中的应用
1、从生物课本中去尋找生活。教学者在对中学生进行生物教学的时候,就可以凭借他们自身敏锐的观察力,去发现生物课本当中的某些生活素材,然后再将这些素材与教学的内容进行有效的结合,并从中发现课本知识和生活的共同点,为中学生建立起一个集生物知识和生活为一体的知识桥梁,从而使中学生能够通过生活当中的点点滴滴,来对生物知识进行更好的学习和掌握,比如:由生活中的“画饼充饥”,就可以联系到生物知识当中的“神经调节”方面上的知识。
2、强化生物课堂的氛围。由于传统的生物教学模式,只是教学者单一的按照课本上的知识,去对学生进行知识的传授,这就使得生物课堂变得极其的枯燥,从而让学生丧失了对生物课程的兴趣。因此,在将生活化教学应用到初中生物当中去的时候,一定要为生物课堂营造出一个生活化的氛围,其具体表现在:教学者可以通过生活当中的某一现象或者是某种事物,把生物知识与其进行合理的结合来对学生进行教学,这样就能够大大提高生物课堂的活力以及趣味性,从而吸引更多学生对其的注意力,比如:教学者在讲到“消化功能”这一章节内容的时候,就可以结合生活对学生提出这样的一个问题“小明在吃橘子的时候,将橘子中的一颗橘子籽吞了下去,那么这颗橘子籽会在它的消化道里面发生什么样的事情呢?”其实,这样的问题,大多数学生都经历过,但他们之前却从来都没有根据生物的知识去对其进行解释。然而,当教学者提出这样一个问题的时候,就能够一下子激发出学生对这一问题的兴趣,从而让他们能够在一个较为愉悦的课堂氛围之下,对“消化功能”这一章节的内容进行更为有效的学习。
3、把课堂延伸到生活中。教学者可以定期的对学生开展一次“户外教学”活动,让学生通过亲身体验,来强化对生物知识的掌握能力,比如:在对学生进行“环境保护”这章内容教学的时候,教学者就可以带领学生到现实生活当中去,让学生通过他们那双明亮的眼睛,去发现生活当中存在着的环境污染的这一现象,并让他们对这一现象出现的原因进行全面的查找和分析。与此同时,学生也可以针对环境污染的这个问题,对其做出相应的结题报告,并将该报告上交给环境监督部门。这样一来,不仅能够让环境监督部门更为清楚的认识到当前环境的污染情况,还能够让学生在生物课堂中获得满满的成就感,从而让他们更期待在生活当中去对生物知识进行学习。
4、将生活化引入生物实验当中。生物的主旨不仅仅只是理论知识,还有实验操作。因此,把生活化合理的引入到生物实验当中,并让学生对生活当中的一些常见物质进行仔细的分析和研究,从而让他们在这个分析和研究的过程当中,强化自身对生物知识的理解度,这样就可以从很大程度上提高学生对生物知识进行自主学习的能力,比如:学生在对“人体所需的八大营养物质”这章内容进行学习的时候,教学者就可以对学生进行一些简单知识的传授,然后让学生利用这些知识,并在实验条件允许的情况下,针对“人体所需的八大营养物质”,对其进行相应的实验分析。与此同时,学生在实验的后一阶段,还应当依据实验的最终结果来作出相应的实验报告。
5、收集生活中的生物素材。教学者可以把生活当中与生物知识有关的素材收集起来,比如:图片、实例以及视频等等,并对这些素材进行有效的处理,然后为其建立一个生活化的数据库。于此同时,教学者还要对这个数据库当中的信息进行及时的更新。那么学生在对生物进行学习的时候,就可以通过这个生活化的数据库来找到一些更有利于他们进行生物学习的素材,从而直接性的提高学生对生物知识的理解能力。
三、试析生活化教学在初中生物中的应用给我国带来的影响
现对生活化教学在初中生物中的应用给我国造成的影响进行简单的分析和探究,并将其概括成以下几点:
1、提高了教学者自身的教学水平。
2、改善了我国初中院校对生物这一课程的教学现状。
3、强化了中学生把生物知识与实际生活有效结合起来进行学习的能力。
4、为我国各大初中院校的生物教学奠定了坚实的基础。
5、促进了我国教育事业的进一步发展。
6、为我国培养出了一批生物知识丰厚的优秀初中毕业生。
四、结语
综上所述,在传统的初中生物教学模式不能够满足当前教学需求的情况下,将生活化的教学方式合理的应用到初中生物的教学当中来,是非常有必要的。因为这样不仅能够激发出中学生对生物这一核心课程的兴趣,还会从很大程度上提高教学者自身的教学水平。与此同时,还能够培养中学生在生活当中发现生物知识,以及在生物课堂当中挖掘生活元素的能力,并以此来进一步提高中学生对生物知识的掌握度。
生物学问题 篇4
设函数f (x) 在区间[a, b]上连续, 将区间[a, b]分成n个小区间[a, x0], (x0, x1], (x1, x2], …, (xi, b], 可知各区间的长度依次是:△x1=X0-a, △x2=X1-x0, …, △xi=b-xi。在每个小区间 (xi-1, xi) 任取一点ξi (i=1, 2, …, n) , 作和式:
设λ=max{△x1, △x2, …, △xi} (即λ属于最大的区间长度) , 则当λ→0时, 该和式无限接近于某个常数, 这个常数叫做函数f (x) 在区间[a, b]的定积分, 记为:
一、常见的积分问题
(一) 曲边梯形的面积
图1中阴影部分代表曲边梯形的面积, 也就是y=f (x) 在a-b区间的定积分。可以把这个梯形分成无数个无限小的小面积, 每个小面积等效成一个矩形。每个小矩形面积之和就是曲边梯形的面积, 详细内容参见高等数学。
(二) 速度时间积分 (以匀速直线运动曲线为例)
上图2中阴影部分的面积就是速度对时间的定积分 (0~10秒) 。这个数值也就是质点在前10秒的位移, 也就是说速率对时间的积分是位移。
但是有一些积分在物理上是没有意义的, 比如位移对时间积分就没有物理意义。在图3中位移在前10秒的定积分是:25m×10s÷2=125m·s (即三角形面积) , 但是这个积分数值并没有物理意义。
二、试题如下
试题一:图4表示种群数量增长曲线, 有关叙述中不正确的是 ()
A改善空间和资源条件有望使K值 (即N1) 提高
B BC段种群增长率逐渐下降, 出生率小于死亡率
C图中阴影部分表示在生存斗争中被淘汰的个体数
D在探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中, 酵母菌的数量变化可用曲线Ⅱ表示
说明:图4、图5、图6中Ⅰ是J型曲线, Ⅱ是S型曲线。
笔者只对C选项有异议, 分析如下。
1.该题中把图4阴影部分面积作为该段时间被淘汰的个体数, 这是错误的。要计算种群被淘汰的个体数, 应该是在横坐标相同即时间相同的情况下对曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的种群数量差值进行比较才能得到。可是阴影部分曲线Ⅰ对应的横坐标在t1, 曲线Ⅱ的横坐标在t2。在不同的时间算积分差值即个体淘汰数是错误的。
2.如果两曲线时间相同, 比如同为图5中t2的时刻;那么阴影部分的面积应为曲线Ⅰ围成的面积和曲线Ⅱ围成的面积之差。那这个阴影部分面积能代表t2时间段被淘汰的个体数吗?仍然不能。因为种群的数量是个过程量。换言之, 每个时刻的种群数量就包含了之前的种群数量, 比如说第一年种群数量是100, 到第二年种群数量是200, 那么这两年的种群总数量是多少呢?应该是200, 不能是100+200=300。也就是这个阴影部分的面积不能代表被淘汰的个体数, 面积是没有意义的。
那么图5中被淘汰的个体数究竟是多少呢?到t1时刻种群被淘汰的个体数应该是:N1-N0;到t2时刻种群被淘汰的个体数应该是:N2-N1, 而且N2-N1中就包含之前被淘汰的N1-N0, 不能累积计算。
3.如果一定要求图4阴影部分面积意义的话, 我们只能变换坐标系, 以时间为纵坐标, 种群数量为横坐标。那么曲线将变为上图6, 此时阴影部分面积将变为曲线Ⅱ和曲线Ⅰ所围成的面积之差。那这个阴影部分面积有什么意义呢?似乎可以理解成两个曲线在种群数量达到N1时所用的时间累积量之差 (即两个曲线的积分差) 。可是时间也是个过程量, 积分是没有意义的。1~5秒的时间累积量是多少呢, 仍然是5秒。所以时间对种群数量积分没有意义。一些生态学书中, 在图4阴影部分面积旁边写的是环境阻力, 笔者对此没有异议, 但是笔者并不认为该面积能代表被淘汰的个体数。
结论:种群数量对时间积分没有意义。
试题二:下面图7、图8分别表示光照强度和空气中二氧化碳含量对某绿色植物光合作用的影响, S1、S2、S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗物质的数量。据图回答:
(1) 图7中B点与图8中F点叶肉细胞所处的生理状态相同, 此时细胞中能够产生ATP的部位是线粒体 细胞质基质 叶绿体类囊体薄膜。
(2) 在图7曲线中, 可用S1+S3表示呼吸作用消耗有机物的量, 可用S2+S3表示光合作用产生的有机物总量。 (用S1、S2、S3表示)
在这道题中笔者对前两问没有异议, 因此只分析第 (2) 问, 而且只分析该曲线面积的含义。笔者认为图7中S1、S2、S3的面积不能代表有机物的积累量或者消耗量。下面从三个方面说明。
第一, 积分的基本分析方法是把整个面积分成若干个无限小的面积。总面积是各个小面积的总和。那么每一个小面积应该是光合速率乘以光照强度, 可是这有什么意义呢?速率乘以时间才有意义。下面分析图7小矩形CEFD的面积, 并对有关数据作如下假定:
E点对应的纵坐标为30μmol·m-2·h-1, C点的光照强度为700μmol·m-2·s-1, D点对应的光照强度为750μmol·m-2·s-1, 则CD段光照强度之差为50μmol CO2·m-2·s-1;CD段所经历的时间是0.5h (小时) , 测量的叶片面积为0.1m2。
那么这段时间积累的CO2量有两种算法:
第一种:30μmol·m-2·h-1×0.5h×0.1dm2=1.5μmol。
第二种:30μmol·m-2·h-1×50μmol·m-2·s-1=1500。这个就是CEFD小矩形的面积。
哪个正确呢?毫无疑问是第一种, 第二种计算的结果没有生物学意义。
第二, 从单位量纲上考虑:光合速率的单位是:μmol·m-2·s-1 (或者mg·dm-2·h-1) , 光照强度的单位是μmol·m-2·s-1, 我们可以看到这两个单位的乘积并不能得到质量的单位或者物质的量的单位。
第三, 该曲线的纵坐标是CO2的吸收速率, 那么即使算出面积得到的也是CO2的量, 而不是有机物的量。CO2的量和有机物葡萄糖的量能划等号吗?显然不能, 即使积分成立, 还要涉及CO2和葡萄糖的换算问题。
结论:上图曲线围成的面积并不能反应有机物的积累量, 或者说光合速率对光照强度积分没有意义。
总之, 本文通过这两个例子来说明并不是所有的曲线围成的面积都有实际意义。
摘要:本文主要探讨了两个和积分有关的问题:一个是种群的增长曲线中的积分问题, 一个是光合曲线中的积分问题。通过对这两个问题的分析, 笔者认为有一些曲线所围成的面积是没有意义的。
关键词:定积分,种群增长曲线,光合曲线,速度时间曲线
参考文献
[1]同济大学数学教研室.高等数学[M].北京:高等教育出版社, 2004:282-287.
生物学问题 篇5
1. 植物、动物都有应激性和反射吗?
2.细胞中的遗传物质是DNA还是RNA?病毒的遗传物质是DNA还是RNA? 3. 植物细胞中都有叶绿体吗?
4. 真核生物细胞中一定有细胞核和线粒体吗? 5. 原核细胞中无任何细胞器吗?
6.真核细胞不能完成无相应细胞器的功能,但原核细胞则不一样。例:蓝藻无线粒体、叶绿体,为何还能进行有氧呼吸和光合作用? 7. 光学显微镜下能观察到何种结构? 8. 植物细胞在有丝分裂中期形成赤道板吗?
9. “病毒、反硝化细菌的细胞分裂方式为哪种?”的提法对吗? 10.蛋白质的合成只是在间期吗?
11.高分子化合物与高能磷酸化合物的区别是什么? 12.生命活动所需能量的直接来源是什么?
13.人体内的酶主要存在于细胞内还是消化道内?代谢的主要场所在哪里? 14.干种子、冬眠的动物是否进行代谢? 15.暗反应、细胞呼吸在光下是否进行?
16.植物的同化作用就是光合作用,异化作用等同于细胞呼吸吗?
17.渗透作用中的“浓度”如何理解?动物细胞能否发生渗透作用、质壁分离?植物细胞都能发生质壁分离吗?
18.结构蛋白质就是储存形式的蛋白质吗?脱氨基作用直接产生尿素吗? 19.什么叫化能合成作用? 20.血红蛋白属于内环境成分吗? 21.胚芽鞘中的生长素是由哪里产生的?产生过程是否需要光?单侧光作用于胚芽鞘的何结构?生长素作用于胚芽鞘的何结构? 22.兴奋能由细胞体传向轴突吗?
23.先天性行为有哪些?后天性行为有哪些? 24.一种生物的生殖方式只有一种吗?
25.利用克隆、试管婴儿技术来繁殖后代属于有性生殖还是无性生殖? 26.胚的发育、幼苗的形成(即种子的萌发)、植株的生长所需的有机营养来自何处?
27.由马铃薯的芽眼长成苗的过程属于出芽生殖吗?以水稻、小麦种子进行的繁殖属于无性生殖吗? 28.极核、极体有何区别?
29.常见的单子叶植物、双子叶植物有哪些? 30.囊胚与胚囊有何区别? 31.胚珠与珠孔有何区别?
32.基因的表达过程中,氨基酸数:DNA中碱基数,为何是1:6而不是1:3? 33.染色体、染色单体、DNA、基因、DNA单链的关系如何? 34.基因组成为AaBb的一个精原细胞所产生的精子有几种?
35.同一胚珠内极核与卵细胞基因组成关系如何?与它们结合的两个精子的基因组成关系如何?该胚珠所形成的种子中,胚与胚乳基因组成关系如何?一果实中可否形成不同的种子?
36.F2中的新类型(重组型)个体指的是什么?能稳定遗传的个体是指什么? 37.花药离体培养、单倍体育种、多倍体育种有何区别?
38.生长素能让染色体加倍吗?秋水仙素能促进果实的发育吗?它们的变异能否遗传(变异都可遗传吗?)秋水仙素是植物激素吗?生长素的化学本质与生长激素一样吗?
39.白化病遗传中,基因型为Aa的双亲产生一正常个体,其中携带者的几率是2/4还是2/3? 40.遗传信息、遗传密码、密码子有何区别?
41.一种tRNA只能转运一种氨基酸吗?一种密码子只能对应一种氨基酸吗?一种氨基酸只能由一种特定的tRNA转运吗?一种氨只有一种密码子吗? 42.如何判断显隐性?
43.如何证明等位基因的分离?
44.人的体细胞中有性染色体吗?精子中有X染色体吗?精子形成过程中出现过有两条X染色体的细胞吗?
45.三种可遗传变异来源发生的条件如何?有丝分裂过程中发生基因重组吗? 46.由基因型、细胞染色体图如何判断染色体组数? 47.单倍体就是一倍体吗?
48.自然选择过程中,生物的不同变异个体被环境所选择。其中的“环境”指的只是非生物因素吗?
49.根瘤菌与豆科植物是寄生关系吗?两虎相争为竞争关系吗? 50.一条河里的全部鱼组成群落吗?森林的群落包括落叶吗? 51.乳酸菌是消费者吗?
52.物种A构成了第一营养级,物种B、C、D构成了第二营养级。若A的能量增加1000个单位,则B、C、D都分别增加10~20个单位吗? 53.皮肤对水的排出量就是排汗量吗? 54.光能利用率与光合作用效率一样吗? 55.固氮就是自养吗?
56.一条DNA上有多少非编码区? 57.植物体细胞杂交与植物杂交一样吗?
生物学问题 篇6
关键词:生物学;问题发现;现状
生物学的核心任务在于培养学生的生物科学素养,发展学生的科学探究能力。在当今科学技术突飞猛进的时代,观察、思考,在思考中发现问题,在问题中寻求创新,善于思考,善于发现问题,培养具备创新能力的人才,泱泱大国的教育改革,其任务即在于此。但是,在我国根深蒂固的应试教育逼迫下,主动思考、发现问题和追求创新成了一个听得见、摸不着的教育梦。如何誓下狠心,奋不顾身追逐梦想,在新课程改革层出不穷的时期,笔者通过调查分析,首先明晰如今高中生物学中对培养学生发现问题能力的现状,以做更进一步的研究。
一、研究对象、内容与方法
本次调查对象以学生为主,调查对象主要来自温州的永嘉高级中学(学校一)、永嘉第十一中学(学校二),两所学校生源层次有所差异。每所学校随机选取高三年级两个班。调查工具包括学生问卷、学生访谈和教师访谈。调查时,调查者在课余时间到学生教室里进行发卷调查,并陈述清楚自己的身份和相关事项,对被试者的疑问及时解答,问卷完成后当场收回。本次调查共发放学生问卷200张,收回有效问卷193张。问卷结束后,在样本学校随机选取访谈对象,共对10名学生进行提纲式访谈。
二、研究结果与分析
1.学生的问题意识淡薄
问题意识是指主体在进行认识活动时,通过主体对认识对象的深刻洞察、怀疑、批判等多种方式,产生认知冲突,经过深入思考后仍困惑不解时,出现了一种具有强烈的探索情境的真实问题或想做出发现式创新的一种心理状态。这种心理状态又驱使学生不断地积极思维,直至问题解决。在此次调查中,针对生物问题意识的几个调查项目,两所学校的学生表现出的问题意识并不强烈,比如,分别只有37.5%和39.6%的学生会在生物课堂上联想到一些有关生物学的问题,在对自然界生命现象好奇心的调查中,两所学校分别只有81.2%和66.7%的学生表示对自然界生命现象十分好奇。一个人的高中阶段,应该是对大自然和社会都充满好奇和向往的时代,但调查中发现,很多学生对与学习成绩无直接关系的事物产生了疏远与无视,对大自然的好奇及探索自然的欲望并未表现出来。
2.不同学校学生问题发现能力差异
问题发现能力不仅仅停留于个人对事物的好奇或对未知事物的探索欲望,它同时也包括对问题的表达、探究、评价等。因此,学生的问题发现能力,同时也包括学生对认知冲突的表达、探索和解决过程。来自不同学校的学生,即使其本身都有对大自然的好奇和对未知事物的探索欲望,但是,他们对问题的处理和解决过程却存在着较大的差别。学校一中有27.1%的学生平时会主动向老师提出问题,而学校二中则只有14.6%。在生物学课堂上有问题想不明白时,学校一有72.9%的学生会在课上或课下去问老师,而学校二只有47.9%的学生会选择去问老师,甚至有16.7%的学生只是把问题的答案记住。由于不同学校,其生源不同,学生的学习基础和对学习的积极性也有较大差异。同时,由于教育目标存在一定差异,导致不同学校的课堂教学目标和教学活动也差异较大,从而影响教师的教学理念和教学行为,即造成学校和教师对学生思维品质等的重视程度产生较大差异。
3.问题发现能力培养只浮于表面
培养学生科学的思维能力,鼓励学生发现问题、创新思维是新课程改革的重要目标。但是,我们发现,由于应试教育的压迫,学校对于学生思维品质的培养只是停留在口头的鼓励甚至无暇顾及,培养方式过于单一,两所学校分别有14.6%和29.2%的学生甚至没有被学校或老师鼓励提出问题。年轻老师由于教学经验的不足,全身心投入正常教学已经身心疲惫,要花更多时间和精力去准备如何培养学生的思维能力更是心有余而力不足,随之失去积极的教学心态。而有一定教龄的老师则由于传统教学经验的束缚,所能做到的也只是蜻蜓点水。
三、研究结论与建议
从学生的角度分析,课堂提问障碍可以分为思想认识障碍、权威崇拜障碍、信息摄取障碍、提问技能障碍等。从教师的角度分析,传统教育观念和教学负担成为主要障碍。要提高学生的问题发现能力,必须克服这些障碍,教育的职责并不仅仅在于只考虑学生短短的两三年,更应该着眼于培养学生健全的思维品质和人格品质。
即使学生的学习基础不同,但这并不影响学校和教师对学生思维品质的培养。学习成绩的差异,只是表现了学生的一个方面,每个学生都有自己丰富多彩的世界,不同的学校,都应该因材施教地培养学生对自然的好奇心和对科学的探究兴趣,针对自己学生的特点,挖掘和发展每一个学生潜在的能力。
教学方法上,除了鼓励之外,老师应该通过创设问题情境、做出示范、改变评价方式等多种方式来开发学生的问题发现能力。培养学生问题发现能力,发展学生创新思维,这不是应试教育的附属品,而是学校教育的重要目标。
参考文献:
[1]房寿高,吴星.到底什么是问题意识.上海教育科研,2006(1):24.
[2]李淑梅.學生课堂提问的障碍分析及培养对策.生物学教学,2009,34(8):42-43.
[3]陈丽君.问题发现思维研究.暨南大学出版社,2012:239-244.
(作者单位 浙江师范大学教师教育学院)
生物学问题 篇7
关键词:双语教学,双语教学现状,双语教学思考
在经济全球化的背景下, 英语, 特别是学科英语的熟练应用就成为发展的必须。学校是培养“跨世纪人才”和“复合型人才”的基地。以双语教学的形式和手段, 培养学生的阅读能力、计算能力、写作能力、电脑信息处理运用能力、现代交际能力和其他必要的生存常识, 已经成为当今跨世纪青年所追求的热点。[1]
一、我国高校双语教学现状与问题
1.教学观念问题。
生物学双语教学的推广和试验还有待于教育观念和教育体制的转变, 实施生物学双语教学的关键是教学观念的变化。长期以来, 我国的英语教育重视书面, 忽视听说;重视知识, 忽视能力。进行生物学双语教学就要以英语为媒体, 教师成为学生的指导者和引路人, 学生成为学习的主体, 主动积极地参与生物学双语教学活动, 以使师生之间形成良好互动的教学氛围。要真正实施生物学双语教学, 就必须抛弃传统的教学观念, 重视英语听说读写的应用能力, 重视英语与学科的双向渗透, 使学生能够全方位地应用英语。
2.师资队伍问题。
实施生物学双语教学的关键是师资队伍的建设。现在教师很多接受的是传统教育, 有扎实的学科功底, 但缺少学科的交叉与融合, 学科教师不能全面驾御英语, 英语教师缺乏丰富的尤其是自然科学的知识。但生物学双语教学却要求教师必须有广博的系列知识结构, 扎实的英语基本知识和听说读写的交际能力, 并了解英语国家的社会文化、风土人情、禁忌习俗、词语概念和体态语言等有关知识, 唯有这样, 才能更好地避免由于文化差异以及由于英语水平较低或是专业、学科水平较低而造成的误解, 顺利地运用英语进行交流, 做到语言得体, 理解正确。生物学双语教学者必须是一位多能的复合型人才, 而教师队伍中真正称得上复合型教师的为数不多, 这不仅对教师, 也对未来教师提出了很高的要求。
3.学生语言能力问题。
学生是生物学双语教学的接收者和受益者。学生的外语水平和接受双语教学的能力直接影响双语教学实施的真正效果和目的。由于我国英语教学的弊端。尽管有些大学生英语四六级都通过了, 但英语实际应用能力, 特别是听说能力较差。实行生物学双语教学也并非每个学生都可以轻松接受。对于普通院校来说, 英语四六级通过率本身就不高, 要实行生物学双语教学则更难了。
4.课程教材问题。
实施生物学双语教学的难点是课程教材的改革。目前英语教材的编定基本上是以英语的知识结构和语言能力的训练为主旨, 很少有学科类的英语教材。但是要真正实施生物学双语教学, 就必须引进原版教材。而引进英语原版教材又涉及到版权问题, 其版权费相当高。而编制教材则又是一项复杂的系统工程。既要求地道的英语, 又要求科学的知识体系;既要编排英语听说读写技能的训练, 又要注重学科的思维性和新颖性; 既要斟酌文字叙述, 又要配合适宜的图表、照片。目前许多高校在资金、人才、知识来源等方面都存在着很大的困难。
5.评价机制问题。
评价机制的改革是实施生物学双语教学的保证。要进行双语教学, 真正实施素质教育, 就必须改变旧有的评价手段、评价内容和评价方法, 形成良好的评价机制和导向机制, 鼓励学生向多元化发展, 重视学生的文化、语言、知识等各个方面的综合素养。另外, 对于学生日常学习的评价, 必须把现行的结论性评价与过程性评价有机地结合起来, 还要特别重视学生提高能力的过程和发展的潜能。只有建立这样的发展性评价, 学生在生物学双语教学中所付出的努力与成果才可能得到科学公正的反映, 评价机制才能成为学生双语学习积极性的又一种推动力。
二、生物学双语教学几点思考
1.开展双语师资培训。
生物学双语教学成败的关键在师资。生物学双语教学要求教师有相当扎实的外语表达能力, 并具有丰富的学科知识。我国目前培养的教师因为知识单一, 外语语言能力不强, 一般不具备用外语进行各种学科教学的能力。且不说其他学科的教师, 就英语教师而言, 则容易将学科教学视作语言教学。而学科教师常因英语功底不深, 造成师生交流上的困难。针对这种师资状态, 笔者认为, 应当考虑以下措施:第一, 采取请进来, 聘请外籍教师;送出去, 选派骨干教师出国进修学习, 帮助他们更新观念和知识结构, 提高综合素质等方法对教师进行生物学双语教学基本技能的强化培训。第二, 有计划定期开办培训班。可开设如下课程:科技文献导读、高级英语听说 (侧重口语表达) 、英汉互译与实践、科技文体结构分析、科技英语写作、双语教学法、双语教学实践等。第三, 实行教师专、兼职结合, 校际流动, 盘活教师资源。大力引进英语水平高, 学科知识强的复合型教师。特别注重青年教师的生物学双语教学能力的培训和提高。总之, 通过创设生物学双语教学环境, 有目的、有计划地进行培训, 专门的导师带教, 适合实际的任务驱动等多种途径, 逐渐形成一支生物学双语教学的师资队伍, 解决生物学双语教学师资的缺乏问题。
2.科学地设置课程和选用教材。
生物学双语教学的正常开展必须依托外语原版教科书和教学参考用书。没有原版教材, 教师和学生都无法接触到“原汁原味”的外语, 也就无法进行实质性的生物学双语教学。[2]开展生物学双语教学的各高校应根据本校的具体情况, 有计划引进英文原版教材。生物学双语教学如要想取得较好的效果, 其教材除配原版教材外, 还应同时配原版教材的汉译本作为教学参考书, 但目前由于教材出版工作的不配套很难找到配套教材。如何解决这个问题, 笔者认为, 应从教材出版体制上入手, 将双语教学的教材出版作为一项系统工程, 建立双语教学的配套教材体系, 为双语教学创造良好的教学环境。当然, 有条件的学校可以成立相应的双语教学机构, 投入人力、物力, 自己编写教材。学校除执行教学大纲之外, 还应规定课程标准, 并根据生物学双语教学的特点和需要, 适当调整课程设置。
3.创造生物学双语教学环境。
鉴于我国高校中绝大多数学生英语水平较差, 在提高学生英语听力的同时, 也应对学生进行特殊的培训, 保证学生对课程内容有一定的接受能力。至于学生方面, 参加双语教育的学生对怎样上课应有充分的思想准备。要尽量吸收能够听懂的语言知识和尽量使用目的语来表达自己的意思, 这在生物学双语教学的试行中显得尤为重要。[3]另外, 加强双语教学氛围的整体设计, 通过精心设计校园环境和各种形式的校园文化来优化双语教学环境。要让学生一走进校门, 就感到换了一个语言环境, 从校园绿化、运动场地、教室、活动场地、训练场所、食堂、办公室等的布局、设计营造有利于学生学习外语的氛围, 使学生时时、事事、处处看到英语, 听到英语, 使用英语, 逐步让英语成为校内师生之间、学生之间交际的手段。学习和掌握一门语言必须进行大量的实践和反复操练, 以双语形式开展丰富多采的课外兴趣活动。学校可以通过组织学生收看英语影视节目和收听英语广播, 组织英语故事会、朗诵会、演讲比赛、英语文艺演出、英语文化节等项活动强化学生英语运用能力, 让学生在愉快的校园生活中、轻松的学习环境中, 潜移默化地使英语表达提高到接近母语的水平。
参考文献
[1]王旭东.关于“双语教学”的思考[J].2001 (2) :27-28.
[2]袁天月.浅谈双语教学[J].东软信息技术学校学报, 2002, 3 (9) :32-33.
生物学问题 篇8
生物学课程是基础教育中学阶段重要的学科课程[1], 新课程理念关注学生作为“整体的人”的发展, 用以学生发展为本的思想, 替代以学生知识为本的思想[2]。随着时代的推进, 生物科学技术的迅速发展及对人类社会生产的日益广泛而深入的影响, 人们更加关注生物学课程在基础教育中的地位和作用, 而生物基础教育的推进无疑就在于不断进行改革中学基础教育方面。如何使教师在中学生物教学中, 具体实现课程改革的理念, 成为当前课改的“瓶颈”之一。在新课程理念更多关注学生个人理解的知识建构的同时, 却也存在一些亟待解决和调整的问题, 本文围绕初中生物学教学中存在的问题特作如下浅显探讨。
2 存在的问题
2.1 教学方法使用不当
目前生物学中常用的教学方法有:讲授法、谈话法、讨论法、演示法、实验法、参观法、练习法、复习法以及学习指导法。通过与生物学教师的交流及自己的亲身体会, 现在的生物学教学中大部分教师在教学方法的使用中存在以下问题。
(1) 教学中习惯使用讲授法, 教学方法单一, 与其他教学法缺少必要的交叉使用, 更为突出的是教材上的演示实验、探究实验都采取讲授法, 不利于学生全面发展, 剥夺了学生探究、主动学习的兴趣。人教版《义务教育教科书生物学》2012年审定对七年级教科书做删减, 对探究活动做了精简, 这并不是说要把探究活动转换为讲述给学生, 相反是七年级教科书上册的知识内容丰富, 并且大部分内容是与学生生活相关联, 这样精简并不是要教师讲述, 而是要求教师把课堂更多的时间交给学生让学生去自主探究。例如:七年级上册中探究实验“非生物因素对某种动物的影响”就提供了多种可供选择的实验材料, 提高了可行性, 就不需要教师一味以光对鼠妇分布进行讲述, 只要把主动权给学生, 学生就能很好地完成探究。
(2) 新课改下谈话法在教学中逐渐缺失。谈话法是教师根据已有知识经验, 对学生提问, 并引导学生对所提问得出结论, 从而获得新知识或巩固知识的一种教学方法。如:关于知识点“生物对环境的适应和影响”的教学中, 教材设计了一个资料分析, 这就只需要教师根据已有知识经验, 对学生提问, 比如“干旱环境中植物根系发达而叶片很小”问学生这是生物对环境的适应还是影响。这样学生很容易就能通过讨论得出答案, 并且还可以充分调动学生学习的积极性。
(3) 实验法在教学中基本没有使用, 新课改教科书中设计的演示实验数量总体偏多, 有些可行性不够理想, 致使教师在选择做演示实验时力不从心, 最后就直接不做, 这样不利于学生操作能力的培养。
(4) 学习指导法在新课改后提得很多, 实际应用很少。2012年修订后的教科书以“想一想, 议一议”思维热身、激发兴趣;以“通过本节学习, 你将知道”栏目明确了每节的学习目标, 以提高学习效果, 例如:2012修订后的生物教科书第一单元第二章第二节《生物与环境组成生态系统》的“想一想, 议一议” 有鸟吃草籽儿, 草长不好。为什么把鸟挡在外边, 草还是长不好呢?引发认知冲突, 为建构生态系统的概念打基础。故要结合地方教学资源, 重视学生已有的知识和经验, 引导学生自主建构知识, 才能让教师对学生的学习进行及时指导。
(5) 在当前生物课堂教学中, 许多教师仍然把知识的记忆当作教学的一切, 忽视了培养学生的学习兴趣和学科思维。一些教师未能建立科学的教学观和知识观, 虽然希望与学生有更多更好的交流, 但往往在课堂上没能提供有效的问题情境, 不能组织起真正有效的讨论和交流, 导致课堂气氛不活跃, 学生的生物学思维比较肤浅。
2.2 学习方式不当
基础教育的改革必须着眼于以学生的发展为本, 把学生思想全面发展和个性、潜能开发作为核心, 培养符合21世纪需要的有用人才, 而这就需要学习方式的转变, 提倡自主、探究与合作的学习方式, 逐步改变以教师为中心、课堂为中心和书本为中心的局面, 这是新课程改革的重点, 促进学生创新意识与实践能力的发展。
2.2.1 教学中以教师为中心
传统的教育教学中, 教师有着不可动摇的主体地位, 随着新课改理念的不断推进, 这种主体地位由原来“满堂灌”逐渐变为现在的“死记硬背”, 看似把主体还给学生, 但实际是变本加厉地剥夺了学生的主体, 致使学生对生物学失去兴趣, 而生物学这个科目可能造就大量的“高分低能”的学生, 不利于学生真正地发展。但必须强调的是在教学系统中, 教师发挥主导作用仍然是有积极意义的。
2.2.2 教学中以课堂、书本为中心
当前生物教学中, 普遍存在老师讲、学生听, 老师讲什么、学生听什么, 老师讲多少、学生听多少, 老师启发什么、学生思考什么, 老师启发到哪儿、学生跟着想到哪儿, 把学生看成知识容器。下课了, 学生连书都没打开。
教科书是教学系统和教育大系统中的一个组成部分, 它承载的功能和能履行的责任都是有限的。而生物学教学中如果只以课堂教学为主或是以课本内容为主, 会使学生对生物学失去兴趣和积极性, 还会造成学生现在学习的知识已无任何价值, 毕竟生物学是一门不断发展和进步的学科, 从中学生物教科书发展的历史来看, 生物学研究的进展就一直对生物学课程产生深远的影响。例如, 早期的生物学教科书内容主要是动植物类群形态特征的描述, 而随着生物学的发展, 细胞的结构与功能、遗传规律、分子生物学的知识在教科书中的分量就越来越大了。因为在学生有限的学习时间内, 要让学生学习更有“比较价值”的知识, 就不能把教学局限于课堂教学和书本教学, 而应更主要地培养学生的自学能力、查阅资料的能力。这就要求转变传统的学习方式, 要以培养学生的创新精神和实践能力为主要目的。教师积极引导学生从事实验活动和实践活动, 切实提高学生的动手能力、实践能力。
3 改进措施
自主学习、合作学习、探究式学习、研究性学习是当前课改倡导的理念之一, 在当前生物课堂教学中, 许多教师仍然把知识的记忆当作教学的一切, 忽视了培养学生的学习兴趣和学科思维。一些教师未能建立科学的教学观和知识观, 虽然希望与学生有更多更好的交流, 但往往在课堂上没能提供有效的问题情境, 不能组织起真正有效的讨论和交流, 导致课堂气氛不活跃, 学生的生物学思维比较肤浅。针对以上出现的问题特提出以下改进措施及建议。
3.1 提高教师素质
教师是素质教育的实施者, 教师素质的高低直接关系着素质教育的成败, 教师是课程改革的参与者、实施者和推动者, 教师队伍的发展和建设是提高教学质量的最有力的保障。因此生物教师必须首先要强化自身的职业道德业务知识和教学能力, 转变教育观念、端正教育思想、明确教育目标, 把培养学生好的思想道德素质放在首要地位, 并作为生物教学的一项长期目标来完成。现在仍然有一些教师采用陈旧的教育理念, 忙于备课、上课、批改作业等日常教学工作, 忽视了系统学习、研究生物课标和生物教材。因此, 教师除了应加强对生物的系统学习和研究生物教材以外, 还应加强对教育学、心理学理论的系统学习, 积极参加学科培训, 在持续学习中更新教育思想, 用先进的教育理念来指导教学, 不断充实自己, 更新知识, 提高综合素质。
3.2 培养学生的自学能力
现在正处在课改的新时期, 教学中教师要加强对学生学习方法的指导, 培养学生独立思考问题的能力, 培养学生的自学能力, 培养学生运用所学的知识解决新问题的能力。例如:2012版义务教育教科书《生物学》七年级上册第三单元第二章第三节《开花和结果》, 花是植物体的重要器官, 是学生了解植物生殖的基础, 是识别植物种类的重要依据。而花的基本结构学生是有所涉猎的, 学习该节知识之前, 只要让学生预习花的结构, 在教学中也就能很好地理解传粉与受精、果实和种子的形成。这样通过该节能充分体现生物课程理念, 也唤醒学生对生物学兴趣起着至关重要的作用。在知识的学习中, 要以知识的学习为载体, 培养学生的各种能力, 并不是单纯地让学生记住知识点, 更重要的是需要教师善于挖掘教材中的智力因素, 有目的、有计划地进行培养, 并把它贯穿于教学过程的始终。如:通过《开花和结果》的学习学生能解决“一桃树枝上开了四朵桃花, 它们分别被害虫吃掉了花瓣、萼片、雄蕊和雌蕊, 这一枝条上最多可结几个桃子?”等实际问题。
3.3 改变教学手段
中学生物教学应该结合中学生的特点, 采取形式多样的教法, 改变传统的、单一的教学模式, 引导学生主动参与、亲身实践。教师应充分运用多媒体实现教学过程智能化、现代化, 使生物教学跳出文字和教室, 使学习成为兴趣, 进行自我探究或集体讨论, 教师以平等的姿态参与和引导学生的讨论, 使教学过程由传统的传承型转变为现代的探究型。教师可以利用网络资源和多媒体技术把文字教材按大纲要求改编成电子教科书, 图、文、声并茂, 把教师难以说清和教室里不好演示的抽象难懂的重点、难点, 跨越时间与空间, 跨越学科与领域的知识, 形象、生动、有趣地向学生展现, 从而提高教学效率和效果。
3.4 转变学习方式
生命科学课堂教学的重点由注重学习结果转向注重学习过程, 这就给教师提出了新的要求, 即教师的教学行为能否给学生提供机会去体验自主学习和探究学习的过程和经历, 以及如何改变学生的学习方式, 最终能否有效促进学生自主建构生物学的知识。探究性学习可以引导学生主动参与探究过程, 在参与探究时, 学生要描述物体和事件, 提出问题, 做出解释, 根据已有科学知识对所做解释加以检验, 并把自己的看法和意思传达给别人。例如:探究“种子萌发的环境条件”实验中, 就可以通过在教学中设计三个问题的思考来完成, “1、假设2号瓶提供种子萌发所需要最适宜的条件, 1号探究的变量是水。你是怎么做的 2、若要探究种子萌发是否需要适宜的温度。你是怎么做的? 3、若要探究种子萌发是否需要适宜的空气。你是怎么做的?”这样学生就可以由之前学习的探究“非生物因素对某种动物的影响”中鼠妇实验中得到启示, 运用批评思维和逻辑思维, 考虑各种可能的解释和实验设计, 从而也就可以逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力、培养创新精神和实践能力等等。教师应该加强探究式教学, 选择学生感兴趣的、愿意探究的问题材料作为新课题, 精心组织课堂教学内容, 以图片、文本文件为载体, 以教师引导、学生讲解、自主讨论和辩论等为主要学习方式。
而合作学习方式在新课改中也应大力推行, 并且在合作学习中教师要充当监控者和学习资源的角色, 例如:探究“种子萌发的环境条件”实验中, 还可以引导学生进行“光照是否也是种子萌发的必要条件”或是“充足营养是否也是种子萌发的必要条件”等探究实验, 分组完成, 然后通过合作学习和小组讨论的方式, 让学生们互相帮助, 得出结论, 这样既激发学生的学习需求, 又活跃课堂气氛。
4 结语
在新课改中, 教师必须大力改革传统的教学方式, 从教学观念到教学实践, 改变传统的生物教学单一的接受式学习方式, 强化学生自主学习、合作学习、探究学习。
当前, 基础教育课程改革的浪潮已遍及全国各地, 更新教育教学理念已是当务之急, 作为教学改革第一战线上的教师, 身系重任。唯有切实转变教育教学理念, 才有改革可言。随着生物学科重要性的提升, 初中生物教学应该结合学生的特点, 采取形式多样的教学方法, 紧抓课堂教学, 促进综合能力的提高。课堂教学是主渠道、主阵地, 是教学教研工作的重中之重, 扎实而有效地开展课堂教学, 不仅为教师们才能的施展提供了一个自我挑战的舞台, 更是培养、提高学生综合素质的学习实践基地, 应加大对学生创新能力的培养, 引导学生主动参与、亲身实践, 提高教学效率和效果。在教学中, 创设情境, 启发学生动脑筋想问题, 注意运用教具、学具, 进行直观教学, 提高学生学习兴趣, 帮助学生理解和掌握知识, 使学生学习比较系统的生物基础知识, 让学生更多地获得生物学基础知识和基本的实验技能;体现学生的主体地位, 引导学生通过观察、尝试, 由简单到复杂, 由具体到抽象, 寻找解题的规律, 培养学生探索的兴趣和能力, 提高学生的综合素质。
摘要:指出了在新课改背景下, 各地开始进行新课改教育教学尝试, 并且均取得了一定成效, 但是目前仍然存在一些亟待解决和调整的问题。从生物教学的现状出发, 分析了目前存在的一些问题, 并探讨了相应的改进措施, 供他人教学参考。
关键词:新课改,生物教学,教学参考
参考文献
[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社, 2003:5.
生物技术安全问题 篇9
1 意义
生物技术也称生物工程,它以生命科学和技术的理论与成就为基础,将之应用于生物体的生长与加工过程,有目的地对生物体进行控制和作用,从而提供人类所需的产品和各种服务。《生物多样性公约》对生物技术的定义是:“利用生物系统、活生物体或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用。”[1]
可以看到,从1973年重组DNA技术的成功至今,现代生物技术突飞猛进,已经为人类解决了粮食、医药短缺及环境问题,有着非常美好的前景。通过应用现代生物技术,对农作物畜禽品种和水产品的遗传基因进行修饰可使其品种改良、产量增加、品质提高、抗性增强,特别是运用转基因生物技术,可以使农作物具有抗旱、抗霜、抗酷热、抗病虫害、耐除草剂、提高经济作物种淀粉和油的含量、改善蔬菜与果实的口味、营养、和颜色,延长其保存的时间。这对提高世界农作物产量、质量,减少化学肥料和杀虫剂的使用,解决发展中国家的粮食缺乏、饥饿和营养不良问题具有重大意义,堪称第二次“绿色革命”[2]。
2 在农业上的应用
现代生物技术的发展在农业上显示出强大的潜力,并逐步发展成为能够产生巨大社会效益和经济利益的产业。世界很多国家纷纷将现代生物技术列为国家优先发展的重点领域,投入大量的人力、物力和财力扶持生物技术的法律发展。转基因大豆也已用于制作数百种食品,其中包括食物油、糖果和人造黄油。目前,国际上已有50多个国家批准个别转基因植物进入田间试验,涉及商品化的植物种类有很多种,转基因植物在全球的种植面积迅速增长,种植转基因植物的国家不断增多。至今已有27个国家种植转基因植物。据估计,用各类转基因作物生产加工的食品全世界有近万种[3]。
3 应注意的问题
但是,科学技术是一把双刃剑,它既可以造福人类也可能给人类带来灾难。生物技术如果使用不当也会对生物多样性、生态环境和人类健康造成潜在的不利影响,尤其是当人类不能确保正确合理操作和运用这项技术时,这种影响可能是灾难性的,因此生物技术安全问题逐渐成为国际社会关注的焦点问题。如利用基因技术来改善生物武器的特定功能,使其可感染且能攻击特定基因组成的种族或人群的生物武器。基因武器具有难以估量的杀伤力,基因武器的研制成功将可能导致种族灭绝的灾难。当前许多国家都在秘密研制利用致病微生物或生物毒素及其载体制成的基因武器,一旦其技术为恐怖分子所窃取,后果不堪设想。有报道称,伊拉克曾积极研制“骆驼痘”,一旦成功,将对非阿拉伯人种造成伤害,因为阿拉伯人种具有天然的免疫力。
4 对生物技术的态度
单就转基因技术来讲,不同国家对此的态度不同。国际社会对转基因技术和转基因产品安全性问题的态度主要有三种:一是持肯定态度和赞成态度,二是持反对态度,三是持谨慎态度。以美国、阿根廷和巴西为代表的农产品输出国对转基因技术持比较积极和开放的态度。美国是转基因技术发祥地,也是转基因技术研究最为先进、应用最为广泛的国家。美国的转基因产业在世界上占据主导地位,并能够从转基因产品中获取巨额的商业利润。据有关报道,仅转基因玉米一种产品就可为美国带来51亿美元的利润,调查显示,81%以上的民众对转基因食品持有“肯定”和“较为肯定”的态度,51%的消费者表示不歧视转基因食品[4]。以欧盟和日本为代表的农产品进口国则持反对态度。在欧洲,由于2001年后半期发生的与转基因食品无关的若干次食品恐慌,消费者对食品供应安全性的信心已显著下降。调查显示,在英国,只有25%的人对转基因食品表示接受,88%的公众反对在英国国内种植转基因作物[7]。大多数发展中国家认为,对转基因技术和转基因食品的安全性问题需要进一步探讨。印度国内对转基因作物的安全性有很大争议,环保组织和其他一些非政府组织提出转基因作物的安全性问题,认为转基因作物将会极大破坏自然生态系统。一些发展中国家担心,一些发达国家很可能将本国不能接受的转基因食品出口到经济不发达或转基因食品研究能力弱的国家或地区。
5 转基因技术的安全问题
转基因植物突出的安全性问题主要表现在两方面:一是环境安全性,另一方面是食品安全性。转基因作物对生态环境的影响主要表现在两个方面:一是基因漂移。二是对生物多样性的影响。生态环境方面,存在于转基因植物中的具有某种抗性的基因有可能通过杂交转移到其野生或半驯化种中去,这种转移的结果是在特定条件下,将增强这些植物杂草化的特性,并最终造成生态环境的破坏。一些具有抗虫特性的转基因植物除了能对害虫产生毒害而使其死亡外,对许多有益生物也可产生直接或间接的影响,如曾经有报导转基因抗虫玉米花粉可导致蝴蝶死亡。目前转入植物的基因以抗除草剂的为多,其次是抗虫和抗病毒,然后是抗逆[5]。当这种基因通过种植作物的基因流逐渐在野生种群中定居后使得作物的野生亲缘中具有了选择优势的潜在可能,通过花粉的传播与受精将某些基因 (主要是抗除草剂基因) 漂入野生近缘杂草而产生难以控制的“超级杂草”,更难于防治。生物多样性方面,转基因动物一般都具有某种普通动物所不具备的优势特征,如果逃逸到自然环境中将有可能通过改变物种间的竞争关系而破坏原有自然生态平衡。转基因植物可能因其较强的野外适合度,对生物多样性和生态平衡造成影响。如一棵抗吃种子害虫的转基因松树会由于种子抗虫而大量保留下来,最终在数量上大大超过其它物种,导致森林群落遭到破坏。有学者指出,在转基因植物中,病毒基因在所有细胞和所有时间都存在,其重组的风险大大高于普通植物。因此当转基因作物释放面积达到上百万英亩,而这些作物又都在表达大量的病毒基因时,很难预料将会出现什么问题。如2000年《科学》杂志报道,抗虫玉米杀死非目标昆虫,有的使一些害虫产生抵御杀虫剂的抗体,有的造成生物数量剧减甚至灭绝的危险等,如“斑蝶”事件以及“墨西哥玉米”事件。又如2004年英国《自然》杂志报道,转基因作物产生的杀虫毒素Cu可由根部深入周围土壤,且保持了很强的活性,能够继续杀虫。这种毒素可能助长一些害虫对杀虫剂产生抗药性,从而对土壤生态环境产生长远的负面影响,如“Cu抗虫棉破坏环境”事件[6]。
生物技术带来的问题远不仅仅这些,除了对环境和人类健康造成的影响外,还可能对社会稳定造成危害以及引发的伦理问题。如果利用该技术制造生物武器,巨大的军事破坏力无疑将严重威胁社会安全。以美国为首的发达资本主义国家在掌握了新的生物武器之后,新的霸权主义也将产生,国家、地区间的不平等也会越加严重;如果生物技术应用于复制人,是对人类尊严的挑战,对家庭的影响也是不可忽视的,从而危害了社会最基本的元素,可能引起社会动荡;同样,生物技术应用于优化基因是对人的尊严和价值的否定,引发种族之间的冲突,危害社会稳定。
6 建立健全生物安全管理体系
我国要进一步建立健全生物安全管理法规体系,加快建立生物安全性评价机制。建立责任明确、协调一致的生物安全管理机构体系。建立长久有效的生物安全问题的监测和应急机制。加强生物安全的科学普及和培训教育工作。提高社会公众的生物安全意识是开展生物安全工作的重要课题。必须加强相关从业人员,尤其是生物实验室工作人员的生物安全知识的宣传教育工作。中国需要加快生物安全立法的步伐,尽快健全生物安全法规体系以履行有关保护生物安全的国际义务保护中国的生物多样性和生物安全,维护国家利益。[7]健全完善的生物安全法规体系应将生物安全管理与监督覆盖到现代生物技术开发工作的各个领域和各个阶段,以防止转基因活生物体对生物多样性和生态环境的影响,构建中国的生物安全法规体系应同时结合中国国情并借鉴国外及国际的相关经验。
从国际角度,必须积极开展生物安全事务的国际合作与交流。生物安全问题己发展成包括科技、经济、政治、社会等诸多内容的世界性环境与发展问题,不仅涉及国民经济、国家利益,甚至关系国家安全[9]。所以,各国以及国际组织都采取积极的措施确保和维护国家及国际生物安全。但是,生物安全又因为各国国情不同而在各国有其特殊性,所以借鉴他国或国际生物安全政策经验制定生物安全政策的同时,必须立足于本国国情。正因如此,我国生物安全政策的制定必须切实从我国的生物安全现状出发,制定切实符合我国国情的生物安全政策。只有这样,才能确保我国的生物安全。生物安全问题涉及内容广泛,单就现代生物技术而言,现代生物技术的应用存在潜在风险,但同时也给人类的生活和生产带来了便益,现代生物技术在提高人类生活质量,特别是在满足食物、农业及卫生保健方面具有极大的潜力。本文虽然没有直接对这一层面进行论述,但是现代生物技术的积极作用也是客观存在的。确保生物安全,防范生物安全威胁,并不是否定与生物安全相关的现代生物技术。必须辨证的分析生物安全的内容,因势利导,趋利避害。生物安全问题已经并且将长期存在,必须正视生物安全问题。国内外的经验表明,虽然生物安全具有不同于传统安全的特性,确保生物安全的任务更艰巨、更复杂,但是各国和国际社会在生物安全领域都取得了巨大的成就,在全球合作的基础上,建立在主权国家生物安全基础上的全球生物安全将得到保证。
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生物学问题 篇10
建构主义学习理论认为,学习的目的是意义建构,而意义建构主要靠学生主动、自觉完成。教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生对知识进行意义建构。那么如何帮助和促进学生对知识进行意义建构呢? 美国教学法专家斯特林曾提出:“提问是教师促进学生思维、评价教学效果及推动学生实现预期目标的基本控制手段。”因此,“目标导航,问题驱动”就是将教学目标作为教学的出发点, 然后创设与教学目标相应的问题情境,以此激发学生的学习兴趣与积极性,以问题的提出、展开到分析、归纳并解决问题的过程为线索组织实施课堂教学,激励学生为实现教学目标而努力学习,帮助学生建构生物学知识。下面以人教版《人教版必修生物1分子与细胞》第4章第3节“物质跨膜运输的方式”为例 ,探讨“目标导航 ,问题驱动”教学模式在高中生物课中的应用。
2.“目标导航 ,问题驱动 ”的应用案例
2.1科学定位 目标。
2.1.1知识目标
(1)举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点 ;
(2)说出主动运输与被动运输的异同 ;
(3)阐述胞吞和胞吐的含义及特点。
2.1.2能力目标
(1)运用类比与对比的方法进行学习提高自学能力 ;
(2)通过师生之间、同学之间的合作讨论与交流提高自己的语言表达能力。
2.1.3情 感目标
(1)主要强调学生积极参与讨论、思考 ,主动自觉 ;
(2)形成学生实事求是的科学态度。
2.2明 确 学 习 目 标 ,设 置 问 题情 境 ,驱 动 学生学 习 。
环节一:创设情境、激发兴趣、明确目标。
【课件演示】人工合成的脂双层与生物膜流动镶嵌模型相比有何区别呢? 二者在功能上有何不同呢?
学生思考讨论。
【课件演示】观察下面的动画 , 说一说什么样的分子能够通过脂双层? 什么样的分子不能通过?
学生思考讨论。
课件展示学习目标:
(1)被动运输的含义和特点是什么 ?
(2)主动运输的含义和特点是什么 ?
(3)胞吞和胞吐的含义和特点是什么 ?
环节二:领会意图、自主探索。
学习目标一:被动运输的含义和特点
问题1:什么是扩散?
【课件演 示】我们 有这样的 生活体验 , 当妈妈在 厨房做菜时,不久,我们就会闻到厨房飘出来的香味。如果我们往清水里滴一滴蓝墨水,会发现清水很快变成蓝色,这就是扩散现象。
学生思考讨论。
【总结】所谓扩散 , 也就是溶质分子从高浓度一侧向低浓度一侧转移,直到均匀分布的现象。
问题2:什么是被动运输?
【课件演示】物质进出细胞时 ,既有顺浓度梯度的扩散 ,统称为被动运输,又有逆浓度梯度的运输,称为主动运输,此外还有其他运输方式。我们现在就来学习被动运输。那么什么是被动运输呢?
学生思考讨论。
【总结】被动运输指物质进出细胞时 ,顺浓度梯度的扩散 ,即总是从高浓度一侧向低浓度一侧运输。
注:这里的“高浓度”、“低浓度”指运输的离子和小分子本身的浓度,而不是它们所处溶液的浓度。
问题3:我们生活中有哪些被动运输现象呢?
【课件演示】我们已经知道 , 水分子进出细胞取决于细胞内外溶液的浓度差。我们生活中还有哪些被动运输现象呢?
学生思考讨论。
问题4:什么是自由扩散? 自由扩散是如何进行的呢?
【课件演示】自由扩散是如何进行的呢 ? 请观察自由扩散示意动画,思考自由扩散有哪些特点?
学生思考讨论。
【总结】 自由扩散 指物质通 过简单的 扩散作用 进出细胞。
自由扩散特点:从高浓度到低浓度;不需要载体蛋白的协助;不需要能量。例子:水、氧气、二氧化碳、甘油、乙醇、苯等物质可通过自由扩散进出细胞。
问题5:什么是协助扩散? 协助扩散是如何进行的呢?
【课件演示】协助扩散是如何进行的呢 ? 请观察协助扩散示意动画,思考协助扩散有哪些特点?
学生思考讨论。
【总结】协助扩散指进出细胞的物质要借助载体蛋白的协助。
协助扩散特点:从高浓度到低浓度;需要载体蛋白的协助;不需要能量。
例子:葡萄糖可以通过协助扩散进入红细胞等。
学习目标二:主动运输的含义和特点
问题1:生活中有哪些逆浓度梯度运输现象呢?
【课件演示】水生植物丽藻的细胞液中钾离子浓度比它们生活的池水高1065倍,其他多种离子如氯离、钠离子等,也比池水高许多。我们血液中, 红细胞中K+浓度比血浆高30倍,Na+浓度只有血浆的1/6。为什么这些离子能够逆浓度梯度运输呢?
学生思考讨论。
问题2:什么是主动运输呢?
【课件演示】指物质跨膜运输时 , 是从低浓度一侧向高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量。
【总结】这里的“高浓度”、 “低浓度”指运输的离子和小分子本身的浓度,而不是它们所处溶液的浓度。
问题3:主动运输有哪些特点?
【课件演示】主动运输是如何进行的呢 ? 请观察主动运输示意动画,思考主动运输有哪些特点?
学生思考讨论。
【总结】主动运输特点 :从低浓度到高浓度 ;需要载体蛋白的协助;需要能量(ATP)。
例子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜;葡萄糖、氨基酸等通过主动运输通过小肠上皮细胞等。
问题3:主动运输对于细胞生活来说有什么意义呢?
【课件演 示】主动 运输对于 细胞生活 来说有什 么意义呢?
学生思考讨论。
【总结】能保证活细胞按照生命活动的需要 , 主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
学习目标三:胞吞和胞吐的含义和特点
问题1:什么是胞吞呢?
【课件演示】胞吞的过程 ,当细胞摄取大分子物质时 ,首先是大分子物质附着在细胞膜表面细胞膜内陷形成小囊, 从细胞膜分离下来,形成囊泡,然后大分子物质进入细胞。
问题2:什么是胞吐呢?
【课件演示】细胞需要外排的大分子物质 , 先在细胞内形成囊泡,囊泡移到细胞膜处,与细胞膜融合,然后将大分子排出细胞。
环节三:检查结果、发现不足、评价学习。
每次进行分组学习之后, 教师对学生完成任务的情况进行检查,采取个人和小组相结合的形式进行反馈点评。挑选出几个同学的作品让他们进行展示, 其他学生可进行质疑或提出改进措施。最后,由教师总评,着重阐明可学习和借鉴之处,点出需要完善的地方,并帮助学生进行归纳总结。
环节四:布置练习、检测学习、提升学习。
针对本节课所学内容,精编精选当堂达标训练题,进行当堂达标测试。要求学生限时限量完成测试题, 可通过教师抽检、小组长批阅、同桌互批等方式了解学生答题情况,及时对错题进行讲评点拨,确保训练的有效性。
3.“目标导航,问题驱动”教学模式的应用反思
3.1设置“目标导航”的注意事项。
在教学设计时,教师应根据有关课程标准,并明确各知识点及其所要实现的教学目标。在进行各知识点教学前,可以预先告知同学们该知识点所要实现的学习目标, 使学生做到有备而来。
在教学过程中, 教师要不断设法引导学生向既定目标接近,灵活应用现代教育技术制作相应的多媒体课件,指出知识关键,以便学生巩固提高。从某种意义上说,目标导航为克服教与学的盲目性、随意性提供了客观标准和依据,其让教学过程更有序,教学内容更精选与充实,科学准确的目标定位让学生的学习更有效。
3.2“问题驱动”的注意事项。
首先,教师在设计问题时必须根据每节课的要求,针对教材重点和难点及学生原有认知结构将目标细化成问题, 自始至终都应围绕教学中心,由浅入深、由表及里、环环相扣,使学生的思维由“未知区”向“最近发展区”最后向“已知区”转化,从而达到好的教学效果。
其次,创设有效问题情境,选择合适的时机提问,一般来说,提问时机要结合课堂教学而变化。在高中生物教科书中,有些知识很抽象,学生很难理解。教师应善于创设条理清晰、合乎学生认知心理特点的“层递式”问题情境,选择提问时机,启于愤悱之际,问于矛盾之时。要抓住重点、难点处,明确什么时候该问,什么地方该问,引导学生由浅入深,一步步深入思考,最终抓住事物的本质。
再次, 提问要给学生展现思维过程的机会和及时给予评价。教师提问后应根据问题的难易程度给学生足够思考的时间,并根据学生的反应及时进行调整,引导学生多角度、多途径寻求解决问题的方法,培养学生思维的发散性和灵活性。学生回答后, 教师还要对于学生的回答及时做相应的总结与评价,指出学生回答的优点与不足。当学生对问题不能正确回答时,要善于运用提示与探询的方法帮助学生更深入地思考,给出更完整的答案,要运用追问、解释等方法帮助和鼓励学生回答,树立他们的自信心,让学生勇于发言,积极参与课堂讨论。另外,在提出问题时,要注意使问题形成有机完整的系统,发挥整体功能,取得应有的良好教学效果。
生物学问题 篇11
【摘 要】 天麻无根也没有绿色叶片,为多年生异养植物,具有特殊的生长发育特性,其地下块茎具有较高药用价值。为了更好地了解天麻,为中国天麻的发展提供帮助,本文概述了天麻的生物学分类和药学价值,并对天麻的生活史及其形态特征进行了详细的描述。介绍了天麻生长所需要的微生物、温度、湿度、土壤、光照等条件,对天麻在农业栽培生产中存在的天麻退化和栽培周期长等问题结合前人研究提出了相应的对策并做出了分析,为未来天麻产业的发展作基础。
【关键词】 天麻;形态特征;环境条件;栽培问题
【中图分类号】R282.2 【文献标志码】 A【文章编号】1007-8517(2016)14-0029-03
Abstract:Gastrodia elata is heterotrophic perennial plants,which have no root and green leaves. It have some special growth and development characteristics. The underground tubers of Gastrodia elata can be used for processing of traditional Chinese medicine which have high medicinal values. In order to understand it better and provide help for the development of Gastrodia elata. The article summarized the biological classification and pharmaceutical value of Gastrodia elata. The life history and morphological characteristics of Gastrodia elata were described in detail. The growth conditions of Gastrodia elata were introduced, such as microorganisms, temperature, humidity, soil, light, etc. The problems and countermeasures in cultivation was also be summarised . At the last, the developments in the future were summarized .
Keywords:Gastrodia elata; morphological characteristics; environmental conditions; cultivation problems; methods
天麻(Gastrodia elata BI)又名定风草,系兰科(Orchidaceae)兰亚科(Subfam.Orchidoideae)树兰族(Trib.Epidendreae)天麻亚族(Subtrib.Gastrodiinae)是多年生非自养草本植物。目前,全球己发现天麻属植物约30种,我国己发现天麻属植物6个种:天麻(G. elata Bl.)、原天麻(G. angusta S.Chow S.C.Chen)、疣天麻(G. tuberculata.F.Y.Liu et S.C. Chen)、细天麻(G.gracilis BI.)、南天麻(G. Javanica BI. Lindi)及台湾省(G. flabilabella S. S. Ying)[1-2]。其中,我国天麻产区主要分布的是天麻(G.elata BI)。根据天麻花的颜色、花茎的颜色、块茎的形状和含水量的不同又可以将天麻(G.elata BI)分为6个变形:红天麻(G.elata BI.f.elata)、绿天麻(G.elata BI.f.viridis Mak.)、黄天麻(G.elata BI.f. flavida S.Chow)、乌天麻(G.elata BI.f.glauca S.Chow)、毛天麻(G.elata BI.f. Pilifera Tuyama)、松天麻(G.elata BI.f.alba S.Chow)[3]。天麻具有很高的药用价值,如镇痛、镇静、改善供血、抗氧化、益智健脑等作用[4]。
1 天麻的生物学特性
1.1 天麻的形态特征 天麻无根,也无绿色叶片,无法进行光合作用,也不能从土壤中大量吸收水分和营养物质。天麻的一代生活史主要包括四个阶段,即:种子、原球茎、米麻、白麻、箭麻、种子。第一阶段为天麻种子萌发阶段,种子萌发形成原球茎;第二、三阶段为天麻的营养生长阶段,由原球茎发育形成米麻或白麻,进而由白麻发育形成箭麻;第四阶段为天麻的生殖生长阶段,箭麻抽薹、开花、结果、形成种子[5]。
成熟的天麻植物体包括地下的块茎,以及地上的花葶、花、朔果和种子。天麻块茎肉质白色,长卵圆形或圆柱形,长6~15 cm,外皮具环节,其上有芽鳞包被的休眠芽。花葶橙黄色或蓝绿色,高1~1.75 m。花葶经抽葶、孕蕾形成顶生总状花序,具花30~80朵;萼片与花瓣合生成花被筒,筒长约1cm,口部偏斜,直径5~7mm,顶端5裂;萼裂片大于花冠裂片;唇瓣白色,先端3裂;唇瓣藏于筒内,无距,长圆状卵圆形;合蕊柱长5~6 mm,子房下位,倒卵形,子房柄扭转,柱头3裂;蒴果长圆形或倒卵形,长2~2.6 cm;种子多而极小,成粉末状,种子由胚和种皮组成,无胚乳,种皮白色半透明;胚为椭圆形,呈淡褐色或黑褐色[1,6-7]。
1.2 天麻生长与环境条件的关系 天麻为异养植物,其生长发育过程需要两类真菌为其提供营养物质。天麻种子结构简单,无胚乳,仅由种皮和胚构成。其所含营养物质较少,不足以满足种子萌发和生长的需要。紫萁小菇等萌发菌以菌丝形态侵入种胚,供其萌发长出胚芽,形成原球茎[8];在之后的阶段中,蜜环菌的菌索侵染天麻块茎,取代萌发菌与天麻形成特殊的共生关系,提供营养[9]。
温度是对天麻的生长发育起主导作用的因素。天麻和蜜环菌生长最适宜温度均为 15~25℃。栽培层温度在 10℃以下时,天麻停止生长进入休眠状态;在14℃左右时天麻的块茎开始萌动生长;当温度达到 20℃以上时天麻进入快速生长期,但温度达到 30℃以上时天麻生长就会受到抑制[10]。
天麻适合在多雨潮湿的气候环境中生长,全国天麻主产区空气湿度在 80%~90%左右,土壤含水量在 40%~60%左右。湿度过大容易造成块茎腐烂,而湿度过小又会使天麻生长发育延缓。播种时培养料的湿度应在60%左右,并盖全湿的稻草或树叶保湿,以后保持在50%~60%一直到收获[7]。
野生天麻主要分布在我国西南、东北及华中地区,多生长在海拔700~2800 m的山地上。海拔每升高 100 m,温度降低约 0.6 ℃。随着海拔的升高,天麻的开花结实期推迟,播种期延后,果实产量呈下降趋势[11]。
除以上因素外,天麻的生长发育还受到土壤、阳光、坡向等的影响。土壤以腐殖质丰富、疏松肥沃、土壤 pH值5.5~6.5、排水良好的沙壤土为宜。光照不能被天麻利用进行光合作用,因此除天麻花茎生长及开花结实的过程需要一定量的散射光外,天麻的块茎生长不需要光照。不同坡向光照、温湿度不同,天麻的生长表现不同。冷凉的高山区种植天麻应选则阳坡,炎热的低山区栽种应选则阴坡[7,10]。
2 天麻栽培中的问题及对策
2.1 天麻栽培中的问题 目前,天麻在农业生产中多采用无性栽培技术,能保持母体的优良性状,缩短生长周期。但长期进行无性繁殖,会引起品种退化。天麻的退化现象主要表现为:产量大幅度下降,品质降低;箭麻单株重量降低,易被蜜环菌侵染;白麻单株重量增加,色泽加深,抗病性降低;块茎体形细长。导致天麻退化的原因主要有两方面:一是长期使用“老种子”(多代无性繁殖的天麻种子)、“老菌棒”(多代连续使用的老蜜环菌)和“老窝子”;另一方面是由于栽培技术落后、管理粗放等,造成了天麻生态环境恶化,营养供应不足[12-13]。
天麻的有性繁殖一般需要2~3年时间[6,14] 。进行有性杂交育种时,要对用于杂交的亲本进行自交纯化,一般要纯化3~4代后才能用于杂交。选育出一个优良杂交品种,至少需要十几年以上的漫长历程。天麻的有性栽培耗时长,成本高,收益慢。因此,如何缩短天麻生长周期的研究,引起了人们的关注。
2.2 天麻退化的防治方法 通过天麻杂交等方法选育优良种子,选择遗传品质异质性大、亲缘关系较远、能优势互补的亲本进行远缘杂交,可以筛选获得理想的稳产、高产、优质、抗逆力强的杂交良种,是提高天麻产量、防止人工无性多代栽培退化的有效手段。宜昌市林业学校用云南乌天麻和宜昌红天麻进行正、反交,培育出了鄂天麻1号、2号,大幅度的提高天麻产量,并改进商品天麻外形,其天麻素含量均高于其他品种[15-17]。
蜜环菌对天麻生物产量及天麻素含量具有重要的影响,蜜环菌的优劣直接影响天麻的品质和产量[18]。随着栽培时间的延长,蜜环菌菌株会产生严重的变异与退化现象,适应性和抗逆性降低、菌索生长缓慢、生命力下降等[19]。因此,蜜环菌优良菌种的筛选、培养基的优化以及蜜环菌复壮技术的改进对提高天麻的产量和质量具有重要作用。Cha等[20-21]收集了一些蜜环菌菌株进行栽培试验,结果表明A. gaillca菌索粗壮、发达,生长迅速,无寄生性,与天麻的共生效果较好,有利于天麻的栽培生长。孙继民等[22]利用 0.5% 的羟胺溶液对纯化的蜜环菌菌株的菌索诱变处理2 min,产生了生长速度快的突变菌株,该菌株比母种提前 2d 萌发且菌索更加粗壮、密集。华秀爱[23]通过液体深层培养蜜环菌,其菌丝生长快,比固体培养缩短时间一倍以上。王淑芳等[24]将已退化的不能形成菌索的蜜环菌菌种,通过摇瓶扩繁,再用含有机氮和葡萄糖的半固体摇瓶进一步培养后,得到快速生长,形成粗壮旺盛菌索的菌丝球或片段。
天麻长期连作,蜜环菌的代谢产物以及衰老死亡的蜜环菌菌丝体、菌索分解产物将大量的残留于土壤之间导致土壤环境改变,引发天麻病害发生,造成严重减产甚至绝收。因此,种植天麻要避免长期连作,可进行地区间麻种交换,通过纵向由低到高处引种,在一定程度上能将退化的种麻更新复壮。除了实行轮作、异地栽种以外,还可以实行天麻的倒茬栽培或换土栽培,改变生产上的粗放连作[25]。
2.3 缩短栽培周期的对策 目前主要围绕人工控温、控湿以及利用不同海拔高度气候环境差异调控天麻生长周期。李志英[26]利用人工控温、控湿措施栽培红天麻,由种子形成的米麻、白麻,不通过冬季低温休眠,可直接形成箭麻。使红天麻种子形成有性种麻的时间缩短了2个月,红天麻种子形成箭麻的时间缩短了11个月,红天麻完成一代生活史需要时间从24个月缩短至15个月以内。赵萌等[27]对比了陕西海拔1200m、600m和400m处播种天麻的生长状况,发现在海拔400m处的天麻生长快,产量高。余昌俊等[28]将云南乌天麻(箭麻)与宜昌红天麻(箭麻)分别进行不同的海拔移栽处理,使两种天麻花期相遇,通过人工授粉杂交,培育出杂交种子。通过该方法,乌天麻、红天麻的有性及其杂交种麻培育期节省了12个月,将有性乌天麻的商品麻生产周期节省了 12 个月,且保持优质高产。
此外还有通过电磁方法促进天麻快速生长的研究。如高农等[29]根据天麻和蜜环菌发育状况,逐渐加大电磁波磁通量,可迅速激活并加快蜜环菌生长和天麻膨大发育,从而达到缩短生产周期,提高天麻的产量和质量。
3 小结
天麻具有重要的药用价值及保健作用,富含天麻素、香荚兰素、蛋白质。其性辛、温、无毒,有抗癫痫、抗悸厥、抗风湿、镇静、镇痉、镇痛、补虚、平肝息风的功效。临床对血管性神经性头痛、脑震荡后遗症等有显著疗效。天麻适应海拔400~3200 m,山地和平原均能生长,适应范围广,种植技术相对简单,是适合广泛种植的药用经济作物。目前对天麻的生活习性、栽培条件和技术方法已经有了广泛的研究,但仍存在很多问题。生长周期短、产量高、抗性强的天麻新品种还有待研究,优良、稳定的菌种还有待开发,更简单、便捷的栽培技术还要继续实践和推广。
随着天麻研究的不断深入,天麻产品的开发、研制也日益受到关注。相信在未来,天麻产品将深入到食品、药品、保健品等各个领域,在我国经济的发展中占据一席之地。
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利用生物知识 解决现实问题 篇12
首先是问题的选择, 选择的原则是既可以是重要事件、热点事件, 也可以是我们日常生活中的小事情, 最理想的就是刚刚发生的新闻事件, 但一定要与生物学知识能紧密结合。近期的热点事件有社会保障制度、依法治国、抗旱救灾、用工荒和就业难、国家机密与经济安全、矿难事故、地沟油等食品污染、产品质量召回、房价居高不下等, 日本海啸、高价油时代等等。选题的要求就是贴近生活并与高中生物学知识有着密切的联系, 在本学期的教学中重点选择了日本核电站泄漏重点介绍的事件。
日本3月11日发生9.0级强烈地震, 引发约10米高海啸, 并引发核电站爆炸, 引起核泄漏, 对环境造成一定的污染, 3月中旬我国部分地区发生抢购碘盐时间。针对这一系列事件我组织学生进行了专题学习, 目的是解决一下几个问题:核辐射有哪些危害, 如何预防, 碘盐和核辐射之间的关系, 我们如何面对类似的危机。
首先是了解核辐射的危害, 在高中生物必修一和必修二中分别提到核辐射是的一种致癌因子, 核辐射是基因突变的原因之一, 且绝大多数的基因突变对生物是有害的, 只有少数基因突变是有利的, 当生殖细胞中的DNA受到损伤时, 后代继承亲代改变了的基因, 导致有缺陷的后代。通过课外拓展阅读特别是对日本原子弹爆炸和前苏联切尔诺贝利核电站泄流时间知道, 放射性物质可通过呼吸吸入, 皮肤伤口及消化道吸收进入体内, 引起内辐射, 外辐射可穿透一定距离被机体吸收, 使人员受到外照射伤害, 内外照射形成放射病的症状有:疲劳、头昏、失眠、皮肤发红、溃疡、出血、脱发、白血病、呕吐、腹泻等, 严重时可导致死亡。用学生的说就是核辐射有两种形式的伤害一种是对人体的直接伤害, 一种是引起基因突变对后代造成影响。但是在这里要提醒学生, 辐射的危害主要跟辐射的强度有关, 在正常情况下的日常生活中我们都会受到辐射, 包括做飞机、吸烟等, 这些剂量的辐射对人体健康是没有危害的。辐射的危害不仅与辐射的强度有关, 还和辐射的时间有关。14日福岛核电站正门前的辐射量8.217毫西弗/小时, 相当于普通人年可被辐射量上限的8倍。日本此次事故发生后, 很多人都联想到了前苏联切尔诺贝利事故。事实上, 这两者有着本质的区别。切尔诺贝利事故是由于运行人员违章操作再加上石墨沸水堆型本身的设计缺陷造成的。反应堆瞬发临界, 导致功率剧增, 处于完全失控状态。而日本的反应堆在一开始的时候就把“控制棒”插入堆芯停止了链式裂变反应, 只是还存在着较大的衰变热量。切尔诺贝利事故发生的另一个原因是没有加装安全壳, 所以当压力容器损毁时, 核物质全部释放于外部环境, 引发了灾难性的后果。而从此之后, 所有的反应堆, 包括日本的这座, 都加装了安全壳, 使再发生这种破坏性事故的概率降到了极小。
碘对核辐射有什么作用呢?日本福岛核泄漏的物质为碘131, 碘131一旦被人体吸入会引发甲状腺疾病, 引发低甲状腺素症状, 患者必须长期服用甲状腺素片, 而更严重的甚至可能引发甲状腺癌变。服用碘的确可封闭甲状腺, 让放射性碘无法“入侵”, 这就是碘与辐射之间的关系, 但是普通的碘盐含有碘的含量极低, 有专家指出要一次性服用3公斤碘盐中的碘才会有作用, 显然一次性3公斤碘盐对任何人来说是不可能的, 那么含碘的药物呢?它们中碘含量较高, 可以有效预防, 但是必须在医生的指导下使用。因为过量的碘会导致碘中毒。在短期内可能会出现肠部不适、过敏现象及甲状腺疾病, 严重时甚至会致命。
核辐射是如何传播的呢?学生的结论是核电站的堆心利用海水加热, 水蒸发成蒸汽, 蒸汽到高空聚集形成放射性云团。还可以通过尘埃, 放射性尘埃通过堆心热气流到高空扩散。我们通过了解知道了通过大气环流飘过来的核辐射物质碘131和铯137, 含量极低, 占影响日常生活指数的10万分之一;而通过洋流过来的就更少了, 海水本身的稀释能力就能稀释掉。
因此对于此次日本核泄漏学生得出的结论是:在防止核辐射对人体造成的伤害时, 我国人民大可不必惊慌。在日常生活中适当多吃一些含碘食品, 碘盐、海鱼、海虾、紫菜等, 微量补充碘, 确保补足身体所需的碘元素并且不会过量。
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