生物科学发展范文

时间:2023-08-17 18:12:51

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生物科学发展

篇1

事实上,逻辑思维是所有学科的基础,是每个学生必须具备的基本能力。无论你想要学习哪一个学科,要学得好、学得快,都要求你具有较强的逻辑思维能力。逻辑思维具有条理性、连贯性的特点,在生物学习过程中更需要靠逻辑思维、推断演绎去分析问题、解决问题。作为教师,在教学中培养学生的逻辑思维能力应注重对学生思维过程的组织和引导。要提高学生的逻辑思维能力,就必须把学生组织到对所学内容的分析与综合、抽象与概括的思维过程中来。

一、分析与综合

1.分析

分析就是把一个复杂的事物分解为各个部分、各个要素,然后分别加以考察的一种思维方法。

分析方法在科学认识中具有重要作用:第一,把复杂事物简单化,为下一步研究提供便利条件;第二,使人们对事物的认识易于深化、易于揭示事物的本质和规律。分析方法的应用,曾经是近代自然科学获得巨大进展的基本条件。近代遗传学的奠基人孟德尔认识到,从整体上观察植物杂交后众多性状的遗传行为,推导出它们的遗传规律是困难的。因此,他只选择了其中7对稳定而易于区别的相对性状(种子的圆滑和皱缩、子叶的黄色和绿色、植株的高与矮等)分组研究。把分析方法成功地运用于杂交实验,把豌豆众多的性状分解为简单的要素,撇开其它各种复杂因素,将被考察的因素暂时从整体中抽取出来,允许其单独起作用,从而进行精细、周密的考察,研究每一因素世代传递的行为。以此科学事实为依据,孟德尔才能通过推理和想象提出科学的假说。可见,分析方法对于孟德尔发现遗传定律具有决定性的意义。

在组织学生进行生物科学探究过程中,要指导学生把复杂的感观材料分解为简单的要素,把统一的整体分解为各个组成部分,然后逐一进行研究。

分析方法的局限在于:一方面,由于它割裂事物的联系,着眼于局部的研究,这就容易使人的思维限制在狭小的范围内,养成一种孤立、静止、片面地看问题的习惯;另一方面,分析的结果,只能得到关于事物各个部分或因素的局部知识,这就容易使人“只见树木不见森林”,缺乏对事物的整体认识。因此,我们的认识不能停留在分析阶段,不能孤立使用它,必须由分析发展到综合阶段。

2.综合

综合就是把分析中得到关于客观对象各个部分的认识按照其内在联系在思维中联结起来,形成对客观对象的整体认识的思维方法。综合方法在于从整体上把握事物,注意事物各个部分和因素是如何相互联系而表现出整体特征的。

1953年,沃森和克里克提出的DNA分子双螺旋结构模型,就是对DNA分子各部分认识的一次综合。他们一方面综合了当时生物学家所揭示的DNA作为生物的主要遗传物质的信息传递功能,另一方面又综合了生物化学家分析DNA各种成分的大量材料,特别是综合了威尔金斯等人的DNA晶体X射线衍射图样和实验数据,把DNA的整体结构完整地再现出来。通过这一综合,使人们对DNA的各个片断认识达到从整体上把握了它的结构与功能。由此从分子水平上阐明了生物遗传和变异的机制就是DNA分子的自我复制和改制。

必须指出的是,在指导学生进行综合的过程中,要强调不能主观地把事物的各个部分和因素进行简单地相加或随意凑合,而必须按其内在的联系将它们重新结合起来,使事物作为一个整体在思维中再现出来。

人们在科学研究的不同阶段,在科学发展的不同时期以及在对自然界的不同的物质层次的认识,总是自觉或不自觉地交替使用这分析和综合的方法。要善于把分析和综合的思维结合起来,既要善于分析事物的各种因素和各个部分,又要看到各因素、部分之间的内在联系,从部分和整体的角度来把握事物,才能更全面、更深刻地认识事物的本质和规律。在此基础上,还要进一步的进行抽象与概括。

二、抽象与概括

1.抽象

抽象就是在思想上把一事物的本质属性或特征和非本质属性或特征区分开来,从而舍弃非本质属性或特征,并抽取出本质属性或特征。经过抽象过程,事物的本质属性和非本质属性的界限清楚了,这样,认识便上升到了理性阶段。

孟德尔在进行两对相对性状的杂交实验时发现F2的表现型出现了9∶3∶3∶1的比例,这与一对相对性状杂交实验中的3∶1有什么关系?从数学的角度来分析9∶3∶3∶1是(3∶1)2的展开式,由此孟德尔把两对相对性状的遗传结果抽象为两对相对性状独立遗传结果3∶1的乘积――(3∶1)2。进而通过分析,提出假设:F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1能够产生4种数量相等的雌雄配子。

其实早在孟德尔之前就有许多人做了大量类似的杂交实验,先驱们已经清楚地证实了遗传定律中的许多事实,但却没能发现遗传规律。孟德尔正是在前人的指引下,总结自己实验的结果,运用概括的方法,第一个提出了遗传定律。

抽象的关键是抓住事物的本质属性和本质规律。学生通常在观察过程中无法准确的区分本质与非本质或者不能果断的舍弃非本质属性,就无法进行科学的抽象。这是逻辑思维训练的一个重点。当然,这也和个体的活动积极性、已有的知识经验有关。

2.概括

概括是在思想上将许多具有某些共同特征的事物,或将某种事物已分出来的一般的、共同的属性、特征结合起来。概括的过程,就是把抽象出来的个别事物的本质属性,上升到同类事物的本质属性,这也是思维由个别通向一般的过程。

孟德尔提出的假说对性状分离现象和不同性状自由组合现象作出尝试性解释,然后巧妙的设计了测交实验用以检验假说演绎出的推论,证明假说是正确的。当然,对假说的实践检验过程是很复杂的,不能单靠一两个实验来说明问题。事实上,孟德尔做的很多实验都得到了相似的结果,后来又有数位科学家做了许多与孟德尔实验相似的观察,大量实验都验证了孟德尔假说的正确性之后,孟德尔假说最终发展为遗传学的经典理论。

篇2

    生物医学工程学是融合理工科学和生物医学的 理论和方法逐步成长起来的边缘性学科,其基本任 务是运用理工科原理和工程技术方法,研究和解决 医学和生物学中的相关问题。作为一门独立学科发 展的历史尚不足50年,随着现代科学技术的进步, 生物医学工程学科得到了长足的发展。它在保障人 类健康和推进疾病的预防、诊断、治疗、康复等技术 进步所起的作用日益增强,已经成为当前医疗卫生 健康发展的重要基础和有力技术支撑。

20世纪60年代,美国一些著名大学先后开启了生物医学工程学科的建设,相继启动了生物医学 工程专业人才的培养。美国的生物医学工程教育特 点是在技术产业化需求驱动建立起来的具有其自身 特性,且反映了生物医学工程学科建设与发展的前 沿特征。各个学校的本科教育课程虽然具有自己的 特色,但在课程设置上大致可以分为科学基础课程、 专业核心课程、关注领域课程、设计课程、人文与社 会科学课程、专业选修课程及其他选修课程等六 类Q_2。不同学校本科课程的主要差异体现在专业 选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据 自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特 点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方 向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程 本科教育的基本特点。

我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80 年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业 和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教 育,后来,_些医学院校在医学物理和医用计算机技 术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于 是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工 程学科[4_3。上述两类院校的生物医学工程学科建 设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培 养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特 点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式 注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重 医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1 中国生物医学工程学科发展思路

    生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基 础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的 发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学 科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变 得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1.1学科发展轨迹在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医 学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号 检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像 及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治 疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及 图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来 的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物 固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度 的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的 生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程 与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1.2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的 关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的 交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的 作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的 交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同 在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没 有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工 程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的 发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密 融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交 叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。

目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应 用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点 发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医 疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医 疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导 和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济 技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是 学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定 良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命 科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进 医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整 个学科的发展水平。

生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研 究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升 学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良 好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会 发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学 科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。

交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替 代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如 何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深 入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学 工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应 用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域 所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研 究。 理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需 要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论 和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研 究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用 驱动型的学术研究。 理论驱动型和应用驱动型是生 物医学工程学科学术研究的两种主要模式。 理工科 大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科 背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院 校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工 知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好 地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价 值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势 将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其 不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。

1.3学科体系作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理 论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科 的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程 学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色, 又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性, 这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、 生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础 应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形 成自己的理论体系和技术体系。

2 大数据时代的生物医学工程学科发展

    守正创新是生物医学工程学科发展的必由之 路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(big data), 或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来 源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对 其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘 和分析处理的数据集。大数据具有“4V ”特征:①数 据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具 有不同的数据类型和数据来源;③动态变化 (velocity)快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性 要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低, 却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预 测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘 分析出其蕴藏的重要特征信息[<3。

人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的 生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学 大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科 的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人 工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据 处理技术的进步。生物医学大数据广泛涉及人类医 疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、 公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、 人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、 健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医 学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有 效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物 医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生 物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间 映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治 疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病 机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合 系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风 险和预后,有针对性地实施预防和治疗。

生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主 要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据 以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学 大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的 应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学 科的发展。

(1) 开展多模态影像大数据计算分析。医学影 像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得 准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才 有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大 数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远 程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。

建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值 计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征 关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地 推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和 科学价值。

(2) 开展多种类医学信号大数据计算分析。医 学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号, 能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融 合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理 过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理 病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康 监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性 研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多 种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。 大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力, 能更好地认识生理病理现象和本质。

(3) 开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据 计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比 较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析 的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。 开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究 及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活 方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基 因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组 学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态 的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关 联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命 过程特征及关联特征。

篇3

讨论研究生命科学的意义主要从两个角度入手。从微观角度来讲,研究生命科学尤其是研究分子生物学,可以启发相关科研人员从更深层次,例如病毒、分子和量子等角度,对人类的疾病进行研究,这样就为解决人类一些重大疾病提供了更加广阔的平台和途径,也在一定程度上增加了人类的寿命,提高了人类的免疫力,另一方面,研究微观生命学,从基因的角度也可以增加粮食产量,解决世界粮食问题,就如杂交水稻和转基因农作物的广泛应用;从宏观角度,也就是从生态学层面,我们可以通过对生物与生物之间的研究,对生物与环境之间的研究,更好地处理人类所面临的日益严峻的环境问题。[2]总之,生命科学的研究不仅可以极大的带动众多学科领域的融合发展,也将极大的促进中世界上众多国家的合作往来,从而更加有益于人类与人类社会的巨大进步。

2中学生物教育中有关生命科学的内容

在我们中学所学的生物教材中,其实很多内容都是涉及到生命科学的。像课本中所提到生命的起源于发展,是有关动物学、植物学等方面的;像课本中有关细胞形态与组织构成的相关内容,是有关细胞学与组织学的;像课本中有关生物与环境的关系中讲到的生物种群、群落与生态系统,是有关种群生物学、生物环境学的;又如课本中提到的生物分子之间的相关反应,是有关分子生物学和生物化学的[3]……可以说,我们中学阶段的所学的生物知识,点点滴滴中都渗透着了生命科学的有关内容。生命科学是现代社会人类的一次跨学科领域的一项伟大成就,那么如何将这项伟大的成就通过简明易懂的方式展示给普通大众呢?我想联系生活,联系实际无疑是一种最佳途径。我们常说转基因工程、转基因食品,那么什么是转基因呢?其实也就是通过人工手段进行的基因的重组。自从转基因工程面向大众,应用生产生活中后,对其的利弊讨论就一直不断,近日来,人们对转基因大豆食用油就产生了深深的质疑。有人说转基因增加了致癌风险,还以山东地区患癌率较少为证,指出当地人食用更多的是花生油,而转基因花生较少,故而发病率少。但以饶毅博士为代表的另一些人则指出,转基因作物在原则上是安全的。通过对社会时事的了解,我们就可以以转基因食品为突破口,进一步进行转基因的相关学习,进一步认识基因工程,认识生命科学。同时我们也可以结合课本中有关基因的知识进行纵深拓展,就像课本中所提的克隆技术,试管技术,其实也是与基因有关的,但二者之间的区别也是不容忽视的。由点到面,从横向和纵向两个角度进行探讨也将更有利于学生对生命科学的认识与学习。但通过上例,我们也应该有一个认识,那就是生命科学在为人类提供了方便,带来众多益处的同时,也为我们带来了新的困扰,这就要求我们从正反两个角度辩证的去看待生命科学。[4]

3研究生命科学对中学生物教育研究的重要意义

篇4

【关键词】生物课堂 引导 观察 思考 表达 发展

生物学新课程对教师而言是新的,使教师有了创造的空间,却也感到更大的压力。新课改带来新理念,新理念催生新实践。在实施新课标教材的教学过程中,切实感到在课程改革的新的教育形式下,再沿用老的教法已经不能适应新的教学形式的需要,而采用新的教学理念进行教学,取得了良好的效果。以下是我在教学实践中对创新教学方面的一点体会,就是课堂要充分促进学生的发展。

1.引导学生观察,促进其观察力的发展

观察力是人们正确地认识问题、解决问题的基础,也是构成人的智力的一个重要成分。对于生物学来说,观察尤其具有重要的意义,可以说它渗透在每一个科学探究活动的过程中。学生是否懂得如何观察,是否具有认真的观察习惯、良好的观察品质,将很大程度决定着探究活动的效果和质量。所以,在生物教学过程中,能让学生观察的尽量让学生观察,以促进其观察力的发展。如结合教学内容的需要进行课堂演示实验,尽可能让学生观察到实验的全过程,在认真的观察后学生能够提出问题、开展讨论、自己得出结论那就更好了。在演示“斐林试剂验证还原性糖”的实验中,我让他们观察了每一步的操作和实验现象,操作中用水浴加热至煮沸1min,结果得不到砖红色的氧化亚铜沉淀,而得到的是黑色氧化铜沉淀。这是怎么回事呢?学生的情绪被调动了起来,并相互讨论积极寻找原因。最后得出结论:氧化亚铜极不稳定,在缓慢的水浴加热过程中被氧化生成CuO;再有,Cu(OH)2在缓慢水浴加热过程中分解也生成CuO而失去与还原性糖发生氧化还原反应的能力。通过观察,学生不仅真正地理解什么是科学的观察,更让学生感受到生物学作为一门科学需要严谨、细致、认真的态度和方法,同时还激发起学生学习生物学的兴趣。

2.引导学生思考,促进创新思维能力的发展

教学过程必须求真,要给学生留下独立思考的时空,让他们自己去探究,拓展思维活动的广度和深度,自己去寻找解决问题的办法,从而达到“真会”和“真能”。生物学新教材,在引言和正文中都提出了一些富于启发性的问题,引导学生思考。如在讲到“无机盐在细胞中的作用”时,让学生观察一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图,然后思考:①有一种贫血症叫缺铁性贫血症,为什么缺铁会导致贫血?②植物体缺镁会影响光合作用,为什么?象这种思考题,教师就必须充分利用给学生自己思考的时间,从而得出无机盐的功能之一是构成细胞中化合物的重要成分。当然在教学过程中,教师也要积极设计有启发性和趣味性的问题,以此来激发学生的学习兴趣,促进学生创新思维能力的发展。例如,在讲解“豚鼠胰腺细胞分泌物形成过程”时,我设计以下一系列问题: ①这里用3H标记亮氨酸的目的是什么?为什么用3H标记?还可以用其他元素标记吗? ②为什么注射氨基酸,而不是核苷酸?氨基酸与蛋白质是什么关系? ③3min后,被标记的氨基酸出现在附着核糖体的内质网上说明了什么? 17min和117min后被标记的氨基酸相继出现在哪些部位? ④与此分泌物的合成和分泌有关的结构有哪些?合成和分泌过程需要能量吗? ⑤这些分泌物的合成和运输的方向怎样?在核糖体上合成的分泌蛋白,为什么要经过内质网和高尔基体,而不是直接运输到细胞膜?内质网和高尔基体起到什么作用?这些由浅入深的问题不仅有助于学生理解,更激发了学生思维和探究问题的兴趣,取得了良好的教学效果。

3.引导学生讨论,促进学生合作意识的形成

新教材中编排的学生活动形式多种多样,如探究、观察、实验、讨论交流等,但每种活动中,都有讨论这一项。当学生获得了大量感性材料尚未得出结论时,组织学生进行讨论,互相启发、分析综合,不仅能促进思维的发展,更能加强学生的合作精神。当然,课堂教学也离不开学生的讨论,如:在讲到光合作用的应用时,提出问题让学生讨论:“要想提高‘大棚’农作物的产量,我们应采取哪些措施呢?”一些来自农村的学生了解农民采取的增产措施,但有的不知其原理,而一些来自城市的学生根本没见过大棚,这样的问题充分调动了大家的积极性,激发了他们的求知欲,课堂顿时活跃起来。有的说增加光照强度,有的说增加光照时间,有的说增加二氧化碳浓度,而增加二氧化碳浓度的方法有很多,可以增施农家肥,也可以在大棚内使用二氧化碳发生器等等,有的说适当提高白天的温度,但要适当降低晚上的温度,以减少夜间有机物的消耗,有的说可以合理密植……学生热烈的讨论再加教师适当的点拨和调控,学生对所学内容掌握非常牢固,而且感受到了合作的力量。课后我还了解到学生利用周末时间自发组织参观了一位同学家的“蔬菜大棚”,向当地农民了解了更多书本上没有实践经验,真正将理论和实践联系了起来,我想这就是课堂上的合作讨论激发了他们的兴趣和求知欲望的真实体现吧。

4.引导学生表达,促进课堂民主氛围的形成

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一、在生物教学中贯彻可持续发展思想的重要性

在中学生物教学中应突出人与自然的关系这一重要线索,帮助学生树立正确的资源观、生态观、人口观、环境观,让学生懂得人类的发展是资源、环境、人口、社会、经济各方面的协调发展,而可持续发展思想是在现有对人与自然关系认识的基础上的加深和发展。

地球表面存在着明显的地域差异,各区域资源特点不同,历史、文化、生活习惯各异,发展也不平衡。只有协调不同区域的可持续发展水平,才能达到共同发展的目的。

我国要加快现代化建设,保持国民经济持续增长,必须对青少年进行可持续发展教育。青少年是未来的决策者和建设者,是未来环境保护的参与者,是推动可持续发展的重要力量。如果广大青少年不具备基本知识和必要的思想准备,那么实现可持续发展是不可能的。

二、可持续发展教育的内容

可持续发展的核心是协调人口、资源、环境与社会、经济的关系,其主要内容包括:人口可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展、经济可持续发展、社会可持续发展等。具体落实到教学中主要应从以下几个方面对学生进行可持续发展教育。

1. 培养学生可持续发展的意识。我们对学生进行可持续发展教育,应紧扣人与自然的关系这条主线,目的是让学生了解当前人类的家园——地球面临的人口问题、资源问题、环境问题,意识到保护环境是为了保护人类自身,以唤起他们的忧患意识和关心可持续发展问题的情感,使得学生逐渐形成可持续发展的思想观念。这是实施可持续发展教育的一个首要目标。

2. 使学生具备可持续发展的相关知识能力。生物教材中蕴藏着丰富的可持续发展教育的素材,我们应将可持续发展教育与生物教学内容和任务紧密地结合起来。不仅要让学生掌握可持续发展的基础知识,更重要的要培养学生具备自我学习、自我评价和自我发展的能力,提高学生的综合学力。这是实现可持续发展的一个重要基础。

3. 使学生形成正确的价值观。可持续发展教育的价值观包括:保护生物多样性;全社会的参与性;解放思想、扩展思维等,更重要的是在社会经济发展中不能只强调经济效益,应使其与社会效益、生态效益协调统一。从长远角度看,人类要想保持永续发展,保护环境比经济效益更为重要。

4. 引导学生主动探究,注重实践。从书本知识到实践是可持续发展教育的重要环节。教师应引导学生积极参与实践活动,开展多种形式的平等合作,唤起公众的主动性,使学生能够正确运用所学的知识,成功地研究一些可持续发展问题。

5. 实现可持续发展的终身教育。可持续发展是人类的永续发展,可持续发展教育具有综合性和跨学科性。生物是一门综合性很强的学科,文理属性兼而有之,因此它应在可持续发展教育方面发挥更大作用。在生物学习中使学生获得综合运用所学知识的能力和方法,是终身教育的基础。

三、中学生物教学中实施可持续发展教育的具体措施

1. 教师教育观念应有所转变

(1)对待教育要从“应试教育”转变到“全面素质教育”。在教学中自觉地开发学生的思维,加强学生自身能力的训练,杜绝死记硬背。

(2)教学要从知识传授转化到意识培养。21世纪的生物教育,绝不是单纯地向学生讲授生物知识,而是在此基础上,通过实践培养学生的环境意识,使知识传授本身成为可持续发展教育的起始点。

2. 变革教学内容和方法

(1)突破教材。首先,生物教育内容要体现时代的特征和社会的需要,删去过时的、陈旧的、繁琐的内容,增加培养可持续发展意识需要的新内容,以适应社会需要。其次,要敢于突破教材,从书本以外获取更多的与所讲内容有关的资料,以扩大学生的知识面,增强可持续发展思想渗透的物质基础。

(2)改进教学方式和方法。首先,不以传统的讲述法为主导式,而是根据教学需要,建立以学生主动参与活动为主的课堂教学模式,让学生在主动参与中学习、发展,提高参与能力。其次,建立课内外结合的教学模式,引导学生有计划地参与各种与环境和发展有关的活动,使学生在实践活动中得到教育和锻炼。

(3)改变原有教学的检测与评估形式。应尽快从以试卷笔答测试为唯一方式的误区中走出来,利用多种形式进行能力测试。与此同时,还要用可持续发展思想对生物教学工作加以评估。

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关键词:科学探究;可持续发展;思维训练;素养;能力

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)15-357-01

“二十一世纪是生物的世纪”,人类离不开生物。作为基础教育的初中生物教学,应使学生学会科学探究,并通过科学探究提升思维能力,为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础。

那么在生物教学中应该如何通过科学探究活动对学生进行思维训练,使之形成可持续发展的能力呢?以下本人结合几年的教学实践谈谈几点看法。

一、通过科学探究活动,激发学生的学习兴趣,引导学生积极思维,令其被科学魅力所吸引

兴趣是思维的催化剂,是学习的动力。当学生对某个问题产生兴趣时,必然会围绕着这个问题积极地思考。单纯由实验现象所引起的,只是直接的兴趣,难以持久要善于“创造”种种诱因,在教学中充分利用和联系学生的生活实际和经验是学生学习动力的源泉。比如,在进行《植物的蒸腾现象》的实验探究教学中,我利用“为什么人们常说大树底下好乘凉呢?”这个既有趣又紧扣生活实际的问题引出实验课题,学生的注意力一下子就被吸引了,在探究实验过程中我采用层层追问法,不断提出既有趣而又有思考性的问题启发学生思考,学生的注意力不断得到凝聚,由此学生的直接兴趣被转化为间接兴趣,学习的积极性也有了很大的提高。

通过科学探究活动还有助于培养学生正确对待科学的情感态度和价值观。如在“探究影响鼠妇分布的环境因素”探究活动结束时,引导学生在活动完成以后将鼠妇放回大自然中,使学生养成热爱大自然,珍爱生命的美好情操。通过“探究酸雨的危害”、“设计校园绿化方案”等科学探究活动丰富学生的情感,使之了解科学发展关乎自身,关乎社会,培养爱祖国、爱家乡的情感,增强振兴祖国和改变祖国面貌的使命感与责任感。由此引导学生从低层次的直接兴趣上升为高层次的对探索科学的向往。

二、在科学探究活动中明确科学探究的基本方法,使其上升为一种科学素养

科学探究能力是在探究性学习过程中形成的。因此,教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践。通过各种探究活动明确科学探究的基本方法,即解决问题的程序。以下谈谈我的一点做法。

例如,在进行《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究教学时,我是这样引导学生的:

第一步,引导学生通过观察发现并提出问题。如本实验,引导学生通过观察提出“为什么响尾蛇能追寻到被它咬过的猎物?”的问题。激发学生产生探究的欲望。

第二步,引导学生收集与问题相关的信息,然后根据信息对问题进行合理的猜想与假设。经过启发引导相当部分的学生提出了“响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物”的合理假设。

第三步,引导学生针对提出的假设制定实验计划,以验证假设。首先引导学生注意实验中控制的变量因素――毒液,而为了验证毒液在响尾蛇追寻猎物中独一无二的作用,就要进行对照实验。而后进一步引导学生注意对照实验中只能有一个变量,也就是说除了“毒液”以外两个实验中其它条件必须相同。由此学生不难了解实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确定的

第四步,引导学生根据实验计划实施实验并记录实验数据,当然本实验学生无法亲身进行,但教师可请学生参考科学家的做法。

第五步,引导学生分析、讨论实验结果,推导结论验证假设。在学生进行分析和讨论的过程中应注意引导学生发现实验中变量的变化是否导致了实验现象的不同,进而启发学生推导出实验结论。本实验中的变量是“毒液”,死老鼠身上有没有毒液最终决定了响尾蛇的追寻结果,由此推导出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。

第六步,引导学生表达和交流自己的实验结论。在教学中激励踊跃表达自己的见解,学会交流合作,在培养智商的同时培养学生的情商也是至关重要的。

通过《响尾蛇是如何追寻猎物》实验探究活动,帮助学生感受和理解科学探究的基本过程:问题假设实验结论。通过各种科学探究活动学生学会了科学探究的基本方法,为学生今后从事生物学甚至于其它科学领域的研究奠定必要的基础,真正上升为一种科学素养。

三、通过科学探究活动,训练学生的思维能力,形成可持续发展的能力

通过科学探究活动训练学生的思维能力,科学探究活动要通过一系列的思维操作才能实现。

首先,是对探究的问题进行分析。如《响尾蛇如何追寻猎物》的实验探究中就必须通过分析响尾蛇能追寻到被咬过的死老鼠而不能追寻到没被咬过的死老鼠的实验现象得出响尾蛇是根据自己毒液的气味来追寻被它咬过的猎物的实验结论。因此,所有的科学实验都离不开分析。

其次,对照实验在科学探究活动中必不可少。如在探究“鼠妇的生活”的实验中有光或无光条件下鼠妇反应的比较等。在实验教学中应注意比较方法的运用。

再次,把生物体的各部分,生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生物体和生命现象整体的认识,这就是综合。比如在《观察细胞的形态结构》的探究实验中,学生观察和了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后,再把它们联合起来就形成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相辅相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的基础。

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关键词:物理课程资源;开发途径;学生发展

课程资源是形成课程的要素,以及实施课程的必要条件。在初中物理教学中,对课程资源进行有效的开发和利用还是实现物理学科新课改目标的重要前提条件。在如今新课程改革的契机之下,转变传统的课程观念,关注学生的发展,积极地拓展物理课程资源开发的范围,多角度、多途径地对课程资源进行开发和利用,是对课程资源进行改革的重要内容。

一、物理课程资源的类型

物理课程资源是一个完整的多维的课程概念,其包含的范围是非常广泛的,按照不同的分类标准,可以把物理课程资源进行很多种类的划分。按照空间标准分布来划分,物理课程资源分为校内课程资源和校外课程资源;按照性质的不同来划分,课程资源可以分为自然课程资源和社会课程资源;按照呈现方式的不同,物理课程资源可以划分为文字类资源、实物类资源、实践活动类资源、信息资源;按照存在方式不同,可以分为显性资源和隐性资源。通过这些分类我们可以看出,物理课程资源涵盖的范围非常广泛。因此,作为教师,在物理课程资源进行开发和利用的过程中,一定要用开放的理念,创新地利用一切可以利用的课程资源来为物理教学活动服务,来为物理学科目标的实现服务。

二、开发课程资源的主要途径

(1)重视文字资源的开发。说到物理学科的文字课程资源,很多人第一个想到的就是物理教材。的确,在物理教育教学活动中,教材是所有物理教学资源中最为基础的资源,现行的苏科版物理教材是在整合素质教育目标和学生个人发展需求的基础上诞生的新教材,教材在内容上比起以前更加丰满,形式上也更加多样化,可以满足学生发展的多种需求。因此,对于教师而言,做好教材资源的开发是进行物理课程资源开发的第一步。教材资源是物理课程文字资源的重要组成部分,但是却不是唯一的组成部分,除了教材,一些与教材相适应的教辅资料也是非常具有开发价值的资源。但是由于目前我们的教辅材料相对来说量比较大,内容也比较杂,教师在开发这些教辅材料的时候,一个重要的任务就是对教辅资料进行筛选,取其精华去其糟粕。另外,学校图书馆中的科技图书、物理报纸、杂志也是物理课程中非常重要的文字资源,关于这部分资源很多师生往往最容易忽略。这些教材、教参以外的物理文字资源突破了物理教材的限制,在内容和形式上更加多样化,可以为教材、教参的物理资源起到一个非常好的补充作用。为了引导学生有效地利用这些资源,教师可以对学生进行一些阅读指导,例如,给学生布置一些阅读作业、经常性开展一些读书活动等,让学生在涉猎这些图书、报纸、期刊文章的过程中不断地拓展知识面,逐渐燃起对物理科学的兴趣。

(2)加强对实验课程资源的开发。物理学科是一门建立在科学实验基础上的自然学科,在物理教学活动中,实验课程在其中占据着举足轻重的地位。因此,我们在进行课程资源开发的过程中,还要加强对实验课程资源的开发。一方面,我们加强对实验室资源的开发。在物理教学过程中,实验室是我们进行物理实验教学的重要资源。然而,在很多的学校,对实验室资源的利用率往往非常低。大多数学校的实验在平时是不对学生开放的,只有在上实验课时才能够使用实验室,导致实验室在大部分的时间里都在“睡大觉”。这样不仅浪费了实验室资源,也使得很多学生缺少实际的实验演练机会,从而影响了实验能力的提升。因此,我们要想对实验室资源进行开发,就要努力改变封闭的实验室管理模式,建立一个开放的实验室管理制度,这样可以有利于实验室资源最大限度地被加以开发和利用。另一方面,要注意开发身边的实验器材资源。实验器材是开展物理实验的必然要素,我们在进行物理实验的时候,除了一些实验室器材以外,在我们身边还有很多唾手可得的实验器材可以使用。教师可以带领学生多关注身边的资源,组织学生共同研究和制作一些简单实用的实验工具,例如,我们日常生活中经常见的气球,善加利用就可以在物理实验中发挥大用处。如,用手挤压充了气的气球,做物体发生形变的演示实验;用充满气的两只气球,在口部对准以后同时松手来做物体间力的相互作用的演示实验;给气球充上氢气来演示物体在空气中受到浮力的实验等等。这不仅可以培养学生的动手能力、创新能力,还能够有效拉近物理学科与生活的距离。

(3)积极开发网络资源。现如今,网络的发展给物理教学活动带来了很多新的变化,其中,就包括给学生提供了更为丰富的网络资源。教师在开展物理教学活动的过程中,可以从网络上下载一些有趣的多媒体课件、搜集一些物理学科前沿资料等。可以说,在互联网的参与下,物理课程资源开发可以突破时间和空间的限制,从而为学生提供一个无限的网络资源平台。因此,教师在进行课程资源开发的时候,一定不能忽视互联网这个巨大的资源库,要积极地利用互联网,为物理教学活动提供更宽阔的资源平台。

总之,在物理教学活动中,只要我们留心观察,就会发现,在我们周边充满各种形式多样、内容丰富的课程资源可以为我们所利用。一旦我们把周边能够利用的资源都充分调动起来,这对于提升整个物理教学活动的质量将具有巨大的价值。

参考文献:

[1]陆冬华.中学物理课程资源的开发与利用[J].成才之路,2011(32).

[2]林宇萍.中学物理课程资源的有效开发与利用[J].中学教学参考,2012(14).

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今年2月18日至29日,根据县委、县人民政府深入学习实践科学发展观活动的相关要求及安排部署,我办组织人员深入全县各地对我县的重楼资源、人工种植等情况作了详细的调查了解,并对其发展前景进行了初步的分析。我办认为,我县人工种植重楼虽起步较晚,但有了一定的基础,也有较好的发展前景。因此,采取措施,增加投入,扶持发展这一产业正当其时。

一、 __县概况

(一)、地理位置

__彝族自治县地处滇西北横断山脉山区川滇交界处,东与__省盐边、__县毗邻,西与__县隔江相望,南与永胜、华坪县相连,北与__省木里县相接。地跨东经100°21’—101°16’、北纬26°35’—27°56’。县境东西横距90公里,南北纵距150公里,总面积6025平方公里,折合9037500亩。

(二)、地形地貌

__县位于康滇高原南端、山脉褶皱带的北东侧,是处于康藏高原与云贵高原之间的地面过渡带。全县平均海拔为2800米,县城海拔为2200米,最高点为西北部石佛山白岩子,海拔4510.3米,最低点为西南部金沙江与子补河交汇处,海拔1350米,相对高差达3140米。境内南有3953米的他尔布子山,北有4332米的牦牛山,东有3580米的弯钩梁子,西有4072米的竹山,中部有4175米略成南北向的药山与海拔4332米呈东西向的石佛山相接。

地形地貌类型复杂,分区分带交错,具有“立体气候”、“立体农业”的特点。全县山体总体呈绵绵山脉,呈网络状联结,形成完整的高原地貌。又由于金沙江、__河、木底箐河、冲天河、碧源河等河流的切割,形成了高山峡谷相间的地形及众多的呈树状分布的深谷沟壑,构成了复杂多样的小区地貌。全县大致分为高原小盆地、金沙江峡谷、高原条状山地、高原谷地、河流冲积阶地五个地貌单元。

(三)、河流水系

__县主山脉牦牛山、药山、光马山大致呈南北走向,主山脉西部为金沙江水系,面积2988平方公里;主山脉东部为雅砻江水系,面积3037平方公里。

(三)、气候特征

__县地处低纬度高原区,属暖温带山地季风气候。其特点为:一是干湿分明。6—10月为雨季,11月至次年5月为旱季。1—2月有少量雨雪,全县年均降水量913.9毫米,雨季降水占全年降水量的89%。二是四季不分明,冬夏温差不大。全年平均气温在12.6℃—19.8℃之间,春季为10.4℃,夏季18.6℃,秋季16.2℃,冬季5.7℃,最热月气温在18.1℃~25.7℃之间;平均日照2297.7小时,平均幅射138千卡/平方厘米,平均风速2.1米/秒,平均无霜期190天。三是立体气候。由于地处山区,气候随海拔的高低变化较大,可谓“同山不同季,十里不同天”。全县气候可分为四种类型:①高寒带;②中凉带;③中暖带;④低温带。

(四)、土壤

我县森林土壤大致可分为九个土类,十二个亚类。

土类

亚类

土类

亚类

寒漠土

亚高山寒漠土

黄棕壤

黄棕壤

高山草甸土

亚高山灌丛草甸土

红壤

暗红壤、褐红壤

漂灰土

漂灰土

紫色土

紫色土

暗棕壤

暗棕壤

黑色石灰土、红色石灰土

棕壤

棕壤、粗骨性棕壤

石灰土

(五)、森林植被

全县林地面积46.11万公顷,占总面积的76.5%,其中林地面积26万公顷,森林覆盖率53.4%。__县在云南植被区划中属滇中西北高中山高原云南榆林、云冷杉林亚区。植被基带的海拔上限约在2500—2600米左右。植被垂直系列发达,一般可粗线条的划分为五个主要植被带:①江边河谷灌丛带;②矮山针阔混交林带;③中山云南松针叶地带;④亚高山针叶林带;

⑤高山灌丛草甸带。

(六)、社会经济状况

全县辖1镇14乡,86个村民委员会,1121个村民小组,5个社区居委会,总人口25.8万。有彝、汉、摩梭、普米、傈僳、纳西、藏、苗、傣等12种少数民族,少数民族人口占78.7%;20__年全县国内生产总值10.93亿元、财政收入9390万元,农村贫困人口18.48万人,全县城镇居民人均可支配收入7839元,农民年人均纯收入1614元。

二、野生重楼资源情况

由于市场的需求,近几十年来,我县群众大量采挖野生重楼,导致野生资源逐步枯竭,如今我县境内只有在边远或人畜活动较少的地区可以找到野生重楼了。

根据红桥乡大水沟的一个中药材收购点介绍,近几年每年的重楼收购量为250——350公斤,全县类似规模的中药材收购点有5个左右,按此估算,我县野生重楼年均生产量最多为1750公斤左右。而且此数值还在逐年下降是毋庸置疑的。

三、 人工种植情况

我县人工种植重楼大概始于20__年,目前只有短短的4年多时间,并且绝大部分都是一亩以下的小规模种植,但全县15个乡(镇)都有分布,参与的群众众多,累计总面积达600多亩,效果也比较好,已有部分群众从中受益。

蝉战河乡的一户农民在20__年自行从__省凉山州购入重楼种子种植,后来又自己采挖了部分野生根球进行组培。由于该户主曾经多次到外地学习考察,对种植重楼的了解较多,所种植的重楼生长良好。目前已经可以采挖,但该农户主要以采售重楼种子为主,仅去年种子收入就达40000多元。在且其影响下,蝉战河乡有60多户群众种植重楼。

县城三叉河(原县果品公司冷库)旁,一位给亲人看家的老人,自己采集重楼种子和用荆条搭建阴棚,按20cm x 20cm的规格种植了0.5亩重楼,从中可看出老人投入了许多精力,所种的重楼长势非常好,明年后就可采挖出售,按目前重楼的市场价格估算,其收入不少于2万元。

西布河乡的一位农民,在一个面积只有5平方米多、曾经搭建过猪舍的地方种植重楼,因肥料充足,重楼生长旺盛,今年采挖,卖得420元钱。据此估算,种植重楼,只要肥料充足,管理到位,四年后平均每亩收入可达5万元以上。从中也可以肯定,小块种植也是农户种植重楼,增加经济收入的一种方式。

类似上述的例子在我县是很多的,其中种植面积达2亩以上而种植效果都很好的农户就有40多户。这充分说明,我县地理、气候等条件都适宜,大部分地区都可以种植重楼,并且能够生长良好,能够获得较高的经济收入,群众也很乐意。

四、 我县人工种植重楼的特点

在我县,重楼人工种植起初是受周边地区的影响,群众自发地种植,其发展过程具有以下几个特点。

1、分布广,规模

小。据调查,我县各地群众种植重楼一般都是每户种几厘地,几分地,特别是种植10多株20多株的农户十分普遍,单户种植的规模都很小,但全县各地都在种植,分布范围也很广。2、种植的规格高,效益好。虽然,我县群众在种植重楼时地块规模都较小,但一般都选择土层深厚的林荫地块,实施全面翻耕,施基肥,做宽1—1.5米的畦规范种植,四周开排水沟,精耕细作。操作的规格、标准都很高,效益也很好。

3、南部片区群众比北部片区更积极。由于我县南部片区邻近于__省盐边县和我市__县等较著名的中药材种植区域,参与小块种植重楼的群众更多更积极,并开始有规模化发展的趋势。

五、重楼种植存在的问题

一是质量标准检测监测体系建设严重滞后。对产品的质量还没有引起足够的重视。而国外农产品基地有很具体的标准,细致到有几个厕所都有明确要求,但我们至今在农药残留指标及iso9002等各种国际标准认证方面尚未起步。

二是市场秩序混乱。首先,市场缺乏信誉,缺乏商标、专利、订单等方面的法律保护。其次,在销售上,基本实行单打独斗的现象,未形成合力、集团销售,而是无序竞争。最后是加工企业与原料生产者关系不密切,具有很大的随机性,原料生产者的利益未得到有效保护,生产积极性未充分调动起来,原料质量没有保证。

三是科技培训不到位,农民科技文化素质低,市场意识与风险意识不够。目前,农民的文化水平仍普遍较低,他们缺乏接受新知识、新信息,应用新技术、新设备从事农业生产与农产品加工包装的能力;缺乏市场意识、品牌意识、风险意识和开拓创新意识,制约了产业的发展。同时,基层科技推广体系不健全,特别是市场信息体系,缺乏必要的设施、设备和手段。在科技推广中,仅注重产中服务,缺乏产前、产后服务,多数农民及企业得不到销售服务的指导。

四是农产品市场供求信息与资金投入缺乏,资金扶持难以落实。市场化离不开信息化,农户信息不灵,会导致生产趋同化。由于许多农户不熟悉市场,不能对未来市场变化进行科学的预测,在生产安排上往往彼此模仿,盲目跟从,导致市场供求失衡,生产效益低下。而且,由于经济基础薄弱、资金积累少、生产周期长、风险大等原因,使投资的资金明显不足,制约了重楼产业的快速发展。

五是重楼生产的组织化程度低、技术服务滞后。各农户在生产与经营中的“各自为政”,使重楼生产难以形成区域化布局、专业化生产的格局,也不利于形成规模优势、创特色品牌。

六是农产品加工与营销服务不足。由于过去生产只重产量不重品质,重实用不重加工、销售与包装,加工技术落后、加工水平低,销售方法原始、销售人员缺乏等,致使重楼产品基本上以初级产品的状态进入消费领域,其附加值低,经济效益差。同时,由于相应的集贸市场、专业批发市场和销售中介组织的缺乏,市场供求信息不灵、销售渠道不畅,使生产效益难以提高。

六、发展潜力

重楼的发展尽管存在着以上一些问题,但从发展的角度看,我县发展重楼的潜力巨大,表现在以下几个方面:

根据有关资料记载,重楼为百荷科重属多年生草本植物,又名七叶一枝花。其块根是珍稀中药材,具有清热解毒、消炎止痛、活血化瘀、凉肝定惊之功能。且是“云南白药”、“宫血宁”、“热毒清”等著名中成药的主要配料。其主要化学成分为甾体皂苷,并含有β-脱皮激素、多糖、黄酮苷及氨基酸,具有较强的生理和药理活性。省农业厅已将重楼列为“十一五”规划期间的重点生物资源创新开发项目。省农科院、白药集团等科研机构或大型企业都正在进行重楼驯化栽培研究,但研究均处采集野生种苗、建立繁育基地的起步阶段。

(1)、市场需求

近年来,由于重楼野生资源日近稀缺,人工种植培育在技术上也不是很成熟,而由于中成药 “处方”一经验定后就一般不会改变,重楼市场需求量和市场价格都十分看好,产品供不应求,成为一味紧俏的植物原药品种。据相关资料记载,“非典”前重楼干片的市场价格仅为每千克25元,但“非典”后迅猛上涨,目前已涨至每千克300元,且每年至少消耗300吨以上,但大多是有价无货,一厢情愿。

(2)、资源优势

土地资源优势。表现为土地总面积和土地人均面积大,草地资源总面积和人均面积大,耕地人均面积大。

环境优势。开发较晚、开发程度较低,化学要素投入较少,生产及工业生产的环境污染较轻,加之地域辽阔,大气环境、水环境、土壤环境等状况要明显优于我国开发较早、开发程度较高的东部及中部地区。这是发展特色农业、特别是发展无公害特色农业的优势所在。

农村劳动力价廉而丰富。全县20__年末农业人口23.7万人,乡村劳动人21.5万人,从农村就业结构看,农业劳动力占农村劳动力的比例为90.84%。

空间优势。地形复杂、气候多样,导致立体条件复杂而多样。对于对于以资源、气候、立地条件为基础的特色种植而言,空间是不可或缺的重要资源。

技术优势。我县群众小地块人工种植重楼,具有农户自发进行实验研究的性质,虽然处于低层次、低水平的状态,但已进行多年,从中有很多群众掌握了一定的技术及经验。

因此,在我县规模化发展人工重楼产业,不但市场潜力大,而且地理、气候条件适宜,群众基础也较好,基本具备发展的前提条件。

七、几点建议

据分析,人工种植重楼在我县已大有山雨欲来风满楼之

趋势。为此,特提出如下几点建议:

(1)、广泛开展产前信息服务。

目前,各种新闻媒体的有关农业方面的信息不少,但这些信息在农业结构调整中发挥的作用还远远不够。必须通过新闻媒体、计算机网络等各种渠道,及时准确地收集、分析、预报、国内外市场供求信息,提供政法、科技、生产、金融、民情等动态信息,为农户的生产经营决策服务。

(2)、立足资源优势,合理规划,抓好重点,推动特色农业的发展

要充分发挥资源丰富的优势,加强生产布局与生产技术指导,一要突出主攻方向;二要突出重点地区,不要强求完全覆盖所有地区。建立起以农户为基本生产单位,特定区域内统一规划、合理布局的统分结合型生产体系,通过正确分析国内外市场信息和当地资源优势,以培育主导产业、发展区域经济特色、创名牌产品为重点,因地制宜,科学规划,合理布局,使产品有市场、生产有效益。培育、壮大1—2户加工能力大、科技含量高、出口创汇多、带动力强的重楼加工龙头企业。三要建设重楼标准化生产基地。四要按照产业化的思路,建设一批重楼标准化生产示范基地,对重楼种植生产实行全程标准化管理,提高产品质量。

(3)、注重科技的推广应用,加强教育与培训,提高农民和农技人员的科技文化素质。

只有依靠科技进步,提

高项目的科技含量,实现产品的更新换代,才能在市场竞争中处于主动地位。通过各种渠道和形式,对广大农民和农技人员进行科技文化知识教育及生产技术与产品加工、营销技术的培训,提高其基本素质;应促使广大农民和技术服务人员转变观念,树立产前、产中、产后诸环节联为一体,进行风险共担、利益均沾的一体化经营的新观念。制定重楼种植技术标准,严把整地、打塘、移栽等环节关,实行标准化种植。重楼种植生产周期相对较长,一般种子繁殖5年可收获,块根繁殖3年可收获。从我县目前的情况看,驯化栽培重楼难度不大,但应掌握一定的技术要领:一是要注意选地域、仿生态、创造重楼原生环境。二是采集成熟的种子,用冷水浸泡清洗,打破种子休眼。若用块根繁殖,切口必须进行严格消毒处理,防止病菌从切口侵染,造成种块腐烂。三是种植地块的腐植殖层要深厚,并适当施用腐熟的农家肥。四是注意保湿及排涝,保持地块清洁无杂草。五是加强病虫害的防治。这些都应该我县种植户掌握。(4)、尊重农民生产经营自,调动农民的积极性和创造性。

把生产经营的主动权交给农民。在实际工作中要把重点放在引导和服务上,切实搞好规划引导、政策引导、示范引导,做好信息服务、科技服务、销售服务为重楼产业的发展创造良好的环境,调动农民的积极性和创造性。

(5)、开拓农产品市场,搞活农产品流通。

市场是特色产业发展成功与否的决定因素。当前,必须进一步加大市场开拓力度,为重楼产业发展营造充分的空间。一是在研究把握市场的前提下,发展“订单农业”。由政府协调,积极与白药集团等大型重楼原料需求企业联系,与种植户签订种植收购合同,保护价收购产品。采取“公司+基地+农户”及“订单种植”经营模式。积极创造条件,树立品牌意识,实施名牌经营策略。二是进一步健全市场体系,大力发展农民流通合作组织。三是积极引导农民与企业实施利益链接。由于我县重楼人工种植产业刚刚起步,农户投入风险较大,由相关企业解决必要的种子费用等问题,以工业反哺农业,保障农户的利益,降低种植风险,提高农户的积极性,同时坚持谁投资谁收益的原则,实现企业和种植户双赢。

(6)、扶持龙头企业,推动产业化经营,带动特色农业规模化发展。

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生物实验是生物科学技术的重要组成部分,也是中学生物探究教育的一个重要组成部分。《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《课标》)倡导面向全体学生和提高生物科学素养的探究性学习,并在课程目标中对学生的科学探究能力提出了11条具体要求[1]。这些要求涵盖了科学观察和科学实验的各个环节,涉及观察现象、提出问题、甄别变量、设计实验、收集处理实验数据、得出结论、实验交流与报告等科学实验过程(方法)的诸多方面。《课标》还指出,生物学实验可以帮助学生更好地理解和掌握相关的生物学知识,促进学生观察、实验操作、科学思维、识图和绘图、语言表达等方面能力的发展,促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成[1]。但诸多调查却表明,中学生物实验的实施状况不容乐观,存在的问题主要有:在经济较发达地区,生物实验课的开课率虽达到80%以上,但是生物实验教学的质量却不高[2];在农村中学,生物学实验教学面临师资力量薄弱、经费缺乏、设备欠缺等困难[3];一些生物教师思想观念上不重视生物学实验教学, 实验教学方法单一,实验素质有待提高[4]。

生物实验是实施课改、探究教育理念和培养学生科学素养的重要途径,如今却陷入“有名无实”的发展窘境。而关于如何破解中学生物实验开展难题,现有研究多集中于具体生物实验的改进,缺乏从课程层面对中学生物实验进行系统分析并提出建议。鉴于此,本文将在分析生物实验课程实施要素的基础上,对推进中学生物实验课程发展的策略进行探讨,以期能为中学生物实验教学的研究以及推进中学生物实验课程发展提供有益的借鉴。

二、中学生物实验课程实施要素

作为课程,中学生物实验的实施又具有其特殊性,这是由实验的特殊性所决定的。作为生产事实的实验,过程中要涉及大量的劳力、物力和财力,甚至还需要有社会组织、机制等的支持。生物实验课程的实施也不例外,与生物学系统知识(理论)教学不同的是,实验教学除了需要教材、教师和场所以外,还需要仪器设备与材料药品、经费等条件的支持。总体看来,作为一种实践活动,实验得以运行和实验课程得以开展所需要的条件可以分为基本条件、师资条件、运行条件和反馈条件这四大条件(见表1)。

基本条件:场所、仪器设备与材料药品、实验教材等构成了实验运行的基本条件,提供了实验课程实施的物质性基础。通常情况下,场所、仪器设备与材料药品等属于学校的不动资产,由各级教育部门统一配备和补充。实验教材才是基本条件中的核心因素,以往一直受到忽视,它包括教师的教学用书、学生的实验记录本和实验报告。学生的实验记录本与实验报告在实验课程实施中尤为重要,这既是实验过程必需的步骤,也是实验进程和实验结果的反映,更体现了实验产生事实的“书面技术”。研究显示,学生在实验后形成的成果有:实验报告(lab reports)、小海报(mini-posters)、口头陈述、反思(reflections)和记叙性报告(narrative lab reports)等[5]。师(生)资条件(以下简称“师资条件”),由实验员、生物教师和学生组成,提供了实验课程实施的人力条件。一所学校,当拥有了物力、人力两个基本条件以后,就可以因地制宜开展一些无需经费的生物实验,比如观察花的结构、制作植物标本等。但生物实验课程要想得以长期发展,还需要经费、实验室安全管理制度以及现代信息技术的支持。由于许多生物学实验材料是一次性的,在教育部门配给的基本条件中并不包括生物学实验所需要的新鲜实验材料,这部分费用必须由学校支出。但很多学校却因经费紧张不得不停掉实验,可以说经费是目前制约实验课程开展的一个很现实的因素。实验室药品、设备以及安全等都需要健全的管理制度作为保障,管理的核心是服务生物实验课程的实施。现代信息技术可以提升生物实验室管理以及实验课程运行的现代化水平,实现生物实验课程发展的现代化、信息化。

如果说基本条件是生物实验课程发展的基础,运行条件则为生物实验课程发展提供了动力。生物实验课程发展的效果与质量如何,还需要课程评估的监督与评价。因此,课程评估充当了实验课程实施的反馈条件。实验课程评估包括课程评价、教学评价、学生实作能力评价等。实验课程发展的3个条件及彼此之间的关系如图1所示。

三、推进中学生物实验课程发展的策略探讨

1.满足基本条件

诸多调查表明,现阶段,中学,尤其是农村中学生物实验难以实施的主要原因在于基本条件的欠缺。对于中学生物实验室的装备问题,早在2003年教育部教学仪器研究所就出台了21世纪生物实验室规范[6]。2006年,教育部又颁布了《中小学校理科实验室装备规范》(教基[2006]16号文件),要求各地教育部门按照统一标准配备理科实验室以支持新课改的实施。5年过去了,很多中学,尤其是农村中学依然没有建立生物或其他理科实验室。这种状况必须引起各级教育部门的高度重视,切实落实中学实验室装备方面的相关政策、制度和措施,满足中学生物实验以及中小学理科实验课程发展的基本条件。

2.强化师资条件

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由于存在着教学内容面面俱到而又面面肤浅、知识很难形成体系、课时不够用和课后练习与教学进度脱节等来自教材和课程的困惑;存在着没有现成的经验和方法导致惯性教学、学生活动影响教学进度、探究难以建构知识体系等来自教师的困惑;存在着实验室建设、教学资源、网络资源跟不上课改步伐等来自教学资源的困惑。只有对教师的教学理念、教学设计、教学方法、课堂教学结构、教学资源的运用进行深入的反思、总结和改进,才能真正提高新课程生物课堂教学的有效性,生物课堂才能焕发出生命的活力。

一、变革满堂灌的教学思想

新课程教学的依据是课程标准,教师是新课程实施的重要课程资源,因此教师要首先改变思想,在深刻理解新课程标准的前提下,灵活把握新科标准的科学内涵。

例如,基因教学这一部分,一直是高中生物教学中的难点,照本宣科的讲,势必会让学生产生厌烦的心理,并且难以理解其中的奥妙,因此,在讲解这一部分时,我做了相应的调整,先从教学形式做了改变,将学生分成两个人一组,每组提供一个五边形(代表脱氧核糖)/一个圆(代表磷酸)/一个长方形(代表碱基)的纸板,用钉书针代表化学键,组织学生动手拼接脱氧核苷酸,并给自己的脱氧核苷酸命名。通过这种直观的方法,学生自然而然地掌握了DNA的基本单位,为后序的学习打下了坚实的基础,也使得课堂生动活泼起来,更好的吸引住了学生的注意力。课堂因教学形式的活泼,变得不再沉闷,学生成了教学的主体,积极性被调动了起来,自己开始主动的探究有关基因知识的根源。教师的思想也发上了根本的转变,不再满堂灌,不再事事替学生做,且费力不讨好,而是放开手脚,相信学生的能力,由学生自己去主动探究,这是生物教学思想变革的关键。

二、优化高中生物课堂教学结构

高中生物是一门特殊学科,集实验、理论、运算等多种技能于一身,内容复杂,内涵丰富而富有挑战性,因此延续传统模式的课堂结构,以教师讲为主,学生被动的学为辅,偶而做做实验的这种结构已经不再适应当今的教学形式,这只会束缚学生的能动性,影响课堂教学效果, 选择适应课改的课堂教学结构是优化课堂教学的关键。一堂优质的生物课,离不开教师的精心设计,但必须遵循教师为主导,学生为主体的基本课堂结构,教师不能喧宾夺主,是学生处于被动的被支配的位置,而是让学生动起来,设置适合学生的学习目标和教学活动。

把课堂这一舞台教给学生,科学、灵活、有创意的展开教学,这样才能更好的贯彻新课标的主旨精神。

三、激活课堂教学的基本策略

1.创造和谐、愉悦的教学氛围

新课程首先要致力于营造一种平等、和谐的学习氛围。教师不再高高在上,而是走到学生们中间,作为指导者和参与者,成为探索性学习过程中的一员,拉近了和学生的距离,学生不再感觉教师是那么遥不可及,而是亲切自然,因此可以和教师积极的探讨为题,畅所欲言,当经过教师和学生双方共同的努力,最终将学习目标完成,得出了正确而科学的结论,无论是学生还是教师,内心都会享受到成功的喜悦。激发学生的能动性,学生自然会战胜自身的惰性,而且内心的探索知识的热情也会被持续的点燃。

师生互动时,教师积极鼓励学生参与学习,鼓励质疑问难,发表不同意见,让学生能够充分的倾述,教师表现出热情、信任,在充分倾听的基础上进行有效指导、有效激励,形成师生“互动流”,并在知识与技能、过程与方法目标的达成中体现情感、态度与价值观目标。

2.引进先进的教学手段。

为了改善课堂教学效果,更好的贯彻课改精神,还应适当引进高科技的教学手段,因此,引进多媒体,再现生物教学当中抽象的科学现象,增强生物学科的直观性,加深学生对抽象知识及理论的理解和把握。

3.加强学生间的自主合作和自主检测。