杂交水稻的遗传学原理范文

导语：如何才能写好一篇杂交水稻的遗传学原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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杂交水稻优势从何而来?

要先说说骡子。1400年前，《齐民要术》第五十六篇记载：“以马覆驴，所生骡者形容壮大。”又说：“母长则受驹，父大则子壮。”我国古代早就对生物界的杂种优势作了科学的论证。

水稻靠自交产生后代，称“自花授粉植物”；杂交水稻是两个不同类型的水稻品种杂交而成的，这正如骡子为马驴杂交，却比“父母亲”有更强的生长优势与抗逆性。它要求杂交双亲遗传差异大、抗逆性强、杂交双亲至少有一个高优品种，这是产生杂种优势的三个必具条件，同时注意“多配组合”，“择优录取”。

要使水稻杂种优势取得大幅度增产，首先要大量的杂交种子；但水稻雌雄同花，花朵小，一朵花只能结一粒种子。解决这个问题的有效途径是根据遗传学的原理来培育水稻“三系”，即“水稻雄性不育系”及其“保持系”和“恢复系”。

雄性不育系用远缘杂交方法选出，是一种雄蕊退化而雌蕊正常的“母水稻”，它不能自交结实，却能接受其他正常稻株的花粉而受精结实。但不育系这个“公主”既然不育，就要为它找一个有特殊本领的“驸马”——“保持系”，才能使不育系保存下来，并且代代不育。同时，不育系又要物色一个具有另一种特殊本领的“驸马”，即“恢复系”；把恢复系水稻与不育系水稻相间种植在一起，将恢复系的花粉授给不育系，不育系这次杂交所结的种子就不再是不育，而能自交结实，并具有明显的杂种优势，这就使杂交水稻“不育系”“保持系”“恢复系”三者共居一个和睦协调的“家庭”，既分工又合作。不育系有赖于保持系来传宗接代，这就是不育繁殖；不育系又有赖于恢复系生产杂交水稻，这就是制种。

（选自《中国科普佳作百年选·聆听科学》，上海科技教育出版社，2001年5月版）

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关键词：遗传学实验；教学方法；改革

在新的历史时期，高等教育面临着前所未有的发展机遇，人才的培养模式发生了深刻的变化，相比以前更加注重素质教育，特别是创新精神和实践能力的培养。科学实验是认识世界最重要手段，大学培养人才的重要手段。高水平实验教学是创新人才培养的高效载体。突出实验教学，有利于学生主动建构科学的知识体系，加强实验技能训练，有助于促进理论与实践结合科学研究，有助于培养学生创新意识和能力。

一、遗传学实验教学存在的问题

遗传学是生命科学最重要的学科之一，即是一门理论科学，也是一门紧密联系实际的基础科学，对动植物、微生物育种和医药等产业具有重要的指导作用。遗传学近年来发展非常迅速，分支已经延伸到了生命科学的各个领域， 由此产生了基因工程、医学遗传学、植物遗传学、动物遗传学、微生物遗传学、分子遗传学、免疫遗传学等分支学科[1]。随着遗传学的迅猛发展， 遗传学的实验教学在学生的学习中占有越来越为重要的位置。遗传学是一门实验性很强的学科，遗传学实验内容的创新和方法的改革，是我们面临的新课题和新任务。同其它生物学实验教学一样，面临着许多的困境，比如在实验内容上，验证和检验的目的多，探索性项目少。教师主导多，学生自主少；规定实验多，自选空间小；班级同步上课多，有效针对和自主开放的少；前沿学科教授参与少，深层次指导不足；如何解决这些问题，已成为提高遗传学实验教学质量的当务之急[2]。

二、遗传学实验教学的改革措施

1. 充分发挥学生的主观能动性

目前的实验教学中，实验课大都附属于理论教学。长期的应试教育，导致了学生重视理论学习，轻视实验学习的思想，所以学生常常对实验课敷衍了事。实践是理论的源泉，理论是实践的总结和升华，从理论到实践，从实践到理论，是掌握和创新知识的基本规律和基本途径。因此，理论教学与实践教学的关系不是主从关系，而是辨证统一的关系，是相对独立、相互依存、相互促进的学体系的两个方面[3，4]。激发学生对科学实践的兴趣，提高学生参与实验教学的积极性，是提高实验教学质量的首要举措。

在遗传学实验的教学过程中，我们发现实验课上，学生大部分时间都是重复实验步骤，观察实验结果和撰写实验报告，而对于实验步骤的设计，实验方法的关键，如何分析实验结果中的一些异常不是很关注。掌握遗传学实验技术是遗传学实验的重要目标，但简单的让学生照着葫芦画瓢，重复实验过程达不到理想的教学效果。在实验过程中培养学生观察能力，思考能力，耐心，综合分析能力，合作精神等品质也是实验教学的目标之一。因此，实验教学中我们鼓励学生多提问题，通过质疑、判断和争论，更好的主动参与实验教学，引导学生学会遗传分析和掌握相关实验技术。

2. 优化实验教学内容

在遗传学实验课时有限的前提下，优化实验教学内容， 提高教学效果， 使学生在有限的时间内尽快提高实验技能越发显得重要。作为一门传统的生物学实验课程，遗传学实验课的可取之处是内容广泛，技术成熟，操作规范，结果可靠。而不足之处在于实验内容重复，技术陈旧，深度不够，缺乏分析。实验内容主要包括两部分：一是验证遗传学的基本规律，例如果蝇的单因子遗传和伴性遗传，链孢酶的分离和交换，细菌的转导等；二是与遗传学有关的实验技术，例如，生物杂交（植物杂交，细菌杂交等）和DNA的操作技术等。随着分子生物学的迅猛发展， 尤其是多种生物基因组计划的实施， 利用分子手段对遗传基础以及遗传性状进行直接分析已经成为可能。为了提高学生对学科发展迅速的适应，提高学生在分子研究中的实验设计能力和动手能力。我们在遗传学实验项目的选择上，开设的实验项目本着经典遗传学和分子遗传学实验两大块并重的思想，除了开设“细胞分裂、染色体结构及数目变异的鉴定、染色体核型分析”等传统遗传学实验项目，增加了“DNA提取和检测，分子标记”等分子水平的实验项目。

在遗传学的实验教学中， 我们需要尽可能地创造条件， 提高开放式教学在实验教学中的比重， 以提高学生分析问题、设计实验以及解决问题的综合性能力。在原来普通遗传学实验的基础上，我们考虑设计出可以把细胞水平、分子水平综合到一起的大实验，使得目前的遗传学实验更能体现现代生物学的特色，而学生也可以根据自己的兴趣，现有的理论知识和实验技术去选择实验项目、设计实验方案，实验方法的优化。几年来，我们开设的设计性实验有“利用分子标记技术的辅助育种实验”和“植物基因分离和载体构建”等，取得了较满意的教学效果。

3. 精心设计教学环节

（1）增加探索性、趣味性，提高学生的积极性。遗传学实验当中有很多为验证遗传学规律的，不仅需要时间长，而且需要有相当大的统计数字，比如孟德尔自由组合定律的验证实验，我们可以不告诉学生符合哪一条遗传学规律，不是让学生验证遗传学规律，而是让学生自己发现规律，提高他们对实验的主动性。

（2）重视对预习报告以及实验记录。预习报告要求学生在实验前掌握实验原理和实验过程。实验原理的阐述有助于学生对实验的总体设计、操作方法进行透彻的了解，指导学生进行正确的实验操作。可以培养学生的科研写作表达能力，同时是提高学生主观能动性的一个重要的方面。实验成绩评定时，预习报告占有一定的比重。另外，我们还应该教导学生养成一个好的实验记录习惯，便于对结果进行科学系统的分析，提高他们的科研素养。

（3）考虑结合本学院的实际科研特色，开设一些与学院科研相关的实验项目。授课过程中，与实验内容相关的学院科研情况简单讲解，激发学生对科学研究的兴趣，开阔学生视野。例如，“利用分子标记技术的辅助育种实验”，以水稻自交群体为材料，利用SSR分子标记，进行遗传分析。这个实验的材料就是由学院一个长期从事水稻育种的老师提供。

（4）完善评价体系。一个好的实验教学评价体系是激励学生参与实践教学的重要保证。在评价体系中，鼓励学生大胆创新，细节做得好可以加分，如实验设计上具有新意，提出不同于教科书且具有可行性的实验方法；结果分析中能够提出自己独到的见解，实验中一些问题能进行合理性分析。

4.加强实验教师队伍建设

Ernest Boyer博士在《学术的反思》一文中指出：“教学是教育和塑造未来的学者，优秀教师能营造一个氛围，激励主动而非被动式的学习，鼓励学生成为批判性和创造性的思考者，在大学学习结束后，具有继续学习的能力”。教师在改变学生对实验课认识不足的思想观念方面有着积极的引导作用。实验内容的创新和方法的改革，是当今实验教学面临的新课题和新任务[5]。对此，可采取由院系、教研室组织实验教师和主讲教师针对这方面的问题，定期举办讲座和开展观摩研讨活动，激发和开拓教师的创造性思维。由于实验课是学生理论联系实际，培养学生实验、研究和独立工作的重要教学环节，要求教师必须具备本专业系统而扎实的实验基本技能和基础知识以及相关的专业知识，并及时掌握国内外本学科实验领域的新技术、新方法和发展动态。通过讲座和开展观摩研讨活动，可进一步提高实验教师指导实验和创新能力。

在实验教学中从多方面提高学生的综合素质，是我们教学中的宗旨。培养学生的创新能力是实验教学永远追求的目标。通过优化教学内容， 精心设计教学环节， 尽量为学生进行自主性学习创造条件，在充分调动学生的思维活动的基础上， 锻炼培养学生的动手能力和分析问题的能力。

参考文献：

[1] 张羽. 生物教育专业《遗传学》教学改革的探索. 遗传，2008， 30（2）： 246-250

[2] 苟本富. 遗传学设计性实验的研究探索. 黑龙江畜牧兽医， 2012， 11： 164-165

[3] 姜艳萍. 实验教学与创造性人才的培养. 实验研究与探索， 2001， 20（5）： 9-11

[4] 常春耘， 陆南. 实验教学存在的问题及改革措施. 实验室研究与探索， 2006， 25（2）： 235-237

[5] 张永春. 谈实验室调整与队伍建设. 实验室研究与探索， 2006， 25（2）： 260-261

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高职院校需要制定出符合人才培养目标和满足社会实践需要的课程体系，培养出社会所需要的农业高科技人才。然而，目前大部分高职院校在课程设置中还未完全摆脱普通高校根据学科知识结构的内在逻辑来设置课程的影响，课程体系设计仍然是按照学科体系下的要求在进行，采取公共课、专业基础课、专业课的“三段式”基本模式。由此导致了诸多问题，例如，课程体系呆板、缺乏灵活性；课程结构不合理，封闭式培养专业分得过细、相互渗透较少，单一的学科课程门类多、课时长，专业知识面窄；实践性技能学习少，课堂时数多，不利于学生自我培养和个性的发展；课程目标缺乏对学生创新素质培养的明确要求与具体规定，与行业系统共同开发课程的规范性、实效性不足等。例如，某高职院校作物生产技术（种子、农资）专业开设的课程有：哲学、数学、英语、计算机等公共课，植物生长与环境、作物栽培、蔬菜栽培、果树栽培、农业机械、植物遗传育种等专业基础课；植物病虫害综合防治、无公害农产品生产技术、农业信息与法规、农药及应用、化肥及应用、种子检验、种子贮藏加工、蔬菜种子生产技术、园艺苗木生产技术等专业课；作物种子生产技术、市场营销与企业经营与管理等专业拓展课，还有一些单独的实践课程，往往开设在最后作为总结性实习。这种模式是学科体系下的产物，强调学科知识的系统性和完整性，要求学生全面掌握学科知识，基本原理是公共课为基础课学习做准备、基础课为专业课学习做准备、专业课为实践课做准备。这种模式的课程设置容易造成理论与实践的脱节，减弱知识的实用性，无法将知识传授与技能培养相结合，不能建立起真正的产学结合模式，不能适应高职教育的培养目标。因此，高职院校农学类专业课程设置体系改革势在必行。

二、优化高职院校农学类专业课程体系

随着教育体制改革的深化和发展，在现代农业的大环境下，原有的课程体制结构和教学内容的弊端逐渐突出，旧课程体系培养出的学生死记硬背能力强，创造能力、操作能力和适应能力弱，这种课程体系模式已不适应高职教育的要求。因此，必须对课程体系和内容进行改革。高职院校应紧紧围绕高职院校的人才培养目标，按照“重实践、轻理论”的原则设计课程体系。高职院校农学类专业的人才培养目标是培养面向生产、服务和管理第一线职业岗位的应用型、技能型专门人才，所以，课程体系设计应遵循“先具体、再抽象，先讲实践内容比较多、理论少的课，后讲理论多、实践内容少的课，删除百科全书式的课程，开专而深的有代表性的具体的专业课，最后再讲理论课”的原则。以种植专业为例，农学类专业可以这样设计课程体系。

（一）最先开设实践性强的课程

1《.大豆学》这门课程主要讲授我国大豆的栽培区划、器官形态及其构造、生长发育及对环境的要求等基本情况，大豆灌排技术、大豆播种及田间管理技术、大豆施肥技术、大豆病虫草害防治技术、大豆优良品种介绍、大豆重迎茬控制技术等栽培技术，大豆加工、大豆产业经济等后续应用技术。2《.水稻学》这门课程主要讲授中国水稻栽培的历史和发展，器官形态及其构造、生长和发育、气候条件和土壤环境、品种选育、深耕整田、育秧、合理密植、施肥、灌溉与排水、田间管理、轮栽、直播栽培、陆稻栽培、稻的特殊栽培、稻作病害及其防治等栽培技术，水稻栽培机械化、收获、检验、贮藏与副产品利用、加工、产业经济等后续应用技术。3《.玉米学》这门课程主要讲授玉米生产概况、生物学基础等基础性知识，玉米的肥料施用技术、病虫草害防治、杂交种子生产技术、栽培、高产潜力探索与高产创建、特用玉米栽培技术等栽培技术，玉米的贮藏、加工、产业经济等后续实用技术。4《.马铃薯栽培技术》这门课程主要讲授马铃薯的基本情况、生物学特性、品种、繁育等基本情况，马铃薯的栽培制度及栽培季节选择，北方一作区栽培技术，中原———南方二作区栽培技术，西南单、双季混作区栽培技术，间种套作和特殊栽培技术，马铃薯病虫害防治技术，马铃薯免耕栽培技术等栽培技术，马铃薯的采收与储运、马铃薯加工、马铃薯产业经济等后续实用技术。5《.小麦学》这门课程主要讲授我国小麦生产概况、种植历史和现行种植区划等基本情况；小麦生长发育与器官建成，生理生化，育种的遗传学基础和遗传资源，小麦育种目标与育种策略，不同育种途径，品种间杂交育种，轮回选择，诱变育种，远缘杂交，双单倍体育种，麦田土壤耕作，培肥与灌排，麦田种植制度，北方冬小麦栽培技术，南方冬小麦栽培技术以及春小麦栽培技术，小麦各种灾害的预报等栽培技术；小麦的收获与干燥，品质和大规模机械化生产，小麦加工，小麦经济学等后续实用技术。6《.西红柿栽培技术》这门课程主要讲授西红柿的区域划分、各品种特点、生长发育规律等基本情况，日光温室栽培茬口安排及原则、日光温室栽培技术、主要病虫害及生理障害的防治等栽培技术，西红柿贮藏保鲜技术、加工及经济等后续实用技术。7《.菠菜栽培技术》这门课程主要讲授菠菜的植物学特征、变种及品种等基本情况，菠菜的生长发育过程、生长条件、栽培季节与技术、良种繁育、病虫害防治等栽培技术，提高菠菜品质的途径、加工等后续实用技术。这些课程的内容均包含作物的地理分布、生物性状、生长规律、品种繁育、生长环境、田间技术管理、病虫防治、加工贸易。这样将知识重复讲解，加深学生的印象，符合高职学生的特点，便于学生掌握，并且能够增强学生的实践动手能力。

（二）随后开设理论课程

遵循由具体到抽象的过程，针对这几门课开设农作物昆虫学、农业气象学、遗传学、土壤肥料学、农作物病理学、植物生理学等专业理论课。由于有前面七门课程的教学基础，学生对这些理论已经有了初步的认识，接受理论知识的能力有了很大的提高，便于对这些深奥的理论知识的理解和消化。

（三）最后开设实践拓展课程

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关键词：减数分裂 有性生殖 教学策略

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2015）10-0024-02

减数分裂是有性生殖生物在形成功能性配子的过程中发生的一种特殊的分裂方式[1]，减数分裂过程中染色体的动态变化是遗传学三大遗传规律（分离规律p独立分配规律和自由组合规律）的细胞学基础，贯穿整个遗传学教学的始终。由于涉及的内容相对复杂和抽象，同时又包含许多重要的概念和术语，比较难于理解和掌握，因此一直是现行本科遗传学教学中的一个重点和难点。为了使这门课的内容便于学生理解和掌握，笔者结合自己在教学实践中积累的经验以及一些心得体会，就减数分裂教学过程中的难点进行了探讨，并就相关教学策略提出了一些建议，以期为减数分裂教学提供参考。

1 强化减数分裂的一些基本概念

学生在初学减数分裂这一章节时，对一些基本概念不能正确地理解和掌握。因此，教师应深入浅出地加以点拨。例如同源染色体概念中的“一条染色体来自父方，一条染色体来自母方”，可以进一步做如下解释：体细胞中的染色体是受精作用的产物，而受精作用是卵细胞和融合成受精卵的过程，所以受精卵中的染色体一半来自（即来自父方），一半来自卵细胞（即来自母方）。又如，在讲授减数分裂过程中染色体数目减半时，可以反问学生：“减数分裂过程中染色体数目为什么要减半”？结合减数分裂的生物学意义―染色体在减数分裂过程中的“分”与在受精过程中的“合”，使有性生殖的生物保持了染色体数目的恒定性，如果减数分裂过程中染色体数目不减半，将无法确保物种染色体数目保持恒定，也就无法确保物种的稳定性。此外，对于一些容易混淆的概念，例如交换，交叉，交叉结，二价体，二分体，染色单体，单价体，着丝点，着丝粒等，必须加以比较辨别和归纳整理，在此基础上进一步分析减数分裂与有丝分裂的异同点，以加深学生对减数分裂的理解和掌握。

2 注重对减数分裂中一些重要生物学事件的把握

要了解生殖细胞是通过何种机制确保减数分裂过程中同源染色体正常排列在中期I的赤道板上以及在后期I发生减数分离，就得弄清楚在减数分裂前期I生殖细胞内发生了哪些重要的生物学事件。在减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞分裂两次，分别是减数分裂的第一次分裂（减数分裂Ⅰ）和第二次分裂（减数分裂Ⅱ）。第一次分裂涉及同源染色体的分离，子细胞中染色体数目减半，DNA数目减半，因此该过程也称之为减倍性分裂；而第二次分裂，不存在同源染色体，均为姊妹染色单体分离，所以该过程又称为均等性分裂。每次细胞分裂又包括前、中、后、末四个时期。其中前期I又细分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期。只有理清了减数分裂过程中每个阶段的生物学事件，才能对整个减数分裂过程有宏观的把握。

3 加深对减数分裂中遗传规律的理解

减数分裂过程中染色体的动态变化是遗传学三大遗传规律（分离规律p独立分配规律和自由组合规律）的细胞学基础。因此，在进行减数分裂过程的教学时，必须明确强调三大遗传规律所对应的减数分裂阶段及染色体形态，这样才能将减数分裂这一章节与三大遗传规律的章节有机联系起来，让学生在学习减数分裂的基础上掌握三大遗传规律。

减数分裂后期I，同源染色体彼此分离并向两极移动，等位基因随之而分离进入不同的配子，进而随配子遗传给后代，这就是分离规律的细胞学基础。减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目相较于原始生殖细胞减少一半，受精作用又使得染色体数目恢复到体细胞的数目，染色体在减数分离过程中的“分”与在受精过程中的“合”，维持了有性生殖生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，这也是分离规律的生物学意义。同时在减数分裂后期I，位于非同源染色体上的非等位基因在各自独立分配的基础上，自由组合在一起进入不同配子，这就是独立分配规律也称自由组合规律。

在自由组合规律被发现之后，研究者用更多的物种进行杂交实验，结果发现有一些实验并不符合自由组合规律，事实证明还存在着另一种遗传方式，即连锁遗传。这种连锁遗传通常发生在第一次减数分裂前期I的粗线期至终变期，同源染色体的非姊妹染色单体之间发生片段交换或形成交叉，从而导致后代出现了不同于亲本的重组类型个体。非同源染色体间的自由组合与同源染色体间的交换，使配子遗传多样化，增加了群体的遗传多样性和后代适应性，为物种进化提供了无限的动力和源泉，这是独立分配规律和连锁遗传规律的生物学意义。

因此，熟练掌握减数分裂各个时期染色体的形态特征，理顺其与其它知识点间的关系，可以使教学内容系统化，避免为教某个知识点而教募的情况，同时又能增进学生对减数分裂生物学意义的进一步理解，起到化难为易p举一反三的作用。

4 结合时下研究热点、及时更新知识结构

随着生物学研究的突飞猛进，生物学的知识结构不断的被拓宽和加深。例如减数分裂前期I是当下减数分裂研究的热点，因为在此期间，生殖细胞内发生了同源染色体的配对p联会与重组等重要生物学事件。同源染色体配对是同源染色体通过同源性识别、靠近并置形成二价体的过程。同源染色体联会是同源染色体通过联会复合体稳定结合在一起的过程。同源染色体重组是同源染色体间发生遗传信息交换并形成交叉和交叉结的过程，在此过程中，涉及到交换p交叉p交叉结三个概念。其中交换是遗传学的概念，一般指遗传信息的交换；交叉是分子生物学的概念，是交换的产物；交叉结是细胞学的概念，它是交叉在成熟之后的产物。同源染色体的配对p联会与重组确保了同源染色体在赤道板上的排列、精确分离以及染色体数目的减半，是生殖细胞有别于体细胞的显著特征之一。在传统的遗传学教材中这方面的内容还有所欠缺，我们教学时应注意跟踪国际上最新的研究进展，及时更新教学内容。

5 将科研融入教学

最近十年，水稻减数分裂的相关基因得到了大量的克隆，其突变体中染色体表型也趋于多样化[2]，在教学中，如果结合这些多样化的染色体表型作为正常的染色体表型的对照，将有助于学生更好的理解减数分裂相关机制。首先，可以结合水稻中不同类型突变体中异常染色体形态的观察来帮助学生加强理解。通过这种差异化比较，一方面可以帮助学生更好的理解课本上的知识，同时又可以激发学生的科研兴趣；其次，在课堂教学中充分引入一些科研案例，不仅可以加深学生对课本知识的理解，同时又激发他们的独立思考能力，从而真正做到教学和科研的统一、以科研促进教学的目的。

总之，尽管减数分裂这个知识点只是遗传学理论课和实验课中的一个小方面，但我们通过具体理论知识和实际科研的融汇，理论课堂和实验课堂的有机结合，相关减数分裂机制的探讨和分析，不仅可以大大促进学生对知识的掌握，又可以抛砖引玉，让学生明白任何知识点都不是空洞和毫无关联的，而是切实存在于科研工作者的日常思考中。

参考文献：

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[论文摘要]生物信息学是80年代以来新兴的一门边缘学科，信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系，生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利，对此作了简单的分析。

一、生物信息学的产生

21世纪是生命科学的世纪，伴随着人类基因组计划的胜利完成，与此同时，诸如大肠杆菌、结核杆菌、啤酒酵母、线虫、果蝇、小鼠、拟南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因组计划也都相继完成或正在顺利进行。人类基因组以及其它模式生物基因组计划的全面实施，使分子生物数据以爆炸性速度增长。在计算机科学领域，按照摩尔定律飞速前进的计算机硬件，以及逐步受到各国政府重视的信息高速公路计划的实施，为生物信息资源的研究和应用带来了福音。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源，已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段，从而诞生了生物信息学。

二、生物信息学研究内容

（一）序列比对

比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法，以及在此基础上编写的比对软件包BALST和FASTA，可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。有时两个序列总体并不很相似，但某些局部片断相似性很高。Smith-Waterman算法是解决局部比对的好算法，缺点是速度较慢。两个以上序列的多重序列比对目前还缺乏快速而又十分有效的算法。

（二）结构比对

比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。

（三）蛋白质结构预测

从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建和指认（Threading）方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力，蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。

（四）计算机辅助基因识别

给定基因组序列后，正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一，而且越来越重要。经过20余年的努力，提出了数十种算法，有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些，结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子，是个相当困难的问题，研究现状不能令人满意，仍有大量的工作要做。

（五）非编码区分析和DNA语言研究

在人类基因组中，编码部分进展总序列的3－5%，其它通常称为“垃圾”DNA，其实一点也不是垃圾，只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言，不仅体现在编码序列之中，而且隐含在非编码序列之中。

三、生物信息学的新技术

（一）Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)

描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列，这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行DNA杂交分析，以获得序列、表达和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介绍了一种新的基于专用定量表达分析方法的基因表达检测系统，以及一种发现基因的系统GeneScape。为了有效地抽样表达，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的发生和冗余程度。他在酵母差异基因表达的大规模研究中对该技术的性能进行了验证，并论述了技术在基因的表达、生物学功能以及疾病的基础研究中的应用。（二）基因的功能分析

Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统E-poDB，它包括了用于集成数据资源的Kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的bioWidget图形用户界面。EpoDB有可能指导实验人员发现不可能用传统实验方法得到的红系发育的新的药物靶，制药业所感兴趣的是全新的药物靶，EpoDB提供了这样一个机会，这可能是它最令人激动的地方。

Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解，要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现，因而区分得分低（low-scoring）但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列是重要的。Babbit证明了通过使用BLAST检索，可以在数据库搜索所得的低得分区识别远缘关系（distantrelationship）。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)讨论了蛋白质结构预测和一种仅从序列数据对功能自动模建的方法。基因功能取决于基因编码的蛋白质的三级结构，但数据库中蛋白质序列的数目每18个月翻一番。为了确定这些序列的功能，结构必须确定。同源模建和从头折叠（abinitiofolding）方法是两种现有的互为补充的蛋白质结构预测方法；同源模建是通过片段匹配（segmentmatching）来完成的，计算机程弃SegMod就是基于同源模建方法的。

（三）新的数据工具

Letovsky(JohnshopkinsUniversity,Baltimore,MD,USA)介绍了GDB数据库，它由每条人类染色体的许多不同图谱组成，包括细胞遗传学、遗传学、放射杂交和序列标签位点（STS）的内容，以及由不同研究者用同种方法得到的图谱。就位置查询而言，如果不论其类型（type）和来源（source），或者是否它们正好包含用以批定感兴趣的区域的标志（markers），能够搜索所有图谱是有用的。为此目的，该数据库使用了一种公用坐标系统（commoncoordinatesystem）来排列这些图谱。数据库还提供了一张高分辨率的和与其他图谱共享许多标志的图谱作为标准。共享标志的标之间的对应性容许同等于所有其它图谱的标准图谱的分配。

Candlin(PEappliedBiosystems,FosterCity,CA,USA)介绍了一种新的存储直接来自ABⅠPrismdNA测序仪的数据的关系数据库系统BioLIMS。该系统可以与其它测序仪的数据集成，并可方便地与其它软件包自动调用，为测序仪与序列数据的集成提供了一种开放的、可扩展的生物信息学平台。

参考文献：

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生物课堂四步十六字教学模式探究式教学在教学过程中，许多教师都会发现，现在的学生在课堂上的定力和专注程度越来越不理想。那种中国式专家报告的课堂，其效果越来越差。所以，新课改势在必行。教师要努力改变传统灌输式的教学模式，采用多样化的教学方法激发学生自主学习的主动性、积极性和创造性，让学生在活动过程中体味与交融，这样才能把必须的、需要的东西内化成学生自己的东西。生物课堂本来就应该是多姿多彩充满乐趣的，而传统填鸭式教学只能把它变得压抑沉闷。我校一直以来提倡采用的“四步十六字”教学模式，很好地迎合了新课标，不管是从教学理念、课堂设计，还是从教师的角色定位、学法转变等方面都和新课标不谋而合。

一、“四步十六字”教学法的内容

“四步十六字”教学法内容很简单，即“目标展示、自主合作、探究解疑、反思提高”。

1.目标展示

教师导入新课后，用多媒体展示并解读本节课的学习目标、教学重点、难点等，这样做的优点是学生在上课之前首先有了心理上的等待，知道这节课要学些什么从而提高了课堂学习效率。这一环节要求教学目标要明确具体，符合课标要求和学生实际。目标问题具体化、层次化，具有启发性和思考性。

2.自主合作

目标展示完后，教师便提出一系列学生自己能够解决的有层次的问题，让学生阅读课本并自主合作交流找到问题的答案，接下来展示学习成果教师点评总结。这一环节的优点，是使学生能够自觉地合作学习、积极地思考，提高了学生的学习能力、思考能力、合作能力和表达能力。这一环节要求教师设计的问题，要有一定的层次性、探索性、障碍性和挑战性。以激起学生的思维内驱力，使他们处于积极主动的思维活动状态，并且要合理组建学习小组，适时地有效组织师生间的合作交流。

3.探究解疑

教材里有一些较深层次的难点问题，学生通过自学讨论完成不了的，就由教师点拨引导师生共同来完成，这就是下一步探究解疑的过程。这一环节要求学生要善于发言，积极参与，探究质疑有创造性和强烈表现欲，能够提出新问题。教师注意精讲精练，点拨到位，总结规律，方法指导。对学生的学习成果给予中肯的评价，促进能力的提高与发展。

4.反思提高

经过以上过程本节课的教学目标基本能够完成。最后再反思提高，即教师根据课标要求设计一系列由易到难的典型例题让学生解答，这样既起到检验学习效果的作用也起到总结和巩固所学知识的作用，不同层次的学生在知识、技能、情感态度、价值观等方面都得到发展。这一环节要求教师能够有目的的引导学生归纳总结，构建新知，对所学知识进行整体梳理，形成自己的知识结构。迁移训练适度，达成目标高效，反馈及时有效。布置下节课的学习任务，目标明确，建议合理。

二、“四步教学法”的具体过程

笔者以高中生物必修二《杂交育种与诱变育种》中杂交育种内容的讲授，来介绍如何用“四步教学法”进行课堂教学。

播放2004年感动中国十大人物（袁隆平）的视频通过视频知道袁隆平被人们亲切的称为“杂交水稻之父”。引入杂交育种。通过PPT展示太空南瓜的照片引入诱变育种。即引入本节课题《杂交育种与诱变育种》。

（一）目标展示

1.简述杂交育种与诱变育种的方法和原理；

2.举例说明杂交育种方法的优点和不足，说出诱变育种在生产中的应用；

3.讨论杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种异同点。

（二）自主合作

自主合作1：课件展示问题，现有普通小麦有两个品种，高产易染锈病（AAbb）和低产抗锈病（aaBB），如果要想得到高产抗锈病的优良品种（AABB），你可以采取哪些实验方法？

要求学生拿出草稿纸，写出自己想到的方法，然后以小组为单位，进行合作交流，方法越多越好。学生可以写出杂交育种和单倍体育种的方法，思路对却写的不规范不完整。教师给予点评总结，之后用课件展示规范的杂交育种遗传图解。进而进入杂交育种相关内容的讲解。

自主合作2：用课件展示一组问题，让学生先阅读课本然后小组同学之间交流讨论找到问题的答案。

自主探究问题：（1）结合两对相对性状的遗传遵循孟德尔的基因自由组合定律，思考其依据的遗传学原理是什么？（2）杂交育种的一般步骤是怎样的？（3）杂交育种有哪些优点？（4）杂交育种在农业生产上有哪些应用？（5）杂交育种的缺点有哪些？

学生讨论完后教师检查讨论成果了解学生理解情况之后总结展示正确答案。

（三）探究解疑

教师引导师生共同讨论教材中的难点问题。探究解疑：杂交育种的缺点。教师引导师生共同探究得出：（1）育种时间长；（2）不能产生新的基因。进一步提问：有哪些育种方法能够克服这些缺点呢？学生可以回答针对第一个缺点可以采用单倍体育种。教师课件展示单倍体育种规范步骤，比较杂交育种和单倍体育种的优缺点。

（四)反思提高

师生共同总结本节课学习的内容，教师用课件展示几道典型例题让学生思考作答，起到巩固提高的作用。

三、应用“四步十六字教学法”应该注意的问题

1.要有民主的师生关系和宽松和谐的探究氛围

有效的学习来自于学生对教学活动的参与，所以教师的首要任务是要营造一个宽容的、愉悦的、竞争的课堂氛围，创设富情趣的教学情境。教师应从学生生活经验出发，充分挖掘教材中的趣味素材，创设富有情趣的教学情境，开门便紧扣学生的心，激发学习欲望，培养探究兴趣。

2.重视问题的提出

新授课自主学习环节的重点，是通过教师精心设计问题引导学生思考，促进学生主动探索和思维。课堂上要想提高学生自主学习的有效性教师教学问题的设计很关键，好的问题设计要具有一定的层次性、探索性、和挑战性。这样的问题才能激起学生的思维内驱力，使他们处于积极主动的思维活动状态。

3.充分的表达与交流

要有充足的时间让学生交流讨论，培养他们听取别人意见进行判断概括的能力。防止合作学习成为几个优等生的“包场”，要杜绝合作探究的形式化。因而要争取每一个学生都能把自己的探究活动在班中宣讲，使每一个学生都能体验到成功的喜悦。

4.教学过程中不要拘泥于刻板的四步模式

所有的教学方法都有一个适用空间的局限，没有一种万能的教学模式能一统天下。针对不同的教学内容，

教师不要拘泥于刻板的四步模式，可以四步穿行，而且也应该注意教学方法的多元化。

“四步教学法”为教师和学生创设了一个良好的情境,可以真正把教师如何“教”转变为学生“学”。让学生自主学习、积极思考探究,使教师的主导作用和学生的主体作用得到了充分的体现，无论是知识的体验还是能力及情感的培养，都有着极大的促进作用。

以上是笔者在我校推行的“四步十六字”教学模式的教学过程中的一点认识和体会。四步十六字课堂教学模式还需要我们不断探索，不断完善。

参考文献：

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关键词：移植、产品、雕塑、融合

在产品设计中，移植设计法是类比法的一种延伸方法。移植法是将某领域里成功的科技原理、方法、发明成果等，应用到另

领域中去的创新技法。。移植法在生活的各个领域中应用非常广泛，简单、有效、易操作，且效果显著，有些成果是载入史册的。如：将光纤技术应用于医学领域，有了纤维胃镜、纤维肠镜等，提高了诊断水平，减少了病人的痛苦；将遗传学理论移植到水稻种植，有了高产的袁隆平杂交水稻，大幅提高了农作物的产量。作为美术学领域的雕塑是如何运用移植法与产品设计融合的呢？简而言之，就是通过发现异同来完成创新。

一、变“用”为“饰”，化产品为雕塑

变“用”为“饰”，是指把个产品通过放大缩小或不做任何变化地从其常用的领域移植到装饰领域，从而发挥新的作用。作为产品拥有使用功能是最基本的属性，创新者的可贵之处就是在其固有功能之外，发现其新的作用，从而扩大其使用范围或延续其产品寿命。如厦门北站的广场景观，一辆退役的火车头，完整地停在轨道上，与月边的现代化建筑形成定的反差，它以自身向人们诉说着铁路的过往。作为火车头它已失去了使用功能，但它变换了发挥作用的领域，以公共艺术品的形式出现，又拥有了全新的价值。

图1是南靖动车站，南靖体育馆及动车站客家文化广场的廊道。动车站和体育馆移植了客家土楼的形态元素，用现代的材料与工艺实现新的使用功能。与之呼应的是客家文化广场的廊道，该设计挪移了客家土楼建筑的挑梁，曾经肩负重任的梁架，如今是广场景观的个组成部分，充满客家文化的韵味，让远道而来的游客对神秘的客家土楼充满向往。

二、变“饰”为“用”，将艺术创作赋予实用价值

立体构成是设计学及雕塑学生必修的专业基础课，旨在培养学生的美感和空间造型能力。立体构成中的个基本训练就是由平面生成半立体，造型手法多种多样，其中的肌理构成可以扩大表面积，改善纸张的伸缩性。作为基础训练，我们着重看生成形态的美感和创新性，对其实用性是不予考虑的。当设计者将半立体构成移植到产品设计中时，把单纯的装饰变成了实用，不仅给艺术创作赋予实用价值，还让观者眼前亮，发现了具有独特设计的产品。图2是以立体构成方式设计的鞋子，该设计获“海峡杯”晋江工业设计大赛优秀奖。设计移植了肌理构成的原理和方法，让原本没有伸缩性的

次成型材料改变了性质，具有了伸缩功能。于是，一次注射成型的鞋子就改变了其宽松、不合脚的固有形象，以舒适又时尚的方式出现。图3是中国智造大奖TOPl00佳作之的先锋热浪油汀，将肌理构成应用于散热片形态设计上，一改电油汀的规整的片状设计，将散热片设计成波浪状，一方面增加了散热面积，提高了使用效率；另一方面其形态容易让人联想到滚滚热浪，提高使用者的心理认同。同时，该形态不同角度观察时有不同的效果，丰富了产品的视觉表现。图4是款音箱设计，它的构成手法是标准的立体构成，采用锚位叠加的方式形成具有旋转动感的柱体，柱体的内部空间装有音响设备，不用时是富有现代感的装饰品，使用时是不折不扣的音箱。

三、“用”“饰”结合，融创有“意境”的作品

作为单纯的艺术作品，进入人们生活领域的机会和空间是有限的，但具有实用功能的艺术品则不同，它可以渗透到生活的方方面面，并以其独特的表现形式及营造的非凡意境，给人们留下隽永的记忆。图5的桌面灯是典型的将艺术创作赋予功能的例子。半球状的人脸雕塑，以壳的结构表现，中空的部分是灯的罩内空间，起聚拢和反射光线的作用。黝黑的面庞悬浮在桌面上，人站立时可以欣赏人脸雕塑，入座后可以享受照明功能，整个环境充满艺术氛围。

看过2016奥运会开幕式的人们，对主火炬的印象是十分深刻的，艺术感十足加上科技味浓郁让观者由衷赞叹其创意。（图6）主火炬远观是系列的半球状的点以放射状排列，该图案象征太阳。圣火被点燃后，奇特的视觉效果出现了：原本同心圆状的发射图案以三维立体的方式旋转起来，变换着不同的效果，宛如太阳的光芒照射着整个马拉卡纳体育场，发射出的光芒令人炫目。旋转的过程中不断出现运动螺旋的效果，呈现DNA的形态，代表生命。太阳、运动、生命，让人们对奥林匹克的认识更加深入，“艺术+科技”的表现形式也让人们惊叹其如科幻大片。该火炬是个美轮美奂的风动力雕塑，是雕塑家Anthony Howe的作品。该作品严谨地运用了动力学原理，用精密的三维设计创造出奇幻的韵律，其工作方式类似于气象台的风碗，有风出现就转动。当火炬点燃后，局部空气的加热使得周围的气流发生变化，小球就绕轴发生转动，金属反射投射光，形成魔幻般的动态效果，这是个饰用结合，融创非凡意境的典型案例。

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【关键词】 高中生物课教学人文教育

在中学生物教学中，根据其学科特点，开辟生物科学的德育论坛，发掘生物科学的人文价值理念，是学科教学中渗透人文教育的重要方面，也是生物学教育改革、自我完善的必然选择。同时在生物学教学中渗透人文教育，有着丰富的素材：自然万物的千姿百态，使人们产生生活美感，追求、向往和谐科学的社会生活，生态学对生命与自然的意识是最朴素也是最震撼的环保意识的呐喊，而众多科学家身上那孜孜不倦的探索精神，更是留给后人的无价之宝。因此，生物科学不仅是人类智慧的伟大结晶，更是一座不朽的道德丰碑。

一、生物教学中人文教育的内容和途径

1 弘扬民族个性的人文教育

一个民族如果丧失了自己在精神上的主体性，就失去了独立存在的价值，就不可能自立于世界文明之林，就会成为别人的附庸。经过几代人的不懈努力，我们国家已经逐渐站到了生命科学研究的前沿，有许多值得中国人自豪和骄傲的成就，在生物学科知识的教学中，应该注意对这些素材加以利用，进行弘扬民族个性的人文教育。例如：1965年中国在世界首次人工台成结晶牛胰岛素；袁隆平成功培育出二系法杂交稻。掀起全世界水稻增产的“绿色革命”；中国作为唯一的一个发展中国家，参与人类基因组计划研究，承担了该计划的1%的工作，但是这个空前绝后的1%，对中国科技的发展，对中国人而言，有着非凡的意义，它表明中国已有能力参与全球的高科技重大攻坚项目，通过对这1%（3000对碱基的测序）的研究，说明我国的生命科学研究已经站到了世界前沿，在21世纪全球科技竞争日益激烈的相关领域，已经有了中国人的身影；目前全球种植转基因农作物的国家就有十几个，种植面积最大的前四个国家中就有我们中国……在生物教学中，让学生了解这些有中国参加的重大生物学事件，既能增强民族自豪感，又能激发民族使命感和责任感毕竟只有1%，毕竟在四个国家中我们中国还只处于第四位…一我国生物科学的发展，比起许多先进国家来，还是相对落后的，实事求是地对学生讲清我们面临的困难和问题，以危机感激发更深的爱国情感，激发民族使命感和责任感。知不足而发奋，从而能让学生树立“为中华之崛起而读书”的决心，充分地弘扬中华民族自强不息的个性。

2 提升个人素质的人文教育

教育的首要任务是还学生以人的地位。以一个真正的人的要求来教育他们，陶行知先生说的好：“千教万教教人学真，千学万学学做真人。”真正的素质教育应该是对人整体素质的培养，应该从小处做起，从学生的言谈举止、日常行为规范做起，全面提升个人素质。

2.1学会生存和自我保健

在生物学教学中，及时渗透生理卫生和自我保健知识，有利于学生一生的健康。例如讲解细胞内的分子这部分内容时，结合学生的实际情况，开展系列讲座《营养与健康》、《心理健康知多少》、《与不良情绪说再见》……与学校医务室共同开展展板宣传青少年时期营养要全面合理、体育锻炼对各大系统的作用与影响、青春期个人卫生与保健、优生优育等知识，让学生学会生存与自我保健，拥有健康的心理和生理。

2.2培养信心、耐心、恒心等意志品质

信心、耐心、恒心等意志品质是一个成功者必备的心理素质。生物教材中涉及的许多科学家身上就集中体现了这些意志品质。在教学中，教师应该注意进行生物学史、生物学家的经历和史实介绍，利用好教材阅读材料，教学中，不能把这些内容简单地只让学生作为课外阅读资料，否则会失去极好的渗透人文教育的机会。例如进化论的创始人拉马克，一生勤奋好学、坚持真理，晚年双目失明，饱受病痛折磨，但他仍然坚持借的笔录进行写作；遗传学的奠基人孟德尔历时8年，在教堂一隅辛勤地做豌豆杂交实验，统计了难以记数的种子、植株，才写出《植物杂交》一文，揭示出传宗接代过程中基因传递的两大定律；自然选择学说的创立者达尔文历时二十三年才写出《物种起源》一书……通过对这些科学家的介绍，使学生能真正体会到没有人不经过千辛万苦便能获得成功的，成功需要不懈的努力、扎实的拼搏、充分地积累，成功就是1%的灵感加上99%的汗水。其次，根据生物学科的特点，还可以有意识地通过设计和安排一些实验来培养学生恒心、耐心和信心等品质。例如：在讲动物行为的知识时，可提前布置学生收集、观察家养动物的一些行为并记录，让有条件的学生分组观察蚂蚁和蜜蜂的社群行为、再分组总结、完成小论文并在全班或全年级交流，这些训练不仅能使学生具有一定的生物学技术，还能使学生的恒心、耐心、信心在坚持实验观察和记录中得到培养和锻炼。

2.3学会沟通、学会感恩、学会做人

人的本能即人性存在于人的生命体内。不是游离于表面的教育能诱发，而是通过实践的体验、切身的感悟步步深入而生发出来的。“教师是灵魂的工程师”这个称呼告诉我们：教师工作就是要从每个孩子的心灵深处落实教育。而现实中的教育没有真正地用一种温情去贴近每个孩子的心灵，开启潜在的人性，没有深入地思考怎么教，在怎么做上没有去下苦功夫。吕型伟老先生的“晓之以理，动之以情，示之以范。导之以行，持之以恒”的教育原理，告诉我们言传身教以行为本的重要性。人文精神的培植像春风化雨需要持之以恒从各方面加以引导、启发和培育；人文教育要使每个教育活动去滋润学生的心灵。激发童心对美好人生的追求；人文精神是靠优秀文化的熏陶，是通过心灵的感悟和实践的体验发展起来。如果人文教育也采用说教的方法，脱离实际的感情，那么学生人文知识的因素接受了，心灵深处没有得到感化，人性因素越来越遮蔽，说一套，做又是一套，以后的发展是多么可怕。所以在教育活动中，我们要避免说教式的方法，让学生在具体的内容中用心去感悟，得到情感的体验。例如：我在讲《胚胎发育》这部分内容的时候，就组织学生讨论在孕育胚胎时期，从一个受精卵到呱呱坠地的婴儿，母亲的双重负担是什么？再让学生结合自身的体会谈谈日常生活中父母为我们做了些什么，自己又为父母做了些什么？自己是如何对待父母的养育之恩的。使学生体会、感悟、认知，很多同学发自心灵深处的体验、情感的升华深深地影响着其他学生。

3 具有可持续发展意识的人文教育

科学是一把双刃剑，它既能造福于人类，又可能给人类带来灾难。人类生存环境的恶化，向科学技术提出了严峻的挑战，面对资源开发和环境保护的双重使命，人们开始探询和寻找一条既能满足当代社会需求，又不对后代人的需求构成危害的可持续发展道路。因而，在生物教学中，我们应大力培养学生可持续发展观。在高中生物学课程中，可持续发展教育应具体体现为生态道德的培养。

所谓生态道德教育，是指教育者从人与自然相互依存，和谐相处的生态道德观点出发，引导受教育者为了人类的长远利益和更好地享用自然、享用生活。自觉地养成爱护自然环境和相应的道德文明行为习惯。它要求在受教育者的思想上树立一种崭新的人生观、自然观和生存发展观，并合理调节人与自然的关系，有意识地控制人对自然的盲目行为。

当代自然资源和自然生态系统面临的主要问题是人类活动对它施加的压力和破坏。工业文明的巨大力量，未能充分用于对它的保护、维持及促进它的平衡，相反，常常是过度地开发利用、干预和破坏，终于危及人类自身的生存和发展，构成对可持续发展的威胁。因此，生态观点、生态意识、生态行为的教育和养成，已经上升到现代人应具有的基本道德行为素养的要求上来。未来公民应该建立起追求人、自然、社会和谐统一的观念，并付之实践，用相应的道德和法律来规范自身的行为，除思想教育外。还应伴之以遵纪守法的教育。

二、生物教学中渗透人文教育的几点原则和体会

1 平等尊重原则

人文教育是时代的要求，学校作为教育的主体，义不容辞地承担起这一责任。教师更要做到言传身教，培植人文精神首先要从每位教育工作者自身做起，并不断地加以修炼，以教师良好的人文素养去感染学生。不能只是简单地将学生作为教育的受体，应该把学生看作一个有思想感情的能动的主体，一个发展中的人，尊重学生的独立性，信任学生，把学生看作发展的主体，重视学生的可塑性。

2 渗透性原则

生物教学工作的任务重、容量大，渗透人文教育应该是一项“源远流长”的工作。教师要把人文教育的真切性、实践性、细微性融入于教育改革中，融入于各项教育教学工作中，积极探索与实践人文教育的途径、方法，在完成学科知识传授的同时，讲究“滴水穿石”，将人文教育的内容渗透到教师的言行举止，渗透到课堂教学的内容和课外作业中，渗透到师生交往、班级氛围营造等方面，使人文精神成为每个人的精神动力。

3 统一性原则

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【关键词】生物教学 结课 结课艺术

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）21-

“结课”是一种艺术，它与“导入”一样是课堂教学中不可缺少的一个重要环节。古人云：“起句当如爆竹，骤响易彻；结句当如撞钟，清音有余。”一堂好课要“善始善终”，不仅要有引人入胜的“序曲”、扣人心弦的“主旋律”，而且也应该有一个让人感到余音绕梁、不绝于耳、韵味无穷的“结尾”。成功的课堂结尾，应起到概括总结、衔接新旧教材，使学生对关键问题豁然开朗的功效。以“不全”求“全”，在“有限”中追求“无限”，突破课堂教学的时空局限。耐人寻味的课堂结尾，不仅能巩固知识，检查效果，强化兴趣，还能激起学生求知的欲望，活跃思维，开拓思路，发挥学生的创造性，在热烈、愉快的气氛中把一堂课的教学推向。”结课”有哪些行之有效的技巧呢？生物课堂教学应如何提高“结课”的艺术性？笔者就近几年来的教学实践，谈几点粗浅的看法。

一.教师苦抓最后一刻，学生期盼休息半分。

镜头一：上课时间已接近下课，教师受“保姆式教学思想”的影响，仍紧扣教材，点点滴滴，讲透讲深，惟恐遗漏；或是填鸭式教学，不论试题大小、难易深浅、题型如何，口若悬河、滔滔不绝，忘记了下课，听不到铃响，不顾学生方便，直至下节课前，严重拖课。

镜头二：教师没有整体设计，缺乏课前预设，教学随心所欲，任马随缰，上到那算到那；或虽有教学设计，但未能掌握教学节奏，前松后紧，甚至不能完成教学任务，下课铃声响后，只能草草结束，这类教师虽然没有拖课，但缺乏课堂教学的整体性。

镜头三：为了解学生在教学最后5分钟的需求，笔者随机抽取了一个实验班和一个平行班共82位学生进行了问卷调查。问卷由科代表代收，学生采取自愿参加的方式进行问卷调查。实验班的42们同学都自愿上交了问卷，平行班有3位同学不愿参与。问卷对教学最后5分钟，学生希望和不希望老师做什么两方面进行调查，具体内容由学生填写，笔者对收到的79份问卷进行了统计，统计结果如下：

1.调查问卷汇总表（一）

最后5分钟，你希望老师做什么？ 理由 人数 百分比

1 简明扼要地总结归纳知识点 理清纷乱的思绪 34 43.04%

2 介绍与学科相关的新知识 丰富知识，开拓视野 12 15.19%

3 自主讨论交流 回顾知识，加深印象 11 13.92%

4 学生提问、质疑 解答疑难问题 5 6.33%

5 回顾反思 消化知识 6 7.59%

6 做几个练习，知识迁移 提高应用能力 4 5.06%

7 快点讲完，布置作业 课间音乐太响，听不见 4 5.06%

8 聊天、休息 注意力无法集中 2 2.53%

9 讲评昨天的作业 了解班级同学情况 1 1.26%

2.调查问卷汇总表（二）

最后5分钟，你不希望老师做什么？ 理 由 人数 百分比

1 老师讲新课，而且是难点内容 注意力不集中 28 35.44%

2 讲练习，而且是大、难题目 没有效率 20 25.32%

3 因为各种原因造成拖课 影响休息，上厕所 18 22.78%

4 讲废话 浪费时间 3 3.8%

5 梳理知识点 记不住 2 2.53%

6 自由做作业 作业应该是课后做 1 1.26%

7 集体读书 下课铃声听不到 2 2.53%

8 默写 一般要拖课 1 1.26%

二.先“立志” 后“力行”

新课程的核心理念是“一切为了学生”，近十年来在全国各地轰轰烈烈开展的教学改革，不论形式如何，方法各异，形式多样，最终都坚持一个目标，课堂教学从以教师教学为中心的传统方式向以学生学习为中心的新型教学模式转变，使学生由“要我学”转变为“我要学”。本校地处农村，属于三星级普通高中，学生来源层次较低，综合素质不高。学校为达成“促每一个学生成才，让每一个家庭放心”的办学目标，近三年来，在全体老师中开展“深化教学改革，建设和谐课堂”教学改革，力求转变教师“满堂灌” 、“填鸭式” 、“延时拖课”的教学方式。学校把”结课”作为建设“和谐课堂”教学模式的突破口，要求教师给学生要留足3-5分钟”结课”时间，让学生用于思考反思，归纳总结、知识迁移、训练提升等。经过一段时期的推行，青年教师们本来就语言精练，加上适应性强，他们很快就完成了角色的转变；但相当一批中老年教师习惯了长期形成的传统教学方式.一时无法适应新的教学方式，甚至对3-5分钟”结课”提出了质疑。当理化生学科在校园网教师论坛园地提出”如何提高结课的有效性”话题后，许多本学科和其他学科的老师踊跃参与，各抒己见，积极讨论。有的老师提出“留3-5分钟是否就是让学生自由学习”？有的老师说“这3-5分钟时间，我把它分散到了教学的各时段中，让学生反思、训练行不行？”甚至有的老师提出“是否每堂课都要用3-5分钟‘结课’，不要这个程序行不行？”针对上述问题，学科组组织老师们学习现代教育理论和新课程标准，寻找和探求课堂教学的真谛。关于”结课”，它与班级授课制的发展是密不可分的，最早的教学没有“课”的概念，只能说有一个大概程序。孔子在二千多年前提出“学、思、习、行”四个阶段；赫尔巴特提出“明了―联想―系统―方法”的教学程序，美国杜威提出“暗示―理智化―假设―推理―验证”的教学程序；直到后来苏联凯洛夫提出“组织教学―复习检查―讲授新课―巩固练习―布置作业”的五步教学程序才体现了“课”的轮廓。新课程改革以来，许多改革先驱者们又创立了适合本学科特点的教学程序，例如特级教师钱梦龙的“导读法”：自读―教读―练习―复读；魏书生的“自学六步法”：定向―自学―讨论―答疑―自测―自结；黎世法“中学最优学习方式”：自学―启发―复习―作业―改错―小结等。不论是那种教学程序，都具有一定的教学结构，具备其独特的结构特点，缺少了其中任何一个教学环节，其结构就缺乏完整性。因此，”结课”就是教学的一个重要组成部分，它可以具备艺术性，但却不能用开头，中段等来替代。通过学习，老师们认识了”结课”，祝老师用“编筐编篓，重在收口。”说明“结课”的重要性；吴老师认为“结课”的重要作用如同“描龙画凤，贵在点睛。”袁老师用指导作文的行话“凤头、猪肚、豹尾”说明“结课”的好坏决定一堂课的优劣。临近下课，学生或多或少有着不同程度的疲劳，精力困乏，注意力进入分散期，学习效率有所下降。作为教师，这些现象应该引起足够反思和探讨，这不仅需要教师及时变换课堂活动方式，更要精心设计课堂结束活动。

三.提高课堂教学技巧，提升“结课”艺术。

课堂“结课”的处理，方法很多，形式各异，选用那种方式，要根据课的特点、课的形式、课的内容，学生实际水平和班级情况来决定，正所谓教无定法。新课教学，应突出本堂课的重点和难点，呼应课堂开头的教学目标，使学生再次明确本堂课要掌握的重点知识，便于学生课后复习。复习教学，可采用知识网络结构形式，让学生对要掌握的知识有比较简洁明了的感官认识。习题练习课，要根据学生的实际，最好留有充足的时间，让学生讨论、提问，教师也可以到学生中，直接感受学生对知识的理解、以及学生普遍存在的问题进行答疑解惑和归纳总结。课堂“结课” 的语言要精炼，通过归纳总结、转化升华和设置悬念等方式，对所学知识及时地进行系统巩固和运用，使新知识有效地纳入学生的认知过程。生物学知识主要是自然科学技术中的基础知识和基本技能，根据学科特点，笔者常采用以下几种 “结课” 的技巧，学生反响很好。

1.归纳总结，达标巩固

新授内容结束后，教师将课堂教学内容有条理地、简明扼要地归纳出来。这样既能理清学生纷乱的思绪，构建知识网络，又能点明教学内容的重难点，使学生的学习有所侧重。此法可由教师来做，也可引导学生来做或师生共同归纳。例如，《光合作用与呼吸作用》专题复习的总结：可以让学生独立完成一张有关光合作用与呼吸作用比较表格，让学生在填表中既理清本堂课的思绪，构建知识网络，又能明确学习内容的重难点，使学生的学习有所侧重。

2.巧设歌诀，强化识记

教师根据教学内容，设计富有哲理性、新颖性、地方性和时代性的农谚、歌诀，加强学生对所学知识的记忆。如利用“有收无收在于水，收多收少在于肥”来总结《绿色植物的生活需要水和无机盐》，利用“螳螂捕蝉，黄雀在后”、“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”来总结生态系统中的食物链。这样的“收尾”使学生既产生一种新鲜感，激发学生探求每句歌诀所蕴含的知识内容，又加深对教学重点和难点的理解和记忆。

3.首尾呼应，主题升华

生物课堂教学，应使首尾衔接自然，前后呼应有序，力争达到首是首，尾是尾，不偏不倚，浑然一体的境界，从而使授课主题得到升华，让学生回味无穷。在讲授《传染病》一课时，可以用“传染病是如何传播的？如何预防？”创设情景，导入新课。而在教学的结尾可以用“通过这堂课学习，你应该知道在平时生活中如何预防传染病了吧。”结束课堂教学。这样首尾自然衔接，前后呼应有序的“结课”方法，可使授课主题得到升华，也能给学生一个圆满的结局。

4.构建模型，直观呈现

生物教学主要解决两大问题，一是使学生掌握相关的理性知识――原理、定理、公式等知识体系；二是使学生学会应用这些知识形成技能。而要使学生掌握这些内容，一般可用模型、标本、实物、教具等加深学生的理解。本校一次教学观摩活动中，章老师对于模型教具的使用给我留下了深刻的影响，章老师在讲授《基因指导蛋白质的合成》时，为使学生充分理解“转录”和“翻译”两个过程，课前先让部分骨干学生制作了相关生物模型，在“结课”时，让骨干学生在小组内演示蛋白质合成的两个过程。这种方法的优点在于通过回顾、演绎学习内容，让学生在动手中学习，在学习中探究，在探究中积累，在积累中提升。

5.陶冶情操，励志教育

在某些课堂“收尾”时，引用与教学有关的名人事迹，赞扬名人的思想品质或推崇名人的治学精神，给学生树立学习和模仿的样板，巧妙地寓德育教育于本课“收尾”教学之中，使生物学科与德育教育有机结合，达到立德树人的教育思想。如讲“探索生物的奥秘”时，可介绍李时珍的辉煌事迹：他用了27年时间，付出大半生心血，完成了令世人瞩目的巨著----《本草纲目》。还有我国杂交水稻之父袁隆平、英国生物学家达尔文、遗传学之父孟德尔的事迹等，使学生深刻认识到，从古至今，任何一项伟大成就的取得，都必须付出辛勤劳动，从而激励学生树立奋发学习，努力向上的情操。

总之，“结课”不仅是给一堂课划上一个完美的句号，还可以是感叹号、问号、省略号。但不论哪种方法都必须以调动学生积极性，集中学生注意力为前提，把学生思维吸引到“结课”环节上来，使他们能在最佳状态下进行学习。这样既能理清学生纷乱的思绪，构建知识网络，又能点明教学内容的重难点，加深学生对所学知识的理解，使他们产生渐趋佳境、意味无穷的感觉。

参考文献：

1.《关于当代中国学校变革的探究与认识》 叶澜主编 《科学教育出版社》