日常生活中的生物知识范文

时间:2023-11-16 17:51:58

导语:如何才能写好一篇日常生活中的生物知识,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。

日常生活中的生物知识

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关键词: 物理知识 生活生产 应用

物理知识在人类生产和生活中应用非常广泛。有些物理知识都是人们在生产生活中发现积累出来的经验,而这些经验反过来又丰富了物理学科的知识内容。日常生产和生活中的一些活动就是实实在在的物理实验,在物理教学中,物理知识与生产实践、与现实生活联系极为密切。因此要在物理教学中结合生产实际和生活实际更有现实意义。下面我就物理知识在农村生产与生活的运用谈几点体会。

一、力学知识在日常生产生活中的广泛应用

重力的应用随处可见,如农村盖房砌墙壁时,测试墙壁是否垂直,经常要用到重锤线;做踢毽子活动用的毽子时,往往栓几枚铜钱之类的金属器件,是为了加快毽子下落的速度,控制下落的方向;农村盖房子前,夯实地基需要重力。如果没有重力,无法想象这个世界是个什么样子。喝水时,水倒不进嘴里;飞起的垃圾不能回落到地面,将永远飘浮在空气中;树叶和果实也不会落到地上,而是像失重一样飘在空中。教学时,让学生结合生活中这些常见的实例进行讨论,再举出类似的实例,体验重力的应用。

摩擦力的应用更是随处可见。皮带运输机运输传送物品利用的是物品和皮带之间的静摩擦力。摩擦力既有有利于我们的一面,又有有害的一面。如人步行靠的是鞋与地面的摩擦力,光滑的表面上行走是非常困难的,如在泥泞的路上行走容易摔跤,就是因为接触面摩擦力太小的原因;汽车在雪地上行进时容易打滑,也是因为雪地光滑,摩擦力小的缘故;轮胎表面和鞋底常常制作成各种各样的花纹图案,是为了增加接触地面的粗糙程度加大摩擦力而顺利地通行;机械零件运转都要加一定的油是为了降低组件间的摩擦,有利于机器良好地工作;生产生活中要充分利用有利的一面,对不利于我们的摩擦力,应尽量想方设法减少。

杠杆的应用也是非常普遍的,如杆秤、撬杠、铡刀、跷跷板等都是杠杆原理的应用。在日常生活中的用到的剪刀、钳子、筷子、镊子等也是杠杆原理的简单利用。在利用这些工具工作时,结合杠杆的工作原理可以选择不同的方式,实现省力和提高工作效率两个目标。

压强的应用极其广泛。如履带式拖拉机靠着它宽宽的履带,可以很容易地在松软的田地里耕作;滑雪板做的又宽又长是减小对雪地的压强等。抽水灌溉是利用大气压强的原理;涵洞和虹吸现象是利用大气压强和液体压强的原理应用,等等。

二、热学知识在日常生产生活中的广泛应用

热学知识与人们的生产生活息息相关:人们的吃喝拉撒睡都离不开大量的热学物理知识。如我们的一日三餐,美味佳肴,饭菜的加热与烹饪都离不开热学物理知识;冬季取暖更离不开热学物理知识;家家户户用的太阳能和热水袋也包含着许多热学知识和原理;柴油发动机工作时,水箱严禁缺水;家用电器的外壳都有散热孔等都是热学知识在生产生活中的广泛应用的例子。在农业生产中,冬季温室大棚要用草甸子进行保暖;冬季许多花草都要移入室内或避风向阳的地方养殖;有的还要给小树穿上“棉衣”系上草绳或绑上稻草,日常生活用品中,如暖水瓶的保温技术原理,暖水袋的使用,土暖气的热传导,保温桶的使用等都是常见的热学原理的应用。随着人们热学知识的普及和人们对生活质量的提高,最近盖房子都要对房体和房子的房顶用泡沫板材进行保温处理,大大增强了隔热和保暖的效果。所有这些都是学生耳闻目睹的,经常见到的,其中蕴含的物理知识是学生随时都能体验到的。

三、光、声现象在日常生产生活中的广泛应用

光与人类息息相关。白天需要阳光,夜晚需要灯光。电影电视、照相录像都是光学原理;穿衣镜、望远镜、眼镜的配戴内含着光学原理;红蓝白等各种颜色的光谱不同形成了雨后彩虹;海上光的折射和反射形成独特的海市蜃楼奇观;日月食现象的出现是因为光在同一均匀介质中沿直线传播形成自然现象;另外,根据生活、工作和学习的不同要求,可选择白炽灯、日光灯、节能灯、彩灯、霓虹灯;车辆根据不同需求也设计了远光灯、近光灯、示宽灯、雾灯、报警灯等各种灯光,并根据光学原理对各种灯光的使用和注意事项作了相关规定。手电筒聚光原理是光的直线传播,灯泡发出的光照在反光环上,并反射至前方,按照入射角等于反射角的原理,通过调节入射角大小来完成聚光。

四、电学知识日常生产生活中的广泛应用

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随着新课程改革的进行,初中生物的课堂教学也发生了很大的变化,教师合理地创建了情景教学模式。情境教学模式可以让学生体验到知识的实用性,从而可以更好地学习知识。教师通过精心创设教学情境,让生物课堂上的抽象化知识变得更为形象与具体,提升学生学习生物知识的乐趣,让学生加强对于探究生物问题的兴趣。情境教学能够让学生感受到生物知识在日常生活中的应用,加深对生物知识的认识。情境教学让生物的学习变得更富有趣味性,课堂气氛变得更为活跃,教师的教学成果也更加显著。

二、情境教学在初中生物中的应用

1.创设生动的生物学习情境。在初中的学习中,由于学生刚刚接触到生物的知识,肯定感觉到生物知识非常枯燥乏味,提升不起对生物学习的兴趣。但是情境教学就有效地改善了这一现状,生物的教学情境可以提升学生学习的兴趣。教师在课前需要准备好这节课需要创设的教学情境,让学生在教学情境内进行学习,从而提升生物课堂教学的效率。例如:在学习光合作用的时候,教师就可以带一盆小植物到课堂上,然后以通俗易懂加举例的方式,让学生了解光合作用的知识,增强学生对生物知识的理解能力。

2.提升学生的自主学习能力。学生可以通过教师创设的教学情境,在教学情境内进行更为高效的学习。学生深入地了解生物知识,就会在课堂上与教师形成共鸣,积极地与教师探究生物知识。合理的教学情境,可以让学生独立自主地在教学情境内进行学习,增强学生的自主学习能力。例如:在研究细胞内各个器官的作用的时候,教师就可以创设合理的教学情境,让学生在教学情境内独立地探究,最后教师在课堂上统一讲解。同时,学生也可以将独立探究中不懂的知识在课堂上与教师进行交流,完善自身的生物知识框架。

3.能让学生将知识与日常生活相联系。情境教学创设的另一目的就是让学生能够将课堂上学习的知识运用到日常生活中,在日常生活中的发现与所要学习的知识相联系,这样可以扩大教师的教学成果,让学生的学习变得更加简单。将知识运用到日常生活中,是学生学习的最大目的。教师也需要采取与日常生活相联系的教学模式对学生进行教学,联系日常生活创设教学情境,这样才能加强学生的知识记忆能力,提升学生学习的兴趣,学生通过教师的教学,可以完善自己的多方位学习能力。总之,在初中生物的教学中,需要教师不断的完善教学模式,为学生创设丰富多样的教学情境。学生需要在教师所创设的教学情境内,积极主动地学习,提升学习生物的能力。

参考文献:

[1]杨宗军.初中生物教学中如何培养学生的研究能力[J].新课程研究(基础教育).2010(03)

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[关键词]高中生物课堂;生活化教学;实践

新课程改革标准的教学理念强调教育与生活有机地结合起来,学生能够运用课本的知识解决实际生活中的问题。在新课标的引导下,生活化的教学模式在各级学校和各个学科都越来越流行。高中生物课作为学生在高中阶段的一门重要学科,如何让其适应新课标的要求是一个值得研究的课题。生活化教学是解决这一课题的有效方法。

一、关于生活化教学的相关概述

1.生活化教学的含义

生活化的教学模式是一种以生活化体验的方式让学生掌握学科相关知识的一种新型教学模式。具体来说,生活化教学模式要以学科的特点出发,结合学科的实际特点,在备课、课堂授课等教学过程的各个环节中都通过联系实际生活中的常见事件来开展,从而能更好地掌握相关学科的学习内容,提高课堂效果。在实际的课堂教学中,我们不能把生活化的教学模式与简单地举例子等同起来,生活化教学的目的是使学生以一种生活化的、更容易理解的思维方式去消化吸收相关的知识,因此,在开展生活化课堂教学模式的时候,引进的素材可以不是相关学科的,但是一定要是贴近学生生活实际的,并且学生容易理解掌握的。

2.关于生活化教学的相关特征

生活化教学作为一种高效的教学模式,它主要有以下三个方面的特征。第一,生活化教学模式下的教师和学生都会注意观察日常生活中的各种事物。生活化教学的素材都来源于日常生活,教师注意留心日常的各种事物有利于教师积累生活化的教学素材。只有具备足够的生活化素材的积累,教师在课堂中进行生活化教学时才能灵活地举出各种实际生活中的例子辅助教学,帮助学生更好地理解教学内容。第二,生活化教学模式下的课堂气氛是活泼轻松的。生活化教学以引用日常生活中的相关素材作为辅助,在课堂上,老引入日常生活化的元素进行教学往往比较容易吸引学生的注意力,唤起学生的兴趣,从而形成师生的良性互动,活跃课堂的气氛。第三,生活化教学的目的性是十分明晰的。在生活化的教学模式中,不能为了引入生活素材而引入生活素材,生活化的教学模式也是教学模式中的一种,其目的是为了让学生的学习活动顺利有效地进行,因此在进行生活化教学时必须时刻明晰这目的性。

二、当前高中生物课堂开展生活化教学中存在的一些不足

1.过分注重生物课堂的生活化教学而相对忽视了生物教材上的教学内容

生活化的教学模式贴近学生的生活实际,能够让学生更好地掌握教学内容,符合现代教学的理念和要求。然而,生活化的教学模式只是一种创新的教学模式,是达成教学目标的其中一种途径,我们不能将生活化教学作为生物课堂教学的目的。当下,不少的生物教师就犯了这种本末倒置的错误。许多生物教师在生物的课堂教学中过分地强调运用生活化的教学模式,而对于生物教学中最本源的生物教材内容则相对忽视了。这种本末倒置的做法并不是真正的生活化教学。缺少了生物教材内容作为基础,没有对教材内容进行有机整合而片面强调生活化手段的教学模式是本末倒置的。

2.高中生物课堂上的教学形式往往比较单一

在高中学生面临着巨大升学压力的大背景下,课堂教学往往逃离不出应试教育的框架。高中的生物课堂往往也逃不出应试教育大环境的制约,因此其课堂教学形式往往比较单一。虽然近年来在新课标的指引与素质教育的要求下,高中生物课堂的教学形式有了一定程度的创新,但受困于应试教育的大框架,创新的形式还是比较有限。对于高中生物课堂的生活化教学模式也有类似的困境,有创新但是创新形式有限,久而久之,学生对于单一模式的生活化教学也渐渐失去了兴趣。

三、高中生物开展教学模式生活化应遵从的原则

1.主体性原则

根据新课程改革的要求,学生在教学活动中应该居于主体地位。学生确立在教学活动中的主体地位可以有效地激发学生学习的热情以及积极性;同时能够转变他们的学习观念,从“要我学”转变为“我要学”,这样更能够发挥学生在学习过程中的主观能动性。生活化教学作为一种创新的教学模式更应该强调学生的主体性原则,让学生通过与实际生活相联系的方式把书本上的内容学活,在掌握书本知识的同时能够将书本学到的知识应用于实际生活当中,这才是生活化教学最本质的要求。

2.科学性原则

生物学科作为一门自然科学学科,其目的是通过相关的生物学理论知识来解释日常生活中的相关事件及现象。在开展生物课堂的生活化教学时,应该遵循科学性原则,教师在教学时应该将生物知识原理与实际生活情况有机地结合起来,让学生们通过生活中的亲身体验来理解相关生活现象背后发生的原理,从而达到更科学地掌握相关生物学理论知识的目的。

3.实践性原则

在高中的生物课堂开展生活化教学时必须遵循实践性的原则,在生物课堂教学中加入生活实践的相关活动。开展实践性的活动不仅能够在活动中帮助学生解决实际生活中遇到的生物方面的问题,而且能够帮助学生开展研究性学习,同时也能够同步提高学生们的动手实践能力,可谓一举三得。

四、在高中生物课堂开展生活化教学的有效办法

1.对教学内容进行生活化的设计

高中的生物教材的内容是国家的相关教育管理机构统一设计的,所以教材上面的教学案例不一定能够完全适应全国所有的高中学生。因此,教师在进行教学内容生活化设计的时候就需要从本地学生的实际生活经验出发,在充分地把握好生物教材的核心内容的基础上,发挥创造能力,设计好生活化的教学内容,以贴近本地学生生活实际的教学案例替换原生物教材上不符合本地学生生活实际的教学案例,从而让课堂上的气氛更轻松活泼,教学内容更亲切真实。对教学内容进行生活化设计的过程中应该遵循循序渐进的原则,对教学内容的设计由浅入深,促使学生能够更好地理解与掌握相关的生物知识,提高课堂教学效果。

2.鼓励学生积极积累生活素材

学生的生活素材是教师能够加以引用的教学资源。生物学科与日常生活紧密相连,生活素材能够为高中生物学科提供重要的教学材料。因此,要想在高中生物课堂开展生活化教学,教师应该鼓励学生在日常生活中积极地积累生活素材。在课前,教师还可以有针对性的要求学生收集与课上将要讲授的生物知识相关连的生活素材,从而为学生在课堂上更好地掌握相关的生物学学科知识做准备。

3.在教学环节上多开展趣味性强的课堂活动

在高中的生物n堂上,要想令课堂的气氛活跃,学生的参与积极性,教师多组织有趣的课堂活动是一个很有效果的手段。在设计课堂活动时,要将学生的生活实际与课堂活动的形式和内容有机地结合起来,这样能够使学生对课堂活动更感兴趣,更能激发学生参与课堂活动的积极性,而且能够使学生通过课堂活动寓教于乐,更好地学习和掌握生物知识。

4.重视开展与生活实际有机结合的生物实验

生物作为一门自然学科,要想学习好它离不开实验教学。在生活化教学模式下,提高生物实验教学的重要途径就是要重视开展与生活实际有机结合的生物实验。高中生物的很多实验其实都是生活中的常见现象,教师在开展生物实验教学的过程中可以更多地引导学生在课后的日常生活中进行相关的实验,这样不仅能提升学生进行生物实验的参与度,还能够培养学生自主探究的能力。

总的来说,生活化的教学模式对于高中生物教学的作用和意义是重大的。让学生将课本的知识与现实生活相联系,将书本学习到的知识运用到实际生活当中去,真正地做到在生活中学习,让学习促进生活。

参考文献:

[1]袁应飞.高中生物生活化教学探索[J].科教文汇,2013,(08).

[2]戴丰珍,董新姣.浅谈新课标下高中生物教学的生活化[J].科教文汇2012,(02).

[3]牟丽红.高中生物课堂教学“生活化”有效性的探究[J].甘肃联合大学学报,2012,(04).

[4]潘诚慧.高中生物生活化教学浅析[J].读与写,2012,(11).

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关键词: 初中物理 前概念 教学利与弊

1.初中物理教学中常见的教学前概念

初中生在学习物理知识的时候常常会受到日常生活中对于物理现象的认知,也就会在日常学习中逐渐形成物理学习的前概念,这些前概念对于初中物理教学有利有弊,下文就初中物理学习中学生在学习力学知识的时候形成的前概念进行阐述。

1.1在学习物理的相互作用力知识点的时候学生存在认知上的误解。

物理学中的力是相互作用力,力之间的作用是相互作用,但是学生在未学习这些知识之前对于“力”与“力气”的概念认识不足,这主要是源自于学生对于词语含义的理解,而这些认知常常会出现在物理课堂学习中,常常对力的大小产生曲解,例如:认为身体强壮的人的力气就大,或者是男生的力气大,女生的力气大,等等,并且学生在理解力的相互作用的时候对于相互性认知不足,尤其是学生认为磁铁之间需要相互接触才会产生力,这些物理学习的前概念多数是来自于学生对日常物理生活的观察及认知,这些物理学的前概念都是学生在物理实验中得出的直观感受,学生对于物理现象的感知多数与实际的物理基本概念之间存在一定偏差。

1.2在学习物理知识的力使得物体发生形变的时候学生存在认知上的误解。

初中物理知识关于力的效果有两类知识点,其中之一就是力能够使得物体产生形变,但是根据日常生活中观察到的现象就是学生认为当物体受到挤压的时候,软的物体会发生形变,而硬的物体不会发生形变的认知,出现这一错误的物理前概念的认知的原因就是当学生把书本放在课桌上的时候,桌子不会发生形变,由此产生“硬的物体不会产生形变”这一错误的前概念,这主要是由学生在日常生活中对生活现象的观察感知到的,这些前概念是学生在逐渐增加的生活常识中形成的,是经过长时间观察形成的,在接受物理教学正确概念的时候常常会出现难以接受的现象,长时间受到前概念的影响,从而导致物理基本概念的认知不足,物理学习效果减弱。

2.物理教学中前概念对于教学的利与弊的分析

2.1前概念在物理课堂教学中的积极影响。

在学习正确的物理基本概念之前,学生已经根据日常生活中的物理现象形成了许多物理基本概念的认知,根据生活经验,初中生也会形成正确的物理概念的认知,这些前概念在一定程度上成为初中物理教师的教学资源,前概念的存在一定程度上帮助了学生对于物理知识的理解[1,2]。

当初中生的脑海中存在的是物理基本概念的正确属性的时候,物理教师可以充分发挥正确前概念的支架及基础的作用,将正确的前概念当做学生认知物理知识的引燃点,引导学生以前概念为基础,通过各种科学的物理学习方法更快地构建物理的科学知识体系。

例如:利用知识类比的方式整合物理知识,在物理课堂上教师将新的物理知识与学生以往形成的前概念建立一定的联系,发挥前概念的基础性作用,由此降低复杂的物理知识的学习难度,例如:学生在学习重力的概念的时候,可以将重力的知识与电场的概念进行类比,将具有共同点的物理知识概念进行类比及理解的迁移,这样学生在学习了一部分的知识之后就会更坚定地认知一些物理知识概念,将彼此相类似的知识点有机联系在一起,形成物理知识概念的结构体系,对所学习的知识进行整合与归纳,顺利地帮助学生构建物理学习的概念思维导图。

2.2前概念在物理课堂教学中的消极影响。

多数生活中的物理现象是不能通过肉眼观察就得出正确的物理知识概念的,例如学生对于力的相互作用及力致使物体发生形变等概念的认识,学生无法通过观察而得出正确认知,由此物理学习的前概念对于初中的物理教学产生了消极影响,学生脑海中的前概念导致学生无法顺利地接受正确的物理概念,一些正确的物理学习概念无法在第一时间得到纠正,会导致初中生对物理学习的兴趣下降。这主要是因为学生在学习正确的物理学习概念的时候无法顺利理解物理基本概念的知识,甚至是无法正确地理解错误的概念。

由于错误的前概念与科学的物理概念之间存在较大冲突,为了顺利进行物理教学,初中物理教师首先应当了解学生产生物理错误的前概念产生的原因,进而了解学生的认知心理,进而找到正确的课堂教学方法激发学生认知的好奇心及求知欲,最后找到正确的课堂教学方法,纠正学生错误的物理现象认知的前概念。

例如:在物理课堂上利用学生错误的前概念或者是物理实验的方法营造课堂的学习氛围,借此指出学生理解的错误类型,在物理实验进行的过程中引导学生对结果的预测,借此机会了解学生产生错误前概念的原因,随后物理教师就可以通过实验指出学生的认知错误,给学生巨大的思维震撼,动摇学生错误的前概念,激发学生对于物理知识的探究欲望,对于物理知识的学习兴趣不断提高。

3.结语

初中生在物理知识的时候存在一定的认知困难,尤其是受到日常生活中对于物理现象的认知而形成的物理知识前概念,这些前概念对于学生的物理学习产生了一定的积极影响及消极影响。本文就物理前概念对教学的利与弊的分析提出物理教师课堂教学的策略,以此顺利激发学生对物理学习的积极性,纠正自身形成的错误物理基本概念,为之后的物理学习奠定坚实的基础。

参考文献:

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[关键词] 高中生物 生活化 教学实践

《标准》[1]第一部分前言中就指出:“本《标准》更贴近社会实际和学生的生活经验……”,具体在课程的基本理念中就单独列出一项“注重与现实生活的联系”理念。这说明新课程标准对“生活化”理念给予了充分的重视和提倡,几乎在各个部分对其进行了论述,体现以学生为本,充分尊重和关注学生生活。世界基础教育改革的一个重要走向就是课程向学生生活的回归,与学生需要接轨,西方课程与教学理论开始面向老师和学生活生生的日常生活,帮助他们反思审视权威,在点点滴滴的日常生活中建构意义,寻求超越。可见“生活化”理念是新一轮基础教育课程改革所追求的重要目标之一。

下面笔者就结合具体的教学实例来谈谈自己的一些做法和体会

一、教学情境生活化――创设体验情景

学生在日常学习和生活中积累了丰富的时间经验,这是极其宝贵也很丰富的教学资源。生物课堂教学要从学生的生活经验和已有的知识出发,通过创设学生易于接受的教学情境,诱发学生注意,激起学生探求新知的兴趣,从而能积极的去探索,体会生物学知识,让学生真正成为课堂的主人。

具体操作时笔者有一些建议:生活经验或事例、实物的呈现,如课堂中引入活的生物或实物材料,在讲课时,不经意间拿出实物材料,哪怕是一张叶子也会起到画龙点睛的效果。再如师生讲生活中的生物现象、观看课堂中的多媒体模拟生活情境等都是非常好的方式。不过在实施过程中还是要注意①要充分考虑学生已有的知识和经验。②注意与有关课本的衔接。③注意难易适度,避免误导学生,增加学生学习负担。

例如:讲授《植物对水分的吸收和利用》谈到“大家都有这样的经验,无论在菜场或是在家中,新鲜的放置一段时间后就会焉了,为此我们往往把蔬菜放在清水中,白菜则会变得硬挺;原本大大的萝卜放在盐水中后变小了等等”,日常生活中经常有这样的例子出现,拿出萎蔫的蔬菜给学生观看,设疑“为什么会出现这种现象呢?”在讲授“生物的变异”一节前,这样导入新课:常言说“龙生龙凤生凤,老鼠生儿会打洞”,这是遗传现象。但我们身边有时会出现这样的现象.就是都是双眼皮的一对夫妇却生了一个单眼皮的儿子这是怎么回事呢?在绪论中提出“石头表面的地衣和金属表面的锈有什么本质区别?”,激发学生探究生命现象的好奇心。

二、教学内容生活化――活学乐学

人的发展只能在有意义的实践中才能实现。“活”的内容和“动”的形式有机结合,才能真正体现出生活化教学的本质。在课堂教学过程中,教师要善于发现、挖掘生活中的生物问题,巧妙设计生活化的案例,适当的时候让学生动动,表演一下,将教学内容转换成学生熟悉的现实生活,让学生通过亲身经历、亲自感悟,逐步形成自己的直接经验,不断沟通生活中的知识与生物课本的联系。

在操作过程中一定要注意①将生物学的概念和生活中的实际经验相结合。②教师一定要对日常生活现象的本质把握准确③遇到难以理解的知识点要逐步分解,循序渐进。

例如“植物激素”中讲到胚芽鞘的向光弯曲生长,是由于向光侧的生长素分布多生长快,背光侧生长素分布少生长慢引起的,这正如同我们上体育课跑步在跑弯道时内外侧同学要一致的话外侧的同学要跑得比内侧的同学快一样,再如,讲到“人体的体温调节”时可以结合学生的切身体验,冬天学生从教室里走到室外,一陈冷风吹过,我们都会打冷颤,“抖”骨骼肌颤栗;“缩成一团”毛细血管收缩;“浑身鸡皮疙瘩”立毛肌收缩 同是在荫处乘凉,在树荫下要比在房屋下躲太阳要凉爽多了,验证植物蒸腾作用中水分的蒸发过程中能带走部分热量;另外,在植物光合作用一节关于光合色素的教学中,提示学生对植物入秋过程中叶片颜色的变化的观察。引导学生进行推论、散发从而得到新知识:绿色是叶绿素的颜色;黄色是类胡萝卜素的颜色;由秋入冬温度降低;结论:①低温导致叶绿素被破坏;②类胡萝卜素对低温的敏感性较叶绿素对低温的敏感性低。继续引导学生发散性思维:秋天红叶的原因:降温叶绿素降解;植物体为适应寒冷较多的可溶性糖积累行成红色的花青素叶子呈现红色。

三、生活化的作业――联系生活,巩固深化

教学过程必须求真,所以课后练习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,自己去寻求解决问题的办法,从而达到真会和真能。教师要引导学生把所学的知识应用于生活实际,尽可能为学生提供综合实践的机会,学以致用,让学生经历和体会解决生活实际问题的成功喜悦,使他们更加热爱生活,逐步养成从生物学的角度真切地认识生活、感受生活。

从日常生活中发现问题,引导学生通过课题实验或者研究报告的形式在问题解决中总结规律。要注意强调学生的亲身经历,在“做”、“实验”、“探究”、“设计”、“合作”、“想像”、“反思”、“体验”等一系列活动中,发现和解决问题,体验和感受生活,培养创新精神和实践能力。

实践证明,和灌输教学、接受学习相比,生活化教学具有更强的实践性、参与性与开放性。可以使学生获得智力的发展和深层次的情感体验;可以使学生有意义地构建知识;可以使学生掌握解决问题的方法,从而使生物学科教育能主动适应于科学技术和社会发展的新需要。生活化教学有利于将素质教育落到实处。

参考文献

[1] 刘恩山,汪忠.生物课程标准(实验)解读[M].南京:江苏教育出版社,2003

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关键词:科学 教学 生活化 探究活动

科学课应该让学生从生活中学习科学知识,将学到的科学知识运用到生活中改善我们的生活,这也是科学课教学的一个重要目标。我从利用日常生活中的现象创设生活化教学情境;利用日常生活中的材料进行探究活动;走进大自然,寻找生活中的科学;设计生活化的作业和活动,让科学知识服务生活四个方面与大家一起分享我在科学教学中的一点感悟与反思。

一、利用日常生活中的现象创设生活化教学情境

在我们的日常生活中经常接触到一些科学现象,很多现象是我们看得见摸得着的,比如说雾天、雷电,这些现象都蕴含着科学道理。但是对于这些熟悉的现象,我们大多熟视无睹,我们大多知道这是什么现象,却不会去追究他的原因其中蕴含的科学道理。若我们能合理利用这些生活中的现象来引导学生探究学习,这样,学生学习科学的兴趣也会被调动起来。

一个雾天,去学校的路上经过一片空地,透过车窗,这片空地上空大约两三米高飘着一层薄薄的雾,离地面附近雾很稀薄。这是什么原因呢?我仔细一想,路面上汽车排出的尾气含有热量,路面上方温度较高,因而路面上方较空旷的空地,雾气肯定要稀薄一些。但为何地面附近和高空误会稀薄呢?我后来考虑:雾重的地方说明温度低,如果这种解释成立的话,那么在距离地面两三米的地方应该比地面温度要低。经过查找资料,我找到了其中的原因,雾是空气因辐射冷却达到过饱和而形成的,主要发生在晴朗、微风、近地面、水汽比较充沛的夜间或早晨。这时,天空无云阻挡,地面热量迅速向外辐射出去,近地面层的空气温度迅速下降。如果空气中水汽较多,就会很快达到过饱和而凝结成雾。另外,风速对辐射雾的形成也有一定影响。如果没有风,就不会使上下层空气发生交换,辐射冷却效应只发生在贴近地面的气层中,只能生成一层薄薄的浅雾。

找到了问题所在,在学习四年级上册,研究雾的形成的时候,我大胆的把生活中的这种现象介绍给学生,接着把问题抛给了学生:为什么会出现这样的现象?学生很感兴趣,我因势利导,抓住契机。经常接触生活中的现象,启迪学生的思维,他们惊讶这么普通的现象也有自己说不清的奥秘,渴望找到问题的答案,调动了学生学习的积极性。

二、利用日常生活中的材料进行探究活动

有人说科学老师的办公室就是一个废品收购站,日常生活中的废旧物品,在外人看来都是些废物,在我们看来,一个旧鞋盒,一个牙膏皮,一个旧纸杯,都可以成为我们科学课上的探究材料。教学中我们需要的教学材料很多,单靠教师一个人的力量远远不够,我们可以发挥学生的主动性,让学生按照我们的要求自己准备,让学生自己从生活中搜集材料,学生在搜集的过程中对材料也有一定的了解和认识,既锻炼了学生的能力,有给我们的教学带来了方便,我们何乐而不为呢?

如在学习《溶解》一课时,不同材料的溶解实验中,需要很多材料:植物油、粉笔末、洗衣粉等等,这些材料都是我们日常生活中常见的,对学生来说准备起来并不是一件难事,并且学生的积极性很高,有很多学生还准备了一些其他的材料如面粉、纸屑、细沙等等,大大的丰富了我们的研究内容。

三、走进大自然,寻找生活中的科学

我们在学习研究与实践《春天和夏天里的动植物》的时候,我们组织了一次参观花卉大棚的实践活动,引导学生将科学学习延伸到课外。在野外,野花、野草、各种鸟类小动物,植物的根、茎、叶、花、果实、种子,学生是经常见到的。将课堂搬到花卉大棚中,进一步观察植物的外形,并且还掌握了一些植物经常出现的一些病虫害及预防知识,研究生物与环境之间的关系。让学生感觉到科学离我们并不是那么遥远和深不可测的,科学和我们非常亲近,学生自然而然就有了探究的欲望,极大地调动了学生的积极性,提高了探究兴趣,开阔了视野。

四、设计生活化的作业和活动,让科学知识服务生活

四年级上学期,我们在认识了植物身体各部分的知识以后,开展了一次科学种植实践活动。自己种植一株植物,观察一株完整的植物是怎样从一粒小小的种子一点点长大,并帮助孩子们设计了观察记录表,定时定期记录植物的生长状况,以便及时应对之物出现的病虫害等请况。如遇到这种情况,鼓励孩子通过各种方法和途径,先自己尝试解决问题,如可以询问家长或是咨询附近的花卉种植户,查阅书籍网络资料等。这样的生活化作业学生并没有觉得是一种负担,反而会当成是一件很有兴趣的事情来完成,积极性很高。种植成功或是解决了一个难题,尝到了甜头,学生成就感十足,学生对于这种生活化的作业就更加感兴趣了。

科学教育的目的是培养与提高儿童的科学素养,而儿童的科学素养的提高与否,最终是通过他们的行为方式的改变和科学生活习惯的养成表现出来的。我们可以做到的就是让学生感受到我们的生活中处处有科学,科学知识并不是深不可测的不可触及的,他就在我们身边,我们要用我们学到的科学知识改善我们的生活,服务我们的生活。教学中,发挥学生的主动性,让学生从课堂科学走入生活科学。

参考文献:

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【关键词】和谐 生物教学 环保 渗透 积极引导

主席在党的十六大中指出:要牢固树立人与自然相和谐的观念。自然界是一切生物的摇篮,是人类赖以生存的和发展的基本条件。保护自然就是保护人类,建设自然就是造福人类。做为一名生物教师,更应认识到人与自然和谐共存的必要性。以保护自然为已任,做好保护环境的每一件小事,并在教学中渗透环保教育,让学生自觉地投入到环境保护中来,进而带动家庭和社会,让全社会都去自觉地履行环境保护的义务。那么,如何才能在生物教学实践中充分运用生物教学的优势对学生进行环保教育,这是每一个生物教师所应思考的问题。

一.以课堂教学为主,培养学生形成人与自然和谐共存的环保理念

人做为食物链的最顶端,最大的敌人正是自已,而环境污染是当前最为严峻的社会问题。“和谐发展”,这是党和国家在当前严峻的环保形势下提出的新理念。要做到人与自然和谐共存,这是需要几代人的努力才能实现的艰巨任务。当代中学生是未来国家的建设者,教育好他们,让他们形成人与自然和谐共存的环保理念,这是将来环境保护的关键所在。做为一名生物教师,有责任在日常教学中,积极培养学生和谐共存的环保理念。

在教学过程中,应结合教材内容,并通过大量事例让学生认识到:地球上的各种生物与非生物是一个庞大的,相互依存的生态系统,它调节着地球上的能量流动和物质循环,破坏环境,也就破坏我们生存的依据。随着经济的发展,人类的活动对这个生态系统的破坏也日渐加剧。如:九八年的长江洪水,近年来全球各地的极端气候,我国北方的沙尘天气以及各种环境污染等。这些每时每刻都发生在我们的身边,大家都有目共睹。究其原因,造成这种后果的不是自然界而是人类自身。人类的发展离不开自然,在发展的同时更应遵循自然法则。通过身边的这些事例来让学生思考:做为地球上的一员,做为以后国家建设的主体,要怎样才能做到人与自然和谐共存?进而引导学生认识到,保护环境是每个人应尽的义务,环保行动,应从我做起,从现在做起!

二.以课外实践活动为辅,让学生在日常生活中提高环保意识和环保能力

生物学是一门自然科学,与自然界有着千丝万缕的关系。如自然资源的利用、可持续发展、生物生存的空间环境等,都是学生比较感兴趣的内容。在进行活动过程中,可从报纸、杂志上收集有关环境教育的资料,整理成一个一个的专题,并指导学生协助学校做好环境教育的宣传工作。如出墙报、协助搞好环境专题的手抄比赛、利用一些特殊的日子举行专题讲座,也可建立环保兴趣小组。通过学生的的好奇心和求知欲,制定适合初中学生年龄特点的各项实践活动。如“生活垃圾的处理方式”,“绿化的功用”等。配合实践活动,引导学生制做一些小发明。如;节水器,垃圾分类箱等。让学生在活动中增加对生物学科的学习兴趣及可持续发展理念。又提高了学生的实际环保能力。且能以点带面,促进更多的学生加入到环保行动中来。在平时的实践活动中,应注意抓住各个主题日,如:植树节,世界水日,爱鸟周,地球日,世界无烟日,世界环境日等。在主题日中开展活动,对学生对社会的影响更加深远。在各个主题日中,可根据主题日的内容,组织学生进行环保行动。行动可以是多方面的。如;打扫街道,种植树木,调查本地各种资源及环境破坏等。引导学生利用观察法,实验法,分类法等一些生物方法去认识身边的各种生物现象和环境问题。通过思考,为本地的环境保护献言献策!

三.将生物教学与环保理念相结合,把环保理念与环保行动推广到全社会

教育好一个学生可以改变一个家庭,从每个一个家庭出发我们就可以影响整个社会。做为一名生物教师,我们的能力是有限的,但我们可以利用我们的资源,从生物教学出发,把环保理念深植于每个学生的心中,让环保行为成为每个学生思想的一部分。要让学生自觉地进行环保行动,这是一件长期而艰巨的任务。我们可以在课堂也可以在课外进行教育,重要的是要根据中学生的求知欲望强烈、兴趣广泛的特点进行形式多样的教学与实践活动。这样才能让学生在学到生物知识的同时也让环保行为渗透到他的日常生活中,成为日常生活中的一部分。

在日常生活中,可联系地方环境状况,加强环保教育,在生物教学中除了结合课堂内容进行环保教育渗透之外,还可紧密联系当地实际,组织学生进行社会调查,使学生亲自体会到环境保护的重要性。如:通过给学生介绍本地区的环境特点,环保状况,及本地区突出的环境问题。引导学生到学校附近村里调查垃圾的管理情况和医用垃圾污染情况等。和学生就具体环境问题及时向社会宣传环保理念,提高环保意识,同时建议有关部门采取措施,加强环境管理。通过这些耳闻目睹的环境现状,对学生进行客观地环保教育,使学生理论与实际相结合,教育效果更加显著。

通过生物教学与环保理念的相结合,让一个个学生影响他们身边的一帮帮人,进而推广到全社会。也只有大家都认识到人与自然和谐共存的重要性,才能实现经济的可持继发展。环境问题是一个社会性的问题,而不是一个人能够解决得了的,它需要全社会的人行动起来。而我们生物教师更应尽快行动起来,为我国环境教育的发展不断努力,用我们有限的能力做出无限的贡献。

总之,要把环境保护这个大问题放在生物教学这个小课堂上进行,这需要我们生物教师要有环保理念的自觉性;要有长期促进学生投入环保行动中的积极性;更要有让环保行为成为学生日常生活习惯的有效方法。这些,都需要我们在理论的指导下从实际教学中不断探索。

参考文献

[1] 《环境保护与可持续发》高等教育出版社,2000年.

篇8

关键字:高中生物教学、体验式、教师、教学策略、具体实践。

中图分类号:G40-056 文献标识码:A

所谓体验式教学,就是通过一些方式将文本内容进行还原和再现,让枯燥无味的知识点变成生动可观的实物,从而促进学生对于知识点有更好的了解。特别对于知识点十分抽象的高中生物学科来说,在教学中更应该有效地应用体验式这种教学方式进行授课。但是,在实际教学过程中,教师在运用体验式教学策略进行授课时,出现了不合理、不科学等不良状况,从而导致实践教学效果未能到达预期的理想状态。面对这种状况,在高中生物教学中应该有效地对体验式进行优化,而本文将对相关策略进行整合,提出以下几点建议。

一、塑造轻松地教学环境。

生活环境对人格的塑造有着很大的影响,同样,教学课堂气氛的营造和学生的学习质量有着密不可分的联系。因此,高中生物教师要在班级中塑造一个轻松有趣的教学氛围,让学生在学习中能够感到放松,这样学生更加愿意参与到教学活动中。在高中生物的实践教学中,教师要形成师生平等的教学意识,以一种平等的姿态融入到班集体中,这样不仅可以拉近师生彼此间距离,还可以让学生更加尊敬教师,从而积极主动地配合教师的各种教学活动。除此之外,高中生物教师还可以采用小组合作或者相互竞争等各种方式来调动学生在课堂学习中的热情,让学生对生物知识点有更深一层的认知。

在具体的实践教学中,高中生物教师应该在课堂中赋予学生提问的权利,不过学生要按照规定进行举手提问,这样不仅可以及时的发现和解决学生在生物学习中存在的问题,还有利于教师课后进行总结,明确自己的教学重点和目标。此外,在遇到较难或者具有探讨性的疑问时,教师可以将班级分为几个小组进行问题探讨。在这种思想相互碰撞的学习环境,学生不仅可以得到思维的启发,而且帮助学生在协助合作中收获友谊。

二、联系日常生活场景。

生物是对生命的研究,而且生物文本知识点来源于生活中,因此,教师要善于利用日常生活场景和生物教学的联系进行知识点的授课。高中生物教师可以将日常生活中常见的场景搬到课堂中,利用这些学生日常可见可感的日常场景来引导学生,让学生更加自然地融入到生物学习中。

例如:在有氧和无氧两种呼吸状态的教学中,教师可以让同学们回想自己在做激烈运动后感觉。以跑步举例子,提出“为什么在加速快跑中我们的呼吸速率会加快?”“为什么长跑后我们会感到肌肉酸痛?”等多种问题。在学生进行思考和激烈的讨论后,教师应该乘热打铁,引出教学内容,利用生物知识点对各种疑问进行解答,这样学生可以很快地吸收相关的知识点。利用学生在以往日常生活中亲身体验,可以帮助学生轻松地融入到生物知识点的传授中,而且可以帮助学生在往后的学习中,更好地将生活与知识点进行联系。

三、还原场景。

体验式教学是为了学生能够在学习过程中亲身进行感受,因此,在高中生物课堂的教学中,教师要尽量实现场景的还原,将一些可以在课堂中所能做到的生活实验进行演示,从而帮助学生更好地体会和理解。

例如:在“光合作用”的教学过程中,高中生物教师可以事先准备两盆绿色植物,然后将这两盆植物分别放在相同的透明密闭容器中。将其中一盆植物置于有光的地方,而另外一盆放在阴暗的地方,在一段时间后,将点燃的火柴分别放进容器中,可以观察到有光照射的植物容器中火柴的保持燃烧;而在阴暗处的植物容器中的火柴快速熄灭,从而可以很容易地推断出植物在有光的情况下才能进行光合作用。通过这个小实验,教师可以逐步进行分析和解释,利用实际观察到的现象引出教学内容,这样不仅有利于教师更好地开展生物教学活动,而且使得教师内容更加富有说服性。而学生在脑海中对这个实验会留下深刻的印象,并且对知识点的认识更深,可见还原场景这种体验式教学的优越性。

四、充分利用教学工具。

随着现代化技术的不断进步,多媒体逐渐全面性的引入到课堂教学中,而多媒体在现代教学中起了非常重要的作用,因此,作为高中生物教师,要学会充分利用多媒体等各种资源。因为多媒体等各种现代工具可以有效地调动学生视觉、声觉、色觉等多种感官,让学生对相关知识点有全面性的理解,而且可以大大提升高中生物教学效率。例如:高中生物教师在讲解生物的进化过程时,是无法实现还原进化过程的,因此,教师可以利用多媒体在屏幕上放映相关的图片和视频,这样可以使学生在观看过程中对知识点形成具体的了解,对生物进化这个知识点也有了动态的记忆,这就促使学生对知识点有基础性的认知。

五、设计问题,引导学生思考。

在高中生物的具体实践教学中,教师要善于设计富有探讨性的问题,从而激发学生学习的求知欲,让学生积极开动大脑进行思考,这才能促使学生在体验中认知。高中生物教师在问题难度设计时要认知到学生之间的理解能力的差异,对于不同层次的学生应该提出不同难度的问题,这才有利于学生生物学习信心的培养;在问题方向设计上,教师要依据教学大纲以及重点进行提问,要充分明确学生通过回答问题能够认识到什么知识点;在问题的数量上要少而精,过多的问题只会让学生产生厌倦,因此,教师要根据学生在生物学习普遍存在的不足有针对性的提问,提高提问质量。通过问题的提问可以使学生陷入思考,从而对生物知识点有更好地理解。

总而言之,如何利用好体验式教学策略对高中生物教学质量有着非常大的影响。因此,教师应该想尽一切方式做好体验式教学工作,例如在教学中塑造一个轻松地学习环境;在教学课堂中联系日常生活;努力还原知识场景;充分利用教学工具;合理设计问题等等,从而促使学生更好地进行生物学习。

参考文献:

[1] 刘水明. 模拟实验及其在生物教学中的应用[J]. 中学生物教学. 2005(Z1)

篇9

关键词:生物教学;生态文明;培养

中图分类号:G631 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)33-0252-01

面对全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、土地荒漠化等影响到人类的生存和发展的全球性生态环境问题。党的十八届三中全会提出:“要求加快建设社会主义市场经济、民主政治、先进文化、和谐社会、生态文明”。把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,把“美丽中国”作为未来生态文明建设宏伟目标。生态文明是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生,良性循环、持续繁荣为基本宗旨的社会形态。英国国际环境与发展研究所主任卡米拉・图尔明说过:“生态文明的概念关系到每一个人,可以帮助我们思考如何在地球上以一种新的生活方式生活。”

一、立足课堂,培养生态文明意识

生物教材中有关生态环境方面的内容十分丰富,但受学时及篇幅限制,叙述比较简单。教学中要立足课本,同时将课堂知识点延伸到生活,通过学生对生态问题的讨论和感悟,以提高其生态文明的意识。例如,通过“细胞中的水”教学,认识到生命活动离不开水,目前我国是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一,要杜绝水资源浪费,具有水资源危机和节水意识。通过“食物链和食物网中各生物成分的动态分析”,使学生认识生物之间的相互依存关系,认识自然界中的生物对于生态系统的稳定所起的作用。通过“植物光合作用”的教学,认识绿色植物依靠光合作用,能够吸收二氧化碳,释放出人类维持生命的氧,可以净化污水、消除和减弱噪声、调节气候等,从而认识保护植物、植树造林、绿化环境的重要意义,爱护大自然的花草树木,积极参与植树造林活动。教学中要注重培养学生对自然的情感,切实领悟人与自然的相互依存关系,从而培养高尚的生态文明情操。带领学生到湿地生态公园或森林公园了解生态系统成分,群落的空间结构,生物的多样性,体验草、木、虫、鱼、鸟等生物的和谐关系,激发学生热爱大自然的情感。我们生活小区、村庄为何见不到这样美好的景象?由于人类的活动范围和影响强度不断增大,致使物种绝灭的速度大大加快,许多生态系统遭到了干扰和破坏。生物圈Ⅱ实验的失败告诉我们:人类要珍爱我们共同的家园――地球,走生态文明之路。

二、从我做起 践行生态文明行为

生态文明是宏伟的事业,有人认为那是政府的事,是大人物的事,其实不然。作为普通人,也许我们无法叫停那些污染严重的落后工艺、技术、装备,不能让那些排污超标的企业停业治理,也不能让沙漠变绿洲……但是我们可以从身边的小事开始践行生态文明行为。通过“生态系统物质循环”教学,分析不同种类的物质被微生物降解的速度,垃圾中大部分可以回收再利用的,进行垃圾分类收集可以节约资源,降低处理成本。形成绿色经济、循环生产等经济发展的新理念。在日常生活中将生活垃圾分类,减少使用不可回收利用的资源,举手之劳就可为生态文明做出贡献。节约资源就要从节约每一粒粮食开始。学校食堂的浪费现象非常严重,有人馒头咬一口就扔掉,有的饭菜一大半都倒掉。日常生活中要做到不铺张浪费,勤俭节约,积极履行“光盘行动”。教材“保护生物多样性”,论述了保护生物多样性的意义和措施。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础,也是衡量环境质量和生态文明程度的重要标志。每个人都要关爱生物、善待生命。在维持人类一定的生存质量的同时,应该从生态伦理出发,保护好生活在我们身边的任何动物、植物、微生物的基本生存权。倡导学生不吃、不用、不穿以野生动物为原料生产的产品,抵制其销售。树立科学消费、健康消费的观念,坚决摒弃滥食野生动物的陋习,改变落后的、不文明的饮食习惯。保护生物多样性,保护地球生灵,维护生态平衡,就从抵制舌尖诱惑开始,积极响应餐馆“零蛇行动”等活动。让教室里的电灯“点”长明灯,对自来水龙头流水不理不睬,任意撕毁、随意丢弃学习用品,诸如此类的浪费行为不再出现,以电子贺卡代替纸质贺卡等。

三、走向社会 传播生态文明理念

人类活动导致生态环境发生明显改变的例子在身边屡见不鲜,但大部分中学生不是没留心而是发现了也可能没有多加思考。教师可以利用这些现实生活场景引导或者是激发学生的生态思维。例如:在群落的演替教学中,展示几张拍自校园和周边公共场所:绿油油的草地上醒目地伸展着或大或小的黄泥道。学生看后反应不一:有见惯不怪的,有惊讶不解的,有可惜的,也有愤怒不平的……教师可以把其中涉及的生态文明知识渗透给学生:从这里走过的人都没意识到,他们一步步为草地编织的“金腰带”是以牺牲草地上的植物为代价,他们的生活方便了,但草地却受伤了。培养学生在日常生活中,要对破坏绿化的行为进行劝阻。生态文明建设需要全社会的共同努力,学生在日常生活中要把课堂中学到的生态文明理念,文明、节约、绿色、低碳的消费模式和生活方式向社会进行辐射,让生态文明成为主流价值观。关注我国生态文明建设存在的问题,利用假期进行调查走访,针对身边的环境污染、资源浪费、破坏生态等现象,提出建议和改进措施。推动绿色发展、循环发展、低碳发展,加快转变经济发展方式。

生物课堂教学中应该重视生态文明教育,让学生领会生态文明的精神并内化为自己的行为习惯,树立正确生态文明的情感态度和价值观,成为生态文明践行者、传播者,早日实现美丽中国的中国梦。

篇10

关键词:多烯色素 胡萝卜素 叶黄素 番茄红素 虾青素 辣椒红素

中图分类号:Q945.18 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0158-02

生物体内除了含有糖类、脂肪、蛋白质、核酸等四大类物质外,还有成千上万种次生化合物,这些化合物是四大类有机物代谢过程中衍生出来的物质,往往是是代谢的终产物,称为次生产物。这些次生产物不仅给人类提供丰富的营养保健物质和化工原料,对生物自身也具有重要的作用。多烯色素就是日常生活中最为常见的种类,但大部分读者对多烯色素等次生化合物的化学本质及用途知之甚少。本文以多烯色素为例,介绍了其常见种类的生物来源、化学结构、化学性质和保健价值,增加读者对次生化合物的认识,并为生物学教学提供参考。

1 多烯色素的化学本质

次生产物可以分为三大类:萜类、酚类和含氮次级化合物,多烯色素属于萜类化合物中的一种。萜类的结构特点可以看作是由若干个异戊二烯单位头尾相连而成的化合物,这种结构特点称为异戊二烯规律。所以萜类化合物的分子中碳原子数均为5的倍数,萜类也是根据化合物分子中异戊二烯单位的数目进行分类的,可分为单萜(10个碳原子)、倍半萜(15个碳原子)、双萜(20个碳原子)、三萜(30个碳原子)、四萜(40个碳原子)和多萜(>40个碳原子)等种类。四萜化合物由8个异戊二烯单位连接而构成,在自然界广泛存在。由于四萜化合物的分子中都含有一个较长的碳碳双键的共轭体系,所以四萜都是有颜色的物质,因此也常把四萜称为多烯色素。

2 多烯色素的常见种类

多烯色素的常见种类有胡萝卜素、叶黄素、番茄红素、虾青素、辣椒红素等,他们不仅在日常生活中极为常见,还具有重要的保健作用,逐一介绍如下。

2.1 胡萝卜素(carotene)和叶黄素(lutein)

胡萝卜素(carotene)呈橙黄色,在植物中的功能为吸收和传递光能,并保护叶绿素。胡萝卜素根据其两端的化学结构又分为α,β,γ,δ,ε等5种异构体,其中β-胡萝卜素在自然界中分布最广,含量最高,生理作用最强。具有清除氧自由基(单线态氧)、抗衰老、抗氧化、提高免疫力、预防癌症、心血管疾病等作用。β-胡萝卜素还是哺乳动物合成维生素A的前体,1分子β-胡萝卜素在人体内可转化成2分子维生素A,是目前人类最安全补充维生素A的产品,维生素A是维持眼睛和皮肤健康的重要营养成分(图1)。

叶黄素呈黄色,主要的作用是抗氧化,尤其对延缓眼睛的老化和退化具有重要作用。人类视网膜黄斑位于眼底视网膜中央,黄斑体的视网膜组织层里有大量的叶黄素,早期的解剖学家称该区域为“黄斑”或“黄点”。黄斑是感光细胞聚集的地方,负责在视野中央提供颜色和具体细节。视网膜上的叶黄素还可能起着蓝光过滤器和猝灭单线态氧的功能。俗话说“三天不吃青,两眼冒金星”,精辟概括了叶黄素的保健功能。

2.2 蕃茄红素(Lycopene)

番茄红素是一种洋红色的多烯色素,呈现明亮的红色,由于最早从番茄中分离获得,故称番茄红素。天然番茄红素存在于番茄、西瓜、南瓜、李、柿、葡萄、红莓、柑桔等果实以及萝卜、胡萝卜、芜箐、甘蓝等植物的根部。番茄红素具有很强的抗氧化作用,其抗氧化作用是β胡萝卜素的3倍,更是维生素E的100倍;是目前已知最有效的抗氧化活性物质之一。它能促进癌细胞分化,抑制癌细胞增殖,是防癌、抗癌的佳品,对于预防心血管疾病、动脉硬化,增强人体免疫系统,延缓衰老等也具有显著作用(图2)。

2.3 虾青素(Astaxanthin)和虾红素(Astacin)

青色的虾蟹高温烹制后为什么变成了红色?那是因为虾蟹体内的虾青素转化成了虾红素。虾青素和虾红素是广泛存在于甲壳类动物和空肠动物体中的一种多烯色素。其中虾青素在动物体内与蛋白质结合存在,而呈青或蓝色,高温下虾青素因氧化作用而变成了虾红素(图3)。

虾青素和虾红素是自然界优质、高效、安全的着色剂和最强的天然抗氧化剂,对人体也具有较强的保健作用,可有效清除细胞内的氧自由基,增强细胞活力,维持机体平衡和减少衰老细胞的堆积。具有保护皮肤健康,促进毛发生长,抗衰老、缓解运动疲劳、增强人体免疫力等生理功能。

2.4 辣椒红素(Capsanthin)与辣椒玉红素(Capsorubin)

辣椒的红色是一种辣椒红色素,并不辣,其辣味物质是辣椒碱。辣椒红色素也是目前热门的抗氧化剂,其主要成分是辣椒红素和辣椒玉红素。辣椒中还含有大量黄色素,黄色素主要成分是β-胡罗卜素和玉米黄质。其中红色素占辣椒色素总量50%~60%,所以呈现红色。辣椒红色素不仅色泽鲜艳,色价高而且食用安全,也具有较好的保健作用。在日常生活中需要注意的是辣椒红素在食用油中的溶解度不高,自制辣椒油呈浅浅的黄红色,而工业辣椒油往往呈深红色,这种辣椒油添加了人工的红色素,并不是辣椒红素,可能对人体有害,尽量不要食用(图4)。

3 结语

自然界为人类提供了数以万计的天然化合物,多烯色素只不过是其中一个代表性物质。了解这些化合物的化学性质和保健功能,对人们的日常生活具有一定的指导作用,也可以有助于学生了解生物资源的多样性,增加学习兴趣,丰富生物学知识,促进生物学教学。

参考文献

[1] 王凌健,方欣,杨长青,等.植物萜类次生代谢及其调控[J].中国科学:生命科学,2013,43(12):1030-1046.

[2] 李福枝,刘飞,曾晓希,等.天然类胡萝卜素的研究进展[J].食品工业科技,2007,28(9):227-232.

[3] 韩美清,赵致.番茄红素研究进展及应用前景[J].山地农业生物学报,2003,22(5):456-461.