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一、《普通遺傳學》網絡課程的主要內容
1.課程學習。本課程的任務是系統地講授遺傳學的基本原理和遺傳分析的基本方法。通過遺傳學教學,使學生了解和掌握遺傳學的基本概念、基本原理、基本分析方法和最新發展動態,學會應用遺傳學基本原理分析、解決遺傳問題;通過介紹現代遺傳學發展的最新成就,培養學生的學習興趣和獲得知識的能力及實驗設計能力,并使學生對遺傳物質的本質、遺傳物質的傳遞、遺傳物質的變異及遺傳信息的表達與調控有一個較全面和深入的認識和了解。教學的主要內容包括遺傳學的三大規律、性別決定和伴性遺傳、數量性狀遺傳、細胞質遺傳、染色體畸變、遺傳的分子基礎、群體遺傳等。網絡課程充分體現了教學設計的各個環節,使學生明確了課程的教育目的、教學要求、教學所用的教學教材、教學內容,并根據教學內容和教學策略設立了六個模塊:教學大綱、教案、教學課件、錄像、專題講解及前沿進展。教學課件涵蓋全部的教學內容,教學錄像包含理論和實驗教學的重點難點,學生可以根據自己的時間自行安排學習,教學課件結合錄像,達到最佳學習效果。在專題講解一欄中設置了遺傳學中三點測驗、遺傳力計算、遺傳疾病在人類家系中發病的概率等。前沿進展則將其最新遺傳學進展、文獻及報道的內容及時上傳,讓學生盡早了解遺傳學的最新突破。
2.知識拓展。遺傳學的發展速度是相當驚人的,在網絡課程中適量地介紹遺傳學領域研究的前沿知識及社會生活中人類健康的熱點問題,有效地擴展學生的創新性思維和提高學習熱情。該部分包括視頻資源、電子書資源、期刊文獻資源三個模塊。對普通遺傳學知識來說,一幅直觀的圖片或者一段flas的教學效果要遠勝過授課者的講解。因此,在本部知識拓展中,制作者搜集和制作了大量圖片、flas及視頻,充分展示了遺傳學的知識點,直觀性強,突出了教學重點。網絡課程中還提供了實驗技術視頻,包括有絲分裂、減數分裂、染色體畸變制片,果蠅唾腺的剖取及果蠅唾腺染色體制片的等多種基礎實驗技術。
3.交互學習。交流互動學習是教學過程中的一個重要環節。教師、學生通過網絡進行互動,對課程難點進行討論答疑,及時反饋學習效果,此信息溝通平臺增強了網絡課程的交互性。該部分包括課程作業和討論答疑版塊。其中討論答疑版塊是專門為學生答疑解惑提供一平臺,涵蓋課程討論區、常見問題、自動答疑和郵件答疑幾種形式。課程作業由教師在線給學生分班、作業、修改并完成批閱。學生可以在線上直接完成或以附件的形式提交。教師將批改后的作業重新上傳網上并做出總結。除此之外,設有通知公告一欄,有信息及時通知每一位學生。
二、《普通遺傳學》網絡課程特色
1.學習資源多元化,教育資源互補,培養了學生的自主學習。(1)課前網絡預習:主要通過教學大綱來預習。教學大綱中包含了教學內容及教學重點、難點。學生通過該部分內容,可有重點地掌握、熟悉和了解部分知識內容。(2)課后學生可通過課件和錄像的學習以進一步鞏固課堂知識,同時可以通過專業書籍、參考資料等加深印象,鞏固知識,了解遺傳學的研究進展。(3)自我測試:自我測試可以檢測學習內容是否掌握。每章課后提供有習題,包括單選題、填空、名詞解釋、問答題等多種形式。學生通過在線測試可就相關章節或全部內容進行自測,自己評估對學習內容的掌握程度,方便學生檢測自己知識的薄弱點,有目的、有針對性地學習,提高學生學習積極性。
2.突破時空界限,讓學生有充分發言的平臺。在網絡課程的界面上,可以是同步教學,亦可以是異步教學。學生瀏覽了課程上的內容,針對有疑慮的問題在討論版上提出來,師生、學生之間可以進行群體討論,也可以通過郵件答疑的方式向老師提問。這就要求教師密切關注討論進展,及時進行正確引導。教師留有的電子作業,對于基礎知識的客觀題可以提供標準試題或答案,而對于思辨的主觀題教師可以提供題源或涉及的相關知識點。教師要進行學生作業的評閱,優秀的作業可以公開展示,以資鼓勵。對于有問題的作業,可個別交流,一方面可維護學生自尊心,另一方面體現因材施教的教學方式。
三、結語
課程網絡平臺為全面促進教學改革和增強教學效果,提供了強有力的技術支持。在學生對網絡課程的評價中,有90%的學生對網絡課程表示肯定,認為遺傳學的網絡課程為學生的自主學習提供了豐富的學習資源,為其課前預習、課后復習及相關知識點的自測提供了平臺,同時遇到疑難問題可以在網上交流討論,避免有疑問找老師不方便的現象,可以很好地與教師及時溝通并解決疑難問題,調動學生的積極性和主動性,同時打破時間和空間的限制[2]。通過自測題檢測自己知識的薄弱點而查漏補缺,具有很好的實用性。
其實網絡化教學和課堂教學各有優點,二者相互區別但又相互聯系[3]。網絡化教學可以作為一種非常有效的教學輔助手段,與課堂教學相互補充,使普通遺傳學這門課達到最優的教學效果。但網絡課程不可避免地存在一些缺點,比如內容不能及時更新,學生上網條件有限,從而限制網絡課程的運用。因此,今后應根據教學實踐不斷摸索和總結,不斷改進,揚長避短,才能發揮網絡課程最大的作用。
參考文獻:
[1]劉祖洞.遺傳學(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1990.
一、結合認知沖突創設生活情境
高中學生的認知發展過程主要是指他們的觀念不斷地遭受沖擊又不斷地形成新的平衡的過程。因此,教師在課堂上可以利用學生認知的不平衡性來創設生活情境,從而到達激發學生努力學習的沖動,并希望通過學習達到更高的認知層次。
例如,教師在教授完內環境各成分之后,需要學習其理化性質,這時可以拿出一位學生的血檢指標,讓學生對其血漿化學成分進行分析并提出以下問題:①如果該學生生病了,需要靜脈注射生理鹽水,那么醫生應該使用多高濃度的生理鹽水呢?這個濃度和表中的Na+和Cl-的濃度相符合嗎?②該學生剛剛跑完3000米,但是他的血漿中的乳酸量卻不高,原因是什么呢?這兩個問題會引起學生的認知沖突,讓學生產生求知的欲望,這時向學生講授pH值和溶液滲透壓等知識,會使學生如魚得水,輕而易舉地掌握相關知識。這種通過在學生最近發展區,埋設認知沖突的方法,可有效激發學生積極探索,分析問題,解決問題的欲望,最終也會使學生的認知能力螺旋式上升到一個新的高度。
總之,結合認知沖突所創設的生活情境是一種開放式的教學情境,但并不是毫無秩序、雜亂無章。因此,教師要在不把課堂變成鬧市的基礎上,為學生營造出輕松愉快和諧的課堂氛圍,讓學生主動投入到各種認知沖突中。但是,這就要求教師要有較高的課堂組織能力,要求教師能夠收放自如,使課堂氛圍活潑而又有秩序。另外,此類教學情境中,學生的活動較多,教師要及時對學生的學習結果做出恰當的評價,因為教師準確合理的評價會使學生獲得成就感,產生愉悅的心情,進而會加倍努力。
二、結合社會熱點創設生活情境
隨著科學技術日新月異,生物科學技術也是突飛猛進,與生物學相關的社會熱點問題也越來越多,如轉基因食品、艾滋病、生物芯片、非典、航空育種等,都是社會熱點問題,也是學生關注的社會現象。高中生不同于初中生、小學生,他們并不滿足于書本和課堂上獲得的知識,他們還會從社會活動中吸取豐富的知識。教師可以充分利用高中生的這些特點,在學習與這些問題有關的知識時,以社會焦點問題為素材,經過合理的銜接、加工和設疑,創設生活情境。如果將這些內容融入生物教學過程中,創設生活情境,不僅可以激發學生的學習興趣,還能擴大學生的視野,培養學生的社會責任感。
例如,在教學《基因突變和基因重組》時,教師可以創設這樣的生活情境:“神舟”五號飛船載人飛行成功,同行的還有航天員楊利偉以及河南省一百余克作物種子(主要是“彩色小麥”)。“彩色小麥”是我國著名育種專家周中普和李航利用“化學誘變”、“物理誘變”和“遠緣雜交”三結合,經過數十年潛心鉆研才培育成功的,這種小麥鈣鐵以及蛋白質的含量遠遠超過普通小麥,同時還含有普通小麥所沒有的微量元素碘和硒。據李航介紹,這種三因素結合的育種方法采用的是單一射線,種子進入太空后,就會受到綜合射線,甚至是人類未知射線的作用,在這種情況下,就會給種子提供物理誘變的機會,產生的二代種子可以選擇無數的育種材料,這樣就會為優質保健的小麥新品種提供豐富的育種基因資源。但是,這種“彩色小麥”回到地球后,是否都能產生有益變異?如果將植物帶回地球種植后,發現該植物的隱形現狀變成了顯性現狀,那么帶這種顯性現狀的種子是否能大面積推廣呢……
再如,在學習病毒時,可以禽流感、SARS、甲型H7N9流感等事件為典型素材;學習富營養化時,可以用太湖藍藻事件為事例;學習細菌時,可以列舉幽門螺桿菌的發現為材料;復習遺傳的基本規律和伴性遺傳時,可以舉例貴州山區某對夫婦生下的“紅、綠、白三色女兒”,即以紅綠色盲和白化病等創設情境,激發學生的求知欲望,讓學生感知科學的魅力,并深入思考,找出正確答案。同時,創設的這類生活情境一般都能使學生感覺到學有所用,讓學生認識生物學的作用和價值,極大地激發了學生的學習熱情。
三、結合談話或肢體語言創設生活情境
教師在教學過程中,可以利用生動的語言和豐富的肢體動作來創設一定的教學情境,激發學生的學習熱情,調動學生的學習積極性。教師在運用語言和肢體語言時,要注意語言的樸實幽默、抑揚頓挫,同時輔以恰當的肢體動作,這樣就增加了語言的感染力。主要是為了通過教師生動的語言描述,為學生營造新鮮而熟悉的生活事例,讓學生積極探索。
例如,教師在教學《內環境與穩態》時,可以創設這樣的情境:就在前不久的運動會上,某班一位男生跑完5000千米比賽之后,直冒冷汗,臉色蒼白,當場暈倒,當這位學生被送到醫院后,經過檢查,醫生給他靜脈注射了葡萄糖液。試問:醫生為什么要給他注射葡萄糖液呢?再問:靜脈注射的葡萄糖液通過哪些途徑才能到達體內細胞呢?這樣可讓學生在教師創設的虛擬情境中積極探索和思考,加深對知識的理解。
再如,在教學《孟德爾的豌豆雜交實驗(一)》時,教師可以利用樸實有趣的語言和恰當的肢體語言來創設生活情境。例如,俗話說:“龍生龍,鳳生鳳,老鼠的兒子會打洞”、“種瓜得瓜,種豆得豆”,這些都描述了遺傳學的現象,那么遺傳學到底都有哪些規律呢?這就是本節課所要研究的孟德爾的豌豆雜交實驗。
教師利用這種精簡樸實的語言,簡明扼要地創設了生活情境,吸引了學生的注意力。
四、結合多媒體創設生活情境
多媒體作為科學技術發展的產物,已經廣泛地運用到中小學教學中,高中生物教學也不例外。多媒體為高中生物教學創設了豐富多彩的生活情境,解決了創設情境的諸多難題。
例如,教師在教學人教版高中必修一《生命活動的主要承擔者――蛋白質》時,可以利用多媒體先展示大頭娃娃,引發學生的好奇心,接著對這些圖片加以解釋:“這就是安徽某地劣質奶粉的受害者,從圖片中的大娃娃,同學們顯然可以看到這些寶寶的頭都是很大的,明顯是發育不良,缺乏營養,俗稱大頭娃娃。這種事情發生的原因是什么呢?主要因為劣質奶粉中蛋白質的含量太低,而人體缺乏一定量的蛋白質就會導致發育不良,可見蛋白質對人體是非常重要的。那么日常生活中哪些食品富含蛋白質呢?它又有哪些作用呢?正所謂結構決定功能,那么蛋白質的結構又是怎么樣的呢?”這時學生會列舉生活中很多富含蛋白質的食品,同時也會說出蛋白質的作用,更有學生提出蛋白質是由氨基酸構成的。教師可以提出:“氨基酸又是什么東西呢?它是如何形成蛋白質的?顯然這就是本節課所要學習的重點內容。”最后在學習完本節課的內容后,再讓學生思考并討論蛋白質的意義,使整節課前后呼應,完美結束。
再如,教師在教學人教版高中必修一《細胞中的無機物》時,可以先通過多媒體播放一段有關佳得樂飲料的廣告,學生一看,都興奮異常,教師及時提問:“廣告中為什么說佳得樂解口渴,更解體渴呢?”這時學生會互相討論,爭先恐后地解釋:“運動后大量出汗,人體會流失大量的水和無機鹽,而佳得樂飲料中正好含有大量的水和無機鹽,補充人體運動后所需,更解體渴。”“同學們說得非常好。事實上,水和無機鹽統稱為無機物,這就是本節課所要學習的內容:細胞中的無機物。”教師自然引入了本課的學習內容。在講解水在細胞中的形式和無機鹽的相關內容時,可以再回顧一下廣告內容。這種通過多媒體技術的運用,給學生制造直觀的視覺沖擊,可為課堂教學添瓦增彩。
另外,利用多媒體創設的生活情境,可在培養學生信息收集能力的同時,也提高了學生對提供的信息內容的真實性和信息資源的可靠性的辨別能力,這有利于學生養成終身學習的習慣。例如,白血病是對人類健康產生嚴重威脅的疾病,俗稱“血癌”。教師可以請學生利用互聯網搜索白血病患者的相關信息,以及目前的治療信息。在學生搜集信息的同時,教師還可以引導學生重點搜索白血病的患病率、發病機理、現在的治療方法以及對白血病的預防措施等相關信息。
五、結語
總而言之,日常生活中到處都是生物現象,通過筆者的教學實踐和學生的教學反饋,學生反映最多的還是要讓課本知識多和日常生活相聯系。教學中,教師應注意創設生活化的教學情境,讓生活中的一些問題和課本知識相結合,這樣必然會使學生產生強烈的學習興趣和求知欲。另外,創設的各類生活情境其實是相互聯系的,并非割裂而毫不相關的。在實際教學中,教師應該根據教學需要創設各種生活情境,并對它們進行優化組合,以取得最優的教學效果。
參考文獻
[1]李正坤.把生活帶入課堂,把知識變成藝術――談高中生物教學模式創新[J].中國科教創新導刊,2007(26).
[2]胡慶華.聯系實際,使生物教學生活化[J].今日科苑,2010(4).
[3]李云紅.生活:高中生物課程如何生活化[J].教育教學論壇,2011(11).
【關鍵詞】痤瘡;中西醫;治療;研究進展
【中圖分類號】R2-031【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-6851(2014)05-0103
1痤瘡發病率及危險因素
近年針對痤瘡發病率研究結果差異較大,不同地區、不同民族、不同年齡發病率不同。對痤瘡危險因素的研究,文獻報道也不盡相同,多數學者認為痤瘡的發生和飲食因素、睡眠、化妝品的使用等生活習慣相關,同時還和皮膚性質及遺傳因素相關。
11發病率和危險因素
針對冀南地區城鄉青少年痤瘡患病率研究顯示,青少年痤瘡患病率為39 1%。其中城市和農村的發病率亦不同,城市痤瘡患病率為45 0%,農村痤瘡患病率為32 8%,城市患病率高于農村。
針對珠海地區10~18 歲年齡組座瘡患病率研究[3]顯示,痤瘡患病率為535%,其中男549%,女516%,痤瘡后瘢痕發生率為71%,12 歲年齡組瘢痕發生率為05%,其后瘢痕發生率逐年增加。影響因素是年齡、睡眠時間少、涂化妝品、中性皮膚、油性皮膚、混合型皮膚等6 項為危險因素,檢驗顯示擠捏皮疹為座瘡后瘢痕的危險因素。中國東北地區青少年痤瘡的流行病學研究顯示,青少年痤瘡的總體發病率為5130%(男性發病率為5274%,女性的發病率為4965%)。性別差異在統計學中具有重要意義(P
12痤瘡遺傳因素的實驗研究
目前關于痤瘡發病機制的研究己得到公認,其發病機制主要是雄激素作用、毛囊皮脂腺導管角化異常、皮脂腺過度分泌及痤瘡丙酸桿菌的作用,此外,遺傳因素在痤瘡的發病過程中起到很重要作用。國外采用系譜分析法、雙生子法、種族差異比較法對座瘡進行了一些遺傳學的研究。美國膚色研究中心通過對不同種族尋常痤瘡患者的皮脂腺大小、發病率高低、皮損處嚴重程度進行研究,發現種族之間有差異,認為遺傳因素起重要作用。Goulden V 等的研究結果:痤瘡的遺傳度在50%~90%到之間,提示座瘡的發病與遺傳密切相關。有人用雙胞胎做研究,看遺傳基因對痤瘡的影響,認為基因占有重要的作用,基因因素可解釋各部位和年齡段的痤瘡嚴重程度,特別是背部的痤瘡。但是14 歲的時候,環境因素卻是影響痤瘡發生的主要因素。基因對面部痤瘡的影響女孩小于男孩。
近年有人研究腫瘤壞死因子TNFA-308 G/A 多態性和痤瘡的關聯,研究結果表明,TNFA-308 G/A 多態性可能與土耳其人的痤瘡易感性有關聯。還有研究顯示痤瘡人群里,TNFα-857 minor t 等位基因是一個保護因素。同時也注意到minor-308 A 等位基因在女性痤瘡患者中發生率更高。腫瘤壞死因子基因的遺傳變異可能影響患痤瘡的風險。
2痤瘡的中醫辨證治療
痤瘡是常見病,多發病,患病后證型復雜,容易復發。中醫辨證治療痤瘡有很大優勢,臨床療效顯著。
在痤瘡的臨床辨證治療時,有醫家采用中醫皮膚病性病學中痤瘡分型,將尋常痤瘡分為4 型:肺經風熱型、腸胃濕熱型、脾虛痰濕型、肝郁血瘀型進行治療,取得了較為滿意的療效。還有參照《中藥新藥臨床指導原則(試行)》2002 年版中醫辨證分型,分為肺熱型,濕熱型,沖任不調型,血瘀痰凝型進行治療。這些辨證分型的方法在臨床治療上都能取得滿意療效。
余土根則根據中醫臟腑經絡學說,面部分屬不同的臟腑經絡,發病部位的不同,邪毒涉及的臟腑各異。他認為,皮損聚集于前額、鼻頰溝、鼻尖,多與肺胃有關;在口周,多與脾有關;在面頰兩側,多與肝有關;泛發于胸部、肩背部等皮脂分泌旺盛處,則多與任督二脈有關。按照此觀點把痤瘡分為肺胃血熱型,脾胃濕熱或脾失健運型,肝經濕熱型,腎陰不足型進行治療。
據痤瘡發病的病因病機,從濕熱論治,有人認為濕熱蘊結型是痤瘡的主要辨證分型。濕熱蘊毒、濕熱致瘀、濕熱毒瘀是痤瘡的病理過程, 而祛濕清熱、解毒、化瘀合理配伍是痤瘡治療的關鍵。
還有學者從虛論治尋常痤瘡,比如按照東垣的脾胃陰火學說,在治療痤瘡時認為七情內傷或飲食勞倦傷及脾胃,脾胃氣虛;或因過用寒涼藥物,克伐脾胃之氣,而致脾氣不升,則濕氣不化,濕邪下流于腎,擾動腎中龍雷之火,以致龍雷之火上犯。上乘土位則消谷善饑,循陽明經而上熏于面,則面起痤瘡。所以應用益氣升陽散火法治療不典型痤瘡。
綜上所述,中醫辨證分型治療痤瘡目前已不僅僅局限于傳統的風熱、肺熱和血熱,提出了從心、肝、腎、脾論治及濕熱、痰凝、氣滯、血瘀、熱毒、沖任失調、陰虛等辨證治療觀點,并且在臨床取得滿意療效。隨著人們生活水平的提高,人們對損美性皮膚病也更加重視。深入研究本病發生和發展的規律,全面完整規范的總結痤瘡的治療有重要的臨床指導意義。
參考文獻
關鍵詞: 現代生物科技專題 基因工程 細胞工程 胚胎工程 生態工程
新課程標本中的必修模塊是生物科學的核心,對于提高學生的生物知識必不可少,選修模塊能夠滿足學生的多樣化學習,為學生進一步學習生物科學知識奠定基礎。因此這就要求高中生物教師具備一定的專業知識技能和素養才能在教學中起到引領的作用。尤其是選修教材,可能對于部分教師來說自己都是摸著石頭過河,仍處于摸索之中。
選修課注重的是理解和應用,理論結合實際,所以教師在講解的時候不需要過于深和專,只要學生能理解即可。每個工程的重點在于基本概念和原理的講解,比如生態工程的原理就是一個重點知識,要求學生在記住這幾個原理的同時學會應用。在教學中還要注意知識點之間的銜接,比如基因工程和蛋白質工程就是緊密聯系在一起的,動物細胞培養和動物組織培養的區別,等等。有些知識點是比較難理解的,比如胚胎工程——《受精階段》,所以教師要想辦法把這部分內容以通俗易懂的形式呈現給學生。最重要的是要結合高考的要求,要求學生多做題,進行不定時的檢測等有針對性的強化訓練,以不變應萬變。以下是我總結的每個專題的學習和教學建議,不足之處還請各位同仁批評指正。
1.基因工程
由于基因工程在必修教材的學習中已經打下了一定的基礎,因此學生比較熟悉這部分內容,學習起來也容易得多。本章教學既要使學生應用已有的遺傳學知識解決新問題,又要啟發學生將理論知識應用于實踐,懂得無論是獲得目的基因,還是進行蛋白質改造,基因工程的最終目的都是造福人類。
本章的重點是基因工程的概念,工具和操作過程。在導入新課的時候可以從現實生活入手,例如:抗蟲棉在當今社會生活中的應用,我們日常生活中吃的大米、植物油等好多都是轉基因食品,引發學生的思考,從而得出基因工程的概念。基因工程涉及必修教材中DNA的結構、復制、表達酶等基礎知識。所以在教學中教師有可以向學生提問:DNA是靠什么把一個個脫氧核苷酸連接起來的?要使DNA分子斷裂需要用什么處理?等有關的問題,既復習原來的知識,又可以引出基因工程的工具酶等。由于基因工程的操作過程比較抽象,學生難以理解,教師可以借助多媒體輔助教學,使學生加深對基因工程的理解。
2.細胞工程
細胞工程包含了植物細胞工程和動物細胞工程兩大塊。突出了細胞工程的發展和基本技術在實際中的應用等方面的知識。重點在于微生物的細胞融合技術,植物體細胞培養,單克隆抗體的制備技術。本專題看似抽象神奇,但是也有很多我們熟悉的內容。
在教學中教師要注意不同知識之間的銜接,例如:植物組織培養和植物體細胞雜交的區別和聯系,動物細胞培養和動物體細胞克隆的區別于聯系,動物細胞融合和單克隆抗體的制備的區別和聯系,等等。高考中不可避免會考查到相關知識。單克隆抗體的應用是個熱點問題,與當今社會的生物科學發展聯系緊密。學生要熟練掌握該項技術的原理和制備過程,因為這也是高考選修題的一個考點。
細胞工程是在學生學習必修一細胞與分子的基礎上進行的,教學中可以引導學生先回憶細胞有關的知識,從而引出細胞工程的內容,對于比較抽象的部分盡量做到借助多媒體輔助教學,以動態直觀的形式呈現給學生,使其便于理解。不要采用“滿堂灌”的形式,給學生留出一部分的時間讓他們理解。同時對學生提出一些問題如:(1)植物組織培養的過程中影響脫分化和再分化的條件有什么異同點?(2)動物細胞融合和植物細胞融合常用的促融合因子是什么?(3)雜交瘤細胞的特點是什么?單克隆抗體的優點是什么?(4)常用什么方法去除細胞壁?原生質體和原生質層有什么區別,等等。這樣可以培養學生分析解決問題和交流與表達的能力,也加深了他們對知識的記憶能力。
3.胚胎工程
本專題是在動物生殖與發育的基礎上,了解動物早期胚胎發育的規律,即哺乳動物胚胎發育的基本過程和胚胎工程的主要原理,技術,以及在生產上的應用。同時結合現代生物技術中的最新熱點,闡述了胚胎干細胞及其研究進展。本節的重點是胚胎發育的基本過程,胚胎工程的原理和技術。該專題對于學生和老師來說都比較陌生,所以教學中要從日常生活中學生已有的理論知識出發,激發學生的學習興趣。
受精過程的兩個階段是個難點,學生不容易理解,可以提出:必修教材中的受精過程,胚胎移植的基本程序,以及生理學基礎,要求學生掌握,教學中應注意多舉例子來說明問題。關于胚胎分割應強調分割的時期(桑葚胚或者囊胚)和注意的問題(胚胎分割時應注意對內細胞團均等分割且分割的分數不宜過多)。對于體外受精這部分知識,教師可以通過試管嬰兒的介紹很自然地引入,教授過程最好圖文結合,讓學生明確這是有性生殖過程。
胚胎干細胞的技術及應用可以借助多媒體教學,同時讓學生通過閱讀教材總結交流三類干細胞的特點和功能。
4.生態工程
關鍵詞:微生物學;教學;改革
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)14-151-02
微生物學是高等院校生物類相關專業的專業基礎課,是遺傳學、細胞生物學、分子生物學、基因工程、酶工程、發酵工程等理論及其實驗課程的基礎。21世紀是生命科學的世紀,微生物學作為其重要組成部分之一,其發展速度前所未有。為適應學科發展,微生物教學改革勢在必行。筆者結合教學實踐談談自己在微生物學實踐改革教學工作中的若干體會。
1 教學內容優化
1.1 優化教學內容,建立合理的知識體系 教師的備課絕不是簡單意義的“背課”,而是在熟悉教學內容的基礎上,講稿必須通過提煉升華,詳略得當,重點突出地呈現給學生,啟發式的引導學生完成學習任務。突出各章節的主要內容框架,讓學生建立自身的知識結構體系。例如在介紹細菌細胞的模式構造時,分別講授一般構造和特殊構造。一般結構包括細胞壁、細胞膜、核區和細胞質等。細胞質組成和細胞膜的磷脂雙分子層等在生物化學中已學習,所以重點講述細菌細胞壁和細胞膜不同于其他生物和部分細菌的特殊構造。通過比較革蘭氏陽性和陰性細菌細胞壁結構的不同,真細菌和古細菌細胞膜的差異,減輕學生記憶的負擔。既要做到層次清晰,要點明確,又要考慮利于學生理解和記憶。
1.2 精減理論課堂教學時間,傳授學生學習方法 理論課時要精減,不要滿堂灌,重在教會學生如何去學習,而不僅僅是知識本身的掌握,也包括學習方法的傳授。對于記憶性強的內容,教會學生如何將各個知識點聯系起來,融匯貫通,舉一反三。例如在介紹春日霉素產量突變株的篩選方法時,聯系到其他抗生素分離方案的設計。將微生物學理論學時由過去的54學時精簡為36學時。對于微生物遺傳變異和育種,傳染與免疫等章節,因為已在遺傳學和免疫學中詳細講述,故只是略講甚至不講。
1.3 理論和實踐相結合 微生物學是一門實踐性和應用性很強的學科。盡量做到理論和實驗同步,將相關理論通過學生親自動手做實驗去進行驗證,或利用理論課學到的知識運用到實驗中。例如學完微生物乳酸代謝類型,學生通過乳酸飲料的制作,了解到嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌是通過同型乳酸發酵,利用糖類產生乳酸,酪蛋白凝固形成凝固型酸奶。這樣既有效鞏固了理論知識,又能大大激發學生的學習興趣,達到事半功倍的教學效果。
2 教學方法改革
教學教與學是矛盾對立統一的雙方。教,是教學中的主要矛盾方面;教師在教學中起主導作用。學,是教學中的次要方面;尤其在課堂教學中學生始終處在被動一方。但教學目標的實現是要通過學生來完成,學生是教學活動的主體。
2.1 重視輔助教學手段運用 輔助的教學手段可以促進矛盾雙方的轉化,使學生的被動學習轉化為主動求教、主動探索、主動學習。所以好的教師、好的教學設計、應當在促進矛盾轉化上下工夫。
狹義的教學簡單說來,就是“教師教學生學”。作為教師來講教授過程是重要的,但更重要的是教會學生。作為學生來講,知識是重要的,但是比知識更重要的是獲得知識的方法。
2.2 引進先進教學模式 采用國際先進的討論式教學模式,設定幾個熱點問題的討論課題,布置給學生課后收集資料,在課堂上以小組的形式進行討論,并各抒己見,抒發自己的感想。這樣既最大限度地激發了學生的積極性,又讓學生深刻體會到學以致用,為掌握微生物學知識,增強學生的自信心。同時,促進了學生思維方式的開拓,有利于實現培養創新型人才的目標。例如讓學生規劃一份平菇的栽培生產方案、今日和未來艾滋病治療手段研究方案等。
3 教學手段的更新
傳統的黑板加掛圖的時代基本已被現代化教學方式多媒體教學所替代。隨著計算機網絡技術的普及,現代教育已邁入多媒體時代。多媒體教學對于推動教育教學改革,增強教學效果,提高人才質量發揮了越來越重要的作用。微生物學的研究對象是一些肉眼看不見或看不清的微小生物。教師的文字講解通常是抽象的,學生難以理解,學習效果不佳。而多媒體具有直觀性,動態性,交互性,圖、文、聲并茂,信息量大等特點,具有許多對于教育、教學過程來說是特別寶貴的特性與功能。(論多媒體教學的優勢 武漢化工學院現代教育技術中心 彭軍)例如在講述原核微生物形態構造時,球菌、桿菌和螺旋菌分別以金黃色葡萄球菌,大腸桿菌,霍亂弧菌等真實的電鏡照片呈現,學生很快從直觀的感官意識中,輕松地區分各類微生物形態,且印象深刻;在描述病毒對人類健康危害時,推薦學生觀看《埃博拉病毒》,了解埃博拉病毒從感染人類,潛伏到病發1周時間的詳細過程。
4 教學考核方法變革
考試主要是考查學生對所學知識和技能的掌握情況。傳統的考核方式由作業+考試。為全面檢測學生對課程的掌握情況,我們盡量做到考核方式的多元化,即期末試卷、小組討論、實驗報告、實驗設計、操作考試等。避免學生不夠重視實驗課,我們將微生物學理論與實驗設成兩門課,分開計分。理論課期末考試成績為主,占70%;平時作業和考勤占30%;實驗課期末卷面成績占50%,實驗報告、實驗操作和口試占50%。實驗操作考試采用抽簽的方法,抽取考試項目。每學期第一次實驗課,除了讓學生了解實驗室的基本規章制度外,還要強調實驗報告寫作的規范,注重實驗結果的分析,尤其對于實驗失敗的同學,協助他們總結失敗原因,實事求是的記錄實驗數據,并鼓勵他們利用課余時間重做這些實驗。
5 結語
總之,在微生物學課程教學方面做了一些嘗試,在教學的各個環節進行了一些創新。從實踐結果來看,已經取得了一定的成效。加強了學生實驗技能,培養了學生獨立思考分析問題能力,提高了教學質量和教學效果。但是,教學改革任重道遠,永無止境。今后還必須繼續探索,以適應時代的要求。
參考文獻
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關鍵詞:目標教學法;模塊式教學;階段性目標;多樣化考核
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號:1672-8122(2012)08-0139-03
一、引 言
目標教學法是美國著名教育學家和心理學家本杰明?布魯姆(B.S.BLOOM.1913—)提出的,其教育理論主要體現在“掌握學習”、“教學目標分類”、“教學評價”三個方面,其宗旨是為了使學生達到掌握學習。該理論對于“大面積”提高教學質有很大指導作用,在世界范圍內引起了很大的反響。目標教學法的理論符合我國教學改革的需要,適合我國的國情,因此,近幾年來,對目標教學法的理論引進,對其研究日趨活躍,教改實驗范圍越來越廣。
教學評價是以教學目標為依據、制定科學的評價標準,運用科學的技術和手段,對教學效果進行診斷性評價、形成性評價和終結性評價,確定是否達到教學目的。教學評價工作的好壞,直接影響著教學質量的高低。
《經濟動物生產學》是動物生產學類的學科之一,隸屬于動物科學專業的專業課。經濟動物是除傳統畜禽、家魚以外,處于馴化馴養狀態的、具有特殊經濟價值的和一定養殖規模的特需動物。已被許多專家所公認。
由此確定了涉及到從低等動物到高等動物,數十種物種如水貂、狐貍、貉、犬、毛絲鼠、麝鼠、海貍鼠、兔、鹿、麝、熊、蛇、鱉、龜等。該門課程是對動物科學專業開設,也就是說,在學生學習了生產學專業基礎課如動物營養學、飼料學、遺傳學、育種學、繁殖學、獸醫學等專業基礎課以后學習,以馴化為基礎,選擇馴化較為成功、馴養歷史較長、養殖量較大、成規模生產的動物為主,如水貂、狐、貉、犬、毛絲鼠、麝鼠、海貍鼠、兔、鹿、麝、熊、鴿子、雉雞、鴕鳥、蜂、蠶,而非野生動物和傳統農用動物。具體內容涉及到養殖簡史、國內外養殖概況與養殖前景、生物學特性、品種與繁殖技術、遺傳特性與育種、營養需要與飼料、飼養管理、產品性能、采收與加工、場地建設與設備等生產學內容。
本科教學質量令社會各界擔憂。事實上,學生的學習態度和成績兩極分化現象比較嚴重。據不完全調查,在校學生中,50%左右的學生能嚴格要求自己,態度端正,認真學習,成績力求更好,爭去保研保博或者考研;有10%左右的學生無故曠課、遲到早退、不認真聽課、課堂睡覺、看課外書、發短信、聽音樂、閑聊、繡十字繡、抄作業等現象較為嚴重,不及格率較高,且從不顧及及格與否,也沒有產生壓力。出現上述情況的原因是多方面的,這與家庭教育、社會影響以及教育制度、生源質量、教學方法、教學態度等等問題有關。如何確保并不斷提高教學質量,已成為社會關注的熱點問題。其中,良好的教學方法和考核辦法是提高教學質量的有效途徑之一。
本文通過對于和多樣化考核在《經濟動物生產學》教學改革中的應用,梳理目標教學規范教學過程,采用多樣化考試制度,使得教學和考試聯動,以期提高《經濟動物生產學》課程的教學質量。
二、梳理教學目標
根據教學大綱要求,梳理《經濟動物生產學》教學目標(見表1)。
表1 《經濟動物生產學》教學目標
總目標 章的目標 節的目標(*為難點,**為重點內容) 作
業 備注
掌握動物馴化及其經濟動物生產理論和技術 緒論 掌握動物馴化理論與方法 經濟動物 略
引種**
動物馴化
第一章
水貂 掌握水貂生物學特性、產品性能及其水貂生產技術 水貂的生物學特性
貂品種與繁殖*,**技術 與實習結合
貂遺傳特性*與育種
貂營養需要*與飼料配制技術** 與實習結合
貂飼養管理** 與實習結合
貂皮性能*、采收、加工與品質鑒定 與實驗、實習
結合
第二章
狐 掌握狐生物學特性、產品性能及其狐生產技術 狐的生物學特性
狐的繁育*,**
狐的飼養管理
狐皮性能與品質鑒定** 與實驗、實習
結合
第三章
貉 掌握貉生物學特性、產品性能及其貉生產技術 貉的生物學特性
貉的繁育*,**
貉的飼養管理
貉皮性能與品質鑒定** 與實驗、實習
結合
第四章
兔 掌握兔生物學特性、產品性能及其兔生產技術 兔的生物學特性
兔的品種與繁殖技術** 與實習結合
兔的遺傳特性*與育種** 與實習結合
兔的營養需要*與飼料配制
技術** 與實習結合
兔的飼養管理** 與實習結合
兔產品性能*、采收、加工與
品質鑒定** 與實驗、實習
結合
兔場的設計、建造與設備 實習
第五章
鹿 掌握鹿生物學特性、產品性能及其鹿生產技術 鹿的生物學特性
鹿的品種與繁殖技術** 與實習結合
鹿的遺傳特性*與育種** 與實習結合
鹿的營養需要*與飼料配制
技術** 與實習結合
鹿的飼養管理** 與實習結合
鹿產品性能*、采收、加工與
品質鑒定** 與實驗、實習
結合
第六章
鴿 掌握鴿生物學特性、品種性能及乳鴿生產技術 鴿的生物學特性
鴿的品種與繁殖技術**
一、總體評價
5年來,福建省高考生物學試題嚴格遵循《普通高等學校招生全國統一考試大綱(理科·課程標準實驗)》和《福建省理科綜合考試說明》(下簡稱《考試說明》)的要求,按照既有利于高等學校選拔人才,又有利于中學實施素質教育的原則,結合我省普通高中生物學課程教學的實際情況進行命制,較好地完成了國家命題到本省自主命題的平穩過渡。
生物學科高考試卷的命制充分體現普通高中生物學課程的基本理念,體現對知識、能力、情感態度與價值觀等方面的課程目標的考查,著重考查考生對基礎知識、基本技能的掌握程度和綜合應用所學知識分析、解決問題的能力和探究能力,重視從“知識立意”向“能力立意”的轉變。
1.遵循《考試說明》,保證命題的穩定性和連續性
福建省高考生物學試題的命制嚴格遵循《考試說明》提出的命題原則,在突出以能力測試為主導,關注學生的發展潛能的同時,強調理論與實際的聯系,關注考生生活經驗、學習特點和認識水平。在試卷結構、試題類型、考查方式上保持了一定的穩定性。試題內容科學、嚴謹,有較高的信度、效度,必要的區分度和適當的難度,尤其在難度方面,基本符合《考試說明》的要求。
在考查內容的選擇上,強調生物學課程屬于科學課程的性質,重視對學生生物科學素養的考查,以《考試說明》對理解能力、實驗與探究能力、獲取信息能力和綜合運用能力等要求為著力點,嚴格執行《考試說明》所規定的考試范圍與知識內容掌握程度的要求,不超綱,不出偏題、怪題。試題考查的知識覆蓋面較廣。5年來考查的知識點與各模塊之間的分值比例,見表1。
表1 2009-2013年福建省高考生物學試卷各模塊分值
與考查知識點的數量
由于在整份理科綜合試卷中,生物學科所占的試題量與分值最少,但從表1可見,近3年所考查的知識點都維持在28個左右。在有限的題量中,還能涵蓋了大部分的知識點,充分體現了試卷的覆蓋面。同時,各模塊之間比例基本保持穩定,兼顧到各模塊內容的考查。
保證命題的穩定性和連續性,還體現在試題的閱讀量上。5年來的試卷,在文字量上,都保持在2500個字左右,同時,思維量和答題量也進行了合理的控制,一般答題書寫的文字量在110個字左右,保證考生有充分的思考與作答時間。
2.突出主干知識,強調重要概念考查
根據《考試說明》的知識內容的要求進行命題,5年來共計考查了知識內容表中81個知識點,還有19個知識點未考查。未考查的是《考試說明》規定掌握要求為Ⅰ層次的,也就是所謂的識記部分的內容。而多次重復考查的內容大都落在學科主干且掌握要求為Ⅱ層次的知識點上。5年來,生物學試題考查了學生有關光合作用、呼吸作用、生命調節、遺傳規律及基因工程等主干知識,這些知識占歷年試卷的80%以上。
從對知識內容考查的趨勢來看,不強調考查枝節內容,而強調核心內容的考查;不強調考查單純的生物學事實,而強調對生物學概念、原理的理解和應用的考查;不強調對內容記憶情況的考查,而強調對分析、綜合等思維能力的考查。在命題中較好地處理了概念性知識與事實性知識間的關系。試題圍繞生物學科的重要概念進行命制,摒棄簡單的識記和再現知識的命題舊思路,放棄對“梢枝末節”事實性知識的考查,注重考查學生生物科學素養。
3.注重能力立意,凸顯實驗能力的考查
在近5年的試卷中,涉及最多的是對實驗與探究能力的考查,每年考查實驗與探究能力的試題所占分值都達到全卷的40%以上。在這些試題中,除了考查教材所要求的生物學經典實驗的目的、原理、方法和操作步驟等,更多的是考查探究能力所要求具備的實驗思想、方法、技能,以及科學史上完成科學發現所經歷的實驗過程。
試題對經典實驗的考查不局限于識記實驗的內容,著重考查學生對經典實驗中所蘊藏的科學方法和科學精神的領悟。試題一般涉及到調查法、觀察法、實驗法等生物科學方法的理解和應用,強調考查學生的實驗素養。凸顯實驗能力的重要性,充分體現生物學科的理科屬性與學科特點。
4.重視情境創設,突出生物學素養考查
為了確保試卷的科學性,5年來,利用生物學各分支學科的真實的實驗數據與研究結果作為素材,設計試題情境,見表2。
表2 2009-2013年福建省高考生物試題相關情境
試題情境材料來自生物學各專業研究文獻,通過命題教師的加工,使信息的呈現方式符合考生的認知水平和閱讀習慣。試題情境設計新穎,文字敘述簡練,設問指向明確,注意難度與區分度,多方位地考查學生綜合運用知識的能力。
從具體的情境出發,在考查考生基礎知識、基本技能的同時,試題更注重對生物學科能力和學科思想、方法應用的考查,突出生物學素養考查。從具體的、真實的實驗背景出發進行命題,這是我省生物學科自主命題的主要特點與風格。
二、典型試題回顧
隨著命題從“知識立意”向“能力立意”轉變,深入落實命題指導思想,在歷年的試卷中都涌現出注重能力考查的典型試題,這些試題較好地處理了“知識”與“能力”關系,符合《考試說明》對四種能力的考查要求,試題的立意也得到了中學教師的認可。
1.強調基本概念之間的聯系,重視考查理解能力
從“能力立意”出發,強調基本概念及其相互聯系,使得概念性知識的考查,歸屬到理解能力的考查范疇。一道試題不再簡單地考查單一的概念,而是通過概念之間的聯系進行設問,包含了多個的概念。既強調考查概念的內涵和外延,也重視由概念構建的知識框架的考查。這在選擇題的命題上體現的尤為明顯,多是通過結合圖與表進行命制,利用對圖表的推論與解讀,達成理解能力的考查。
例1(2011年福建卷第4題)下表選項中,甲、乙、丙三者關系能用右下圖表示的是( )
該題通過甲、乙、丙之間的關系圖來組織命題。在教材中,該關系圖只見于甲狀腺激素的分級調節,但命題時,將其推廣到生態系統的物質、能量的流動及內環境成分的轉換關系,不再以某個模塊的單一概念為考查對象,強調概念之間的聯系。考查考生構建概念模型的能力。在實測中,本題為中等難度。如果將表中對應的甲、乙、丙的概念順序進行變換,還可以提高該題的難度。
2.細化、深化學科主干知識,考查分析判斷能力
進一步細化、深化主干知識的考查,且對主干內容的考查常常進行跨模塊的綜合,對學生的分析與判斷能力提出了較高的要求。
例2(2011年福建卷第5題)火雞的性別決定方式是ZW型(ZW,ZZ)曾有人發現少數雌火雞ZW的卵細胞未與結合,也可以發育成二倍體后代。遺傳學家推測,該現象產生的原因可能是:卵細胞與其同時產生的三個極體之一結合,形成二倍體WW后代的胚胎不能存活。若該推測成立,理論上這種方式產生后代的雌雄比例是( )
A.雌∶雄=1∶1 B.雌∶雄=1∶2 C.雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1
該題也是對減數分裂這一主干知識的深化,考查了減數分裂、性別決定等知識的掌握情況和運用水平。試題提供了必要的情境材料和所需的遺傳學內容,并不要求考生死記硬背一些簡單的遺傳學事實性知識,因此,在試題中給出了火雞的性別決定方式以及雌、雄火雞的性染色體組成。命題時還考慮到學生容易跌入的“陷阱”,在設置答案選項時回避了最容易出錯的答案:雌∶雄=2∶1,確保已經掌握相關知識的考生有機會重新進行審題,得出正確答案,充分體現了人文關懷。本題在實測中屬于較難題。
3.整合、拓展教材實驗,考查實驗與探究能力
部分中學生物學教師認為“做實驗不如講實驗”“不做實驗一樣考出好成績”。其實不然,對實驗意識和實驗能力的考查是生物學高考的一個重要內容。為了減少或避免出現上述錯誤的認識,充分利用高考的導向作用,考查中,常對教材中要求及出現的經典實驗進行整合和拓展,在考查實驗意識的同時,盡可能考查考生的實際動手能力。
例3(2009年福建卷第1題)下列對有關實驗的敘述,正確的是( )
A.在觀察洋蔥細胞有絲分裂實驗中,將已經解離、漂洗、染色的根尖置于載玻片上,輕輕蓋上蓋玻片后即可鏡檢
B.對酵母菌計數時,用吸管吸取培養液滴滿血球計數板的計數室及其四周邊緣,輕輕蓋上蓋玻片后即可鏡檢
C.在葉綠體色素提取實驗中,研磨綠葉時應加一些有機溶劑,如無水乙醇等
D.檢測試管中的梨汁是否有葡萄糖,可加入適量斐林試劑后,搖勻并觀察顏色變化
該題采用《考試說明》規定的實驗作為情境材料,考生可通過實驗敘述與自己實驗時的沖突進行判斷,試題考查考生的生物學實驗基本技能,有利于加強學校、教師與學生對生物學實驗的重視,具有一定的教學導向作用。本題亮點在于B選項,選項所涉及的是血球計數板的使用方法,由于許多學校并不開設該實驗,造成考生無法準確判斷該操作的正確性。本題解題時考生可用排除法,因此,實測中本題屬于容易題。
4.關注社會熱點與生活實際,考查獲取信息與綜合分析能力
以現實問題包括熱點問題為試題情境,為考生提供運用學科知識分析、獲取信息、解決實際問題的載體,考查考生獲取信息與綜合分析能力。這類試題能較好地考查學生生物科學素養。
例4(2013年福建卷第27題)為探究鉛中毒對大鼠學習記憶的影響,將大鼠分為四組,其中一組飲水,其余三組飲醋酸鉛溶液,60天后進行檢測。
檢測a:用下圖水迷宮(池水黑色,大鼠無法看到平臺)進行實驗,大鼠從入水點入水,訓練其尋找水面下隱蔽平臺,重復訓練4天后撤去平臺,測定大鼠從入水點到達原平臺水域的時間;
檢測b:測定腦組織勻漿鉛含量及乙酰膽堿酶(AchE)活性。AchE活性檢測原理:AchE可將乙酰膽堿(Ach)水解為膽堿和乙酸,膽堿與顯色劑顯色,根據顏色深淺計算活性。
請回答:
(1)表中用于評價大鼠學習記憶能力的指標是____,通過該指標可知____組大鼠學習記憶能力最弱。
(2)ACh是與學習記憶有關的神經遞質,該遞質由突觸前膜釋放進入____,與突觸后膜上的受體結合,引發突觸后膜____變化。ACh發揮效應后在____酶的催化下水解,本實驗是通過檢測單位時間內____的生成量,進而計算該酶的活性。
(3)表中結果表明:腦組織鉛含量越高,ACh水解速度越____。
(4)水迷宮實驗過程中,使短期記憶轉化為長期記憶的措施是____,以此強化神經元之間的聯系。
該題結合的背景是有關環境污染對人類的影響。試題通過水迷宮實驗探究鉛中毒對大鼠學習記憶的影響,考查考生在新情境中運用科學探究的方法,分析與解決實際問題的能力。試題關注鉛污染,與生活實際相結合,并不回避污染這一熱點問題。試題的亮點在于不僅考查了鉛污染對記憶能力的影響,還關注學習活動中重復學習的意義。本題屬于容易題。
在考查獲取信息能力方面與綜合分析能力方面,生物科學發展史上的重要事件也是命題中常用的素材。
例5(2012年福建卷第5題)雙脫氧核苷酸常用于DNA測序,其結構與脫氧核苷酸相似,能參與DNA的合成,且遵循堿基互補配對原則。DNA合成時,在DNA聚合酶作用下,若連接上的是雙脫氧核苷酸,子鏈延伸終止;若連接上的是脫氧核苷酸,子鏈延伸繼續。在人工合成體系中,有適量的GTACATACATG的單鏈模板、胸腺嘧啶雙脫氧核苷酸和4種脫氧核苷酸,則以該單鏈為模板合成出的不同長度的子鏈最多有( )
A.2種 B.3種 C.4種 D.5種
該題以生物科學發展史上,開展DNA測序的原理作為背景,引入一個教材上沒有出現生物學名詞“雙脫氧核苷酸”,要求學生從題干中獲取信息,并對所得到信息進行分析、處理。考查的知識點著重落在學生對DNA復制和堿基互補的理解上。如果教師在平時的教學中關注DNA測序原理的相關內容,對考生的信息獲取能起到一定的幫助作用。本題在實測中有較好的區分度、信度,屬于中等難度題。
三、對自主命題的幾點思考
1.貫徹能力立意,加強綜合運用能力考查
5年來,福建省高考生物試題的命制大多是以具體實例為素材,以基本知識為載體,以考查能力和素質為重點而展開設問的。試題多關注考查考生的探究能力,對中學生物學教學能重視探究能力的培養,有著良好的導向作用。可以說是在現行教材知識框架體系的下,命制出的具有較高考查層次的試題,基本上達到了《考試說明》有關能力的要求,較好地體現了素質教育和創新能力培養的要求。
但是,縱觀5年來我省高考生物試題,不難發現對知識考查的內容還是占一定比重。雖然,原封不動地源于教材上的、僅靠死記硬背就能得分的試題幾乎沒有,但識記能力考查的內容還是存在,且較多地停留在低層次的水平上。對于考查考生從自然現象和社會生活實際出發,運用相關生物學知識,綜合地分析與解決問題能力的內容,相對還較少,雖然這樣的試題已在逐年提高中。
在高考重視能力立意的大環境中,命題者應該認真領會《考試說明》對于能力考查的要求,不斷提高試題的新穎性,避免落入俗套,確保考試的有效性和公平性。創設真實的、生產生活實踐中的生物學問題,考查學生發現、分析、解決問題的能力,不應過分的強調知識的覆蓋面。在適當的時候,也可推出新的題型,強化對生物學科能力的考查,例如,可推出實驗設計題,實驗評價題,繪圖說明題等,提升綜合運用能力考查的比例,為全面考查考生的綜合運用能力開辟嶄新的途徑。
2.保持利于選拔但又不增加考生負擔的試卷難度
高考是常模參照考試,其難度指標常用考生的通過率來表示,是由參與考試的考生的整體水平決定的,它是試題對考生知識和能力水平合適程度的指標,社會對高考試題的難度問題十分敏感,試題過難,會讓中學應試教學更加明顯,加重學生負擔,試題過易,不能有效區分各類學生,達不到選拔的目的。所以,在高考中科學地調控難度非常重要。但是決定試題難度的因素很多,以試題的命制技術為例,是否讓學生理解試題的情境,試題語言表述的準確與否,設問的指向明晰與否都是構成試題難度的要素。在目前的高校招生錄取現狀下,應該把握一定的試題難度,而不應該一味地提高試題難度以體現命題者的水平。
5年來,我省生物高考試卷的總體難度均在0.62左右,符合《考試說明》的難度要求,能較好地體現試題的區分能力,也有利于減輕高中學生過重的課業負擔。且與全國卷生物試題命題要求相當,實現了平穩過渡,試題也以中等難度試題居多,因此,保持現有的試題難度指標及難、中、易題所的比例具有重要的現實意義。
3.嘗試命制開放性的主觀題以測量學生的學科能力
為了提高考試的信度和效度,我省的生物高考試題包括非選擇題部分,通常都使用客觀題的形式對考生進行考查,試題提供的情境或設問比較有限制性,開放度比較低,很難考查考生真實水平。主觀性試題的數量比較少,具有開放性的主觀題更是少之又少。
1材料和方法
1.1細胞培養人卵巢癌細胞株OVCAR3購自ATCC細胞庫,用含10%的胎牛血清的RPMI1640培養液,于飽和濕度、37℃和5%CO條件孵箱中培養,2~3d換液傳代21次,取對數生長期細胞進行實驗。1.2MTT法觀察細胞增殖抑制率將細胞濃度調整為1×10/L,接種于96孔培養板,每孔200μl,設置實驗組和空白對照組,每組設3個復孔。分別孵育0、24、48、72h,實驗結束前4h加入5g/L的MTT20μl,37℃孵育4h后棄上清,加入150μl的二甲基亞砜(DMSO),置酶標儀測490nm波長處的吸光度(A)值,計算不同濃度XAV939(購自上海惠誠生物科技有限公司)作用不同時間的抑制率。1.3流式細胞儀檢測細胞周期收集對數生長期OVCAR3細胞,計數,以61.0×10/孔接種于6孔板,常規培養使細胞貼壁。設置實驗組和對照組,每組3個重復,每24h換液一次;48h后終止培養,PBS洗滌細胞2次,用不含EDTA的胰蛋白酶消化后收集細胞,PBS再洗滌2次,5ml70%的冰乙醇固定至少2h。離心后冷PBS洗滌細胞2次,加入500μlRNase(0.25mg/ml),37℃孵育30min。50μg/ml的碘化丙啶(PI)4℃避光染色,1h內流式細胞儀檢測。1.4流式細胞儀檢測細胞凋亡收集對數生長期OVCAR3細胞,計數,以61.0×10/孔接種于6孔板,常規培養使細胞貼壁。設置實驗組和對照組,每組3個重復,每24h換液一次;48h后終止培養,PBS洗滌細胞2次,用不含EDTA的胰蛋白酶消化后收集細胞,1BindingBuffer洗滌(重懸、離心)2次,加入200μl1BindingBuffer重懸細胞,加入10μlAnnexinV-FITC,低速渦旋混勻,室溫避光染色15min,再加入300μl1BindingBuffer及5μlPi,室溫避光染色5min后流式細胞儀檢測。1.5Westernblot檢測蛋白表達水平收集對照組及實驗組A2780細胞,提取蛋白質,測定蛋白含量后,進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS—PAGE)分離蛋白。電泳條件為100V2h。電轉移至硝酸纖維素膜上,條件為50V2h。TBST洗膜3次(5min/次)后用5%脫脂奶粉封閉1h。將一抗(CyclinD1兔抗、Bcl-2兔抗均購自ProteinTech,PARP1兔抗購自博奧森生物技術有限公司)按說明書稀釋,并與膜一起封閉到塑料膜內,4℃過夜。經TBST洗膜后加抗兔IgG-HRP二抗(購自DAKO),室溫2h。化學發光、顯影、定影。洗膜后顯色。統計分析應用SPSS統計軟件進行分析,數據以表示,進行t檢驗。
2結果
2.1XAV939對卵巢癌細胞增殖的影響MTT法結果顯示,XAV939可以明顯抑制OVCAR3細胞的增殖并呈現劑量依賴性和時間依賴性(圖1)。2.2XAV939對卵巢癌細胞周期和凋亡的影響細胞周期檢測結果顯示,經XAV939作用的卵巢癌細胞發生G1期阻滯,即處于G1期的細胞所占比例明顯增加,且4μM、8μM、16μM劑量組和對照組之間存在顯著性差異(圖2-A)。另外,凋亡檢測結果顯示,XAV939可促進OVCAR3細胞凋亡,使其凋亡率明顯上升,且4μM、8μM、16μM劑量組的凋亡率和對照組的凋亡率之間存在統計學差異(圖2-B)。2.3Westernblot觀察XAV939對卵巢癌細胞CyclinD1、Bcl-2蛋白表達以及PARP剪切片段水平的影響結果顯示XAV939作用后:(1)OVCAR3細胞的CyclinD1、Bcl-2蛋白表達水平呈濃度依賴性遞減;(2)而PARP剪切片段水平相對于未經XAV939作用的對照組來說明顯增高(圖3)。
3討論
關鍵詞:環境監測 生物傳感器 生物大分子標記物
一、引言
生物技術具有和其他現代高新技術相同的主要特征,諸如開發周期短、效益高的特點,從現階段來看已經突破了基礎的理論研究階段,從自20世紀70年代以來開始逐步進入技術應用階段。隨著現代生物技術理論研究的不斷深入,其應用的范圍得到了進一步的拓寬,不但在食品工業、高新技術農業、藥品和發酵工業中得到了廣泛的應用,同時還在環境科學、環境監測評價及防治中發揮著極其重要的作用。可以預見,生物技術必將成為環境科學中重點應用的技術。
二、生物技術的研究要點
1.生物技術的研究特點
1.1以生物作為研究對象,不過多地依賴于地球上的有限資源,主要在于對再生資源的開發和利用。
1.2研究環境相對簡單可行,生物技術的研究基本上都是在常溫、常壓下進行,研究過程相對簡單,可實現連續化操作,同時具有良好的環境友好性,能有效地節約能源,減少對環境的污染。
1.3利用生物技術開發的生物制品具有純度高、質量優和安全可靠的特點,是未來新產品開發的一個新途徑。
1.4能有效的解決傳統技術下不能予以解決的難題,能根據人類的需求對生物的品種進行合理的改良,創造出更加具有經濟價值的生物類型。
三、常規監測技術中微生物的應用
水體中的致病菌有可能引起各種傳染病,因此,水質的細菌學測定,特別是腸道細菌的檢驗,在環境質量評價、質量衛生監督等方面具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數量較少,直接監測比較困難,而且檢查結果為陰性也不能保證絕對安全,因此在實際工作中常選用糞便污染指示菌——大腸菌群作為代表 。另外還有發光細菌法、污染物致突變的微生物監測,藻類與水質污染監測方式,用于監測水環境的微生物學指標是可行的。
四、生物傳感器
1.BOD微生物傳感器檢測儀(BODs)
生物化學需氧量(BOD)是環境監測工作中的一項重要指標,它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國內外普遍規定樣品在 20℃的溫度中培養5d,分別測定培養前后的溶解氧, 二者之差即為BOD5 值,以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復雜,耗時長,且干擾因素多,結果準確度及重現性差,不能及時為環境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學依據,無法滿足當前環境監測中快速測定的要求。因此,快速、準確測定水體中 BOD 一直是環境監測中的一大難題,而BOD微生物傳感器檢測儀就能滿足這一要求,因此得到廣泛應用。
2.DNA生物傳感器在環境污染監測中的應用
基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環境領域中獲得了廣泛應用。近年來,隨著分子生物學和生物技術的發展,人們開發了以核酸探針為識別元件,基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優先控制污染物的檢測以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究,在環境污染監測中具有潛在的巨大應用前景。
3.可檢測化學制劑和生物制劑的生物傳感器
美國田納西大學(位于美國田納西州諾克斯維爾)的研究人員利用由生物工程技術制成的、存在雜質時會發出藍綠輝光的微生物,開發成功一種基于芯片的環境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發光型生物指示器IC(bioluminescent bioreporter IC,簡稱 BBIC)的器件技術可在眾多的應用(從航天器到反恐)中巧妙地檢測出氨、鋅等各類化學物質。
4.光纖化學/生物傳感技術
光纖技術與光譜分析技術的有機結合就構成了光纖傳感技術。光纖傳感技術突破了光譜分析的傳統模式,光可由光纖直接導入樣品,而樣品不必放入光譜儀中就能進行測定。特別適用于環境污染物、生物藥物,以及生產過程的原位、在線監測和對樣品的無損測定。早在十幾年前,人們就曾經預言:光纖傳感技術的出現將不可避免地引起分析實驗室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環境科學與生命科學的發展,對各種與人類生存環境密切相關的化學物質的測定和變化過程的監測,已顯得特別突出和重要。由于光纖化學/生物傳感技術具有實時、在線及遠距離自動監測和對樣品無損測定等特點,人們對它在海洋環境監測中的應用給予了較多的關注,特別是在溶解氧、pH、濕度和水質毒性等監測要素的應用。
五、生物大分子標記物
隨著社會對環境保護的日益重視和分子生物學技術的發展,將生物大分子標記物的檢測應用到環境監測中已經成為一種趨勢。生物大分子標記物檢測由于其測定指標全面、準確、系統且具有特異性等優點。生物大分子標記物是指生物體內的一些對外界環境變化敏感并能產生一些可檢測變化的大分子物質,這些大分子物質能夠反映環境變化對生物體的影響。
1.核酸分子標記物檢測
核算分子標記物檢測方法有核酸分子損傷檢測技術、報告基因標記技術及DNA芯片技術。
2.蛋白分子標記物檢測
環境中的許多污染物能直接與生物體內的蛋白質發生反應從而對生物體產生影響,或者誘導 (或抑制)生物體內一些基因的表達從而影響生物體內一些蛋白質的量。因此,生物體內的許多種蛋白都可以作為環境中有害物質暴露的生物標記物應用于環境監測中。蛋白分子標記物檢測方法有酶分子標記物檢測、金屬硫蛋白( Metallothione in ,MT)的檢測、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in , HSP)的檢測及抗氧化劑防御系統的檢測。
六、微核技術
環境污染已經成為全球共同關注的一個熱點問題。為了檢測出已經存在或潛在的危害,各種環境污染監測技術應運而生。植物微核技術是根據遺傳學上染色體畸變的原理而建立的一種環境污染的生物監測方法,在對大氣、土壤、水環境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測方面得到了廣泛應用。國內外大量的對比實驗研究表明,該方法普遍適用于檢測環境致突變物,已經成為環境污染監測的有效工具。微核技術可用于監測大氣污染,監測土壤污染,監測水污染,監測有機物污染,監測重金屬污染,監測物理輻射污染。