普通生物学课程论文范文大全初中
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普通生物学课程论文范文大全初一
高中生物论文生物新课程教材与校本教材资源整合的开发利用【摘 要】针对生物新课程教材实施过程中存在的问题,通过对其进行问题的调查、分析,在本校及其他高中学校进行新一轮生物新课程教材与校本教材资源整合利用的开发研究,促进高中生物教与学方式变革、优化课堂教学。【关键词】生物新课程教材;校本资源;整合研究一、问题的提出(一)生物新课程教材有许多优点,但对于乡镇中学的学生、教师而言,由于教学设备的相对落后,信息量不充分,学生体验不足,实施起来有一定难度。从2008年9月采用了生物新课程教材后备课组成员在校内外展开调查而表明,大多生物教师对新课程在体现新课程理念方面的变化给予了肯定,学生在课堂气氛、自主学习能力、合作精神、敢于发表不同的意见、学习兴趣等发生了可喜的变化.备课组成员通过与部分教师、学生的座谈发现,我们学校作为农村学校,而且又是普通中学的一所高中学校,但在实施过程中发现了一些问题,生物新课程有许多优点,但对于乡镇中学的学生、教师而言,由于教学设备的相对落后,信息量不充分,学生体验不足,实施起来有一定难度。(二)生物新课程教材的问题太侧重于大城市的实际,而偏离了农村,特别是偏远山区的实际;另外,有些例子又过于理想化。因此生物新课程教材在实施过程中我们教师发现配套资源不完善;对教学内容难度把握不准;缺乏新课程实施的指导等。生物新课程教材重视知识在现实生活、生产中的应用.对新课程教材中用来引入的例子,我们的教师大部分的看法是:5%的认为“足够多了,切合学生的实际”,9%的认为“改编一下即可”,1%的认为“根本不合用,按教师的想法重新编拟例子”.因此在生物新课程教材的实施过程中我们教师明显感觉到配套资源不完善;对教学内容难度把握不准;缺乏新课程实施的指导等.据我们调查的生物教师们反映,新教材的问题太侧重于大城市的实际,而偏离了农村,另外,有些例子又过于理想化。用一位老师的话说“显然新教材是给大城市学生使用的(有点过激,但是也有不少老师有这种说法)”.因此我们备课组成员认为:生物新课程教材进一步推广时应注意:加强与新课程教材相关资源的建设,即在本校及其他高中学校(箬横中学、大溪中学等)进行新一轮新课程教材与校本教材资源整合的开发利用研究(三)加强高中生物浙科版新课程教材与校本教材资源整合利用是适应教育改革的需要,也是根据学校的适应需要而出发的,是势在必行。具体适应需要的必要性体现在以下几方面:1、生物校本教材资源的使用是要学生在生物新课程学习中能轻轻松松地理解知识、消化知识、掌握知识,并且能够灵活运用知识,解决问题。生物校本教材资源是教师为顺利完成教材内容,为使学生顺利接受知识,所利用的一切资源。它包括生物课堂演示实验、分组实验和课外小实验的补充;生物新课引入的问题、故事;章节练习题,学生课外探究活动的计划等。所采用手段包括:CAI课件、录像带、投影片、自制教具以及外出参观等,因此生物校本教材资源的使用是要学生能轻轻松松地理解知识、消化知识、掌握知识,并且能够灵活运用知识,解决问题。2、生物校本教材资源在配合生物新课程教材下能与农村中学学生成长的需要相一致,能与农村中学的教育目标相一致。开发符合农村高中生物新课程教材的校本课程,必须树立新的教育理念:生物校本课程的开发要指向人的发展,指向学生专业知识和专业技能的提高,指向学生就业能力的提高和个性的张扬。只有在这一理念下,正确认识和处理国家课程、地方课程和校本课程的关系,才能使三者相辅相承,相互渗透,有机结合。农村中学生物校本课程的开发必须重视学生专业知识的培养、就业技能的锻炼和综合素质的提高。惟有如此,生物校本课程在配合生物新课程教材下才能与农村中学学生成长的需要相一致,才能与农村中学的教育目标相一致。加强与生物新课程教材相关资源的建设, 制成与我们这样学校实际教学相适应的每一节课的CAI课件、幻灯片、课前小故事、课后的思考题、探究方案等3、生物校本教材资源的开发对浙科版统编生物新课程教材和大纲起到补充、印证、丰富和发展作用。生物校本教材资源的开发建设要遵循调查研究,尊重事实的原则,经过细致的研讨,去粗取精,去伪存真,反复对比,力求真实可靠,对统编教材和大纲起到补充、印证、丰富和发展作用每学期在校内开展一次新课程的教学活动的课堂问卷调查和学生对新课程教材实施中的满意度问卷调查,为生物校本教材资源利用和开发提供保障。结合我们学校的实际情况:学校坐落在农村,学生也大部分来自农村家庭,这一代的学生基本上独生子女,从小受各方面的宠爱,生性有点娇懒,家长管制得也少,而且生源相对重点中学来说文化基础很薄弱,因此在生物新课程教材实施时,在选择校本教材内容和编排校本教材内容要注重两点:其一,将现实资源的发掘与统编教材、大纲要求结合起来,作为统编教材的必要补充。其二,把对文献资料的运用和对现实生活中“活”资料的运用恰当地结合起来,引导师生充分关注。4、利用因地制宜,发掘资源开发为生物校本教材资源与生物新课程教材的整合利用奠定基础。校外成熟的条件性课程资源虽然相对稀缺,但素材性课程资源却十分丰富,如何建立校内外课程资源的协调利用机制,这也是有机整合农村高中学校生物校本教材建设资源的一个重要困难;另外,在学校广泛自主地进行生物校本教材开发之后,如何尽快建立对学校校本教材建设的指导、管理和评估机制显得日益迫切,从而能很好的整合到新课程的教学中。因此我们备课组成员认为:生物新课程教材进一步推广时应注意:加强与生物新课程教材相关资源的建设,即在本校及其他高中学校进行新一轮生物新课程教材与校本教材资源整合利用的开发研究,同时意识到需要教师的大量心血,它需要教师的大量积累,从生活中收集材料,从学生中收集材料,从各种报刊、杂志中收集材料,从电脑中收集材料。然后进行加工整理,制成与我们这样学校实际教学相适应的每一节课。二、策略与实践(一)与校本教材资源整合利用的策略1、准确理解生物新课程教材《标准》对模块式的课程和教材设置的要求高中生物学新课程由三个必修模块和三个选修模块组成。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。学习这些内容有助于学生更深入地理解生命活动的规律,理解科学的本质、过程和方法,了解并关注生物科学技术在社会生活、生产和发展中的应用。属于公民素养的基本要求。选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。选修模块分别侧重生物技术、生物学与社会和生物科技进展,为学生选择学业和职业方向提供帮助。但生物科学的内容浩如烟海,发展迅猛,课标模块内容与课标要求是否存在落差,这还必须通过实践发现问题,不断完善模块内容的设置。2、研究生物教科书内容的编写意图,创造性地使用生物教科书生物新教材与原教材相比的新特点:重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构;突出科学过程与方法,培养学生的科学探究能力;关注科学、技术和社会的关系,深化情感、态度和价值观教育;改革教材的呈现方式,促进学习方式的转变;改进作业系统,促进评价的改革。在次建议各校高中新课程实验年级备课组要至少备齐5个版本的教材。对比研究不同版本教材对知识内容的选择、编排和呈现方式等,加深理解高中生物新课标对知识内容的要求,并依据课标优化组合不同教材的课程资源市高中新课程实验年级中心组要组织专门的研究小组进行研究,并及时地将研究结果通过全市教研活动提供给各校参考。要摒弃过去那种“轻大纲,重教材”、“教学就等于教教材”的旧观念,树立“以课标为基本依据,以教材为基本素材,充分利用多种教学资源来进行教学”的新观念。(二)生物新课程教材与校本教材资源整合利用的实践--教与学方式的转变、优化课堂教学是新课程教材与校本教材整合利用得以真正落实的重要保证。1)感知和体会知识内容的变化知识体系的变化 按课标要求,不再是普通生物学体系 每个模块的教材各围绕一定的主线展开,并根据学生的认识规律,确定知识内容的呈现顺序,使之形成结构合理的知识体系。处理好基础性和先进性的关系知识内容的深难度总体上维持在现行教材水平,避免出现深难重。基础不等于经典。基础性应当是现代意义上的基础性。如免疫。通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。选修课集中体现先进性,同时注意学生的接受能力。基础性与先进性之间有时矛盾,要灵活变通。如水分子的跨膜运输。让学生搜集最新进展的资料。2)、探究能力目标和内容的变化加强科学方法教育,关于科学方法的内容《分子与细胞》——观察和实证,《遗传与进化》——假说—演绎,《稳态与环境》——系统分析、 建立数学模型。改进探究活动的设计。安排丰富多样的科学探究活动,让学生通过活动体验过程,领悟和运用方法鼓励思考和讨论。鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、小资料、技能训练、练习、自我检测等栏目中,有许多关于科学过程和方法的思考题,可以帮助学生领悟方法,活跃思维,提高科学探究能力。 3)、教材呈现方式的变化生物新课程加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习, 变单纯的叙述式为图文结合,增设重要栏目。①有些问题,不是直接给出答案,而是让学生自己探究;②探究活动的写法重在引导,探究的课题、材料用具和方法步骤不作过死的规定;对于难度较大的探究活动,教材提供了参考案例; ③介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性;吸引学生兴趣,提高思维的活跃程度,促进探究性学习。我们备课组通过生物新课程教材与校本教材资源的整合利用尽可能地缩小《标准》的理念与教学实践之间的落差,促进高中新课程实验稳步地开展。具体实践的理论指导及实际操作如下:1、提倡多种教学方式(包括校本教材探究实验的开展)在新课程教材的实际教学中的有效运用,优化教学过程。新课程提倡新的学习方式并不是否定传统的学习方式,而是要发挥不同学习方式的优势,根据具体的知识内容、课型、学校条件、学生情况等对传统的和新型的学习方式进行优化组合,实现学习方式的多样化。(1)组织好学生的探究性学习高中新课程标准将“倡导探究性学习”作为课程理念,必将有力地推进教师教学行为的改变。但教材在设计探究活动时,存在着相当的困难。这些教材内容与课标要求的落差,需要教师去弥补,即利用当地的课程材料,当地的生态环境及与社会生产、生活有关的生物学问题;为此,为了激发学生的学习兴趣,我们备课组成员在生物学科中尝试实施开展了新课程校本教材探究实验--体验制备真核细胞三维结构模型的制作比赛并在校园进行展览,取得相当好的效果,充分调动了学生学习该学科的兴趣。 (2)把握生物新课程教材与校本教材资源整合利用对实际教学中的预设与生成的关系。课堂教学是预设与生成的辩证统一。一方面,只有生成没有预设的课堂教学是不可思议的,这样的“生成”实质上是“放羊”,是放弃教学的责任和教师的责任,会严重影响课堂教学的质量;另一方面,只有预设没有生成的课堂教学是死气沉沉的,这样的“预设”不仅会严重束缚课堂教学中师生的“生成”能力,而且会慢慢扼杀师生的创新精神、探究欲望和生命活力。在实施新课程的过程中,既要切实改变课堂教学中只有预设没有生成的僵化模式,又要对只求生成忽视预设的现象引起足够的重视。三、成效与分析我们发现新课程教材与校本教材资源整合利用存在一些问题。(一)高中新课程教学与校本教材资源整合利用中也存在许多问题。1.教育观念滞后的问题由于传统的习惯势力,部分老师在设计教学的过程中常常是把知识结构、难点和重点反复掂量,围绕它考虑教学过程如何展开,而忽略了学生能力的培养,以及情感、态度和价值观方面的目标的实现只有对课程目标有全面和深刻的理解,才能使教学活动的组织符合课程标准的总体要求。2.各校的课程资源问题 现在各学校教学硬件还不很足,不少教师过去是仅仅依据一本教科书、一册教参,就年复一年地教下去。现在实行新的课程标准,必须依托丰富的课程资源,一方面教师有责任发掘和利用多种课程资源,但更重要的方面是学校要有相应的投资和建设。各校应尽可能地完善图书资料、实验室及相应的器材,还有网络资源等,至少为各备课组配齐5套不同版本的教材。新的课程标准与原来执行的教学大纲,存在着显著的差别。新课标是适应全面推进素质教育,深化教育改革的需要,是适应新世纪人才培养的需要而制订的。执行这个课程标准,对于课程管理部门、学校教育行政部门、教学研究部门的工作人员,对于教材编写者和课程的教师,都是全新的任务。教学活动是极富创造性的活动,同一内容的教学,不同教师都会有自己的教学策略、方法和风格,可以说,教学活动也是极富个性化的活动。但不管什么样的创造,不管什么样的个性,都应该是更出色地达到新课程的目标。(二)对高中新课程教学与校本教材资源整合利用中存在的问题的解决对策。在高中新课程实施的过程中,我们根据学校的实际寻找有效的策略,扬长避短,尽量把该模块开设模式不利因素的影响降到最低。一般地说,我们可以采取下列措施:(1)应把把宣传和计划做在前,整体安排高中新课程两年教学;(2)对《标准》和教科书的研究应比实施提早,以便及早发现问题和寻找对策;(3)在新课程教材的实施中适当结合老教材知识;(4)适时的针对本校学生的实际情况自编想应的校本练习资源;(5)为适应新课程教材的改革趋势,经常在本校开展各种校本探究实验;(6)在课余开设各种选修,在学生选择特长科目发展方向时,给予及时的指导;等等。
一、摘要 二、现代生物技术与健康 1、现代生物技术中蛋白质与健康 2、现代生物技术中糖类与健康 3、现代生物技术中与健康 4、现代生物技术中与健康 三、总结 四、后序 五、鸣谢 六、参考文献 关键词:现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康 摘 要 现代生物技术以其越来越重要的经济价值和科研价值而逐渐受到人们越来越多关注。据估计生物技术可以给人类创造数千亿美元的收入,但比这更重要的是现代生物技术挽救了数亿人的生命。最典型的例子就是青霉素的使用,因为青霉素的使用而使人类的平均年龄增加十几年。人类的生活条件也因生物技术的使用而大有改善。我国作为一个拥有十三亿人口大国,生物技术对保证国民的身体健康起着举足轻重的作用。那么现代生物技术与健康又有哪些连系呢?带着这些问题,我们小组对此进行了调查。希望通过我们的探究活动性报告,使您对现代生物技术与健康的关系有更深入的了解! 现代生物技术与健康 1、现代生物技术中蛋白质与健康 (1)蛋白质的定义及概述 蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子,每一条多肽链二十~数百个氨基酸残基不等;各种氨基酸残基按一定的顺序排列,蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,折叠或螺旋构成一定的空间结构,从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。 蛋白质(protein)是生命的物质基础,机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体质量的3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质8kg。人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。被食入的蛋白质在体内经过消化分解成氨基酸,吸收后在体内主要用于重新按一定比例组合成人体蛋白质,同时新的蛋白质又在不断代谢与分解,时刻处于动态平衡中。因此,食物蛋白质的质和量、各种氨基酸的比例,关系到人体蛋白质合成的量,尤其是青少年的生长发育、孕产妇的优生优育、老年人的健康长寿,都与膳食中蛋白质的量有着密切的关系。 (2)蛋白质的生理功能 1、构成蛋白质的身体。蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。人体的每个组织:毛发、皮肤、骨骼、内脏、大脑、血液、神经等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。可见蛋白质对人的生长发育非常重要。 2、修补人体组织。人的身体由百兆亿个细胞组成,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。反之,人则经常处于亚健康状态。组织受损后,若不能得到及时和高质量的修补,便会加速肌体衰退。 3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。可以在体内运载各种物质。比如血红蛋白一输送氧、脂蛋白一输送脂肪、细胞膜上的受体和转运蛋白等。 4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。 5、维持体液的酸碱平衡。 6、免疫细胞和免疫蛋白:有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。七天更新一次。当蛋白质充足时,这个部队就很强,在需要时,数小时内可以增加100倍 7、构成人体必需的各种酶。我们身体有数千种酶,每一种只能催化一种生化反应。相应的酶充足,反应就会顺利、快捷的进行,我们就会精力充沛,不易生病。否则,反应就变慢或者被阻断。 8、激素的主要原料。激素可以调节体内各器官的生理活动。如胰岛素是由51个氨基酸分子组合成,生长素是由191个氨基酸分子合成的。 9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。维持神经系统的正常功能:味觉、视觉和记忆。 10、胶原蛋白:占身体蛋白质的 ,生成结缔组织,构成身体骨骼。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑(在大脑脑细胞中,很大一部分是胶原细胞,并且形成血脑屏障保护大脑)。 11、提供生命活动的能量。 (3)现代生物技术在蛋白质重点应用 保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要8克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。 蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年:成长发育停滞、贫血、智力发育差,视力差。 蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。 面对这些问题营养师根据人体对不同蛋白质的需要量进行膳食调配以及人工添加或减少蛋白质的方法来保证人体内蛋白质含量的相对稳定。而生物学家则通过生物制药技术研发出一些新型的药品,这些药品不仅能促进人体对蛋白质的运输和吸收,而且还能预防由于外界环境或病毒引起的蛋白质变性。当然在临床医学上,这些变性因素也常被应用来消毒及灭菌。对防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂(如疫苗等)的必要条件。此外在蛋白质领域运用的现在生物技术还有X线衍射技术和磁共振技术等。它们的应用都能有效控制和制备蛋白质,促进人们的身体健康。 2、现代生物技术中糖类与健康 (1)糖的定义及概述 糖是一类化学本质为多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在肌体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式。葡萄糖和糖原都能在体内氧化提供能量。 食物中的糖是机体中糖的主要来源,被人体摄入经消化成单糖吸收后,经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢。机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他已糖代谢等。 (2)糖的生理功能 糖分是我们身体必不缺少的营养成分之一。人们摄入谷物、蔬菜等,经过消化系统转化为单糖(如葡萄糖等)进入血液,运送到全体细胞,作为能量的来源。 血液中所含的葡萄糖,称为血糖。体内各组织细胞活动所需的能量大部分来自葡萄糖,所以血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。正常人在清晨空腹血糖浓度为80~120毫克%。空腹血糖浓度超过130毫克%称为高血糖。如果血糖浓度超进160~180毫克%,就有一部分葡萄糖随尿排出,这就是糖尿。血糖浓度低于70毫克%称为低血糖。可见于饥饿时间过长,持续的剧烈体力活动,严重肝肾疾病,垂体前叶机能减退、肾上腺皮质机能减退等。低血糖时,脑组织首先对低血糖出现反应,表现为头晕、心悸、出冷汗以及饥饿感等。如果血糖持续下降到低于45毫克%,就可发生低血糖昏迷。 如果从食物中摄取的糖一时消耗不了,则转化为糖原储存在肝脏和肌肉中,肝脏可储存70~120克,约张肝重的6~10%。细胞所能储存的肝糖是有限的。如果摄入的糖分过多,多于的糖即转变为脂肪。当食物消化完毕后,储存的肝糖即成为糖的正常来源,维持血糖的正常浓度。在剧烈运动时,或者长时间没有补充食物情况,肝糖也会消耗完,此时细胞将分解脂肪来供应能量。 人类的大脑和神经细胞必需要糖来维持生存,必要时人体将分泌激素,把人体的某些部分(如肌肉、皮肤甚至脏器)摧毁,将其中的蛋白质转化为糖,以维持生存。 (3)现代生物技术在糖类中的应用 由于血糖高和血糖低对人体来说都是有害的。为此,有关科学家为了保证人体内糖类的正常供应,对低血糖人群提供含有浓缩糖的含片和糖果。开发出浓缩糖技术,保证他们维持血糖浓度恒定。而对高血糖患者,则用降血糖药物加以控制。在临床上静脉滴注葡萄糖过快,也会出现血糖升高的现象。所以对于血糖过高的病人点滴速度不应过快,而这些也都基于一定生物技术基础上。从而保证了人们身体的健康。 3、现代生物技术脂质与健康 (1)脂质的定义及概述 脂质(lipids)是脂肪及类脂的总体,是一类不溶于水而易溶于有机溶液,并能为机体利用的有机化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或称甘油三酯。脂肪的生理功能是储存能量及氧化供能。类脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等,是细胞的膜结构重要部分。 (2)脂质的生理功能及影响 脂肪是人体重要的储能物质,当人们摄食过足时,人体会将多余的能力主要以脂肪形成储存下来。过去的日子中,在旧的封建思想的影响下,人们总以“肥头大耳”为富贵的象征,甚至到当今社会。但肥胖并不是富,更是一种负担。肥胖会带来许多疾病,威胁健康,甚至造成死亡。当人们身体肥胖,自然他们的血液中脂质的含量升高,随着血液的全身巡回,使他们和心力衰竭的正常体重者多1倍;冠心病多2-5倍;高血压多2-6倍;糖尿病多4倍;胆石病多4-6倍。这些疾病都是人类健康的主要杀手。像正处于成长期的人来说,肥胖不仅带来的是智力上的影响,更有心理上的一系列影响。 所以在平常生活中,合理的饮食显得异常重要。有人喜欢大鱼大肉,时常酒足饭饱之后修身养性,静如止水,像这种生活习惯,终有一天会猝死在饭桌之上。 胆固醇是由体内储有的脂肪转化而来的,而胆固醇又能合成乳汁、皮脂以及类固醇激素,保证人们内、外分系统的正常运转。胆固醇在人体内还参与血液中脂质的运输。但是,胆固醇过多压迫血管,使血液的径流量减少,导致脑供血不足、淤血等,严重的会导致人死亡。 性激素则是一种与性别决定有关的激素,它能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。乱食性激素会使人生殖器官发育不完全,会内分泌失调,严重的还会变成“双性“人,大大减少其自身的寿命。 (3)现代生物技术在脂质中应用 面对这些现象,生物学家采用现代溶脂技术除去多余脂肪。通过一种溶解药物,舒缓血管,溶解多余胆固醇。面对因肥胖而造成心力衰竭的病人,科学家还采用强心剂等生物化学药物经行急救,这些都在一定程度上减缓了发病率,降低了死亡率,使人们的健康得以延续。 4、现代生物技术中维生素与健康 (1)、维生素的定义和概述 维生素是近百年才被陆续发现的一组营养素,是维持人体正常功能的一类有机化合物。其共同特点:它们都不供应热量,也不是有机体的构造成分,但却是维持身体的正常生长和发育,繁殖等所必需的有机化合物,起着调节身体各种功能的作用,身体对它们的需要量很少,但供应不足时会出现各种代谢障碍和症状,称为维生素缺乏病。 (2)、维生素的种类及应用 V—A:缺乏维生素A会造成皮肤老化,维生素A是丘脑、脑垂体等内分泌腺体活动所需要的极为重要的营养成分。想要保持年轻靓丽,尽量多吃些维生素A高的动物性食物,如:肝、瘦肉、卵黄等。 V—B2:维生素B2会促进脂肪的分解。 V—B6: 与氨基酸及代谢关系,能促进氨基酸的吸收和蛋白质的合成为细胞的生长所需,对脂肪代谢都会有影响,与皮脂分泌紧密相关。 V—L: 维生素L缺乏会影响结缔组织中中股原纤维的形成。 V—E:公认有抗衰老作用,能促进皮肤血液的循环和肉芽组织的生长。 谷维素:是从米粮油中提取出来的一种天然物质,其成分为以三萜(稀)醇类主体的阿魏酸酯的混合物,它对植物中枢功能有调节和激活作用。它能降低毛细血管脆性,提高人的皮肤血管循环机能,会使皮肤温度升高,四肢皮肤表面血流?增加,被称为“美容素” 此外,谷维素还能降血脂,并含强有力的生长促进因子,有助于我们的亲少年成长。 (3)现代生物技术在维生素中的应用。 针对现在人体内维生素缺乏现象,有关药剂师及营养师在食品及保健品中添加适量维生素。同时生物学家也在这方面进行了许多研究,通过生物制药技术,将大量维生素合成在一个小药片内,制造出补充维生素的药片,这在一定程度上补充了现在爱吃肉类而不爱吃蔬菜的都市人群体内的维生素,使人体内维生素含量保持在一个平稳水平上,使人们身体更加健康。 总结: “身体是革命的本钱”健康的身体是我们一切生活的基础,但一个人要做到健康,是十分不易的,这与我们日常的饮食习惯和生活习惯都息息相关。更重要的是我们是否爱护自己的身体,是否决心要要做一个身体健康的人。 糖类、脂肪、蛋白质等都是构成我们身体的重要物质,像维生素,各种无机盐等这样的物质在人类体内的含量虽然相对较少,但其作用也是不忽视的。上述物质共同维持我们的生命活动,前面已经提到了各种维生素、无机盐及糖类、脂肪、蛋白质等对人身体的具体作用,例如在对身体的生长,身体器官的功能的影响都一一列出,同时也告诫了我们如果缺少了这些物质,将会有什么严重的后果。 然而这些物质都来源于我们日常的食物中,所以合理膳食是相当重要的,这也是维持我们身体健康的惟一路径。随着科学技术的发展,生物科学家已经将着眼点放在人的身体营养健康上,科学家研发新的生物技术来改善人们的身体状况,减轻许多人身体上的痛苦和伤害。 作为青年的我们,正处于身体发育的黄金阶段,所以我们更应要注意自己的饮食习惯,养成良好的生活习惯,这对我们以后的生活起着决定性的作用。 后 序 如今,好好学习生物技术是很有必要的事。生物技术给人类的生活带来了无数变革。而“人类基因组计划”“克隆技术”都是当今最热门的生物技术项目。而我们生活中的大多数药物都是通过生物技术得到的。很难想象如果没有生物技术我们的生活究竟会怎样。我想一定非常糟糕,甚至我们的寿命将会变短,越来越多的问题都直接威胁着人们的生命。而如果没有生物技术对人体内蛋白质、维生素等重要物质的研究与应用,我们将会对自己一无所知,更提不上身体健康这些话,所以现代生物技术保护了我们自身的健康。现代生物技术不容忽视。而对现代生物技术的开发,我们责无旁贷。 鸣 谢 通过此次探究活动,大家分工明确,都不辞辛苦的完成了各自的工作任务。在此感谢本小组各位成员,以及为我们提供资料的各出版社,还有我们的指导老师。在大家共同合作下,本次探究活动终于圆满结束。再次由衷致谢! 参考文献: 1、《生物必修1》人民教育出版社 2、《生物化学》 第六版 人民卫生出版社 主编: 周爱儒 副主编:查锡良 3、《登上健康快车》北京出版社 主编:关春若 4、《高中生物基础知识手册》第七次修改 北京教育出版社 主编:薛金星 这是我们小组写的模式就是这样
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现代生命科学技术的论文基因芯片——“生物信息精灵”——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。一、基因芯片简介基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。 生物芯片技术还可以用于治疗,例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针,定时定量为病人进行药物注射。另外,科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向,即为新药研制提供超高通量筛选平台技术,这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。三、基因芯片的应用技术举例1、基因破译 目前,由多国科学家参与的“人类基因组计划”,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。 基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。 美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。2、基因诊断 通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。 未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代,进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。3、基因环保 基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。4、基因计算 DNA分子类似“计算机磁盘”,拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。 基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。四、基因芯片的实际应用 基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上,从而使人体细胞与计算机连接。这是美国科学家波利斯·鲁宾斯基(Boris Lubinsky)和他的同事黄永(译音)在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。 2、人体细胞外面包有一个细胞膜,该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。多年来,科学家们一直寻求找到用电冲击的方法,使所希望的物质进入细胞膜,但直 到目前为止,所用的方法有时成功,有时失败。而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的 新方法,细胞膜由计算机得到一个信号,让某些物质进入到细胞中。随具体场合的 不同,这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质,也可以是药物或蛋白质。这样,就可以更好地使这些物质发生效力。 鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片,这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗·弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。美国科学家们称,他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片,它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。 这种比头发还小还细的微型装置使健康人体细胞和电子芯片结合,通过电脑对芯片进行控制,科学家认为他们能够控制细胞的活动。 电脑向细胞芯片发送电脉冲,激发细胞膜孔张开,并激活细胞。科学家希望能够大批量地生产这种细胞芯片,并能够把它们植入人体,取代或修正病变组织。 领导这项研究的加州大学机械工程学教授鲍里斯·鲁宾斯基说:“细胞芯片还使科学家在复杂的基因治疗过程中更准确地进行控制,因为他们能够更准确地开启细胞孔。” 鲁宾斯基还说:“我们在生物学领域里引入了工程学的精髓,我们完全可以在不影响周围其它细胞的情况下输入DNA、提取蛋白质以及注射药物。” 该细胞芯片的出现与长期存在的一种理论有关,即一定量的电压能够穿透细胞膜。 多年来,科学家一直在进行用电力轰击细胞试验的遗传研究,希望藉此引入新的疗法和基因物质。研究人员希望能最终制造出与激活不同的身体组织(从肌肉到骨骼到大脑)所需的准确的电压量相调合的细胞芯片。那样的话,将会有数以千计的细胞芯片用来治疗各种类型的疾病。3、用独创技术自行研制的中国第一片应用型基因芯片于近日在第一军医大学正式诞生。 据第一军医大学有关负责人透露,该军医大研制成功的基因芯片,是中国首次应用一种创新的基因片扩增技术,率先攻克了内地同行在基因芯片研究中首先面临的快速经济地搜集数以万数基因探针难题,并巧妙运用新技术手段明显地降低成本。 目前,该芯片已完成实验室工作,即将进入临床验证阶段,如果顺利,用於临床诊断的基因芯片可望不久投入批量生产。但到目前为止,全世界还没有实际用於临床应用诊断的基因芯片生产。 在实验室里,将这几片比大拇指盖稍大的基因芯片,放在检测器上,与之相连的电脑屏幕上立刻出现了纵横交错的红红绿绿荧光点,出现的每个荧光点就是一个基因片断的点阵。只要取病人一滴血放在芯片检测卡上,经过分子杂交后,连上电脑就可以立刻显示出基因变化情况,并通过电脑把基因语言翻译成医生能读得懂的信息,从而对疾病做出准确的诊断。 这种芯片的成功诞生,标志着疾病的诊断由细胞和组织水平推进到基因水平。它们的开发应用将在环境污染控制、动植物检疫、器官移植、产前诊断、药物筛选、药物开发等方面展示出广阔的前景。五、生命科学渐成IT公司关注焦点 人类基因组工作草图绘毕的消息像打开了阿里巴巴宝藏的大门,以基因技术为核心的生命科学市场正吸引着越来越多的淘金者。近来,为这些淘金者生产“铁锨”的资讯科技(IT)公司的积极行动颇为引人注目。1、揭开基因之迷须破译大量数据 人类基因组草图仅仅是读出了“生命之书”,而要真正读懂它,揭示所有基因编码所代表的信息,还必须破译浩如烟海的数据。 在著名的英国桑格中心里,有关人类基因组的数据已经达到22万亿字节,是世界上首屈一指的美国国会图书馆藏书内容的两倍多。据这家中心估计,在未来两至三年内,与人类基因组有关的数据量还将上升到50万亿至100万亿字节。2、生命科学公司10%投资用于开发资讯科技 为了解决处理数据所需的庞大计算能力的问题,世界上最大的12家生命科学公司目前把近10%的科研预算用于资讯科技投资,而且这个比例可能还将增长。 据美国国际商业机器公司(IBM)估计,与生命科学有关的资讯科技市场将在今年达到35亿美元,到2003年达到90亿美元。3、市场潜力巨大 一些著名的IT企业,已将眼光瞄准了这一潜力巨大的市场。例如,IBM已经决定投资1亿美元,用五年时间研制一种名为“蓝基因”的超级电脑。 “蓝基因”的运算能力将是美国现有40台最快的超级电脑运算能力总和的40倍,它主要用于模拟人类蛋白折叠成特殊形状的过程。世界最大的个人电脑制造商美国康柏公司,也垂涎这块“肥肉”。4、康柏趁早下手培养未来客户基础 已经成为生命科学领域电脑服务器主要供应商的康柏公司最近宣布,它将继续投资1亿美元,支持新兴生物技术公司,以培养未来的客户基础。 其实,IT公司还远不止盯着这些近期利益。以基因研究为基础的生物经济可能在新世纪里成为新经济的重要组成部分,对此人们已经达成共识。5、行业标准制定者能享有巨大经济利益 根据以往的经验,率先进入市场的公司大多能够成为行业标准的制定者,这些行业标准往往意味着巨大的经济利益。 今年8月,德国狮生命科学公司的股票上市。由于投资者看中这家公司的基因次序检索系统(SRS)可能成为行业新标准,其股票价格在短短时间里迅速上涨了50%。6、政府支持基因研究 IT公司进军生命科学领域,与各国政府对基因研究的支持密不可分。为了在基因组研究的下一个阶段——分析蛋白质结构的国际竞争中领先,不少国家积极采取措施,促进信息业与生物产业的结合。 例如,日本不久前就组织了“官产学”大联合的“生物产业信息化研究共同体”,参加这个共同体除了制药、食品、生物、化学等与基因科学相关的企业外,还有不少电脑公司。 小结:科学界公认,生物芯片技术将给下个世纪生命科学和医学研究带来一场革命。目前我国科学家正在加速研制这种可能快捷便利提取DNA,查找遗传基因特性的新技术。相信,这一现代生物与高科技联姻的成果将为二十一世纪的发展作出巨大的贡献!
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燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质(如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰)是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应,其中氧气是最常见的氧化剂,但氧化剂并不限于氧气,氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量,至今仍是人们的主要能量来源,其目的不是制备生成物,而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要,而且,对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染,也具有重要意义。一般说来,燃料在空气中的燃烧,是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化,应保证有足够的空气。同时,为保证固体和液体燃料燃烧充分,增大燃料与空气的接触面(固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等)也是有效的措施。 燃烧的条件:可燃物(不论固体,液体和气体,凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质,一般都是可燃物质,如木材,纸张,汽油,酒精,煤气等)充足的氧气 达到物质的着火点 灭火的基本原理及方法:燃烧必须同时具备三个条件,采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的,灭火的基本方法有三个:(1)冷 却法: 将燃烧物质降温扑灭,如木材着火用水扑灭;(2)窒息法:将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应,如用氮气、二氧化碳 等惰性气体灭火。(3)隔离法:切断可燃气体来源,移走可燃物质,施放阻燃剂,切断阻燃物质,如油类着火用泡沫灭火机。 当今世界常用燃料:煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,又是化学工业中极为重要的原料,它们又细分为(1)固体燃料:木柴、烟 煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等;(2)液体燃料;汽油、煤油、柴油、重油等;(3)气体燃料:天然气、人工煤气、液 化石油气等 清洁燃料:液氨、酒精、液氢(最清洁的燃料,燃烧产物是水)、甲醇等 海洋资源的开发利用与海洋环境 海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。 海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图14《深海锰结核》)。 海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。 温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 海洋空间利用 世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。 海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。 海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。 海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。 20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。 沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。 荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。 围海造陆 沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有 1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。 澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。 (一)海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。 (二)海洋生态破坏 除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。 海洋权益和《联合国海洋法公约》 20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。 根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。 《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。 海水化学资源概况 海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,如金达500万吨,铀达42亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元。水是生命之源,世界上缺水的地区愈来愈多,海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的。 海洋生物资源 1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计,海洋中约有20万种生物,其中已知鱼类约9万种,甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值,为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨,折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量,则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。 2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业,另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计(正式统计数字尚未见报道)为1亿吨,其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中,世界各大洋的渔业产量分别为:太平洋54亿吨,大西洋24亿吨,印度洋6亿吨。 各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来,日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快,1990年渔业产量达到1200多万吨,成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家,以及南朝鲜和东南亚的某些国家,渔业也比较发达。 3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的,世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间,目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外,药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来,日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题,首先是进行资源调查,同时开发新的捕捞技术。据报道,过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区,蕴藏着大量的中层鱼类资源,其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨,每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达5?亿吨。另外,水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类,如长尾鳕科鱼类,深海鳕科鱼类,平头鱼科鱼类,以及金眼鲷、鲽鱼等,可捕量约3000万吨。 海洋矿藏资源概述 用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说,其种类之繁多,含量之丰富,令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中,有80余种在海洋中存在,其中可提取的有60余种,这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中:海水中的“液体矿床”;海底富集的固体矿床;从海底内部滚滚而来的油气资源。 海水中最普通的是盐,即氯化钠,是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐,它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外,还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等,它们一般在陆地上比较少,而且分布较分散,但又极具价值,对人类用处很大。 据估计海水中含有的黄金可达550万吨,银5500万吨,钡27亿吨,铀40亿吨,锌70亿吨,钼137亿吨,锂2470亿吨,钙560万亿吨,镁1767万亿吨等等。这些东西,大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料,又可以做火箭的燃料及照明弹等,是金属中的“后起之秀”,而世界上目前有一半以上的镁来自海水。 海水是宝,海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂,是开采最方便的矿藏。从这些砂子中,可以淘出黄金,而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等,所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一,愈来愈受到人们的利用。 这种矿砂主要分布在浅海部分,而在那深海底处,更有着许多令人惊喜的发现:多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的,或者呈褐色的锰结核鹅卵团块,有的象土豆,有的象皮球,直径一般不超过20厘米,呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。 据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨,如果开采得当,它将是世界上一项取之不尽,用之不竭的宝贵资源。目前,锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中,还有许多沉积物软泥,也是一种非同小可的矿产,含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中,富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等,具有较大的经济价值。 近年来,科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”,是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊,海底裂谷带中,热液通过热泉,间歇泉或喷气孔从海底排出,遇水变冷,加上周围环境中及酸碱度变化,使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀,形成块状物质,堆积成矿丘。有的呈烟筒状,有的呈土堆状,有的呈地毯状从数吨到数千吨不等,是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。 石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”,又被称为“黑色的金子”。据报告,1990年,全世界海上石油已探明储量达970×1010吨,海上天然气已探明储量达909×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。 石油是“工业的血液”,然而目前全世界已开采石油640亿吨,石油的枯竭在所难免,从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体,又称为沼气,成分主要是甲烷。由于含碳量极高,所以极易燃烧,放出大量热量。1000立方米天然气的热量,可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此,天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。 海洋能源概述 浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。 潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。 今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。 除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。 把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99%来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。 此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
稀土对花卉植物开花期的影响 随着人民生活水平的提高,人们对鲜花的需求也增加了。鲜花色彩艳丽,清香宜人,但都有花期不长久的缺陷。人们为延长鲜花的保鲜期,曾使用过不少试剂,如阿斯匹林等。我们则尝试用稀土来延长植物的开花期。 稀土是一类稀有元素。农用稀土主要是镧和铈元素的化合物。它对植物生长有一定促进作用。为了解它对花期和花的大小有否影响,我们做了以下实验。 一、实验材料 农乐粉状物(一种稀土肥料),金盏菊,烧杯。 二、实验过程和记录将农乐配制成5种不同浓度的溶液,将金盏菊朵插入,另外设一对照组。列表如下:花直径为3—4cm 农乐溶液 情况记录 对照 50mg/100ml 花盛开,1周后凋谢 花6天后谢 100mg/100ml 花刚开,2周后谢,花盛开 时比对照组略大 花6天后谢 150mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 200mg/100ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 300mg/l00ml 花盛开,1周多后凋谢,叶色好 花6天后谢,枝上叶比前较差 三、分析和讨论 从上述实验记录可以认为:稀土对鲜花的开放时间有一定的延长作用。从50mg/100ml稀土溶液到3OOmg/100ml稀土溶液都有一定的延长开花期的作用,而且使花朵的直径也略有扩大。金盏菊施加稀土后一般能延长开花2--4天。我们认为,这与稀土能促进植物生命活动,促进叶绿素形成,增加有机物合成(加稀土溶液的植物叶色较深)有关。稀土也许有促进植物生殖器官吸收有机养料的作用。我们还发现,稀土浓度越高(在300mg/l00ml以下),延长花朵开放的时间也越长。至于浓度到达多高才会有负作用,我们还得在以后作进一步研究。 稀土是一种含微量元素的化合物,对植物生长有一定的促进作用。张、吴二位同学用农用稀土——农乐做延长花卉植物花期的试验,是很有实用价值的。从文章来看,这两位同学确实做了不少工作,也取得了可喜的成果,可嘉可勉。 当然,和大多数初次独立进行科学实验的同学一样,他们在实验方法和实验报告的表述方面还显得不够成熟。不过这没关系,以后多开展一些这样的活动,多看一些课外书籍,他们一定会做得更好。与许多同龄人相比,他们已经领先一步了。 首先,从报告的内容来看,作者只进行了一种花卉——金盏菊的花期实验,所以,报告的题目似改为“稀土对金盏菊花期的影响”更贴切一些。要知道,植物是一个外延很大的概念,在科学研究报告中是不能随意乱用的。把稀土对某一种植物有作用看作是对所有植物都有相同的作用,那是不行的。这叫以偏概全,往往会酿成大错。 第二,极稀溶液的浓度应用ppm(百万分之一)表示,如文中的“50mg/lOOml"可表示为500ppm。 第三,在报告中应该明确记录用金盏菊做试验的数量和次数(至少10株金盏菊,反复多次)。 第四,花的开放有始花期、盛花期和凋谢期,它们的具体日期要记录明确、完整。注意,实验记录中的数据必须是明确的,如“6天”“23小时”等,不能出现“1周多”“10多天”之类比较含糊的数据,要不然“稀土越浓,花期越长”有何根据?
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高中生物论文生物新课程教材与校本教材资源整合的开发利用【摘 要】针对生物新课程教材实施过程中存在的问题,通过对其进行问题的调查、分析,在本校及其他高中学校进行新一轮生物新课程教材与校本教材资源整合利用的开发研究,促进高中生物教与学方式变革、优化课堂教学。【关键词】生物新课程教材;校本资源;整合研究一、问题的提出(一)生物新课程教材有许多优点,但对于乡镇中学的学生、教师而言,由于教学设备的相对落后,信息量不充分,学生体验不足,实施起来有一定难度。从2008年9月采用了生物新课程教材后备课组成员在校内外展开调查而表明,大多生物教师对新课程在体现新课程理念方面的变化给予了肯定,学生在课堂气氛、自主学习能力、合作精神、敢于发表不同的意见、学习兴趣等发生了可喜的变化.备课组成员通过与部分教师、学生的座谈发现,我们学校作为农村学校,而且又是普通中学的一所高中学校,但在实施过程中发现了一些问题,生物新课程有许多优点,但对于乡镇中学的学生、教师而言,由于教学设备的相对落后,信息量不充分,学生体验不足,实施起来有一定难度。(二)生物新课程教材的问题太侧重于大城市的实际,而偏离了农村,特别是偏远山区的实际;另外,有些例子又过于理想化。因此生物新课程教材在实施过程中我们教师发现配套资源不完善;对教学内容难度把握不准;缺乏新课程实施的指导等。生物新课程教材重视知识在现实生活、生产中的应用.对新课程教材中用来引入的例子,我们的教师大部分的看法是:5%的认为“足够多了,切合学生的实际”,9%的认为“改编一下即可”,1%的认为“根本不合用,按教师的想法重新编拟例子”.因此在生物新课程教材的实施过程中我们教师明显感觉到配套资源不完善;对教学内容难度把握不准;缺乏新课程实施的指导等.据我们调查的生物教师们反映,新教材的问题太侧重于大城市的实际,而偏离了农村,另外,有些例子又过于理想化。用一位老师的话说“显然新教材是给大城市学生使用的(有点过激,但是也有不少老师有这种说法)”.因此我们备课组成员认为:生物新课程教材进一步推广时应注意:加强与新课程教材相关资源的建设,即在本校及其他高中学校(箬横中学、大溪中学等)进行新一轮新课程教材与校本教材资源整合的开发利用研究(三)加强高中生物浙科版新课程教材与校本教材资源整合利用是适应教育改革的需要,也是根据学校的适应需要而出发的,是势在必行。具体适应需要的必要性体现在以下几方面:1、生物校本教材资源的使用是要学生在生物新课程学习中能轻轻松松地理解知识、消化知识、掌握知识,并且能够灵活运用知识,解决问题。生物校本教材资源是教师为顺利完成教材内容,为使学生顺利接受知识,所利用的一切资源。它包括生物课堂演示实验、分组实验和课外小实验的补充;生物新课引入的问题、故事;章节练习题,学生课外探究活动的计划等。所采用手段包括:CAI课件、录像带、投影片、自制教具以及外出参观等,因此生物校本教材资源的使用是要学生能轻轻松松地理解知识、消化知识、掌握知识,并且能够灵活运用知识,解决问题。2、生物校本教材资源在配合生物新课程教材下能与农村中学学生成长的需要相一致,能与农村中学的教育目标相一致。开发符合农村高中生物新课程教材的校本课程,必须树立新的教育理念:生物校本课程的开发要指向人的发展,指向学生专业知识和专业技能的提高,指向学生就业能力的提高和个性的张扬。只有在这一理念下,正确认识和处理国家课程、地方课程和校本课程的关系,才能使三者相辅相承,相互渗透,有机结合。农村中学生物校本课程的开发必须重视学生专业知识的培养、就业技能的锻炼和综合素质的提高。惟有如此,生物校本课程在配合生物新课程教材下才能与农村中学学生成长的需要相一致,才能与农村中学的教育目标相一致。加强与生物新课程教材相关资源的建设, 制成与我们这样学校实际教学相适应的每一节课的CAI课件、幻灯片、课前小故事、课后的思考题、探究方案等3、生物校本教材资源的开发对浙科版统编生物新课程教材和大纲起到补充、印证、丰富和发展作用。生物校本教材资源的开发建设要遵循调查研究,尊重事实的原则,经过细致的研讨,去粗取精,去伪存真,反复对比,力求真实可靠,对统编教材和大纲起到补充、印证、丰富和发展作用每学期在校内开展一次新课程的教学活动的课堂问卷调查和学生对新课程教材实施中的满意度问卷调查,为生物校本教材资源利用和开发提供保障。结合我们学校的实际情况:学校坐落在农村,学生也大部分来自农村家庭,这一代的学生基本上独生子女,从小受各方面的宠爱,生性有点娇懒,家长管制得也少,而且生源相对重点中学来说文化基础很薄弱,因此在生物新课程教材实施时,在选择校本教材内容和编排校本教材内容要注重两点:其一,将现实资源的发掘与统编教材、大纲要求结合起来,作为统编教材的必要补充。其二,把对文献资料的运用和对现实生活中“活”资料的运用恰当地结合起来,引导师生充分关注。4、利用因地制宜,发掘资源开发为生物校本教材资源与生物新课程教材的整合利用奠定基础。校外成熟的条件性课程资源虽然相对稀缺,但素材性课程资源却十分丰富,如何建立校内外课程资源的协调利用机制,这也是有机整合农村高中学校生物校本教材建设资源的一个重要困难;另外,在学校广泛自主地进行生物校本教材开发之后,如何尽快建立对学校校本教材建设的指导、管理和评估机制显得日益迫切,从而能很好的整合到新课程的教学中。因此我们备课组成员认为:生物新课程教材进一步推广时应注意:加强与生物新课程教材相关资源的建设,即在本校及其他高中学校进行新一轮生物新课程教材与校本教材资源整合利用的开发研究,同时意识到需要教师的大量心血,它需要教师的大量积累,从生活中收集材料,从学生中收集材料,从各种报刊、杂志中收集材料,从电脑中收集材料。然后进行加工整理,制成与我们这样学校实际教学相适应的每一节课。二、策略与实践(一)与校本教材资源整合利用的策略1、准确理解生物新课程教材《标准》对模块式的课程和教材设置的要求高中生物学新课程由三个必修模块和三个选修模块组成。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。学习这些内容有助于学生更深入地理解生命活动的规律,理解科学的本质、过程和方法,了解并关注生物科学技术在社会生活、生产和发展中的应用。属于公民素养的基本要求。选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。选修模块分别侧重生物技术、生物学与社会和生物科技进展,为学生选择学业和职业方向提供帮助。但生物科学的内容浩如烟海,发展迅猛,课标模块内容与课标要求是否存在落差,这还必须通过实践发现问题,不断完善模块内容的设置。2、研究生物教科书内容的编写意图,创造性地使用生物教科书生物新教材与原教材相比的新特点:重视基础知识的教学,帮助学生形成良好的知识结构;突出科学过程与方法,培养学生的科学探究能力;关注科学、技术和社会的关系,深化情感、态度和价值观教育;改革教材的呈现方式,促进学习方式的转变;改进作业系统,促进评价的改革。在次建议各校高中新课程实验年级备课组要至少备齐5个版本的教材。对比研究不同版本教材对知识内容的选择、编排和呈现方式等,加深理解高中生物新课标对知识内容的要求,并依据课标优化组合不同教材的课程资源市高中新课程实验年级中心组要组织专门的研究小组进行研究,并及时地将研究结果通过全市教研活动提供给各校参考。要摒弃过去那种“轻大纲,重教材”、“教学就等于教教材”的旧观念,树立“以课标为基本依据,以教材为基本素材,充分利用多种教学资源来进行教学”的新观念。(二)生物新课程教材与校本教材资源整合利用的实践--教与学方式的转变、优化课堂教学是新课程教材与校本教材整合利用得以真正落实的重要保证。1)感知和体会知识内容的变化知识体系的变化 按课标要求,不再是普通生物学体系 每个模块的教材各围绕一定的主线展开,并根据学生的认识规律,确定知识内容的呈现顺序,使之形成结构合理的知识体系。处理好基础性和先进性的关系知识内容的深难度总体上维持在现行教材水平,避免出现深难重。基础不等于经典。基础性应当是现代意义上的基础性。如免疫。通道蛋白、人类蛋白质组计划、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学等。选修课集中体现先进性,同时注意学生的接受能力。基础性与先进性之间有时矛盾,要灵活变通。如水分子的跨膜运输。让学生搜集最新进展的资料。2)、探究能力目标和内容的变化加强科学方法教育,关于科学方法的内容《分子与细胞》——观察和实证,《遗传与进化》——假说—演绎,《稳态与环境》——系统分析、 建立数学模型。改进探究活动的设计。安排丰富多样的科学探究活动,让学生通过活动体验过程,领悟和运用方法鼓励思考和讨论。鼓励学生积极思考和讨论。在资料分析、小资料、技能训练、练习、自我检测等栏目中,有许多关于科学过程和方法的思考题,可以帮助学生领悟方法,活跃思维,提高科学探究能力。 3)、教材呈现方式的变化生物新课程加强内容的引导性和开放性,促进探究性学习, 变单纯的叙述式为图文结合,增设重要栏目。①有些问题,不是直接给出答案,而是让学生自己探究;②探究活动的写法重在引导,探究的课题、材料用具和方法步骤不作过死的规定;对于难度较大的探究活动,教材提供了参考案例; ③介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议,体现科学体系的开放性;吸引学生兴趣,提高思维的活跃程度,促进探究性学习。我们备课组通过生物新课程教材与校本教材资源的整合利用尽可能地缩小《标准》的理念与教学实践之间的落差,促进高中新课程实验稳步地开展。具体实践的理论指导及实际操作如下:1、提倡多种教学方式(包括校本教材探究实验的开展)在新课程教材的实际教学中的有效运用,优化教学过程。新课程提倡新的学习方式并不是否定传统的学习方式,而是要发挥不同学习方式的优势,根据具体的知识内容、课型、学校条件、学生情况等对传统的和新型的学习方式进行优化组合,实现学习方式的多样化。(1)组织好学生的探究性学习高中新课程标准将“倡导探究性学习”作为课程理念,必将有力地推进教师教学行为的改变。但教材在设计探究活动时,存在着相当的困难。这些教材内容与课标要求的落差,需要教师去弥补,即利用当地的课程材料,当地的生态环境及与社会生产、生活有关的生物学问题;为此,为了激发学生的学习兴趣,我们备课组成员在生物学科中尝试实施开展了新课程校本教材探究实验--体验制备真核细胞三维结构模型的制作比赛并在校园进行展览,取得相当好的效果,充分调动了学生学习该学科的兴趣。 (2)把握生物新课程教材与校本教材资源整合利用对实际教学中的预设与生成的关系。课堂教学是预设与生成的辩证统一。一方面,只有生成没有预设的课堂教学是不可思议的,这样的“生成”实质上是“放羊”,是放弃教学的责任和教师的责任,会严重影响课堂教学的质量;另一方面,只有预设没有生成的课堂教学是死气沉沉的,这样的“预设”不仅会严重束缚课堂教学中师生的“生成”能力,而且会慢慢扼杀师生的创新精神、探究欲望和生命活力。在实施新课程的过程中,既要切实改变课堂教学中只有预设没有生成的僵化模式,又要对只求生成忽视预设的现象引起足够的重视。三、成效与分析我们发现新课程教材与校本教材资源整合利用存在一些问题。(一)高中新课程教学与校本教材资源整合利用中也存在许多问题。1.教育观念滞后的问题由于传统的习惯势力,部分老师在设计教学的过程中常常是把知识结构、难点和重点反复掂量,围绕它考虑教学过程如何展开,而忽略了学生能力的培养,以及情感、态度和价值观方面的目标的实现只有对课程目标有全面和深刻的理解,才能使教学活动的组织符合课程标准的总体要求。2.各校的课程资源问题 现在各学校教学硬件还不很足,不少教师过去是仅仅依据一本教科书、一册教参,就年复一年地教下去。现在实行新的课程标准,必须依托丰富的课程资源,一方面教师有责任发掘和利用多种课程资源,但更重要的方面是学校要有相应的投资和建设。各校应尽可能地完善图书资料、实验室及相应的器材,还有网络资源等,至少为各备课组配齐5套不同版本的教材。新的课程标准与原来执行的教学大纲,存在着显著的差别。新课标是适应全面推进素质教育,深化教育改革的需要,是适应新世纪人才培养的需要而制订的。执行这个课程标准,对于课程管理部门、学校教育行政部门、教学研究部门的工作人员,对于教材编写者和课程的教师,都是全新的任务。教学活动是极富创造性的活动,同一内容的教学,不同教师都会有自己的教学策略、方法和风格,可以说,教学活动也是极富个性化的活动。但不管什么样的创造,不管什么样的个性,都应该是更出色地达到新课程的目标。(二)对高中新课程教学与校本教材资源整合利用中存在的问题的解决对策。在高中新课程实施的过程中,我们根据学校的实际寻找有效的策略,扬长避短,尽量把该模块开设模式不利因素的影响降到最低。一般地说,我们可以采取下列措施:(1)应把把宣传和计划做在前,整体安排高中新课程两年教学;(2)对《标准》和教科书的研究应比实施提早,以便及早发现问题和寻找对策;(3)在新课程教材的实施中适当结合老教材知识;(4)适时的针对本校学生的实际情况自编想应的校本练习资源;(5)为适应新课程教材的改革趋势,经常在本校开展各种校本探究实验;(6)在课余开设各种选修,在学生选择特长科目发展方向时,给予及时的指导;等等。
联合应用Bio-Gide及Bio-oss治疗牙周组织缺损的临床研究 杜毅 山东大学 2007-11-01 硕士 0 15 2 生物农药推广过程中农民决策行为的实证研究 徐健 中国农业大学 2004-06-01 硕士 2 142 3 具有生物活性的多取代-2-氨基嘧啶衍生物及其稠杂环化合物的研究 李景智 上海师范大学 2006-05-01 硕士 0 91 4 生物活性有机化合物的合成及分析方法研究 郭彦玲 上海师范大学 2006-05-01 硕士 0 69 5 蓝舌病病毒生物条形码及荧光定量型生物条形码检测体系的建立与评价 张立营 中国人民解放军军事医学科学院 2008-05-15 博士 0 21 6 麦草原料生物预处理与酚类化合物生物降解动力学研究 李群 天津科技大学 2001-04-01 博士 0 172 7 繁茂膜海绵生物修复和生物监测近海养殖水体的可行性研究 付晚涛 中国科学院研究生院(大连化学物理研究所) 2006-06-27 博士 0 91 8 缺氧/好氧强化生物絮凝—生物膜过滤处理生活污水 杨华仙; 黄慎勇; 马林伟 给水排水 2007-07-30 期刊 0 58 9 生物炼制与生物催化 金涌 化学工业 2007-08-21 期刊 1 166 10 生物絮凝吸附/生物接触氧化处理城市污水研究 张金梅; 王涛 重庆建筑大学学报 2007-12-15 期刊 0 79 11 强化生物絮凝+生物接触氧化处理城市污水研究 张金梅 工程建设与设计 2008-01-20 期刊 0 107 12 废水生物接触氧化处理中生物膜的培养与驯化 邓喜红; 王超 工业水处理 2008-05-20 期刊 0 78 13 高效新型生物填料应用于生物流化床的试验 陈文斌; 王秋红 工业水处理 2008-06-20 期刊 0 42 14 生物絮凝吸附+生物接触氧化除氮机理探讨 刘保伟; 张金梅 工程建设与设计 2008-11-20 期刊 0 13 15 废纸造纸废水生物接触氧化处理过程中生物膜特征研究 马邕文; 刘洋; 万金泉; 周深桥 林产化学与工业 2006-03-30 期刊 3 191 16 生物制剂4号—可湿性粉剂生物防治效果研究 李晓虹; 李学锋; 李君剑; 刘德容 微生物学杂志 2006-09-30 期刊 2 21 17 强化生物絮凝+变速生物滤池复合工艺处理生活污水运行条件的确定 张智; 杨华仙; 张晓卫; 浦军毅 安全与环境工程 2006-12-10 期刊 1 47 18 高效生物亲合性填料应用于生物流化床的试验 王秋红 中国环保产业 2007-03-30 期刊 0 70 19 钛合金表面原位生成钛酸钾生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性 崔春翔; 申玉田; 徐艳姬; 李艳春; 王如; 王新; 王超 稀有金属材料与工程 2003-08-30 期刊 4 64 20 微氧生物吸附-好氧生物氧化联合工艺处理污水的试验研究 刘红; 郭清马; 何建平; 王冠桂; 宋瑞平; 胡菊 给
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