发育生物学原理十篇

时间:2024-01-02 17:54:04

发育生物学原理

发育生物学原理篇1

20世纪70年代末80年代中期,以教育体制和教育思想改革为中心的教育改革开始启动。当时,教育所面临的一个严峻问题是普通教育中存在的“片面追求升学率”倾向。人们把这种倾向概称为“应试教育’’。针对应试教育,80年代末,教育界提出了由应试教育向素质教育转轨的主张。由于教育行政部门的支持和提倡,素质教育迅速成为全国性的教育改革热潮。90年代以来.随着中国经济、政治体制改革的深入,社会经济得到了持续快速的发展。这不仅给教育发展提供了良好的物质条件,也使人们的思想观念发生了变化。

尤其是当今世界知识经济的逐步形成和科技竞争、人才竞争的更加激烈,更使我们的教育价值观发生着深刻转变。广大教育工作者站在新的高度来认识和思考教育中的各种问题,使素质教育在实践探索和理论研究两方面都有新的发展。

我国素质教育的兴起和深入研究也受到了国外教育改革的影响。改革开放以后,更多的人接触到几次国际性教育改革所产生的现代教育理论及教育思想。例如,20世纪50至60年代美国第一次教育改革产生的“发现法”,70年代美国第二次教育改革出现的“掌握学习法”及“指导发现法”,80年代以来美国第三次教育改革形成的“个性化教育’’及“STS教育”等等。

无论是国内因素,还是国际因素,素质教育的提出归根到底是社会发展的要求。

首先,科学技术加速发展的趋势,要求教育建立高效的教育教学模式和终身教育体系;科学技术发展的知识高度密集特征和综合化趋势,要求教育培养具有较高综合素质的科技人才。。

其次,社会经济发展对劳动者的技能化要求,以及现代化生活对社会成员的知识化要求,都需要教育的全民化和全体化;知识经济成分的日益增长,更加有力地促使人们以新的价值观看待教育,对教育进行更深刻的变革。

第三,社会信息化的发展,使人们对经济、政治、科技及环境、教育等问题的思考越来越多地超越国家或地区的范围:信息的交流、文化成果的共享空前广泛和迅速,人类的各种思想、理念相互交融;不同的世界观、人生观、价值观在这种开放式的交融中相互冲击,相互借鉴。这些都会对教育产生方方面面的影响,使教育在其发展道路上做出顺应历史潮流的选择。

近年来,我们的物理教育工作者为了在课堂内外全面实施素质教育,采取了许多举措。比如:现阶段在全国上下轰轰烈烈推行的探究式教学。“探究式教学”确实能让学生亲身第一章引言

体验到物理过程本身,使学生在“做中学’’,从而能对学生进行物理素质教育。但是,由于中学物理课时的限制,物理教育没有足够的时间让学生去进行“探究”。因此靠“探究式教学’’来促进中学物理素质教育效率有些略低。

现阶段,由于物理课时的限制,我国中学物理教学的大部分时间都在进行着一种简约化的科学教育活动——练习习题。教师试图利用多做习题,这种教学方式来促进中学物理素质教育。事实上,由于习题情境是人为设置且条件控制严格,所以使物理教育情境的真实性受到破坏,使学生解答习题的认知心理及行为表现相去甚远。因此,学生无论做题如何“精"或怎样“重视解题质量”,当他们在生活中遇到现实的物理问题时,都会显得束手无策,无可奈何。因而,靠这种“练习习题”的方式来促进中学物理素质教育似乎有点力不从心。

由此看来,中学物理素质教育在取得很大成就的同时,仍然存在着一定的问题,尽管多年来做了很多努力,进行了各种各样的课程和教学改革,但效果并不十分理想。我们认为,出现这种现象的原因,一方面是由于物理素质结构在理论上没有得到很好解决,另一方面,在中学物理素质教育实践中,仍然难以突破以习题为中心的束缚。因此,我们认为,促进中学物理素质教育的重要措施,就是要在物理教育中引入原始问题使之与习题相结合,从而达到提高中学物理素质教育效能的目的。

1.2研究的理论和实际意义

1、原始物理问题在中学物理教学中的实践研究,为有效地促进高中生的物理素质教育提供了行之有效的方法。

现象是物理学的根源。基于这一思想,我们认为高中生在学习物理这一学科的过程中,对现象解释及对原始物理问题解决的程度直接衡量了其物理素质教育的水平。而在传统的中学物理教学中,不论从教材中物理概念、规律的引入,教师教学中讲解的起点、实验的进行,还是为巩固所学知识而设置的练习以及以测试为目的的考试试题,大都是从经过抽象化了的事物出发。对学生进行素质教育培养的教学活动的设计理念、采用的材料以及呈现的方式也多是由此出发。

在这种教育情景下,学生的应试能力得到了提高,但当面对一个实际物理问题时往往不明就里、无从下手。不能将学过的物理知识“活学活用”来解决实际生活中遇到的问题,造成所谓的“高分低能”的现象。究其原因,可能是多方面的,但我们认为主要原因来自于学生在学习物理时的“高起点’’所造成的。这个“起点”可以是“低”的——原汁原味的生活、生产现象;也可以是“高”的——经过人为修饰、加工、理想化后的斜面、滑块、小球之类或静或动的人造现象。当在教学和考试等教学活动中都选择后者时,在这个自成一体的体系中它们是互相适应、互相匹配的。而教学和考试中一旦出现异于此类的原始的问题,这个系统就会很不适应。

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第一章引言

从物理练习来看,传统的习题训练由于已被理想化、模型化,只能实现学生完整思维训练的一部分,这显然对学生日后的发展和进行创新活动是非常不利的。传统习题的这种特点也使习题与实际问题之间产生一个“断带”,一条“鸿沟”。如何弥补这个“断带”,填平这条“鸿沟’’?我们认为在教学及练习中引入原始物理问题能够较好地解决这个问题。

所以,从原始物理问题的角度来组织教学会对中学生进行物理素质教育提供一个新的视角。

发育生物学原理篇2

关键词:物理现象;原始物理问题;物理演算;物理习题

一、问题的提出

自物理学进入我国一个多世纪以来,我国在物理学的教育和研究中取得了世人瞩目的成就。但是,我们又存在明显的不足。其中之一,建国五十多年来,我国还没有诺贝尔奖获得者,这是一件令人十分遗憾的事情。分析产生这种现象的原因,笔者认为,除了历史根源与经济基础的差距以外,还有一个重要的原因,这就是物理教育思想和物理教育方法的落后。

怎样改变传统的物理教育方法?杨振宁先生认为:“这涉及整个社会风气,因而是件困难的事。这件事如果做成功,也是一种革命。这是个比在一门学问里面创造新的学问还要难得多的事。”[1](469)杨先生高屋建瓴地指出了物理教育思想和物理教育方法改革的重要价值和意义。

有鉴于此,本文从物理学的根源是物理现象的基本观点出发,依据现代认知心理学已有的成果并结合物理教育的特征,提出了以原始物理问题教学作为整个物理教育思想和物理教育方法改革突破口的理论观点,希冀对我国当前的物理教育改革以有益的启示。

二、原始物理问题的理论渊源

我国物理教育的有效性如何?杨振宁认为:“中国过去几十年念物理的养成了念死书的习惯。整个社会环境、家长的态度、报纸的宣传都一贯向这个方向引导。其结果是培养了许多非常努力,训练得很好,知识非常扎实的学生,可是他们的知识是片面的,而且倾向于向死的方向走。这是很有害的。”[2](8)

为什么中国学物理的学生都养成了念死书的习惯?杨振宁分别从教学方法和学习方法两个方面进行了深入分析。

对于我国的物理教学方法,杨振宁指出:“中国现在的教学方法,同我在西南联大时仍是一样的,要求学生样样学,而且教的很多、很细,是一种‘填鸭式’的教学方法。这种方法教出来的学生,到美国去,考试时一比较,马上就能让美国学生输得一塌糊涂。但是,这种教学方法的最大弊病在于,它把一个年轻人维持在小孩子的状态,老师要他怎么学,他就怎么学。”[1](839)

对于我国学生学习物理的方法,杨振宁同样提出了尖锐的批评:“美国学物理的方法与中国学物理的方法不一样。中国学物理的方法是演绎法,先有许多定理,然后进行推演;美国对物理的了解是从现象出发,倒过来的,物理定理是从现象归纳出来的,是归纳法。演绎法是学考试的人用的方法,归纳法是做学问用的办法。”[1](467)

出现这种现象的原因何在?杨振宁认为:“很多学生在物理学习中形成一种印象,以为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分,但不是最重要的部分,物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的,现象是物理学的根源。一个人不与现象接触不一定不能做重要的工作,但是他容易误入形式主义的歧途;他对物理学的了解不会是切中要害的。”[2](9)

杨振宁关于“现象是物理学根源”的观点可谓单刀直入,切中要害。他以自己深厚的物理学养,启人心智,指点迷津。然而,把这种抽象的物理教育思想转变为可操作的物理教育方式也并非是一件简单的事情,还需要创造性的工作。

从杨振宁的基本思想出发,我们认为,在物理教育中,与演算对应的具有可操作性的物理教育方式是物理习题教学,而与物理现象对应的具有可操作性的物理教育方式则应当是原始物理问题教学。简言之,解决我国物理教育低效能的根本措施就是要在物理教育中打破习题教学一统天下的传统局面,通过引进原始物理问题来逐步取代物理习题,从而达到提高物理教育效能的目的。

所谓原始物理问题,是指自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的物理问题;而物理习题则是指从实际问题中经人为加工出来的物理问题。两者的关系如图1所示。[3]

值得注意的是,长期以来,我国的物理教育基本上局限在图1所示的虚线框内。因此,传统的物理教学就在原始物理问题与物理习题之间形成了一条鸿沟,致使很多学生只知道根据已知条件去解题,遇到实际问题则常常束手无策。

其实,早在1983年,赵凯华先生就已察觉这个问题。他指出:“在我们的教学中,同一问题,既可以把原始的物理问题提交给学生,也可以由教师把物理问题分解或抽象成一定的数学模型后再提交给学生。习惯于解后一类问题的学生,在遇到前一类问题时,往往会不知所措。”[4]应当说,明确提出原始物理问题与物理习题之间的区别是有重要的理论意义和现实意义的。

遗憾的是,这种物理教育思想并未彻底贯彻下去。对于如何教导学生学好物理学,赵凯华认为:“我们反对‘题海战术’,反对针对某类考试或题库的应试教育。但是做题毕竟是学生学习过程中比较主动的环节,学习物理,不做习题是不行的。但做习题不在于多,而在于精。”[5]显然,这又回到传统物理教育的道路上了。

物理习题模式不仅影响着物理教学,而且也反映在物理高考的命题指导思想上。比如,物理高考命题委员会就认为:“我们主张要做题,但并不赞成搞题海战。因为题海战盲目追求解题的数量,不重视解题的质量,使学生根本来不及对习题以及与习题有关的问题进行思考。”[6](258)

由此可见,在我国物理教育飞速发展的今天,反思和改革我国物理教育理论与实践中存在的问题,已为时不早。

三、原始物理问题的理论建构

在物理教育中发展学生的能力,始终是物理教育理论和实践的一个重要问题。如何正确地认识和处理这个问题,越来越引起人们的关注,并把它置于物理教育教学改革的核心地位。

然而,在发展学生的能力问题上,仍然还有一个基本问题至今未能得到很好解决,这就是知识传授与能力培养之间的矛盾。这个问题对于能力的培养具有重要的作用,因此,在一定程度上影响了教学的发展。

最早提出这个问题的是美国教育家杜威。杜威一向反对将专家编就的以完整逻辑体系为表现形式的教材作为教育的起点,认为必须以学生个人的直接经验为起点。因此,他主张以“教材心理化”来解决此问题。这就需要把各门学科的教材和知识恢复到原来的经验,恢复到它所被抽象出来的原来的经验。这种心理化就是把间接经验转化为直接经验,即直接经验化,这个过程实际上就是杜威反复强调的经验组织原则。[7]

我们认为,杜威关于“把知识恢复到它所被抽象出来的原来经验”的观点有着重要的理论价值,它启示我们:完全由经过抽象的系统间接经验所构成的传统课程和教材对于学生获取知识是有效的,但对于学生能力的培养却常常不令人满意。然而,完全采用直接经验来进行教学亦会产生新的弊端。也就是说,经验的恢复是必要的,但需要应用于恰当的时机和场合。在这一问题上,皮亚杰的建构主义理论可以给我们以新的启示。

皮亚杰认为,认知发展是一个主体的自我建构过程,皮亚杰所谓的“建构”,即结构(图式)建造之意。而这种建造的本质即归结为主客体之间的相互作用。按照这一理论,皮亚杰把认知的内向发展称为内化建构而把外向发展称为外化建构,两者合称双重建构。[8]

内化建构是把知识结构从外部层次、外部平面投射到主体的内部层次、内部平面上去,如实物运算内化为概念运算。外化建构则是把主体内部的图式投射到外部层次、外部平面上去,如运用所学知识进行因果解释,并将根据这种因果解释作出的技术设计外化为实际的技术创造等。

从皮亚杰的双重建构理论出发,我们认为,在实际的物理教育中,教师向学生传授大量经过抽象的系统间接经验过程,本质上是一个认知的内化建构过程。而我们目前的物理教育,已经在相当程度上对内化建构给予了足够的重视。因此,“我国的教师都习惯于把知识组织得井井有条,对课程内容的每个细节作详尽的解说,对学生可能发生的误解一一予以告诫。把所教内容都‘讲深讲透’,不给学生课后留下疑难”。[9]学生的听课、做题、考试等环节都是围绕着内化建构而展开的,而外化建构却基本上被忽视了。

外化建构是学生把在课堂上所学知识用来解决物理问题的过程。应当明确指出,学生解答物理习题的过程并不是认知的外化建构过程,而是认知的内化建构过程。对此,杨振宁指出:“仅仅读很多的书,从老师那里学到很多知识,做很多习题,只能说是训练独立思考能力的一半。而另一半的方法是复杂的,不是每个学生都能采纳同样的建议或劝告,这个方法要靠自己去摸索。”[10]显然,杨振宁所说的前者是指认知的内化建构,而后者即指认知的外化建构。

我国教育缺乏对学生认知外化建构的重视是历史上一直存在的问题,而尤为严重的是,这样造成的问题,在中小学教育完成后的一段时间内还不能显现出来。到研究生期间,创造性能力问题才明显暴露出来。对此,美国华盛顿大学的饶毅教授从中西方比较教育的角度评价道:“到国外留学的研究生,很多在创新能力方面有明显不足,常常是只能在别人指导下做研究而不能独立工作或领导一个实验室开创自己的方向和领域。也就是说,由中国中小学教育提倡、培养和选拔出来的‘好学生’的心态、思维习惯和行为模式到进入科学研究前沿时,就暴露出很大问题。”[11]因此,在物理教育中加强学生认知的外化建构训练,其意义是深远的。

在物理教育中提出原始物理问题理论建构的理由还在于,20世纪80年代西方学术界兴起的生态学运动(ecological movement)对于物理教育产生了不可忽视的影响。

生态学是19世纪末在生物科学中成长起来的一门科学,它的研究对象是生物个体、种群、群落和生态系统。其研究任务是探索有机体与环境之间相互作用的规律及机理,研究生物的生存条件以及生物与其生存环境之间的相互关系。在研究方法上,生态学家一般采用描述性分析方法,即先对现象进行描述,而后再作分析。[12]

在物理教育中强调生态性,乃是源于物理习题教学模式固有的局限性。我们知道,物理习题教学模式具有许多明显优点。然而,随着物理教育研究的深入,物理习题教学模式固有的缺陷即人为性日益暴露出来。由于物理习题情景是人为设置且条件控制严格,因而使物理教育情景的真实性受到破坏,使学生在解决物理习题时的认知心理及行为表现与解决实际物理问题时的认知心理及行为表现相去甚远。这样,就削弱了物理教育特有的教育价值并最终导致了物理教育的低效能。

总之,原始物理问题教学使物理教育从纯粹的知识传授模式中走出来,进入物理知识传授与应用相结合的新阶段,这使得物理教育更加符合其培养目标。它拓展了人们的物理教育视野,拓宽了物理教育的范畴,进一步增进了人们对于物理教育本质的理解与认识,从而有助于真正实现物理教育的目的。

四、原始物理问题的教育价值

在物理教育中运用原始物理问题进行教学,具有以下教育价值。

(一)契合学生的直接经验和间接经验

现代教学论认为,教学过程中必须处理好学生获取直接经验与获取间接经验的关系,防止出现忽视系统知识传授或忽视直接经验积累的倾向。而在传统的物理教学过程中,往往只强调了图1中所示的虚线部分,这的确促进了学生间接经验的积累,但却略去了由实际问题到抽象问题的过程,而该过程对于学生直接经验的获取,恰恰是至关重要的。因为原始物理问题与物理习题的最大区别在于:原始物理问题的呈现形式是对物理情景的描述,没有物理习题中常常有的已知量、未知量,需要学生自己去抽象,自己去设置。因此,从本质上说,物理习题教学是学生运用间接经验知识解决间接经验问题,而原始物理问题教学则是学生运用间接经验知识解决直接经验问题。

比如,在有日光灯的房间里开、关电风扇时,其扇叶看起来有时是静止的,有时是正向转动或反向转动的。如何来解释这一现象?

原来,由于日光灯是一个频闪光源,当其通以频率为50赫兹的交流电时,每秒亮100次,暗100次。对于普通的三扇叶电扇,在光亮的瞬间我们看到扇叶位于某一位置,等到下次光再亮时,如果扇叶恰好转过120°或其整数倍,由于三片扇叶的外观一样,则我们看到的位置也就和上次光亮时一样,所以看起来扇叶静止。如果在两次连续光亮的时间内扇叶所转过的角度比120°稍小或稍大,就会看到扇叶反向或顺向转动。显然,这样的原始物理问题就较好地体现了契合学生的直接经验和间接经验的作用。

(二)促进科学方法教育

近年来物理教育发展的一个重要取向是,强调科学方法在学生学习物理中的作用。比如,物理课程标准就把“过程与方法”作为课程的目标之一,使其和“知识与技能”、“情感、态度与价值观”并列,[13]这进一步体现了人们的物理教育理念有了新的发展。

科学方法与科学知识在本质上是统一的。但严格说来,两者又有不同的特点。科学方法与科学知识不同,它所涉及的不是物质世界本身,而是人类认识物质世界的途径与方式,是高度抽象的。科学方法也不直接由学科的知识内容来表达,而是有它自己独特的表达方式,它往往隐藏在知识的背后,支配着知识的获取和应用。正是因为科学方法的这些特点,使得科学方法既不易学习,又不易掌握。而原始物理问题则恰好为科学方法教育搭建了一个理想的“平台”。由于原始物理问题贴近现实生活,客观而真实地反映了我们这个日新月异的时代,因此,在原始物理问题教学中,学生就可以在教师的指导下,首先运用分析、综合、抽象、概括等科学方法将原始物理问题转化为物理习题,然后再运用假设、类比、等效模型、近似等科学方法去进一步解决问题。比如,高中物理教材“共振”一节有这样一段论述:“轮船航行时,如果所受波浪冲击力的频率接近轮船摇摆的固有频率,可能使轮船倾覆。这时可以改变轮船的航向和速度,以使波浪冲击力的频率远离轮船摇摆的固有频率。”[14]事实上,现实生活中就有这样的原始物理问题。

《中国青年报》1990年12月25日报道了我国前往南极的科学考察船“极地号”上发来的专电──“极地号启动减摇装置慢速航行”。报道称:“随着西风带的离去,船体摆动愈发剧烈,船体横摇已达15°,最高达27°……为了减小船体摇动,船上已采取了新的减摇措施,为此航速已减至10节。”

怎样来解决这样一个原始物理问题?按照由特殊到一般的认识规律,先来看两种特殊情况。(a)船的速度方向和波浪传播的方向在同一直线上;(b)船的速度方向和波浪传播的方向垂直。

(a)设船的速度为u,波浪的速度为v,则波浪相对船的速度v′=v-u,式中u正方向与v相同。波长相对运动着的船不变,故λ′=λ,波浪相对船的频率

(b)此时波浪相对船的速度v′=v,波速是波的传播速度,在垂直其传播方向上观察,观察者的运动不影响结果,故λ′=λ,波浪相对船的频率

任意方向的速度总可以分解成a和b两种情况,由此可以得到一般结果。当船以速度u与波浪传播方向成θ角航行时,轮船受到波浪冲击力的频率为

轮船在海里航行时,要尽量避免f′与轮船摇摆的固有频率接近,以免发生共振。而后者一般是确定的,因此,人们往往通过改变轮船的航向和速度以达到使两者远离的目的。

研究一下上述原始物理问题的解决过程,我们不难发现其中运用了物理模型的方法。而在物理模型建立中,又使用了归纳推理的科学方法。所以,通过对原始物理问题的不断了解、积累和熟悉,就能使学生形成一种借助于科学方法获取科学知识的心理定势。这样,学生就能够以快捷的速度去获取知识,进而通过在头脑中形成认知结构,深刻地领会和掌握知识,牢固地记住知识。还可以使学生产生一种对问题的敏感性,并能够用科学方法迅速地抓住问题的要害,找出解决问题的途径。

(三)培养学生的创造性思维

传统的物理习题教学,往往与物理现象相脱离,使学生处在模型和模块的包围之中,满脑子的小球、轻杆、木块、斜面……,却往往不问其生活源头,感受不到物理现象真实与鲜活的一面,久而久之便桎梏了创造性思维的发展。

而原始物理问题由于具有生态性和开放性等特点,就决定了原始物理问题的解决过程必然是探索和创造的过程。面对一个信息庞杂、客观真实的原始物理问题,学生找不到可以拿来仿效的原型,也没有既成的经验可以作为指导,只能通过独立思考,不断尝试,对问题进行探索。当学生远离他们熟悉的物理习题后,他们的思维将脱离线性的平衡状态而进入非线性的耗散结构状态。

例如,当学生学习了牛顿第三定律和动量定理之后,可以给学生提出这样一个原始物理问题。日常生活中打鸡蛋时,如果左手握住一只鸡蛋不动,右手拿一只鸡蛋去撞它(两只鸡蛋都是一样的坚硬,并且是用同一部分互相碰撞),哪一只鸡蛋更容易被撞破?是被撞的那一只呢,还是去撞的那一只?或者两只被撞破的几率相同?这是一个看似简单其实并不容易解释的问题,因而能够很好地训练学生的创造性思维。

研究撞蛋问题很有现实意义。因为在交通事故中人脑的损伤状态与那只“运动着的蛋”颇为相似。若将人的头颅比做鸡蛋,则颅骨就像蛋壳,脑浆就像蛋清,脑髓就像蛋黄。一旦头部受到强烈撞击,脑髓就要撞击颅骨内侧,因此很容易引起脑震荡或脑血肿;即使颅骨不破裂,脑髓也会受到损伤。

根据“耗散结构”理论,非平衡是有序之源。我们的思维之所以不断深化,是因为在大脑的认知过程中,原来图式结构的平衡状态被外来的刺激所打破,发生了“同化”或更深刻的“顺应”作用,使原来的图式得到充实或改革,达到新的水平和新的平衡。物理习题和原始物理问题的区别就在于,前者很难打破学生思维中的平衡状态,而后者则刺激学生的思维,使之远离平衡状态,从而达到培养学生创造性思维的目的。

(四)推进物理高考的改革

我们目前的物理高考,采用的仍然是物理习题考查方式。对于这种考查方式,物理高考命题委员会认为,由于高考的规模、形式及社会、经济等等因素的影响,目前的高考无法有效地考查学生所应具备的全部能力,其中有些对测定和评价学生的基本素质和未来发展潜质是相当重要的。[6](90)为了了解学生在这些方面的能力水平,物理高考命题委员会曾于20世纪90年代,在重庆市和山东省的16所生源较好的中学进行过物理高考科研知识与能力水平测试。这些测试包括用文字对物理问题进行论证和解释等形式。结果,考试的得分率很低(平均只有0.29),且测试结果与平时成绩的相关几乎为零(-0.06)。由于平时成绩与高考是密切相关的,这也在一定程度上说明,目前的高考确实没有将学生在这些方面的能力更有效地考查出来。[6](91)

物理高考命题委员会认为:“测试的这一结果恰好揭露了高考命题中的一个矛盾。如果希望将学生的真正能力水平考出来,达到较好地区分学生的目的,应该多用一些考核能力很有效的题目。但用这样的题目考试的结果,会使平均成绩下降。这会对中学物理教学的现状造成冲击。影响如何,值得研究。”[6](92)这反映了物理高考命题委员会投鼠忌器的两难心理。

我们认为,物理高考改革的方向就是要逐渐用原始物理问题来取代物理习题对学生进行考查。这不仅能将学生的真正能力水平考查出来,从而区分不同能力水平的学生,而且真正能发挥高考对中学物理教学的引导作用。

这是因为,物理概念和规律只有在原始物理问题中才有生命力,才能显示出其内涵、色彩、格调,才能显示出其内在的理由、作用和功能,学生学习过的物理概念和规律才能真正活起来,这样才能提高学生学习的效率。通过一定数量的原始物理问题训练,当学生在解决实际物理问题时,各种各样解决问题的策略就能够迅速地检索而无需搜肠刮肚地对照做过的题型,才有可能在处理前一个步骤时就能在大脑中预感下一个步骤,根本无需暗暗回忆各种题型再思量其意义。即使学生在进行创造性活动时,也能凭直觉而非经验去探索正确的解决途径。所以,在这个意义上,我们认为原始物理问题教学不仅能使学生学到物理知识、技能和科学方法,而且也能很好地培养学生的能力。

五、启示

我国的现代物理教育大部分是早年从西方直接或间接引进的。在西方,物理教育与物理现象的融合早已成为其优良的教育传统。对于我国物理教育的发展而言,采用跨文化的方式去深入了解西方物理教育发展的思路、特点与研究方法,不仅可以为我国物理教育改革提供借鉴、吸取宝贵经验,而且可以激励物理教育领域出现新颖的教育思想,有利于制定符合现代和未来中国社会发展要求的、行之有效的物理教育改革方案。原始物理问题的教育思想正是在这一背景下提出的。有理由相信,物理教育中只有物理习题而缺乏原始物理问题的状况,不久应该结束了。

参考文献

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发育生物学原理篇3

我国于1986年提出素质教育,并在1993年颁发的《中国教育改革和发展纲要》中明确指出了素质的培养目标。从而,在教育界掀起了由“应试教育”转向“素质教育”的教育改革浪潮,对基础教育带来深刻的变革。关于“素质教育”的涵义,一段时间内教育界提法较多。主要有:(1)“素质教育就是提高人们的自然素质和社会素质的教育”;(2)“素质教育是人类以自身的身心素质为对象的再生产和再创造的社会实践方式”;(3)“素质教育就是人的个性发展的教育”;(4)“素质教育是根据社会发展和人的发展的实际需要,以全面提高学生素质为目的,按教育规律进行的教育”;(5)“素质教育是指人的先天遗传和后天社会诸因素的影响相结合,使自然人转化为社会人,达到人的完善与发展的教育”等等[2]。从以上的提法中可以看出素质教育的基本特征:(1)面向全体学生,素质教育目的是使每个学生都能得到最好的发展;(2)强调主动学习,使学生的各种能力得到充分的发展;(3)使学生在德、智、体、美、劳各方面都得到全面发展和进步;(4)重视打好基础,使学生在不断更新的知识海洋中获得最基本和必要的东西;(5)追求终身扩展,学会学习,应对不断变化的社会环境增强适应和生存能力。

所以,素质教育是一种先进的、符合教育规律的教育思想,它以未来社会对人才的要求为标准,引导和促进教育教学工作,要求培养适应社会发展的人,它充分体现了新时期基础教育的性质、任务和目的。学科教育是学校教育的主要形式,通过各门学科的教学活动传授具体的学科知识,培养学生各种能力。可以说学科教育是素质教育的物质载体和实施场所,素质教育是学科教育的思想来源和行为准则。学科教育的任务是在素质教育的指导下完成,素质教育的思想要通过各门学科的教学来实现。

二、化学学科教育中进行辩证唯物主义教育的内容

化学是一门基础自然科学,它以物质的组成、结构、性质和变化规律为研究对象,与社会、生活和生产有着紧密的联系。作为中学教育中重要基础课程,它也是实现素质教育的主要形式。从我国中学化学教学大纲中对化学教学目的的规定来看,“辩证唯物主义教育”是中学化学教学的重要组成部分,也是化学素质教育的主要内容。“辩证法是惟一的、最高度地适合于自然观的这一发展阶段的思维方法”(恩格斯)。化学是揭示自然规律的科学,知识体系中所涉及的科学概念、理论、原理和定律中蕴含着丰富的辩证唯物主义思想,化学教学一开始,就应以科学的方法论教育学生,使之建立物质及其运动的观点;相互联系和相互制约的观点;质变量变的观点;对立统一的观点。这对后期学习,培养科学的方法是大有裨益的。化学学科教育中进行辩证唯物主义教育的内容主要有以下几个方面。

(一)化学教学中培养学生关于世界物质性和运动性的观点

辩证唯物主义物质观和运动观是马克思主义哲学理论的基石,也是指导学生学习各门具体科学的世界观和方法论。化学学科中,所有的化学反应和物质都可以作为辩证唯物主义物质观和运动观教育的材料。

1•在化学教学中进行物质观教育。在宏观上使学生相信自然界的物质性和物质的客观实在性是容易的。然而,还必须使学生确信分子、原子、离子等微观粒子的物质性。在化学教学中应着重从构成物质微观粒子的物质性,物质形态和种类的多样性与统一性,物质结构的层次性等方面进行。在具体教学中,向学生展示电子显微镜拍摄的某些物质的分子、原子的真实存在的照片,比如,苯分子照片,硅原子照片,可以说明分子、原子的真实存在。利用元素周期表可以向学生说明物质的种类繁多,性质各异及物质在构成它们的成分元素或原子种类方面所显示出的统一性。利用物质结构知识的教学,使学生明确物质、分子、原子分别处于物质的不同层次,从而理解物质的层次性。

2•在化学教学中进行辩证唯物主义运动观的教育,着重从物质与运动的不可分,运动的多样性和统一性,运动的绝对性和静止的相对性等方面进行。例如,化学反应CH3CO2CH2CH3NaOHH2OCH3CH2OH+CH3CO2H是一个可逆反应。我们知道,当反应达到平衡时,反应物和产物的量不再变化,这时,相对于物质的量来说,该反应是静止的。实际上,该反应的反应物和产物仍在以一定的比例不断相互转化着,是运动着的。可见,这个化学反应体现了运动的绝对性和静止的相对性。但是这个化学反应的进行必须有CH3CO2CH2CH3和一定量的H2O和NaOH作为载体,离开这三种物质,该反应是不能存在的。这说明运动和物质的不可分。中学阶段涉及的化学反应比较多。通过具体的化学反应及各种化学知识的教学,可以使学生认识到化学运动是多种多样的。比如,岩石的风化,钟乳石的形成,钢铁的生锈等等。但是所有的化学反应都与原子、离子或原子团这些物质相对应。从这个意义上讲,这些化学反应是统一的,这又体现了运动的统一性。

(二)培养学生关于自然界各种现象都是相互联系、相互制约的观点

化学教学的任务不限于让学生学习和掌握教材中所规定的“双基”,还要通过对物质自身辩证法的理解,使他们在头脑中逐渐树立起一切事物是相互联系、相互制约和处于不断运动、变化中的观点。学会用联系、发展的观点去认识客观事物,指导学习和处理面临的问题。联系和制约关系在化学变化中处处可见。如,在反应CH3CH2OH浓H2SO4170°CCH2=CH2+H2O中,温度对反应有决定性的作用,体现了温度对反应的制约关系:温度变了,产物也将发生变化。而且,该反应体现了乙醇和乙烯的联系,即乙烯和乙醇是相互依存、相互转化的。实际上,每一个化学反应本身就是反应物和生成物在一定条件下相互联系的体现,同时也说明了任何物质都不是一成不变的,在一定条件下,它可以发生化学变化而转变为其它物质,是变化的。总之,在化学教学中,教师可以紧扣教学内容,在完成“双基”教学的同时,培养学生关于事物是相互联系、相互制约、不断变化的观点。

(三)培养学生关于质量互变规律的正确观点

在化学中的许多事实都能揭示质量互变规律。任何物质的量和质是不可分的,任何质总具有一定的量,任何量总属于一定的质,物质的量变达到一定的程度,就会引起质变,没有量变就没有质变。如,在化学反应AlCl3+NaOHNaCl+Al(OH)3中,反应物的量变可以使化学反应产物有质的变化,如果nAlCl3:nNaOH≥1:3,则反应按上述方程式进行,产物是NaCl和Al(OH)3;如果nAlCl3:nNaOH≤1:4,则产物有NaCl和NaAlO3,H2O;如果1:4<nAlCl3:nNaOH<1:3,则产物是NaCl,Al(OH)3,NaAlO3和H2O。从以上分析可以得知,由于反应物AlCl3和NaOH物质量比例的不同导致了产物的不同,这充分体现了量变引起质变的规律。再如,化学变化Fe稀HClFeCl2通入Cl2气FeCl3中,铁的化合价由0到+2,再到+3,发生了量的变化,但是铁的性质却随化合价的变化而产生了质的变化。在化学教学中,这些都可能作为对学生进行质量互变规律教育的材料。

(四)培养学生关于事物是矛盾统一体的观点

辩证唯物主义认为,一切事物都是矛盾的统一体,没有矛盾就没有存在,事物的变化就是事物本身的矛盾运动。在化学中,一切原子、分子、离子都可看做是矛盾的对立统一体。比如原子,它是原子核和电子构成的,原子核带正电,电子带负电,所以原子核和电子相互吸引,有相互接近的趋势,二者是统一的。但是,电子在核外高速运转,产生的离心力又使电子有离开原子核的趋势,正是这种吸引与离心作用使电子和原子核共同构成了原子。分子内也存在着矛盾的对立统一关系。比如,在HCl分子中,H原子和Cl原子以共价键结合,由于共用电子对的作用,二者相互结合在一起,但是两个原子核之间又存在着斥力,就是这种在共价键形成中的吸引和排斥作用使氢原子和氯原子共同构成了一种稳定的矛盾统一体HCl分子。除此之外,离子晶体、金属晶体、分子间、化学变化中都有矛盾的运动。教师可以有意识地用这些材料对学生进行矛盾运动法则的教育,培养学生科学认识事物、分析事物的习惯和能力。在中学化学中蕴藏着丰富的辩证唯物主义思想,上述四个方面的内容只是其中的一部分。化学教师应充分利用化学教学过程,培养学生的辩证唯物主义观点,体现中学素质教育指导思想。

三、化学教育中进行辩证唯物主义教育的途径

(一)教师的理论水平和认识程度是前提

要培养高质量的学生就必须有一支高素质的教师队伍。所谓名师出高徒就是这个道理。化学教师,首先应是一个自觉的辩证唯物主义者,应具有运用辩证唯物主义的观点、方法处理和分析教材的能力。其次,教师具有培养学生成为德、智、体、美、劳全面发展的人才观和质量观,明确向学生进行辩证唯物主义教育的目的,力求让学生在青少年时代树立一个科学的世界观和方法论。

(二)发挥化学实验教学的优势

教师应该抓住实验教学的特点,不仅使学生对有关理论知识和操作技能进行检验以增强学生的感性认识,而且还能把学生引入一个充满运动、变化、矛盾的化学世界,使学生在这个客观世界里更好地培养自己的各种科学能力,领悟科学认识论和方法论的意义。例如,NO2和N2O4在不同温度或压力下的化学平衡,说明平衡是暂时的、相对的,不平衡是绝对的;通过原电池实验说明金属锈蚀的内外因关系;通过铜与浓硝酸、稀硝酸反应说明量变引起化学反应不同的质变等。

发育生物学原理篇4

专 业

2011年10月22日上午

8:30-11:00

2011年10月22日下午

14:00-16:30

2011年10月23日上午

8:30-11:00

2011年10月23日下午

14:00-16:30

02010600金融(独立本科段)  0067财务管理学

4183概率论与数理统计(经管类)

5678金融法  0076国际金融  0077金融市场学

4011银行管理学

4184线性代数(经管类)  0015英语(二)

0051管理系统中计算机应用

4630专业综合课考试  02011500经济学(独立本科段)  0009政治经济学(财经类)

0143经济思想史

4183概率论与数理统计(经管类)  0142计量经济学  0048财政与金融

0138中国近现代经济史

4184线性代数(经管类)  0015英语(二)

0043经济法概论(财经类)

0051管理系统中计算机应用  02014700区域经济开发与管理(本科段)  5037区域分析与规划  0076国际金融

5161区域经济政策  5162区域可持续发展  0051管理系统中计算机应用

5164现代策划学  02020200工商企业管理(独立本科段)  0067财务管理学

4183概率论与数理统计(经管类)  0149国际贸易理论与实务  0154企业管理咨询

4184线性代数(经管类)  0015英语(二)

0051管理系统中计算机应用  02020400会计(独立本科段)  0162会计制度设计

4183概率论与数理统计(经管类)  0149国际贸易理论与实务  0159高级财务会计

4184线性代数(经管类)  0015英语(二)

0051管理系统中计算机应用

0161财务报表分析(一)

02022900物流管理(独立本科段)  3709马克思主义基本原理概论

4183概率论与数理统计(经管类)

5374物流企业财务管理

3708中国近现代史纲要

4184线性代数(经管类)  0043经济法概论(财经类)  02028200采购与供应管理(独立本科段)  0009政治经济学(财经类)

3709马克思主义基本原理概论

5374物流企业财务管理

3708中国近现代史纲要  0015英语(二)  03010600法律(本科)  0230合同法

5678金融法

0227公司法

0257票据法

0262法律文书写作  0229证据法学

5680婚姻家庭法  0015英语(二)

0169房地产法

0228环境法与资源保护法

03030200行政管理学(独立本科段)  0067财务管理学

0320领导科学

0345秘书学概论  0319行政组织理论  0316西方政治制度

0321中国文化概论  0322中国行政史

0323西方行政学说史  04010200学前教育(独立本科段)  0401学前比较教育

0409美育基础  0883学前特殊儿童教育

0884学前教育行政与管理  0399学前游戏论  0403学前儿童家庭教育

0881学前教育科学研究与论文写作  04010700教育管理(独立本科段)  0454教育预测与规划

3709马克思主义基本原理概论

0451教育经济学

0457学前教育管理

0458中小学教育管理  0449教育管理原理

3708中国近现代史纲要  0431教学组织与设计

0456教育科学研究方法

04010800教育学(独立本科段)  0464中外教育简史

3709马克思主义基本原理概论  0469教育学原理  0449教育管理原理

0466发展与教育心理学

3708中国近现代史纲要  0015英语(二)

0431教学组织与设计

0456教育科学研究方法  04012500义务教育(独立本科段)  0464中外教育简史

3709马克思主义基本原理概论

9291初中语文课程与教学

9294初中数学课程与教学

9297初中英语课程与教学  0458中小学教育管理  3708中国近现代史纲要

9339中小学生品德发展与道德教育  0015英语(二)

0456教育科学研究方法  04020200思想政治教育(独立本科段)  0033世界政治经济与国际关系

T312政治学  0481现代科学技术与当代社会  0321中国文化概论

6413教师能力学  7082马克思主义原著选读  04030200体育教育(独立本科段)  0495体育保健学

4555体育场地与设施  0497运动训练学

0499体育游戏  0496体育测量与评价

0501体育史  0503体育教育学

T503体育教学设计  05010500汉语言文学(本科)  0540外国文学史

3709马克思主义基本原理概论  0815西方文论选读  0321中国文化概论

0539中国古代文学史(二)

3708中国近现代史纲要  0015英语(二)

0541语言学概论

0814中国古代文论选读  05020100英语(本科段)  0600高级英语

3709马克思主义基本原理概论  0830现代语言学

0837旅游英语选读  0833外语教学法

3708中国近现代史纲要  0603英语写作  05030200广告学(独立本科段)  0639报纸广告学

3709马克思主义基本原理概论

7676公益广告

0037美学

0641中外广告史  0637广告媒体分析

3708中国近现代史纲要  0015英语(二)

0640平面广告设计

7680广告文化学  05040800音乐教育(独立本科段)  0733音乐分析与创作  6114和声学  6413教师能力学  0727中国传统音乐概论  05041000美术教育(独立本科段)  0746美育概论  0747美术教育学  6413教师能力学  7097云南民族美术概论  06010200历史教育(独立本科段)  0771中国现(当)代史专题

7083东南亚史  0773世界现(当)代史专题

7084云南历史  0774史学理论与方法

6413教师能力学  0766史学概论

0775历史教育学  07010200数学教育(独立本科段)  2018数学教育学  0342高级语言程序设计  2014微分几何

6413教师能力学  2015偏微分方程  07020200物理教育(独立本科段)  2035热力学与统计物理  0342高级语言程序设计

7086当代物理学发展  2037原子核与粒子物理

6413教师能力学  2039物理教育学  07030200化学教育(独立本科段)  2049物理化学  0342高级语言程序设计  2053结构化学

6413教师能力学  2059化学教育学

6850分析化学  07040200生物教育(独立本科段)  2078生物统计学

2079生态学概论  2081进化生物学

7087植物资源学  2084组织胚胎学

6413教师能力学  2087分子生物学  07070200地理教育(独立本科段)  2099经济地理学导论

6449地理信息系统  2105地理教育学

6516区域经济学  2102遥感概论

6413教师能力学  7090计量地理学  08030700机电一体化工程(独立本科段)  2194工程经济  2240机械工程控制基础  2202传感器与检测技术  0015英语(二)

0420物理(工)

2241工业用微型计算机  08220800计算机信息管理(独立本科段)  0910网络经济与企业管理

2142数据结构导论

3709马克思主义基本原理概论  4735数据库系统原理  2384计算机原理

3173软件开发工具

3708中国近现代史纲要

4737C++程序设计  2382管理信息系统

4757信息系统开发与管理 2011年十月,我省自学考试开考的专业有:

大学本科:汉语言文学、英语、金融、会计、工商企业管理、机电一体化工程、行政管理、法律、经济学、教育学、教育管理、学前教育、区域经济开发与管理、体育教育、物流管理、计算机信息管理、广告学、信息管理与服务(独立本科段)、机械制造与自动化(独立本科段)、建筑经济管理(独立本科段)、数字媒体艺术(独立本科段)、商务管理(独立本科段)、市场营销(独立本科段)、公共关系(独立本科段)、人力资源管理(独立本科段)、农学(独立本科段)、园林(独立本科段)、义务教育、采购与供应管理。

教师类本科:数学教育、美术教育、音乐教育、地理教育、历史教育、思想政治教育、生物教育、物理教育、化学教育。

发育生物学原理篇5

关键词:生物教育;环境教育;课程改革

中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)12-0172-02

新课程改革的进行确实重视了对学生的环境教育,说明我国教育部门已相当重视在基础教育中开展环境教育,但还需在评价机制方面进一步改革。本文试结合高中生物教学谈谈对开展环境教育的一些看法。

一、高中生物教学实施环境教育的意义

人类与环境不能协调发展的恶果,正在逐步侵袭着我们,因此提高全民可持续发展思想的行动刻不容缓,面向可持续发展的环境教育更是势在必行。中学时期是进行环境教育的关键时期,因此对中学生进行面向可持续发展的环境教育是每个国家都必须完成的任务。在新课程改革中,环境知识作为一大知识模块编入中学生的教材中,如生物的多样性及其保护,环境污染的危害,环境污染的防治等。在新课程标准中也明确要求学生要“热爱自然、珍爱生命,理解人与自然和谐发展的意义,树立可持续发展的观念”。

二、高中生物环境教育的教学原则

笔者通过多年来的教学经验的积累和总结,发现在生物教学实施环境教育的过程中,应当遵循一定的教学原则,因为只有这样才能达到环境教育的目标,从而产生事半功倍的效果。在生物教学渗透环境教育时,除了要遵循一般的教育原则,如:科学性原则、教法多样性原则、启发性原则、实践性原则外,还应遵循以下原则:

1.批判性原则。可持续发展观是打破传统生态发展思想的新型发展观念,面向可持续发展的环境教育,使学生有能力向传统的价值观提出挑战,只有这样才能使学生重新审视自己以及自己的过去和未来,才能对现有的生产、生活方式进行思考,从真正意义上理解环境与发展的关系,并理解可持续发展的真正含义。这就要求教师在进行面向可持续发展的环境教育的时候,应多采用批判性的教学原则,逐渐培养学生鲜明的洞察力和批判力,使他们真正成为环境保护与改善的行为者。

2.渗透性原则。在中学生物的教科书中,有些知识是直接反映生态环境的知识,教师可以直接依据教材内容进行授课,但有些知识内容则是间接反映生态环境的知识,这就要求生物教师能够从侧面深度挖掘教材内容,有意识地进行环境教育,使得环境教育丝丝入微地渗透到每一个可以教育的地方。

3.地域性原则。环境问题具有很强的地域特点。国家与国家、农村与城市、经济发达地区和经济欠发达地区的环境问题都存在着很明显的地域性差异,环境问题具有明显的产业特征。环境教育应遵循地域性原则,引导学生关注当地面临的环境问题,并以此为起点,把当地的环境问题与全球面临的环境问题联系起来,运用所学的环境知识和技能,尝试解决具体的环境问题。只有遵循这样的地域性原则,才能从实际出发,使我们的环境教育不是拘泥于口号的呼喊,而是从根本上将环境教育落到了实处。

三、生物教学与环境教育的教材结合点

在教学实践过程中如何抓住教材,巧用教材进行环境教育应是教师在探究有效进行环境教育的方法中必须摸索的一项内容。因此在实际教学过程中,教师要不断挖掘教材中能够进行面向可持续发展环境教育的每一个渗透点,并将这些渗透点有机地与教学任务相结合,从而使学生在掌握了生物科学知识的同时也接受了良好的环境教育。

环境教育渗透点主要包括知识的渗透点、技能的渗透点以及价值观的渗透点,只要与环境保护有关的内容都可作为环境教育的渗透点。进行环境教育渗透点的教学则主要分为两种类型:第一种是教材中直接涉及环境与可持续发展知识的部分,要采取详细讲解,活学活用的原则进行教学,第二种则是教材中隐藏的与环境有关的知识部分,则要采取深度挖掘,适当扩展补充的原则来进行教学。

例如:必修3《稳态与环境》的第6章“生态环境的保护”属于直接涉及环境知识的内容,教师在对这部分内容进行授课时,就必须将教材中所提及到的人口增长对生态环境的具体影响,产生影响的具体原因和人口增长所带来的严重后果进行详细分析论述,使学生切实感受到人炸这个地球“杀手”的可怕。

再比如:必修1《分子与细胞》的第5章第4节“能量之源——光与光合作用”属于隐藏环境知识,需要深度挖掘,适当拓展。这部分的教学重点是光合作用的原理及意义,为了能使学生更好的理解植物光合作用对大自然的意义,教师可以利用学生讨论大气中CO2浓度与植物光合作用的关系的同时,根据具体的教学情况适当的补充一些课外材料:“目前地球上植物覆盖面积正在急剧减少,热带雨林近40年已毁坏了一半,这就导致了全球气候的调节者‘绿色植物’调节气候的能力越来越弱,大气中的CO2浓度升高,全球气候变暖,冰川融化,地球陆地面积将越来越少,这就是我们常听说的‘温室效应’。温室效应所带来的严重后果可以用一组数据进行解释,如果全球气温升高0.6℃,地球生态系统就会发生变化,发展中国家将面临食品、水供应短缺等问题;若温度升高1.5℃。10亿人将面临水短缺,一些贫困山区的人会患疟疾;若全球气温升高幅度比工业化之前超过2.0℃,人类将面临更多极端气候,发展中国家的基础设施建设会受到影响,一些岛国会被淹没。同时全球气温变暖还会导致某些爬行动物雌雄性别比例严重失调,甚至使更多物种面临灭绝威胁。”这样的有关环境问题的资料渗透,不仅加深了学生对科学知识的理解和记忆,同时还到了进行环境教育的目的。

发育生物学原理篇6

问题的提出

为了全面实施素质教育,改进传统美学教育,切实提高学生审美和艺术修养,促进学生全面发展,2014年教育部颁发文件要求,今后学校的艺术教育一定要以立德树人为根本任务,遵循艺术教育的规律,特别提出了艺术教育要积极探索与其他学科相融合,真正实现学校艺术教育的科学有序发展。

摄影艺术是一种以照相机和感光元件为工具,运用构图和用光等造型手段来表现主题并求得其艺术形象。创作者使用照相机反映社会生活和自然现象,表达美的思想感情。摄影艺术中很多地方需要用到物理知识,有了物理知识理论指导的摄影技术才会运用的得心应手,否则只知其然而不知其所以然,摄影技术也难有大的突破。同样,在中学物理课堂教学中,如果将一些抽象、生硬的物理知识巧妙地应用到摄影艺术中,将会极大地增加学生学习物理的兴趣,提高学习物理的效果。

摄影艺术与物理教育融合的意义

法国著名作家福楼拜也曾说过:“艺术越来越科学化,科学越来越艺术化,两者在山麓分手,有朝一日,终将在山顶重逢。”《普通高中物理课程标准》中明确提出:中学物理教学的目的是要激发学生学习的兴趣,培养学生创新的能力,陶冶学生高尚的情操,促使学生在各方面均衡协调发展。

摄影艺术与物理教育的融合实践

笔者是一名中学物理教师,同时也是一位摄影爱好者,经常利用节假日跟团或独立外出采风拍摄作品,积累了大量的风光和人文摄影作品。课余我也喜欢带一些摄影社团,教给学生有关摄影的基本知识和基本技能,指导学生拍摄作品。经过近几年的实践和探索,本人尝试着将摄影艺术和物理教育相融合,由摄影引入物理,再由物理理论指导摄影实践,使学生真正体会物理从生活中来,又指导着我们的实践。

运用现有摄影作品,创设物理问题情境 在物理教学中,我们可以巧妙地使用一些摄影作品,创设物理教学情境,使学生在欣赏作品的同时,对所学的物理原理和规律得到深刻的记忆和充分的理解。例如,笔者每次在进行“液体的表面张力”教学时,都会使用(下图)这幅作品。这是在一个雨后的夏日所拍摄完成的,绿绿的芦苇叶上滚落着几滴小水滴,在阳光下熠熠生辉。究其物理原理原来这些小水滴在液体表面张力的作用下,具有收缩到面积最小的趋势。而在体积一定的条件下,球的表面积最小,因此一个个小水滴都近似于球形。有了这样铺垫,学生对于液体表面张力现象有了直观认识,就可学习液体表面张力的原因等后续知识了。

创作拍摄摄影作品,突破物理教学难点 学生在平时的学习中,普遍反映物理比较难学,其原因很大程度上在于学生缺乏对生活现象的观察和思考。日常生活中,即使是一些转瞬即逝的现象,也包含着物理知识。在物理教学中,我们可以针对一些课堂上难于讲清楚的难点问题,利用课余时间指导学生拍摄一些相关的物理摄影作品,分析现象,探究原理,从而突破物理学习的难点。例如,在讲解自行车在正常往前行驶时,车轮边缘上的各点都在同时参与两个运动:轮缘绕轴的转动和连同车架一起向前的平动,合运动的结果导致车轮上不同的部分转动得不一样快。学生仅仅听老师在课堂上讲解,还是一知半解。这时教师可以带领学生跨出校园走上街头,当一辆卡车急速驶过时,对准轮胎快速按下快门。从拍得的照片上可以清楚地发现,车轮的上半部分比较模糊,而下半部分,特别是靠近地面的地方较清晰,说明轮胎不同的部位转速不同。

发育生物学原理篇7

摘 要 采用文献综述法对运动生物力学在体育教学中的作用进行综述,结果发现:运动生物力学能够减少学生活动过程中微损伤,促进学生健康锻炼;运动生物力学能够有效将体育动作细化,促进学生科学锻炼;运动生物力学理论教学与实践相结合,促进学生体能、身体形态、身体素质协调发展。因此运动生物力学在体育教学中起到决定性作用,同时促进合理科学终身体育锻炼。

关键词 运动生物力学 体育教学 作用

一、运动生物力学在体育教学过程的作用

(一)运动生物力学在径赛运动项目应用

以时间计算的运动项目称为径赛运动[1]。体育教学过程中运动生物力学能够帮助学生学习技术动作原理,促进学生科学理解体育技术动作重要性,减少学生锻炼过程中微损伤。走、跑是体育动作中最基本技术,Jim L认为跑、走除了与两脚与地面接触后交叉时间有关系外,还与脚与地面接触的反作用力有关,作用力如果不按合力F方向传导,就会出现外“八”、内“八”、拖地、螺旋等错误的跑、走动作。体育教学中蹲踞式起跑运动生物力学原理可以发现,膝关节角度前腿在90-111°之间、后腿在118-136°之间有助于启动时合速度达到最大值,提高运动成绩和减少膝盖前交叉和后交叉韧带的微损伤[3]。体育教学中弯道跑应用的公式:F向心力=M(质)×g(重加速)×Tagα等于F圆周向心力=M(质)×V2/R,弯道上F向心力与所跑的半径(R)成反比,与V2、角度、M成正比[2,4]。因此合理控制F向心力能够有效调控身体锻炼时协调能力,保证身体平衡,减少体育课堂中学生快速弯道跑造成的摔伤。

(二)运动生物力学在田赛运动项目应用

以高度或远度计算的项目称田赛运动[1]。田赛运动是体育教学过程应用运动生物力学较多的运动项目,如跳高、铅球等。有研究发现跳跃类的运动项目包含了F水平和F垂直、F合三方面的作用力。跳高是跳跃类里典型的运动,它由F水平力、F垂直力、F合构成,助跑是由F水平力,起跳是由F垂直力,腾空过杆是由F合构成,三者构成跳高完整力学系统,但他们都与速度、角度、质量有关,合理分析运动生物力学有助于学生学习,减少错误动作带来的机体的损伤。铅球是发展力量素质练习的一项重要的考核指标,根据运动生物力S=V0/g[sin2α/2+cos]公式学分析铅球远度,结果发现铅球V0、角度、H有关系[5]。因此可以发现,合理利用生物力学,能够促进学生学习兴趣,也能帮助学生科学合理的锻炼力量素质。

二、运动生物力学理论教学与实践相结合作用

运动生物力学可以直接利用到体育教学课程中,促进体育教学动作的细分,为科学合理体育运动奠定基础,使竞技体育成绩提高和方法的内源理论基础提供保障,同时作为交叉学科在实践中必不可少缺少。著名的铅球教练帕克根据运动生物力学原理制定训练计划,促使21岁的巴恩斯创造23.12米世界纪录。迈克・鲍威尔於采用力学分析原理,对跳远动作细分,找到提高动作途径,最终在1991年东京奥运会上创造了8.95米世界纪录。随着科学发展,生物力学越来越被人重视,有人提出DLT,Kistler,AMTL三维测力平台系统、等速测力仪测试系统,力学测量有测角仪、惯性传感器、加速度仪、位移传感器、力传感器等,以满足不同运动项目的多种需要,此外图像自动识别仪器、高精度红外光点遥测分析系统、磁感应仪器、数学力学模型。因此,可以发现运动生物力学器材出现有助于体育教学过程多远化的发展,同时推动了运动生物力学与教学实践相结合,改善了不合理运动规律,有助于评价学生的身体机能和素质。

三、运动生物力学在体育教学中决定性作用

运动生物力学是研究运动与身体锻炼受力关系,它能够贯穿每个动作即运动模型。每个动作都是符合解剖学、运动生物力学、运动规律,运动模型将力与身体运动轨迹看作了质点运动,分析人体各结构运动与运动规律之间关系,成为体育教学中重要的理论依据[6]。运动生物力能够细化动作技术原理,促进体育教学工作,优化教学课程内容。把运动生物力学与田赛或径赛的运动项目相结合,增强了学生体能、身体形态、身体素质协调发展,使教学过程更为丰富,达到通俗易懂。因此,运动生物力学在体育教学中起到决定性的作用。

四、小结与展望

运动生物力学在体育教学过程中作用不容忽视,它驱动体育教学力学原理,加强了学生科学合理的锻炼身体,促进了体育教学过程多元化,丰富课程教学内容。运动生物力学细化的体育教学过程中动作,使体育教学内容简单性,通俗易懂,增强学生身体形态、素质、体能的协调发展。运动生物力学能够把解剖学、运动规律、动作运行轨迹紧密结合起来,这在体育教学过程中起到决定性作用。

随着时代进步,运动生物力学作为一门交叉学科已在国内多个体育院校开展,但该学科数学和物理知识较多,体育专业学生学起来比较吃力,因此如何使该门学科得到充分的发展还需要进一步探讨。国内运动生物力学的人才比英、美、意大利等国家参与社会实践活动要少,建议教育部门让更多运动生物力学人才到社会实践中指导各阶层的人科学合理锻炼,促进终身体育观念。在体育教学过程中尽量淡化考核成绩,注重体育运动生物力学在教学过程,提高学习的兴趣。

参考文献:

[1] 孙庆祝.体育测量与评价[M].高等教育出版社.2006.7.

[2] 陆爱云.运动生物力学[M].人民教育出版社.2010.6.

[3] 唐斥非.蹲踞式起跑运动生物力学分析[J].宜春学院学报.2008.30(4):125-126.

[4] 尹明月,徐燕来.弯道跑的力学原理与技术特点[J].科教导刊.2012.12.

发育生物学原理篇8

关键词:渗透辩证法个性品质动之以情情感效应

中学阶段对学生进行物理教学的同时,进行思想品德教育,这是培养人才的需要,也是提高物理教学质量的需要。物理教学的目的不仅仅让学生掌握必要的概念、定理、性质、公式、法则,还应使学生学会这些内容中所涉及的物理方法和物理思想。从历史到现实,我国在物理学上有不少卓越的贡献。在物理领域内蕴藏着极为丰富的可进行爱国主义教育的瑰宝。我们的物理教学,就是要注意挖掘和利用各种宝贵的爱国主义教育资源,善于运用国情资料,引导学生树立正确理想、信念和人生观、价值观。我们还可以在物理教学中有意识地通过基础知识渗透辩证唯物主义观点。

1德育渗透的内容

德育是一个广泛的概念。它是对学生进行思想、政治、法制、道德及价值观、人生观和世界观教育的总称。物理教学中的德育具体是指:热爱祖国,热爱中华民族的情感;辩证唯物主义的思想和方法;诚实正直、积极向上、坚毅勇敢的个性品质与心理品质。

1.1爱国主义的情感

中国的物理也有着光辉灿烂的历史。我国最早巧妙应用力学原理的容器——一种专门汲水用的陶瓶,距今已有6000-7000年的历史。战国时的《墨经》记载了我国和世界上最早论述杠杆平衡的问题。在讲“能量”“动能势能机械能”“内能”内容时,笔者讲到了我国“火箭”的历史:宋代的“火箭”和明代的“二级火箭”。特别是分析新中国成立后取得的重大成就:1920年的第一颗人造地球卫星的发射成功;1975年第一颗返回式卫星的发射成功;以及一箭之星……特别是“神舟”系列地发射成功……同学们听得激情满怀,无不为中华炎黄子孙在航天事业上建立的功绩而自豪,无不为我国社会主义建设中取得的辉煌成就而骄傲。从而激发了学生的民族自豪感、热爱社会主义祖国的激情,还增强了爱科学、学好物理的信心和决心。

1.2辩证唯物主义的思想

物理学是自然科学里最基础的学科之一,它包含着丰富的辩证唯物主义内容,包含着科学的思维方法和科学态度。教师的任务首先要让学生认识物理与实践的辩证关系,用辩证唯物主义观点阐述教学内容,使学生认识到物理研究的对象和方法来源于人类的生产和生活的实践,又反过来作用于实践的辩证关系。要挖掘教学内容中的辩证因素,阐述物理与实践的密切关系。比如,古代战车的两个木制的车轮要做成圆形的,为什么不做成其它形状呢?原来这是经过反复的社会实践……

1.3个性品质教育

个性品质主要是指学习目的、学习兴趣、学习毅力、学习态度、学习习惯、独立思考和创新的精神。个性品质与心理品质密不可分,它是思想品质的主要组成部分。在物理教学中,结合学科教学的特点,有针对性地有选择地进行个性品质的培养,是十分重要的。通过学生学习物理兴趣的培养,激发学生的求知欲。对学生进行学习目的教育,使学生懂得为什么而学。鼓励他们刻苦钻研、积极向上、坚忍不拔、顽强拼搏的精神。通过学生上课、作业、考试、课外活动等活动注意严格训练,认真要求,培养他们严肃认真有错必纠,一丝不苟的科学态度和顽强的学习毅力。

2德育渗透的实施

要培养全面发展的学生的德育目标落实到教学中,必须总结学科教学规律,认真探索实施的方法。

2.1持之以恒的渗透

爱国主义教育要从中国近代史,现代史和国情教育为始终贯穿在物理教学过程中,持之以恒地把爱国主义教育寓教于物理教学过程之中,在传授物理知识过程中中国的举世瞩目的辉煌的科技成就使物理教学与爱国主义教育有血有肉地相互渗透,而不是采取游离于教材之外的简单说教。

2.2切实可行的贯彻

德育是教育不可缺失的组成部分,它应当适用于这个教育的总原则。因为,物理教学中渗透德育教育应当是切实可行的。切实可行地贯彻,是反映了教育的价值与效应。我们在给学生充足的养分时还应当考虑学生的“吸收”程度。笔者在教学实践中,尽可能结合教学的具体内容,根据初中学生的年龄特征和接受能力,分不同层次,以灵活的方式进行德育教育。

2.3动之以情的感化

发育生物学原理篇9

生物育种是指人们按照自己的意愿,依据相关的育种原理,有目的、有计划地改变生物的遗传物质以获得人们所需要的生物新品种。育种的两种常见思路是:从生物的诸多性状中把需要的优良性状分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来;或者是直接创造具有优良性状的生物新品种。

在遗传学上主要涉及六种不同的育种方法:杂交育种,诱变育种,单倍体育种,多倍体育种,基因工程育种,细胞工程育种。

(一)杂交育种

方法步骤:亲本杂交得F ,再用F 自交得F ,在F 中筛选所需性状,若为隐性性状则必为纯合;若为显性则需经过连续多代自交,直到不发生性状分离为止,可得到显性纯种。

遗传学原理:基因重组。

育种优点:育种的目的性强,通过基因重组,把位于两个生物体上的优良性状集于一身。

育种缺点:育种年限过长,需及时发现优良性状。

实例:用抗倒伏不抗锈病的小麦与不抗倒伏抗锈病的小麦培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的新品种。

(二)诱变育种

方法步骤:利用一定剂量的射线、辐射或化学药剂处理材料,提高基因突变的频率,选育所需新品种。

遗传学原理:基因突变。

育种优点:提高了基因突变的频率,加速育种过程,大幅度改良生物的性状,变异范围广。

育种缺点:突变具有不定向性,且多害少利,所以需要大量处理实验材料。

举例:青霉素高产菌株的获得。

(三)单倍体育种

方法步骤:将F (杂种)进行花药离体培养,得到单倍体幼苗后再用一定浓度的秋水仙素诱导,形成纯合多倍体,再从中选择所需要的类型。

遗传学原理:染色体变异。

育种优点:与杂交育种相比大大缩短了育种的年限。

育种缺点:需要组织培养,技术难度较高,需与杂交育种结合,多限于植物。

(四)多倍体育种

方法步骤:利用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

遗传学原理:染色体变异。

育种优点:可培育出自然界没有的新品种(如八倍体小黑麦),且多倍体茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

育种缺点:结实率低且晚熟,只适于植物。

举例:三倍体无籽西瓜的培育。

(五)基因工程育种

方法步骤:提取目的基因,将目的基因与运载体结合,导入受体细胞,使之在受体细胞中复制保存并表达,筛选出符合要求的新品种。

遗传学原理:基因重组。

育种优点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。

育种缺点:技术难度高,可能会引起生态危机。

举例:能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得,抗虫棉,转基因动物等。

(六)细胞工程育种

方法步骤:植物:利用聚乙二醇等诱导不同种的细胞融合,经组织培养后得到新品种;

动物克隆:核移植胚胎移植。

遗传学原理:细胞的全能性。

育种优点:克服远源杂交不亲和障碍,有目的地培育优良品种;

动物体细胞克隆,可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物。

育种缺点:技术复杂,难度大,将对生物多样性提出挑战。

二、实例应用

例1.

(1)通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 ,依据的原理是。

(2)用 辐射谷氨酸棒状杆菌,选育出合成谷氨酸的新品种,所用的方法是 ,依据的原理是 。

(3)用小麦和黑麦培育八倍体小黑麦属于 ,依据的原理是。

(4)用抗倒伏不抗锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦杂交,培育成既抗倒伏又抗锈病的小麦品种,这属于 育种,依据的原理是 。

(5)科学家将细菌的抗冻基因转移的普通番茄的细胞中培育出番茄抗冻新品种,这属于,依据的原理是。

例2.现有味甘汁多、能稳定遗传的绿皮(G)红瓤(R)小籽(e)西瓜品种甲与白皮(g)黄瓤(r)大籽(E)西瓜品种乙,三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题:

(1)图中①过程中所用的试剂为 ,通过②途径培育无籽西瓜的方法叫做 ,所结西瓜果实的基因型和表现型分别为 。

(2)通过③培育无籽西瓜时所用的试剂为 ,瓜农用②生产的无籽西瓜比用③生产的更受消费者亲睐,原因是,如果选育的品种优秀,瓜农也乐意采用③途径生产无籽西瓜,其优点是。

(3)通过④细胞融合途径形成杂种体细胞时,要使用和 两种化学物质。由该杂种细胞形成杂种植株利用了 原理,使用了 技术。若用杂种植株去获得单倍体植株,需要使用的方法是进行培养。

参考答案

1.(1)单倍体育种、染色体变异(2)诱变育种,基因突变(3)多倍体育种,染色体变异(4)杂交育种,基因重组(5)基因工程育种,基因重组

2.(1)秋水仙素,多倍体育种,GGgRRrEee,绿皮红瓤无籽(2)生长素(类似物),与二倍体相比果实比较大,糖类、蛋白质等营养物质含量有所增加,省去制种的麻烦或节约购买三倍体西瓜种子的成本(3)纤维素酶,聚乙二醇,植物细胞全能性,植物组织培养,花药离体培养

发育生物学原理篇10

关键词:生物;人文素养;教育

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)17-017-02

一、背景

随着社会的进步与教育的发展,学生培养的目标将更加全面、更加具体。我们的目标是培养高素质的社会主义新型“人才”,而对于“人才”来讲,他首先要是“人”,而后才能是“才”,现阶段“人才”已不仅仅是高分数、高学历的代名词了。“人才”不仅要懂得基本的科学知识与技能,而且还要具备基本的合作共赢意识,有自己独特的情感、品质、内在修养和精神世界。也就是说,真正的“人才”要既有丰富的科学知识又要有深厚的人文素养。

因此,在自然学科的教学中渗透人文素质教育,将科学与人文相融合,是现代教育改革的迫切需要和必然趋势。这就要求我们在传授自然科学知识的同时一定要渗透人文科学、人文精神。具体来讲就是我们各学科的教学都要深入到培养孩子的情感、道德,甚至深入到品质、人生观、社会观等深层次层面上来,不仅仅重视“教”,更重视“育”。

二、在初中生物教学中渗透人文素养教育的可行性分析

目前,在我省使用的人教版四册八个单元的义务教育课程标准实验教科书中,从不同的角度对人、其他生物以及生物圈的构成、关系以及和谐发展进行了深入浅出的阐述。教材内容中都不同程度的渗透了人文精神的素材,自然会成为对学生进行人文素养教育的最佳载体与媒介。例如:在七年级上册一单元生物和生物圈我们身边的生物学一节中,在讲解生物学与人类的关系和对社会的影响时就可以加入培养学生关注社会、关注科学,并学习科学家的科学态度和科学精神的人文素质培养。又比如:在七年级下册四单元生物圈中的人人的生殖和发育这节中,在讲解生物进化的证据,达尔文的进化学说和我国科学家的研究成果时,就可以加入对学生实事求是的科学态度,爱国主义教育,科学史教育,科学家的科学态度及坚持真理的科学精神,树立辩证唯物主义观等人文素质、人文精神的培养。

因此,在初中生物教学中渗透对学生人文素质的培养是有极强的可能性的。作为教学实施者,我们需要在教学内容上,注重科学知识、方法运用与人文知识的融会,让学生对人与自然作出更进一步的探究。

三、在初中生物教学中培养学生人文素养的原则与方法

1、以人的需要和发展为出发点:以人为本原则

在中学生物教育中提出以人为本的原则是针对实际教学中“知识本位”的思想。教育的中心任务应该是“育人”,教育必须关注人本身的发展。在以人为本的教学中,教育者应从学生的认知特点、发展水平、兴趣以及可持续发展的需要出发,整体设计和安排教学活动,创造性地处理教学要求与教学内容的关系,选择不同的途径和方式使教育教学活动所产生的综合性教育影响能够与不同学生相适应,以促使个体发展达到其自身可能的最佳程度。

2、建立民主、平等的师生关系:情感性原则

人文素养教育的核心在于要使人真正的成其为“人”。而对其进行教育过程中的情感沟通就首先要求教师必须尊重学生,建立民主的师生关系。师生平等,相互信任、相互配合,同志伙伴似的关系会使师生情感得到最好的沟通,他们可以最好的共同完成教育、教学任务。

3、强调学生内心体验,重视引导与感悟:渗透性原则

诸如道德品质、人文关怀、价值观等等这些人文思想,它们都是学生人格的一部分,要让它们成为内心的组成部分,只用说教的方法使之形成是行不通的。应如春雨般滋润学生的心田,使之在不知不觉间接受。在具体实施过程中,要关注以下几点:

(1)追求科学性。有了科学性,才能体现出人文性。生物学的目的是探索和揭示自然界中的生命现象和生命活动规律,同时生物世界本身也是一个十分丰富的人文世界,这就要求生物教师要按照生命自然界的本来面目来介绍生命自然界,这就是科学性。在某种意义上说,科学性越强,思想性就越强,人文教育就越能得到渗透。

(2)要点拨与引导,要自然地升华,强调学生内心体验。人文教育归根到底是意识形态范畴的东西,单有科学事实,不一定能形成某种正确的观点。在我们的学生掌握了一定的生物学知识,形成某种观点的基础上,更加需要教师的点拨与引导,才能引发思维的火花,自然地,而不是勉强地升华为某些观点。

4、量入为出,合理安排:针对性原则

不同的年龄阶段有不同的认识特点和要求。中学阶段的学生正处于各种观念形成的关键时期,教育在此时正是潜移默化的重要影响手段。展开教育的过程中,注重人文素养精神的培养,正可以从正面积极引导学生品格的形成。不过,在进行人文素养教育时,对于年龄特点、认知水平等诸多方面的实际情况,初一、初二阶段的教育过程更加要求直觉、形象、生动的事例和语言,生物教学更是离不开具体的描述,实际的感受。另外也要根据不同的内容采用不同的教育方式,在具体的情景下,采用最适宜的手段或方式,最大程度的优化学生学习过程,以达到最佳的学习效果。

四、在初中生物教学中培养学生人文素养的具体途径

对于中学阶段的孩子来说,人文素养教育的内涵集中起来主要是:生命伦理观、人与自然和谐发展意识以及科学探究素养的教育等等。只要教师在教学中坚持用渗透人文精神的理念来指导教学,就能让学生在掌握学科知识的同时,润物无声地接受人文知识的熏陶。