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化学在生物中的应用大全11篇

时间:2023-08-24 17:04:01

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇化学在生物中的应用范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

化学在生物中的应用

篇(1)

1 点击化学概述

点击化学被称作链接化学、动态组合化学,属于一个模块合成概念,为一种选用易得原料,经过可靠性、模块化、高选择性、高效率的化学转变,进而实现碳杂原子连接(C-S-C),通过应用低成本快速合成各类新化合物组合化学方法,突破传统有机合成,为目前化学领域发展较显著的一个趋势。

点击化学具备的优异特征可使应用“分子裁剪”手段模块组合成复杂化合物,主要包括树枝状分子、星形聚合物、梳形聚合物、糖类衍生物及蛋白质及生物杂化物等生物医学材料。

2 点击化学法及其在生物医学领域中的应用

2.1 应用至合成基因载体领域

研究指出,临床已将点击化学法应用到合成基因载体领域中,且在高转染效率与低细胞毒性的基因载体中已经获得一定进展。应用电极化学反应合成法,主要将聚天冬酰胺作为基础,成分主要以含有双硫键聚乙烯亚胺衍生物P为主,并以其为载体,作为非病毒基因载体的研究。研究时,使用已合成的叠氮管能化聚合含有双硫键作为载体,单炔终止予聚乙烯亚胺;点击化学反应合成后,主链为聚天冬酰胺,侧链为聚亚胺作,有研究显示,PXSS-PEIs可和质粒DNA与浓缩DNA互相结合,之后形成纳米粒子。还有体外试验研究表明,高分子刷被降解后,不仅具备低细胞毒性,而且具备转染活性,表明在基因载体领域中,这种还原可降解分子刷发挥着潜在作用。

2.2 应用至药物释放载体领域

药物载体不仅在药物释放体系中发挥着重要作用,而且还对药效产生决定性作用。点击化学法以其独特性被制备药物释放载体领域的科学家所重视。临床研究指出,通过合成一种叠氮修饰嵌段共聚物,阿霉素-葡萄糖酸酸前体药物与人类β-葡萄糖醛酸酶结合后可互相产生作用,加快恶性肿瘤细胞增长。

与预先经叠氮修饰的嵌段共聚物结合后,两者之间耦合率约为95%。结合后的药物嵌段共聚物会自发性形成胶束,具备单分散、形态小的特点。将其放置到37℃环境及存在β-葡萄糖醛酸镁的环境下,经过5d后,约会释放出40%的药物。置于无酶环境下,则胶束内药物释放率不足5%。通过进一步探讨,结果显示胶束载体不会给细胞产生毒性,在酶相应性癌症治疗领域内该一基因运输载体具有潜在性应用。

2.3 应用至荧光标记领域中

在医疗检测、药物探测及生物技术领域内,生化分析物荧光标记技术为一种主导分析法,主要具备主导作用。报道指出,进行点击化学反应主要对3-叠氮香豆素的聚乙二醇和炔基修饰的牛血清白蛋白应用端基。经过分析后,首先可将其合成一系列端基,主要为3-叠氮香豆素聚乙二醇,蛋白质模型主要应用炔基修饰的牛血清白蛋白,应用点击化学法发生反应之后,即可标记蛋白质原位荧光。将荧光基团接入,使用体积排阻色谱,可准确监测乙二醇和牛血清白蛋白反应程度。

还有研究指出,对细胞荧光进行检测时应用新型免疫荧光标记法,最终可合成两种化合物,其中一种化合物为6-叠氮-乙酸琥珀酰亚胺活性酯;另一种化合物为4-乙炔基-N-乙基-1,8-萘酰亚胺。经过点击化学荧光显色反应后,可形成一种新型免疫分析法,在细胞水平方面,表明同时使用该种方法、传统抗体标记技术及生物素-链霉亲和素免疫荧光检测系统,信号不会互相干扰且检测灵敏度相同,在未来免疫研究中,其具备广阔的发展潜力和广泛的应用前景。

2.4 应用至药物设计领域内

在生物科学领域内,点击化学在其中应用领域较广泛。有研究指出,通过应用原位点击化学反应,使用高效液相色谱-质谱联用技术,能够找到一种合成乙酰胆碱酯酶抑制剂方法。经过分析后,能够将叠氮和炔构建块乙酰胆碱酯酶孵育液,快速找到4个乙酰胆碱酯酶诱导叠氮和炔构建块形成环加成反应产物,经过进一步研究证实,以上4种产物具备较强的乙酰胆碱酯酶抑制活性。

篇(2)

中图分类号:S436.3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-05-0148-1

近年来,蔬菜栽培迅速发展,蔬菜品种日益丰富,在很大程度上满足了人们生活需要。但随着蔬菜栽培面积和周期的不断加大,病虫害为害逐渐增加,化学农药的使用也在不断的加大。使得蔬菜产品农药残留不断增加,同时也给生态环境保护带来了一定的负面影响。在生产中,由于菜农盲目使用、滥用化学农药而导致的蔬菜农药残留超标以及食物中毒事件时有发生。因此,正确选择与使用各种化学农药,是无公害蔬菜生产的关键环节之一。

1 化学农药使用中存在的问题

1.1农药的毒性和中毒问题

各种农药化学品毒性水平差别极大,但并非任何农药都是高风险性的有毒物质。只要严格按照农药的使用说明、农药合理使用准则和农药安全使用操作规程进行农药的施用,即使高毒农药也一般不会出现农药残留超标。在生产中的多数农药中毒事故都是由于农药施用不按操作规程进行而导致的。

1.2农药的残留问题

农药残留一般情况下是随着时间和环境条件的变化而逐渐降低,生产中常见的每种农药都有特定的残留标准。只要严格按照操作规程和合理间隔期进行施药,所生产的蔬菜农药残留量一般不会超出安全阈值,称为“农药残留未超标”。农药在环境中的残留是指在一定地区与一定期限内保证环境质量不受到破坏。只要不超过最大负荷量,环境安全系数属于合格。

1.3环境的污染问题

环境的农药污染是指环境对农药的最大负荷量超过了安全阈值,从而引发环境质量发生质的变化。所以并不是使用农药就会导致环境污染,农药对环境的危害主要由农药的毒性与用量决定。也就是说只要将高毒农药用量控制在允许范围内,并不会对环境造成实际危害。只要农药在环境的负荷范围内,就不会对蔬菜的无公害生产产生负面影响。

2 化学农药在无公害蔬菜生产中的使用

2.1合理选择化学农药

生产上要选择高效、低毒、低残留农药,严禁使用剧毒、高毒、高残留农药及其复配制剂。一定要选择无公害生产允许施用的化学农药,保证产品的有毒物质含量在国家卫生标准许可范围之内,且对人体无害,容易被人体排出,且不会对天敌造成危害。

2.2准确把握农药的使用量

农药的最佳用量是指将病虫控制在无公害蔬菜生产规定的水平以下所需的农药最小量。无公害蔬菜生产必须严格执行农药安全使用准则和生产标准中规定的每种农药在不同蔬菜上的用量,用药次数,最大允许残留量。由于不同种类,品种和生育阶段的蔬菜对农药的抗性有差异,生产上应根据农药毒性及病虫害发生情况,结合气候、苗情,严格用量进行农药的复配,以避免出现蔬菜药害和杀死天敌。

2.3严格按照安全间隔期施药

农药的安全间隔期是指最后一次施药与收获之间相间隔的时间,蔬菜采收前必须有一定的间隔期,以防止产品农药残留。这是降低蔬菜无公害生产农药残留的重要环节。无公害蔬菜生产一般规定的间隔期在2―7天内,有的蔬菜间隔期要求10天以上。一定要在喷药后农药含量降解到无残毒时,蔬菜方可采收上市。多次采收的蔬菜,一般是要求先采收后喷药,以保证上市产品的无农药残留。

3 未来无公害蔬菜生产的发展对策与建议

3.1认真做好病虫害综合防治,减少农药用量

病虫害的防治应坚持“预防为主,综合防治为辅”的方针。优化种植区的生态环境,采取各种措施创造良好的生产条件,提高作物的抗性,避免病虫害的发生,大力推广农业防治、物理防治、生物防治技术,根据蔬菜病虫害发生情况,指导菜农合理科学选择高效、低毒农药,适时防治,避免盲目用药,降低化学农药对环境的污染。

3.2加大宣传和执法力度,提高全民环保意识

各级部门要正确处理农业经济发展与环境保护之间的关系,制定可持续发展战略,促进农业经济和农田环境协调发展,合理利用各种资源,防止农药污染的继续扩展。认真贯彻无公害蔬菜生产的相关法律法规。加大对农药科学合理使用的宣传力度,提高全民环保意识,促进无公害蔬菜生产快速发展。

3.3加大农业科学新技术的推广,提高农民的蔬菜种植水平

各级政府要加大蔬菜无公害生产新技术的推广和科技培训力度,保障农技推广经费投入,充实农技推广队伍,提高农民的综合素质,推广无公害蔬菜生产新技术,指导农民科学合理使用化学农药。

3.4加强无公害蔬菜生产基地建设

篇(3)

本书第一编著者沙马博士是美国佛罗里达理工学院化学系教授。他的研究兴趣包括:水溶液中高氧化态过渡金属的氧化动力学和机理研究;开发降低水环境中污染物的方法;天然水的物理化学,以及水环境的污染研究等。发表过大量的相关论著。

篇(4)

Application of FLASH in biochemistry teaching

ZHANG Shu-min,CHENG Jian-ye,LI Hong-lin.North Sichuan Medical College, Nanchong 637000,China

【Abstract】 We discussed the effect of flash in biochemistry teaching.During the teaching,we adopted the flash to describe the key and difficult point in biochemistry and evaluated it by questionnaire.The reaslut showed that the flash was useful to improve the effect of teaching and studying of biochemistry.

【Key words】 Flash;Biochemistry teaching

生物化学是生物学的分支学科,它是研究生物大分子以及生命活动规律的基础生命科学。对于医学专业学生而言,生物化学既是必修科目,也是最困难和最枯燥的学科。随着计算机技术的发展,多媒体在教学中的广泛应用,极大的改善了这一现状,提高了生物化学的教学质量。尤其是FLASH动画在生化教学中的应用,克服了传统教学方式无法有效表达微观世界的动态生化过程的弱点,变抽象为具体,变枯燥为生动,取得了极好的教学效果。例如DNA的复制,转录,翻译这一全过程由于它的高度抽象性以及复杂性,一直以来是生化教学的难点。作者在实际教学过程中,研究发现采用FLASH 动画来表现这一全过程,取得了很好的教学效果,现将实验报告如下。

1 实验对象及方法

选择2008级临床医学专业班学生共120名,分成两个班各60人进行教学,即实验班与对照班。实验班采用FLASH动画来演示DNA的复制,转录,翻译这一全过程,对照班采用传统教学模式,即板书和口述的方法来进行教学。最后进行相关知识测试考试以及填写问卷调查。

2 实验结果

2.1 知识测试考试结果统计

表1

两组知识测试考试结果比较(分)

最低分最高分平均成绩

对照班257163

实验班639378

表2

两组知识测试考试结果统计比较(人)

60分以下60-70分70-80分80-90分90分以上

对照班19271400

实验班6815292

2.2 问卷调查报告 对实验班学生的问卷调查显示:98%的学生认为FLASH动画有助于重难点的理解,学习兴趣的提高,知识点的记忆。93%的学生喜欢在教学中采用动画,但同时希望教师结合板书,便于记录笔记和知识点复习。

3 分析与讨论

3.1 实验结果分析 实验结果显示实验班的各方面指数都高于对照班,例如最低分,最高分,以及平均成绩都优于对照班,并且实验班学生的成绩分布主要集中在70~90分段,而对照班主要集中在70分以下。这一考试结果与问卷调查中实验班学生认为FLASH动画有助于重难点的理解,知识点记忆的观点是相吻合的。

3.2 FLASH动画在教学中优缺点分析 传统教学模式无法反映出动态的生化过程,并且枯燥抽象。然而FLASH 动画在教学中的应用,一方面有效的激发学生的学习兴趣,用动画配合声音形象而生动的演绎微观世界的变化,将抽象转变为具体,将复杂转化为简明。在实际的教学中作者也发现,当要采用动画来阐述原理时候,学生的注意力和兴奋感马上就会大大增加,课堂的气氛也更加活跃; 另一方面,有助于难点知识的理解,提高学习效率。生化中的难点往往体现出抽象性高,复杂性强,灵活多变的特点,例如在DNA的复制,转录,翻译这一部分,过程复杂多变,参与反应的生物因子众多,学生单凭自身想像来理解问题,往往困难重重。而FLASH动画来反映整个过程,就给学生以直观的生动的印象,大大降低了学习的难度;其次,提高对知识点的记忆。除此以外,FLASH动画还能够提高学生的思考能力,归纳能力,提高学习效率,并且能够联系临床等多方面的优点。

但是,FLASH动画的不足之处却是传统教学方法的优势所在。一方面,学生反映,FLASH动画不利于做笔记以及课后的复习;其次,FLASH动画的节奏快,学生的思维有些跟不上,容易知识脱节,反而增加学习的难度。因此绝大部分学生反映,要求FLASH动画结合板书进行教学。

3.3 建议 为了更好让FLASH动画为生化教学服务,建议如下:①教师应当充分掌握好计算机技术,能够自己制作复杂的FLASH动画。目前在教学上使用的动画绝大部分都来源网络,只有一些非常简单的动画是由教师自己动手制作的。因此,教师能够自己制作复杂的动画才能更好的反映自己的教学思路;②保证计算机及相关设备能够满足FLASH动画制作的需要,这就需要一定的财力支持;③FLASH动画应当与传统教学方式相结合,摒弃任何一种教学方式都是不利于教学工作的。

参 考 文 献

篇(5)

新课程标准中课程内容强调时代性,新课标生物课程理念强调针对全体学生全面发展和终身发展的需要,提倡探究性学习,目的在于促进学生在学生学习方式的变革中的培养出他们的创新精神和实践能力。本人认为在中学生物实验教学中利用数字化实验能够使学生的创新能力和实践能力有效地得到统一和发展。

目前大部分中学生物实验基本上都是以验证性实验为主,实验教学模式常常是以验证式的教学为主,学生的操作几乎就是重复课本上的实验操作步骤,实验中几乎没有设计让学生思考分析的东西,这种实验教学被一种固定的模式所束缚。这种“动手能力”的培养有些时候对于学生来说几乎没有任何意义,对于学生来说,他们缺乏对实验的理性思考,更谈不上对实验的拓展以及改进。

数字化实验的建设在中学生物实验教学中能及时地弥补这些不足。目前,数字化实验结合多媒体教学已经走进了中学课堂,对传统的实验教学模式是很好的提高和补充,也为中学生物课堂教学注入了新的生机和活力。生物实验教学的数字化实验是在实验教学与多媒体的结合上开创了一条新路,在课堂教学感受方面与教学方式多样化方面开创了更为广阔的空间,为教学创新与发展创造了良好的物质基础。数字化实验能精确地将一些实验现象展示出来,并且能将一些传统实验中完成不了的实验项目操作出来,将实际教学中的一些抽象的靠想象的现象转化为学生实际能看到的数据,从而使一些生硬的、抽象的东西具体化、形象化,用数据图像直观表达出来,使复杂枯燥的认知活动变成简单轻松的操作过程,增强了教学感染力。

现将一常规实验利用数字化实验操作,让大家感受数字化实验的应用价值。(我实验室用的是朗威DISLabV7.0生物专用软件,以下实验使用此软件操作)

实验:探究生物体体液的缓冲能力

实验目的:

探究生物体体液、水和化学缓冲试剂的缓冲能力。

实验原理:

体液由细胞内液和外液组成,其化学成分和理化特征相对稳定,这是机体进行正常生命活动的必要条件。

实验器材及试剂:

朗威DISLab7.0数据采集器、pH传感器、50 ml小烧杯、50 ml量筒、玻璃棒、0.5%HCl、0.5%NaOH、5%的柠檬酸钠、新鲜鸡血、饮用纯净水、新鲜梨汁、pH=6.86的混合磷酸盐缓冲试剂。

实验过程和数据分析:

1.用5%的柠檬酸钠做抗凝剂,以抗凝剂:鸡血=1:5的比例加入新鲜鸡血,轻轻搅拌,过夜待用。

2.连接计算机、数据采集器及pH传感器。打开计算机,进入V7.0“通用软件”。

3.点击“计算表格”,添加变量“D”表示加入HCl或NaOH的滴数。

4.向盛有30 ml蒸馏水的烧杯中依次滴入HCl溶液(共计5滴),记录数据。

5.绘制溶液随HCl滴入的pH变化曲线。

6.将血浆、梨汁及化学缓冲试剂代替蒸馏水重复实验。绘制溶液随HCl滴入的pH变化曲线。

7.将NaOH溶液代替HCl溶液重复实验,绘制溶液随NaOH滴入的pH变化曲线。

结果如图:

篇(6)

信息技术与学科教学的整合,正在成为当前我国信息技术教育乃至整个教育信息化进程中的一个热点问题,开展信息技术与学科教学的整合是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点。生物教学强调情境与协作,重视直观和操作,提倡学生学习的主动性。目前,信息技术教学已经越来越受到广大生物教育工作者的青睐,它在生物教学生活化中能起到很好的辅助作用,但是怎样在农村高中生物生活化教学中灵活地运用信息技术,是广大生物教育工作者所面临的严峻考验。

相比城镇高中,对于农村高中来说,田野、树林、草地、池塘、河流等为学习生物学提供了十分丰富的自然资源,也能使学生积累不少感性知识。因此,我们要区别对待信息技术在农村高中生物教学与在城镇高中生物教学中的运用。在农村,只有合理地将利用地方资源与利用信息技术结合起来,才能切实提高高中生物教学质量,做到教学生活化,达到教学最优化。我结合教学的实践,谈一谈自己如何在农村高中生物教学中有效运用信息技术进行生活化教学的几点经验。

一、在生物教学中运用信息技术的必要性

由于生物学科的特点,在高中生物教学中运用信息技术,较其他学科更为迫切。

1.信息技术使得微观生物宏观化,便于学生理解。

生物的细胞结构极其微小,肉眼无法观察,通过挂图和语言描述,学生往往难以理解或者会片面理解。教师应用信息技术,可以模拟放大显示任何细胞结构的详细部件,可以无限地延伸人的各种感官、思维,无限地拓宽时间、空间领域,实现微观的东西宏观化,生动形象,感染力强,使学生易懂好记。例如:运用多媒体课件进行“细胞质的结构和功能”这节课的教学,我先演示色彩逼真的细胞亚显微结构全形,给学生们一个整体的印象,然后通过图形中细胞质基质部分的闪动和色彩显示,让学生们正确地区分出细胞质基质和细胞器。接着逐一演示和局部特写放大各个细胞器,让学生通过观察、感知和对主体探究的过程,掌握各个细胞器的结构和功能。以“线粒体”为例,我将细胞中的线粒体进行闪动、放大,并由外到内将其各个部分分别进行定格特写和重复演示等技术处理,同时提出探究问题:线粒体的形态如何?结构如何?其内膜有什么特点?内膜的结构与其功能是如何相适应的?让学生通过积极探究、自主发现,理解并真正掌握线粒体的结构和功能。因此在高中生物教学中,教师充分利用信息技术,可实现生物学教学由微观向宏观的转换,帮助学生充分感知微观结构,降低了学习的难度,其教学效果为传统教具所无法取代。

2.信息技术能弥补实验室条件的局限,使得生物抽象的运动过程直观“可见”。

生命是运动的,其生长、发育、繁殖等生理过程都是运动的,传统的教学手段无法实现向学生展示交互性的动态过程。教师利用信息技术可以实现细胞分裂的三维动态过程、DNA双螺旋结构及碱基互补配对过程、生物由受精卵发育成个体的全过程等,这种动感化表现手段和艺术的完美结合,能使学生看得透彻,听得明白,优化教学过程。例如在讲授“基因的表达”这一节课时,由于教学内容抽象性强,实验不易操作,难以实际观察等原因,教师可以考虑使用信息技术辅助教学,运用多媒体显示动画课件,并播放内容解说,模拟逼真,相得益彰,从而使学生顺利地从宏观生物的性状过渡到微观领域的基因和蛋白质,并能进一步领会到基因是控制生物性状的基本单位,接着运用多媒体向学生展示由“基因转录成mRNA,再由mRNA翻译的过程”,完整再现微观世界的基因表达的过程,从而使学生掌握基因控制蛋白质产生的过程,顺利实现教学难点的突破,大大加深学生对本节课的印象。

3.信息技术使得生物课堂得以延伸,能弥补时间和空间上的局限。

生物有200多万种,每一种又有许多个体,每一个个体又有许多结构和生理特征,生物现象更是纷繁复杂、包罗万象。由于现实条件的限制,学生不可能全部直观地观察到,但是教师将信息技术运用于生物学科中,则可以弥补这些不足,能在瞬息间表现那些用传统教学手段所不能表现的许多生物现象。例如:热带雨林的丰富资源,海底世界的奇妙,南极北极的生物,克隆绵羊多莉的诞生,等等,这一切在此之前学生根本无法直接观察到,也难以想象。而现在,学生可以通过学科整合来领略世界的博大、生物的精彩,掌握自然科学的最新、最前沿的知识。

二、信息技术在生物教学中的有效运用

信息技术是用来辅助教学、优化教学的,我们提倡用信息技术将生物教学“活化”,但不是抛弃传统的教学手段和方法,只有做到将传统的教学手段和方法与信息技术有机结合起来,才能真正地做到信息技术在生物教学中的科学化、合理化运用。在农村,许多东西都能在现实生活中获得,并且学生所学知识也能及时运用到现实生活、生产中去的。因此,在教学过程中,教师就要特别注意教学过程的生活化、实用化。

1.根据具体内容和现实条件选择是否运用信息技术。

并不是所有的生物课都能或都必须用信息技术进行教学。高中生物中有很多内容是学生能够看得懂,或通过自学能掌握的,或学生的社会实践和生活经验已经具备的,或只需教师做简单的指导便能融会贯通的,或在现实的农村生活中能观察到的。如在讲到生物固氮一节时,除了课本知识的学习,教师还可以将学生带到田间,亲自查看豆科植物根瘤的多少对植物产量的影响,而这些在城镇中学是无法实现的,只能通过多媒体进行展示。因此,这些知识根本用不着利用多媒体进行教学,用了反而有画蛇添足之嫌。而像一些微观的现象或暂时观察不到的现象,我们可以通过多媒体来再现。如一些在课堂上无法完成的演示实验或在现有条件下无法进行的经典实验,则可以通过多媒体模拟来演示。如光合作用,细胞呼吸的过程,噬菌体侵染细菌的实验,等等,通过多媒体的展示,能收到良好的效果。高中生的空间想象力还不够,加上课本中有些与化学相关的内容接触过早,给教学带来了一定的难度,如“蛋白质的结构与合成”,教师通过多媒体模拟蛋白质的空间结构和合成过程,学生就能轻而易举地理解蛋白质的多样性、多肽、肽键等概念及相互关系。再如有丝分裂、无丝分裂、减数分裂、个体发育和基因的结构与表达等内容,教师通过多媒体动画也都能帮助学生进行空间思维,使学生能较容易地掌握和理解其生理过程。

2.利用信息技术还原、再现情境,巩固学生的学习过程。

事实上教学的过程是一个“还原生活”的过程。因为知识既源于生活,又高于生活。因为地处农村,所以我们的教学活动内容更容易扎根于现实生活,对生活的意义进行探寻,对人生进行有意义的指导,使自然生命体在体验生存、体验生活、体验生命中达到对人生意义的感悟与领会,满足其追求生活意义,超越现实与自我,进行创造的精神生活的需要;让学生将学习到的知识运用于生活中解决实际问题,从而将所学的知识转化为能力。因此,如果某些实验能在现实条件下完成,建议只用信息技术作为辅助,增加学生亲自参与社会实践的机会,让他们在实践中得出结论,提高学习效率。如:植物的向光性,我将学生分成学习小组,各小组自己种几株小麦幼苗,并准备火柴杆、不透光的纸盒、剪刀,采用空白对照、 条件对照、相互对照、标准对照等方法进行植物的向光性实验,好实验记录,并得出结论,然后在课堂上展示实验结果,分享实验结论;之后以多媒体动态地再现植物向光性实验的过程,促进学生对知识的消化吸收,提高课堂教学质量,增加课堂吸引力,活化、生活化、社会化课堂教学。又如动物的个体发育,我将其作为课后作业,让学生亲自观察蛙卵发育为蝌蚪的过程(蛙卵在农村极为常见,因此每位学生都可以亲自做这个实验),并记录每个变化阶段的时间,形成观察日记,最后带到课堂上交流。之后我通过动画模拟再现了蛙卵发育为蝌蚪的过程,再用录像显示蝌蚪的变态发育,验证了学生的实践观察结果,使学生印象更为深刻。

3.在资源匮乏的情况下,积极引导学生正确地使用网络获取知识。

在农村高中参考书籍有限的情况下,我鼓励学生通过网络获取知识,使得学生从知识的被动接受者变成知识的主动获取者。如在课堂学习“细胞的分化、癌变和衰老”教学中,我布置一个“吸烟与癌症”的课后探究问题,要求学生能根据已学的知识,充分利用网络资源,自己检索相关信息,撰写研究报告,再通过学习小组讨论,比较各自的优缺点。这个过程同时也培养了学生通过网络获取知识、分析问题、解决问题的能力。

总之,信息技术与生物课程的整合是一个复杂而庞大的系统工程,它涉及课程、教材、信息技术、教学资源、师生等多个方面。但是,在高中生物课堂教学中,只要我们能摆正学生、教师、信息技术之间的关系,立足本校、本地区特点,处理好信息技术在课堂教学中的辅助地位,巧妙地将利用地方资源与使用信息技术结合起来,就能让课堂教学精彩有效,就能优化教学效果,提高教学质量。

参考文献:

[1]何克抗.基础教育信息化路在何方――基础教育信息化发展新阶段面临的挑战及对策[J].中国教育信息化,2009,14.

[2]李宏春,吴华希.谈高中生物教学的媒体优化[J].中学生物学,2008,(24)3.

篇(7)

陶行知先生曾说过“生活即教育、社会即学校、教学做合一”。他主张教育要同实际生活相联系,反对死读书,注重培养学生的创造性和独立性。这就要求教育要从课堂和书本中走出来,更高地关注社会生活。以生活为中心的教育,不仅能使书本知识变活变鲜,而且能使师生开阔视野,从社会生活中吸取多方面的知识,从而获得思想和精神的力量。

生物课是与生活息息相关的课程,在教学过程中有很大的应用空间。

一、解剖实验锻炼生活能力

七年级生物课教材有一堂关于探究鱼适于水中生活的实验课,原本是需要开设学生分组实验解剖鲫鱼的,许多学校碍于实验成本比较高,又怕麻烦,而改为教师演示实验,对于学生来说自然就失去了一次难得的实践机会。我深知动手实践对学生能力培养的重要性,所以我在教学中坚持组织学生做这项实验,并提出具体要求:解剖用的鱼必须亲自到菜场购买。课堂教学解剖之前,师生交流买鱼的经历,我对他们买鱼过程中的成败得失给予点评,学生个个都很兴奋,即使没有买鱼的同学也从其他同学的经历中学会了许多。鱼解剖完之后我又建议,所有买鱼的学生将解剖后的鱼洗干净带回家,亲自煮熟食用。许多学生从没进过厨房,烧鱼对他们而言比买鱼还要陌生。我建议学生可以回家请教父母或爷爷奶奶,在他们的指导下完成鱼的烹饪。即使一开始做得不够好,学生们依然很开心,因为这份体验很难得,这也使他们对现实的生活有了更多的兴趣。后来有学生为了弥补遗憾,又重新到菜市场买了鱼回来,在家人的指导下重新做了一次红烧鱼,当香喷喷的鱼端上桌的时候,她露出了满意的微笑!

二、生殖知识渗透感恩情感

性生理知识的讲解对很多生物老师来说是一种挑战,不少老师要么回避,要么轻描淡写地略过,但这完全可以变成一次有意义的生命与感恩教育。为此我曾精心设计过几个调查作业,让学生回去询问母亲十月怀胎期间的各种反应以及分娩时刻母亲的感受,并通过播放一些相关的视频资料让孩子们重新认识母亲,了解母亲的伟大与不易。再以此为契机,让学生们通过自己的劳动赚取零花钱,来为母亲准备一份特殊的礼物。学生们都用心去完成这项任务,他们感受到真实的生活,体验赚钱的不易,明白父母的辛劳,学会感恩,懂得回报。父母也从孩子的表现中感受他们的成长,收获感动。

三、户外活动积累生物知识

大自然是最好的生物课堂,每年春天学校都会组织学生踏青春游,在游玩的过程中,我会现场教学生们辨别各种植物,讲解与之相关的知识和有趣的故事。“鸟不占”、“无皮树”等一些植物的俗名总能引起学生们的兴趣;讲月季和玫瑰的区别时总能让学生们急忙拿笔来做记录;常见的松、杉、柏的辨识也给他们带来乐趣。我们一路走,一路教,一路出题考核,学生们很轻松的就记住了大部分的植物。学生们从中体验到学习的快乐,也增加了学习生物的兴趣。

秋天,大多数的叶子被风吹落,沉入永远无法记忆的泥淖之中,残败了,腐朽了,消失了。生物课上会讲到叶子的结构,也会提到叶脉,但很少被拓展到生活中去。其实树上的每一片叶子叶脉都是不一样的,就像人的指纹,代表着个人特有的印记,透露出个性的特征。只有这些被命运之手采撷下来的叶子,才能永久地珍藏在人生这本书里。所以我会经常带学生们做叶脉书签,即是对叶子结构的深入了解,更是一种审美的情怀,收藏一片叶子做书签,让读书别有风味。

四、精心饲养培养关爱情怀

每年清明时分,蚕宝宝从卵里钻出来,像一只只小蚂蚁一样,学生们想不到这些小东西就是以后吐丝结茧的蚕宝宝,而且结的茧居然还有各种颜色,这对他们有大大的吸引力。初一的生物课刚好教到昆虫这一部分,也讲到变态发育,为了让学生有更多的体验,我分发蚕卵给学生们,让他们回家饲养蚕宝宝,观察蚕成长过程中的每一个阶段。但照顾蚕宝宝却是一项时间较长的事情,这就需要耐心和责任心。我要求桑叶必须尽量自己去采摘,每天要换桑叶,比比最后谁饲养的成活率高,以及结出的茧大,这就需要学生们细心地照顾了。除此之外,我还时常在班级里与孩子们一起饲养小仓鼠、小兔子等动物,在照顾动物的过程中,他们也体会到父母对他们的照顾,除了获得生物学知识,他们也体验到照顾家人的责任,无形中也培养了他们的关爱情怀。

五、关注集邮引导环保教育

邮票是浓缩的百科全书,涵盖了很多知识,其中有很多野生动物的邮票,这对讲解生物资源很有帮助。小小邮票可以焕发学生的学习热情,我用邮票图案做成课件,展示我国的各种一级二级保护动物,当展示“被遗弃的长江女神——白鳍豚”的邮票时,白鳍豚已经灭绝的消息让所有学生都为之震撼,引发了保护野生动物的强烈情感。

经常会有学生把受伤的小鸟送到我的办公室,我会教他们辨识鸟的种类,引导他们去查阅这种鸟的生活习性,并与他们一起照顾受伤的小鸟直至康复。为此,我也制作了鸟类的邮集,通过邮展讲述各类鸟的特征,以及一些珍稀鸟类,倡导学生爱护鸟类。我也指导学生制作鸟类的一页邮集,在四月份的爱鸟周进行展出,不仅培养了学生的集邮兴趣,也宣传的环保知识。

生物教学还有很多地方可以融入生活,在讲解酵母菌知识的时候,我鼓励学生尝试做酒酿,动手做包子。与家人一起品尝甜蜜的甘酿,感受包子的温暖与家的爱意。我深深体会到社会实践教育是学校教育从课堂向课堂外的必要的延伸,也是学生成长过程中关重要的人生经历。这样的生物课堂中的学生是灵动的,主动的,能有效提高多方面能力,生物教学也会事半功倍。

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中图分类号:TU741.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0361-01

生物化学从分子水平探讨生命的本质,为研究人类疾病的产生原因及诊断和治疗奠定基础。特别是近年来人类基因组计划的实施为研究生命科学揭开了崭新的一页。中医药学历史悠久,中医治疗许多疑难病症往往比西医效果更佳。用生物化学的研究方法来研究中医中药在治疗疾病的机理、方法、疗效等方面可获得科学客观的指标。既可对中医中药诊断治疗疾病的疗效作出科学分析和客观评价,从而促进中医药的发展。最有发展前景的是利用转基因技术生产新型转基因中草药,还可利用转基因技术将现有的中药进行改造,创造出新的高效、低毒、高产、更利于种植和推广的中草药。

1 生物化学技术在医学领域的发展

生物化学技术是在医学领域当中非常重要的一项技术手段,同样在中医药领域也取得了相当大的作用,在现代大多数医疗产品生产的过程中,都需要用到生物技术。从上世纪80年代美国发明了胰岛素以来,有许多的生物技术产品相继问世,基因工程技术逐渐的成熟。从本世纪初开始,生物化学技术在医学领域上取得了令人瞩目的成就,发明了许多关于“肤”“蛋白质”的新药物,在各种激素、氨基酸、基因等等领域上也在积极的探索。靶向制剂技术就是现如今比较成熟的技术手段之一,世界范围内都在加快生物化学技术的发展速度,这也扩大了中医药的使用范围。基因工程是现代生物化学技术最主要的技术手段,其主要的工作原理是动物或者植物的一段基因进行切片、重组、剪接,生产出具有全新功能的蛋白质,这些蛋白质可以用于单克隆抗体的制造,从而达到治疗某些特殊疾病的目的。因为我国涉及此领域的时间相比一些西方国家还比较短,所以在技术和设备上都不能够很好的赶超发达的西方国家,在此种前提之下,我国的相关部门制动了“863计划”,积极推动我国生物化学技术的发展,并且尝试在新领域进行一些医学上的研究,并且取得了很大成就。我国生物工程学会的成立,就标志着我国在生物化学技术领域取得了相当的突破。

2 利用生化的转基因技术开发新的中草药

中草药之所以能治病,是因它含有某些有效的化学成分。比如生物碱、甙类、挥发油、有机酸以及一些氨基酸、蛋白质和酶等化学物质。一种中草药往往含有许多种化学成分,但不是所有的化学成分都有医疗效用,而其中能够决定中药疗效的某种化学物质就是中药所含的有效成分。而与疗效无关的化学成分称无效成分。有些无效成分还对人体产生一定的毒副作用。如果用生物化学技术来分析植物基因组,最终找出某种中草药中产生有效化学成分的植物基因,将该植物基因转移到其它植物、微生物或海洋生物体内,创造出新型转基因植物药物,新的转基因植物药物具有安全、高效、针对性强、无毒副作用,不需提纯,可大规模种植、产量高且成本低等优势。获得的新型转基因中草药经分析鉴定、临床实验后可大范围推广。

3 生物化学技术是中医药的开放空间更加的广泛

不能够明确的了解中医药的治病机理是限制其使用范围的最大因素,因此,让人了解传统中医学的调控和活性成分是将中医药应用到更多领域的有效措施。参考免疫调节、通筋活血、治疗肿瘤以及缓解衰老速度的相关资料,探索中医药与基因之间存在的内在联系,可以得出这样的结论,细胞的新旧交替是中医药的主要治病机理,了解这一点,就可以将中医药与现代生物化学技术联系起来。心血管、神经、免疫、泌尿、外科等等系统的疾病都可能与细胞的新旧更替存在一定的联系。

在中医药内融人生物技术元素的重要条件就是,可以通过生物内源性以及外源性基本的调控机制,在中医药治病机理影响下,将细胞的新旧更替发生某些转变,达到中医药治病的目的。在我国传统的中医药领域之中,生产新药主要是依靠化学方法、从自然界物质提取、改变药物的配比等等,但是这些方法在工作效率和质量上不能够得到很好的保证。在现代生物化学技术之中,生产新药的主流方向就是利用基因技术和微生物,对各种物质进行基因重组,从而得到全新的药物。

4 生物化学技术在生物领域中的研究

随着近年来自然环境破坏的加重,野生中药材面临着逐年减少甚至灭绝的严峻问题,在一定程度上限制了中药的发展,临床和药物制造等等都受到药材不足的限制。生物化学技术可以提高中医药材的培育速度,对生物体内的碱类、蛋白质等等可以实现最大程度上的复制和批量制造,除此之外,利用生物化学技术可以培养某些稀有的药材,这对药材的保存和中医研究的正常进行都具有这非常积极的意义。同时,利用生物化学技术培育出的植株能够更加符合人们的实际需要,人们可以根据自己的医院获取富含某些所需物质的药材植株。此项研究,极大程度上保护了濒危药材植株,为生物多样性的延续也起到了相当大的作用,除此之外,使临床和药物制造工作能够正常的进行,从而促进了中医学的发展。

总之,随着生物化学技术的不断成熟,其在中医学上也得到了相当广泛的应用,也成立了相当多的技术体制。生物化学技术在中医学领域上进行应用的时候,可以与基因技术、蛋白质制造技术等等技术进行结合,这次前提之下,中医逐渐的在于世界进行接轨,在应用范围、中药材的选用、生物领域中的应用等等都取得了相当突出的成就,因此,国家的相关部门要继续加大在此方面投人的力度,是生物化学技术在中医药领域之中能够取得更加广发的成就。现代化的生物化学技术应用于中医中药的研究,不仅会促进中医中药的发展,也同时会促进了生物化学的进展。

参考文献:

[1]熊蕊,郭凤柳,张全宝,刘晓慧,范亚飞,赵同欣,王娜,颜红.基因芯片技术在中药材道地性鉴定中的应用及展望[J].中华中医药学刊. 2015(09)

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普通高中课程标准已于2007年秋季在我市全面实施,新的教材也已发行。新课程标准把课程目标划分为知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三个领域。显然新课标强调重视学习的过程不仅仅是结果,以期使学生获知主动,有利于知识的理解,促进灵活应用,更有利于科学的思维和方法的养成,通过一年的教学实践我认为:为更好地落实新课标,我们教师在教学中应采取多元化的教学,以激发学生获取新知的渴望,更好地实现目标,现将我个人在教学中的一些做法与大家探讨。

一、实验和课堂教学相结合

生物是一门以实验为基础的自然科学,有利于培养学生的操作能力以及科学素养,并且对于实验学生非常感兴趣。兴趣是最好的老师,因此作为教师应该好好抓住这个机会,把课堂和实验紧紧联系在一起,让学生把课堂学的在实验室验证一下,那样学生会感觉有成就感。毕竟我们注重的是学习的过程,而不是结果。例如,必修1的蛋白质、还原糖的鉴定,想要知道它们特性,光靠老师讲的记不住,也终究不明白为什么,而如果是学生动手操作的、通过实验验证的结果,那效果截然不同,这就是理解和死记硬背的区别,更是实验这个辅助教学的作用了。

二、教学中创设情景,创造良好有效的学习环境

学生的学习过程就是一个不断地发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的作用,以问题为中心,围绕科学的并激发学生思维的问题展开学习也是科学探究学习最主要的特征。因此在课堂教学中努力创设恰当的问题情境,通过问题启发学生积极的思维活动,以问题为主线来组织和调控课堂教学,就能充分调动学生学习的主体性,以促进学生科学探究的开展和探究能力的培养。

三、在课堂中适当添加学生活动

新课程标准要求,以学生为主体,充分发挥学生的能动性,那么让学生动起来,能更好体现新课改的精神,因此课堂气氛要活跃,让学生在快乐中获知是最有效的办法。如,必修1讲解氨基酸的结构和氨基酸之间的脱水缩合是学生难理解的内容,更是一个重要的知识点,因而让学生参与进来会更利于理解,让学生自己充当氨基酸,左右手代表氨基和羧基,心脏代表中心碳原子,因为每个人头不一样,R基不同,致使氨基酸的种类不同,氨基酸脱水缩合让两个学生手拉手,拉手处代表肽键,这样学生会很容易找出其中的规律。

四、多媒体教学的有机结合,有利于学生更直观的感受知识

随着网络时代的发展,学生获取知识途径的增多,多媒体教学的应用已是教学中一个不可缺少的左膀右臂,因为有些知识要让学生感知,亲眼看到,才能掌握,如必修1的细胞器结构和功能,就可以用动漫的形式呈递给学生,让学生分成小组讨论各个细胞器间的分工与合作,漫画是学生爱看的,通过分析又培养学生思维能力。

五、对于教材中科学家的实验,试图让学生先设计,后分析结果

实验的设计是考试的难点,故在日常教学中要逐步培养,这可不是一朝一夕的事,一定慢慢来逐渐掌握,如必修3的植物的生长素的发现、必修1的细胞核的作用、光合作用的发现等等都能让学生掌握实验设计的步骤,从而培养设计实验的能力,老师只能教会方法,如何应用是学生通过自身努力得到的。

六、针对不同的学生设计不同的教学思路

学生在获取知识和理解知识上确实存在差异,那么怎样让学生不讨厌你这门课,有信心学好这门课就尤为重要,创设问题是激发学生的兴趣,而你的问题太难学生不理解就根本谈不上兴趣,那更不会去思考,因而要根据不同地区设计不同思路,如普通中学要在新课改要求下以最容易理解的方式,日常就能接触到的事物来分析,如讲细胞结构,就拿我们平常所吃的鸡蛋来讲,鸡蛋壳看做是细胞壁,薄膜代表细胞膜、蛋黄代表细胞核,学生上课积极性一下子调动,从而达到认识细胞结构的目的。

以上就是我的一些看法,不足之处希望各位同仁批评、指正。

参考文献:

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认知同化论主要是用以对学生学习过程当中认知结构所产生的作用进行阐述的。认知同化论认为,学生学习就是一个对自身认知结构进行同化及发展的过程,学生是否能掌握新的信息主要是由其认知结构所存在的有关观念而决定的。也就是说学生在进行新的有意义的学习时,必须要有与学习新知识相符的已有的认知结构。若学生原有的认知结构当中存在与新信息有关联的观念时,会相互产生作用,在这种相互作用下,新、旧知识存在一定意义的同化,从而使学生能够习得新知识。

根据新知识与原有认知结构不同的概括及包容水平,奥苏伯尔提出了以下三种新旧知识相互作用的模式。第一,上位学习。即原有认知结构当中的知识在概括及包容水平方面要比新知识更低。如根据原有认知结构当中的小麦、水稻、玉米等植物的特点概括单子叶植物的概念。第二,下位学习,又叫做类属学习,即原有认知结构当中的观念在概括及包容水平方面要高于新知识。第三,并列结合学习,即新知识与原有认知结构当中的观念不存在上位或是下位关系,但在横向上存在一定联系。

二、认知同化论在高中生物教学中的应用

奥苏贝尔认为,有意义的学习需要具备以下条件:第一,学生已有的认知结构当中必须要具有将新知识进行同化的知识基础;第二,即将学习的新知识需具备逻辑意义,同时可与学生原有的认知结构当中的相关知识产生联系,这样才可在适当的条件下将新知识同化到其已有的认知结构当中去;第三,学生必须具备有意义学习的心向及将新旧知识相互联系的愿望。因此,将认知同化论应用于高中生物学中具体可从以下方面着手。

(1)利用学生原有的认知结构进行教学。奥苏贝尔说过:“影响学习者学习的唯一最重要的因素就是学习者的已知知识。”因此,在课前,教师要充分掌握学生原有的认知结构,特别是其原有知识结构当中与新知识存在密切联系的相关知识,这也是教师对教学方法及策略进行有效选择的依据。同时,因学生的认知方法及习得知识的风格不同,其对于同一事物也会有着不同的认知及感想,教师还需要采取多元化的教学方式,以顺利实现学生认知结构的同化。对新、旧知识之间要进行详细分析。了解其区别与联系,采取以旧带新的方式,利用学生原有的认知结构来帮助学生学习新知识。如在学“细胞”一节时,其先对叶绿体及线料体的结构和功能进行了描述,但概念相对抽象,尔后重点讲述光合作用和呼吸作用。对此,教师就可利用新、旧知识之间的联系,在前面的学习当中重点讲叶绿体及线料体中酶和色素的分面和结构特点,然后在复习的基础上再讲光合作用和呼吸作用,这样学生就更容易理解之前的叶绿体的结构和功能,同时也充分了解了光合作用和呼吸作用的原理。还要设计先行组织者,也就是将学生原有认知结构进行提炼和概括,并在进行授课前,设计一个可帮助学生了解所授知识本质的具引导性和同化作用的知识结构,即组织者。如在学根吸收矿质元素时,可让学生对原有认知结构当中的植物细胞膜的相关知识进行分析,从而引导学生以这种方式分析即将学习的新知识。

篇(11)

微课,又名微课程,是相对常规课来说的种微小的课程。用以讲授单一知识点或突破某个教学问题它通常简短的微课视频及配套资源所组成。教师可在课堂上利用微课作为授课的素材。而学生可通过微课进行预习、复习等,实现自主学习。同时,简短的微课视频让学生更好地集中注意力。把握课程要点作为一种现代化的教育新形式。微课受到国内外教育者的广泛关注。在移动学习和在线学习等方面得到应用并取得了良好的教学效果。

对于高校实验教学而言,在实验教学平台上,对于微课的展示非常便利,学生可以有选择性的播放微课视频,由于实验本身就需要学生多操作、多练习,因此,微课起到了很好的演示和辅助作用[1]。通过对微课的特点以及计高校实验教学特点的分析,我们不难发现微课可以很好的应用于高校实验教学中,主要体现在以下三点:

(1)优化教学效果,丰富教学方式。在今天,高校实验教学仍存在一些不足之处:设备一次性投资大,设备更新周期偏长,维护工作艰巨;实验设备保有量明显不足;实验系统缺乏足够的灵活件等等。微课的出现,促进教学结构的进一步变革,在混合式教与学的基础上,进一步深化变革,向翻转课堂、或者更丰富的方式转变[2]。学生家里没有实验器材,实验前不清楚操作程序,不要紧,通过微课丰富的图片、视频、文字材料,让学生清楚实验目的、步骤、过程与结果,甚至有些课的实验通过微课可指导学生在家完成,利用上课时间集中对学生在观看微课提出的问题集中答疑,在此基础上重新进行实验和探索,增强实验的可指导性,达到优化教学效果的目的[3]。

(2)扩大学生的知识面,增加实验学习的趣味性。相对传统的课堂教学活动安排,微课的制作是在教师的精心准备下,教学设计和教学内容也都是经过教师的仔细斟酌,所以微课时间虽短,但教师前期投入很大,目标也是为了让微课能够有别于传统课堂教学不断重复的乏味和理论实验教学的枯燥。高校大学生对于网络媒体的授课也是比较感兴趣的,正如哈佛公开课等国际知名院校的网络课程那样,都受到包括大学生们在内的广大学习者的欢迎。所以微课,作为依托于互联网和移动终端设备的课堂形式,通过互联网媒介,促进课堂教学与互联网相结合,进一步拓宽了学生知识传播覆盖面,同时加强了学生实验的趣味性、娱乐性,提高了学习的新体验[4]。

(3)促进教师专业成长,丰富教育教学研究资源。教师在微课这种具体、典型的案例化教与学情景中,可以达到“隐性知识”、“默会知识”等高阶思维能力的培养,并实现教学观念、技能、风格的模仿、迁移和提升。从而快速提高教师的课堂教学水平、促进教师的专业成长[5]。微课还具有半结构化框架的开放性优点,具有很强的生成性和动态性,其中的资源要素(包括微课视频、教学设计、素材课件、教学反思、教师点评等)都可以修改、扩展和生成,并随着教学需求和资源应用环境的变化而不断地生长和充实,进行动态更新,极大丰富了教育教学研究资源[6]。

结语

通过对微课应用的实际探索,微课在生物化学教学实验中的发展前景是光明的、潜力是无限的。微课是多媒体教学方式与网络结合的体现,是适应科技发展改进生物化学教学方式。

参考文献

[1]吴婵.关于微课对优化高校教学效果的思考[J].科教导刊,2013(10):17.

[2]李海东.基于微课的校本教研实践探索[J].教育信息技术,2013(7):19.

[3]胡铁生.微课:区域教育信息资源发展新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.

[4]胡铁生,黄明燕,李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志,2013(4):37-38.

[5]梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究———基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-73.