前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的光合作用的重要性主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】 光合作用 素质教育 德育教育
如何在教学中对学生实施素质教育,以达到培养学生综合能力的目的,是摆在我们每一位生物教育工作者面前的一项重要任务,也是深化生物教学改革的重点课题。下面我就在讲授"光合作用"一节中进行素质教育的教法谈几点体会。
一、 利用光合作用发现史,了解科学实验的方法
教材在光合作用一节中首先通过几个经典实验讲述了光合作用发现的过程。教学时,我重点介绍了科学家的实验设计思路和方法。例如,在介绍1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验材料进行光合作用的实验时,我简要介绍了水绵的生理特征之后,先请学生自己阅读"实验过程",然后提出问题:此实验设计的巧妙之处何在?大部分学生都是从实验操作过程上找答案,惟独忽略了"选择实验材料的重要性"这个问题。我就引导学生结合水绵的结构特点:具有细而长的带状叶绿体,叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布。想到这样的叶绿体不仅受光面积大,也便于观察、分析和研究,并且强调科学实验材料的选择是实验成败的关键因素之一。联系前不久刚做过的"观察细胞质流动"实验,观察不到细胞质流动的原因,主要是因为实验材料选择不当造成的。这样使学生认识到选择一种理想的实验材料,可以使实验结果明显可靠,也是成功的先决条件。通过这些讲述不仅拓宽了学生的思路,而且使学生清醒地意识到选择实验材料的重要性。接着提问:恩吉尔曼设计实验步骤时,为何要把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里呢?学生经过讨论,一致认为:排除了氧气和光线的影响,保证实验的顺利进行。为什么要选用极细的光束照射,并且用好氧细菌检测?学生回答:这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。再问为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验?学生回答:可明确结果全是由光照引起的。这样学生就自然得出氧是叶绿体释放的,叶绿体是光合作用的场所的结论。
通过启发诱导使学生明确:提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验,可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力,培养学生科学实验的方法,从而达到提高其综合素质的目的。
二、利用色素的提取分离实验,培养学生的动手能力
前苏联教育学家苏霍姆林斯基说:"让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感,乃是唤起少年特有的对知识兴趣的重要条件。"而生物学正是一门实验性很强的学科,许多生物学知识都是在实践中得到的。生物学实验课给学生提供了一个很好的实践机会,也是培养他们的探索精神、动手能力的有效渠道。更是落实素质教育的极好时机。如在光合作用中安排的"叶绿体中色素的提取及分离"实验中,毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐,要不就是把纸划破,直接影响实验效果。后来学生自己想办法,不用毛细吸管,而是把滤纸在铅笔线处折叠,直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐,而且沾上的色素多,在滤纸上析出的色素带明显,学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量,巩固强化了课本知识,更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,发展了他们爱科学、学科学、用科学的志趣,提高了他们探索未知世界的勇气,使教学质量明显提高。
三、利用同位素标记法,了解学科间的渗透作用
随着科学的发展和人们研究的深入,各学科之间的联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,不仅可以激发学生学习的热情,提高学生的思维能力,而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入,才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如,光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用化学方法――同位素标记法来解决的。
另外,在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干,事实上量变与质变、运动与静止、对立统一等哲学在生物学中随处可见。例如,介绍光合作用过程时,虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程,但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量,我从对立统一规律这一角度介绍说:矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新的。
这样处理教材的目的是通过教材具体的事例向学生渗透辩证唯物主义的思想。一方面可以加深学生对生物知识及辩证唯物主义的理解,更重要的是有助于学生形成科学的世界观
四、利用光合作用的意义,对学生进行德育教育
1.利用光合作用发现史,了解科学实验的方法 教材在光合作用一节中首先通过几个经典实验讲述了光合作用发现的过程。教学时,我重点介绍了科学家的实验设计思路和方法。例如,在介绍1880年德国科学家恩吉尔曼用水绵做实验材料进行光合作用的实验时,我简要介绍了水绵的生理特征之后,先请学生自己阅读“实验过程”,然后提出问题:此实验设计的巧妙之处何在?大部分学生都是从实验操作过程上找答案,惟独忽略了“选择实验材料的重要性”这个问题。我就引导学生结合水绵的结构特点:具有细而长的带状叶绿体,叶绿体在细胞中又呈螺旋状分布。想到这样的叶绿体不仅受光面积大,也便于观察、分析和研究,并且强调科学实验材料的选择是实验成败的关键因素之一。联系前不久刚做过的“观察细胞质流动”实验,观察不到细胞质流动的原因,主要是因为实验材料选择不当造成的。这样使学生认识到选择一种理想的实验材料,可以使实验结果明显可靠,也是成功的先决条件。通过这些讲述不仅拓宽了学生的思路,而且使学生清醒地意识到选择实验材料的重要性。接着提问:恩吉尔曼设计实验步骤时,为何要把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里呢?学生经过讨论,一致认为:排除了氧气和光线的影响,保证实验的顺利进行。为什么要选用极细的光束照射,并且用好氧细菌检测?学生回答:这样能够准确判断水绵细胞中释放氧气的部位。再问为什么要做黑暗、局部、曝光的对比实验?学生回答:可明确结果全是由光照引起的。这样学生就自然得出氧是叶绿体释放的,叶绿体是光合作用的场所的结论。
通过启发诱导使学生明确:提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这不仅是光合作用发现的基本过程,而且还是生物科学研究的基本过程。从科学的角度看生物学教学的实验,可训练学生的观察能力、思维能力和分析能力,培养学生科学实验的方法,从而达到提高其综合素质的目的。
2.利用色素的提取分离实验,培养学生的动手能力 前苏联教育学家苏霍姆林斯基说:“让学生体验到一种自己在亲身参与掌握知识的情感,乃是唤起少年特有的对知识兴趣的重要条件。”而生物学正是一门实验性很强的学科,许多生物学知识都是在实践中得到的。生物学实验课给学生提供了一个很好的实践机会,也是培养他们的探索精神、动手能力的有效渠道。更是落实素质教育的极好时机。如在光合作用中安排的“叶绿体中色素的提取及分离”实验中,毛细吸管划滤液细线不是太粗就是不齐,要不就是把纸划破,直接影响实验效果。后来学生自己想办法,不用毛细吸管,而是把滤纸在铅笔线处折叠,直接在滤液上划。这样的滤液细线不仅细齐,而且沾上的色素多,在滤纸上析出的色素带明显,学生不仅了解了叶绿体中色素的种类及含量,巩固强化了课本知识,更重要的是培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,发展了他们爱科学、学科学、用科学的志趣,提高了他们探索未知世界的勇气,使教学质量明显提高。
3.利用同位素标记法,了解学科间的渗透作用 随着科学的发展和人们研究的深入,各学科之间的联系越来越密切,在教学中客观地把握它们之间的内在联系,不仅可以激发学生学习的热情,提高学生的思维能力,而且能促进知识的发散。生物学的发展与物理、化学的发展关系密切。也正是由于理化知识的介入,才使人们对生命本质的认识深入到分子水平。例如,光合作用关于产物之一的O2究竟来自反应物中的H2O还是CO2,就是利用物理学方法——同位素标记法来解决的。再如,叶绿体中色素的分离是利用化学方法——纸层析法来达到目的的。
另外,在生物教学中我还经常运用哲学原理。哲学似乎与生物学毫不相干,事实上量变与质变、运动与静止、内因与外因、对立与统一辩证的观点在生物学中随处可见。例如,介绍光合作用过程时,我说虽然从新陈代谢的角度看光合作用是一个同化过程,但是其中也伴随着物质和能量释放即异化作用。如暗反应中ATPADP+Pi+能量,我从对立统一规律这一角度介绍说:矛盾是一切事物发展的源泉,世界上任何事物都充满着矛盾。生物体的生命活动正是在物质的合成与分解这对矛盾的对立统一中不断完成新陈代谢等生命活动,实现自我更新的。
这样处理教材的目的是通过教材具体的事例向学生渗透辩证唯物主义的思想。一方面可以加深学生对生物知识及辩证唯物主义的理解,更重要的是有助于学生科学世界观的形成。
白炽灯、荧光灯、高压钠灯、高压汞灯等传统光源,应用于农业和生物领域,存在低生物光效、高能耗和高运行成本的不足,以人工光植物工厂为例,光源能耗费用约占系统运行成本的40%~60%。相对于传统照明,LED光源能形成与植物光合作用及其形态建成基本吻合的光谱吸收峰值,具有效率高、耗能小、无汞污染、精准波长、系统智能可控等优点,系统节能达50%以上,在温室补光、植物组培、植物工厂以及遗传育种等众多领域具有广阔的应用前景。
本文梳理了植物生长用LED光照的标准进展,并探讨植物生长用LED照明标准体系框架。国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)自2012年起开始植物生长用LED光照标准化工作,2013年第1项团体标准T/CSA021-2013《植物生长用LED平板灯 性能要求》;之后,推动制定国家标准GB/T 32655《植物生长用LED光照术语和定义》、团体标准T/CSA 032-2016《植物光照用LED灯具通用技术规范》等。
团体标准T/CSA 021-2013《植物生长用LED平板灯性能要求》
植物生长用LED照明产品形式众多,如平板灯、双端灯、柔性灯带等,并将随着技术的发展而逐步变化。在2013年前后,LED平板灯主要应用在组培育苗。该标准规定了植物生长用LED平板灯的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。标准内容上显示出植物生长用LED光源的基本衡量指标,与生活照明用光的参数差异较大。
该标准定义了植物生长用LED平板灯的主辐射波长,是指辐射波长范围为600~700 nm的红-橙辐射波段和400~500 nm的蓝-紫辐射波段,以此为基础定义蓝-紫辐射照度、红-橙辐射照度,进而定义了红蓝辐射照度比;该标准基于物理量定义了总辐射通量(单位:W)、总辐射照度(单位:W/m2),以支撑植物生长LED光照领域的生产、检测、验收等工作。标准定义了光合光子通量密度[单位:μmol/(m2・s)],指是植物进行光合作用时单位时间内单位面积上接收到的灯发射的一定波长范围内的光子数目,但因为植物进行光合作用接收到的光子数目不好计量,其技术要求并未体现在该标准中。
该标准提出了植物生长用LED平板灯应该符合的GB7000基本安全要求,控制装置符合GB19510.14、GB/T 24825要求,电磁兼容性能要求;在电气特性方面,规定了功率、功率因数要求;在辐射性能方面,规定了初始辐射通量/辐射效率、辐射强度分布、射照度和红蓝辐射照度比、辐射照度的均匀性;在辐射光谱特性、寿命特性等方面也作出了要求。
团体标准T/CSA 032-2016《植物光照用LED灯具通用技术规范》
该项标准重点关注LED灯具产品通用的技术性能及其评价指标。由于应用于植物光照产业的灯具产品种类繁多,规格型号各有不同,性能质量良莠不齐,亟需建立相对统一的性能指标的判别和评价标准。由于这一产业属于新兴产业,尽早推出相关标准,便于引导产业技术发展及产品定位,但因为有些技术性能的评价不够成熟,有些参数(如光子通量效能、光源的光谱分布与植物光谱的吻合程度分等)的要求有待进一步完善。
该标准根据应用环境的要求,补充了根据植物光合循环模式分类的C3植物、C4植物、CAM植物等术语。按照灯具用途、植物光合作用方式、控制方式对植物光照用LED灯具进行了分类。对植物生长用LED灯具的安全性能、结构外观、电学性能(功率、功率因数)、光学性能、可靠性、电磁兼容性等进行了规范,对灯具的光子通量效能进行了分级,针对技术要求给出了检测方法。
在结构外观要求中,对灯具表面的防腐(达到WF2)、抗紫外线老化等提出了要求;在光学性能要求中,规定了光子通量、光子通量效能[实测值不应低于0.7 μmol/(s・W)]、光谱分布、配光曲线等参数要求;可靠性部分主要针对光子通量维持率、环境适应性做了要求;在灯具的能效分级中,首先对应高压钠灯[1.9 μmol/(s・W)]和荧光灯[1.3 μmol/(s・W)]的光子通量效能关键点,将LED光源的光子通量效能分为三类:一类[ηP≥1.9 μmol/(s・W)]、二类[1.3 μmol/(s・W)≤
ηP1.9 μmol/(s・W)]和三类[(0.7 μmol/(s・W)≤
ηP1.3 μmol/(s・W)]。其次,按照光源光谱分布的吻合程度将光源按不同纬度可以分成3个类别或3个等级,能效等级的划分同时考虑光源的光子通量效能和光谱分布的吻合程度2个因素,综合上述2个因素,将能效分为3等3类共9级。
国家标准GB/T 32655-2016《植物生长用LED光照 术语和定义》
该项标准定义的术语内容大体上分2个部分:一部分是有关植物生长方面的内容,主要来自我国生产、教学和科研中正在使用的术语,这部分内容是国内外首次制定;另一部分是有关LED产品和检测涉及术语的内容,引用IEC 60050和GB/T 24826-2016(IDT IEC62504)标准中的部分术语,以保证标准系统的协调。标准中易混淆的术语解释对比如下:
辐射度量
(电磁)辐射能相关术语
为了描述辐射源的性能,引入了辐射能及相关术语。辐射能定义是以电磁波形式的发射或传播的能量Φe(单位:J)(图1)。
上述术语都是为描写辐射源性质而引入的,为了描写辐射能的时间特性就要增加“通量”定义,辐射通量即单位时间内的辐射能量;为了描写辐射通量的方向特性就要增加“强度”定义,强度是点辐射源的、有方向的、单位立体角的辐射通量;辐射出射度即单位面积发出的辐射通量;辐射亮度即单位立体角单位面积的辐射通量。
唯独照度描述的是被照物接收到的辐射,辐射照度即为单位面积接收的辐射通量,对植物光照而言,这是一个很重要的物理量,也称为通量密度,其意义不亚于光照度对人眼的重要性。
光子量
光子量相关的物理量有很多,根据量子力学,光子具有波粒两象性,光子的能量E为
E=hν
h为普朗克常数,ν为电磁波频率。因此只要将上述辐射度量改为光子量,所有关系式都成立。
光子量多用于研究,辐射量多用于工农业生产。相互可以换算,各有有利之处。
光谱量
光谱分布(辐射量、光度量或光子量X(λ)的)/光质/光谱密集度定义为:在波长λ处,包含λ的波长间隔dλ内的辐射量或光度量或光子量dX(λ)与该波长间隔之商:
Χλ= dΧ(λ)
dλ
单位:[X]/m,例如W/m,lm/m等。光谱响应函数dR(λ)意义相仿。从植物光合有关的辐射量可以扩展一系列的术语。
光合量
光合有效辐射
光合有效辐射定义为:能为植物光合作用所利用的特定波长的辐射。光合有效辐射是植物辐射度的基础。
光合光子通量
光合光子通量定义为:能为植物光合作用所利用的光子通量[单位:μmol/(m2・s)]。
在植物生理学范畴中,光子的数量通常用微摩尔(μmol)表示,1 μmol代表6.023×1017个光子,1 mol代表6.023×1023个光子。
光合光子通量密度
光合光子通量密度定义为:能为植物光合作用所利用的光子通量密度。
光合速率
光合速率定义为:植物光合作用中,单位时间内单位叶面积上吸收CO2的量或放出O2的量,或者光合产物的干物质积累量,单位有μmol/(m2・s)、μmol/(m2・h)和g/(m2・h)等。
由于植物光合作用时同时进行呼吸作用,所以光合速率又分总光合速率、表观光合速率(净光合速率)。总光合速率为表观光合速率与呼吸速率的代数和。
量子效率/量子产额
量子效率定义为:光合作用中每吸收一个光子所产生的光合产物量(即固定的CO2或释放出的O2的分子数)。量子效率因计算方法的不同,可分为表观量子效率和实际的量子效率。
相对量子效率曲线(光合作用的)
相对量子效率曲线(光合作用的)定义为:在各个波长上,单位光子通量密度所产生的植物光合速率与波长的函数关系。其辐射波长范围为400~700 nm。相对量子效率曲线示意图如图2所示。
光合光谱响应曲线(光合作用的)
光合光谱响应曲线(光合作用的)定义为:在各个波长上,单位辐照度所产生的植物(净)光合速率与波长的函数关系。
相对光合光谱响应曲线(光合作用的)
相对光合光谱响应曲线(光合作用的)即归一化后的光合光谱响应曲线,其示意图如图3所示。
光合作用的响应曲线是植物辐射度学的基础,有了它可以建立起植物光照的主要物理量。
上述量子效率曲线和光合响应曲线很重要,是植物光照评价的基础。
度量系统
辐射度量系统
辐射度量系统是与辐射能量有关量的测量系统。该系统以辐射通量单位瓦(W)为计量单位。
辐射量、光度量、光子量和光合辐射量――这4种量都有相同的基本符号,为了区别分别加注下脚标e(能量)、v(视觉)、p(光子)、ph(光合),例如:Φe,Φv,Φp,Φph。
因为历史原因,该度量系统用于植物光合作用辐射量的测量时,其光合有效辐射的波长范围通常定为320~780 nm。
光度量系统
光度量系统依据给定的光谱光视效率函数,如V(λ)(图4),评价辐射量的测量系统。以流明(lm)为单位,波长范围为380~780 nm。对于植物光合作用辐射量的测量,不宜采用该度量系统。
量子度量系统(光合辐射量的)
量子度量系统依据给定的光合作用的量子效率曲线RQE,评价有关的辐射量的测量系统。该系统以光子通量密度单位μmol/(m2・s)为计量单位。
光合度量系统(光合辐射量的)
光合度量系统依据给定的光合光谱响应曲线,评价光合作用的有关的辐射量的测量系统。该系统以光子辐射通量单位为计量单位。
光合度量D换因子(CVF)
各种光合度量系统之间可通过光合度量转换因子进行换算。
CVF= ∑300 R1 (λ)・Q1,λ ・Δλ
∑300 R2 (λ)・Q2,λ ・Δλ
式中,Qλ是辐射源发射的每单位波长间隔Δλ内光谱辐射量;R(λ)为对应度量系统的相对光合光谱响应。该公式也适用于同一度量系统不同响应曲线之间的转换。
辐射量、光合辐射量(植物)、光合光子量(植物)之间的联系可类比辐射量与光度量(人眼视觉)之间的关系,示意图如图5所示。辐射量和光度量可通过人眼视见函数V(λ)来进行转化。(相对)光合光谱响应曲线对于光合辐射量来说,相当于光度量的人眼视见函数,通过它可以将辐射量和光合辐射量进行转化。而辐射量与光合光子量则是通过相对量子效率曲线进行转化。
植物生长LED光照领域具有多学科交叉、跨领域应用的特点,在LED光源、光电参数、植物光生理反应、使用环境、测量方法等方面以及定义、术语方面均不同于通用照明,存在混用、借用以至错用现象,模糊不清,影响了LED在设施农业中的应用和推广,本标准对LED照明在植物光照中应用的基本名词术语进行定义和规范,避免了定义混乱、术语不统一的情况,确保植物生长LED光照领域产品的生产、检验、验收、测试的规范与统一,为LED在我国农业中标准化应用及推广奠定基础。
植物生长用LED光照标准体系探讨
植物生长用LED光照应用,如设施种苗、叶菜、果菜等方面,具有跨领域、跨行业的特点,是当前国际的研究热点。在理论方面, 主要研究LED光环境对设施作物生长发育的影响机制;在LED光源技术方面,主要研究工作在LED光配方参数优化、光效率提升、智能管控技术等。
标准化工作是促进科研成果产业化、支撑产业规范发展的重要手段。标准体系的编制是动态的,需要考虑近期和长远的需求,随着技术发展可以进行适当的调整。图6显示了植物生长用LED光照的标准体系,标准的制定建议结合标准、技术报告等多种形式开展,综合服务与科技成果的转化。
关键词:高中生物;光合作用;高等植物
中图分类号:G633.91文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)11-0396-01
高等植物中最活跃的光合作用组织是叶肉。叶肉细胞含有大量的叶绿体,叶绿体鹊囊堵趟卦蚴亲门用聿蹲焦饽艿穆躺色素。在光合作用中光能被用来氧化水,释放出氧气,并还原二氧化碳合成有机化合物,最主要的有机物是糖。这一系列复杂的过程主要包括了光反应与暗反应两部分。光反应主要在叶绿体中的膜体构造-类囊体中进行,最终产物为高能量的化合物ATP、NADPH、O2;暗反应则是在叶绿体基质中合成糖类。
1.生物是一门实验性学科,离不开实验探究
生物是一门实验性学科,几乎每一个科学发现,都离不开实验探究。而在光合作用这节介绍了发现历程,因此,在这节学习中应该引导学生重现科学家的探究之路,领悟他们的艰辛,及在这个过程中彰显的智慧。可以按照提出问题-做出假设-设计实验-实施实验-结果分析-得出结论这个步骤,结合当时的历史背景和科技水平,还原他们的思维历程。例如,1642年,海尔蒙特,培养柳苗的实验,实验浅显易懂,容易还原,在当时的情境下,说明了问题,纠正的土壤对植物生长至关重要的观点。1771年,英国科学家普利斯特利的实验,比较容易做到,同样说明了植物更新空气的重要课题。不得不提的就是1864年,德国植物学家萨克斯做的实验,很经典,设计非常周密和巧妙,对绿叶一半曝光,另一半遮光的处理,酒精脱色,碘蒸气处理,这也是对我们以后设计实验的一个启发。酒精脱色排除无关变量对实验的影响,要注重对照实验在说明问题时的重要性。重现实验以后,要求学生阅读,找出每个实验的贡献,这部分属于接受性学习。对科学史的学习不仅体现新课标的探究性学习的要求,同样对传统教学中的接受性学习也有很好的体现。学生在课堂上习得的知识主要是前人积累的现成知识,接受学习是习得现成知识的最基本学习方式;光合作用发现历程科学家们的实验是不可磨灭的事实,探究学习需要一定的知识基础,这些知识主要是通过接受学习积累的。接受学习往往以感性知识作支柱,而探究是学生获得具体经验的途径之一,探究过程能够深化接受学习过程习得的知识,有助于培养学生的科学态度、创新精神和实践能力。在新课程理念中,探究性学习与接收性学习应该是并重的。
2.恰当设疑,充分调动学生的主动性和积极性
如:光合作用的原料水和二氧化碳是在什么时候参与到反应中的?光合作用的产物有机物和氧气,分别是在什么时候产生的?光合作用的条件:光,色素,酶是在哪个阶段发挥作用的?恰当设疑,充分调动学生的主动性和积极性。问题的设计体现教师对学生的有效的引导,激发学生的阅读动机,指导阅读方法,培养读书习惯,让学生乐于读书。通过教材的阅读学生很容易回答以上的三个问题,能力比较强的学生根据自己的理解,竟可以复述整个过程,学生的潜能是无穷的,我们应该利用课堂有限的45分钟发现他们的能力,有效地提高课堂教学效率。学生阅读并回答问题之后,教师与学生一起从场所,条件,物质变化,能量变化进行总结,并且说出光反应与暗反应之间的区别与联系。教师不能从一个极端走向另一个极端,搞形式,谈"讲"色变,既要拒绝教师独霸课堂的现象,又要发挥教师在整个知识学习中的主导作用。在学生自主阅读之后,教师引导总结,体现知识系统性,真理性的特点,同时教师提供框架,让学生自己找出知识点,也是新课程理念指导下,对传统教学的完善和发展。新课程理念提出要注重培养学生的学习兴趣,因为兴趣是最好的老师,而兴趣的培养可以是与现实生活密切联系的,也可以以学生好奇心为出发点,激发学生探究知识的积极性。在光合作用的探究活动:环境因素对光合作用强度的影响,课堂教学中变看实验,讲实验为设计实验。教师先给出学生探究实验的实验材料和用具:新鲜的绿色叶片(如菠菜叶片),打孔器,注射器,40W台灯,烧杯。让学生自己设计一个实验,证明不同光照强度对光合速率的影响。
3.教师应转变成为教学过程的组织者、指导者
有的学生首先就想到1864年,德国科学家萨克斯实验,能不能通过测定淀粉的含量,来判断光合速率,对于学生的提出的想法首先给予肯定,但我们给定的实验材料中没有检测淀粉的碘,叶片脱色的酒精。根据学生的思路,教师可以提示,淀粉作为光合作用的生成物,可以用来测定光合速率,同样的道理光合作用的产物还有氧气,也可以用氧气的生成量来反映光合速率。问题就出现了:氧气量的测定是不容易做到的,那如何解决这个问题? 这个时候就要求学生发散思维,可以根据叶片上产生小气泡的数量多少来判断,或者叶片足够小叶片就可以漂浮起来。新课程调整了教材、教师、学生相互间的关系。教材提供的知识不再是教师传授的内容,而成了学生知识意义构建的对象。教师和学生分别由知识的传播者、灌输者和外界刺激的被动接受者,转变成为教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者和知识意义的主动建构者。
4.引导学生认识光合作用对人类的重要意义
光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此,光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义,被称为地球上最重要的化学反应。光合作用的意义可以概括为以下几个方面:1.制造有机物。据估计,地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物。因此,人们把地球上的绿色植物比作庞大的"绿色工厂"。 2.转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能,并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物,都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量,归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。3.使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计,全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧,平均为10 000 t/s。以这样消耗氧的速度计算,大气中的氧大约只需三千年就会用完。
总之,在新课程理念的指导下,给学生更多的时间,阅读,思考,提出问题,探究,让学生更好的体验发现学习和主动探索的乐趣,使学生愿意参与到课堂学习,达到提高课堂学习效率。
参考文献:
[1]李俊红 关于高中生物新课导入艺术探究.沧州师范专科学校学报.2003
关键词:果树叶片;作用;果园管理
中图分类号:S66 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-04-0127-2
果树是多年生乔本植物。果树由根、茎(枝)、叶、果实组成。人们栽植果树的目的是为了获得可食用果实的商品价值,所有管理的目的都是围绕提高果实商品质量、数量和经济价值开展的。然而,“天生我材必有用”,果树组成部分内的每一项都具有促进和制约果实生长发育双重功效。只有做好果树各组织生长发育的相互协调,才能最大限度地促进果实快速生长,实现果实质量、数量、商品价值的最大获得。
1 果树叶片在果树生长中的作用
果树叶片是绿色植物最主要的呼吸和光合作用的器官,具有在太阳光照条件下,吸收空气中CO2和水,合成碳水化合物,并释放出O2的作用,也可有效调控树体温度、维持果树正常生长发育进程。如果绿色植物没有了叶片进行光合作用能力,果树的生长发育就失去了营养能量来源,就会逐步衰败枯死;如果绿色植物不能进行光合作用释放O2,一切动物就会因为缺氧而不能生存。动物呼入O2、释放CO2,植物呼入CO2、放出O2,二者相互关联、相互依赖,才保持了整个有机界得以生存和持续发展。
1.1 光合作用能力决定了果树果实产量的高低
光合作用最大的效能就是为果树生长源源不断地供给营养能量。光合作用合成养分、保证果实顺利生长发育,在果树年生长周期里起决定因素的时间长达7个月之久。只有果树绿色组织不断地进行光合作用、所合成的养分时刻供给和满足果树生长需求,才能保证果树萌芽、开花、坐果、成熟的年生长周期得以顺利完成,才能持续完成从栽植到成长、衰败、死亡的生命周期。据专家研究得出:限制作物产量的最主要的因素就是光合效率。所以,要保证果树取得持续性高产稳产,就必须保证旺盛的光合作用能力。
1.2 光合作用产物是果树贮存养分的重要组成部分
物绿色部分所含的叶绿体是在光条件下进行光合作用的机器,可以吸纳CO2和水合成碳水化合物,释放出O2。果树含有叶绿体部分除新生枝条和果实外,主要存在于叶片内。叶片合成的碳水化合物必须向外运出以满足全株生长的养分需要,但也有相当数量的同化物渗入到脂肪、脂肪酸、氨基酸、有机酸中去。叶片光合作用从幼叶展开时开始,随着叶片扩大,其光合作用能力也在不断增强,果树养分供给形式也由依靠树体贮存养分维持逐步转化为光合作用产物自给有余、后期剩余部分运输到根系参与合成,进入贮存库积累,满足下年春季生长需求。所以,碳水化合物在果树代谢中起着中心作用,糖分是光合的主要产物,除作为呼吸底物外,还可以转变为甘油与脂肪酸,合成脂肪;或是转变为氨基酸,再合成蛋白质。
有实验报道称:苹果新梢从第12片叶之前,生长所需养分主要依靠上年树体积累;第13片叶子到20片叶子光合作用能力达到最大值,光合产物开始逐步有剩余。合成的碳水化合物除了满足生长点生长需求外,大部分被呼吸所消耗,一部分开始向根系运输参与合成新物质,进入积累阶段。根据果树营养分配中心养分调控原理,光合作用产物首先供给果实和生长点,后有积累才能调控其他部位和进入积累。
当果实开始成熟时,叶片制造的光合产物大量进入贮藏阶段,为来年果树萌芽、开花、坐果和新梢生长初期提供养分。有专家研究发现:苹果树的贮藏物质主要在落叶前一个月至一个半月内形成,大部分贮藏于根部,冬前以山梨醇、蔗糖、葡萄糖状态存在,冬后可溶性成分减低,不溶性成分淀粉含量增高。这些贮藏的碳水化合物75%以上用于来年春季花、果、叶和新梢的生长与呼吸。所以,保护叶片就是保护养分制造机器,就是保护来年稳产高产。
1.3 光合作用是果树调节自身营养平衡和园内小气候的重要方法
叶片通过光合作用积累营养,通过呼吸作用又要消耗营养,而光合作用合成的有机物质就是果树光合作用的底物。果树根系在冬季呼吸要消耗积累的碳水化合物,因而就降低了果树的抗御寒冬的能力;坐果后的幼果呼吸作用能力很强,对碳水化合物的需求量也很大,直接影响着果树光合作用营养积累速度和数量。超负荷生产的结局就是果树营养积累量很少,来年春季萌芽、开花、坐果因为营养缺乏而不能顺利进行,就成为小年。
果树在呼吸过程中,除了消耗积累的碳水化合物之外,还要吸收空气中的CO2制造碳水化合物,满足生长需要;释放O2调节果园小气候气体组成。同时,在呼吸作用进行过程中,大量释放了树体热量,使得果树自身能够更好地适应气温过高的环境。叶片既是营养制造机器,又是自身适应环境条件的调节器。作用在微妙之中,决定着植物的“生死大权”。
2 果园管理中经常出现的失误点。
果园管理从大势上看,是一件较粗糙的工作;但是从细微中看,却是一件很细致、极特殊的工作。管理措施的粗糙管理中,体现着微观世界的奇妙作用,反映在大局管理的奇特效果上。在近几年的果园管理上,人们过高地追求产量获得目标,忽视了果树构成中的相关促进与制约作用的利用。特别是对果树可多、可少的小器官——叶片管理不能加以重视,却因微小的“蚁穴”之灾,打破了致富的“梦想”。主要有以下几点:
2.1 对叶片的作用理解很模糊,轻视了叶片的决定性作用的有效利用
许多果农一直对叶片的作用机理的认识很模糊,从果树萌芽、开花,到花朵坐果后的管理,没有看到叶片的突出作用,认为叶片只是果树生长的附属品,没有多大作用,只要有叶就行了,根本不能理解叶片对于获得优质高产目标的制约作用。主要是果农文化程度的影响,对微观世界的理解较为肤浅;许多技术人员爱岗敬业精神欠缺,业务素质过低,解释和传授管理技术措施中,只注重了“怎么做”,而不去解释“为什么要这样做”的道理。在实施管理措施中,把管理目标从“花”直接转移至“果”上,管理目标依据果实需要而定;防控措施围绕果实而做。对于叶片上的表征很少加以关注,而对于果实上的变化却十分敏感。实际上,果树的不适表现首先在叶片上出现。当果实表征之时,已经是“病入膏肓”、“无可救药”了。
2.2 对叶片的管理忽视了保护,抱有“有病再治也不晚”的心态不在少数
在实际操作中,重视了“前期保花”和“后期保果”措施落实,轻视了“中期保叶”的管理环节。在幼叶期所强调的做好叶片保护性措施落实不能加以重视,特别是花前喷药和花后喷药保护措施落实一般是“能省略就省略”,看不见病害就不喷药;对于“清园”和“环境治理”等间接性保护措施落实更是不予实施,甚至还有抵触情绪。当叶片发生病害时,才实施喷药治疗,抑或不能起效,抑或守住一片“已经穿孔的肺”,其作用大打折扣。
2.3 后期管理重点放在了果实上,认为“此时有叶无叶无所谓”
当果树坐果结束、套袋完成后,大部分果农认为“除了雹灾,就丰收在望了”,根本没有把叶片管理放在重要位置上。在喷药上,不能科学选药、不能科学喷药,配药不讲究合理搭配,不注意间隔时间,有什么药就喷什么药,想什么时间喷就什么时间喷,随意性太大,针对性太差,防控效果极不理想。有的果农认为:“叶子落了,果子容易见光,着色就快”。结果是树上叶子落了,地下杂草喷布了除草剂,造成树上营养缺乏,花青素形成受阻;地下无草,空气湿度下降,除袋后果实不上色,底色变成黄绿色;果实表面粗糙,商品率大幅度下降;树体养分积累水平低下,制约了花芽分化过程的顺利完成,来年“满树花、半树果”的局面无法更改,“亏了今年、误了明年”的实例不在少数。也证明了后期有叶与无叶的差距很大的道理。
我们在生产中经常遇到如下一些现象:果实生长中期出现落叶,果实膨大就会受阻,小果率明显增加;果实生长后期发生过早落叶,轻者果实不能着色,底色泛绿,果实不鲜亮、果面不光洁;重者就会出现“二次开花”,来年无花可开,说明叶片对果实生长的作用力很大,不但影响今年效益,而且决定来年产量。
3 强化“保叶就是保效益”的管理理念,促进稳产高产、优质高效目标实现
果树叶片既是果树的呼吸器官,又是果实营养制造器官,更是果实生命特征的表征器官和果园管理规范程度的“指示器官”。重视和规范实施果园管理,就要从保叶开始,在保持叶片作用最大化发挥上下功夫。
3.1 保护叶片健壮生长,为稳产高产、优质高效生产目标顺利实现打好基础
要进一步强化“果树叶片保护就是保效益”的管理理念,从幼叶开始实施保护,不给病虫害对叶片危害留下任何可乘之机,时刻保护叶片健康、顺利生长,为果树正常生长提供充足而稳定的养分供给,有效调节果树内部营养供给平衡,确保稳产高产、优质高效目标的顺利实现。
3.2 规范落实保护措施,突出预防为主植保方针
在叶片管理上,一是要做好幼叶期的营养补充和防病虫侵害措施落实。特别是要喷好萌芽前的石硫合剂保护剂,和萌芽期的药剂防虫治病措施落实,最大限度地控制幼叶期病虫害发生率,给幼叶生长提供一个良好的外部环境。二是做细幼叶生长初期营养补充措施和防冻抗冻保护。可以在萌芽后及时喷布天达2116液或是芸苔素481液,补充叶片生长所需养分,提高叶片细胞液浓度,增强抗冻能力。三是坚持定期预防、及时治疗的原则。根据使用药品有效期长短,按时进行喷药预防各类病害;根据病虫害发生趋势,及时调整药品种类和配方;根据生产果品等级要求,在同类药品中选择使用药效长、残留低、符合果品检测质量标准的药品。要做到:根据药效长短定喷药间隔时间;根据果品生产质量要求选择药品种类,首选符合绿色食品果品生产要求的药品;不以牺牲生态环境和食品安全为代价。
3.3 做好叶片营养补充,促进叶片健壮生长
叶片生长是否健壮,显示着果园管理水平的高低。叶片发挥光合作用能力体现越早,果实生长速度就越快。因此,“巧”补营养,对于叶片生长和果实膨大至关重要。
3.3.1 春季追肥要“早”、“巧”、“浅” 春季果树根系开始生长时,及时给果树追施肥料,是保证果树萌芽顺利进行、开花坐果营养充足的重要措施。春季追肥要以氮肥为主,磷肥配合。一是在追肥时间上要早。利用土壤初解冻期水分充足的优势,促进所追施肥料分解快、吸收快。黄土高原果区更应该注意利用早春土壤含水量高的优势,早追花前肥。二是在使用肥料选择上要体现“巧”的特点。要打破常规性追肥“一把尿素管到底”的习惯,选择以氮肥为主的速效肥的同时,最好与沼液配合施用;确实没有沼液的果园,施肥时适量在施肥坑内补充水分,充分发挥水分足、吸收快的优势,使果树所需营养在最短时间内得到快速补充。三是施肥坑要浅。在春季,果树根系贮存的养分正通过根系向地上各生长点输送,满足萌芽需要。春季追肥的施肥坑一定要浅,可以采取浅坑、多点施肥法,尽量不要伤及果树根系,确保营养运输顺畅,追肥效果显著。
本文作者:舒景泽
食品中的有害物质
近几年来对食品安全问题频频报道,恶性食品安全事件频频曝光,苏丹红辣椒酱、二聚氰胺毒奶粉、地沟油、塑化剂饮料、瘦肉精火腿肠、石蜡大米、毒胶囊等等连续粉墨登场.本着以人为本、民以食为天,作为一种必备的知识,让学生进一步体会、理解化学与生活的关系.例3(212年#扬州中考)食品安全关系到人体健康,下列说法正确的是()A.霉变的米中含有黄曲霉素不能食用B.应在国家标准规定的范围内使用食品添加剂C.用甲醛浸泡水产品,延长保质期D.将地沟油回收作为食用油例4(212年#徐州中考)明胶中富含蛋白质,食用明胶以新鲜的动物皮或骨骼为原料,经过复杂的工序制成;工业明胶常以废旧皮革等为原料,其熬制过程简单,产品中对人体有害的铬元素严重超标.下列有关说法错误的是()A.铬属于金属元素B.灼烧明胶会产生烧焦羽毛的气味C.生成明胶的过程中有化学变化发生D.工业明胶能用来生产药用胶囊考点化学与社会生活的联系.分析让学生知道某些物质(如甲醛、黄曲霉素、重金属盐等)有损人体健康,认识掌握化学知识能帮助学生抵御有害物质的侵害,认识化学科学的发展在帮助人类战胜疾病与营养保健方面的重大贡献,认识有机物对人类生活的重要性.解答霉变的大米中黄曲霉是一种毒素人畜都不可食用,甲醛可使人体蛋白质变性失去生理功能,地沟油中含致癌物质都不宜食用,食品添加剂在国标范围内允许合理使用.故例3选A、B,例4选D.点评食品中有机化学的知识与生产、生活实际有密切的联系.学生通过本章的学习,能够提高科学素质,丰富生活常识,有利于他们正确地认识和处理有关饮食营养、卫生健康等日常生活问题.
食品中有机化合物重难点的突破
糖类(碳水化合物)和蛋白质知识是食品中有机化合物的重点,糖类的来源、消耗以及检验和蛋白质的性质实验重点中的难点.维生素对人体健康的重要性也越来越受到关注.光合作用和呼吸作用是有机环境与无机环境相互循环的两个重要反应,光合作用提供物质基础,呼吸作用提供能量保障.例5(212年#苏州中考)富含淀粉的谷物、甘薯等可以酿酒.在酿酒过程中淀粉在酶的作用下转化为葡萄糖,葡萄糖发酵为酒精.香甜的酒酿就是利用该原理.用酒曲酶(俗称酒药)制作的.家庭一般制作酒酿的简单流程图如下:(注:有机反应化学方程式可用箭号表示)8~1小、1寸IIIkg糯米米米米米米米熟熟熟熟米饭饭冷开水冲淋解粘拌入约19酒药维持33e左右装入陶罐密封保温36小时巨画8(l)配平化学方程式:(C6Hlo5)"+_H2淀粉酶"二,八-二二二二二争nC6H12"(2)如温度、水分等因素控制不当,易导致乳酸量过多而味偏酸,清完成该反应的化学方程式:C6,,_乳化酶_H、2厂兰止二卜2(3)成熟的酒酿放置时间越长酒味越浓,因为更多的葡萄糖在酒化酶作用下发酵分解为酒精(C:H,oH)和二氧化碳,写出该反应的化学方程式(4)若用1kg大米酿米酒,假设其中有.81kg的淀粉全部转化为酒精,则理论上可酿制含酒精质量分数为ro%的米酒kg.[提示:由淀粉转化为酒精的关系式为(C尹15)n一(ZnCZH5oH]考点考查碳水化合物的知识分析题目虽然没有直接考查光合作用和呼吸作用,只有糖类知识的全面掌握,解此类题目才会感到得心应手,从给定的题目信息看,比直接考光合作用、呼吸作用的化学方程式要巧妙得多,解答(1)小题是多糖在酶的作用下转化成葡萄糖,(2)、(3)两小题考查葡萄糖在不同条件下可以转化成乙醇和乳糖,前三小题都考查了有机化合物的化学方程式,(4)小题考查化学方程式的计算.根据质量守恒定律,故答案为:(1)n,(2)C3H刀3,(3)C6IllZo犷型缠卡ZeZH5oH+ZeoZ卞,(4)4.6kg.点评题目的设计既包含考查学生对糖类的来源和糖类的代谢(光合作用产生葡萄糖,再进一步转化多糖;多糖在一定条件下转化成单糖,通过呼吸作用释放生命活动所需要的能量,也可通过控制条件用于酿酒或生成乳酸等).也考查了学生对化学符号的书写,综合性强,考查全面,注重基础,题目难度较适中.
关键词:生物教学;职业教育;农业科技
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)04-272-01
我们都知道,生物是现代农业的基础学科,因此农村职业教育更应该在生物教学中突出生物基础理论在农业科技推广中的应用,农业科技教学培养基地也成为新时期农村经济建设的一个新的增长点。在教学过程中,可根据内容特点,在让学生接受生物学基础知识的同时,密切联系农村生产,把生物教学与农业技术、农业生产过程有机地结合起来,这既能使教、学、做合一,提高教学效果,又能更好更快地为推动新农村建设服务。
一、课堂教学中渗透农业基础地位,增强学员实践及推广农业科技的责任感和使命感
农业科技教学培养基地的学员大都是生产一线的农民及农村科技干部,在教学中首先要大力培养他们热爱农业科技的兴趣,使他们充分认识到农业在国民经济中的重要基础地位及发展前景。
在教学中可以结合课本中有关人口与环境问题、粮食问题等知识,向学员讲解农业的第一劳动对象是植物,而植物生产出来的产品是人类衣食住行的来源,其产品是工业特别是轻工业生产的主要原材料,如纺织业,食品加工业等都离不开农业的发展。特别是当前世界面临的四大问题之一的粮食问题,它解决不了,则国民经济其它各行各业就会停滞不前,从而影响到整个国民经济的发展。而以上各种问题的解决都离不开农业的发展,这样可让学员充分认识到农业发展的重要性,从而增强了他们实践和推广农业科技的责任感和使命感。
二、注重基础理论与实践经验的结合,重在排疑解惑,突出理论的实用性
培养基地的学员大多数实践经验丰富,理论基础知识欠缺,针对这一特点在课堂教学中就要尽可能避免理论的枯燥、深奥,多结合农业生产中的俗语、谚语来解析生物理论。例如通过“万物生长靠太阳”来导入光合作用的重要意义及其原理,了解光合作用的原料、场所、动力及其效能,加强对光合作用的认知及应用;通过“庄稼一枝花,全靠肥当家”其绝对性说法,讲解土壤及肥料中的营养元素及其吸收原理,排除施肥中的一些误区;通过“水利是农业的命脉”阐释水在植物生产中的重要性及原理,引导学员科学用水;“锄头底下有水”,“锄头底下有火”等谚语讲解土壤的热容量理论,解析土壤升温降温原理,引导学员科学栽培管理,提高科学种田的实效。通过这些些经典的谚语俗语,既突出了理论的实用性,激发了学员的学习兴趣,活跃了课堂气氛,也培养了学员的求知欲望。
三、在教学中因地制宜,推广实验教学,加强教学的科学性及实效性
生物科学是一门实践性极强的学科,观察、分析、试验是生物学科的基本研究方法,重多的知识都是前人在观察思考及反复试验的基础上获得的。为了让学员更好地理解和运用生物科学知识,解决生产中遇到的实际问题,实验教学是必不可少的一环。为此结合教学培养基地的实际情况,采取自主性和主导性相结合的原则,用校园和家庭,开辟实验基地,让学员动手设计实验,发现问题,解决问题,既拓宽了他们的基础知识,又培养了学生的观察、思考、判断能力,使学员掌握了学习和研究生物学的科学方法,也培养了学员的自学能力,还增强了教学的实效性。
【关键词】任务型教学法生物化学教学中的应用
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)17-0079-01
一 生物化学任务型教学的任务与任务设计
任务型教学法的核心就是学习任务,因此要求老师在实际的生物化学教学中,应该以任务教学为重心,以学生为主体地位,才能够更好地发挥任务型教学法的教学优势。因此,在设计学习任务时应遵循以下原则:
1.明确任务设计的目标
任务型教学法一个很重要的特征就是设计的任务目标要明确,而且在设计的学习任务中,还要蕴含某一教学阶段中所教授的知识,具体是教师可将总目标细分为小目标蕴藏在总目标的框架内,还要细化每一个学习模块的内容转化为一个或几个学习任务之后,更便于学生学习掌握,通过任务目标明确的任务型教学法,使学生获取知识,整合知识和应用知识的能力得到不断地加强。
2.难易适中的任务设计
在设计学习任务时,对于生物化学教材点与难点分布,教师应做到深入了解与分析,选取的知识点应与学生生活有紧密联系,还能够充分体现出教学内容,并且使设置的任务具有可操作性。这样设计的原因在于,难易适中的学习任务更符合学生身心发展规律,与大多数学生现有的知识水平和接受能力相符,并且符合了不同层次学生的学习需要,更有利于任务型教学法的不断巩固与推进。
二 在生物化学教学中构建任务型教学法的实施模式
本文探究的任务型教学法在生物化学教学中实施模式的构建,使用的教学模式为“创设情境,任务在线――教师指导,任务准备――分工互动,任务完成――成果展示,任务反省与评价”。在下文具体的研究中,以“提高农作物产量的方法和途径”为案例,进行任务型教学法在生物化学中的具体实施构建。
1.创设情境,任务在线
任务型教学法的一个重要环节就是在设置的情境中融入任务,而后在任务学习过程中将设置的任务自然地呈现出来。生物界最基本的物质代谢和能量代谢是光合作用,这种化学过程与社会生产生活息息相关,是生物化学教学中的重点所在。基于此,通过介绍光合作用的相关过程及意义,自然地提出“寻求提高农作物产量方法”的学习任务,而且将光合作用“光反应”与“暗反应”的作用作为此任务的知识目标。
2.教师指导,任务准备
这是任务型教学法的第二阶段,强调教师指导的意义在于改变学生传统的学习观念,让学生树立任务型学习的新型学习观,并且让学生知道此任务的设计,其设计的知识点包括光合作用的条件、物质变化和能量变化多个方面,从而引导学生有目的性和有组织性的进行任务准备,对完成此任务有关的知识信息和学习材料,能够主动通过各种途径获取。
3.分工互动,任务完成
在学习任务的互动过程中,应坚持“组间同质和组内异质”的思想,可以将学生分为多个小组,每组人数不超过7人,组内设置一名组长,协调组内成员执行不同的任务,并且通过组内成员的讨论、分析与研究,对组内不同的观点予以整合,最后可在老师的引导下,得出任务总结和任务理解。在本案例中,教师在指导学生完成此任务时,应将总任务具体细化为几个小任务,这不仅开拓了学生自主探究学习的途径,还有利于学生发挥主动性和创造性。
4.展示成果,任务反省与评价
在本案例中,教师应对学生表现出的积极参与和努力探究给予表扬,特别是客观评价学生在具体操作中展现出的积极思维,这不仅能够帮助学生树立积极自信的学习观,还能够增加学生自主学习的探究兴趣。具体评价是,学生完成的任务成果是学生是否结合实际对“提高农作物产量的方法与途径”做出总结,学生是否正确地描述出光反应与暗反应的过程以及二者关系,学生是否对影响光合作用的多种因素进行收集与整理。此外,评价中还应注意各小组通过讨论,补充和整合,总结出影响光合作用因素是否包括光照强度,温度和二氧化碳,水质和光合速率等多种因素,各小组总结出的提高农作物产量的方法,有没有考虑土壤、作物品种、种植方式和植物激素等多种外在条件。基于此,可采用学生互评、老师评价和组间评价的方式,对学生完成任务的情况做出客观评价。
三 结束语
生物化学是各个学校中最基础的课程,有着较强的理论性和实践性。从社会发展来看,随着科学技术、生物技术和化学技术的不断提高,生物化学的重要性在社会生产生活中日益显露出来。但学生在日常学习中,因为生物化学本身具有比较抽象的概念,涉及的各种规律和结构错综复杂,造成学生学习起来难度较大和不易理解,这使得生物化学的教学质量与预期效果面临挑战。基于此,本文探究的任务型教学法在生物化学教学中实施模式的构建,为任务教学模式,具有十分重要的现实意义。
参考文献
一、对教材进行整体分析,确定运用比较法的内容和方法
教师对学生思维方法学习的指导要做到有目的、有计划地进行,必须首先对所教学科教材进行整体分析,将各章节中适于应用比较法的内容列出并归类整理,便于教学时应用。然后还要对内容和学生进行深入的分析,明确教材内容的教学目标和学生的智能承平,作为确教法和指导学法的依据。
1.概念比较
概念的比较不仅要从文字上分折,有时还要借助挂图、摸型、投影录相、计算机等手段形象地展示概念所揭示的内容,引导学生观察、分析、列表比较、归纳总结出有关概念的异同点,使学生对概念理解更深刻、记忆更牢固。例如,物质出入细胞的三种方式比较,学生对协助扩散和主动运输没接触过,缺乏形象思维的支持,仅从文字上区别比较枯燥且易混淆。为此我们设计制作了模拟物质出入细胞的三种方式的计算机动画,演示每种方式时,教师都引导学生观察物质运动的方向是否需要载体,是否消耗能量,将学生观察所得添入表中,再引导学生对照圈和表,分别说明三种方式的异同点。
2.结构和功能的比较
此类比较一般是对照挂图、模型等分别讲清有关对象的结构和功能,再列表引导学生分析、比较其异同点,或通过问题引导学生分析比较。例如,线粒体与叶绿体的结构和功能比较,在分别讲清各种细胞器的结构和功能后,可提出这样的问题:
(1)细胞内含有少量DNA的细胞器是______。
(2)细胞内具有封闭的双层膜结构的细胞器是______。(3)细胞内与能量转换有关的细胞器是______。
学生对照各种细胞器的化学组成、结构、功能,分析、比较后答出三个问题的答案均为线粒体和叶绿体。同时认识到这两种细胞器的相同点和功能的重要性
3.过程的比较
高中生物学中的过程多为微观动态变化过程,教学中最好能利用媒体展示动态变化过程。展示过程前,教师提出观察目标,展示过程中教师引导学生观察,然后启发学生将观察到的现象分析、归纳、列表比较。倒如,绿色接物的光合作用过程,我们设计制作了计算机动画,分别展示光反应、暗反应和光合作用全过程。在观察动态变化过程中,教师引导学生分别观察分析光反应和暗反应过程的反应场所、条件、物质和能量变化及光反应与暗反应的关系,然后列表引导学生分析比较,并由此归纳出光合作用的实质和意义。
4.理论与事实的比较
这种比较可以有效地说明理论的正确与否,以便做出判断。一般先介绍实验过程和实验现象,然后引导学生用一定的假设分析解释实验现象,如果假设能圆满地解释实验现象,则还要设计实验验证假设,将验证实验的数据与假设的理论值相比较,差异不显著则假设成立并上升为规律,否则假设不成立,即理论不正确。
5.综合比较
这是全面、复杂的比较,是将概念、特点过程、结果综台起来的分析比较。比较时,先对照图示观察、分析、比较过程,并由过程总结归纳特点和理解概念、结果,最后再列表比较或绘制曲线图比较。
在比较法的教学中,教师宜采用启发式教学法,充分运用各种媒体,生动、形象地展示具体内容,激发学生兴趣,引导学生积极主动地参与教学过程,并认真指导学生自主观察、分析、归纳总结,可达到举一反三,事半功倍的效果。
二、注重教法的示范性和指导性,使学生学会比较法
教学过程不仅是教授知识的过程,更是教会学生学习、培养能力的过程。所以教师不仅要在教学过程中引导学生对不同内容进行分析、比较,使学生充分体会刊比较法在学习中的重要性,还要注重教法的示范性和指导性,使学生学会比较法。倒如,讲光合作用时,教师引导学生观察、分析光反应和暗反应过程后,列表引导学生比较光反应与暗反应的场所、条件、物质和能量变化;在讲完呼吸作用时,教师列出比较项目,让学生自己分析、讨论、填表比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同;最后要求学生自己列表比较光合作用与呼吸作用的差异。