保护生物学原理精选(九篇)

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第1篇：保护生物学原理范文

水土保持与荒漠化防治 的培养目标

本专业培养具备生物学、生态学、森林及草场培育学、环境科学与工程、水利工程等方面的知识，能在国土资源、水利、农业、林业、环境保护等部门从事水土保持与荒漠化防治的规划、设计、施工及森林生态环境建设的高级工程技术人才。

水土保持与荒漠化防治 的就业方向主要到国土资源、水利、农业、林业、环境保护等部门从事水土保持与荒漠化防治的规划、设计、施工及森林生态环境建设的工作。

水土保持与荒漠化防治 的介绍本专业学生主要学习生物学、生态学、森林及草场培育学、环境科学与工程、水利工程等方面的基本理论和基本知识，受到水土保持与荒漠化防治生物措施、工程措施的规划、设计、施工、管理的基本训练，具有水土流失与荒漠化的监测、防治及森林生态环境建设等方面的基本能力。

水土保持与荒漠化防治 的主要课程生态学、森林环境学、植物学、保护生物学、测量与遥感、土壤学与地质基础、土壤侵蚀原理、沙漠化原理、水力学、水文学及水资源、环境地理学、环境监测等。

第2篇：保护生物学原理范文

科技论文；生物科学素养；文献检索

高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差，将生物科技论文中的新观点、新作法，以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生，可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用，引导学生主动学习，提高生物学学习能力和生物科学素养。

一、科技论文的概述

所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术，开展科学研究，获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展，科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中，有效地运用科技论文，能激发学生的探究欲望，促进学生对生物学的认识，提高生物科学素养。

二、科技论文的选择

应选择近期发表的较高水平的科技论文，注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时，介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育，促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题，检索有关科技论文，让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。

还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如，在学习“生态环境的保护”时，根据不断加剧的“雾霾”天气，引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》，帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验，加深了对“雾霾”天气的了解，提高保护环境的意识，有利于学生掌握生物科学知识，运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据，让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系，体现科技论文的应用价值与社会意义。

三、科技论文的教学应用

首先在课堂上为每位学生提供一份论文，要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读，培养学生快速地获取有关信息的 能力。

然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词，并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系，通过新情境的构建，培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力，为理解实验和科学进展打下良好基础。

科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性，专业性比较强，学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程，引导学生理解新的实验方法和实验设计，尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法，设计相关类似的实验，提高学生的实验设计能力。

四、科技论文的教育价值

1.促进学生学会文献检索

指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志，比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站，采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”，使用关键词搜索，在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文，比如早期原创性研究论文，进行对比阅读，培养学生学会求知、学会学习，掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。

2.促进学生对生物学核心概念的掌握

高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解，从不同的角度阐释生命的本质，有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中，以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文，通过学习，拓宽视野，加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。

3.提高学生图文转换和图表处理能力

生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果，在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理，剔除冗余信息，并将图表与文字相结合，培养学生科学思维和习惯，提高图文转换和图表处理能力，加深对新的科学实验的理解。

4.提高学生解决问题能力

第3篇：保护生物学原理范文

关键词 初中生物 其它学科 渗透融合

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2015）15-0077-01

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》中就指出，生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门科学，是农林、医药卫生、环境保护及其它有关应用学科的基础。随着它与物理学、化学、数学以及其它各学科之间的不断交叉、渗透和融合，生物学已经日益呈现出主导学科的地位。作为一名教师，应该改变观念，明确自己不仅仅是一名教授本学科的教师，只负责他们单一学科方面素质的发展，应该促进学生的全面成长。

在初中的生物教学中，正所谓“理化生是一家”，生物与物理、化学的关系十分密切。化学是生物学的基础，是与生物联系最紧密的学科，初中生物的多个生理过程都涉及到化学的知识。例如“细胞的生活”中介绍了物质是由分子构成的，引入了无机物、有机物的概念；植物的光合作用、呼吸作用；“人体的营养”中淀粉、蛋白质、脂肪的消化，还有制作馒头、面包、甜白酒的原理是酵母菌的发酵作用等，更有重要的实验现象如淀粉遇碘变蓝、吹气使澄清的石灰水变浑浊均是化学变化的过程。

初中生物重要知识点渗透相关的物理知识的例子也比较多，例如，外界物体在视网膜的成像原理，凸透镜的聚光作用（用于远视眼的矫正），凹透镜的散光作用（用于近视眼的矫正）；肺与外界的气体交换（吸气、呼气使胸腔和肺容积发生变化导致气压改变）；肺泡与血液之间的气体交换、组织里气体交换运用到气体扩散的原理；汗液的蒸发吸热降低体温；骨、关节和肌肉的协调配合运动渗透了杠杆的知识。

此外，生物的课程内容也涉及到数学、语文、思品，地理、“三生”教育等多个学科领域的基础知识。例如，讲述“种子发芽率的计算”、细菌在一定的时间内进行分裂后繁殖的个数，就要运用到数学公式；做探究实验时各小组得到的实验数据要取平均值，以减小误差；基因的排列组合；此外，还要熟悉掌握各类数据的比较，对曲线图、柱形图等图表的认识，这些都离不开数学知识。它们与扎实的数学功底是分不开的，在学生解答相关的生物题时起到事半功倍的作用。

语文学科中阅读理解能力的培养几乎影响所有学科的学习状况。比如在生物教学中阅读课文或做资料分析题时，要能善于用语文的阅读方法去高效地提炼和获取课文、资料中重要的信息，而这种能力的培养并非一朝一夕的事，需要老师在教学中精心地培养。还有在教学中，我们不难发现会运用到巧妙的诗词成语、谚语，甚至一段课文等，引出生物的相关知识点，从而通过创设情景为生物的日常教学增添光彩。例如，成语、谚语等暗示了相应的生物学原理，比如“种瓜得瓜，种豆得豆”、“一母生九仔，连母十个样” 分别反映了生物的遗传和变异的现象，“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”、“兔死狐悲”反映了生态系统中生物之间的捕食关系，“大树底下好成乘凉”“千里之堤，溃于蚁穴”说明生物对环境的影响；“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”说明环境对生物的影响；“谈虎色变、杯弓蛇影、望梅止渴、画饼充饥”说明了生物的复杂反射。另外很多诗句也体现了生物与语文之间的学科渗透：课文中用“西湖春色归，春水绿于染”引入了藻类植物的介绍；“苔痕上阶绿，草色入帘青”描述了苔藓植物。这样的例子真是举不胜举，这些让生物教学充满美感，同时调动了学生的非智力因素，激发学生探索生物学奥秘的欲望，在潜移默化中提高了自身的人文素养。

在初中生物学教学中渗透情感教育同时也是学生健康成长的要求。生物教材中有许多与生命教育、生存教育、生活教育相关的内容。教师可充分挖掘和整理蕴含在生物教材中的“三生教育”内容，在课堂教学中做到有机渗透，对学生进行引导、教育，就能使学生在学习生物学知识的同时，让学生产生正确和平等对待每一个生命的情感，了解生命的意义和价值，把握生存规律，提高生活的能力，把埋藏在学生心灵深处的善良、同情、愉快、乐观等情感“激发”起来，有助于培养学生良好情感基础的科学品质，从而树立正确的“三生”观念。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012，（1）.

第4篇：保护生物学原理范文

关键词： 高三生物教学 问题教学法 学科综合能力

一、高三生物教学的要求

根据高考方案来看，综合理科是考查学生理解、掌握和运用中学所学知识的综合能力。目前，课程方案是分科课程、计划大纲、教材教学及其管理都是分科的。教学要求如下：

1.教学知识要求。教学大纲规定了具体内容标准；对于学科内的内容的呈现提出了具体要求：要体现知识的科学性、系统性、完整性。对知识点要注意层次性和不同知识点的内在联系，并且要注重理论联系实际。

2.学生能力要求。

（1）理解能力。

①能把握所学知识的要点和知识之间的内在联系。

理解能力首先是对基本知识要有正确的理解。基本知识的内容可分为：基本生物学现象、概念、规律和原理。

②能用文字、图表、图解等形式阐述生物学事实、概念、原理和规律等。

③能运用所学知识，对某些生物学问题进行解释、推理、做出合理的判断或得出正确的结论。

（2）实验与探究能力。

①能独立完成“生物知识内容表” 所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。

②具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

③具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。

④能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。

（3）获取信息的能力。

（4）综合运用能力。

二、夯实基础，培养学生规范的文字表达能力

1.坚持以课本为根本，教会学生做到会学。

（1）会读：根据《考试说明》的要求，精读各个知识点，包括文字部分、插图、小资料、实验等；

（2）会背：重要生物学概念、生理作用、生理过程、实验原理、实验方法等要背熟；

（3）会默：对生物学中的一些名词性概念、结论性语句要经常默写，以确保准确无误，由此学会用生物学术语答题；

（4）会理解：如一个概念的理解，不仅要掌握它的内涵，还要注意它的外延。

2.对概念和原理的“”知识应有所了解。生物学是一门实验学科，很多要领原理是别人在实验的基础上归纳总结出来的，所以了解生物学概念和原理的形成过程，了解生物学发展史是必要的。这不仅有助于准确理解有关概念和原理，还能培养学生科学的思维和方法。

3.全面掌握概念的内涵和外延。以新陈代谢概念为例可剖析如下：

4.培养学生的比较鉴别能力，准确掌握并区分一些相关概念。如：原生质与原生质层、应激性与适应性、半透膜与选择性透过膜、等位基因与非等位基因、显性基因与隐性基因等，这些容易混淆的概念。通过比较，找出它们的区别于联系，这样就不会概念不清，答非所问了。

5.培养学生的归纳能力，把有从属关系或相互关联的概念串联起来，在大脑里面形成相关知识网络，以便更好地掌握相关概念间的内在联系。如：以基因为中心可以进行如下串联：

细胞核—染色体（质）—DNA—基因—遗传信息—遗传密码—氨基酸—蛋白质—性状—中心法则

三、挖掘学科内综合，提高学生综合能力

生物体本身就是一个综合体，是由许多细胞、组织、器官系统构成一个统一的整体；它们又是以种群、群落、生态系等构成丰富多彩的自然界。宇宙也是一个综合体。生物学的这种思想正为学生综合能力的培养奠定了基础，学生可以利用个别的知识、能力，交叉、渗透、融合、综合成为综合的知识、综合的能力。这本身就是使学生用有限的知识、能力、经验，在新环境下按照一定的、科学的逻辑思维解决一定的问题。其中创新能力应是综合学科的关键所在。

加强学科内综合是高三生物教学中首先要有的思想；是必须做的事；是顺乎高考改革的要求；也是培养学生创新能力和实践能力的保证。在教学活动中“问题教学法”坚持以能力为立意，创新为立足点，处理教材，加强专题学习挖掘生物学科内的综合。全书分为分子、细胞、个体、生态四个层面，紧扣结构与功能相适应、生物与环境相适应两条线，使各章节有机地结合起来。不仅避免高三复习炒冷饭的局面，更重要的是使学生课堂上可以把高三学过的知识重新编织、整理归纳，培养学生的创新能力。下面以《水》一节为例加以说明。

教学设计：

1.问题的提出。主要起引导作用。帮助学生将一些个别的、片面的知识联系起来，从而形成新的知识结构框架。提出问题：

①追根溯源，生命的诞生与水有什么关系？

②水在生命体内存在的形式和功能是什么？

③生命体内水分代谢过程如何？

④水又是如何影响生物的生长、发育、形态、生理分布的？

2.问题的引导。学生在思考、收集有关知识，逐一解答上面问题的基础上，再次予以引导，分别从分子、细胞、个体、生态四个层面上归纳。从生命起源看，水不仅是原始大气的成因，形成有机小分子，最后演变为原始生命，而且为生命起源的化学进化过程提供了必要条件。从细胞来看，水是原生质中含量最高的成分，以结合水和自由水的方式存在，既是细胞结构的组成成分，又为细胞的化学反应提供了必备的水环境。对于生物体来说，对水分的吸收、运输、利用过程最复杂。分别从植物水分代谢和动物水分代谢两个方面予以巩固。水是生命活动必不可少的，从而引出水作为生态因素之一，可以影响生物的存在。我们应该保护水资源、减少水体污染。总之，过程中贯穿结构与功能相适应、生物与环境相适应的观点，便于学生形成系统的知识网络。

3.问题的综合与运用。这是关键的一步，也是最难的一步。在解决实际问题时，对一个问题的认识和理解，常常不是一次能够完成的，需经过多次反复，所以要特别提醒学生注意在运用所学概念和原理解决实际问题的过程中发现问题，逐步加深对概念和原理的理解，使原有的认知结构得到充实和完善，逐步提高自己解决实际问题的能力。同时学生对所学知识的组织、存储、提取、理解的基础加强对知识结构体系的整体把握能力和分析综合能力，培养学生的创新意识和综合能力，加强问题的开放性。由此克服死记硬背、题海战术，增强学生综合能力。

四、加强训练，培养学生图文表达转换能力

图文表达转能力的核心包括以下两个方向。

1.对生物学中常用图、表所表述的内容和含义有正确的理解。生物学图表的形式多样，如：形态结构图、模式图、装置图、曲线图、遗传图、表格图等。识图是生物学科能力之一。生物体形态、结构图、模式图是高考中常用的一类图，但高考试题中这类图绝不可能是教科书中插图的翻版，所以只有把教科书中的有关图理解透彻，才能以不变应万变。识图题的训练并非一蹴而就，所以在平时的练习＼考试中，图形题应占一定的比例，评讲时特别注意教会学生分析图形，如何从图中看出，读出隐含的一些条件，从中找出解决问题的突破口。

2.使用准确的语言描述图表所表达的生物学现象。正确理解生物学常用图、表所表述的内容以后，如何根据设问要求进行准确的描述，将直接关系到得分率。在平时的练习中就特别注意对学生进行这方面的训练。每节复习完之后都给学生筛选几道比较好且典型的例题让学生进行练习，在学生做答时特别注意对生物学图、表理解后的语言表达的准确化、规范化的训练。让学生把答案写在纸上，训练学生思维的严密性，语言表达的准确性、规范性，使学生能够准确把握并运用所学知识。

五、重视实验，增强学生的实验能力

生物学是一门以实验为基础的自然学科，高考历来重视对实验的考查。因为实验能力是所有进入高等学校的生物专业的学生必须具备的基本能力。实验能力是一种综合能力，主要考查学生对实验原理、试验目的、实验对象、方法步骤、材料用具及试剂选择与替代，实验现象与结果等内容的分析、归纳和总结。

对待实验的指导思想不仅要重视实验的结果，更要重视实验方法、过程及实验研究思路。因为实验结果正确与否，直接取决于实验方法的正确性，采用不同的实验方法及在不同条件下进行实验，会直接影响实验结果，而方法的选择与研究对象及研究的思路密切相关。科学研究过程本身就是科学，所以在教学中应重视培养学生对科学研究方法的理解和应用。那么如何培养学生的生物学实验设计能力和应用能力？教师讲实验、学生背实验肯定不行，所以首先要教会学生从以下几个方面入手解决实验问题。

第一：仔细读题，搞清楚实验的目的是什么？

第二：搞清楚实验的科学原理是什么？

第三：搞清楚题设所给材料，用具的用途（可由学生分析、回答后教师归纳总结）。

第四：设计实验的具体步骤，设计时注意实验每一环节之间的关联性和延续性，设计安排实验的最佳程序。特别注意要把题设所给的材料、用具派上用场，同时还应注意所设计实验的信度问题，所以科学合理地建立实验的对照组，是提高实验的可信度所必需的。

第五：对实验现象或实验结果进行分析，得出结论，给整个实验设计画上句号。

六、把好练习巩固关

第5篇：保护生物学原理范文

关键词：提问 引导 学科特点

我们经常听到教师抱怨：“现在的学生怎么也提不出问题！”是的，学生没有提出问题，但并不表示没有问题，而是他们没有问题意识，不会提问，这就需要我们教师去启发诱导，做好提问示范，授之以渔，逐步训练和培养他们的问题意识。要教给学生发现问题的方法，让学生自己发现问题、提出问题不是一件容易的事，它需要教师的精心指导。在生物学的教学中，可以结合该学科的特提点来引导学生提出问题。

1.抓住基本概念提问。概念是思维的基本形式，是反映客观事物本质属性的思维形式。让学生在概念中提出问题

并能准确解答，有利于学生明确概念的内涵和外延，区分不同概念之间的区别和联系。例如：①什么样的细胞会有细胞周期？不同细胞的细胞周期所持续的时间一样吗？②一个细胞周期的起点、止点各是什么时候？③细胞周期涉及的两个阶段在时间分配上有什么特点？④有人比喻：细胞在两个阶段相当于“十月怀胎，一朝分娩”。请猜想：这两个阶段各完成什么活动？

2.抓住基本原理提问。在基本原理中提出问题并分析解答，可以加深学生的理解，从而增强对基本原理的运用能力。例如：基因分离规律适用的生理过程是什么？可以用分离规律去解释遗传与变异现象的生物结构上具有什么特点？这个规律是否细胞中所有的基因都符合？

3.对生物习题解题方法提问。解生物学题目是重要的实践活动，解题多思，能收到事半功倍的效果。根据波利亚的“怎样解题”表，可以给学生归纳下列提问：①由已知条件能推出什么结论?②为了解决这一问题，需要运用哪些基本概念和原理?③解此题的线索是什么?④我过去见过这类问题吗?我是怎样解决的?⑤我应该选择何处为突破口?⑥我能把这一问题分解成几个小部分解决吗?⑦我能否运用联想、假说、猜测等方法或运用图解策略、简化策略等解此题?等等。例：在解答已知某种酶由150个氨基酸组成，则控制该酶合成的基因(双链)的脱氧核苷酸数目至少有多少个时，引导学生分解习题，通过思考题中所涉及的知识和所给的条件，归纳整理出下列问题：①基因中碱基的数目和脱氧核苷酸的数目有什么关系?②控制氨基酸合成的密码子存在于什么链上?③信使RNA链上每几个碱基决定一个氨基酸?④信使RNA上至少有多少个碱基才能决定150个氨基酸?⑤决定150个氨基酸的信使RNA链的模板基因(双链)上至少有多少个碱基?故至少有多少个脱氧核苷酸?通过这样的教学，学生认识到一个难题实际上是几个容易题的集合体。能分解问题就能化难为易，逐步提高解题能力。

4.通过联系实际，从生活和生产中发现问题、提出问题。生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。学生在学习生物学知识时，只要善于将课本中的有关生物学原理与生活和生产相联系，注意理解科学、技术和社会之间的相互关系，理解所学知识的社会价值，并且运用所学的生物学知识，去解释一些现象，解决一些问题，就能从中发现新的问题。例如在学习了《生物的呼吸作用》后，引导学生将所学的知识与生活和生产相联系，进而提出问题:人在参加长跑比赛后，为什么会感到肌肉酸疼?学习《基因的分离定律》后，学生将所学的知识与生活和生产相联系，进而会提出:夫妻都正常，为何他们会生下一个白化病患儿?再比如小树苗在移栽后为什么一定要浇水、粮食为什么一定要晒干后才能收进粮库等等。作为自然科学中的生物学，其研究的范畴是生命活动的现象和规律。千姿百态的生物所表现的种种生命活动现象和规律，给了生物教师指导学生寻找问题、发现问题的最好素材，充分挖掘、利用好这些现象，我们的课堂就会成为学生主动寻找问题、发现问题的一方沃土。因此我们的生活中不是没有生物学问题，而是我们缺少去发现生物学问题的眼光。教师既要不断去积累新的知识，又要鼓励学生不断尝试改变看问题的角度，用生物学的眼光去看世界，争取多发现一些有价值的生物学问题。

5.用结构和功能统一的观点去提问。从生物体结构和功能的适应性特征中提出生物学问题。生物的每一个体都生活在一定的环境中，其结构与功能是相适应的。所以无论是教师的教还是学生的学都要用结构和功能统一的观点来理解生物学知识，提出生物学问题。比如根据细胞内各种生物膜在化学成分上的相似性，从细胞膜结构上的流动性特点、功能上的选择透过性特性，可大胆去设想细胞内的内质网膜、高尔基体膜等各种生物膜的结构特点和功能特性及这些生物膜在结构和功能上的连续性等问题。

6.用生态学的观点去提问。例如：为何桃花水母会在我们当地会出现？它需要怎样的生态环境？现在为何在市区麻雀成群？有哪些因素的影响？我们该如何去保护我们的生存环境？哪些行为是不利于环境保护的？我们该对生活垃圾如何处理？等等。

7.用进化的观点去提问。例如：过去用蚊香很快就能灭掉蚊子，现在效果为什么没有过去的效果好呢？为何在寒冷的冬天还会有蚊子？

8.到实验中找问题。生物学是一门实验科学，许多生物学知识就是通过实验发现或得到验证的，因此要十分重视对学生的实验教学。做实验，并不是为了验证什么，而是为了让学生发现什么。因此，教师应给予引导，启发学生思维。例如：用其它实验材料可以吗？为何要那样的操作？否则会出现什么实验现象？等等。

9.从想象中发现问题、提出问题。“没有大胆的猜想，就没有伟大的发现”。课本中“生长素的发现”及有关遗传定律的发现过程亦清楚地告诉我们，提出假说(进行猜想)的思维方法对各种生物学理论的建立和发展起到了巨大的促进作用。很明显，要学好生物学必须学会想象。因此在生物课堂教学中，教师应积极鼓励学生放开想象的翅膀，鼓励学生大胆想象。在教师的引导下，学生展开想象提出了下列问题。比如:本地大规模毁林开发工业区，家乡的生态平衡将会是怎样的一种状况?由于地球上的生态环境不断恶化，地球上灭绝的物种数量不断增加，千年以后地球上的人类将如何生活?地球上如果没有绿色植物或者微生物分别将会是怎样的?能否创办一个模拟光合作用制造粮食和其他有机物的化工厂?每次实验之前，也可以想一想，待会儿会出现怎样的现象呢?和预想的会有差异吗?再过20年，我们现在所学的这些生物学知识，哪些将大放异彩，有哪些实践的效果？等等。只要张开想象的翅膀，要提出问题一般就不再是难事了。

总之，教师要尽可能地去引导学生提出问题，让学生尽可能带着自己的问题去学习、去思考。这样能够调动学生学习的积极性，提高教学的效率。

参考文献：

［1］沈平.生物学“创设问题发现情境”的策略［J］.生物学教学，2005，30（2）：16-18.

［2］黄庆坤.谈如何在生物教学中培养学生的问题意识［J］.中学生物学，2004，(6)：9-11.

［3］陈海燕.论中学生问题意识培养的必要性［J］.教育探索，2005(7)：23-24.

第6篇：保护生物学原理范文

【中图分类号】 G633.9

【文献标识码】 A

【文章编号】 1004―0463（2016）24―0127―01

一、近几年高考生物试题分析

1. 选择题。题型基本稳定，主要集中在细胞的结构、细胞的代谢、细胞的分化、衰老和凋亡、人体的内环境等稳态的知识考点上，考查的核心依然是注重基础以及理论联系实际。命题形式重视理论联系实际，大都贴近我们的实际和社会生活，与生物科学发展前沿同步。总体趋势上试题的难度系数有所下降，只要审题认真，学生几乎都能答对；考点覆盖面明显加宽，对知识点的考查更细、更全面，基本涵盖了《考试说明》中的主干知识；选项情境的设置，更为广泛；呈现方式及类型变化不大，基本上以文字的形式呈现，少数以表文、图文的形式出现，重点考查学生对基本知识、基本技能及主干、核心知识的掌握情况。

2. 非选择题。近几年的高考试题中，高频考点依旧，遗传的基本规律、生命活动的调节、生态比较稳定，基本年年必考，细胞的代谢部分有所起伏；能力的考查是重点，考查学生对核心知识的理解能力、对隐含信息的获取能力时实验的探究能力及综合能力；考查学生对教材中的核心概念、基本原理及其结论性语言的熟练掌握能力，准确表达生物学术语、组织语言等的各种综合能力。

3. 非选择题。必修与选修相互渗透，试题稳中求变、求新，基础与能力并重，尤其选做题一半以上的分值联系考查了必修模块的知识，加大了对必修考查的权重和分值；实验与探究、创新与应用结合，更加注重对考生思维品质和科学素养（科学探究能力、科学研究方法）的考查，体现了新课标、新课改提倡的新理念。

4. 图表型试题的分布。图表型试题在历年的高考中出现的数量不等，但图表信息历来是生物学高考的重要知识载体。它概括性强、知识容量大、隐含信息多、简单明了等特点，是表达、概括、拓展和深化生物知识的重要形式。

5. 实验题的形式比较新颖，实验的背景一般取自教材，但高于教材，大多数都是教材中实验的进一步拓展、延伸和综合。实验题的考查没有步骤设计题，更偏重于利用实验设计的相关原理对实验进行分析。

二、高考备考策略

1. 回归教材，重视基础。新课标下的生物考查内容几乎全是对教材基础知识的检测，命题回归教材，考查学生基本技能和基本方法的掌握情况。因此，教材在高考备考中的地位仍然是最重要的，今后教学中要充分利用手中教材，要注意理清那些《考试说明》要求为Ⅱ的考点，尤其对高频考点要严格要求，加大力度。要求为Ⅰ的考点不宜大力拓展，应以课本为主，要引导学生回归课本，理解并掌握课本基础知识，熟记核心概念及基本原理，不能只埋头苦读复习资料、苦做难题、偏题、怪题、超出课本和考试说明的题目。

2. 重视实验，关注技能。在生物复习中，应对教材中的实验加大重视力度，对每种实验类型都有所了解，也应该都有一定的准备。教材中对经典实验、学生实验、试剂的正确使用等都体现得非常明确，要更加认真地做好每一个学生实验，并紧扣教材知识，再做一些相关类型的高考试题。

3. 重视图表、挖掘信息。在复习时，首先，要读懂各章节的结构图、模式图、流程图及关系图等所包含的生物学意义，并力求将教材中的某些生物学的现象、实验数据、实验结果、生理过程和规律等转化为各种形式的图形、图表，并通过数据、图表和曲线提供的信息来处理生物学的实际问题。

4. 注重联系，关注热点。高考试题紧密联系实际，贴近社会生活，关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，充分体现生物学科的价值。命题情境及考查知识点与生产、生活、人类健康和环境保护的联系更紧密，较好地体现了新课标提倡的基本理念之一“注重与现实生活的联系”，考查知识的切入点主要是联系人体健康、生活、生a等，并关注与人类社会发展相关的生物科学新进展。

第7篇：保护生物学原理范文

关键词： 体验式教学 高中生物教学要点

一、体验式教学概述

体验式教学是指在教学过程中，根据学生的认知特点和规律，教师通过积极创造实际的或模拟的情境和机会，呈现或再现、还原教学内容，引导学生由被动到主动、由依赖到自主、由接受性到创造性地对教学情境进行体验。

体验式教学法是以促进学生的发现学习为主的一种教学方式，强调知识与学习主体之间的互动联系，也强调师生间信息的交流和情感的交流，同时注重学习者的深入参与。它不强求一致认识而尊重个体差异，强调的不是对知识原封不动地储存，而是自我感悟与发现，是一种变书本化为人本化的教学。

二、体验式教学在高中生物教学中的运用

1.通过体验，帮助学生理解生物学基本原理。

（1）联系生活体验，掌握生物学基础知识。

生物学很多知识都是与生活密切联系，在教学时教师做适当引导，就很容易把生命现象与理论知识联系起来。比如在学习“渗透作用的原理”时，教师可以让学生思考：“萎蔫的青菜怎样才会变得硬挺?家里做凉拌黄瓜时，盘子里为什么会出现很多水?”这样，对于渗透现象学生很容易从宏观角度去发现和理解，进而会明白细胞会吸水和失水的原理，同时总结出渗透作用发生的条件。

（2）通过“角色体验”，理解复杂的生物现象和过程。

生物学的很多过程是微观的、复杂的、动态的，部分学生缺乏相应思维能力，理解起来就会比较困难。结合学生的认知特点，教师可采用“角色扮演”的方式对这些重点和难点进行突破。比如“基因的表达”是一个教学难点，其内容繁多、概念复杂，过程难以理解。在课前，可安排兴趣小组的学生按书上内容预习后排演一个小节目：设计师在设计室构画蓝图(用碱基排列成的长链)，邮递员把蓝图翻印(转录)送到工地去，按图纸上顺序工程师逐个点名，每个工人按序排列，把特定的砖头运来，排成一定形状(翻译)。在观看小品的过程中，学生笑声不断，同时对转录和翻译的原理以及基因表达的过程有深刻的理解。

2.通过体验，掌握科学研究的方法，培养实践能力。

（1）体验科学发现的过程，发展学生的科学思维和实验探究能力。

高中生物新教材比较注重对科学史的教育，有很多科学发现的过程学生需要悉心体验。在科学探究的例子中，“生长素的发现”就比较典型，“光合作用的发现史”突出了科学研究的一般思路和实验设计的原则。通过阅读、观看录像或实践等形式，让学生重温科学家科学发现的历程，理解科学研究的一般方法，体验科学思维的基本过程，能够提高和发展学生的科学思维和实验探究能力。

（2）通过动手实验和实践活动，获得生物科学素养的体验。

作为一门以实验为基础的实践科学，生物学中众多的实验、研究性学习、科技活动都是学生体验的具体过程。其体验过程包括规范、认真、安全地操作，细心、准确地观察、记录实验数据和现象，得出正确的实验结论并应用于课程内容的学习，等等。比如在“果酒和果醋的制作”这一课外活动过程中，对于实验不成功的小组，鼓励学生通过查找原因来解决问题，小组同学从实验装置，原材料、发酵条件、发酵时间等不同角度进行分析、对各种改进方法积极尝试，从而使综合运用生物学知识分析和解决实际问题的能力得到了锻炼，同时培养一丝不苟、不畏艰辛、坚持不懈的科研品质。

（3）通过体验，增强学生的环保意识和生态观念。

通过对生态平衡原理的学习，对生物圈现状的分析，学生对我国的地大物博、生物多样有了深刻的体验，自豪之余，又意识到我国的资源状况和生态问题不容乐观，有了危机意识。我通过介绍身边的种种实例，使学生意识到保护环境、实行绿色经济、循环经济的重要性和必要性，进而使新课标提出的“热爱自然，理解人与自然和谐发展的意义，树立可持续发展的观念”的情感目标得到实现。

三、运用体验式教学应该注意的要点

1.以真实生活作为活动的主要学习资源。

社会生活和自然环境是纷繁丰富的，它为生物学教学提供了无比丰富的课程资源，教师要选择真实生活中的教学素材作为学习资源，让学生在学习的过程中根据个人的需要和感受去发现。这不但能提高学生的学习兴趣，而且能提高学生解释和解决生活实践中一些实际问题的能力。

2.鼓励学生在活动中寻求自我体验和自我发展。

在体验教学的实施过程中，教师应该注意激发学生的学习兴趣，尊重学生在自身发展过程中的主体地位，让学生学会通过活动实现自我体验、自我培养与自我优化。

3.营造超越传统的课堂，从社区、家庭和社会中学习。

体验式教学环境与传统的课堂教学相比，更重视把学生的生活世界、个人知识看成重要的课程资源，使学生从生活走向课堂，从课堂走向社会。教师应重视创造学生同社会、地区、自然、文化接触的机会，让学生对有价值的和美好的事物有切身的感受。

四、结语

体验式教学让学生体验到了学习的乐趣，关键是把教学内容与实践紧密联系起来，使知与行达到统一，通过开展一系列的体验活动，让学生在体验中有所发现，不断充实，逐步提高，自我创造。这样不仅能够让学生学到能够实际应用的知识，而且能够培养和发展学生的创新能力。

参考文献：

［1］邬德强.浅谈体验式教学在高中生物教学中的应用［J］.中国校外教育（基教版），2010，4.

［2］陈平.浅谈生物教学中的体验式教学方法［J］.中国校外教育（理论），2007，5.

［3］褚颖.生物学教学的理念和实践［J］.生物学教学，2009，11.

第8篇：保护生物学原理范文

关键词： 医学院校 《环境微生物学》课程 教学改革

《环境微生物学》是环境科学和微生物学的交叉学科，随着全人类对环境保护的广泛重视，微生物学的研究内容和方法在环保领域的不断渗透，微生物在环境污染和监测方面已凸显出它的巨大作用。在环境保护工作中我们急需培养一批具有扎实微生物知识的人才，不仅熟知生物处理法处理污染物的原理，而且能够开发利用新的微生物资源，与时俱进地解决环境问题，为人类可持续发展作贡献，这就对环境微生物教学提出更高的要求。

《环境微生物学》课程的特点是内容琐碎繁杂，感性认识差，需记忆的知识点较多，学生在对课程深入学习的过程中兴趣逐渐降低，往往达不到应有的教学效果。传统的教学中往往存在一些问题：在教学体系上，重理论、轻实践，重课堂、轻实验；在教学方法上，满堂灌，忽视了学生独立思考能力，忽视了学生动手能力、创造和开拓能力的培养；在考试方法上，单一化，多采用笔试，影响了学生能力全面的提高。如何提高学生对该课程的学习积极性、兴趣性从而提高课堂教学质量，已是摆在我们每个《环境微生物学》教师面前必须面对的问题［1］。

1.突出《环境微生物》学课程的特色与重点，避免不必要的重复

医学院校的环境科学专业不同于综合院校的环境科学专业，在《环境微生物学》课程内容要适当增加医学背景知识，体现学校的“环境科学”专业特色，增加“医院环境”内容，以适合医学院校内环境类专业学生使用。医院环境问题是非医学院校的环境专业的弱项，医学院校办环境专业可以充分发挥医学特色，结合“环境微生物学”特点解决医院环境问题，使医学和环境科学很好地交叉;同时，可以增加学校新专业特色和增加学生就业渠道。《环境微生物学》教学大纲的内容增加“医学环境微生物治理”、“耐药性菌株”等相关主题。编写相关的讲义，内容增加：①医院废水微生物处理技术；②抗辐射和有机污染物的微生物功能基因组研究；③细菌耐药性对医院废水的生物治理的影响；④将当前社会热点问题与课堂讲授内容相联系，应用到课堂教学。例如在讲病毒繁殖过程时，除了讲解教材中所列举的大肠杆菌T4繁殖过程外，同时补充讲解SARS、AIDS及H1N1病毒的结构，繁殖过程及人们在日常生活应如何防范该类致病性病毒。将这些例子以科普形式介绍给学生，既活跃了课堂气氛，又拓宽了学生的知识面，充分调动了学生的学习兴趣，激发了学生对科学研究的奉献精神［2］。

《环境微生物学》与很多课程有着密切的联系，如生物化学、生物学、遗传学、生理学等课程相互渗透、相互联系。这些课程在授课时间安排上有前有后，如何避免与先上的课程某些内容重复，又为后续课程留有余地，突出本学科的特有内容，这就需要优化理论授课内容，确定一些不属于本门课程的必要内容，在讲授中少讲或不讲;同时，要注意经常与其他相关课程的教师相互交流，倾听学生的反映，对涉及到前面课程已学过的内容，在必要的情况下，教师仅作重点提示，让学生提前预习回顾，上课时以重点提问的形式，完成这部分的教学内容;对平行授课的课程内容，则与授课教师相互商定，力求使课程之间在内容授课中相互促进、相互协调，避免重复讲授［3］。如：“微生物的营养”一章中的微生物细胞成分，在生物学、生物化学的课程中作了详细介绍，我们只是要求学生回顾已学的知识，本课程不必讲授；在能量代谢中，生物化学课程详述了糖酵解途径和三羧酸循环，本课程只讲丙酮酸以后的几个不同发酵途径，如乙醇发酵、乳酸发酵、丁酸发酵、柠檬酸发酵、醋酸发酵等，以及不同菌群特殊的电子传递途径及其呼吸类型；“微生物遗传”一章，重点讲述“微生物菌种选育”，避免与遗传学重复。

2.注重实验教学，培养学生的实际动手能力

《环境微生物学》具有极强的实践性和应用性，《环境微生物学》实验是加深学生对理论知识的理解，培养学生实验技能、实验思维和动手能力的一个重要途径［4］。在教学计划中要保证40%的实践教学时间，更要保证实践教学的质量和效果。要加强实践教学的“实践性”，即以学生为主，着重培养学生的动手能力和创造精神，充分调动学生的主动性、积极性，增加学生对实验的兴趣［5］。针对实践教学的各个环节，我们增开新的探索性、创新性和综合性实验，以增强教学实验的趣味性和学生主动参与的热情，突出实验的应用性和技能性，对原有实践教学环节进行了有效的改革和研究，经过三年来的实践证明，取得了很好的教学效果。

2.1让学生参与实验准备工作。《环境微生物学》实验对象需要活的、新鲜材料，因此大部分环境微生物学实验材料都要提前一定时间做准备。由于学生实验时间有限，过去这些实验材料多半都是由实验教师准备［6］。为了解决这方面问题，我们根据实际情况，尽量把有些实验材料提前让学生自己准备，如培养基配制、细菌培养，使学生较为完整地进行微生物实验操作，从而提高学生的实验操作技能。

2.2增加设计性实验内容。医学院校的环境科学专业不同于综合院校，在《环境微生物学》的课程内容要适当增加医学背景知识，体现学校的“环境科学”专业特色，实验内容上拟增加“医学环境微生物的监测”和“医院环境污染物生物治理”。

以往我们的实验内容大都是为了加深对《环境微生物学》基本理论的理解，增强对各类微生物的感性认识而设计的验证性实验，各个实验之间缺乏有机联系，而且全部的实验材料都是由教师预备的，学生往往印象不深，做完就忘。变验证性实验为设计性与验证性相结合，增加了系统性和学生的动手机会［7］。例如“从土壤中分离并初步鉴定芽胞杆菌”的设计性题目，就是把培养基的配制与灭菌、纯种分离与接种技术、细菌的形态观察、细菌的特殊染色法、细菌大小测定与计数、细菌生理生化实验等，几个独立的实验内容有机组合在一起，这样既培养了学生的综合能力、科研能力，又为他们今后从事微生物工作或学习奠定了坚实基础。

2.3增加实践结合实际的实验内容。将过去的一些传统型实验融入新的综合实验中，让实验教学紧跟科学技术的前列，让学生尽快地接触到当今的先进技术，很大地激发了他们对实验探索的主动参与。如在做“发酵酸奶的制作”实验时，我们就设计了用奶粉和购买的酸奶作为菌株自己发酵酸奶。这样就培养了学生积极参与实验的兴趣，使实验教学得到了满意的效果。

2.4实验考核。实验课结束时，教师要对每个学生进行考核，考核成绩占实验总成绩的20%，实验课程的考核分两部分：（1）平时考核：主要考查学生到课情况、实验完成后实验室的整洁卫生、预习考察、实验操作、实验数据、实验报告等六项。（2）实验设计考核：实验项目、实验原理、步骤、实验分析共四项。这部分考核是我们针对本专业的特点，适应人才培养要求，新增加的改革性环节，由学生利用课外时间查阅资料以书面形式完成。在实验课结束后一周内交回教师评阅。考核内容包括接种和制片技术、显微镜技术、微生物培养和分离技术、微生物计数方法、培养基的配制与灭菌技术等，教师对这些内容编号，让学生抽签进行单人考核。考核形式以动手操作为主，口试为辅。口试内容包括实验原理、试剂的用途、注意事项、结果分析等。通过考核，一方面反映了学生对实验技能掌握的熟练程度，对实验原理的理解程度，以及分析问题和解决问题的能力，另一方面教师可从中发现教学中存在的问题，并提出改进方法。

3.探索新的教学模式

3.1课堂教学的改进。教师要改革灌输式、填鸭式和满堂灌等过于偏重讲授的教学方法，要积极实践启发式、讨论式、研究式等生动活泼的教学方法。但是微生物学与数理化等学科不同，是以描述为主的学科，不能以公式进行推导，也无法把所有的内容都用于启发式、讨论式、研究式等教学中。课堂上大部分时间教师还是忙于讲授、板书，学生还是忙于记笔记。如果碰到一些概念，教师还得写到黑板上或慢慢地念几遍，学生才能完整地记下来。如何改变这种教与学的弊病呢？我们认为，除了课本以外，教师还应该为学生提供一本教学提纲，教学提纲记有教师要板书、要讲述的主要内容与一些思考题。学生有了提纲后不必忙于记笔记，教师的讲课速度可以加快，每堂课所讲的内容也比以前大大增加。而且学生从忙于记笔记当中解放出来后，就有时间进行思考，进而提出问题，活跃课堂气氛，这样能够有效地提高学生的听课效率，以及分析问题、解决问题的能力。

3.2提倡形象化教学。由于微生物体型微小、结构简单，学生对它们的认识远不如动物和植物，这使得《环境微生物学》的教学变得抽象、难以理解。因此，教师必须加强形象教学。形象教学对增强学生想象力、激发学生学习兴趣无疑将起到十分重要的作用。如组织学生观看录像进行直观教学（微生物的特点），采用多媒体课件辅助教学。形象教学单靠幻灯和投影是不够的，必须开发出与教材配套的教学软件，如菌体形态与生存环境的模型，菌体结构分部演示，代谢途径、作用机理演示说明，等等［3］。这样，有助于学生理解和接受，提高讲课效率，改善教学效果，同时还能够提高学生学习的热情和积极性。

3.3多媒体课程资料的获取和多媒体资料库的建立。《环境微生物学》课程常涉及一些抽象的、描述性的内容，按传统的口头讲述加板书的方式进行授课，学生不易直观理解和接受，对于一些抽象的理论、概念，学生听过之后很难做到心中有数，并且学生的注意力很难集中。采用多媒体教学可避免以上弊端，教师在课前做好讲授的课件，把课程要点、难点、思路、授课过程设计好。通过收集、整理、制作获取大量课程相关的图片，参考国内外一些优秀教材的多媒体内容，通过阅读、整理归纳，不断提高和创新改进，形成了一个体系完整、结构简明、重点突出、内容先进、形象化、具体化的多媒体脚本。目的是把优真和动感的画面及清晰的、环环相扣的图表和文本，展示给学生，使课程教学更加形象、生动。对这些资料进行归纳和整理，建立一个《环境微生物学》教学的多媒体库。采用多媒体教学，可以把实验仪器、课本、教材、实物等各种可利用的教学资源综合运用起来，使抽象的微生物知识和某些抽象的过程变得具体化、形象化，易于学生理解和接受。特别是某些描述微生物形态的图片，清晰度很高，视频效果好，甚至比在实验室显微镜下观察到的效果要形象逼真得多，使课堂教学形象化，有助于学生理解和接受，提高讲课效率。教学过程变得形象生动，教师教得轻松，学生听得明白，收到了事半功倍的效果。

4.结语

《环境微生物学》课程的教学改革是一项探索性的工作，教学改革的核心问题，如何培养学生的创新意识和创新能力一直是我们研究的重点。它涉及到教学观念的转变，教学方法的改进，专业的设置和仪器设备的更新，以及当前教学改革的需要。社会对人才越来越注重独立工作能力、综合能力与创新精神，《环境微生物学》教学必须按照这一要求，不断寻找适合的内容，培养出综合型、设计型、高素质的人才，实现教学改革的目标。这不仅需要教师精力和时间的投入，学生的积极响应，而且需要教与学环境条件的改善，有关管理部门的重视支持。教改的探索是无止境的，时代的发展不断对教学改革提出新的要求，我们深感责任的重大。

参考文献：

［1］周群英，高廷耀.环境工程微生物学（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2008.

［2］姚晓华.多媒体在环境微生物教学中的应用［J］.广西大学学报（哲学社会科学版），2006，28，（10）：36-37.

［3］秦华明.环境微生物学多媒体课堂教学的认识和体会［J］.中山大学学报，2006，26，（6）：220-222.

［4］朱长俊，许平华.“环境工程微生物学”教学导语设计艺术［J］.嘉兴学院学报，2007，19，（3）：57-59.

［5］王振艳，刘国华.“环境工程微生物学”课程教学方法探析［J］.河南机电高等专科学校学报，2008，16，（3）：62-63.

［6］魏明宝，魏丽芳，郑先君.关于环境微生物学教学改革的探索与思考［J］.教改研究，2008，18，（3）：14-15.

第9篇：保护生物学原理范文

关键词 微生物；环境保护；作用原理；发展前景

中图分类号 Q939.99；X505 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）12-0177-02

Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper，the application of microorganism in the fields of air pollution control，industrial waste water treatment，pesticide residues control and environmental purification was elaborated，its action principle and development prospects in environmental protection were expounded，so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.

Key words microorganism；environmental protection；action principle；development prospects

微生物是指个体难以或无法用肉眼观察的一切微小生物的总称，包括细菌、病毒、真菌、少数藻类以及一些小型的原生生物[1]。微生物个体微小、种类繁多，涵盖了众多有益和有害的生物种类，由于其体积微小、体表面积大、吸收多、转化快、自身生长繁殖迅速，已经被广泛应用于食品安全、医药医学、工农业、环境保护等诸多领域[2]。

由于现代科学技术发展迅猛，人民生活水平快速提高，各个领域间的技术发展也是飞奔猛进，人们在生产、生活中对化工产品的需求量越来越大，但是随之而来的环境问题却一直困扰着人们。

目前，我国的环境保护工作进入“以环境优化促进经济增长”[3]的阶段，而利用微生物进行环境治理是便捷、高效、无污染的措施。随着科学技术的发展，微生物技术的优势已经越来越明显，利用微生物进行环境治理已经不断深入和完善。实践表明，微生物技术将成为环境保护的重要手段。各国都在大力研发微生物技术，今后微生物技术在环境保护领域中将占据更高的市场。

1 微生物在大气污染治理中的应用

随着工业的迅速发展，人口激增，进而带来的是一系列的大气污染问题，从而引起各种危害，如臭氧层被破坏、酸雨发生越发频繁、温室效应等。F主要从4个方面介绍微生物在大气污染治理中的应用，包括NOx的微生物净化技术、微生物烟气脱硫技术、微生物除臭技术、二氧化碳的微生物固定技术[4]。

1.1 NOx的微生物净化技术

NOx的微生物净化技术原理是利用脱氮菌在外加氮源的环境下，将大气中有害气体NOx还原成无害气体N2，在进行还原的同时，脱氮菌利用NOx作为氮源营养物质进行自身增殖，如此循环还原，从而达到多次净化的作用[5]。爱德荷国家工程的实验室研究人员利用脱氮菌进行脱氮，已经将氮净化率提高到99%[6]。该方法能有效去除废气中的NOx，因其工艺流程简单、能源消耗低、净化效率高、无二次污染、能进行循环利用等优点，可以推广用于其他工业有害气体的治理，从而达到有害气体的再利用。现在，各国的科学家正在研究将NOx的微生物净化技术与细胞固定化技术相结合，从而寻找对有害气体NOx进行净化的更便捷、易操作的方法。

1.2 微生物烟气脱硫技术

现阶段，对烟气中的SOx、H2S的治理有2个方法：一种方法是利用化学反应原理，将SOx、H2S转变成H2SO4；另一种方法便是利用氧化亚铁硫杆菌的特性，吸收大气污染中的SOx，同时利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+进行相互转化。由于Fe3+具有较强的氧化性，是良好的氧化剂，所以Fe3+的浓度越高，氧化性越强，脱硫的速度也就越快[7]。同时，反应生成的Fe2+又可以作为氧化亚铁硫杆菌的营养源物质，转化成产物Fe3+，再次加快SO2的消化、吸收。研究表明，现在的氧化亚铁硫杆菌的脱硫率已经达到95%以上[8]，并且脱硫技术可以运用于煤炭中硫的去除、工业硫化氢气体的净化。

1.3 微生物除臭技术

由于工业气体污染包含多种污染成分，其中还夹杂着部分固体颗粒，产生臭气，故科学家研究出微生物除臭技术，用于处理工业污染引起的臭气。微生物除臭技术[9]是先将臭气溶于水中，然后运用微生物的体表面积大、细胞膜和细胞壁可以吸附溶于水中的臭气的特性，将臭气分解为可溶性物质，使工业污染中的臭气被消除；同时，微生物利用臭气中的成分作为自己的营养物质，进行自身的生长繁殖，增加了微生物的数量，加快除臭环节的进行。此技术净化效率高、成本低，是可以推行的工业除臭技术。德国、荷兰等国家已经开发了生物臭气处理装置，除臭效率可达1万～15万m3/h[10]。

1.4 二氧化碳的微生物固定技术

二氧化碳污染是最常见的气体污染，可利用物理、化学技术进行去除，但微生物的各种条件更为优越，能在进行污染物治理的同时实现自身的生长繁殖，故使用微生物进行碳的固定，产生许多有利的物质，如有机酸、多糖、维生素、氨基酸等。常见的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真养产碱杆菌等进行固定作用，分解二氧化碳[11]。

2 微生物在工业废水处理中的应用

微生物对工业废水进行处理的方法是利用其生化反应，通过酶催化对工业废水起到转移和转化作用，从而使工业废水得到净化、循环利用。微生物技术处理工业废水主要是进行有机物的降解、重金属离子的处理及其他物质的除杂。

2.1 废水中有机物的降解

微生物降解污水中的有机物是利用微生物的新陈代谢过程中需要进行物质间的吸收利用，产生容易分解的代谢物，周而复始，使污水中的有机物被分解完全[12]。

20世纪70年代微生物絮凝剂已经问世，其来源为微生物，来源广泛，安全性高，是自然的新型水处理剂[13]，现已经应用于高浓度、难治理的农药废水中。高效微生物的研究应用是解决农药废水实现高效、快捷处理的关键[14]，可以利用EM菌、小球绿藻、芽孢杆菌等对农药残留的有机磷、硫等物质进行消化吸收。经过科学家们的研究，降解率已经从72.3%[15]升高至99.7%[16]，同时，中国科学院与中国科学院武汉病毒研究所从污泥中分离出假单细胞，其在18 h内能将1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。

2.2 含重金属离子的处理

微生物治理重金属离子主要是靠真菌，由于真菌生长速度快、菌丝绵长、附着力强，利用静电吸附作用和霉菌体内的催化转化作用及络合作用，使重金属被吸附消化[18]，而且微生物的代谢产物可以自行分解，具有成本低、效率高的优势。近年来有研究表明，已经利用微生物从废水中分离、净化、回收铜、汞、铬等重金属，多次净化率高达99.9%[19]。

另外，1998年Kuhn[20]利用海藻酸钠固定生支动胶菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此，科学家开始利用各种生物技术与现代科技技术相互结合，除去了废水中99%的重金属离子，实现了废水再利用，达到了净化水质的效果。

2.3 废水中其他物质的去除

废水中除了有机杂质、重金属外，还有其他有色颗粒存在。目前，对有色废水的处理是采用微生物絮凝剂进行脱色，该处理剂是利用生物分解性，将细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而成。研究表明，它克服了无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，现在已经研发了微生物絮凝剂NOC-1对发酵后的有色废水、造纸碱性黑液等进行脱色，发现其脱色效果显著，可使废水变为清澈、透明[21]。

3 微生物在环境净化中的应用

19世纪末，经济日益增长，环境问题越发严重，随着微生物治理方法的出现，标志着人类利用微生物进行环境保护的工程开始，经过上百年的研究，微生物已经在治理环境中被广泛应用。

3.1 废弃物的降解、转化

微生物由于代谢类型的多样化，几乎能降解环境中的各种天然物质，尤其是有机化合物。现在国内外已经普遍采用微生物技术降解转化石油、农药、重金属、多氯联苯（PCB）等未能被利用的污染物。大量研究发现，采用红色诺卡氏菌与酿酒酵母结合，能够完全降解毒性极其稳定的多氯联苯[23]。日本环境科学与民间企业共同研究发现一种可以分解PCB的微生物，分解率可达64.5%[24]。中国科学院微生物研究所筛选出高效降解RDX的棒状杆菌、降解TNT的芽孢杆菌，其降解率高达90%以上。故微生物是现代工业发展的坚强后盾。

3.2 环境监控

微生物无处不在，现在已经利用微生物的特性进行环境监控：用粪便污染指示菌（大肠杆菌、克雷伯氏菌）检测水质[25]；用鼠伤寒沙门氏菌检验物质的突变性及致癌性[26]；用荧光细菌的灵敏性快速检测环境中的毒物[27]。

3.3 固体废物堆肥处理

固体废物中水分充足，营养物质充分，有大量的微生物群存在，在一定温度下，只要有适宜的条件，微生物便会大量繁殖，并进行生物分解，从而引发堆肥发酵，发酵后的堆肥可以为作物提供生长所需的养分。最近研究发现，白腐真菌对含苯的有毒物质具有很强的耐受、降解能力，有利于进行堆肥的处理[27]。

3.4 活性污垢处理废水

活性污垢是指经过人工培养，含有有机物和细菌的污水，经过微生物的不断生长代谢，产生絮状、有很强吸附能力的微生物团。活性污垢适用于工业废水、造纸、合成纤维废水等的处理，可实现废水净化与循环利用，从而提高物质的再利用率[28]。

4 微生物在其他污染治理中的应用

微生物除了应用于大气、废水的污染治理外，还可以应用于其他方面的治理，例如生活垃圾、农药、土壤等处理。生活垃圾主要是白色污染，这需要运用微生物的分解原理，对塑料袋进行分解；农药残留主要是多余的有机磷、硫，引起藻类的疯狂增长，而导致赤潮、蓝藻水华等危害，近年发现可以利用EM菌抑制蓝藻的生长，同时控制水中氮的含量；土壤中微生物的利用方面，主要是利用根瘤菌起到固氮的作用，将空气中的氮转化为植物光合作用所需的物质，从而进行生命的正常活动；后期，开始利用嗜热及嗜温细菌、硝化细菌、蛋白及果胶水解微生物、固氮微生物和纤维素分解微生物对固体废物进行堆肥处理，让微生物快速分解并进行自身的生长，从而提高土壤肥力，利于作物生长[22]。

5 微生物在环境保护中的发展趋势

随着科学的发展，人类越来越重视环境保护，微生物环境保护的作用越来越重要，其体现的经济效益、环境效益引发企业、科学界的关注。微生物在环境保护中的发展呈现以下发展趋势。

5.1 综合利用

为使物质资源得到充分利用并减少能源消耗，微生物污染治理趋向综合利用。根据各微生物的固有特性，如微生物菌体、微生物体内酶等将生活垃圾、固体废弃物制成沼气池发电，产生能源供人类使用。当前的微生物技术已经日趋成熟，由于其经济高、投资少、重利用率高的优点，已经成为各个发达国家青睐的城市垃圾处理途径。目前，世界各国有200多座垃圾沼气田处于运营阶段，不仅收获了电力资源，还获取了肥力资源。

5.2 从治理到预防

早期工农业因追求经济效益而忽略环境治理，现在世界各国已经高度重视环境保护，正在研发各种环境保护技术措施，同时时刻关注重要的世界性环境问题，采取相应的方法防患于未然。微生物环保技术是首选的环境治理方案。现阶段各国正在研发微生物农药用以代替化学农药，从而减少化学农药带来的污染，如分解快、毒性低的微生物杀虫剂等。

5.3 完善微生物环境保护技术

目前，对微生物技术的研究都应放在基础研究与应用相结合上，大规模推广微生物技术，构建生物反应器，优化运行条件，研究新方法，高效地进行环境保护与污染治理。

5.4 开发微生物资源

微生物具有种类繁多、资源丰富、繁殖快、生存条件要求低的特点，根据现阶段国际社会对微生物的重视情况，各国应该继续开发微生物资源，使其应用于更多的领域。继续寻找新物种，如耐热性菌、抗耐性强的菌种、在特殊环境下仍可以生存的菌落，使之更多地用在环境保护上。同时，由于微生物结构简单，可以从分子水平对微生物进行深入研究，运用基因工程及生物技术，让微生物技术更好地服务于人类[29]。

6 结语

综上所述，微生物在环境治理过程中起着重要的作用，应该对微生物进行更深入的研究，将其可利用率提高到最大化。目前，我国的微生物应用已经取得很大的成功，然而进一步的研究仍需要科技、经济的持续投入。大力开展以微生物技术为主体的环境保护技术研究，将推进微生物技术在环境保护中的应用，通过微生物技术的不断发展，满足国内需求，并占领国外市场。

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