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【关键词】初中生物 互动式教学 方法
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)25-0148-01
互动式是教学中一种传播方式,它强调教师与学生之间,学生与学生之间以及师生与环境之间的相互联系、相互影响。教师作为教学过程的设计者、组织者,给学生提供问题和有关资料,引导学生积极主动参与探究与学习、反映与创造,在学生已有的知识基础上,运用观察、演示、试验、调查与数据分析等方法获得信息。教师与学生之间再通过提问、讨论、辩论、角色扮演和小论文写作等方式交流观点,使学生主动养成独立思考问题的习惯与能力,从而激励学生的学习兴趣,促使他们主动学习。本文介绍了四种常见的互动式教学方式。
一 案例教学
案例教学是创新能力型的互动式教学,注意让学生对各式各样的案例问题进行探索分析,形成自己对这些问题的见解或解决方案。案例教学的宗旨不是传授给学生多少知识,而是通过对各种案例问题的思考和讨论在不知不觉中使学生学习知识,激发兴趣,培养创造力,开拓学生的思维和创新能力。如给学生提供如下案例:菜农第一年种的大白菜一斤售价达到了4元,第二年由于大量农民的种植,一斤售价还卖不到0.5元,很多大白菜烂在地里无人问津,农民损失惨重。类似事件的还有很多。问题:为了防止类似事件重演,你有何对策?这种事件农村的学生都有所见闻,切合实际,因而学生很有兴趣,通过查阅资料,积极讨论,学生提出多种方案。在这个过程中,老师进行指导、点拨,最终整理出以下思路:科学发展保鲜技术(运用了食品保存方法的知识),淡季再卖;加强反季节栽培技术(运用了栽培技术的知识),提前在淡季上市;利用蔬菜“绿色通道”(结合地理知识),快速运到蔬菜稀少的地区;加强市场预测,不盲目栽种;调整种植结构,改种其他特色品种等。通过这样的案例既能训练学生的发散性思维,又能让学生学到知识,并且联系实际,各学科知识相互联系,学以致用。
二 解决问题式互动教学
解决问题式互动就是课前针对教学目的、教学重点、难点问题,提出互动问题并引导学生解决。如在讲述初中生物教材家鸽时,由于这一课的教学难点多,如果按传统的教学方法教学,不易于学生理解并掌握所学的知识。这时不妨打破常规,在授课开始时就给学生讲一个“古人模仿鸟类飞翔”的故事,给学生提出一个问题:“若在你的身上绑上一对翅膀,你能像鸟类一样在空中自由的飞翔吗?为什么?”这时学生的想象力和兴趣就会被立即调动起来,课堂上会出现各种各样的议论、争论,也就会有各种各样的讨论结果。这时教师引导学生通过翻阅查找资料,讨论得出结论。
三 分组讨论、小组竞赛式互动教学
分组讨论、小组竞赛的教学方式营造一种民主、宽松、生动、活跃的课堂氛围。改变传统的座位排列顺序,将全班同学分成几个大组,采用自学提问讨论法。这样,学生获取知识的方式不再是“书本――教师――学生”,而是“书本――学生――教师”。来自全班学生的大讨论,允许学生有自己的见解,鼓励学生提出不同的观点进行争论。这样,不仅打破了传统以教师为中心的教学模式,而且更有利于学生个性的发展与潜能的发挥,便于学生与学生之间,教师与学生之间进行情感交流。但应注意提出的问题应符合学生的知识水平与能力,使学生通过自己的努力能够找到答案。
这种课堂形式能激发学生的主动性,让学生进入较好的学习准备阶段,活跃课堂气氛,学生与学生之间,小组与小组之间,教师与学生之间都有良好的互动。这种互动式的教学给学生提供了展示自己才华的机会,不但有利于思维能力的培养,而且能锻炼学生语言表达能力和集体协作精神。同时根据学生的知识水平,有层次地设计问题,让好、中、弱的学生都有问题可答,都能积极参与,最大限度地满足学生的求知欲和成功欲,增强较弱学生的自信心。
四 探究式教学
探究式教学是通过让学生自主的研究探索来培养他们的创造力,教师在这个过程中是一个启发者、组织者、指导者和参与者,而不仅仅是知识的传授者。探究式教学与接收式教学相对,它更重视学生研究的过程和体验,而不仅仅是结论。探究式教学强调师生共同参与的教学过程,是互动式教学的一种重要形式。这个过程有利于学生个性的发展与潜能的发挥,便于师生、生生之间进行情感交流,让每个学生都能亲自体验获取知识的过程,体验获得成果的喜悦。
探究式教学中教师由钻研教材为主转向探究学情为主,由重点设计教法转向重点设计学法,由重验证性向重探索性转变,由以知识为本向以发展为本转变。使得教学由结果型向过程型转变,封闭型向开放型转变。教师与学生在良好的互动中传递知识,让学生体会学习的美妙、探索的激情,迈向更加美好而漫长的寻求知识和真理的旅途。
参考文献
关键词:任务驱动法 巧设任务
一、问题的提出
信息技术课教学中启发学生思维、培养学生的学习兴趣,形成学生探究学习、合作学习、终身学习的习惯是教学的重要目标。教学过程中采用任务驱动法,用任务带动学习,培养学生的创新能力和自主学习的习惯,引导他们发现、解决问题的方法,充分发挥学生的主体地位。可是在任务选定时,有些老师往往把教学目标当作任务,让学生不知究竟要做什么。甚至还有些老师把问题当作是任务,一节课给学生布置了一大堆问题,让学生来一步一步回答问题,以达到其教学目的,结果扼杀了学生的创新意识、创新能力。
二、实验目标
学会设计明确可行的操作任务,指引学生学习方向。
三、实验材料
信息技术七年级下册第四课《卡片的制作》与第五课《图文混排》
四、实验方法及步骤
对比法:以两节课为对比,一节课以正确的任务驱动法来进行教学,一节课以把问题当任务的任务驱动法来进行教学。
五、实验时间:两节课
六、实验措施
1.任务驱动法学习第四课
1.1创设情景
在新的教育理念指导下,老师作为教学的组织者、引导者,就要为学生创设恰当的学习情景,激发学生的学习动机,让每一个学生都想参与到学习中来。“同学们,母亲节快到了,你想对你的妈妈说些什么呢?怎样告诉妈妈呢?”这样的情景创设,大大激发了学生的学习动机,学生们跃跃欲试。接着老师引出课题《卡片的制作》。
1.2巧设任务
任务的设计要具体明确,不能含糊不清,应落到具体的某一点上。任务的设计、编排非常关键,要使学生积极参与到课堂教学中来,任务的设计必须注意整体性、层次性、趣味性、知识性,这样才能引导学生共同参与。在设计任务时,教师要把教材中的章节设计成一个或几个大任务,再将大任务分成若干小任务,为学生提出具体可行的学习目标。在本节课中,我先提出一个大的任务:请同学们思考,用什么方法能够完成这个赠言卡的制作?在这个大任务中,包含了这个模块的几个知识点:①插入菜单的使用②文本框的编辑处理③自选图形的编辑处理④图片的编辑处理等,把这四个知识点又隐含在几个小任务中,每一个时间段完成一个小任务,再把小任务分成更小的知识点。我给学生提供了一些图片资料和一个“学案导航”。学生为了完成任务就会想方设法读教材,互相交流。在任务的驱动下,学生结合已有的知识经验自行探索制作卡片的方法,遇到困难参看“学案导航”,经过不断的修改和完善,在完成学习任务的过程中掌握了知识点。这样的任务设计体现了以学生为中心,既能够为有困难的学生提供及时必要的帮助,又能给那些能力强的学生提供了自由发展的空间。使每一位学生都参与到学习中来,培养了学生自主学习探索的能力。
任务的设计要注意难易适度。问题提出后,就需要寻求解决问题的方法,简单问题学生自己解决,复杂问题通过师生的共同探索得出。一个任务完成了,又有新的任务在等待,这样学生的思路跟着老师的授课内容进行,每个知识点也能得到及时的强化。任务设计其实是个实施过程,任务在教学中是否可行,直接影响学生的学习效果,任务太难,学生会产生畏惧心理,望而却步,增加了教学的难度。反之,学生的探索过程又会显得过于平淡,无新鲜感。在设计任务时,要注意做到“让学生跳起来接到果子”。所以,老师对学生的认知水平应有一个充分的了解,才能满足各层次学生学习的需要。
1.3分组合作,加强学法指导
在教学过程中,采用分组合作的方法,并加强对学生学习方法的指导,培养学生对问题的探究能力和实践能力,让学生在学习过程中主动参与。在具体教学实践中,贯彻任务驱动式教学思想,着力在设疑、质疑、激疑、解疑中学习新知。引导学生学会提纲挈领,抓重点,鼓励学生敢于提出问题敢于尝试解决问题,从而培养学生的探究实践能力。在本课学习时,在任务驱动下,学生们通过自行探索制作出了一张张规范的卡片,这个时候教师又引导学生边操作边说出制作卡片的方法,由此得出,制作卡片的方法不止一种,接着要求学生上机操作体会一下其它制作方法。在教师的引导下,学生全员参与,既激发了学生的求知欲,又培养了学生的动手能力,使学生真正成为了课堂的主人。
真正意义上的任务驱动的任务就应该是一个起引导作用的问题,有了趣味性的内容,调动了学生的学习主动性,教师根据任务的要求,循序渐进对学生进行引导,将一些具有趣味性的典型事例引入到教学中,启发学生学习。
2.问题式任务驱动法学习第五课
2.1提出问题,引入本节课内容
问题:海底究竟是个什么样子呢?大海底下也像海平面一样的平坦吗?给学生看效果图,然后布置第一个任务:文档整体的设置。
2.2让学生通过活动一,对文档进行整体设置
问题1:如何把文件另存呢?
看书解决问题。
问题2:如何对文档进行分栏呢?
通过教师操作教给学生分栏的方法。
问题3:如何组文档插入和设置背景图片?
在学生看书操作后提问回答问题。
2.3让学生通过活动二,对文本格式进行设置
让学生看操作训练要求的步骤,一步一步参照进行设置,然后回答问题,你是怎样让第一段开头的第一个字变大而且下沉的?
2.4让学生通过活动三为文档配置插图
问题:图片是如何插入的?在哪儿可以找到你要的图片?
通过一第列问题的解决,学生按照老师规定的程序一步一步做,看似任务驱动,其实是老师给了学生具体步骤,没有给学生自我发展的空间,没有做到举一反三,扼杀了学生的创造能力和创新空间。
七、实验结果
通过实验,我们了解到任务驱动的真正含义:“任务驱动”的任务应该是一个起引导作用的问题,通过趣味性的内容,调动学生学习主动性,教师根据任务要求,对学生进行引导,将趣味性的典型事例引入教学中,激发学生的兴趣,启发学生学习。以学生为中心,教师作为组织者、引导者,应使学生的思维始终处于积极活跃的状态,引导他们在主动参与探究知识的过程中增长知识,启迪智慧,从而提高学生的信息素养。在学生积极参与学习的活动中,促进学生知识、能力与人格的全面发展。
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[FQ(32,X,DY-W][CD15] 20110816收稿;20111027接受
本文系中科院“百人计划”项目和国家自然科学基金(No.20974116)资助
* Email:didl@licp.省略[HT]
1 引 言
天然产物样品的前处理过程是建立其色谱分析方法的关键步骤。目前常用的样品前处理方法有回流提取法、索氏提取法、超声提取法、加压流体萃取法、微波辅助提取法、超临界CO2流体萃取法等\[1\],以及近年来发展起来的固相微萃取、高速逆流色谱和液相微萃取等\[2~4\]。样品制备正向高效、快速、无污染或低污染的方向发展。
高剪切分散乳化(High shear dispersing emulsifier,HSDE)技术作为近年发展起来的一种均质化技术,已被应用到药物研究相关的诸多领域。如Ye等\[5\]用HSDE分散含伊曲康唑小球的固体制剂,以提高药物的溶解速率;Seo等\[6\]利用HSDE技术使乳糖化合物与聚乙二醇3000互相富聚,形成团聚物,并进而作为吸附剂使用;孙术国等\[7\]利用HSDE与微波辅助偶联提取鲜葛中葛根素,提取效率明显高于传统方法,并具有时间短、能耗小等优点,这为天然产物样品前处理方法的研究提供了极有价值的探索。
黄芪是豆科植物膜荚黄芪或蒙古黄芪的干燥根,具有抗菌、抗病毒、增强机体免疫力等药理学作用。研究表明,黄芪药理学作用的主要有效成分包括黄酮类、皂苷类、多糖类以及氨基酸类等\[8\]。其中,黄酮类化合物是其质量评价与控制的主要指标性成分,主要包括毛蕊异黄酮7OβD葡萄糖苷(Calycosin7OβDglucoside,CY)、毛蕊异黄酮(Calycosin,CL)、芒柄花素(Formononetin,FR)、芒柄花苷(Ononin, ON)等。
目前,对提取黄芪中黄酮类物质的样品前处理方法很多,如Qi等采用回流法提取黄芪中黄酮类成分\[8\], Huang等采用超声提取\[9\]。这是两种中药材提取最常用的方法,但耗时较长,需要的溶剂量较大。Song等采用微波辅助提取,实验过程操作简便,耗时较短,提取效率高\[10\]。但微波提取有一定的局限性。Xiao等[11]用基质固相分散技术来对黄酮类化合物进行分离。此方法虽然对黄酮类化合物选择性较高,但实验的回收率较差,仅为83.0%,实验的RSD值则高达22.0%。冯祖飞等\[12\]以大孔吸附树脂技术为样品前处理方法,该方法虽具有较高的灵敏度和重复性,但前处理操作程序繁杂。
鉴于HSDE相对于传统提取方法所具有的显著优势,本研究以HSDE作为黄芪中黄酮类物质提取的前处理技术,以HPLCDAD作为检测手段,进行提取过程的动力学研究, 并探讨其提取机理,建立了HSDE样品前处理技术平台,以期应用到其它中药材的前处理过程中。2 实验部分
2.1 仪器与试剂
KQ500DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);BT224S分析天平(德国Sartorius公司);Fluko FA25高剪切分散乳化机(上海弗鲁克流体机械制造有限公司);Agilent 1200型高效液相色谱系统(G1311A二元泵,G1315D DAD检测器,ChemStation色谱工作站,(美国Agilent公司));AT900柱温箱(天津奥特赛恩斯仪器有限公司);RODI TECHNOLOGY SPRING超纯水系统(厦门瑞思捷科学仪器有限公司)。对照品毛蕊异黄酮7OβD葡萄糖苷Calycosin7OβDglucoside,CY)、芒柄花苷(Ononin, ON)购自上海同田生物技术有限公司(纯度>98%,HPLC Detection);对照品毛蕊异黄酮(Calycosin,CL)、芒柄花素(Formononetin,FR)等为本实验室分离所得,经13 CNMR、1HNMR和MS结构鉴定,HPLC峰面积归一化法测定其纯度不低于98%。甲醇、甲酸(分析纯);乙腈(色谱纯)。水为超纯水;黄芪饮片(市售,产自甘肃陇南),经粉碎机粉碎为黄芪粗粉,过分样筛(保证黄芪颗粒粒径≤200
SymbolmA@ m),备用。
分 析 化 学第40卷
第5期滑聚娜等: 基于高剪切分散乳化技术的黄芪中黄酮类化合物
提取方法及动力学研究
2.2 实验方法
2.2.1 高速剪切分散乳化提取装置 高速剪切分散乳化提取装置如图1所示。高剪切机工作原理见图2。由一对相互交错“配合”的定子和转子组合而成\[13\]。转子上有多把刀片,转子高速运转,速度可高达 10000~22000 r/min。转子高速运转时在底部产生负压,形成负压区,处于负压区的物料
被转子吸入到定子与转子之间狭窄的剪切“工作带”,即为定子与转子之间1
SymbolmA@ m间隙。定子固定不动,周边开有很多孔槽,物料在 1
SymbolmA@ m 间隙间受到强力作用,被剪切, 并加速向转子刀片的边缘运动,迫使它穿过定子孔槽喷射出去,碰到容器壁转弯返回到容器内混合物中。被剪切的物料再次受到转子底部负压的吸引,被吸入转子和定子间,受到强力作用,从而形成连续循环 \[14\]。
[TS(][HT5”SS] 图1 高速剪切分散乳化提取装置
Fig.1 Schematic diagram of high shear dispersing emulsifier (HSDE) extraction apparatus
1. 定子套筒; 2. 主轴; 3. 定子头; 4. 转子; 5. Eppendorf 管。1. Stator cartridge;2. Main shaft;3. Stator;4. Rotor; 5. Eppendorf tube.[HT][TS)]
[TS(][HT5”SS] 图2 剪切机的工作介质循环图(a) 及其工作原理示意图(b)
Fig 2 Circulation schematic diagram (a) and operation schematic diagram (b) of medium
1. 定子齿圈; 2. 转子齿圈; 3. 工作区; 4. 出口; 5 . 入口; 6. 定子与转子间隙。1. Stator gear ring; 2. Rotor gear ring; 3. Working space; 4. Inlet; 5. Outlet; 6. Clearance between rotor and stator.[HT][TS)]
2.2.2 样品前处理方法及条件的优选 分别取黄芪粉末0.2 g,各置入Eppendorf 离心管,加入适量甲醇作为提取剂,分别用超声波仪(功率:185 W,温度:室温)和HSDE(转速:10000 r/min,温度:室温)进行提取,合并提取液,用甲醇定容至5 mL,进行超声提取与HSDE提取的比较实验、单因素实验和正交实验。溶液过0.45
SymbolmA@ m滤膜,用高效液相色谱进行测定。
2.2.3 色谱条件 色谱柱:SinoChrom ODSAP C18 液相色谱柱(大连依利特分析仪器有限公司);流动相:0.3%甲酸(A),乙腈(B);梯度洗脱:0~15 min,10%~25% B;15~20 min,25% B;20~35 min,25%~34% B;35~40 min,34%~45% B;40~50 min,45% B;50~54 min,45%~50% B. 流速:0.8 mL/min,检测波长:280 nm;温度:25 ℃;进样量:20
SymbolmA@ L。在此色谱条件下,样品色谱图见图3\[6\]。在图3中,4种目标化合物CY, ON, CL, FR色谱峰的标定,通过比较相应对照品的保留时间和DAD吸收特征确定。
[TS(][HT5”SS] 图3 黄芪HPLC色谱图
Fig.3 Chromatogram of Radix astragali samples
1. 毛蕊异黄酮7OβD葡萄糖苷(Calycosin7OβDglucoside,CY); 2. 毛蕊异黄酮(Calycosin,CL); 3. 芒柄花素(Formononetin,FR); 4. 芒柄花苷(Ononin, ON)。[HT][TS)]
2.2.4 HSDE提取 过程的动力学研究 取黄芪粉末12.5 g,置入烧杯中,加入适量甲醇作为提取溶剂,在高剪切分散乳化机上分别于0, 30, 60, 90, 120, 150和180 s取样各100
SymbolmA@ L,样品溶液过0.45
SymbolmA@ m滤膜,按照2.2.3节色谱条件进行测定,测定结果进行动力学方程拟合与分析。
3 结果与讨论
3.1 样品前处理方法的优选结果 在料液比1∶10,处理时间120 s条件下,按照2.2.2节样品前处理方法分别用超声提取和HSDE提取方法制备样品溶液,按照2.2.3节色谱条件进样分析。分别以超声提取和HADE对黄芪中4种目标化合物色谱峰比值为评价指标,结果见表 1。由表1可见,在相同的条件下,HSDE提取效率明显优于超声提取。本实验以HSDE
CY46.9108.843.11ON254.6344.173.99CL229.6310.973.85FR95.9127.575.22[BHDFG1*2,WKZQ0W] [BG)W][HT][]
提取作为样品前处理方法。
3.2 正交实验
在分别考察料液比、时间、转速的单因素实验基础上进行L9 (34)正交实验,正交表设计及实验结果见表2。方差分析的结果表明,除料液比对峰面积有显著影响外,其它因素的影响均无显著性意义,综合节能及仪器等因素确定的最佳提取条件为: 料液比1∶20,转速16000 r/min,时间180 s。
3.3 HSDE提取动力学过程
3.3.1 HSDE提取动力学方程 利用正交实验优选的样品前处理条件,对黄芪样品进行提取,在设定的时间点取样、分析,以时间(t)为横坐标,时间与峰面积的比值(t/A)为纵坐标,进行线性拟合,结果见图4。方程分别为:毛蕊异黄酮7OβD葡萄糖苷: y=0.00974x+0.00869,R2 =0.99736;毛蕊异黄酮: y=0.00153x+0.01654,R2=0.9862;芒柄花素: y=0.00196x+0.02322,R2 =0.98492;芒柄花苷: y=0.00527x+0.046,R2=0.99228。结果表明, 利用HSDE技术对黄芪中黄酮类化合物的提取过程符合准二级动力学。
3.3.2 HSDE提取时效关系 推测HSDE提取技术的提取机理为气蚀作用、机械效应和剪切效应协同作用的结果。正是在这3种效应的协同作用下,黄芪样品中的植物细胞被迅速破碎,绝大部分目标化合物在30 s左右被释放出来,达到快速提取的目的(见图5)。HSDE提取技术具有提取速度快、操作时间短、溶剂耗量少、收率高、无需加热等优点,是一种有很好巨大发展前景的样品前处理方法。
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Extraction Kinetics Research of Flavonoids from Radix Astragali
Based on High Shear Dispersing Emulsifier
HUA JuNa1,2, FENG ZuFei2,3, LIU YongFeng2,3, PEI Dong2,
SUN XiaoMing2, FENG ShiLan1, DI DuoLong*1,2
1(Pharmaceutical College, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)
2(Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources and Key Laboratory for Natural
Medicine of Gansu Province, Lanzhou Institute of Chemical Physics,
Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China)
3(Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract Four kinds of flavonoids compounds(Calycosin7OβDglucoside, Calycosin, Formononetin, Ononin) were extracted from Raidx astragali by high shear dispersing emulsifier technique (HSDE) as a pretreatment method and using methanol as the extraction solvent. The results demonstrate that HSDE is superior to ultrasonic extraction. The optimal extraction conditions were selected by single factor experiments and L9 (34) orthogonal experiments, which included the solidliquid ratio of 1∶20, 180 s extraction time and rotate speed of 16000 r/min. Then the extraction kinetics was studied under the optimal conditions. The results show that the HSDE extraction process of the four kinds of flavonoids compounds from Raidx Astragali follows the pseudosecondorder equation. Taking time (s) as horizontal axis and the ratio of time to peak area (t/A) as the longitudinal axis, the data was linearly fitted. The equations are Calycosin7OβDglucoside: y=0.00974x+0.00869 (R2=0.99736); Calycosin: y=0.00153x+0.01654 (R2=0.9862); Formononetin: y=0.00196x+0.02322 (R2=0.98492); Ononin: y=0.00527x+0.046(R2=0.99228). On the basis of the results of our experiments, it is inferred that the extraction mechanism involves the cooperative action of cavitation, mechanical and shear effect.
Keywords Radix astragali; High shear dispersing emulsifier; High performance liquid chromatography; Kinetics
(Received 16 August 2011; accepted 27 October 2011)
第40卷2012年5月 分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究报告Chinese Journal of Analytical Chemistry 第5期757~761
关键词 动物学;生物专业;课堂教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)14-0094-02
Reform and Practice in Course Teaching of Zoology//YI LiTao
Abstract Considering that the curriculum zoology is a basic course of biology, it is important to reform and practice the zoology course teaching. Based on the aim of cultivating students the learning interest and teaching experience of the author, this article introduces three ways to improve zoology teaching: enhance the introduction teaching, develop exploring and questioning teaching method, strengthen multimedia teaching style.
Key words zoology; biology; course teaching
动物学是生物专业的一门重要专业必修课,它是以生物学观点探索动物生命规律的科学。它研究的动物生命系统涵盖从基因到种群群落等多个层次,涉及的研究领域包括形态、分类、生理、发育、行为、进化、地理、遗传、生态、动物多样性保护等。经过持续的改革和发展,动物学已经成为一门覆盖面相对较广,体系较为完整的学科。这门课程的教学目的是使学生能够从不同层次水平去客观认识动物形态结构方面的生物学特征,掌握动物的进化路线和特征。但由于该学科知识点较为分散,涉及范围又特别广,近年的教学过程中时常有学生反映动物学是一门枯燥的课,因而缺乏学习的乐趣[1]。那么如何在有限的课堂教学中使学生掌握更多的知识,保证课堂教学的效果,是每一位动物学教学工作者应该面对和解决的问题。鉴于此,笔者总结了近几年在动物学本科教学过程中的一些方法和想法,希望能对动物学教学的改革与实践有所推动,提高动物学课堂教学的质量。
1 加强绪论的介绍
绪论部分通常是要解决本课程主要介绍什么内容、为什么学习这门课程以及如何学习这些内容的问题。开展绪论教学,主要就是为了激发学生的学习兴趣,培养学生思考问题的能力,解决学生“为什么学”“如何学”的问题[2]。
笔者在动物学理论教学中使用的教材是许崇任、程红主编的《动物生物学》。这本教材以动物的演化为线索,重点介绍了各重要门及主要纲的生物学特征和进化地位,以及重要代表动物的形态特征、生理结构以及机能,内容包括:
1)动物的细胞和组织,主要涉及动物细胞的结构和特点、动物细胞的周期与分化、多细胞动物组织、器官和系统的定义;
2)多细胞动物的胚胎发育,主要包括动物发育的一般规律(生物发生律)、脊椎动物个体发育的模式动物(文昌鱼和蛙);
3)动物的类群及其多样性,主要包括动物的分类和系统发生、动物体的基本结构、单细胞真核生物――原生动物门、无脊椎动物类群、脊索动物类群;
4)动物体的生命活动,主要包括动物身体保护、支持和运动,动物排泄和体内水盐平衡调节,动物循环、呼吸、淋巴和免疫,动物消化和吸收,动物神经调节,动物激素分泌和调控,动物的生殖;
5)动物的遗传和进化,包括遗传的基本定律、动物遗传的染色体基础和分子遗传的基本原理、动物进化的基本原理和规律;
6)动物的地理分布与多样性保护,主要包括动物的地理分布以及动物多样性。
但是比较遗憾的是这本教材没有有关绪论的内容,因此有学生反映不了解动物学的基本概念和发展概况,以及为什么要研究动物学。针对学生普遍反映的难点,笔者在经过一年的教学实践后,在课堂教学中增加了动物学绪论方面的内容,着重从三个方面介绍这门课程:1)动物学的定义和研究目的;2)生物的分界和动物的分类系统;3)动物学研究的方法与发展动态。从课堂学生的表情以及课后学生的反馈来看,增加的这一部分非常受学生的欢迎。
比如在介绍物种的概念时,分别以马/驴和狼/狗为例,通过学生课上讨论这两组动物的后代是否具有繁殖能力,来说明为什么马和驴是不同的物种,狼和狗是同一个物种。这样做不仅活跃了课堂气氛,而且使学生深刻地掌握了动物分类的最基本阶元。
在讲述动物学发展简史的时候,介绍了学生熟悉的亚里士多德(Aristotélēs)和林奈(Linnaeus),让学生了解了这两位著名学者在动物学发展史上所作出的重大贡献。
此外,在介绍动物学研究方法的时候,引入了奥地利著名的动物行为学家康拉德・洛伦兹(Konrad Lorenz),他在1935年出版的《鸟类的社会行为》一书中总结了其对30多种鸟类的比较研究,分析了鸟类的各种行为功能(尤其是求偶行为)和引起这些行为的条件。洛伦兹研究鸟类行为的一个主要方法是使鸟类对他本人产生印记,这种方法可以使鸟类与他产生亲密的关系,易于研究鸟类的行为。利用这种方法,他曾研究了寒鸦、绿头鸭和灰雁等各种鸟类的行为,更为重要的是比较了鸟类这些行为之间的差异。
当学生了解洛伦兹仅仅由于研究鸟类的行为而获得诺贝尔奖(第一次颁发给行为生物学方面)的事迹后,觉得这不过是大家日常生活中常见的现象而感慨不已,开始对动物行为非常好奇,这就为之后第三章鸟纲各种行为活动的讲述奠定了很好的基础。
2 开展探究式和提问式教学
为了拓展学生的学习思路,启迪学生的思维,使学生不再局限在课本理论知识内,笔者在课堂中采用探究式教学方法,不仅促进了学生终身学习的动力,而且为其创新能力的提高奠定了基础[3]。另外,笔者在动物学课堂教学过程中展开提问式教学,经常带着问题讲授,促使学生用心学习并进行回答式思考。笔者的课堂教学经验显示,这种探究式和提问式教学可以有力地调动学生的学习积极性,主动思考问题,常常有独特的见解,开拓了学生的思路[4]。
例如,笔者在讲述节肢动物门的时候曾提问:为什么节肢动物比环节动物更为高等,却采用较为低等的开管式循环系统?在介绍水陆两栖的动物――两栖纲的时候,曾经提出一个问题:四足是由鳍进化而来的,鱼鳍具有众多分支,那么为什么到了两栖动物却只有五指/趾?为什么不多些或少些手指/脚趾,而最终偏偏只保留五个?而且为什么没有中间过渡的动物,直接发展为五指型附肢?对于这些问题,学生在讨论过程中常常交流彼此的看法、相互讨论,从讨论中得到启发,极大的活跃了课堂的气氛,使课堂教学效果得到明显的提高。另一方面,探究式和提问式教学还能促进学生的具体知识如何应用到实处,如何找到坚实的论据,如何表达使他人相信自己的观点,如何从他人观点中得到启发等能力的提升[4]。
3 拓展多媒体教学
在教学活动中,经常有学生反馈给笔者,学习动物学时之所以感到困惑以及没有学习下去的动力,是因为很难理解动物各大门类的形态特征以及它们自己的联系。笔者在刚开始教学中也深有体会,对于动物学而言,单纯的文字很难把动物之间的形态特征区分开来。因此,笔者在制作本课程课件的时候,几乎每一页的PPT介绍都包含有图片,用这些通俗易懂的图片信息来代替抽象生硬的文字知识,原来好几分钟都讲不清楚的一个特征,通过图片式教学,有时学生自己就可以掌握其要点。这样不仅可以增加课堂讨论,而且提高了教学的效率。
此外,声音教学也是笔者经常使用的一种教学方式。比如在介绍爬行动物(Reptiliomorpha)蛇亚目(Serpentes)的时候,为了使学生有深刻的印象,笔者会播放一段南美响尾蛇(Crotalus durissus)的声音,加深学生对蛇形运动的了解。再者,笔者在每堂课下课前,都会播放一段大约5分钟的视频或动画,总结该堂课的内容,比如:卵子如何相遇,如何进入卵子,进入之后经历怎么的胚胎发育过程;鸟类如何筑巢,鸟类眼睛双重调节的作用;等等。这些图片不好解释的内容,在播放视频或动画的时候,可以将一些难以用语言讲述清楚的动物形态结构及发育动态过程形象地播放出来,满足了学生的好奇心,激发了学生的想象力,使学生更容易产生对动物学这门学科的兴趣[4]。
在介绍哺乳纲的听觉器官时,为了使学生对哺乳纲耳朵特征有更为深刻的记忆,笔者引导学生登录中国数字科技馆的认知中心,从那里学习人类耳朵的各种部件和功能、声波的传递和声音的获取,让学生理解声音是如何从外界通过外耳――中耳――内耳,最后再传递到听神经。并且现场让学生做了一项测试:辨别10组音乐,依次回答每组音乐中的两个片段是否为同一音乐?告诉学生如果答错次数多于3次,那么说明对声音的辨别感觉偏差。正因为现在互联网技术的高速发展以及网络分享思维的推进,教师可以从网上下载大量的教学素材和动物学相关视频,有力地促进了动物学多媒体教学。
4 结语
经过几年对动物学课堂教学的探索、改革和实践,以培养学生乐于学习本课程的兴趣为目标,笔者已经建立了一个较为成熟的动物学教学模式,大大地激发了学生的学习积极性、主动性和创造性,并取得了良好的效果。但是,课堂教学效果的改进绝不能原地踏步,仍然需要在课堂教学中以教学目标为基础,对动物学的教学内容、教学方法等方面进行更多的研究和探索,促进教学水平的进一步提高,更好地服务于学生。
参考文献
[1]何文平,李萍,郑宗林.高等院校动物学课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(11):6963-6965.
[2]张录强.《动物学》课程教学探讨[J].生物学杂志,2004,21(4):42-44.
英文名称:Vertebrata Palasiatica
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
出版周期:季刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:16开
国际刊号:1000-3118
国内刊号:11-1905/Q
邮发代号:2-569
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1957
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CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
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