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关键词:虾虎鱼;生物入侵;基础生物学;扩散机制;生态学效应
中图分类号:X171
文献标识码:A 文章编号:16749944(2017)10010305
1 研究现状
生物入侵(biological invasions)问题是当前生态研究领域的热点问题(Gozlan et al., 2010;Guisan et al., 2014;刘艳等,2013;吴昊,丁建清,2014)。生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到一个新地区,定殖后对当地的生态和经济造成重大影响的生态学现象(Mack et al., 2000;吴昊,丁建清,2014)。在我国,500多种外来物种的入侵(鞠瑞亭等,2012),在社会经济、生态环境及生物多样性等领域造成了重大损失,形势十分严峻。
在水域环境中,由于具有较为明确的边界限制,土著物种缺乏足够的逃避空间,入侵种带来的影响尤为显著。例如,在湖泊环境中,外来种的入侵常造成水生生物多样性的严重下降,如非洲最大的淡水湖维多利亚湖在1954年引入尼罗尖吻鲈(Lates niloticus)后,导致湖内200余种土著棘鳍鱼类灭绝(潘勇和曹文宣,2007)。在我国,云南省原有的400多种土著鱼类中,在外来物种及其他因素的联合影响下,半数以上物种灭绝或濒危(王亚民和曹文宣,2006)。由于鱼类具有显著的下行效应,鱼类入侵带来对水域生态环境及水生生物带来的生态学影响日益引起了人们的关注(Gozlan et al., 2010)。
虾虎鱼类是虾虎鱼亚目(Gobioidei)中鱼类的统称,是鱼类中物种数量较多的一个类群,是适应辐射的一个典型例子。近年统计显示,全世界虾虎鱼类共有9科270属2211种,广泛分布于世界各地,还有许多新种还有待发现,其中我国现有虾虎鱼类9科5亚科106属307种,其中淡水虾虎鱼66种,海水虾虎鱼241种(冯广朋等,2009)。在系统发育与基础生物学研究中显示出虾虎鱼类具有极强的适应能力、扩散能力及进化发展能力,在鱼类入侵生态学研究领域中,它是一个极为重要的入侵种来源类群。它们的繁殖力高,适应性强,在入侵水域中处于有利地位,通过捕食和竞争等作用对土著物种产生严重的影响。例如,黑口新虾虎鱼(Neogobius melanostomus)入侵美国-加拿大五大湖区,导致该区数种杜父鱼类种群数量剧烈下降(Charlebois et al., 2001);子陵吻虾虎鱼(Rhinogobius giurinus)、波氏吻虾虎鱼(Rhinogobius cliffordpopei)、小黄黝鱼(Micropercops swinhonis)等共同入侵我国云南九大高原湖泊,导致各湖内的土著特有鱼类大量灭绝(陈银瑞等,1998;周 伟,2000)。
虾虎~类主要栖息于湖滨带、岸带,为底栖性鱼类,对底栖动物、鱼类卵子、幼鱼具有较强捕食压力,能显著改变底栖环境,其入侵所造成的生态学影响日益引起人们关注,是当前鱼类入侵生态研究中一个热点研究类群。目前被广泛研究的入侵种主要有子陵吻虾虎鱼、波氏吻虾虎鱼、小黄黝鱼、大头新虾虎鱼(Neogobius kessleri)、云斑原吻虾虎鱼(Proterorhinus marmoratus)、黑口新虾虎鱼、裸喉新虾虎鱼(Neogobius gymnotrachelus)等等。本文从虾虎鱼类的基础生物学、扩散机制以及它们的生态影响及作用机制等方面对虾虎鱼类入侵生态学的研究进展进行综述,系统归纳了该领域的最新研究成果,并对未来的发展方向进行展望。
2 虾虎鱼类入侵生物学基础
2.1 繁殖策略
虾虎鱼类所具备的生物学特性是其成功入侵的重要基础。虾虎鱼类具有分批多次产卵特性,通常具有持续时间较长的繁殖季节。
大多数虾虎鱼具有重复性产卵的行为。当黑口新虾虎鱼(N. melanostomus)在其原生地黑海和里海时,其繁殖期最长可以从4月一直持续到9月(Miller,1984),但是繁殖期的长短也根据圆头虾虎鱼生存地的地理位置而有所差异(Miller,1986)。比如在入侵了美国底特律河之后,圆头虾虎鱼雌鱼个体每季度都大约可以进行三次产卵活动(MacInnis,1999)。当温度满足一定条件时,黑口新虾虎鱼(N. melanostomus)的产卵期可以持续一整年(Moiseyeva,1976)。此外,作为一个底栖性鱼类,黑口新虾虎鱼大多把巢筑在石块下面或者一些合适的洞穴中,由于具有粘性,雌鱼可以将卵产在这些巢的顶部表面,这一做法可以躲避大部分捕食者的捕食(MacInnis,2000)。
极高的繁殖力。圆头虾虎鱼大约四至六尾雌鱼可以在一个巢内产出将近10000只卵,并且这些鱼卵的受精率和孵化率都可以达到95%(Marsden et al., 1997)。同时,较高的相对繁殖力(54.3粒)也是圆头虾虎鱼能够迅速繁殖的原因之一(L’avrincková,Kovác,2007)。虾虎鱼类雄鱼通常具有护卵护巢行为。比如生活在我国长江口的纹缟虾虎鱼(Tridentiger trigonocephalus),由于沿岸和河口的水流较大,所以其鱼卵具有一定的粘性,可以最大地减少水流的影响,但也会造成水霉的滋生,所以纹缟虾虎鱼的雄鱼会不断的用自己的鳍扇动鱼卵,赶走霉菌(Wittenrich et al., 2007)。又如圆头虾虎鱼,在幼鱼完全孵化出来之前,成年雄鱼会在自己的巢警戒,在受到入侵者的挑战时会表现出一系列攻击性的行为,从而赶走入侵者。在护巢期间,雄鱼甚至完全不进食(Kornis et al., 2012)。雄鱼的这种亲代抚育行为保证了鱼卵的存活率,从而间接维持了相当高的繁殖能力。
虾虎鱼大多有夜间觅食,白天栖息在石缝等阴暗处的习性,这样更有利于它们躲避捕食者的追击(Janssen & Jude,2001)。另外,在求偶和产卵期间,虾虎鱼会通过改变自身的体色(Kornis,et al., 2012)或者发声行为来提高成功率(Lugli et al., 1997)。
2.2 摄食习性
虾虎鱼是一种杂食性鱼类,一些浮游生物、小型软体生物、甲壳类或者昆虫的幼体、树叶、藻类甚至砂砾碎石都是虾虎鱼的食物(Thompson,2014)。而食性的广泛,是一个成功的入侵物种所必须的生存条件。从摄食策略方面来看,具有高度食性可塑性的虾虎鱼是一个典型的机会主义者。如原本生活在黑海-里海流域的裸喉新虾虎鱼(Neogobius gymnotrachelus)在入侵了波兰维斯瓦河上的Wloclawski水库之后被观察到其食物构成与在原生地相比有明显的变化。裸喉新虾虎鱼在Wloclawski水库中的主要食物是软体动物,数据表明软体动物在它们的食物构成中所占的比例达到了60%(Kostrzewa & Grabowski, 2003),但是在乌克兰的裸喉新虾虎鱼更偏爱甲壳类的食物,甲壳类食物所占比例能虼锏64%,而软体动物类食物只能占10%。在其他的水库(如位于罗马尼亚的拉济湖),裸喉新虾虎鱼以捕食摇蚊科幼虫、甲壳类和小型鱼类为生。这表示虾虎鱼可以主动选择自己的食物来避免与其他鱼类产生竞争,从而减少自身能量的消耗(Ross,1986),它们能在与原生地不同的水域中挑选出最丰富的食物来捕食,这种策略是十分有利于虾虎鱼建立庞大的种群基础(Grabowska & Grabowski,2005)。另外,还有很多因素会影响虾虎鱼的食性,比如自身的体长,在美国的伊利湖中,体长小的圆头虾虎鱼个体会倾向于捕食摇蚊幼虫和端足类生物,而体长较大的个体则会更喜食甲壳类生物(Campbell et al., 2009)。
3 虾虎鱼扩散的机制
3.1 人为协助扩散
虾虎鱼扩散的方式多种多样,但是人类活动在其中总是扮演了一个至关重要的角色。随着世界贸易逐渐增多,不同地区或水域之间的联系日益紧密,给了很多入侵物种可乘之机,比如近几年入侵美国五大湖的圆头虾虎鱼,是通过搭乘由欧亚开往美洲的“顺风船”来到美国五大湖的(Joshua,2008)。在人类跨洋商船的协助下从自己的原生地来到新的水域,并在此发展壮大,对该水域的生境造成重大影响。入侵捷克的大中小水库和多瑙河的管吻虾虎鱼(Proterorhinus marmoratus)被认为是在一开始被一些钓鱼者用作钓饵而被引入多瑙河流域的,并随着水库的水流进行扩散,在短短5年的时间里,管吻虾虎鱼已经在多瑙河流域成为一个统治性的物种(Práek & Jurajda,2005)。不光入侵多瑙河,在奥地利南部也能够看到管吻虾虎鱼的踪迹,而这片地区的管吻虾虎鱼在一开始是被作为观赏鱼从匈牙利引进的(Friedi,Sampl,2000)。
3.2 自身原因
圆头虾虎鱼之所以能够登上跨洋商船,与其自身的习性也具有很大的关联。圆头虾虎鱼的幼体有在夜间捕食浅水海域的浮游生物的习性,正是因为这个习性,导致了幼体很容易流进商船的压舱水中(Hensler,Jude,2007),而且,本身在夜间摄食的习性也保证了圆头虾虎鱼幼体能够适应压水仓内黑暗的环境(Hayden,Miner,2009)。另外,在高种群密度下的种内竞争也是导致虾虎鱼进一步扩大自己的入侵范围的原因之一,圆头虾虎鱼产卵、进食和躲藏的地方都位于水底坚硬的表层之下,它们的个体数量在典型的岩石栖息地中非常丰富,虽然它们更加偏好坚硬的水底,但是柔软的水底并不能阻碍虾虎鱼的生长和栖息。因此有的专家提出了一个假设,那就是成年个体会抢夺幼鱼的活动区域,将幼鱼从坚硬水底栖息地驱赶到了柔软水底栖息地(Kornis,et al., 2013)。并且圆头虾虎鱼在进入一片陌生的水域中后,能够凭借其极具攻击性的习性和反复大量产卵的能力(每4~6条雌鱼就在一个巢中产出将近10000只卵,而且这些卵的受精率和孵化率高达95%)迅速排挤掉土著鱼,占领这片水域(Patrice,2001)。
可以说,圆头虾虎鱼对美国五大湖的入侵和扩散是人类协助和其自身习性共同作用的结果。
4 虾虎鱼入侵的生态影响及作用机制
4.1 生态影响
目前,被确证及广泛研究的虾虎鱼类入侵物种主要有8种,见表1所示。国内外学者对其入侵的生态学影响及作用机制进行了广泛研究。
当虾虎鱼入侵了一个水域之后,能够凭借自身的习性和高度的适应性快速的扩大自己的群体成为这个水域中的重要组成部分,进入该水域的食物网的重要位置。
从食物组成看,虾虎鱼的食性很杂,通过对入侵美国五大湖的圆头虾虎鱼(Neogobius melanostomus)进行胃部解剖发现,包括了非生物类(如砂砾、碎石)、植物类(如藻类、树叶等)、动物类(如甲壳类、软体类等)共27种食物(Thompson,2014)。目前,圆头虾虎鱼已经威胁到了当地一些甲壳类生物的生存,它们的数目呈现出了明显下滑的趋势(Nalepa et al., 1998)。而且,现在虾虎鱼不光对具体的某一个水域形成入侵,更可能对该水域的支流或周边造成二次入侵(Poos,2010),这些二次入侵可能会造成使一些物种数量减少的潜在危害(Charlebois et al., 2001)。另外,六丝钝尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema),其食物成分具有明显的季节划分,所以在某些水域中不同的季节内受到影响的物种可能也不尽相同。
作为底栖性生物,虾虎鱼的生态位与一些土著鱼类相重叠,这将会是对土著鱼类的一个潜在的危害(Charlebois et al., 2001 ),有研究表明原本生活在东欧的裸喉新虾虎鱼(Neogobius gymnotrachelus)在入侵了西欧之后会威胁到原本生活在此水域中的L杜父鱼(Cottus gobio)的生存。因为当裸喉新虾虎鱼入侵了L杜父鱼生活的水域中后会占领L杜父鱼的栖息所,使得L杜父鱼无法繁殖和躲避天敌捕食和水流的冲击(Jermacz,2014)。作为入侵种,裸喉新虾虎鱼可以凭借自己攻击性的习性在这场生存资源的争夺战中占据上风,而处于下风的L杜父鱼则面临着灭绝的危险。入侵水域的虾虎鱼和水域中土著鱼类之间的竞争会一直持续下去直到其中一方彻底灭绝,而灭绝的一方往往是性情较为温顺的土著鱼类。我国云南的的鱼类丰富,占全国淡水鱼类总数的 42.2%之多。但近几十年来,由于众多原因,云南鱼类原有的极高的多样性已经急剧下降,云南 19 个湖泊中原有 93 种鱼类,濒危物种已占了总种数的约2/3 。洱海原有17种土著鱼种,在遭到小黄黝鱼(Micropercops swinhonis)等13种外来鱼入侵之后,目前已有5种土著鱼如洱海特有鲤鱼和裂鳆鱼等处于濒危状态(杨君兴,1996)。
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一、要用心去爱学生,用真情去关怀学生
高一的学生刚刚从初中上来,对于高中的学习、生活等可能还不适应,很多学生的思想还停留在初中阶段,另外这些孩子年龄还小,缺乏对复杂事物的判断能力。对于这些情况,作为班主任的我,要用心去爱学生,关怀学生让学生体会到周围人对自己的关心,帮助他们克服,解决一些学习、生活中的难题。教育他们保持和拥有积极、乐观的心情和人生态度,使他们尽快地适应高中紧张的生活节奏,快速的提高自己。
二、在班内经常组织一些以心理健康为话题的主题班会
一方面,我亲自来做学生的思想工作,讲一些心理健康方面的知识,让他们认识到心理健康的重要性,以及有一个健康的心理和学习之间的关系。另一方面,这样的主题班会可以让学生自己也参与进来,让他们自己来谈一谈对心理健康的认识,形成一个较热烈的气氛,使学生畅所欲言。
三、对于个别有心理阴影的学生进行个别辅导
小学数学《新课标》提出:数学课程应遵循学生学习数学的心理规律,应该使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等方面得到进一步和发展。
本文拟从数学情感与态度对学生发展的意义、积极的数学情感与态度的层次和如何培养学生良好的数学情感与态度等方面谈谈我个人的认识。
1.数学情感与态度对学生发展的意义
数学情感与态度是学生在数学活动过程中,对数学的喜好、体验、感受、倾向和基本认识的综合反映,是情商(EQ)在数学活动中的具体表现。随着我们教育重心向学生的发展的转移,情感与态度指标显得尤为重要。积极的情感与态度是一种正反馈,它会增加学生对数学学习的投入和学好数学的信心,使学生更深地体验数学和自身魅力和学习乐趣,促进数学素养的养成,为后续阶段的各科学习打下坚实的基础,并将影响个人以后的工作态度和价值取向。而消极的情感与态度是一种负反馈,它会在学生心理上蒙上一层阴影,对学生的发展造成不利的影响。
2.积极的数学情感与态度的四个层次
第一层次:好奇喜欢。这一层次的学生能积极参与数学活动,对数学有好奇心,求知欲强。如果没有其他因素的影响,譬如失败的体验、对教师的恐惧、海量的作业等,学生都应对数学有不同程度的好感。绝大多数学生是天生的学习者,对数学这门与生活紧密相连的学科都有一份原始的好奇和喜欢,在数学学习中,表现出一种参与状态。
第二层次:体验成功。这一层次的学生在数学活动中有一种成功的体验。这种体验使他们对数学充满自信,能克服学习中的困难,并表现出一定的意志力量。成功的体验可能来自同学的佩服的眼神、教师的鼓励和赞扬、成功解题的愉悦、考试得高分的刺激等。
第三层次:感受魅力。这一层次的学生在数学活动中能体会数学的价值和数学本身的美。他们感悟到生活中处处有数学的影子,并且意识到数学在今后学习和工作中的重要意义。他们还感受到数学的严谨性、概括性以及数学定律的美,并被数学的魅力所折服。
第四层次:勇于创新。学生以自主探索作为乐趣,并努力创新。这一层次的学生在数学活动中表现出高度的主动性和自主性,并能大胆质疑,不盲从课本或教师。这种学生创新意识最强,发展潜力最大。教师要更为关注,允许他们在数学活动中表现出一些"过分",不轻易否定他们的思维成果,鼓励他们去探索和创新。
3.如何培养和保护学生良好的数学情感与态度
良好的数学情感与态度是学生参与数学活动的重要动力、克服困难和探索创新的力量源泉。如何才能培养和保护学生这种良好的情感与态度呢?
3.1建立科学的现代教育理念
数学教学随时代的脉搏在向前发展,广大数学教师在教学实践中作了大量的可贵探索。数学课程标准对现代数学教育理念进行了很好的阐述,更突出地体现了义务教育阶段数学课程的基础性、普及性和发展性,倡导“人人学有价值的数学,人人都能获得必需的数学,不同的人在数学上得到不同的发展”。
我们教学的出发点和落脚点开始从教师、知识向学生转移,以学生发展为本的“生本教育”正逐步替代“师本教育”。由于受现行的教育体制和教育评价机制的影响,这需要一个过程。
3.2营造良好的教与学氛围,建立新型的师生关系
良好的教学氛围应该是民主、和谐、平等的。学生在这种氛围下学习,能最大限度地发挥主观能动性,其创新意识能得到充分发展,并对数学产生积极的情感与态度。
营造这种良好的氛围应是教师的一种自觉行为,而不是一种施舍和修饰。
没有良好的教学氛围,数学学习的愉快他们是无法体验的,学生第一层次的情感和态度也会荡然无存。
3.3分层数学和要求,让不同的学生在数学上得到不同的发展
分层教学和要求是因材施教原则的体现。我们应该承认不同学生的接受能力、发展早晚和智力水平上是有差异的。整齐划一的教学要求势必会使一部分学生吃不饱、一部分学生吃不了。只有分层的教学和要求,才能使每一层次的学生在他们原有基础上得到发展,更多的学生体验到场成功,增强学好数学的信心,培养和发展第二层次的情感和态度。
3.4积极创造数学情境,让学生在具体主动的现实情境中体验和理解数学
正如这次抽样调查一样学生所说的,生活中有很多地方要用数学,所以数学很实用。数学教学就是让学生了解生活和实践中哪些地方要用数学、怎样用数学。因此,我们要紧密联系学生的生活实际,从他们的生活经验和已有知识出发,创设生动有趣的情境,使学生通过观察、操作、归纳、类比、猜想、交流、反思等活动,获得必要的数学知识和技能,进一步发展思维能力,培养第三层次的情感和态度。
3.5采用灵活的教学方法,鼓励学生独立思考、自主探索与合作交流
数学内容是丰富的、生动活泼的。数学教学也应该是灵活多样的、精彩纷呈的。老师要根据具体的教学内容和学校、学生实际,创造性地设计适合学生发展的教学过程,采用灵活的教学方法,鼓励学生独立思考、大胆质疑,引导学生积极探索与创新。让更多的学生对数学的情感与态度达到第四层次。
在教学设计和教学活动中,我们应把握好自身和学生的角色。只有学生才是数学学习的主人,教师应该定位到数学学习的组织者、引导者与合作者上。学生真正感受到了主人的地位,他们的学习主动性和创造性才会得到最大限度的释放。学习是一个富有个性的过程。教师尊重这种个性化的学习。在学习求几个数的最大公约数和最小公倍数时,一个学生在阅读课后的一个材料后,用辗转相除法来求最大公约数和最小公倍数。尽管他的方法还不完全是的辗转相除法,我没有否定他的做法,而是让他用短除法来验证,并向全班学生推荐了这一做法。我认为这个学生的求新、求异的思维品质非常好。
3.6多角度、全方位、积极的教学评价
一、建设生态文明极具战略意义
生态文明具有丰富内涵
生态文明,是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果总和,是指人与自然,人与社会和谐共生,良性循环,全面发展,持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。它将使人类社会形态发生根本转变。
按照生态文明“人类生态学的满意原则,经济生态学的效益原则和自然生态学的和谐原则"的要求,生态文明不仅要体现人与自然的和谐相处,更要体现人与人关系的和谐,社会和和谐;要通过发展循环经济,统筹社会、经济和环境的整体利益,保障人民群众的经济、政治、文化和环境权益,全面提高人民的生活质量;在合理配置资源,满足当代需求的同时,还要为后代留出持续发展的空间;要改造传统的发展模式,提高资源能源利用率,实现经济社会发展的生态化,达到循环发展的高效与协调;以城市建设为中心,统筹城乡发展和区域平衡;弘扬环境道德,强化生态理念,塑造精神生态,确保社会的持续繁荣和发展。
生态文明是由良好的生态环境,高效的生态经济和共生的生态社会所构成。生态环境是基础,生态经济是条件,生态社会是目的,是相互促进、相互支撑、不可缺少的三大系统。
建设生态文明是社会发展的必然
人与自然的关系反映了人类文明与自然演化的相互作用,一方面是人类对自然的作用,包括索取资源和空间,享受生态系统的服务,向环境排放废物。另一面是自然对人类的反作用,包括资源制约,自然危害,环境污染和生态退化对人类的负面影响。
当人的行为违背自然规律,资源消耗超过自然承载能力,污染排放超过环境容量时,就会带来人与自然关系的不和谐,自然就会威胁经济社会的发展和人类的生存。
从历史阶段认识,人类文明可划分原始文明,农业文明,工业文明。值得关注的是近三百年来的工业文明以征服自然为主要牲,世界工业化的发展使征服自然的文化达到了极致,一系列全球性生态危机表明地球很难再有更大能力支持工业文明的继续发展。这就需要开创一个新的文明形态来延续人类的生存,于是生态文明到来成为必然。
调整人与自然关系的取向决定了社会发展的生态化趋势,世界性保护环境的共识和行动正在向着人与自然和谐的方向发展,人类已充分认识到生态文明建设的重要性和必要性,并在探索中循序发展。以党的十七大提出建设生态文明为标志,我国政治、经济、社会、文化以及人的自身发展将进入一个崭新的发展阶段。
建设生态文明是落实科学发展观构建和谐社会的要求
科学发展观的基本要求是全面协调可持续发展,其实质是实现经济社会又好又快发展。协调发展就是要统筹城乡发展,统筹
区域发展,统筹经济社会发展,统筹人与自然和谐发展。可持续发展,就是促进人与自然的和谐,实现经济发展和人口、资源、环境相协调,坚持走生产发展、生产富裕、生态良好的文明发展道路,保证一代接一代的持续发展,而这些正是生态文明建设的主旨所在。生态文明涉及到自然环境,经济建设和社会文化各个方面,旨在通过强化社会生态观念,加快循环经济发展,促进资源环境的永续利用,走可持续发展道路,落实科学发展观构建和谐社会的问题。
二、我县生态文明建设的现状
近几年来,我县深入贯彻落实科学发展观,加快经济发展方式的转变,以建设“全国棉纺织强县,全国食品工业强县”为目标,围绕建设生态文明做了有益的探索和偿试,取得了初步成效。发挥棉花产业基础较好的优势,不断拉长棉纺织产业链,积极推进清洁生产,以棉纺织工业园区建设为依托,促进了棉纺织产、集群化发展,使经济要素和资源配置效率明显提升。发挥蔬菜和畜牧资源优势,建立了优质蔬菜生产基地,实施集约化经营,提高了土地资源利用效率,有效推进农业标准化,无公害生产,减轻了农业面源污染,提高产品质量。同时还大力培育食品加工龙头企业,拉长农业产业链,提高了生产效率,增加了产品附加值。年加工鲜菜12万吨的xx蔬菜脱水公司生产的干品蔬菜已销往全国各地。但是我们也清醒地看到,我县经济社会的发展与科学发展观和生态文明建设的要求还有相当差距,突出的是:县域经济结构不尽合理,循环经济还没有形成。行业资源消耗大、能源消耗多,污染排放严重,效益低下,重开发、轻节约、重速度、轻效益的现象依然存在。农业资源短缺,面源污染严重,农业生态环境监测,农产品安全生产预警预报监测体系尚不完善,无公害生态模式和技术还没有得到全面普及。意识形态上对生态文明认识不深,生态文明观念远未树立。
县委关于贯彻落实十七大精神的决定也明确提出了大力建设生态文明的要求,针对存在的以上问题,建设生态文明当前需要从三个方面着手,一是加强生态环境保护,二是强力推进循环经济,三是努力构建生态型社会。
三、建设生态文明要加强生态环境保护
保护环境实质上就是保护经济和发展,也就是保护生产力。良好的生态环境是构成生产力、生态美学、生态文化等的基本要求,是优化人居环境,改善投资环境,实施可持续发展的重要支撑。
我县土地肥沃,农业基础较好,近年来,以棉纺织为龙头的工业发展迅猛,过去一些粗放的经济行为给生态环境造成了一些创伤,因此建设生态文明首先就是要防治环境污染,防止生态退化,这也是最基本的要求。多年来,为推进污染防治和生态保护,我县己采取了积极措施,从调整结构和布局,淘汰落后能力,推进清洁生产入手,通过法律、行政、经济、技术、市场等手段推进污染防治和生态建设,对各类污染源采取关、停、并、转、迁、治等不同措施,并且县财政投资6千多万元建设了污水处理厂和垃圾处理场,对城市污水进行综合治理,对城市垃圾实施无害化处理,逐步解决了县域水、空气、噪声污染以及生态破坏等环境问题。为了防止低水平重复建设和新的环境问题,对建设项目实施环保“第一审批权"和“一票否决权",对重点污染源实施全方位监督和高科技监控,实行排污总量控制和排污许可制度,进一步加大了执法力度,严厉打击各类环境违法行为,为生态建设扫清污染障碍。
在生态保护和建设方面,一是对生态退化区实施恢复,利用生物和和措施,增强水土保护能力和生态效益,对土地进行整理,对耕地保护,因地制宜推进绿化,结合我县实际,要加快人工植被营造,发展绿发,种植环宅林、环村林、环水林、环路林,不断完善生态调节系统。二是通过生态示范区带动生态农业的发展,以蔬菜、花生、棉花等产业基地为依托,加快农业化步伐,大力推广先进农业科技,发展高产、优质、高效、生态、安全农业,在确保农业增效,农民增收的同时,保障农村生态环境安全,建设生态县。三是通过优美城镇和文明村建设促进村镇、生态经济发展和人居环境的改善。按照优美城镇的要求,开展国家、省、市级优美城镇创建活动,提高城镇发展品位。
四、建设生态文明要强力推进循环经济发展
发展经济是生态文明建设的保障条件,而只有发展循环经济才能符合生态文明的要求,因此生态文明建设必须大力发展循环经济。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,以低消耗、低排放、高效益为牲,符合可持续发展理念的经济增长模式。如何把传统经济“资源一产品一污染排放”这种物质单向流动的经济活动,转变成“资源一产品一再生资源”物质循环流动的过程,是循环经济的内涵和目的。发展循环经济一是要遵循减量化原则,减少原料、能源投入,减少污染排放。二是要遵循再使用原则,防止一次性产品和包装造成的资源浪费和污染;三是遵循再循环原则,要求生产过程中产生的废物和产品使用后能回收循环利用。生态文明要求经济发展必须以清洁生产为驱动,推进循环经济。
以清洁生产推进循环经济
清洁生产是指采取改进设计,使用清洁好能源和原料,彩先进的工艺技术与设备,改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或避免生产、服务和产品使用中污染产生和排放,减轻或消除对人类健康和环境危害,实施清洁生产是发展循环经济的重要措施。我县新纺集团公司正积极开展清洁生产审核,直到了很好的示范带动作用。下一步要利用产业政策和环保政策驱动,按照《清洁生产促进法》的要求,发挥新纺集团公司示范带动作用,配套完善鼓励政策,调动各行业清洁生产积极性,引导企业走清洁生产之路,从而实现节能降耗,减少污染排放,增加生产经营效益,加快工业循环经济发展。
提高工业园区循环经济水平
园区经济是提升循环经济发展水平的重要途径,它有利于资源能源合理配置,有利于促使横向共生企业或产业,按照废物资源化链条关系,在各自清洁生产的基础上,通过政策引导、市场配置,形成物质良性循环,有利于发挥规模与综合效益,也有利于废物资源化利用和污染集中治理,对实现经济与环境的双赢具有重要意义。我县的纺织工业园区“模块”已初具规模,但很不完善,尤其是资源能源综合利用和污染综合防治方面。为此,我县的纺织工业园区要进一步健全服务管理机构,加强园区基础设施建设,加强政策引导,技术指导和准入管理,逐步完善资源能源循环利用链条,发挥规模化、集约化优势,降低废物排放,把工业园区打造成一流的发展循环经济的平台。
做活县域整体循环经济文章
一是农工商一体化经济。通过市场机制在更大的空间形成农工商一体的产业化循环经济体系,发挥新野粮食、蔬菜、畜牧产品生产基地优势,把农业和工业、原料和产品,废物和资源紧密结合在一起,促进产业之间的联合,产业内部的纵深,培育新的经济增长点。
关键词:物理学习态度;大学物理;教学模式改革
一、前言
由于学生的学习态度决定着学生的学习方向、进程以及学习效果和质量,当教师进行课程模式改革时,有必要关注学生学习态度移动方向,寻找有效的策略,促进学生学习态度的正向发展。
1.物理学习态度的含义
从认知因素的角度看:学习态度就是学习者对学习对象的价值判断,这种价值判断构成学习态度的基础。从情感因素的角度看,学习态度就是学习者对学习对象的情绪反映。我们在研究中,把物理学习态度定义为:通过物理课程学习形成的对物理学本质的观念和信念,产生的情绪、情感以及个体学习行为的倾向。
在过去的20年,国外物理教育研究领域对学生物理学习态度和学生对物理学科信念的研究产生了很大的兴趣。研究表明:学生对物理学本质的认知和他们物理学习态度,对学习结果有直接和显著的影响[1,2]。学生认为物理是由大量的概念组成,这些概念之间互不关联,他们就采用死记硬背物理概念和机械地使用公式求解题目的方法学习物理。相反,物理学专家坚信物理是由一些最基本的定律构成,大量的物理概念和原理都是以这些基本定律为核心,他们认为在学习物理时必须理解物理概念和原理与这些基本定律之间的本质联系。当学生对物理学本质的理解和认知接近物理学专家时,他们学习物理的方式就会从最初的死记硬背转变为深入理解概念意义并关注概念之间的本质联系。
2.物理学习态度测试量表
本研究使用国际公认的卡罗拉多科学(物理)学习态度的测试量表(Colorado Learning Attitudes about Science Survey 简称CLASS)[3],CLASS是美国科罗拉多州立大学在2006年研制的5点李克特量表(Likert scale),量表分为8个维度:个人兴趣(Personal Interest)、物理与现实生活的联系(Real World Connection)、一般问题的解决(Problem Solving General)、解决问题的自信心(Problem Solving Confidence)、复杂问题的解决(Problem Solving Sophistication)、意义理解(Sense Making /Effort)、概念理解(Conceptual Understanding)、概念应用(Applied Conceptual Understanding)、每个维度包含若干个题目,量表一共有42个题目,其中一个题目是用于检测学生回答测试是否有效,其余41个题目用于用来测试学生在学习物理过程中形成的对物理学本质的观念和信念及物理学习态度,CLASS是通过把学生的观点和物理学专家的观点比对来评价学生。题目开发者使用超过5000个样本做了严格的信度和效度检验,是目前在世界上被广泛应用的量表。本研究使用该量表的中文版是经过严格的量表翻译程序:先从英文翻译成中文,再由一位之前并不知道CLASS的人,将中译稿翻回英文后与原稿比对,检查两者的一致性,以确保中译文本的准确性[4]。
3.教学模式改革
近年来,我们对我校大学物理课程进行了一些系列的改革,结合国内外的先进教学经验,设计了大班课堂互动教学模式[5],在大班课堂教学中实现学生自主学习、合作学习、师生的互动、生生互动,构建了一个以学生为主体的启发式、激励式、参与式的“新的教学模式”。
二、研究方法和样本
我们使用CLASS,利用前、后测的方法,将实验班和对照班进行数据比较。在实验班我们使用新的教学模式,对照班中仍然使用传统的单一讲授的教学模式。我们对比传统教学模式,研究使用新的教学模式对学生物理学习态度的影响。两个班的学生都是来自同一个专业,它们除大学物理课程外其他课程基本一样,从而排除了学生学习其他课程的差异对这项研究的影响。我们在开学的第一周和课程结束后使用CLASS对学生进行了前、后测,对照班一共有114名学生(女79、男35),参加前测、后测并且两个答卷都有效的学生人数(配对样本数)是94人(女69、男25)。实验班一共有106名学生(女70、男36),配对样本数是95人(女62,男33),我们对两个班的配对样本进行比对研究。
三、研究数据和结果
1.CLASS总分变化
CLASS是通过把学生的观点和物理学专家的观点比对来评价学生,表一是两个班学生CLASS的前、后测的总分平均值及其分数变化(后测分数减去前测分数)。
从表1对照班的数据中可以看出,使用传统教学模式讲授一个学期大学物理课程,学生CLASS 的总分下降了4.4%,配对样本t检验结果是t = -3.17, p = 0.002。说明前、后测平均分之间的差异在统计上是显著。这个结果与国际上已有的一些研究结果相一致,例如W. K. Adams(2006)使用CLASS研究发现,大多数的物理课程的教学效果是使学生的CLASS分数负向移动[3]。
相反,从表1中实验班的数据中可以看出,使用新的教学模式,学生CLASS的总分升高了2.8%,使用配对样本t检验的结果是t = 2.15,p = 0.034,表明前、后测平均成绩之间的差异在统计上是显著,说明新的教学模式使学生CLASS总分数升高,学生物理学习态度发生了正向移动。
2. CLASS的8个维度上分数变化
如前所述,CLASS量表由8个维度构成,依次分别是1—个人兴趣、2—物理与现实生活的联系、3—一般问题的解决、4—解决问题的自信心、5—复杂问题的解决、6—意义理解、7—概念理解、8—概念应用。为了研究总分变化的原因,我们对CLASS的8个维度分数的变化做详细研究,图1是对照班CLASS前、后测分数在8个维度上的分数变化,8个维度的分数全部是负向移动,其中“5—复杂问题的解决”、“7—概念理解”、“8—概念应用”三个维度的变化在统计上最显著。
图2是实验班CLASS前、后测分数在8个维度上的变化,8个维度的分数中只有“2—物理与现实生活的联系”一个维度是负向移动,但统计上不显著;其余7个维度的分数全部是正向移动,其中“1—个人兴趣”、“3—一般问题解决”两个维度的移动在统计上是显著的。
四、结果讨论
1.传统教学方法中的问题
表2中列出CLASS 测试中的一些题目,使用传统教学模式讲授一个学期大学物理课程后学
生在这些题目上同意专家观点的人数明显减少,分数降低,直接导致学生的CLASS总分和“复杂问题的解决”、“概念理解”、“概念应用”的三个维度分数的显著性下降。
从表2中可以看出,学生在题目1、3、22、29、36上前测得分不高,后测分数变低,数据表明:在学习课程之前大约有一半左右的学生在这些题目上不同意物理专家的观点,存在的主要问题是:学生在学习物理时简单记忆公式、知识点和题型,很少尝试多角度理解物理概念,不使用物理知识解决日常生活中遇到的物理问题,知识迁移能力差,这些都是中学阶段应试教育产生的结果。然而,学生进入大学,在经过一个学期传统教学模式物理课程学习后,问题不仅没有得到改善反而变得更加严重,到学期末的时候,存在上述问题的学生由学期初的1/2增多至2/3。
2.教学模式改革有效改善学生物理学习态度
(1)教学模式改革解决了传统教学中存在的一些问题
图3显示了表2中的7个题目,在使用传统教学模式和新的教学模式讲授一个学期大学物理课程之后学生CLASS题目得分的变化。如前所述这7个题目的分数在一学期传统教学模式的课程之后都是降低的;相反,使用新的教学模式一学期后学生在其中的3、13、19、22、36五个题目的后测分数与其前测分数相比是增加的;其余的两个题目:1、29的分数仍然是下降的,但是相比传统教学模式,其下降的幅度变小。数据表明:新的教学模式可以解决传统教学模式中存在的大部分问题;在死记硬背物理概念和题型、机械地使用物理公式解题两方面存在的问题,由于学生受到之前的学习经验的影响太深,彻底改变需要更长的时间。
(2)教学模式改革促进学生物理学习态度正向发展
表3中列出CLASS测试中的一些题目和它们分数的变化,使用新的教学模式后,学生在这些题目上同意专家观点的人数明显增多,直接导致学生的CLASS总分和“个人兴趣”、“一般问题解决”的两个维度分数的显著性上升。为了便于比较,表3中同时给出相应的题目在使用传统教学模式教学一个学期后分数的变化。
结合图3和表3中的数据可知,通过教学模式的改革,改善了学生对物理本质的认知和他们学习物理的方法,具体表现在三个方面:(1)学生意识到物理知识之间是存在相互关联,学习物理时不再机械地使用公式而是深入理解概念、彻底弄清楚事物的来龙去脉。(2)学生在学习过程中不再是简单地记忆知识,而是通过将新知与其他信息或自己已有知识相关联,赋予新知以意义。(3)学生意识到物理与生活密切相关,认为物理知识和推理能力对日常生活有帮助,喜欢琢磨日常生活中所经历的物理问题,深刻地理解物理规律,学习物理的兴趣提高。
综上所述:在传统的教学模式中学生被动接受知识,很少考虑物理概念之间的关联,他们在学习中死记硬背物理概念和题型、机械地使用物理公式解决问题,不会迁移,不联系实际。新的教学模式要求自主学习和合作探究,是一个以学生为主体的启发式、激励式、参与式的教学模式,学生在学习物理时学生不再是简单记忆知识,而是自己构筑知识、发现知识、转变知识和扩展知识,从而改善了学生对物理本质的认知和他们的学习方法,促进了学生物理学习态度的正向发展。
参考文献:
[1] D. Hammer and A. Elby(2003), Tapping epistemological resources for learning physics, J. Learn. Sci. 12, 53.
[2] B. Hofer and P. Pintrich (1997), The development of epistemological theories: Beliefs about knowledge and knowing and their relation to learning, Rev. Educ. Res. 67, 88.
[3] W. K. Adams, K. K. Perkins, N. S. Podolefsky, M. Dubson,N. D. Finkelstein, and C. E. Wieman (2006), New instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics: The Colorado Learning Attitudes about Science Survey, Phys. Rev. ST Phys. Educ. Res. 2, 010101.