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一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
RT-PCR检测耐药相关基因MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA的表达取对数生长期细胞,TRIzol试剂提取细胞总RNA,反转录试剂盒合成cDNA,SYBYGreen方法进行实时荧光定量PCR实验。引物设计由Invitrogen公司合成,见表1。PCR反应体系:cDNA1μl,2×SYBRGreenPCRMastermix12μl,引物F/R(上下游引物的终浓度各为15pmol/μl)各0.3μl,DEPC水11.4μl,共25μl。PCR循环设置:50℃2min95℃10min(95℃15s60℃1min)×40个循环(生成扩增曲线)95℃15s60℃15s95℃15s(生成溶解曲线)。SDS2.2软件分析处理数据,管家基因校正目的基因的表达,得到相对定量结果。1.6耐药细胞的保存耐药细胞SKOV3/TAX30分别冻存于含0、10、30nmol/L紫杉醇药物的冻存液里。于冻存后1、3、6月分别复苏细胞,观察复苏情况,MTT法检测IC50。1.7统计学方法对有关数据采用SPSS13.0软件进行独立样本t检验(independentsamplet-test)、单因素方差分析(OnewayANOVA),P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1耐药细胞的建立
SKOV3经300μg/ml大剂量的紫杉醇作用2h后,大部分细胞死亡漂浮,剩余细胞肿胀,伸出树枝状突起呈蜘蛛状,胞质见空泡形成、颗粒增多。少量存活的细胞克隆生长,恢复生长至对数期消化传代,再进行下一次冲击;SKOV3经10~30nmol/L小剂量的紫杉醇作用24h,约50%的细胞死亡,细胞体积增大,形态不规则,胞质内颗粒增多,贴壁性变弱,给药24~72h内最明显,96~120h后逐渐恢复原状。经两种诱导方法获得的耐药细胞系,分别命名为SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30。
2.2耐药细胞的生物特性
2.2.1耐药指数MTT实验结果显示,耐药细胞及其敏感细胞的IC50值及耐药指数,可见小剂量浓度递增诱导的耐药细胞SKOV3/TAX30耐药性较强,见表2。2.2.2平板克隆形成实验在无药物作用时,SKOV3敏感细胞较两种耐药细胞系的克隆形成能力强,见图1A的d组,SKOV3敏感细胞的克隆形成数为(934±16.37),SKOV3/TAX300的克隆形成数为(440±13.75),SKOV3/TAX30的克隆形成数为(579±9.50)。与敏感细胞SKOV3相比,两种耐药细胞克隆形成数少,差异有统计学意义(P均=0.000),见图1B。而在相同浓度紫杉醇作用下,耐药细胞形成的克隆明显多于敏感细胞。在紫杉醇浓度为5nM时,SKOV3/TAX30可形成(1206±9.50)个克隆,SKOV3/TAX300可形成(870±32.30)个克隆,而SKOV3形成的克隆数仅(202±6.08),差异有统计学意义(P均=0.000);当紫杉醇浓度进一步升高为50nM和500nM时,SKOV3/TAX30和SKOV3/TAX300形成的克隆数仍明显高于敏感细胞SKOV3。紫杉醇浓度为50nM时,SKOV3细胞与SKOV3/TAX300细胞形成的克隆数相比,差异有统计学意义(P=0.013),SKOV3细胞与SKOV3/TAX30细胞形成的克隆数相比,差异也有统计学意义(P=0.000);紫杉醇浓度为500nmol/L时,SKOV3细胞与SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞形成的克隆数相比,差异有统计学意义(P=0.009、0.0001),见图1B。2.2.3生长曲线倍增时间的差异SKOV3敏感细胞和两种耐药细胞系在相同条件下培养7天,细胞增殖产生一定的差异。耐药细胞的生长较敏感细胞减慢,生长曲线的斜率减小,见图2。同时,根据生长曲线计算出SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞的倍增时间分别为28.90h、24.0h,与敏感细胞的倍增时间20.84h相比也有所延长。
2.3耐药相关基因
MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCA在各细胞中的表达MDR1、BCL2L1、LRP、PRKCAmRNA在SKOV3、SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30细胞中的相对表达丰度见图3A、3B。两种耐药细胞中,MDR1的表达明显增高,提示SKOV3/TAX300、SKOV3/TAX30对紫杉醇的耐药与MDR1高表达有关。SKOV3/TAX300细胞中PRKCA、LRP的表达均高于SKOV3细胞,差异有统计学意义(P=0.016,P=0.005),BCL2L1的表达与敏感细胞比较,差异无统计学意义(P=0.815)。而SKOV3/TAX30细胞的PRKCA、LRP的表达与敏感细胞比较差异无统计学意义(P=0.154,P=0.206)。BCL2L1的表达低于敏感细胞(P=0.001),见图3B。以上数据表明不同诱导方式导致耐药细胞发生不同生物学变化,可能存在不同的耐药机制。
2.4耐药细胞的保存
耐药细胞SKOV3/TAX30分别冻存在含有0、10、30nM紫杉醇的冻存液中,于冻存后1、3、6月复苏,检测IC50,见表3。1、3月后检测结果提示,在3种药物浓度条件下的细胞IC50没有明显区别,但冻存6月后,无药冻存组的耐药细胞与两种加药冻存组的细胞比较,其IC50明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。同一个药物浓度条件下,无药冻存组的耐药细胞在冻存6月时,出现耐药性下降,而两种加药冻存组细胞在6月的冻存过程中,细胞IC50虽然出现轻度下降,但差异无统计学意义。
3、讨论
3.1耐药细胞的建立
本实验结果提示:增加给药剂量、适当延长无药间歇期,可能延缓细胞的耐药性。由于大剂量冲击诱导与临床治疗模式相似,临床上体内耐药指数≥2倍即足以导致化疗失败[5],因此大剂量冲击诱导产生的耐药细胞虽然耐药指数较低,也是模拟临床耐药的良好模型。
3.2耐药细胞的特性
本研究的结果表明:在无药物作用时,SKOV3细胞的集落形成能力强于两种耐药细胞SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30,但在不同浓度紫杉醇药物条件下,耐药性最强的SKOV3/TAX30集落形成能力也最强,而敏感细胞SKOV3的集落形成能力最弱,此结果与MTT法检测的耐药性一致。紫杉醇的作用机制是促进微管蛋白二聚体装配成微管,抑制纺锤体形成,将细胞阻断于G2/M期,细胞的有丝分裂异常或停止,使多核细胞的形成增多[6]。诱导的过程中耐药细胞膨胀、形态不规则、细胞体积的增大可能与细胞群体中多核细胞的增多有关。本研究的生长曲线实验中,SKOV3/TAX300和SKOV3/TAX30的倍增时间分别为28.9、24.0h,与敏感细胞SKOV3的倍增时间20.84h相比有明显延长,显示耐紫杉醇的卵巢癌细胞生长速度减慢。细胞周期的阻滞,除导致一些细胞周期特异性药物失效外,肿瘤细胞处于相对静止状态,易对化疗药物产生耐受。
3.3耐药相关基因的检测
卵巢癌紫杉醇耐药机制的研究中,多药耐药(multidrugresistance,MDR)一直是热点。多药耐药是指对一种药物具有耐药性的同时,也对其他结构和作用机制完全不同的化疗药物产生交叉耐受的一种现象。多药耐药的产生是一个多因素的过程,主要包括:(1)细胞内有效药物浓度的降低;(2)细胞内药物活性的改变;(3)凋亡的抑制;(4)肿瘤细胞微环境改变化疗敏感度。P-gp是多药耐药基因MDR1编码的相对分子质量为17kD的一种跨膜糖蛋白,其功能是使细胞内药物浓度降低,药物的作用减弱或丧失,细胞由此获得耐药性。与大多数其他化疗药物的多药耐药机制相似,紫杉醇作为P-gp的作用底物之一,其耐药机制与MDR1基因扩增导致的P-gP高表达密切相关[7-8]。肺耐药相关蛋白LRP是在多药耐药的肺癌细胞株中发现的与MDR相关的非糖蛋白,相对分子质量为110kD,能阻止药物通过核孔进入细胞核,避免其作用于核内靶点,药物运送到胞质的囊泡中,再通过胞吐作用将药物排出体外,从而发生紫杉类药物耐药[9-10]。凋亡抑制基因也参于紫杉醇耐药。BCL2L1基因,全称为BCL-2样1基因(BCL-2-like1),编码蛋白属于BCL-2蛋白家族,BCL-2蛋白家族通过抑制肿瘤细胞凋亡,导致耐药性[11-12]。PRKCA基因为蛋白激酶Cα(proteinkinaseCalpha),也被称为PKCA、PRKACA、KPCA、AAG6。细胞过度增殖和抗细胞凋亡机制障碍都可导致肿瘤进展和耐药现象发生[13]。另外PKC的作用是使底物蛋白磷酸化而活化,p-gp是PKC的作用底物,当其表达增加或活性增强时,可使大量的P-gp磷酸化而活化,从而产生耐药性。本研究结果提示。SKOV3/TAX300细胞PRKCA、LRP的表达均略高于敏感细胞。但SKOV3/TAX30细胞的PRKCA、LRP的表达与敏感细胞比较差异无统计学意义。BCL2L1在SKOV3/TAX30细胞的表达低于敏感细胞,但SKOV3/TAX300细胞中BCL2L1的表达略高于敏感细胞,结果提示不同方式诱导的耐药细胞,可能存在不同的耐药机制。
3.4耐药细胞的保存
自主的学习能力就是学生开始主动地去尝试着学习新的知识,这主要是靠学生在平时的学习中,根据自己的思考,形成的一种能力.学生只要积极主动地思考学习过程中遇到的各种问题,就会表现出很强的上进心和探究精神.高中物理新课标强调,教师在教学过程中要注重学生自主学习能力的培养,这也是素质教育的要求.具有自主学习能力的学生,才能更加适应社会发展的需要.在这样的要求下,教师要不断地创新自己的课堂教学方式,抛弃传统的旧的教学理念,把学生的自主学习能力的培养体现在物理课堂教学中,让每个学生都掌握一种适合自己的自主学习方法,促进学生个性的发展.在高中物理教学中,教师要不断地引导学生进行独立思考和主动探究,鼓励他们进行自主创新.物理是一门比较接近实际的自然学科,教师要引导学生把学习放在生活当中,学会自主探究生活中的物理现象.
二、营造教学情境,激发学生自主学习的兴趣
自主学习,更多的是一种兴趣的引导下的主动学习.学生要具有自我管理、自我监督的能力.主动学习是学生学习的一种重要的品质.“知之者不如好之者,好之者不如乐知者”.自主学习就是一种乐知的学习过程.学生主动要求去学习,就会对学习产生浓厚的学习兴趣,能够有效地促进学生的学习.在高中物理课堂教学中,教师要根据自己的教学安排创造适合课堂教学的情境,唤起学生的自主学习的思想动机,让学生在教学情境当中,发现自己感兴趣好奇的问题,并产生解答问题、解除疑惑的动力.这样教学,就会在一定程度上促进学生的学习,从而培养学生的自主学习能力.
三、明确学生自主学习的目的
高中物理教师,在课堂上除了要注意培养学生的自主学习能力之外,也要时刻记得学生自主学习能力的培养的目的和意义.教师应该结合学生的情况,合理地制定教学的目标,要将教学目标贯穿到教学过程中.例如,在讲“闭合电路的欧姆定律”时,教师要按照教学的具体要求,让学生通过学习明白电源电动势及电路的路端电压的不同测量方法.在进行教学准备时,教师要准备几个电源和不同的闭合电路,尽可能让学生能够通过自己的摸索和动手操作来理解这节课的主要内容.这样才是真正将自主学习应用到教学过程中.
四、勇于创新,把学生作为课堂教学的中心
在传统的教学模式下,教师一个人掌控课堂的一切,学生只是一味地接受教师讲解的内容,很少会真正参与到教学活动中.这样的“填鸭式”教学,学生只是课堂上的配角,在学生的心目中,自己的学习就是为了教师而学的.又因为高中生的心理原因,有时,教师越是要求他们学习,他们就越是不想去学习,教师越是想让他们认真完成任务,他们就越是应付性地做一些工作.这样的教学是很难取得想象中的教学效果的.根据新课改的要求,课堂教学要以学生为主体,教师在旁边做适当的引导和帮助,让学生能够主动去学习,热爱学习,并以学习知识、获得知识为自己的乐趣.在物理教学中,教师要让学生意识到自主学习的重要性,让他们尝试着去做课堂的主人,从而转变学生的被动学习的心理,这对于学生自主学习能力的养成非常重要.在高中物理课堂教学中,教师要以培养学生的自主学习能力为教学中心,突出学生的主体作用.同时,教师要在思想上充分认识学生的主体作用.在高中物理教学过程中,教师要尽量地让学生进行动手操作,促使学生积极参与教学活动.教师可以在学生动手进行实验的同时,将知识贯穿到其中,这样学生的学习兴趣就会得到激发,然后学生怀着浓厚的学习兴趣,根据教师的引导,去发现实验中的规律,再将自己的理解和课本上的总结进行比对,找到自己的不足之处.这样教学,学生就能深刻理解教学内容,认识物理学科中的一些思想和规律,学习效率自然得到提高.
五、结语
首先,我们要培养学生敢于提问的勇气。在教学过程中,可以介绍一些物理学家(如哥白尼、伽利略等)怀疑前人的事迹,从而激励学生要有质疑的勇气,对前人尚未揭示的事物和规律要有勇气发展的精神;并且要注意培养学生问问题的兴趣,消除学生“懒得问,怕问”的倾向,锻炼学生敢问的勇气。教师对学生的问题要认真对待,态度要和蔼。提出的问题———不论多肤浅、异想天开,或者有些提法是错误的,某些探索是失败的,我们也要对积极方面加以鼓励、帮助学生分析错误和失败的原因,杜绝从语言或行动上挫伤学生的积极性。教师应以“问题”为突破口。捕捉学生创新思维的“火花”“灵感”,推动学生不断发现和提出新问题,最终达到创新的目的。其次,教师要给学生提供一个轻松的环境,让学生没有压力地进行提问。教师应该与学生建立平等的伙伴性的师生关系,才能理解学生、尊重学生,做到真正的教学民主。当教师给学生提供一个轻松、温馨、活力、民主的环境时,学生的思维是活跃的;参与和融入的热情是高涨的;想法是有创意的。这使我们更加认识到尊重学生、了解学生、主动亲近学生的重要性。最后让学生懂得“尽信师不如无师”,教师也可能出错,教师也不能面面俱全。所以一定要带着思量、考究的心态去听教师讲课。让学生认识到学术研究没有贵贱之分,不要迷信权威。有时尽管教师讲了很多道理,学生也能理解,但提问时并不如人愿,这就要求教师对问问题的学生加以鼓励。对比较怕羞的学生敢于举手了,对于初次或极少回答问题的学生可以鼓励说:“学习上的东西只要你肯下工夫去研究它,没有神秘的。”犹豫不决的学生起来了,可以鼓励说:“看准了的东西就应该把握机会,提出自己的见解。”对那些提出问题,特别是有代表性的,要当堂表扬鼓励,保护他下次提问的积极性。对于提出的问题比较肤浅的,也应该耐心地给他讲解。对于那些敢于对教师的观点提出反对意见,对于教师的某些提法进行质疑的学生,特别要大力表扬。表扬他并不一定是因为他提的问题如何好,而是在表扬他的勇气,在保护他再次提问的积极性。长此以往,会回答问题的学生就会争着回答问题,原来不爱提问的学生也会跃跃欲试了。
二、要指导学生提问的方法与技巧
课堂上经常出现一种情况,学生敢问、爱问了,但提的问题却抓不住要领、提不到点子上,这就需要我们及时指导学生提问的方法,做好问问题的示范,要站在学生的角度去问问题,教师也可以用“以问代讲”的方式进行教育。例如,在讲授定滑轮的时候,我没有直接告诉学生什么是定滑轮,而是问学生:我们参加升旗仪式时,国旗是如何升上去的?学生很快回答利用滑轮。然后,我用一个模型让学生模拟了整个过程。接着提问:利用这个模型有什么好处?我引导学生:旗往上升,你往下拉,这样……,学生很快回答:改变了力的方向。紧接着,我让一个学生在空中称了两钩码的重力,又让他绕过滑轮进行测量,问他:两示数有什么关系?他说:“相等”。“也就是说这个滑轮是省力还是费力?”“不省力也不费力”。又问他:“这个滑轮是杠杆吗?”他想了一下告诉我:“是的,因为它能绕过定点转动,动力臂和阻力臂是他的半径,因为力臂是支点到力的作用线的距离。”又问他:“你们学了三种杠杆,它属于那种?”“等臂杠杆。”“省力不省力?”“不省力也不费力。”于是顺势请他总结这种滑轮的特点:1.改变了力的方向。2.等臂杠杆,不省力也不费力。最后我说:这种滑轮就叫定滑轮。通过示范,学生在今后学习时就知道怎样问问题了。学生提问一般都有一个从敢问到善问的过程,这也是一个飞跃的过程,只有多问、勤问,才能实现这个飞跃。
三、巧妙设问,激活学生思维
在教学过程中,教师要善于把需要解决的新问题,有意识地、巧妙地寓于各种各样符合学生实际情况的旧知识中,在他们心理造成一种悬念,从而引发他们的好奇和思考,激发他们的认识、兴趣和求知欲,培养他们进行创新学习。学生只有处于一种“心求通而未得”的境地,才能产生求知欲,才能产生认知冲突,才能促使学生积极主动地思考。因此,问题是提高学生学习能力的基础,是创新学习的关键,所以教师要巧妙设问,激活学生的思维。例如,我们在学习了机械能的转化后,用什么办法把鸡蛋从三楼扔下来不破碎?学完压强和浮力后,将来人会不会像鱼一样在水里生活?学了能量与可持续发展后,能不能直接将地球的内能转化为电能供人类使用?讲到杠杆的平衡条件时提出“为什么秤砣虽小压千斤”?并进一步提出,有的小商小贩”扣称”通常用那些手段?利用了什么原理?接着引导学生列出杠杆的平衡条件表达式,画出杆秤杠杆示意图。
四、结语
小学升初中是一个角色的转变,初一进入初二是知识又上了一个新台阶,他们将接触一门新的学科——物理。如何吸引学生,培养其学习物理的兴趣?某些老师认为树立威信最重要,因此在第一节师生见面的开场白上,多数老师都宣布了“铁”的课堂纪律,课堂上的要求,以及学习物理的重要性,和对将来中考的影响,也许这种方法保证了以后的课堂纪律,但这样必然对学生心理产生负面影响,也不利于学生发展,学生处处小心,担心自己出错或学不好物理影响将来中考,不利于发挥学生学习的积极性和主动性。更不能提高学生的学习兴趣。因此,第一堂课的第一印象非常重要,老师应该是和蔼可亲的,而不是又凶又恶的“老虎”。师生之间应建立“平等对话,共同发展”的关系,这样才能激发起学生学习物理的兴趣。在第一堂师生见面课的时候应从以下几个方面讲起。如作一些简要的自我介绍;简要的纪律说明,强调作业要求等;特别是介绍有关物理的一些趣事,例如筷子放入装有水的碗中看起来是弯折的,这是光的折射;“天狗吃月”是光在同一种均匀介质中沿直线传播;我国的万里长城以及埃及的金字塔的修建是用什么工具来运输此庞大的石头;死海不死的原因;第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000m高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,以为是一只小昆虫,敏捷地把它抓了过来,令他吃惊的是抓到竟是一颗德国的子弹。为什么飞行员能抓住一颗子弹呢,你学了运动的相对性后,你也能像飞行员一样抓住一颗子弹的。军事上上使用的核潜艇,宇宙飞船,过山车等与物理有关的知识。上知天文,下晓地理。可以讲到下课铃响,让学生感到一游未尽。一节课下来,会让学生认识到老师知识渊博,同时对老师产生敬佩心理。自然会对物理学习产生兴趣,觉得物理非常有趣,一心的想要学物理。“万事开头难”,好的开头已成功了一半。
二,上课之门
在教学过程中不仅要教书,还要注意育人。而有些教师只注重了知识的传受,忽约了对学生的思想教育。利用物理课本上编写的一些科学家好学的精神对学生进行教育,既可以激发学生的学习兴趣,又达到教育学生的目的。如法国科学家安培好学的故事:有一次,他在路上边走边思考问题,猛一抬头,发现前面有一块黑板,不由喜上心头,马上掏出一支随身携带的粉笔,把脑袋中的问题计算起来,这块黑板向前移动了,安培一边跟着前移,一边计算着。渐渐的黑板移动更快了,这位专心的计算者也跟着跑起来。当他实在跑不动而停下来时,发现这并不是什么黑板,而是马车的后背。他望着车背上的公式渐渐远去,懊丧地叹了一口气“唉!可惜还没有算完。”当然课堂教学是完成教学内容的重要手段,教学“六认真”是必不可少的。除做好常规的教学外,针对整体基础水平差的学生,还应注意以下方面:
第一方面,上课前尽量了解学生情况,针对性备课,立足于课本,讲解尽量浅显易懂。课堂气氛要活跃,语言要风趣,幽默,提倡轻松愉快教学法。如以故事导学:用“猴子捞月”的故事引入平面镜成像;用“阿基米德鉴定黄冠”的故事引入密度的测量实验。课堂偶发事件的处理还要讲究艺术,注意随机应变,临变不慌,因势利导。有的老师遇类似情况就过于紧张,方寸大乱,不知如何是好,往往含糊其辞,敷衍搪塞,要么置之不理,消极回避:要么大动肝火,怒斥学生。转嫁危机,这些非但无助于问题的解决,反倒使问题复杂化,并影响老师在学生心目中的威信。如一位老师在连电路时,连好后灯泡不亮,下面的同学都在嘀咕,而这为老师没有慌,而是说前面我们已经学过电压表检验电路的故障,下面我们就用学过的知识来检查是那里出了问题。结果这位老师熟练的找出了毛病,同学们也佩服的笑了。由于老师的冷静而生智及时调整了教学过程,不仅没有影响教学进度,反而在学生头脑中巩固了用电压表检查电路故障这一技能。
第二方面,做好书上的演示实验,提高学生的兴趣。如人们拿着鸡蛋的时候都小心谨慎的,但如果将鸡蛋握在手中即使用较大的劲也压不坏。在演示的时,可以叫一位力气较大的同学来完成,让学生觉得实验的真实性。再解释其中的道理是因为在压力一定时,受力面积越大,压强越小的原因。再比如说,讲蒸发吸热时,让学生自己在手臂上涂上酒精亲身体验蒸发吸热的感觉,让他们身临其境。再发两支温度计给学生,将其中的一支涂上酒精,待一会后,对比两支温度计的示数,让学生自己得出结论,验证蒸发是一个吸热的过程。
第三方面,对于学生实验更应该认真对待,让学生亲自参与,亲自动手,培养学生的动手能力。如在上串并联电路时学生就很感兴趣。老师在演示的时候,就伸长脖子在观察,如果让他们自己去连接电路,则一定会有很高的兴趣,因此,我们在讲解后应该放手让学生自己去完成实验。如在研究凸透镜成像的特点时,一些老师是先总结了透镜成像的特点,再让学生去做实验,这样学生带着结论去完成实验不利于发挥学生的探究能力。在上这一内容时可以调整一下,先让学生去完成实验,再和老师一起总结。这样更利于发挥学生的探究能力,也充分调动了学生的兴趣。我们还可以利用生活中常见的物品来做一些有趣的小实验,激发学生的兴趣。如用废牙膏皮来完成“核潜艇”浮沉实验。用
气球来演示力的作用效果实验等。
第四方面,还要注意晓之以理,动之以情。莎士比亚说过“赞美是照在人心灵的阳光,没有阳光,我们就不能生产”。廉姆杰尔说过“人性最深切的需求就是渴望别人的欣赏”所以对于差生,我们应该善于发现他们的闪光点并及时加以表扬鼓励,增强他们的自信心。如我校某班有一位成绩差的学生,但对体育特别爱好,在一次运动会上为班上夺得了多项第一,老师发现后给与他肯定并说如果他把这种勇于拼搏,不怕吃苦的精神放到学习上,那你的成绩一定会提高,一定会迎得老师和同学的赞扬。结果这位同学受到老师的赞扬和鼓励后,刻苦学习,成绩一直上升,后来考入了某重点体院。教师一句赞扬的语言,一个鼓励的眼神,一次颔首的微笑,一个肯定的动作,一次低难度的考试,都可以使差生体会到鼓励,信赖,满意的情感,从而树立起学好物理的自信心,促使他们逐步转化。
三:课后作业处理
在新课程标准背景下,布置作业不能仅限于书本知识或理论知识,必须加强课程内容与学生生活以及现代社会发展的联系。减少死记硬背,机械训练。我在我校06级二班试着这样实验了一个月,同时进行了一次检测,从分析看,根据我校情况,不能完全丢掉死记硬背机械训练,因为有一部分学生的基础太差,还不能完全丢掉课本,相反的在这方面还应加强。因此在布置作业时应从以下方面着手。为了避免出现优生“吃不饱”,学困生“吃不了”,采取分层次布置作业,向不同层次的学生推荐作业范围,让学生在不同范围内自由选择,只限最少题量,而不作同一要求,分选做题和必做题。让有精力的学生做更富有个性的作业。要求基础差的同学记住书上的公式,定义等知识点。
针对整体基础差的学生,从以上方面进行加强,多花精力,晓之以理,动之以情,激之以行,一定能启发学生强烈的求知欲望,提高学生对物理的学习兴趣,从而提高他们的学习成绩,全面完成义务教育的教学任务。