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生物理论全文(5篇)

生物理论

第1篇:生物理论范文

动物实验是生物医学科研与教育的基础手段之一,生物医学的每一个重要发展和进步,基本与动物实验有关。在对于新近发生的病变如何采取措施时,动物实验也发挥着至关重要的作用。而实验中动物作为“活的精密仪器”其使用量也在日渐增加。借助于动物实验,人们已经在研究生物医学技术方面做出了巨大成就,而这种成果也对人类文明的发展和进步产生了巨大的推进作用。为进一步落实科学发展观,努力构建和谐社会,加速实施科技创新兴国战略,在实验的研究中,必须了解动物实验中动物的生物安全,动物必须享受到物的福利与伦理[1]。

1实验动物的生物安全问题及防护

在生物医学领域研究中,动物实验是一项存在一定风险的科学活动。实验动物的生物安全风险不仅来自于传统的实验动物技术操作,也包括施加于实验动物的各种现代生物技术[2]。在实验过程中,各类生物危害因素高度密集,加之动物实验的设备、环境条件复杂,人员操作习惯和技术水平参差不齐,经常出现各类不可预见的情况,对生物危害因素的控制难度相对较大[3]。在动物实验中,大量采用了各种实验动物、转基因模型动物和牲畜、禽类等,但普遍存在实验动物的安全管理问题。因此,实验动物的生物安全及相应的防护措施尤为重要。

1.1实验动物的生物安全问题

1.1.1动物性气溶胶动物性气溶胶是指来源于动物的气溶胶,无论是感染性动物实验或非感原动物实验,还是一般的动物饲养和转运,动物性气溶胶是实验动物科学工作中最重要的生物危害来源之一。动物性气溶胶具有广泛传播、不易防范的特点,是研究动物系统内人兽共患病病原、流动传染病病原、感染性动物实验中的实验性病原菌和各种高致病性细菌传染的重要途径[4],也是人类接触动物致敏原的重要途径。

1.1.2意外创伤被实验动物抓咬、顶撞、挤压致伤是人在操作实验动物时常见的受伤原因。意外创伤也常常发生于使用注射器、尖锐的手术器械等进行动物实验的过程中,由于不谨慎、欠熟练或意外而造成操作人员的伤害。动物相互打斗所致的意外创伤,也是动物安全问题的诱因之一[5]。

1.1.3外界生物入侵与意外释放的实验动物实验动物设施是一个相对封闭的场所,并不能彻底杜绝外界各种昆虫和动物的进入,外界生物对设施内的生物安全可构成极大威胁。另一方面,入侵动物如果重新回到外界,也可能将设施内的生物危害向外扩散,如将感染性动物实验设施内的病原微生物带出设施并造成区域性的动物或人群感染,或者是重组DNA的意外释放。而实验动物的意外释放是指由于各种非预期的事件导致实验动物离开其生活的规定范围,包括笼具、饲养室和实验动物设施,从而脱离人的控制。意外释放通常源于动物的逃逸,有时也见于人为释放[6]。

1.1.4废弃物实验动物饲育及实验工作产生的“三废”,即废气、废液和固体废料中含有大量生物危害物质,在设施内积累可危害设施内的环境、动物和操作人员,一旦泄漏到设施外,后果可能不仅是污染环境,还会导致所在地区动物或者人群感染疾病,危及当地的公共卫生和安全[7]。

1.1.5人兽共患病动物是实验室中人兽共患病的主要传染源。目前大约有200多种动物传染病和150多种寄生虫病可通过动物或动物产品直接或间接传染给人类[8]。实验动物设施内发生人兽共患病对工作人员、实验动物都具有严重的危害,可导致感染动物及人的发病、死亡,以及科学研究的中断或失败,病原一旦逸出设施造成外界疾病传播和流行,还将危及公共安全。

1.1.6病原微生物除了200多种人兽共患病和实验性病原体意外感染[9],以及致敏原的干扰,实验动物还可能受到其他的动物传染性疾病的侵袭。实验动物使用过程中的病原微生物风险是一个不容忽视的问题[10]。对实验动物产生特异性的病毒、细菌等感染病原虽然并不能引起人的感染,但是,实验动物并非实验性死亡的主要因素,有时实验动物即使生存下来,也会由于疾病的消耗而虚弱,抵抗力减弱,易感性增高,在各种应激因素的共同作用下,给动物感染暴发流行埋下了隐患,最轻微的后果是带菌、带毒动物对研究观察的干扰。

1.1.7基因修饰动物运用现代模拟生物学技术手段实现基因改造、转移与重构的人体疾病模拟动物,既可能造福于人类的身体健康,又可能对人体健康和海洋生物品种及自然环境造成灾害[11]。特别是如果利用这些模型动物的科技人员并无法确保正确合理的运用技术和科学管理方法,使其逃逸到大自然中,与同类型哺乳动物进行遗传物质的交流与传代,其结果将很难预想。这可能会通过改善动物种类之间的竞争关系,而破坏原始种类生物多样性的天然均衡。

1.2防护措施

1.2.1建立完善的管理体系和制度动物实验企业须建立生物安全理事会和实验动物使用监督管理委员会,进一步完善和落实相关法规、标准,科学管理,规范操作。要建立完善的各项生物安全管理体系,包括实验室备案登记管理制度、实验动物引进、繁殖和运输管理、制定动物实验室操作规程、卫生防疫管理制度、研究废弃物元害化处置机制、突发性重大生物安全事件的紧急预案管理等[12]。

1.2.2抓好日常管理与培训做好实验室生物安全监测工作,做好实验室设备、仪器、安全设备监管与使用,监督消除隐患工作。强化实验室生物安全培训,传播生态安全理念,提高安全意识,包括制定实验室生物安全培训大纲、建立从业人员培训大纲等[13]。

1.2.3加强福利伦理委员会监管伦理委员会对动物实验结果的评审内容,须兼顾科研要求、动物利益、伦理学、生物安全性等方面的内容,对生物的安全性风险也要加以评价[14]。实验动物中心应当设置兽医管理队伍,发挥其在控制、防止和管理实验动物感染,特别是人兽共患病方面的功能及其对实验操作过程的监督作用[15]。

2关注动物的福利和伦理

近年来,动物福利意识和伦理观念越来越受到关注,在实验动物实践中处理好人和动物之间的关系,合理利用实验动物,依据社会的道德标准规范人类的行为是医学研究工作者需要关注的问题。在医学研究中,以动物实验的伦理原则来指导和规范科学研究工作,才能在动物实验中更好地体现实验动物的福利关怀[16]。

2.1实验动物伦理实验动物伦理是指人们对实验哺乳动物报何种看法的问题,也包括了人们对实验动物研究过程的深度反思,实验动物自身价值的分析,以及人们对实验动物道德基础的建立和道德行为标准的探讨。实验动物伦理学是在确保动物实验成果科学和安全的前提下,根据人类的活动对实验动物所产生的负面影响,在动物伦理学方面探究保护动物的重要性。其基本原则即为“3R”原则,包括Reduction(减少)、Replacement(替代)和Refinement(优化)[17]。“3R”原则已经成为生物医学研究中进行动物实验的职业道德标准,并在实际研究工作中得到了广泛的应用,对推动生命科学及其相关学科研究的发展起到了重要的作用,并成为实施实验动物福利伦理的核心[18]。

2.2实验动物福利实验动物福利是指研究动物与其周围环境协调一致的精神与生理完全舒适的状况,分为康乐与福利,前者强调实验动物自身体验到的良好状态,而后者则强调人类对实验动物康乐所采取的积极态度及采取的有效措施。满足动物需要是动物福利的第一宗旨,即使动物在康乐的状况下生活,目前广泛接受的动物福利是“5种”自由[19],分别为拥有不受饥的自由,拥有获取新鲜饮食和空气的自由,拥有生存健康的自由,拥有不受死亡、疾病、伤害、恐吓的自由,拥有能够自由开展所有正常行为的自由[20]。总之,动物伦理是人们赋予动物实验进行时所应遵循的道德准则,动物福利则是人们应该给予实验动物的有利前提条件。

2.3实验动物福利及伦理审查实验动物福利及伦理审查的基本准则是充分考虑动物的利益和研究人员的权益,在综合评估实验动物所受的影响以及合理利用动物需要的基础上,实施科学审计。包括了动物保护法、动物权益、科学伦理、科研需要、生态安全,特别是关于转基因动物伦理问题等各方面内容[21]。坚持了动物保护法原则,严禁无意义地滥养、滥用、滥杀实验动物,也禁止缺乏科研意义和社会价值或不必要的动物实验。

3结语

在生物医学研究领域中,保护实验动物的生物安全,不仅是保护工作人员自身免受感染和防止病原微生物的传播与扩散,还包括保护环境、自然资源和人类赖以生存的自然生态系统。同时也需要人们关注实验动物应该得到的福利待遇,希望人类给予实验动物更多的伦理考虑。

参考文献:

[1]PulinaG.Ethicalmeat:respectforfarmanimals[J].AnimFront,2020,10(1):34-38.

[2]张永斌,郭学军.高校实验动物与生物安全[J].畜牧与饲料科学,2016,37(2):91-93.

[3]谢忠忱,江轶,黄开胜,等.高校实验动物生物安全管理模式研究[J].实验技术与管理,2020,37(2):1-5.

[4]郑云昊,李菁,陈灏轩,等.生物气溶胶的昨天、今天和明天[J].科学通报,2018,63(10):878-894.

[5]魏强.动物实验中的生物安全问题[J].中国比较医学杂志,2015,25(6):75-78.

[6]李鹏辉,张宗兴,徐新喜.生物安全实验室初级防护设备和废弃物处理设备现状及发展建议[J].医疗卫生装备,2021,42(5):59-65.

[7]李润林,董鹏程,陈靖,等.实验动物废弃物无害化处理的现状和对策[J].中兽医医药杂志,2020,39(6):85-88.

第2篇:生物理论范文

一、高中物理教学目标设计

(一)高中物理教学目标设计现状

教学目标是课堂活动的出发点,也是教学目的要达到的教学结果。教学目标在教学表现上具有一定的引导功能,教师可以根据教学目标来计划实施教学策略。新时代课改要求学生全面发展,那么对学生掌握物理知识的认知,就必须要全面。在当前高中物理教学目标设计现状中,突出了很多弊端问题,比如一些物理在动词解释上比较模糊,教学目标的总体概念在范围上也比较抽象,而且在物理知识和技能上把握不够全面,从而教师在教学实践过程忽视了学生的思维方式和情感态度[1]。因此,教学目标在当前社会必须要受到足够的重视,这也是教育改革的必然趋势。在对一些省重点高级中学的物理课题研究中发现,有一半以上的教师认为“在教学中学生达到教学质量的基本要求就是实现教学目标”,尤其可见教学目标的重要性。

(二)高中物理教学目标设计的原则和要求

高中物理教学目标设计的原则就是根据教学任务的方向,让老师在教学过程中对教学任务的认知能更加清晰,并且在知识重点掌握上,根据实际情况来授课。高中物理教学目标设计的要求就是确定学生的主体地位,因而,高中物理教学目标设计的原则和要求就是充分发挥学生对知识的认知能力,在教学中能以学生为教学根本,做到因材施教,并且培养学生的综合发展和创新思维。

二、SOLO分类理论在高中物理教学目标设计中的应用

以SOLO分类理论为思想基础,结合运用到高中物理教学目标设计中,这一实践落实具有教学发展的现实意义,能反应和掌握学生对学习任务的认知表现。

(一)SOLO分类理论与高中物理教学目标的结合

本文结合物理课程《自由落体运动》为例,以SOLO分类理论在高中物理教学目标设计中的应用教学方法,来说明这一理论的具体作用。在自由落体运动的教学内容和任务的分配上,是采用实验演示来启发学生发现的。在不计较空气阻力的情况下计算物体谁落的较快,并在此基础上探究运动性质。本章的物理知识就是结合自由落体运动的主线,要求在知识和技能学习上观察学生层层递进的学习能力,并且在知识认识的梯度和难度上,老师发挥引导学生观察、实现和分析思考的职能,在学生研究运动轨迹时能化抽象为具体。根据SOLO分类理论可以制定三个阶段的分析数据:学习前认识结构水平、单一结构认识水平、多元素多角度多关联的认识结构水平,在学生实验认识上也要划分认识结构:认识、了解、掌握、迁移几个阶段。在最后运用SOLO分类理论关注学生的思维结构认知的发展,具体流程就是老师引导学生的实验兴趣,让学生积极的投入到实践当中,观察学生在实际操作中对事物认识的发展阶段,并且深化学生的理解能力。然后让学生接受自由落体运动的直线运动观念。以上的分析过程,表明高中物理教学目标设计中认识学生的思维结构发展水平要基于SOLO分类理论。

(二)SOLO分类理论对高中物理教学目标影响

高中老师通过SOLO分类理论充分的认知学生对事物每个阶段发展的了解程度,并且基于这种理论认识,来设计适合学生学习和发展思维能力的教学目标。在高中物理教学中,SOLO分类理论使学生的认识、反应、了解的过程在教学目标上展现的更加抽象化,让学校对学生学习的认识程度更加良好的把握,从而制定更切合实际的教学目标。SOLO分类理论对学生学习过程的描述层层递进,并且准确的反映了学生学习的发展过程,对学生掌握知识程度有了具体的了解,以及在教育层面上扩展出学生的学习需求。从而,让高中物理教学目标设计上能通过SOLO分类理论考察和分析学生解决问题的认知能力,希望本文的研究能让高中物理教学目标更好的优化和实现。

作者:王建国 单位:甘肃省兰州市榆中县第一中学

第二篇:高中物理教学方法创新初探

一、注重学生的主体性

1.学生要多动手实践

物理作为一门实践性很强的学科,在学习过程中要贯穿实践出真知的道理。学生在很好地掌握理论知识的基础上,还要拥有很好的实验操作技能。教师在教授完一个章节的理论知识后,应参考高中物理教学大纲的要求还有学校的实际实验条件,开设可以由学生自主完成的实验课程,通过这些亲自动手操作的实践课程,学生对相关知识的理解深度和广度得到很大提升,并且实际动手操作的实验能力也得到很好的培养。在进行电磁学的相关实验时,需要使用电流表、电压表、滑动变阻器等实验仪器,学生要掌握好这些仪器的使用原理及注意事项,在操作实验中,学生要记录好原始数据然后通过课后精密的计算得出结果,这样一来学生自主学习相关物理知识的能力提高了,理解更深刻了,学习效率自然也就提高了。

2.提倡学生合作学习

分组学习是新课标改革后新兴的教学相长的有效学习方法,学生间彼此的合作与交流不仅能够培养同学们的团队精神,还能够使其自主学习能力迅速提升,学习效率得到有效提高。高中物理教师通过对本班学生成绩的了解来制定合适的分组,不同程度的学生分成不同的小组,能够提高学习效率,更好的促进组员学习成绩的进步。

二、发挥教师的主导性

1.加强学生的实验创新能力

高中的物理学科是离不开实验的,实验能够给学生呈现出非常直观的物理现象,有些源于学生的生活,符合学生的认知经验,有些现象超出学生的预期,学生会产生质疑,促进物理问题的生成,再经过师生讨论研究,共同从日常生活素材中发现,学生就会觉得,其实物理研究离我们很近,物理问题就在我们的身边,并不是那么神秘。这可以增强学生对生活的热情、对物理问题的探究意识和能力。例如教师在向学生演示牛顿第二定律的推导过程的时候,课标要求学生采用控制变量法即可,但是这种方法在初中便已讲到,所以教师可以让学生自主设计实验,充分感受做实验的整个过程。

2.积极开展生活化教学

同时开展生活化教学,就是指教师在平时的教学的过程中,及时发现学生所掌握知识水平情况,对每一个学生做到有针对性的辅导与教学,在此过程中,教师要对生活中的元素进行充分的组织和应用,然后再反过来利用这些知识,来对教学中遇到比较难理解的原理进行阐述。并且在平时教学的过程中,鼓励学生们能运用自己所学到的知识,将学到的知识运用到现实生活中,对现实的问题拿出有效的解决方法。这就是处于高中物理教学过程当中生活化教学的实现。例如教师在教授力和运动的关系的时候,学生依据生活经验很容易产生这样错误的观点:物体间的相互作用力使物体运动起来。教师可以引导学生回想生活中的实例来解释刹车向前,启动后仰的原理,通过实验演示完之后让学生举例分析,指出惯性现象的有利方面,惯性现象的有害方面。

3.构建“开放式”教学方式,培养学生学习的合作性

所谓的开放式教学,就是教学通过设定一定的问题情境,让学生自主进行研究解决的过程。我国的素质教育要求学校要培养学生自主学习的同时,还要培养学生合作交流的意识和能力,对信息进行收集、分析,进而解决问题,让学生自主探究,发展研究性学习。

三、结语

以上所述,在实际生活中,要把课本中学到的理论知识灵活运用到生活中,我们要深刻的书理解本上知识的学习,对其进行充分咀嚼和吸收,以达到更高的水平。

作者:程蕾 单位:云南省昆明市官渡区第二中学

第三篇:高中物理教学中电子白板运用

一、电子白板对实验教学方面的促进作用

日常考试和高考中实验的得分率比较低,很大的原因就在于我校缺乏实验条件,学生没有进行实际操作,对实验的理解不透彻,而电子白板的出现将会弥补这种不足。电子白板拥有丰富的物理元件仪器图,便于实验过程的设计以及学生对学习过程的参与。例如在“打点计时器”实验教学中,通过白板的演示功能,是学生更容易理解其原理和操作时的注意事项。对于教材中一些实验改进中出现的器材,像光电门,气垫导轨,感应器等等,我们都可以给学生演示,提高学生学习实验的信心和兴趣。

二、教学具有针对性,提高课堂效率

(一)重难点突出,具有针对性

每节课都有重难点,传统的多媒体只是简单的播放,吸引不了学生的注意力。而电子白板具有探照灯功能,教师可以利用它突出重难点,让学生清晰地认识到某个知识点的重要性,深刻理解疑难知识,从而更能取得预期的教学效果。另外我们还可以利用电子白板的回放功能,由学生根据自己的掌握情况来自主选择是否需要展开再次学习,从而真正实现了因材施教,因人而异,面向全体学生,这样更利于全体学生对教学重难点的真正理解与掌握。

(二)提高课堂效率,增加课堂容量

高中物理课程任务重,时间紧,传统多媒体设备中,教师需要同时操作电脑与实物展示台,又要讲解、黑板上板书等,一个人应对很多工作,互动活动受到较大制约。电子白板将各种功能整合在一起,教师可以提前将与教学内容相关的图文声像、板书内容等各种资料存储于电脑,大大减轻了教师的教学负担,节约了教学时间,提高了时间利用率,既增大了课堂教学容量,又提高了教师教与学生学的效果。

三、丰富教学资源,课堂教学方式多样化

白板技术将传统的黑板、投影仪、电脑整合在一起,形成统一的教学平台,集文字、声音、图片、影像技术于一体,教师可以根据自己特定的教学设计和目标,应用资源库中的素材形成自己的教案。也可以把整个交互式电子白板上的教学过程储存在自己的文件夹中,成为今后授课、总结和反思等促进专业发展的资源基础。针对学校一些信息技术基础相对薄弱、或者没有大量时间进行专用课件开发的教师群体,教师可以通过以下方式开展辅助教学:

1.以实物投影为主要工具,开展辅助教学;

2.将白板当做投影,适时播放教学所需的媒体资源;

3.将白板当做投影,依托各类课件开展辅助教学。

四、结语

总之,电子白板在我校推广使用中,以其具有强大的教学优势,得到了广大教师的普遍认可。电子白板的使用使学生更加自主地投入学习,有效激发了学生的学习兴趣,使学生更好地与课堂进行很好的互动,提高物理课堂的有效性,取得了较明显的教学效益。以上是电子白板在我校使用中总结的一些经验,望大家指正。

作者:韩亚楠 单位:河南省偃师第一高级中学

第四篇:高中物理类比教学

一、分类探究,思维巧迁移

1.情景类比法

情景类比法,就是利用学生对某一情境的熟悉,来实现对相似物理情境的熟悉,使学生对抽象、模糊的物理过程变得清晰,达到“化生为熟”的效果.案例1一个面积为S,电阻为R的正方形线圈,磁感应强度为B的磁场垂直穿过该线圈,磁感应强度的变化规律为正弦规律:B=B0sinωt.试计算,该线圈在一个周期内所放出的焦耳热为多少?试题解析根据题意可得,穿过线圈的磁通量φ=B0Ssinωt,线圈所产生的电流成周期性变化,故这个问题不能使用焦耳定律.结合以前所学的知识发现,这个问题与交流发电机发电的情境相似,与交流发电机发电中的线圈磁通量的变化一致,两者在φ-t的关系上完全一致,所产生的感应电流的变化规律也应该相同,这样就可以求出该线圈在一个周期内所放出的焦耳热Q=πωB0S2/R.通过这样的情境类比,利用了发电机发电中的情境,找到了相似的地方,从而陌生的问题转化为了学生熟悉的问题,实现了问题的解决.

2.等效类比法

等效类比法,是利用A、B两个问题在某一方面的等效性,从而推断在其它方面的等效性.往往利用比较简单的问题来代替较为复杂的问题,达到由简化繁的效果.案例2如图所示,小木块0.99kg,将其放在一个光滑的圆弧形轨道上,使其静止处于最低点B,圆弧轨道的半径为40m,现有一质量为0.01kg的子弹水平射击小木块,其速度为100m/s,子弹留在小木块中并与小木块一起开始运动.试求,小木块从开始运动到返回B点所用的时间为多少?(已知:g=10m/s2)试题解析子弹与小木块之间的碰撞应该属于非弹性碰撞,子弹(质量为m)与小木块(质量为M)在运动过程中遵循动量守恒定律,则可以求出碰撞后两者的共同速度:v=mv0/M+m=1m/s,针对子弹与小木块为一个整体在弧形轨道上运动时进行受力分析,整个体系在运动过程中受到重力与支持力的作用,与单摆的受力情况等效,其中支持力N就可以类比看做单摆线的拉力,这样就可以得到:h=v2/2g=R(1-cosθ),则有cosθ=1-v2/2gR=0.998,查表可得θ=2°52'<5°,因此可以得到体系沿圆弧轨道进行的运动可以类似地看成最大偏角小于5°的单摆运动,那么其运动就可以等效为简谐振动,因此可得t=T/2=2π(s).通过这样的方法,将动量问题转化为了单摆的问题,将复杂的过程变得简单化,实现了学生思维的迁移,从而顺利解决了问题.

二、信息迁移,问题巧解决

在近几年的高考题当中,特别注重学生对知识的运用与创新,多次出现“信息题”.主要考查学生的类比迁移,考查学生能否从所给的信息中获取关键知识,探索出问题与所学问题之间的联系,顺利的将学所的知识迁移到新的情境中去,利用原有的认知来解决新的题型,以考察学生的创新能力.案例3猎豹、羚羊都是利用奔跑来捕捉猎物或者逃避敌人的追杀,都是奔跑能力极强的动物.

(1)如果每只猎豹的体重为80kg,奔跑过程中的最大速度为72km/h,那么猎豹在奔跑过程的最大动能为多少?

(2)如果羚羊的心脏每跳动一次,就会输送2×10-4m的血液,它的血压的平均值为:3×104Pa(可以看做使心脏在压送血液时所产生的压强),如果瞪羊每分钟跳60次.试计算,羚羊的心脏工作时的平均功率是多少?试题解析在第(1)问中,要计算猎豹的最大动能,就可以将其看成一个质点来进行研究,根据Ek=1/2mv2,就可以计算得出.在第(2)问中,题中提供了的血压、心跳、每次心跳的输血量,让其计算羚羊的心脏功率.该题构思非常的巧妙,学生对心脏结构与功能了解甚少,使得学生无从下手,有的学生认为已经超出了范围.经过分析可以看出,心脏就好像一个抽水的泵,那么学生对待这个题就不会陌生,从而将连接心脏的血管的横截面积设为S,每次心跳,血液向前输送的距离为L,这样就可以得到每次心跳输出的血液体积V=SL,心脏做功W=FL=PSL=PV,即平均功率为W/t=PV/t,代入数据可以求得.通过这样的迁移,将体重所给的陌生信息转化为了学生所熟悉的物理知识,从而巧妙将问题化解.

三、结语

总之,学生对类比方法的学习,使学生思维达到新的领域,会主动地、有意识的将自己熟悉的知识、情境迁移到新的知识、情境之中,利用相互之间的相似性进行学习、探索,从而降低了学生的思考难度,在掌握知识的同时提升了技能,掌握了解决问题的技巧,是提高学生智力、能力的好方法.

作者:李文 单位:江苏省如皋市第二中学

第五篇:高中物理教学水平提高分析

一、高中物理教学的现状

首先,教师受传统教学模式的影响较大,学生只能被动接受教师灌输的知识,学生的主体地位被剥夺,同时,教师并没有为学生安排一些符合教学需要的实践活动,无法锻炼学生将理论转化为实践的能力。此外,很多物理教师根本没有充分领会新课程标准的内涵,加上学校环境、自身教学习惯等众多不良因素的影响,即使想要对高中物理教学进行新课改,也只是蜻蜓点水,成效甚微。其次,由于传统的教学模式严重扼杀了学生的学习积极性和学习兴趣,加上物理本身就是一门抽象的、逻辑性强的学科以及学生的实践机会很少,不了解物理这门课程的实用性,导致很多学生认为物理好难学,学会了也没什么用,抵触对物理这门学科的学习。

二、有效提高高中物理教学水平的策略探究

1.改变传统的教学理念

高中物理教师要紧跟时代潮流,不断更新教学观念,认真分析和研究新课标,不断探索和践行科学的教学模式。比如说利用多媒体教学资源进行情景教学。

2.培养学生的学习兴趣

据相关研究表明,当学生对某一事物感兴趣的时候,学生的注意力、理解力和记忆力都有很大提升。教师在高中物理教学过程当中,要根据学生的特征和教学内容的需要,合理采用教学手段和教学方式,以提高学生的学习兴趣和学习热情,集中学生的注意力,提高教学效率。

3.注重实践

教师在教学过程当中,要根据教学需要尽可能多地为学生提供实践的机会,一方面有利于让学生了解物理这门学科的实用性,另一方面有利于提高学生将理论知识转化为实践的能力。教师要在物理教学过程中改变传统的教学观念,不断革新教学手段和教学方法,以提高物理教学的效率,促进学生的发展。

作者:韦涛 单位:湖北省襄阳市第八中学

第六篇:高中物理模型教学

1.通过模型的运用,将知识模块化联系起来

虽然很多的物理模型在教学过程中都是由教材提供,并做了详细的介绍,教师可以根据实际的教学进度直接采用这些现成的模型,但是要想把物理模型的作用发挥到极致,教师应该积极的探索这些模型的形成过程,并‘逐步了解模型将知识串联起来的逻辑思维,进而可以通过类似的方法,帮助学生一起将物理知识进行模块化的分割,便于学生前后联系知识,并牢固掌握.例如通过髙中物理中的连接体模型、水流星模型、斜面模型、轻绳杆模型、超重失重模型、碰撞模型等来将物体的运动、能量守恒等知识点联系起来,并让学生学会从模型背后联系的实际知识,推断出每一个模型所承载的各项定細识,舰-方贿强学生对伟识点的记忆,告别传统的死记硬背的方法;另一方面学生通过这种方細学习,直餅知识与麵应脑结合絲,很多时候侧姆点纖腕其实际赃用摊,難了学生物理知识的应用能力.综合整体的效果,高中物理知识教学在物理模翻运用下,可以有效的将知识点进行串联记忆,大大提高了高中物理教学的效果.

2.指导学生尝试建模,加强物理知识的应用

虽然高中阶段学生还处于物理学习的初级阶段,但是教师可以通过学生基础知识的积累来指导学生进行模型建立的尝试,进而可以让学生将自己所学的知识点有埃系的运用起来,同时在建模的过程中,检验学生知识点的掌握程度和相关漏洞,进行及时的补充修正,最终可以达到巩固物理教学的目的.例如在物理教学过程中,遇到竖直上抛类问题?物体先向上做匀加速运动,到速度为零后,反向做匀加速运动,加速过程的加速度与减速运动过程的加速度相同.教师可以指导学生建立简单的抛物线模型,并通过自己的思考将抛物线、匀速运动、勻加速运动、自由落体、力的转化等知识通过模型一一联系起来,进而通过综合知识的运用将整个题目解答出来教师在实际模型的探索过程中,可以检验学生对于此类问题的切人点是否正确,模型建设中相关知识点的概念是否清楚,模型运用过程中公式是否正确等等,进而发现学生在学习过程中知识的漏缺点进行指导纠正,以巩固自由落体运动章节课程教学的效果.

3.利用模型解决实际问题,强化学生物理知识的实际应用

在高中物理基础知识积累到一定的程度后,教师可以适当的让学生进行物理知识的应用,进而可以很好的巩固物理教学的效果.而物理模型可以很好的将物理知识与实际生活相联系,教师可以通过实际生活中的例子如飞机的飞行、学生上学相遇、高空垃圾坠落等现象,为学生有针对性的出一些物理应用题,同时指导学生利用所学知识建立简单的物理模型,解决问题.这种方法下,一方面学生的知识得到巩固,另一方面透过实际问题,使得物理教学内容不断得到补充更新,让学生对知识的应用与时俱进.髙中物理教学过程中物理模型的应用有利于将髙??中物理知识进行抽象化,并与实际问题相结合,便于学生对于知识的理解和记忆,进而解决高中物理知识复杂、难学的难题.在模型的应用过程中,教师应当按照班级实际情况选择合适的模型,运用模型将知识联系起来,并指导学生进行尝试性的建模进而把物理知识应用于实际生活问题的解决中,最终来巩固物理教学的效果,使得物理教学成果得到保证.

作者:夏志铨 单位:江苏省兴化市戴南高级中学

第七篇:高中物理教学中学生兴趣培养

1.培养高中物理教师的教学艺术

(1)讲课风趣幽默。物理是一门枯燥乏味的学科,大多数时间,物理教学采用的是“一对多”式的课堂教学形式。所以在课堂教学中,如何避免枯燥和单调,是教师需要摸索的一门学问。在课堂中,物理教师可以采用互动式教学方法,通过幽默、生动的口头语言和动作、眼神等肢体语言,充分感染学生,提高他们对学科的关注度和注意力。所以,物理学科教师应当加强语言艺术的修养,提高语言技巧,在充分备课的基础上,尽量对每一次课程进行真实的预演,以便到了讲台,能够谈笑风生,赢得学生们的拥戴。

(2)具有丰富的情感。通过情感交流的教学方式,叫做“移情教学”。这种情感共鸣的交流形式,不只语文学科才具有,其具有学科的普遍性。所以物理教师在教学中,也应当酝酿丰富的情感,展开师生沟通。教学不是单向的灌输,而是双向的沟通与互动。在教学中,教师要带有情感地教学。情感的交流与互通,不仅仅指的是教师个人情感,也包括教师在课堂中的教学语言及所体现出的师德。只有具象的语言与内在深厚的情感并用,学生在聆听教学过程中才能与教师发生情感上的共鸣,体会教师个人的教学魅力,对物理学科进行深层探究。

(3)讲有趣的物理现象。国际国内拍摄纪录片有个共通的特点—故事性,把现象和自然故事化,这样观众才乐于观看,有观看的兴致。物理教学也一样,教师要善于将枯燥无味的物理现象,变得生动,具有故事性。这样从学生的角度出发,学生们才乐于学习。教师可引导学生在课外开展阅读物理学科史上一些有趣的故事,可以是某个物理学家勤奋好学的故事,也可以是某个物理定律的偶然发现。偶然性、故事性、趣味性的物理故事,能够最大程度吸引学生的关注力,活跃课堂气氛,增强学生的求知欲,也有利于培养学生刻苦追求、持之以恒、不懈探索的正能量精神。所以,教师应当以求知的心态,汲取优秀的物理学知识与故事,尽一切可能调动学生的物理学习兴趣。

2.给予学生成功的体验

一个成功的物理学教师,不仅能够教会学生物理学知识与物理实验原理,更重要的是要教会学生自信。高中阶段的学生,自我意识逐渐增强,他们渴望被认同、被赞同。结合高中生这一特殊的心理特点,教师应该在教学中,给予每一位学生成功的体验,让学生感受到自己被认可,这样能增强学生物理学习的自信心,提升学生的学习兴趣。比如,在物理课堂上,老师根据某个学生的学习情况来提问,让学生能够轻松地回答出来,这就可以让学生收获一定的成就感。而且一旦学生喜欢上这种成就感,就会更加积极地去学习。学生是具有个性的群体,教师需要因材施教,在教学过程中激发出每一位学生的成功体验,逐渐培养其自信心,提升其对物理学科的兴趣。

3.将物理教学与现实生活相结合

物理学科中的许多现象都来源于实际生活,所以物理教学也并非照本宣科,而是紧密地与现实生活衔接。教师除了要给学生充分的教学辅导,也应鼓励学生在日常生活中,用善于发现、善于探究的眼睛、双手与大脑,去观察、去探索、去分析这些与生活紧密结合的物理学现象,发现物理与生活结合的美妙。让学生从现实生活中的物理现象出发,亲自去观察生活中的物理现象,分析现象产生的原因,发挥自己的想象力对结果进行大胆的猜想,再通过观察研究得出准确的结论,最后总结现实中的答案和自己所猜想的是否一致,如不一致看区别在哪。

作者:邓炜如 单位:湖南省洞口县第一中学

第八篇:新课改下高中物理教学

一、新课改下高中物理教学的优化路径

(一)积极优化教学过程

在新课改的贯彻落实过程中,高中物理教学方法需要不断进行革新,积极优化教学过程,将传统的照本宣科、按部就班的教学方式积极转变为培养学生的思维能力与自主创新能力,让学生能够在教材中发现问题,提出问题,解决问题。此外,教师要实现角色的转换,从传统的主体地位转变为指导者,将学生的主体地位进一步摆正,让学生能够充分认识到自身的主人公地位。高中物理教学需要不断革新教学方法,并将教学过程从死板、单一变的有趣、生动,让学生能够在有限的时间内对所学的知识有所了解与认识。

(二)加强对实践教学的重视

从本质上而言,物理是一门应用性比较强的学科,它与其它几门课程在教学方法、教学模式上有着非常大的区别,其中,最为突出的特点便是高中物理需要具备实践教学。通常情况下,高中物理教学的实践教学便是根据教学内容设置实验,将比较抽象、复杂的物理现象、物理反应利用实验的方式进行直观表达,让学生能够收获到教材中未包含的基本知识。高中物理的实践教学,不仅能够锻炼学生的动手能力,提高学生的应用能力,并且在一定程度上能够提高学生对知识点的记忆,提高学生的物理成绩。

(三)提升物理教学的素养

物理教师是物理课程的设计和主导,物理教师的自身素养决定了高中物理教学质量的优劣,尤其在新课改的推动下,高中物理教师要具备符合要求与标准的专业素养,具备与时俱进、不断学习的创新精神。只有如此,才能在高中物理的教学过程中将课程精髓进行准确把握,才能在物理实验、物理实践、物理调查中充分发挥自身的引导作用。同时,高素质的物理教师不仅能够及时转变教学方向,为学生提供学习上的帮助,并且也能够促使高中物理能够在新课改中不断深化,不断进步。

二、结语

新课改是时展的趋势,是教育进步的标志,在新课改的深入与推广中,我国教育体系发生了变化,高中物理作为高中阶段的重要课程,受到了影响与挑战。只有加强教师素养,优化教学过程,改变传统教学模式,才能促使高中物理在新课改中得到全面发展。

作者:杨向天 单位:庄浪县第二中学

第九篇:高中物理教学问题分析

一、高中物理教学中针对教学问题的教学策略

1.小组学习,促进学生自主学习

针对学生缺乏课前预习这一问题,可以通过小组学习的方式来促进学生进行自主学习和自主预习。以这种小组学习的方式,学生可以通过思想上的碰撞来弥补自己的知识点不足,最终达到班级整体水平稳步提升的目

2.巩固教学,加强各部分知识的联系

为了能够达到物理不同知识点之间的整合和贯通,教师应该在这一过程当中不断进行巩固和复习,同时在巩固过程当中不断结合其他的知识点,帮助学生形成一个知识网状,通过这种方式来提高学生的综合应用能力。例如,在学习“太阳与行星之间的引力”的相关内容时,可以结合相关的加速度知识进行整合和复习,这样有利于新知识点的学习和旧知识点的总结,促进物理学习方法和技巧的训练和提升。

3.灵活教学,使教学形式的多样化

兴趣是最好的老师。因此,为了能够最大限度地激发学生的兴趣,教师应该采取多种的教学方式进行灵活教学,以刺激学生进行学习。例如,我们可以充分利用多媒体进行教学,为学生更加直观、有效而且高效地进行知识的传授和表达,在学习“平抛运动”的相关知识时,为了让学生更加清晰地看到运动过程,可以通过相关的动画来展示该学生,这样整个过程更加有趣和直观。除此之外,也会进行换位教学,让学生来做小老师,为大家讲解一些难点或者知识点,在锻炼学生语言表达能力的同时,也加深了学生学习的深度和广度,有利于促进学生不断进行探索和钻研。

4.综合评价,提升学生学习的积极性

为了能够从整体上提高学生在物理上的综合运用能力,评价观念和评价方式可以灵活选择。比如我们开展一些物理实验、物理模型制作等活动,通过这些活动以及学生课堂表现和试卷成绩对学生的物理成绩进行综合评价,在这一过程当中不断对学生的优点进行表扬和鼓励,对学生的缺点进行逐步的改正和提升,同时在评价过程当中发现自己教学过程当中的不足,达到教师与学生的相互评价和相互进步的共赢。通过这种新的评价方式来逐渐改变学生的学习方式,改变为考试而学习的传统价值观。

二、结语

高中物理教学是个长期的过程,教师要有足够的耐心,细心地对教育教学的方式方法进行改革、探索和创新,使高中课堂教学既能传授知识,同时也能够成为一个学生积极思考的地方,促进学生科学素养的发展。

作者:代迪琼 单位:四川广汉市金雁中学

第十篇:高中物理教学中创新能力培养

一、通过设置问题情境培养学生的创新思维

学生在学习高中物理的过程中,思维是整个学习过程中的主体,而思维的引发是由问题引起来的。因此在进行高中物理教学的过程中教师应该适当的设置一些问题情境,并且进行合理的运用。由一个问题进行不断的延伸,引发出更多的问题,由浅入深,由易入难,让学生学会发现问题,解决问题的能力。当学生遇到困难时教师从旁进行引导,而不是直接帮助学生解决问题。如果帮学生直接解决问题就不会起到应有的作用。让学生发现的问题不断的深化,逐渐的延伸到物理现象方面,从而激发出学生对学习的兴趣,调动学生学习的积极性。

二、通过实验教学培养学生的创新能

物理教学与其他学科相比较而言是比较注重实验教学的,实验是物理教学的基础,同样也是物理教学的重要手段,实验、观察以及思维是学习和研究物理的最基础方法。在高中物理教学的过程中,以实验的作为教学的手段,不但能够激发出学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,同时还能够为学生创设创新的氛围,培养学生的创新能力,提高学生的学习效率和学习质量。为了能够更好的体现以学生为主体的教学模式,应该让学生学会自主的学习和探索,从而有效的培养学生的创造能力。

1.对实验的性质进行转变

在传统的教学模式中,高中物理教学的实验是为了验证教学理论,这样的实验是不会很大程度激发出学生的兴趣的,因为已经知道了结果,实验就变成了一个形式。因此在进行实验时,应该转变实验的性质,在教学之前进行实验,教师以启发性的问题作为指导,让学生跟着实验去发现和探索相关的物理知识。或者是在实验的过程中,让学生提出自己的想法,然后跟着自己的想法去做实验,根据成败与否去仔细考虑其中的问题所在,提出自己的分析和看法。最后在教师的指导之下完成整个实验,使学生的创新意识和创新能力得到充分的发挥。

2.改变实验的方式

在传统教学的过程中,教师实验的过程完全是按照教材上的内容来做,其实就是对学生进行演示,完全的把学生当做是观众,完全没有沟通,教学实验完全的沦为了形式,没有实质的作用。因此,应该转变实验的方式,把演示实验转变成让学生自己动手的实验,让学生在自己动手实验的过程中发现问题,去研究问题,解决问题,然后对探索得来的知识进行总结。这么做不但能够有效的提高学生的动手能力和动脑能力,开发学生的潜能,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,同时还能够培养学生的观察能力和主体创造意识。

三、总结

第3篇:生物理论范文

一、高中学生物理实验教学现状

我国当下部分高中学生较为懒散,对于动手操作的实验课程避而远之,久而久之操作能力也逐渐弱化。另外,还有一些学生虽有实验的兴趣,却不了解实验设施的基本用途,掌握不好器材的应用方法,导致实验过程也是滥竽充数,并没有体会到其中的物理规律和实验要领。

二、高中物理实验教学的对策

(一)丰富实验设施

许多高中学校中的实验器材是由教师和高中学生自创的,虽然可以应付个别简单的物理实验,但对于大多实验来说,其精确度和实用性还是不够的,学校方面应根据教材内容按计划购置实验器材、丰富实验设施,为高中物理教学配置充足的后备力量。各地高中可以从三方面丰富自身实验设施:第一,各高中根据自身学校实力情况为实验教学配备器材;第二,各高中可以与当地教育企业或社会组织合作,为学校购置器材;第三,各高中可以联合当地科学研究院、高校物理专业,为学校提供专业设施。

(二)提高对实验教学的重视程度

理论和实验既是对立的又是一致的,理论是对现象提出观点,实验是对现象进行求证,当观点被证实时,理论与实验即是一致的,当观点被否定时,理论与实验即是对立的,由此可见,理论与实验是紧密相连的,在高中物理教学中,二者缺一不可。教师重视理论教学,更应该重视实验求证,因为实验比理论更具有说服力,这也是实验教学的意义所在。学生在理论中得到结果,在实验中证实结果,这不仅加深了学生对物理知识的理解,更锻炼了学生的动手操作能力,培养了学生科学探究精神。

(三)实验教学模式多样化

传统的教学模式比较单一,大多都是以“黑板、教材”为主,教师作为主导源源不断地灌输,而学生被动地接受,但是否真正能听得进去,又能否听得懂却不得而知。为使实验过程更具趣味性,教师可以在实验教学中加入游戏、比赛、实验结论演讲等方法。例如,在“力的实验”中,教师可以像学生演示“筷子提米”,然后找几个学生来亲身实验,体会其中力的作用,分析其中的物理原理。让学生亲身参与实验教学中,既可以激发学生积极性,锻炼学生实践能力,又可以让学生学在其中、乐在其中,提高了实验教学效果。

(四)培养学生实践能力

新课标中提出:我国新型教学模式应该以生活为载体,以学生为主体,将教学与生活实际联系起来,让学生主动参与,锻炼学生的实践能力。高中物理是理论与实践结合的学科,既培养学生扎实的理论知识,又锻炼学生的实际能力,但这需要教师和学生的共同努力。从教师角度来说,教师要注重实验教学中学生掌握的情况,包括实验器材的使用方法、实验的操作步骤、实验探究结果等方面;从学生角度来说,学生应该甩掉自身懒散、懈怠等陋习,主动参与到实验教学中,善于质疑、敢于提问、勇于解决。例如,教师平时可以多给高中学生讲解实验活动的重要性,在课上注重学生的基础操作能力,加强实验过程中的师生互动。随着教育的不断改革,学生的实践能力越来越受到社会广泛大众的重视,物理是高中学科中的基础学科,也是自然科学中的领头学科,其对促进我国科学发展有着不可替代的重要作用,物理实验教学在教育改革的背景下也开始逐步改进。为了提高高中物理教学质量、培养学生科学探究精神和实践能力,教育工作者还需在实验教学方法和模式上不断学习和探索。

作者:沈小英 单位:浙江省余姚市余姚中学

第二篇

一、实验方法应该多样化

物理实验教学要鼓励高中学生采取多种多样的试验方法,只要是以正确的实验原理为基础,无论学生采用什么实验器材、实验方法和实验步骤,只要能够达到实验的目的就应该对其进行鼓励。在实践的过程中,要培养学生运用各种实验因素进行取舍的能力,让学生能够筛选各种信息,培养高中学生的全局观念和应变能力,锻炼学生的表达能力、概括能力、抽象能力和分析能力。例如,在鲁教版高中物理选修三“用伏安法测电阻”这一课的教学中,笔者就要求学生设计一个最为准确和简便的测电阻的方案。笔者没有对学生的实验器材、实验步骤和实验方法进行过多的要求,学生表现出极大的设计兴趣,并设计出了多种多样的实验方案。例如:替代法,也就是用一个已知的电阻来对未知电阻进行替代,该方法使用到了一个电阻箱,学生提出了多种多样的电路形式;如分压法,也就是对并联电路到分流关系或串联电路的分压关系进行利用。此外还有半偏法、惠更斯电桥法等。学生通过设计实验方案,并对实验方案进行修正和完善,不仅提高了对物理这门学科的兴趣,更获得了良好的学习体验。

二、掌握科学的实验方法,培养高中学生实事求是的实验精神

高中物理实验教学要注重学生科学精神的培养,物理这门学科追求准确和精密,在假设和直觉的基础上必须进行严谨的研究和推理。必须通过实验方案的设计、实验数据的收集、实验证据的分析,最后得出准确的实验结论。《普通高中物理课程标准》就提出了高中物理实验教学要培养学生实事求是的科学精神。笔者在教学的过程中非常重视学生科学态度和科学精神的培养,要求学生细致、严谨地完成实验,认真观察实验现象。例如,在鲁教版必修一《超重与失重》这一课的教学中,笔者让学生观察一个装满水的、带孔的矿泉水瓶在从低处向上做加速运动时是否会从孔中流出水来,以及此时水的流速有何变化。由于实验过程较快,一些学生用“好像有水流出来”“流速和平常差不多”等类似的模糊性语言来进行回答。此时,笔者就坚决要求学生反复观察并操作实验,直到得出确切的结论。在实验的过程中要教会学生实事求是的实验态度、一丝不苟的实验方法,让学生养成认真、严谨的实验习惯,让学生按照科学的方法来分析问题、解决问题,促进学生的终身学习。

三、将物理实验与高中学生的生活联系起来,培养学生在生活中的探究能力

第4篇:生物理论范文

关键词:生物信息学;医学;教育;建议

生物信息学(Bioinformatics)是一门发展迅速的生物学分支学科,由生物学、计算机学、信息管理学、应用数学及统计学等多门学科相互交叉而形成,本质是利用计算机技术解决生物学问题,通过信息的处理和整合实现发现和创新。它主要包括以下3个方面的内容:①生物数据的收集、整理、存储、检索、加工、分析和整合;②生物系统和结构的建模;③与生物科学相关的计算机技术的应用,这个范围还在不断的扩增中[1]。医学生物信息学是指以医学研究和临床应用为中心开设的生物信息学,本文讨论的内容主要围绕医学生物信息学展开。近20年来,互联网、数据库和计算方法的发展,为生物信息学的研究提供了更为广泛和灵活的方法;多种模式生物基因组测序的完成,功能基因组、蛋白质组研究的开展,各种高通量生物实验技术快速发展为生物信息学,提供了更大研究空间的同时,也对海量的生物学数据进行有效地挖掘和整合提出了严峻的挑战;而以基础研究与临床医疗结合为宗旨的转化医学的兴起对衔接二者之间的桥梁———生物信息学,提供了广阔的应用空间。对生物信息学人才的热切需求,以及上述机遇和挑战导致了生物信息学专业在全世界的蓬勃发展。以美国为例,在1999年之前,全美只有6所大学设置有计算生物学与生物信息学专业,而到2002年,则有31所大学设置了计算生物学与生物信息学专业博士学位,其中有12所大学是在2001年~2002年之间设置的这门专业[1]。这些大学通常以生物学、生物统计学、计算机科学或者生物医学信息学为依托设置这门专业,不同大学对该专业学生的培养模式也有所不同。在我国,很多高等院校将生物信息学作为专业课程设立,医学高等院校也逐步将其作为基础课程或选修课设立。作为一门新生学科,生物信息学在大部分院校尚处于探索阶段,没有成熟完善的教育模式可以借鉴[2]。在这种情况下,来自前期已毕业学生和用人单位的反馈意见对生物信息学教育模式的总结提高具有重要意义。作为一名临床医师和医学研究人员,笔者深刻体会到在实际工作中,无论是自身合理应用生物信息学知识进行思考和设计,还是找到能够迅速融入并满足实验室研究和临床工作需求的生物信息学专业人才都不是一件容易的事情。因此,本文作者就自己的一些切身体会,结合文献和思考,对我国医学生物信息学人才培养列举了一些意见和建议,希望能够在生物信息学教学模式的完善中起到微薄的助力作用。本文着重探讨信息技术在医学领域中的应用,侧重于医院信息管理和信息系统建设方面的医学信息学(Medical Informatics)不在本文讨论范围内。理想的医学生物信息学人才培养目标应该是这三类人的集合:①计算机专家,掌握计算机算法、计算机语言、软件、数据库结构和相关知识框架,以及硬件知识;②生物信息学专家,具有熟练应用计算机储存、处理、分析和整合相关生物信息的能力;③基础研究或临床工作者,具有查阅文献,提出生物学或临床医学问题,合理使用上述生物信息学来思考、设计和解决问题的能力,并能收集和正确提供用于研究的初始数据。结合我国实际情况,想让临床医学专业学生或医学生物信息学专业学生同时完成以上3个方面的培训显然不切实际。理想的培训模式,是通过对临床医学专业和医学生物信息学专业学生不同侧重的培训,再通过二者的合理分工和配合,来满足以上3个方面的需求。对医学院校学生,尤其是医学研究生,生物信息学培训的内容应侧重于对其计算思维能力和信息学应用能力的培养,目的是使其能熟练地从生物信息学角度发现和提出生物学或临床医学方面的科学假设,针对该假设设计合理的研究方案,并为后续研究提供正确的初始数据;对以生物医学为中心的信息学专业人才培养,内容应侧重于对其计算机技术和生物信息学在医学实践应用方面能力的培养,目的是与前者配合,指导并帮助其完成科学假设的设计,对前者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合,以及完成更高要求的计算机技术方面的应用,例如应用软件的设计,生物系统和结构的建模,等等。

1 医学生的计算生物学与生物信息学思维培养

本部分特指医学专业学生的生物信息学教学,部分医学院校开设的医学生物信息学专业教学将在下一部分中提及。无论是医学基础研究,还是以循证医学为代表的临床研究,生命科学研究的一般过程,都遵循发现问题→资料查询→预实验→提出科学假设→设计实验验证假说→资料查询和结果分析→科学理论总结的基本思路[3]。在这个过程中,计算生物学与生物信息学不仅是进行资料查询和结果分析的重要工具,更应是在提出科学假设和实验设计阶段就需要贯彻执行的理念和思维方式。换言之,具体的生物信息学与分子生物学实验一样都是验证生物医学假说的实验方法,是将一个生命科学假设用计算和信息学思维方式表达和实现的过程。在我国,绝大部分医学基础研究和临床研究课题都是由医学院校毕业的临床工作者设计和申请的。由于临床医师大都承担了繁重的临床工作,申请者亲自完成课题的机会很少,获批课题的具体实施及数据管理、存储、检索、分析和整合多由研究生或实验室工作人员负责。因此结合我国的实际情况,将生物信息学与具体课题耦合,即将一个科学假设用计算和信息学表示并有效实施的思维和实践培训,才是医学生生物信息学培训的中心内容。由于我国临床医学教学采用长学制(5年、7年或8年)教学,对实践性和针对性都很强的生物信息学而言,过早或过于笼统的培训都显得意义不大,所以笔者认为针对医学生的生物信息学培训安排在研究生阶段是比较合适的,教育中心是以医学研究需求为指导,强调信息学思维培训和实践操作。具体提出的建议有两点,一是根据学生专业背景调整理论教学内容。医学院校学生的数理基础、计算机基础及统计学理论基础不能和工科院校的学生相比,医学专业包括基础医学、临床医学、口腔、预防等专业,涉及广泛,各个专业背景的学生对这门课程的需求不尽相同。因此在理论课程上,要根据不同的专业背景和研究内容形成“个性化”的培养方案,目的是让学生有选择有针对性地掌握相关生物信息学内容,例如数据库的类型和选择,常用软件的种类和应用等,同时又不会对过于高深的生物信息学理论产生反感。二是结合研究生阶段的课题,开展研究内容模拟和实践操作练习。为了更好的配合研究生阶段的课题,可将《生物信息学》开课时间调整到研究生阶段的第三学期,即在学生进入课题研究阶段之后,让学生在清楚面临的课题内容后,有针对性地学习在完成课题过程中要使用到的知识、工具和解决问题的思路,包括文献查阅、保存、编辑,核酸序列查找和同源性比对及进化分析,PCR引物设计,基因功能、结构预测,调控元件及转录因子预测,蛋白质基本理化性质分析,跨膜区及信号肽预测,二级结构和空间三维结构的预测等。这样学生的学习兴趣和效率会大大提高。为了解决上课时间与课题时间冲突的问题,可以采用生物信息学授课老师加入导师组成员,通过网上教学和答疑、夜间授课、集中授课与个别指导结合等多种方式灵活解决。

2 以医学为中心的生物信息学专业人才培养

如果说对医学生进行生物信息学教育的目的是使其学会将一个生命科学假设用计算和信息学表示,并正确提供初始数据,那么以医学为中心的生物信息学专业人才培养的目的,就是使其学会用计算机学和信息学处理并证实科学假设的过程。具体的内容包括,与实验室工作人员和临床医生配合,从计算生物学与生物信息学角度指导并帮助其完成科学假设和课题内容设计;在课题实施阶段对后者提供的初始数据进行管理、存储、检索、分析和整合,以及满足后者更高要求的计算机技术的需求,例如应用软件的设计,生物系统和结构的建模,等等。目前,计算生物学与生物信息学专业研究生的培养模式主要有3种:①以生物学为中心的多学科培养模式。理论教育以生物学为中心,在6~9个学期内陆续完成生物学部分课程(相当于普通生物学系1/3~1/4课程)的选修,然后根据兴趣和实际情况选择一个相关实验室完成研究生课题。这种培养模式被大多数综合大学采纳。②以工程设计为中心的培养模式。③以医学为中心的培养模式。指以医学研究和临床应用为中心设置计算生物学和生物信息学,绝大多数由医学院校设置,侧重生物信息学与临床医学的结合。在进入课题阶段之前会有1~2年临床相关概念和信息的培训,主要开设的课程包括生物学、细胞生物学、分子生物学与基因组学、化学与物理学、计算机科学、数学和统计学等,甚至包括部分医学课程,后期实践阶段通常选择一个相关实验室完成研究生课题。总的看来,医学生物信息学基础课程设置与国际趋势相符,也符合以医学为中心计算生物学与生物信息学的培训要求。但从近年生物信息学专业研究生就业情况来看,确实存在素质参差不齐,学不能致用,不能很快融入研究工作等问题。笔者认为,这种现象可以从三个方面加以改进:①以职业发展和学位教育为导向,建立多层次、多形式的医学信息学教育和继续教育体系。各医学院校可在统一专业培养目标和定位的基础上,根据自身的学科基础和特色,结合学生毕业后的工作领域和就业方向,形成“个性化”的专业方向和培养方案。②加强师资力量的建设,形成以课程为中心的教学团队。现有医学生物学教材内容宽泛、偏重理论,对实践环节的指导较少,需要授课老师有选择的挑选合适的内容并予以补充和完善。这对授课教师的素质提出了更高要求,要求其能根据实际情况因材施教,有所取舍,强化重点。目前,各院校教学团队和师资力量配备受限,建议可以课程为中心,培养、引进学术带头人,从其他专业挑选骨干教师兼任等多种形式,形成以课程为中心的教学团队。③实践教学与综合能力的培养。生物信息学是一门实践性非常强的学科,要将“学有所长,学以致用”作为人才培养的最终目的。可以通过构建开放式实践教学平台,建设实践教学基地等方式尽可能强化实践操作训练[4],后期部分学生可以结合个人兴趣,本着双向选择的原则,将实践阶段训练固定到导师和实验室,并安排其参与完成某一项课题的设计、实施和总结,在整个过程中要特别注意培养学生的学习兴趣和自学能力,强调知识的自我更新。

综上所述,医学生物信息学人才培养的最终目的是使生物信息学能满足现代医疗和医学研究发展的需要,使医学生物信息学人才成为有效连接基础研究与临床医疗的桥梁,为现代医学的发展提供新途径[5]。

参考文献:

[1]Mark Gerstein,Dov Greenbaum,Kei Cheung and Perry L.Miller.An interdepartmental Ph.D.program in computa-tional biology and bioinformatics:The Yale perspective[J].Journal of Biomedical Informatics,2007,40:73-79.

[2]倪青山,胡福泉,饶贤才,等.医学院校生物信息学实践教学初探[J].基础医学教育,2011,13(6):538-539.

[3]张乐平,冯红玲,宋茂海,等.生物信息学教学与医科学生计算思维培养[J].计算机教育,2012,19(4):12-16.

[4]寻萌,陈艳炯,杨娥,等.《生物信息学》教学实践探讨[J].西北医学教育,2011,19(6):1220-1223.

第5篇:生物理论范文

对于步入高中阶段的高一新生而言最大的困难是初高中的物理教材知识结构、难度均发生了很大的变化,刚进入高一由于跨度较大,就遇到学习上的不适应期,严重的会导致其失去物理学习兴趣,出现学习物理成绩滑坡的现象,甚至会影响其他功课的学习,作为高一的物理教师,应努力做好初高中物理学习的衔接,在开学初始适当适时的对初中的知识进行穿插复习和做必要的补充为后绪的学习做好铺垫.例如,刚刚步入高中,运动学里的几个概念位移、速度、加速度都具有矢量性,为了促进学生对方向性的理解,播放泰州的交通夜景,学生从熟悉的城市出发,让学生感受运动物体的位置变化有快慢,同时具有方向性,从实际情境出发联系原有概念:速度———矢量,有大小、方向.让学生从观察视频自主总结出不同的物体(交通工具)运动的快慢、方向各异,即物体的速度大小和方向可以不同,而且还发现了不同的物体(交通工具)在行驶过程中速度大小还在变化.

2掌握好教材的度

纵观高一物理课堂教学,要达到新课标中培养学生的学习能力而不是物理解题能力的要求,就应该掌握好使用教材的度,对教材进行二次开发.正如大家所知高一的物理教材内容“牛顿运动定律”涉及到整个高中的知识,是学好整个高中物理的基础,共点力的平衡、牛顿运动定律又是高考的重点,为此有相当一部分高一教师在实际教学中,没有从学生的认知能力出发,至少没有考虑到所有学生的认知发展需求,所教知识内容都远远大于教材本身所要求内容,超出了高一学生所能接受的限度,例如,将传送带问题、复杂的弹簧问题、微元法问题都放到了高一物理课堂学习之中,这样让学生在高一就觉得物理很难.势必造成学生的物理学习兴趣的减弱,有些学生在分科时不敢选择物理学科,针对当前我省物理高考算等级的实际和高一学生的学龄特点,笔者认为教学应该紧扣大纲的要求,以培养学生的学习兴趣为本,尽量深入浅出.

3寻求最佳的教学方法

教学有法而无定法,教学方法是指师生为有效完成一定的教学目的和任务所采用的方式和手段,针对不同的教学内容作为教师应灵活变通,采有不同的教学方法,但无论怎样转变都应注重启发学生思维,发展学生智能,注重调动学生的主动性,发挥教师的主导性,注重对学生的学习方法的总结和指导,注重学生的心理及其学习动机的激发.在高一物理教学中演示法和实验法是最有效最直观也是能引起学生注意,提高学生学习兴趣.例如,人教版必修1中的“自由落体运动规律”这节内容,笔者采用问题教学法,给学生提出如下几个问题.

问题1:“为什么铅球和篮球快慢不同?”

问题2:“如果把铅球和篮球绑在一起下落呢?会出现什么现象?”

问题3:“如果没有空气阻力,铅球和篮球从同一高度落下,时间会怎样呢?”借助于这些问题,学生的注意力放在是不是物体的重力不一样导致了自由下落时间的差异,排除了重力的影响因素后,将实际问题理想化,如果没有空气阻力,会是什么情况,学生在问题的驱动下进行猜想,继而生成验证自己猜想的欲望,在此时进行实验演示,得到学生所期待的实验现象,深化理解的同时推动物理教学向高效的方向发展.

4鼓励创新意识和能力的发展