時間:2023-09-28 15:44:46
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在植物遺傳學與統(tǒng)計遺傳學方面,進行青花菜抗老化轉基因研究,利用農(nóng)桿菌轉殖法導入細胞分裂激素合成基因,在轉型株中發(fā)現(xiàn)有31%具有延遲葉片黃化、16%具有延遲花球黃化效果,而7.2%的葉、花均具這些效應,以獲得的近20個自交系進行子代評估,也顯現(xiàn)該轉基因遺傳至下代;進行乙烯受體變異轉基因研究,獲得數(shù)枝轉型株;以高等水生植物浮萍探討污染環(huán)境定基因的表達機制,發(fā)現(xiàn)浮萍對農(nóng)藥的耐受性較高,對重金屬(除鉛外)的耐受性則比較低;從百合成熟花的基因庫中找到一個與干燥有關的基因,只在接近開花時才表現(xiàn),可能有保護功能;自耐高鈉鹽的冰花植物分離出一傷害誘導基因WI12,與馬鈴薯的傷害誘導基因WUN1有很高的相似度,功能可能與韌皮部細胞壁的發(fā)育有關;構筑能在水稻表現(xiàn)的表現(xiàn)載體,每一個不同的表現(xiàn)載體,得到數(shù)個T0細胞系及同質(zhì)T2,T3與T4轉殖水稻種子,并證實將基因轉殖到水稻中有表現(xiàn),活性較由細菌所表現(xiàn)的高出許多。
植物生物化學方面,將第Ⅲ型稻醇溶蛋白質(zhì)基因RP5啟動子嵌合GUS報導基因,藉由農(nóng)桿菌轉殖于煙草及水稻,發(fā)現(xiàn)RP5啟動子在水稻表現(xiàn)具有胚乳專一性,且其表現(xiàn)的時間控制能精確地復制內(nèi)生性RP5基因的調(diào)節(jié),但在轉殖煙草的表現(xiàn)則不具胚乳專一性;分離出可能與綠豆種子衰化有關的基因RNA解螺旋(RNA helicaseVrRH1);發(fā)現(xiàn)假絲酵母菌的5種脂肪具有不同生化特性與基質(zhì)特異性,選殖的啟動子具有不同的環(huán)境與營養(yǎng)因子調(diào)控序列,可因應不同的培養(yǎng)條件改變同功的差異表現(xiàn),而有不同的應用性;闡明光合系統(tǒng)中心蛋白基因群psaAB的轉錄轉譯機制,及光照對此基因群表現(xiàn)所扮演角色,發(fā)現(xiàn)葉綠體存在著轉錄調(diào)節(jié)蛋白因子,并純化此類蛋白;成功選殖出水稻活化基因,分離此酵素兩型蛋白,發(fā)現(xiàn)此基因表現(xiàn)呈現(xiàn)概日韻律變化,mRNA具有獨特的選擇式剪接機制;利用農(nóng)桿菌轉殖法,將大腸桿菌和反芻動物瘤胃中分離出來的植酸基因轉殖至水稻,可穩(wěn)定遺傳至后代,而轉殖水稻所生產(chǎn)的植酸酵素具有高效能的酵素活性。
微生物學及植物病理學方面,發(fā)現(xiàn)伏馬鐮孢毒素B會引發(fā)動物和人類的疾病,包括馬腦白質(zhì)軟化病、豬肺水腫、小鼠肝癌和人類食道癌等;經(jīng)生化特性分析,衛(wèi)星蛋白為RNA結合蛋白質(zhì),具核酸的特異性,并有自我聚合特性,利用酵母雙雜合系統(tǒng),篩選出數(shù)十個與衛(wèi)星蛋白結合的寄主蛋白;初步完成臺灣炭角菌科的地方志,共118種,分屬于13個屬,其中包含1個炭豆菌屬和1個炭角菌屬的世界新種,并描述1個法國核囊菌綱新屬――雙孔孢菌屬、1個俄羅斯層炭菌屬的世界新種及4個馬來西亞炭角菌科的世界新種;以竹嵌紋病毒為材料,發(fā)現(xiàn)病毒復制酵素的中間區(qū)段具有核苷酸水解酵素活性,而病毒三重迭基因的第一移動蛋白,在失去ATPase活性和RNA結合能力時,會失去幫助病毒的移動能力;缺失性RNA的轉譯架構存在對其增殖極為重要,而衛(wèi)星核酸發(fā)展為基因表現(xiàn)載體,可用來定位病毒鞘蛋白次基因RNA的核心啟動子。
植物生理學方面,以紅杉試驗,證明植物幼年期光合作用及呼吸作用的速率皆高于成齡期,葉綠素含量幼年期也高于成齡期,但老樹復幼后又恢復幼年期之特性;植物幼年期時,生長迅速、乙烯產(chǎn)量高,成齡期,則生長緩慢、乙烯產(chǎn)量低,老樹復幼后則提高至幼年期的乙烯產(chǎn)量,但以每克細胞分析時,則幼年期與成齡期無顯著差異;利用介于trn D和trn T之間以及trn T 和trn F之間的葉綠體non-coding核酸序列,觀察到十字花科蕓苔屬Brassica rapa/oleracea演化途徑的植物,其核酸序列的演化速率為B. nigra演化途徑植物的2倍左右,證實A+T成分的高低確會影響核苷酸突變的數(shù)目,且DNA堿基被易位對DNA堿基被取生比率會隨A+T成分的增加而增加;完成文心蘭、拖鞋蘭及蝴蝶蘭等細胞再生植株的研究;證明氰細菌聚球藻RF-1品系的硝酸還原酵素基因narB為硝酸還原酵素的功能基因,單鏈蛋白可隨硝酸鹽濃度變化,表現(xiàn)兩種不同的酵素動力學特性;探討夜來香球根花芽分化前后荷爾蒙的變化,發(fā)現(xiàn)C-19 gibberellin扮演關鍵性角色;利用細胞熒光流測分析技術,建立高細胞分裂指數(shù)的細胞懸浮液,為誘導分裂與染色體分離的來源組織;分析林木種子上胚軸休眠特性,發(fā)現(xiàn)低海拔莢迷屬植物的成熟種子不宜溫儲,適度冷儲為適宜方法,而中、高海拔莢迷屬植物可適度溫儲。
植物系統(tǒng)分類與演化學方面,分析顯示,南方紅豆杉和穗花杉屬應屬紅豆科,后者與粗榧科為單源,與杉柏二科約在19200萬至23000萬年前分歧;分析三基因組,發(fā)現(xiàn)松柏木(除松科外)與買麻藤目是姊妹群的新關系;訂正臺灣產(chǎn)鴨跖草科及天南星科魔芋屬等單子葉植物分類,厘清菊科、秋海棠屬、薔薇科臺灣草莓等各植物的系統(tǒng)親緣關系,發(fā)表新種植物“臺北秋海棠”;探討臺灣佛甲草屬植物的系統(tǒng)分類,發(fā)現(xiàn)有20個分類群;研究臺灣西部6條溪流的天南星科石菖蒲群遺傳結構,發(fā)現(xiàn)石菖蒲的族群在溪流間確有明顯的分化,依緯度分為兩大族群;研究臺灣芒屬植物的分子生態(tài)與演化,發(fā)現(xiàn)以五節(jié)芒為外群,中國芒呈現(xiàn)單系群的結果,臺灣芒和高山芒有明顯的遺傳分化,臺灣芒與白背芒雖因二次接觸,但種化并未成功,芒屬植物的生殖構造及發(fā)育與其他禾本科植物相似,對種化之影響有限。
植物生態(tài)學方面,相思樹的生物試驗顯示,葉的水溶萃出物中含植物毒物質(zhì),并確認12種類黃素及2種單寧,其中4種為新化合物;臺灣芒與白背芒因其分布于不同海拔,由所得的分子證據(jù)了解二變種間仍有基因流轉,種化的過程尚未成功;發(fā)現(xiàn)經(jīng)高鹽分理,顯著降低水筆仔幼苗的光合作用速率和氣孔導度,增加氮素濃度可增進生長在低鹽分水筆仔幼苗的光合作用速率和氣孔導度,但對生長在高鹽分下的水筆仔幼苗沒有顯著效應,生長在高鹽分低氮素濃度下的水筆仔幼苗較易受光抑制;從研究島內(nèi)河川污染和藻類關系中,歸納出以附生硅藻的藻屬為指標的新方法,由6個屬的比率關系為指標,結果和由水質(zhì)理化參數(shù)分析所得者相當一致;自相思樹分離出22種化合物,另自血桐分離出9種化合物,其中6種黃酮類為新的化合物;進行芒草分子生態(tài)及演化研究,利用隨機擴增多型性DNA、葉綠體DNA之trnL-trnF間隔片段和乙醇去氫I的DNA序列分析,探討族群間的基因流轉及族群遷移。
菌類及藻類方面,發(fā)現(xiàn)有2種大型有蓋盤菌、24種無蓋盤菌,6屬11種雙鞭毛菌及12屬土壤高溫真菌;從臺灣溫泉或其他地熱環(huán)境分離得耐熱性真菌25株;觀察臺灣7個碳酸泉,發(fā)現(xiàn)41種硅藻,大都出現(xiàn)在低二氧化碳泉水中。
動物細胞及生理機制方面,發(fā)現(xiàn)內(nèi)生性類鴉片的不同作用;發(fā)現(xiàn)影響精蟲生理功能的重要成分;闡釋大鼠延腦吻端腹側核與疑核抑心區(qū)及視丘網(wǎng)核作用機制;證明蟑螂單眼對逃亡具有生理意義,并解析出蝦的信息傳遞分子的活化機制;完成家蠶及蟑螂前胸腺咽喉側腺分泌的脫皮激素、腦神經(jīng)細胞形成與青春激素在發(fā)育過程的變化研究,發(fā)現(xiàn)羅氏夜蛾咽喉側腺的促進物質(zhì)存在于腦、食道下神經(jīng)球及心臟內(nèi)分泌體內(nèi),證明神經(jīng)連索NCAI和NCAII在傳遞促進作用上的角色;從昆蟲鑒定出小白紋毒蛾的性費洛蒙的主要誘蟲成分,是一種從未發(fā)現(xiàn)過的新結構;探討小菜蛾3個同功異構酯解酵素在田間及室內(nèi)發(fā)生頻率的變化;完成關渡河口、關渡自然保留區(qū)與自然公園內(nèi)昆蟲相的分析;完成多種鳥類、爬蟲類及魚類腦垂體促甲狀腺激素、促濾泡激素、糖蛋白激素共同α次單元基因的選殖、測序、胺基酸序列及mRNA表現(xiàn)的調(diào)控因子之探討;完成淡水魚離子平衡相關運輸?shù)鞍籽芯浚珻a2+-ATPase 基因之選殖、測序、胺基酸序列及各器官mRNA與蛋白質(zhì)表現(xiàn),證明H+ATPase及Na+-K+-ATPase在淡水魚Cl吸收機制的角色;進行與HSC70作用的蛋白質(zhì)、魚類JAK-STAT信號傳遞、DHEA及固醇類對刺激分泌作用及抗磷脂質(zhì)抗體與赤芝S對膠原蛋白刺激血小板的影響等研究;研究蛋白質(zhì)種類,包括HSC70、新型唾液酸水解酵素、胡蜂毒素、生殖系統(tǒng)分析蛋白24P3 RNA水解酵素、蛇毒蛋白、核酸復制酵素等,除探討其作用機制外,也進行三度空間結構決定與蛋白質(zhì)工程改進等實驗;發(fā)現(xiàn)磷酸葡萄糖異構醣、自體分泌移動因子及神經(jīng)白細胞素均為同一類型蛋白,而且首度決定其三度空間結構;果蠅的發(fā)育與其相關基因調(diào)控研究,發(fā)現(xiàn)果蠅具有與哺乳類甲基化CpG核苷酸的相似蛋白質(zhì),但在基因中卻探測不出甲基化CpG核苷酸;促黃體激素釋放激素(LHRH)對癌細胞株A431的表皮生長因子受體的磷酸化具去除的作用,可能與促黃體激素釋放激素能抑制癌細胞的生長有關;藉由基因功能至蛋白質(zhì)轉錄后調(diào)節(jié),建立人類遺傳疾病多巴反應性肌肉松弛癥的細胞模式及致病機轉;小白鼠子宮分泌之24p3蛋白和精蟲頭部有結合的現(xiàn)象,結合后可增加精蟲的活動力;缺乏葡萄糖六磷酸去氫(G6PD)時,會導致人體皮膚纖維細胞生長緩慢,并加速老化;小白鼠貯精囊分泌的自體免疫抗原抑制精蟲內(nèi)鈣離子之含量,可能是經(jīng)由胞器儲存增加所引起;精囊分泌蛋白純化后,具增強精蟲游動的能力。
動物功能型態(tài)學方面,發(fā)現(xiàn)高密度脂蛋白是以反內(nèi)胞飲作用進出細胞;完成80%全球盲鰻種類的骨胳解剖;發(fā)現(xiàn)在幼鼠下丘之軟腦膜下區(qū)一種輻射膠細胞,其功能應為第二級膠母細胞鷹架,與下丘的發(fā)育有重要之關系;建立果蠅發(fā)育時感光細胞型態(tài)變化的證據(jù)。
動物系統(tǒng)分類及進化學方面,發(fā)現(xiàn)臺灣沿海頭足類至少有85種,其中49種為新種或本地新紀錄種;記錄44種臺灣產(chǎn)海膽,其中12種為新紀錄種;完成蝦虎亞目魚類的親緣分析;利用乳酸去氫酵素所建構的演化樹,發(fā)現(xiàn)龜可能是最晚的爬蟲類分支;陸續(xù)發(fā)表17種新種魚類,至少500種新紀錄魚種,使臺灣的魚種增至2,650種,占全球魚種的十分之一;陸續(xù)發(fā)表環(huán)節(jié)動物多毛類11個新種,為西太平洋亞熱帶與熱帶地區(qū)多毛類物種多樣性的分布。
動物遺傳及發(fā)育學方面,解析出果蠅動蛋白在感光器型態(tài)發(fā)生過程所扮演的角色,并發(fā)現(xiàn)在果蠅表皮生長因子受體(EGFR)訊號傳遞系統(tǒng)中具負調(diào)控作用的一種新穎蛋白質(zhì)及另一獨立于EGFR的新調(diào)控系統(tǒng);揭開蛙類齒釉蛋白基因表現(xiàn)的調(diào)控機制;結合分子生物學及轉基因斑馬魚的研究成果,有助了解脊椎動物生長、發(fā)育及環(huán)境適應基因的表現(xiàn)與調(diào)控;以分子標志,如造成雜交、雄性后代不孕的基因(Ods)、28S核DNA序列及表皮碳氫化合物費洛蒙分子,厘清果蠅、虻總科等昆蟲的近緣種親緣關系及地理分布;建立多種細胞核(如ITS1、ITS2)與線粒體核酸序列為遺傳標志,并分析臺灣淡水域及海水域等無脊椎動物間的親緣關系;進行Xlox基因同源區(qū)胺基酸序列的親緣分析,顯示脊椎動物、環(huán)節(jié)動物水蛭及海洋無脊椎動物各自分成一群;探討基因表現(xiàn)在心肌、免疫系統(tǒng)、大腸桿菌、哺乳類細胞、聚球藻與性腺細胞的生長及分化影響;發(fā)現(xiàn)T細胞接受器的核酸片斷,在人與老鼠間有非常高的保留度;轉錄因子在細胞內(nèi)及細胞外均會與此核酸片斷作用,顯示T細胞接受器基因的表現(xiàn)受組織與發(fā)育特異性的調(diào)控;利用圓斑河豚為材料,完成4種酪胺酸蛋白激JAK基因與CDC37基因等的基因結構與啟動子活性分析;選殖斑馬魚肝醣合成磷解酵素3(GSK3)基因,研究其于胚胎發(fā)育過程中的表現(xiàn);完成鯉魚卵黃生成前質(zhì)素基因的選殖、核酸測序,鑒定其蛋白質(zhì)之部分產(chǎn)物lipovitelline II為鯉魚卵膜的組成分;完成鯉魚轉譯起始因子eIF2α、eIF2β及eIF4ε之選殖,并研究與鯉魚卵發(fā)育過程中蛋白質(zhì)合成效率的關系;選殖具有PHD手指結構的蛋白質(zhì)PFTR,與類固醇激素受體交互作用,抑制受體的轉錄活性;發(fā)展液態(tài)層析/質(zhì)譜儀的技術,用以分析蛋白質(zhì)的修飾;以K蛋白的親和性管柱純化細胞液中可與結合的蛋白質(zhì),發(fā)現(xiàn)其中的結合蛋白可能為具有RNA解螺旋活性的DDX1,登革熱病毒的核心蛋白也與K蛋白有交互作用,發(fā)現(xiàn)notch信息傳遞路徑可與轉錄因子C/EBPbeta調(diào)控胎盤特殊基因的表達,并藉由外來醣轉移酵素的作用,調(diào)控昆蟲細胞的醣化機制;由基因剔除鼠實驗證明,DNA甲基化是正常胚胎發(fā)育必有的機制;CpG核苷酸中的DNA甲基化在很多生物現(xiàn)象中,扮演著極重要的角色;發(fā)現(xiàn)2個控制果蠅復眼早期發(fā)育的基因,無眼(eye gone)榛罨因子,是果蠅復眼發(fā)育所必需,而同胸(homothorax)基因在發(fā)育中,會抑制果蠅復眼發(fā)育;刻痕(notch)基因通過引發(fā)eyg表現(xiàn),促進復眼發(fā)育中的細胞增殖;在果蠅眼睛的發(fā)育過程中,無調(diào)(atonal)和無女(daughterless)是R8感光細胞發(fā)育過程所需要的兩個基因,皆表達堿性-螺旋-環(huán)線-螺旋蛋白質(zhì),且在R8形成時皆有表現(xiàn);轉錄因子SF1在基因活化及性腺發(fā)育上扮演重要角色;SF1可與一般性的轉錄因子TFⅡB結合;斑馬魚Ftz-F1基因有不同啟動子與不同剪接方式,造成4種基因產(chǎn)物,表現(xiàn)在下顎、體節(jié)、脊髓及腸道;利用基因轉殖及剔除技術,建立人類脊體肌肉萎縮癥的小鼠動物模式。
動物致病及防御機制方面,發(fā)現(xiàn)蝦類發(fā)病前后酚氧化酵素活性顯著下降,推測酚氧化酵素原活化系統(tǒng)與蝦抗病能力具相關性;進行人類病原體廣東住血線蟲研究,除建立體外培養(yǎng)系統(tǒng),也探討不同性別與不同蟲體期的體抗原復雜性及宿主反應;對水生動物細胞之病毒致病機制與細胞信息傳遞研究,發(fā)現(xiàn)感染性胰臟壞死病毒在單一細胞內(nèi)以連續(xù)和動態(tài)方式細胞雕亡過程;篩選2株結病毒并測序;建立產(chǎn)生具有生物活性的類胰島素生長因子;選殖及表現(xiàn)斑馬魚的受體基因,利用雙股RNA干擾技術,造成斑馬魚尾部、眼睛及心臟發(fā)育不正常,并發(fā)現(xiàn)母系因子B9與斑馬魚心臟發(fā)育有關聯(lián);證明Dithiothreitol增強在NB4細胞內(nèi)AsO誘發(fā)之細胞雕亡,砷活化NADH oxidase引發(fā)在人類心肌細胞的DNA氧化損害;Nitric oxide 參與砷抑制pyrimi-dine dimer 的切割,阻止DNA修復;探討環(huán)境污染物對哺乳動物細胞的影響,發(fā)現(xiàn)三價砷化物誘發(fā)人體血球單核細胞粘附分子的表現(xiàn),亞硝基化氨基甲酸鹽殺蟲劑誘發(fā)細胞周期進行的延緩,氨基甲酸鹽殺蟲劑可抑制細胞間物質(zhì)藉由gap junction的傳遞;進行昆蟲病毒感染特異性蛋白、D型肝炎病毒抗原、牛痘病毒感染哺乳細胞、人類細胞相關病毒的抑癌作用及重金屬致癌物等研究;發(fā)現(xiàn)巨細胞病毒的復發(fā)與宿主細胞蛋白、病毒的早期蛋白的交互作用有關;利用酵母菌雙雜交法,發(fā)現(xiàn)宿主細胞蛋白p150能與IE86產(chǎn)生交互作用;在轉基因鼠上,ATF-1的表現(xiàn)會抑制T細胞活化,但不會干擾T細胞發(fā)育,ATF-1在T細胞轉型方面,發(fā)現(xiàn)3種不同活化信息可抑制p53誘發(fā)的細胞雕亡。
蛋白質(zhì)及生物有機化學方面,完成臺灣龜殼花蛇毒中所含兩類蛋白分解酵素,即絲胺酸分解酵素與含鋅之金屬蛋白分解酵素的選殖、表現(xiàn)及催化機制研究,已進入結晶結構分析階段;鑒定出synaptotagamin I為南美響尾蛇毒素的第二種結合蛋白質(zhì),可做為親和層析材料予以純化,親和力約為10-8M;將crocalbin以蛋白質(zhì)工程法在大腸菌大量表現(xiàn);解出細菌合成胞壁所必需的十一異戊二烯焦磷酸合成酵素的反應機制及速率,并發(fā)現(xiàn)對酵素催化重要的胺基酸;研究豬與牛蛙眼球水晶蛋白的α-水晶體,發(fā)現(xiàn)αA對UV的保護較顯著,αB則以抗熱為主;利用核磁共振分析,證明臺灣眼鏡蛇類蛇毒心臟毒素致死活性的結構特征,其中在第三回圈尖端形成的指狀區(qū)及第44個離胺酸產(chǎn)生的正極性與心臟毒素的致死活性有極大的關聯(lián);從結構或序列分析百步蛇及其他蝮蛇類蛇毒中的絲胺酸蛋白水解酵素,發(fā)現(xiàn)其種屬關聯(lián)并非蛇品種之遠近,而是分成可凝血酵素、降血壓酵素及促溶血酵素的平行演化;分析蝮蛇的鋅蛋白水解酵素,發(fā)現(xiàn)演化分為酸性強力出血毒、堿性弱出血酵素及血纖維素的切解酵素;研究蛇毒磷脂在各類蛇毒中的結構、功能、地理差異與選擇性表現(xiàn);開發(fā)用超臨界二氧化碳當溶劑以進行酵素反應;對于細胞具有特殊選擇性的勝,可以降低抗癌藥對人體的毒性;以葡萄糖內(nèi)酯為起始物,完成內(nèi)酯反應性的探討,并應用于非天然L-型式醣的合成;以醣KDN/Neu5Ac的比值為指標,發(fā)現(xiàn)受測的各類癌細胞中,以乳癌及卵巢癌細胞內(nèi)的值較正常者高,預測此類癌細胞內(nèi)KDN合成的機制必然受到影響;建立比傳統(tǒng)方法敏感100~500倍的探測法――DMB反應,以研究聚合唾液酸鏈的長度;初步確認在雞腦內(nèi)神經(jīng)接合分子上,唾液酸鏈長度變化的譜圖;以毛細管電泳分析五唾液酸的內(nèi)酯化,及三、四唾液酸的水解及內(nèi)酯化,發(fā)現(xiàn)新的七勝鏈可以形成以順位脯胺酸cisproline為主的結構;以串聯(lián)式質(zhì)譜儀分析醣質(zhì)結構,包括寄生原蟲與蠕蟲類的各蛋白醣質(zhì)及結核桿菌之脂多醣,發(fā)現(xiàn)其阿拉伯聚醣末端結構因應乙胺丁醇此一抗結核藥物的作用而引起的變化,及與抗藥性禽型桿菌的差異;完成唾液酸合成之選殖與表現(xiàn),建立硫酸根轉移酵素的活性測試;開發(fā)新的去氧核糖核酸輸送系統(tǒng),利用綠膿桿菌外毒素為載體,用低密度脂蛋白受體的途徑,可使DNA大量進入肝細胞,為肝癌新療法;利用篩選與prp19突變,合成致死的突變株,由篩選中鑒定出Ntc30p和Ntc20p兩個新的復合體成員,是剪接反應的輔助因子,可{節(jié)Prp19p蛋白復合體的功能;利用雙重免疫標記的方法,發(fā)現(xiàn)核醣核酸分解體分布在細胞質(zhì)接近細胞膜的區(qū)域;使用冰蝕合并免疫標記的方式,證實核醣核酸分解體可與細胞膜有結合互動的關系;分析親和性共同純化,發(fā)現(xiàn)多核酸磷酸酵素、Rh1B螺旋酵素及烯醇酵素并非始終結合在一起;免疫蛋白Im7的高親和性和高專一性,可有效抑制大腸桿菌毒素的素性;磷酸根離子和鋅離子鏈結在一起,且大腸桿菌毒素E7中的金屬離子可能與DNA的鏈結反應有關;利用X-光繞射實驗,解出麩酰胺酸鍵結蛋白質(zhì)的開放型及含配位子鍵結的秘密型晶體結構;解出臺灣眼鏡蛇蛇毒中心臟毒素蛋白的單晶構造,此毒蛋白的三度空間結構的第一個環(huán)狀結構及第二個環(huán)狀結構中的phenylalanine會嵌入細胞膜的疏水性區(qū)域。
一、新課改環(huán)境下高中生物教學取得的進展
(一)豐富開展師生互動式
在傳統(tǒng)的教學中,其課堂是靜止的:老師在上面講,學生在下面聽,師生之間沒有一點互動,老師講課枯燥乏味,學生的學習興致低下,進而使學生的學習效率低下。但是,新課改的實施,不僅豐富了教學方法,學生的學習興趣大大提升,學習效率大大提升,而且,多彩的教學方法,也促進了師生間的關系,創(chuàng)造良好的學習氛圍。同時,在互動的課堂上,學生的積極參與,其不僅體現(xiàn)了學生在課堂上的主體地位,而且學生在參與的過程中其對知識的印象更為深刻,理解更為透徹。例如教師在講解細胞的減數(shù)分裂時,教師可以先收集有關細胞有絲分裂和減數(shù)分裂的視頻,上課前用多媒體進行播放,如此一來,不僅可以復習了有絲分裂的知識點,又能很好的導出減數(shù)分裂的有關知識。使學生對減數(shù)分解有更為直觀,立體的認識。之后學生間進行討論,發(fā)表自己的觀點,另外,老師加以引導,使學生自己發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。培養(yǎng)學生的解決問題的能力。
(二)廣泛利用網(wǎng)絡資源與信息技術開展現(xiàn)代化教學
隨著科技的不斷進步,其中最大的收益者要說教育事業(yè):多媒體教學,遠程教學等極大的便利了高中教師的教學。例如視頻教學的應用將看似復雜難懂的知識點用視頻活靈活現(xiàn)的展現(xiàn)在課堂上,不僅節(jié)約了大量的時間,而且使學生的學習更為輕松。另外,新課改下的生物教學,還有利于教師的因材施教:學生對于不懂的地方,可以將視頻拷貝,隨時隨地的進行學習。再如在學習DNA雙螺旋結構時,僅僅依靠老師的理論講解,其不僅枯燥乏味,而且要求學生要具有很強的空間想象能力,而學生的學習能力又不能一概而論,信息技術的應用,教師可以通過視頻進行教學,如此一來,學生的學習熱情被大大激發(fā),學習效果也大大提升。簡而言之,現(xiàn)代化科技廣泛應用高中生物教學,極大的調(diào)動學生的積極性,提升了學生和教師的學習和教學效率。
二、新課改環(huán)境下高中生物教學中存在的問題與改革發(fā)展思考
(一)教學實踐中存在的主要問題
由于互動式教學模式還處于探索階段,在各個方面還未成熟,所以,在課堂上實施時還有很多方面有待解決,例如,由于長期從事傳統(tǒng)的教學工作,突如其來的教學模式使教師不知從何下手,進而跟著學生盲目學習,胡亂跟風。一方面,由于老師也不知道其精髓所在,所以,對學生的行為也無法判定;另一方面,學生在得不到老師的肯定的情況下半途而廢,不能對問題深入分析,進而不能到達新課改培養(yǎng)高中生各方面能力的目的。在這種情況下,一方面,教師應虛心學習,教師間也要經(jīng)常交流工作經(jīng)驗,在對課文知識有充分掌握的情況下,認真?zhèn)湔n,積極教學,在課堂上充分調(diào)動學生的積極性,進而提升學生的學習效率;另一方面,學校也要組織教師到師范學校進行在學習。豐富課堂教學方法,不僅僅局限于課堂,在有必要時,師生可以走出課堂,走進生活,使學生所學知識和實際需要相結合,使學生切實的感受到生物學科的樂趣,不再是為了學習而學習,為了高考而學習。
(二)依據(jù)學生不同學習需求、科學組建課外興趣小組,廣泛開展課外實踐活動
隨著社會多元化的發(fā)展,各個行業(yè)都呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象。我們進行教育改革的目的在于適應現(xiàn)代化的發(fā)展:一方面,使學生的各個能力都更貼近于現(xiàn)代社會的需求;另一方面,根據(jù)社會的需要以及結合學生的特長進行專項培養(yǎng)。為此,教師在日常學習時,教師應認真觀察學生的興趣愛好,并根據(jù)學生的興趣愛好進行專項培養(yǎng)。例如有些學生相對于細胞學說更熱衷于綠色植物的研究,為此,教師可以根據(jù)這一特點成立一個綠色植物研究小組。在一定的條件下還可以定期組織學生到大自然中采集標本。另外,而對于細胞感興趣的同學,可以成立一個細胞研究小組,在課余時間可以利用顯微鏡等工具對細胞進行再研究。這樣不僅豐富了課后生活,在娛樂的同時也開闊了視野,增長了見識。
(三)關注生物科學發(fā)展動態(tài),及時更新自身知識儲備
生物學科隨著科技的發(fā)展以和我們的生活息息相關,隨著研究的深入,其知識在不停的變化,更新。另外,對于書本上的知識,在編寫的過程中無論是技術還是知識都相對比較成熟,但是,相應的,也比較落后。為此,高中生在熟練掌握書本上的知識的同時,也要了解比較前沿的知識。想要使學生充分了解比較前沿的生物科學知識,僅僅依賴于學生自身是遠遠不夠的(高考壓力,繁重的學習任務),還要要教師對最新的科學動態(tài)有充分的了解,在課前通過多媒體播放,讓學生對其有所了解。在學習的過程中教師還可以有意引導學生發(fā)現(xiàn)問題,并結合所學知識和前沿知識解決問題。另外,學校也應注重教師的再學習,提高自身素質(zhì),更好的服務于教育。加大師生間的交流也是重要環(huán)節(jié)之一,師生間的交流增多了,教師能更了解學生的思維能力,更有助于課件的準備。
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1 提高生物學科閱讀素養(yǎng),促進學生自主學習
絕大多數(shù)教師都非常重視學生的自主學習過程。然而,在實際教學工作中,往往由于學生缺乏良好的生物學科閱讀素養(yǎng)而難以落實或深入到一定的學科知識本質(zhì)。而目前在生物教學中往往出現(xiàn)這樣的情況,學生在課堂上很少自己去認真仔細地閱讀生物知識,即使閱讀也只是浮光掠影式進行的閱讀;或是閱讀生物學科教材和閱讀小說、故事一樣跳讀和瀏覽性閱讀;或是直奔主題式的閱讀。相當一部分學生在閱讀時喜歡帶著問題直接找答案。教師在教學中往往也不重視閱讀,沒有提高學生生物學科閱讀素養(yǎng)的意識,只注重課堂深入淺出的講解,認為與其在閱讀上浪費時間,不如將教材內(nèi)容“掰開了,揉碎了”講給學生聽,這勢必影響到學生自主對教材的思考和理解。這一現(xiàn)象不解決,那么提高學生自主學習能力,變被動學習為主動學習,培養(yǎng)學生可持續(xù)發(fā)展學習則成為一句空話。
為此,教師必須有計劃有步驟地培養(yǎng)學生生物學科閱讀素養(yǎng),指導學生在生物文本的閱讀過程中,如何發(fā)現(xiàn)問題,深入思考、認真分析,解決問題。培養(yǎng)學生自主學習生物知識前提就是學會閱讀生物文本資料,提高生物學科閱讀素養(yǎng)。如伴性遺傳,學生要完成這部分內(nèi)容的自主學習,必須要有對這部分內(nèi)容深入思考的閱讀,理解知識的本質(zhì),并能應用于實際,解決具體問題。否則只是表面內(nèi)容的識記不是真正的生物知識的自主學習,也達不到生物學科發(fā)展對學生的應有要求。這就要求教師通過各種教學設計提高學生帶有生物學科特點和學科思維的閱讀素養(yǎng)。
2 提高生物學科閱讀素養(yǎng),鍛煉學生學科思維
近幾年的江蘇高考和各地模擬試卷的質(zhì)量分析表明,構成一些學生感到解題困難的主要因素之一是他們的學科閱讀素養(yǎng)的不足,往往導致題干信息不能有效提取,圖文信息不能很好地把握和轉化,知識不能有效地整合和遷移。按照認知學習的說法,閱讀是一種知識的重建過程。生物學科里的符號、公式、方程式、流程圖、示意圖、表格等內(nèi)涵豐富,具有一定的抽象性,同樣需要相應的學科思維的閱讀才能理解、轉化新知。因此,帶有生物學科特點的閱讀是生物學習活動形式之一,是生物學科思維構建的基礎。
對于生物學科而言,有效的閱讀是建立生物學科知識模型和解決生物學科問題的語言基礎。提高生物學科閱讀素養(yǎng)有助于學生生物文本閱讀技巧與能力的發(fā)展,有助于學生生物學科思維的形成與轉換,有助于培養(yǎng)學生提取、整理、整合信息的能力,分析、解決問題的能力,從而提高學生的學科思維能力。
例如很多課本生物學知識的內(nèi)在邏輯關系就能很好得體現(xiàn)生物學科思維,如光合作用探究歷程。閱讀這些資料的本身就能使學生對如何進行生物科學研究和生物學科思維的過程有了一定的思考。這樣的內(nèi)容的深入研究有利于學生提高生物學科閱讀素養(yǎng),掌握生物學科方法,鍛煉學生生物學科思維。
3 提高生物學科閱讀素養(yǎng),提高生物課堂效率。
教師在課堂上必須十分重視提高學生生物學科閱讀素養(yǎng),運用多種形式對學生進行閱讀技能訓練。
對于學生來講,學習壓力使得不能有很多的時間進行學科閱讀訓練,同時學生的思維惰性也影響學生的學科閱讀活動。此時,教師需要在學生閱讀前,提出一些指向明確的問題,讓學生帶著問題去閱讀、去思考。學生通過閱讀有關資料、去找尋問題的答案,在任務的驅動下,使閱讀更有效。
如在教學中教師隨教學進程可提出問題讓學生閱讀一個或幾個重點的相關段落。為了使學生對所閱讀的重點段落做到字斟句酌,要常變換形式提出問題讓學生閱讀思考。如閱讀減數(shù)分裂概念時,可提出這樣一些問題:① 什么樣的生物進行減數(shù)分裂?② 什么時候發(fā)生減數(shù)分裂?③ 減數(shù)分裂的結果和有絲分裂有什么不同?④ 染色體減半發(fā)生在在第幾次分裂?⑤ 除數(shù)量變化外染色體種類的變化有什么規(guī)律?這些問題會使學生產(chǎn)生強烈的好奇心,學習興趣極濃。教師指導學生閱讀教材,使他們帶著問題聽課,這樣就能很容易地突破難點,掌握重點。同時注意前后知識的聯(lián)系,使學生在舊知識基礎上掌握新的知識,既提高了課堂效率,也可促進學生生物學科閱讀素養(yǎng)的提高。
4 提高生物學科閱讀素養(yǎng),實現(xiàn)生物知識的高效建構
具備一定生物學科特點和學科思維的閱讀可以控制和調(diào)節(jié)學生主體的注意力和信息加工過程,從而提高生物知識的建構效率。
比如在學生生物知識建構中,往往有許多相關或相近的知識點,學生在理解這些內(nèi)容時較易混淆。教師指導學生在閱讀容易混淆的概念時,要運用對比法加以區(qū)分,通過提高學生生物知識對比閱讀素養(yǎng),找出異同點,從而掌握概念的實質(zhì)。如線粒體和葉綠體、原核細胞和真核細胞,有氧呼吸和無氧呼吸,減數(shù)分裂和有絲分裂等。通過對比閱讀,使學生辨析異同,可培養(yǎng)學生分析比較能力、綜合思維能力、歸納概括能力、求異思維能力,有助于學生高效建構知識。
【關鍵詞】高中生物 多元發(fā)展 學習行為
課堂,說到底是學生成長的地方,高中生物課堂能夠給學生帶來什么樣的成長,相信并不是太多的生物教師所思考的問題,因為應試的指揮棒早已經(jīng)將實際教學導向了無邊無際的知識記憶與重現(xiàn)。顯然,這樣的教學現(xiàn)實并不是教師的初衷,高中生物作為自然學科的重要組成部分,作為向高中學生提供重要基本生物知識的學科,作為向學生滲透前沿生物科學技術的學科,應當在促進學生多元發(fā)展方面發(fā)揮更大的作用。
一、生物學科促進學生多元發(fā)展的可能性
多元發(fā)展有著兩層關鍵含義:一是發(fā)展,這是學生學習的出發(fā)點與落腳點;二是多元,多元意味著不同學生個體的發(fā)展可能性有可能成為現(xiàn)實,不以唯一的指標來評價學生,是多元發(fā)展的根本含義。多元發(fā)展,意味著學生發(fā)展的多重可能性,意味著在實際教學中可以從不同的角度促進學生的發(fā)展。
高中生物學科具有自然學科的視野,也具有現(xiàn)代科技的視角,對學生的多元發(fā)展其實存在著明顯且有效的促進作用。但這種作用往往不是顯而易見的,純粹應試的教學又不足以讓這種作用得到發(fā)揮,因此尋找生物學科促進學生多元發(fā)展的可能性,就成為高中生物教師需要關注剖析的一個問題。
以“生物的進化”為例,知識積累形態(tài)下的生物教學,有可能將其視作生物進化知識的多重積累,而多元發(fā)展視角下的教學則存在更多的意義:“生物進化理論的發(fā)展”這一內(nèi)容作為說明現(xiàn)代生物進化理論,以及探討生物進化觀點對人們思想觀念的影響,可以促進學生的科學史知識完善,這對于對歷史感興趣的學生來說,是一個促進其對生物產(chǎn)生更濃厚興趣的機會。本課提到的基因頻率和基因型頻率的關系的知識,是一個用數(shù)據(jù)來說話的過程,既有科學探究的要素,又充滿著數(shù)字規(guī)律的魅力,因此對于對數(shù)學感興趣的學生來說,是一次研究的機會……凡此種種,均可以發(fā)現(xiàn),生物學科知識在促進學生多元發(fā)展方面具有豐富的營養(yǎng),教師要做的就是將這種營養(yǎng)提取出來為學生所吸收。
二、生物課堂應當成為多元發(fā)展的主陣地
談多元發(fā)展,離不開加德納的多元智能理論,著名心理學家加德納認為人的智能是由語言、數(shù)理邏輯、空間、身體-運動、音樂、人際、內(nèi)省、自然探索、存在等九項技能組成的,那學生的多元發(fā)展,某種程度上可以與這九個方面對應起來。當然,由于生物學科的特質(zhì)所限,有些技能不大可能在生物課堂上得到發(fā)展,但作為一門自然學科的學習,除了身體-運動、音樂等沒有明顯的發(fā)展之外,其余智能的發(fā)展還是有可能的。當然,這里更需要關注的是,學生的多元發(fā)展主要發(fā)生在什么時候?顯然,這一問題的答案只可能是:課堂。
在教學“生物的進化”時,筆者與學生探討了多個問題,其中兩個問題是:(1)自然選擇一般在什么情形下發(fā)生?(2)在計算某個群體的色盲基因頻率時需要注意什么?
這兩個問題采用了討論解答的方式,學生在討論的過程中,對于第一個問題,學生能夠考慮到種群內(nèi)存在突變和不同基因型個體、不同基因型個體之間適應度有差異等。但少有注意到需要關注現(xiàn)代生物進化理論在遺傳變異等問題上的發(fā)展,需要研究種群基因頻率變化等,這需要教師的引導。對于第二個問題,學生剛開始只關注群體以及這個群體中患有色盲的男女的具體人數(shù),討論之后,在教師的引導之下,才發(fā)現(xiàn)需要關注男女性染色體的不同對結果有直接的影響。
三、多元發(fā)展視角下的課堂學習行為觀察
有了促進學生多元發(fā)展的視角,那教師對自身課堂上學生學習行為的觀察就有了一個全新的評定標準。筆者根據(jù)自身近年來基于多元發(fā)展視角的課堂觀察,提出如下一些觀點供同行們參考:
【關鍵詞】生物課堂 引導 觀察 思考 表達 發(fā)展
生物學新課程對教師而言是新的,使教師有了創(chuàng)造的空間,卻也感到更大的壓力。新課改帶來新理念,新理念催生新實踐。在實施新課標教材的教學過程中,切實感到在課程改革的新的教育形式下,再沿用老的教法已經(jīng)不能適應新的教學形式的需要,而采用新的教學理念進行教學,取得了良好的效果。以下是我在教學實踐中對創(chuàng)新教學方面的一點體會,就是課堂要充分促進學生的發(fā)展。
1.引導學生觀察,促進其觀察力的發(fā)展
觀察力是人們正確地認識問題、解決問題的基礎,也是構成人的智力的一個重要成分。對于生物學來說,觀察尤其具有重要的意義,可以說它滲透在每一個科學探究活動的過程中。學生是否懂得如何觀察,是否具有認真的觀察習慣、良好的觀察品質(zhì),將很大程度決定著探究活動的效果和質(zhì)量。所以,在生物教學過程中,能讓學生觀察的盡量讓學生觀察,以促進其觀察力的發(fā)展。如結合教學內(nèi)容的需要進行課堂演示實驗,盡可能讓學生觀察到實驗的全過程,在認真的觀察后學生能夠提出問題、開展討論、自己得出結論那就更好了。在演示“斐林試劑驗證還原性糖”的實驗中,我讓他們觀察了每一步的操作和實驗現(xiàn)象,操作中用水浴加熱至煮沸1min,結果得不到磚紅色的氧化亞銅沉淀,而得到的是黑色氧化銅沉淀。這是怎么回事呢?學生的情緒被調(diào)動了起來,并相互討論積極尋找原因。最后得出結論:氧化亞銅極不穩(wěn)定,在緩慢的水浴加熱過程中被氧化生成CuO;再有,Cu(OH)2在緩慢水浴加熱過程中分解也生成CuO而失去與還原性糖發(fā)生氧化還原反應的能力。通過觀察,學生不僅真正地理解什么是科學的觀察,更讓學生感受到生物學作為一門科學需要嚴謹、細致、認真的態(tài)度和方法,同時還激發(fā)起學生學習生物學的興趣。
2.引導學生思考,促進創(chuàng)新思維能力的發(fā)展
教學過程必須求真,要給學生留下獨立思考的時空,讓他們自己去探究,拓展思維活動的廣度和深度,自己去尋找解決問題的辦法,從而達到“真會”和“真能”。生物學新教材,在引言和正文中都提出了一些富于啟發(fā)性的問題,引導學生思考。如在講到“無機鹽在細胞中的作用”時,讓學生觀察一種葉綠素分子和血紅蛋白分子局部結構簡圖,然后思考:①有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥,為什么缺鐵會導致貧血?②植物體缺鎂會影響光合作用,為什么?象這種思考題,教師就必須充分利用給學生自己思考的時間,從而得出無機鹽的功能之一是構成細胞中化合物的重要成分。當然在教學過程中,教師也要積極設計有啟發(fā)性和趣味性的問題,以此來激發(fā)學生的學習興趣,促進學生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。例如,在講解“豚鼠胰腺細胞分泌物形成過程”時,我設計以下一系列問題: ①這里用3H標記亮氨酸的目的是什么?為什么用3H標記?還可以用其他元素標記嗎? ②為什么注射氨基酸,而不是核苷酸?氨基酸與蛋白質(zhì)是什么關系? ③3min后,被標記的氨基酸出現(xiàn)在附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上說明了什么? 17min和117min后被標記的氨基酸相繼出現(xiàn)在哪些部位? ④與此分泌物的合成和分泌有關的結構有哪些?合成和分泌過程需要能量嗎? ⑤這些分泌物的合成和運輸?shù)姆较蛟鯓?在核糖體上合成的分泌蛋白,為什么要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,而不是直接運輸?shù)郊毎?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體起到什么作用?這些由淺入深的問題不僅有助于學生理解,更激發(fā)了學生思維和探究問題的興趣,取得了良好的教學效果。
3.引導學生討論,促進學生合作意識的形成
新教材中編排的學生活動形式多種多樣,如探究、觀察、實驗、討論交流等,但每種活動中,都有討論這一項。當學生獲得了大量感性材料尚未得出結論時,組織學生進行討論,互相啟發(fā)、分析綜合,不僅能促進思維的發(fā)展,更能加強學生的合作精神。當然,課堂教學也離不開學生的討論,如:在講到光合作用的應用時,提出問題讓學生討論:“要想提高‘大棚’農(nóng)作物的產(chǎn)量,我們應采取哪些措施呢?”一些來自農(nóng)村的學生了解農(nóng)民采取的增產(chǎn)措施,但有的不知其原理,而一些來自城市的學生根本沒見過大棚,這樣的問題充分調(diào)動了大家的積極性,激發(fā)了他們的求知欲,課堂頓時活躍起來。有的說增加光照強度,有的說增加光照時間,有的說增加二氧化碳濃度,而增加二氧化碳濃度的方法有很多,可以增施農(nóng)家肥,也可以在大棚內(nèi)使用二氧化碳發(fā)生器等等,有的說適當提高白天的溫度,但要適當降低晚上的溫度,以減少夜間有機物的消耗,有的說可以合理密植……學生熱烈的討論再加教師適當?shù)狞c撥和調(diào)控,學生對所學內(nèi)容掌握非常牢固,而且感受到了合作的力量。課后我還了解到學生利用周末時間自發(fā)組織參觀了一位同學家的“蔬菜大棚”,向當?shù)剞r(nóng)民了解了更多書本上沒有實踐經(jīng)驗,真正將理論和實踐聯(lián)系了起來,我想這就是課堂上的合作討論激發(fā)了他們的興趣和求知欲望的真實體現(xiàn)吧。
4.引導學生表達,促進課堂民主氛圍的形成
一、把兒童的生活經(jīng)驗作為教學的起點
無論是數(shù)學的產(chǎn)生,還是數(shù)學的發(fā)展,都與現(xiàn)實生活有著密不可分的關系。教師在教學中要認真研究兒童的經(jīng)驗水平,根據(jù)兒童的已有經(jīng)驗設計學習方案,才能更好地推進學生學習新知識的進程。如學習《人民幣的認識》這一內(nèi)容時,在學習新課之前,教師提問:“關于人民幣的知識,你們已經(jīng)知道了哪些?”學生的回答盡管五花八門,但是真實反映了兒童在這方面的理解水平。只有這樣切實了解兒童現(xiàn)有的生活經(jīng)驗,找準教學的起點,教師才能有效地引導學生學習。
新課程強調(diào)數(shù)學與生活的聯(lián)系,注重數(shù)學情境的創(chuàng)設,在問題情境中激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望,讓學生在自主探究過程中提高應用數(shù)學的意識和解決問題的能力。在教學實施時還要注意以下兩個方面:一要從學生的實際情況出發(fā)。教師創(chuàng)設和提供的教學情境應恰到好處。這種情境既能引起學生認知的不平衡,又不過分超越學生已有的認識水平和經(jīng)驗,這樣才能有效地引發(fā)學生探究的欲望,促進學生的認知發(fā)展。二要注意從教材的實際出發(fā)。數(shù)學問題生活化可以讓學生在比較真實的情境中去體驗、學習,但也未必每個知識點的教學都要聯(lián)系生活。數(shù)學源于生活,要符合生活實際,但又不完全等同于生活,而要高于生活。所以,必須根據(jù)教學內(nèi)容,從教材的實際出發(fā),從學生的認知特點出發(fā),恰到好處而又不生搬硬套。
二、要組織有效的數(shù)學活動
活動是數(shù)學學習的重要特征?!稊?shù)學課程標準》指出:“教師應向兒童提供充分的從事數(shù)學活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中揭示規(guī)律,建立概念,真正理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能,數(shù)學思想與方法,獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗?!痹诮虒W“圓的認識”時,可以先發(fā)給學生一些畫圓的工具:鉛筆、線繩和圖釘?shù)?,讓學生利用這些工具畫圓,體會畫圓的方法,然后讓學生自學用圓規(guī)畫圓,接著讓學生選一個圓剪下來,自己通過折疊、測量等手段研究圓的特征。通過這一系列活動的開展,學生能較好地理解圓的本質(zhì)特征,從而提高學習的有效性。通過這些豐富多彩的數(shù)學活動,學生獲得了愉悅的學習體驗,同時也學會從數(shù)學的角度去觀察事物,思考問題。
三、重視學生對知識生成過程的體驗
數(shù)學學習并不是要讓學生模仿數(shù)學家發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造數(shù)學的過程,而應成為學生經(jīng)歷一個真正的“再發(fā)現(xiàn)”和“再創(chuàng)造”的過程。“再發(fā)現(xiàn)”強調(diào)學生學習數(shù)學是一個現(xiàn)實的體驗、理解和反思的過程。因此,教師要為學生提供“做數(shù)學”的機會,讓學生在實驗操作、自主探索、猜想交流中體驗數(shù)學和經(jīng)歷數(shù)學。波利亞說過:“學習任何知識的最佳途徑是通過自己的實踐活動去發(fā)現(xiàn),因為這樣的發(fā)現(xiàn)理解最深,也最容易掌握內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系?!比鐚W習《長方體、正方體的認識》時,我讓學生通過摸一摸、看一看、量一量、比一比、數(shù)一數(shù)等方法,發(fā)現(xiàn)長方體(正方體)面、棱、頂點以及長、寬、高等的特征。學生對知識生成過程有較為深刻的體驗,主動獲取知識,感悟知識,激發(fā)學生的學習興趣,提高學習內(nèi)驅力。
四、引導學生自主建構,自我發(fā)現(xiàn)
創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,發(fā)現(xiàn)是教學的核心。新課程的教學應是一種引導學生自主建構、自我發(fā)現(xiàn),不斷嘗試和創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的過程。從發(fā)展論的角度思考,“發(fā)現(xiàn)”是實現(xiàn)學生可持續(xù)發(fā)展的基本核心,是學生終身學習的一種基本本領。鼓勵學生去勇敢地面對認知矛盾,積極地去嘗試數(shù)學問題,自主地發(fā)現(xiàn)知識的本質(zhì)規(guī)律,是我們教學的出發(fā)點和歸宿。如:圓錐體積公式的推導,每個學生都有一組等底等高的圓柱體和圓錐體容器,以小組為單位,每次拿出一對進行實驗。學生進行幾次的實驗后反思:每對是否都一樣呢?再如:圓柱側面積計算的推導,學生沿圓柱側面展開,學生就發(fā)現(xiàn)圓柱側面展開是一個長方形(或平行四邊形),長方形的長(或平行四邊形的底)就是圓柱底面周長,寬(或高)是圓柱的高,求圓柱的側面積就是求這個長方形(或平行四邊形)的面積。這樣學生通過自身的經(jīng)歷、體驗、探究、建構,發(fā)現(xiàn)了事物之間的聯(lián)系,找到了解決問題的方法。
五、營造和諧氛圍,激發(fā)學生學習數(shù)學熱情
關鍵詞:構建;有效課堂;可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:G633.91 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2014)03-0182-02
伴隨著課程改革的不斷推進,中學生物學課程的改革也迎來了春風,新課程背景下,教師教學方式的改變促進了學生學習方式的改變。筆者以為,生物課堂教學的有效性,我們不能狹義地理解為基本知識與基本技能,以及考試分數(shù),而是要通過有效課堂的構建,促進學生的可持續(xù)發(fā)展,這才是課堂教學有效性的核心價值。那么對于高中生物課堂,我們?nèi)绾螛嫿ㄓ行?、和諧、愉悅的課堂,將課程改革的主動權緊緊抓牢,將大面積提高教學質(zhì)量的凱歌奏響?
一、宜人的教學語言——有效教學的肥沃土壤
教師向學生傳授文化知識、啟迪學生思維、陶冶學生情操、進行思想教育的最重要的工具就是語言。教師形象、生動、精練、幽默、富有啟發(fā)性的教學語言,能有效激發(fā)學生的學習動機。一旦學生有了正確的學習動機,求知欲望就會非常強烈,且注意力容易集中,也能有韌性堅持探索下去,在探索中勇敢地克服種種困難。筆者以為,教學語言的有效性首先體現(xiàn)在語言充滿了情感,富有節(jié)奏感,是為師者在對教材的思想內(nèi)容深刻體會后發(fā)自內(nèi)心的飽含熱情的真情實感。當然,教學語言的情感也不能太隨性,也絕不能給人矯揉造作的感覺,而是一定要依據(jù)教材的內(nèi)容,以情動人的效果才能達成。為了更好地吸引學生,將他們的積極性充分調(diào)動起來,節(jié)奏的快慢得當、輕重有度、張弛適宜都是相當關鍵的,恰到好處的節(jié)奏才能起到事半功倍的效果。此外,筆者以為,教學語言的有效性還應體現(xiàn)在含蓄幽默、耐人尋味上,語言的含而不露,把學生的思路打開而不急于告訴他們結論,不把本意全盤托出而對其進行烘托和暗示,讓學生思而得之。在保證課堂莊重嚴肅、科學規(guī)范的前提下,將一些頗具情趣的短小故事、幽默逗人的比喻、發(fā)人深省的典故等適時插入,講授也就格外具有啟發(fā)性。如筆者在教學“細胞中的元素和化合物”這一知識點時,通過用“補鐵、補血、效果好,樸血口服液!”“健康的體魄,來源于‘碘碘’滴滴”“用心的媽媽會用‘鋅’”等這些學生在電視中常見的廣告激趣引題??梢姡處煹慕虒W語言的精妙得當能啟發(fā)學生運用自己的知識、經(jīng)驗和想象力去豐富和補充教學內(nèi)容。它好似宜人的春風,拂得學生心智激蕩,樂得學生學而不倦。
二、自主建構式——有效教學的綠色通道
課程改革中,我們提倡激勵學生個體的自主學習,促使他們自主參與,給學生騰出自主學習的空間,使他們的個性得到張揚。筆者以為,自主學習主要表現(xiàn)在學生的主動建構,這是一種高品質(zhì)的有效學習。生物學的有些知識并非一定要通過教師的講授才能習得,可以將學生置身于一定的情景中,再借助其已有的學習經(jīng)驗并通過他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,加上對必要的學習資料的利用,通過意義建構的方式而獲得,這就真正體現(xiàn)了以生為本的教學新理念,學生真正成為了學習的主人,自主體驗、自主探究、自主實踐的品質(zhì)在潛移默化中形成了,其間,教師作為學生建構知識的設計者、支持者和促進者,也是不可或缺的。如對“生態(tài)系統(tǒng)的類型和結構”這一知識的教學,往年的教學經(jīng)驗提醒自己,用教師介紹為主的教學方式,學生往往表現(xiàn)出一副淡漠的狀態(tài),通過課后與學生的溝通,了解到學生對這部分知識有過大致的了解?;诖?,筆者果斷地對本節(jié)內(nèi)容的教學做了調(diào)整,以充分發(fā)揮學生的主觀能動性為原則,以學生自主建構的方法來實施學習。筆者將生態(tài)系統(tǒng)的類型和結構的知識主線和提綱要求清晰地列了出來,并提出了一些問題來創(chuàng)設情境,學生通過自己看書,看教師提供的多媒體課件和素材等自主探究的方式,自主建構本節(jié)知識,將知識結構整理出來,最后讓學生交流學習心得,達成共識,使學生進一步深化和提高此部分知識。
三、優(yōu)化教學方式——有效教學的有力保障
提高課堂教學效率的有力保障是有效的教學方式,教學方式的優(yōu)化直接影響著學生學習的效果。傳統(tǒng)的教學手段,一般總是以教師的講授為主,學生要靠強制性的記憶習得知識,漸漸地學生會覺得學習內(nèi)容與自己的實際生活偏離甚遠,尤其是那些煩瑣、復雜的內(nèi)容,單一化、教條化,缺少生動性、趣味性、靈活性的呈現(xiàn)方式,學生只是在被動地接受,很難做到自主探究。新課程背景下,教師開始關注教學方式的選擇,我們一致認為要以學生的興趣為出發(fā)點,要為學生的認知能力,學生的理解水平,學生的智力發(fā)展層次等做多方面的綜合考慮。教師要結合自身的特長和教學風格,認真分析學生的實際情況,靈活運用教學方式,實現(xiàn)教學資源的最優(yōu)化組合。如筆者在教學“細胞增殖”這一知識點時,對于細胞不能無限增大的原因和細胞的增殖方式這兩部分內(nèi)容,筆者分別用采取了不同的教學方法。在講述細胞不能無限增大的原因時,筆者首先進行了演示實驗,讓學生對實驗結果進行預測,之后請學生上臺觀察實驗現(xiàn)象,并完成教材中的表格統(tǒng)計,學生通過分組討論,推選了代表將討論結果進行闡述,最后由筆者對細胞表面積與體積的關系限制了細胞長大這個結論進行了總結。在教學過程中,對講述法、演示法、討論法等多種教學方法進行了有效綜合,讓學生積極參與到探究過程中,他們興致高漲,在潤物無聲中對這個結論達成了共識;而在教學細胞有絲分裂時,由于細胞分裂的微觀化、抽象化,學生對此也沒有相關的概念和印象,此時僅以書本上的圖形作為資源是不夠的。于是,筆者充分利用了多媒體的優(yōu)勢,將細胞分裂的動態(tài)變化過程呈現(xiàn)在學生的面前,并輔以相關的講解,效果出奇的好。
四、評價多元化——有效教學的催化劑