時間:2024-02-10 16:37:59
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關(guān)鍵詞:光遺傳學(xué);神經(jīng)回路;動物行為學(xué);
作者簡介:陳婷(1990-),女,湖北人,碩士,研究方向:術(shù)后認(rèn)知功能障礙的動物模型行為學(xué)研究。作者簡介:張宗澤
光遺傳學(xué)被《Naturemethods》評為2010年度生物技術(shù)[1]。光遺傳學(xué)技術(shù)是將光學(xué)和遺傳學(xué)技術(shù)相結(jié)合,利用病毒載體,將微生物視蛋白基因引入到載體動物的腦組織,采用不同波長和頻率的光進(jìn)行照射,通過刺激光敏感蛋白開啟或關(guān)閉特定細(xì)胞類群或特定神經(jīng)元的活動進(jìn)而調(diào)控其功能,從而控制動物行為[2]。本文就光遺傳學(xué)技術(shù)的基本方法及應(yīng)用,以及其在神經(jīng)-精神疾病動物模型中如何調(diào)控神經(jīng)回路作一綜述。
一、光遺傳學(xué)技術(shù)
近來,研究者一直致力于不同行為的神經(jīng)回路研究,探討其投射連接,觀察通過調(diào)控某一類神經(jīng)元活動后的相應(yīng)行為學(xué)表現(xiàn)。而電刺激和藥理學(xué)的方法可能導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確,光遺傳學(xué)技術(shù)具有目的性強(qiáng)、低損傷性、高時空分辨率和遺傳特異性等特點,近年來在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的生物學(xué)機(jī)制的研究中得到了廣泛應(yīng)用。光遺傳學(xué)技術(shù)可包括下述幾部分,對此作簡單介紹。
1光敏感蛋白
生物體內(nèi)存在著一類可以感受不同波長光的刺激,并對該光學(xué)刺激產(chǎn)生一系列效應(yīng)的膜蛋白,即視蛋白。
目前,Ⅰ型視蛋白包括:細(xì)菌視紫紅質(zhì)(Bacteriorhodopsin,BR),鹽視紫紅質(zhì)(Halorhodopsin,HR),通道視紫紅質(zhì)(Channelrhodopsin,ChR)。ChR在萊茵衣藻(Chlammydomonasreinhardti)中發(fā)現(xiàn),為藍(lán)光激活的陽離子通道蛋白,作用為陽離子內(nèi)流,使細(xì)胞膜去極化。2005年,ChR2首次應(yīng)用于光控制神經(jīng)元活動的實驗中。Ⅱ型視蛋白OptoXR,為視紫紅質(zhì)G蛋白偶聯(lián)受體的嵌合體。是一種光敏感與G蛋白偶聯(lián)的膜受體,G蛋白又稱鳥苷酸結(jié)合蛋白,與G蛋白偶聯(lián)的膜受體有很多種,如M膽堿能受體、多巴胺能受體等,可參與細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),還可調(diào)控如谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)的信號傳遞功能[3]。
2光敏感蛋白的表達(dá)
光敏感蛋白,是光遺傳學(xué)的一種關(guān)鍵工具,在腦內(nèi)諸多神經(jīng)元中穩(wěn)定表達(dá)。隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出許多將光敏感基因運(yùn)載至細(xì)胞或神經(jīng)元,并有效表達(dá)成光敏感蛋白的病毒載體。如腺相關(guān)病毒AVV、慢病毒、Cre-Loxp重組酶系統(tǒng)和各種轉(zhuǎn)基因小鼠等。
3光刺激和信號記錄
光刺激系統(tǒng)有光列二極管(LED)等。體外實驗中,腦片電生理-全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)記錄神經(jīng)元放電信號,觀察其光電流特征;在體實驗中,在體立體定向注射病毒載體,經(jīng)過10-14天待其充分表達(dá)后,構(gòu)建光神經(jīng)界面,植入光纖并固定,行在體光刺激,細(xì)胞膜內(nèi)外離子差產(chǎn)生,膜電位發(fā)生變化,記錄神經(jīng)元的放電情況[4]。與光調(diào)控相匹配的解讀體系包括電生理記錄,功能磁共振成像或定量的動物行為學(xué)分析等。
二、光遺傳學(xué)技術(shù)在神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用
通過光遺傳學(xué)技術(shù)可將光敏感通道蛋白表達(dá)在特定的細(xì)胞,用于突觸可塑性、神經(jīng)系統(tǒng)的疾病治療、動物行為學(xué)、神經(jīng)回路研究等多方面。
1突觸可塑性的研究
樹突棘是大腦神經(jīng)元接受和傳遞信息的重要結(jié)構(gòu),是形成突觸的關(guān)鍵部位,在突觸可塑性中發(fā)揮重要作用。90%以上的興奮性突觸存在于樹突棘頭部中,應(yīng)用光遺傳學(xué)技術(shù)可以同時檢測多個樹突棘的信號,突破了停留在單個突觸水平的研究。Takahashi等[5]通過對嚙齒類動物海馬區(qū)錐體細(xì)胞的上百個樹突棘進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)臨近的樹突棘在自發(fā)活動中會趨于同步化,使得輸入信號整合,成為動作電位輸出。
也有研究應(yīng)用光照激活星型膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)的ChR2能促發(fā)谷氨酸遞質(zhì)釋放,可激活神經(jīng)元的AMPA受體[6],而AMPA受體與突觸可塑性有關(guān)。這些研究表明通過選擇性調(diào)節(jié)特異性神經(jīng)元或神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量,光遺傳學(xué)技術(shù)在突觸可塑性研究中有較大應(yīng)用前景。
2神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療研究
光遺傳學(xué)技術(shù)除了檢測大腦中癲癇發(fā)作的起始點外,還用于研究嚴(yán)重癲癇持續(xù)狀態(tài)的持續(xù)或中止[7]。Sukhotinsky等[8]利用光遺傳學(xué)技術(shù)揭示了海馬興奮型神經(jīng)元在氯化鋰-匹羅卡品誘導(dǎo)大鼠急性癲癇中的作用。
Alilain等[9]利用光遺傳學(xué)技術(shù)將ChR2表達(dá)于膈肌運(yùn)動細(xì)胞群,光照刺激下,頸部脊髓損傷的動物可以恢復(fù)呼吸運(yùn)動。光遺傳學(xué)技術(shù)也為帕金森癥的神經(jīng)機(jī)制提供了新的見解和思路。
3動物行為學(xué)和神經(jīng)回路研究
動物交際行為學(xué)測試中,通過光遺傳學(xué)技術(shù)可明確下丘腦泌素/進(jìn)食素在特定情境中扮演的角色[10]。Huber等[11]利用光遺傳學(xué)技術(shù)將ChR2表達(dá)在小鼠初級感覺皮層-桶狀皮層神經(jīng)元中,利用藍(lán)光照射并結(jié)合獎勵進(jìn)行行為學(xué)訓(xùn)練的方式,藍(lán)光照射時,小鼠向左轉(zhuǎn),給予水喝,作為正確識別的獎勵,研究小鼠行為與光照之間的關(guān)系,證實小鼠獎賞記憶行為準(zhǔn)確率與藍(lán)光照射有較強(qiáng)的相關(guān)性。
神經(jīng)回路是神經(jīng)細(xì)胞、分子活動和腦整體活動的連接橋梁。運(yùn)用光遺傳學(xué)技術(shù),在動物中實現(xiàn)了對神經(jīng)元和突觸的高時間分辨率、高精確度的光學(xué)調(diào)控,為動物行為學(xué)的神經(jīng)回路的研究提供較好的一個方法學(xué)技術(shù)。
三、光遺傳學(xué)技術(shù)在動物行為學(xué)中的應(yīng)用研究
光遺傳學(xué)技術(shù)在動物行為學(xué)應(yīng)用中有良好前景,尤其適用于探索特定類型神經(jīng)元活動范式與動物行為改變之間因果關(guān)系的研究。光遺傳學(xué)技術(shù)在動物交際行為、恐懼記憶行為、獎賞記憶行為、焦慮樣行為等行為學(xué)的神經(jīng)回路進(jìn)行深入研究,不僅可以記錄活體動物的腦整體活動,也可記錄擬研究神經(jīng)回路活動的細(xì)胞、分子的活動表現(xiàn),是研究動物行為學(xué)的神經(jīng)回路的一個重要事件,推動了神經(jīng)回路研究的進(jìn)步。
然而,涉及神經(jīng)回路和腦功能的研究,不能直接在人體上進(jìn)行,動物模型成了重要選擇。能否在動物身上建立精神性疾病模型存在爭議。例如,精神性疾病的一些診斷特點,如悲傷,內(nèi)疚,妄想和思維混亂,這些癥狀在動物模型中難以確定[12]。目前,已成功建立了能概括精神性疾病重要特征,如恐懼記憶、焦慮癥、抑郁癥等動物模型。同時,應(yīng)用光遺傳學(xué)闡明嚙齒動物模型中有關(guān)精神疾病許多復(fù)雜行為的相關(guān)神經(jīng)通路。
1焦慮-社交障礙癥候群動物行為學(xué)
根據(jù)臨床資料,焦慮癥和社交功能障礙之間有著顯著的聯(lián)系,這種聯(lián)系可能為理解焦慮癥和社交障礙的共同神經(jīng)通路提供線索。抗焦慮藥物可減少當(dāng)動物被放置在易焦慮環(huán)境中的社交受損[13]。不同的自閉癥小鼠模型均表現(xiàn)出明顯的社交功能障礙以及增強(qiáng)的焦慮樣行為[14]。這些研究均表明,焦慮癥和社交功能是緊密聯(lián)系的,并且可能存在一個共同的病理神經(jīng)機(jī)制。
2焦慮樣行為的動物行為學(xué)
焦慮鼠模型的光遺傳學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)特定的杏仁核突觸,可快速可逆地調(diào)制焦慮水平。Tye等[15]研究發(fā)現(xiàn),利用ChR2成功表達(dá)后,進(jìn)行光照射,可以通過激活基底外側(cè)杏仁核(BasolateralAmygdala,BLA)到中央杏仁核(CentralAmygdala,CeA)的突觸投射,小鼠的開臂時間增多,表明產(chǎn)生去焦慮樣行為;利用eNpHR3.0成功表達(dá)后,進(jìn)行光照射,可以通過抑制突觸連接,小鼠在高架十字迷宮的開臂時間減少,小鼠表現(xiàn)為焦慮樣行為。
為了研究基底外側(cè)杏仁核-腹側(cè)海馬(vHPC)通路,研究者[16]將感光視蛋白表達(dá)于BLA谷氨酸能神經(jīng)元且視覺纖維被定位在BLA軸突終止的vHPC內(nèi),光刺激BLA中止于vHPC的膽堿能神經(jīng)元誘發(fā)的焦慮樣效應(yīng)被vHPC的谷氨酸能神經(jīng)元抑制,證實興奮BLA-vHPC神經(jīng)通路可增加焦慮,抑制BLA-vHPC的軸突將減少焦慮鼠模型中焦慮相關(guān)行為。此研究確定了BLA-vHPC為一個雙向控制焦慮相關(guān)行為的神經(jīng)通路。
3基底外側(cè)杏仁核-腹側(cè)海馬(BLA-vHPC)神經(jīng)回路的闡明
疾病動物模型如恐懼記憶的神經(jīng)回路研究,得益于鼠聽覺恐懼反射的杏仁核模型,即杏仁核恐懼條件反射。Petreanu等[17]利用光遺傳學(xué)技術(shù)將ChR2表達(dá)在大鼠丘腦核和運(yùn)動皮層興奮性神經(jīng)元上,通過光刺激,在活體腦進(jìn)行電位記錄,實現(xiàn)了興奮性神經(jīng)元與體感覺皮層錐體細(xì)胞間突觸的精確定位。這一方法,為研究完整神經(jīng)回路中發(fā)生突觸聯(lián)系的神經(jīng)元提供了較為廣闊的途徑。
關(guān)鍵詞:導(dǎo)課 實驗 思維 成功 興趣
我校是一個小縣城的三類學(xué)校,學(xué)生基礎(chǔ)普遍不好,在遭受中考的挫敗后,學(xué)習(xí)動力嚴(yán)重不足,如何將他們重新拉回課堂,恢復(fù)他們的自信,重新投入到緊張的高中學(xué)習(xí)生活當(dāng)中,這是最為緊迫的問題。
成功教育理論讓我受到啟發(fā),高中物理課堂教學(xué)中學(xué)生在課堂上的“冷場”、“局外人”現(xiàn)象正是由于缺少成功的體驗,缺少參與的熱情。因此高中物理課堂要尋找學(xué)生感興趣的話題,站在學(xué)生的生活經(jīng)驗上,激發(fā)他們的興趣,讓每一個學(xué)生體驗到暢所欲言帶來的樂趣與成就感。
一、運(yùn)用新穎的導(dǎo)課方法,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
運(yùn)用小魔術(shù)、小實驗、講故事、說新聞、看圖片、幻燈片及多媒體等手段,引導(dǎo)學(xué)生從情景中進(jìn)入角色。
[案例1]大氣壓強(qiáng)――小魔術(shù)引入
一進(jìn)入課堂老師手拿著一個碗問學(xué)生,誰能夠用手掌把碗吸引住而不往下掉呢?學(xué)生都搖頭表示不能,此時,老師右手拿碗(事先把碗底弄濕),往左手手掌心上用力壓一下,排除碗底里面的空氣,慢慢地轉(zhuǎn)動左手手掌,使手掌心朝下,然后松開右手,看到了碗被左手掌心吸住了而不往下掉。學(xué)生驚嘆之余,再引出大氣壓強(qiáng),學(xué)生興趣倍增。
[案例2]慣性――小實驗引入
在引入慣性新課時,老師可用這樣一個實驗來引入。在一個盛有半杯水的燒杯口上放一塊硬塑料片,塑料片上放一個雞蛋,用不銹鋼尺(相當(dāng)于彈片)與塑料片垂直后拉開,問學(xué)生,“放手后,雞蛋會怎樣?”此時學(xué)生的注意力都集中到了雞蛋上,有的說雞蛋會隨塑料片飛出來,有的說不會。這時,老師把變彎的鋼尺一松手,“啪”的一聲,塑料片飛出去了,只見雞蛋穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)芈湓谒?,學(xué)生緊張而專注地目睹了這一切,此時,再問“為什么呢?”學(xué)生注意力高度集中,興趣盎然。
[案例3]磁現(xiàn)象――故事引入
在講授磁現(xiàn)象這一節(jié)時,可以用講故事的方式引入。秦始皇在建阿房宮時,為了防止刺客進(jìn)入宮內(nèi),在進(jìn)宮大門的兩邊放置兩塊大磁石。此時問:你們知道為什么嗎?課堂上頓時活躍起來。
[案例4]樂音三特征――視頻引入
在引入樂音三特征這一節(jié)時,首先讓學(xué)生觀看《交響樂音樂會》錄象片段,讓學(xué)生感受到樂音的高低起伏(音調(diào)),輕重大?。懚龋?,和不同樂器聲音的差別(音色)。這樣的視頻引入,把平淡的文字表達(dá)演化為生動直觀的形象,把抽象的知識演化為具體的可以感受到的東西,能迅速抓住學(xué)生的眼球,使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣。
導(dǎo)入新課時提出一些日常生活中常見的物理現(xiàn)象,引起學(xué)生的好奇心,從而引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如:講壓強(qiáng)時問:為什么我們坐在沙發(fā)上比坐在子上舒服一些?磨刀不誤砍柴工的物理道理是什么?在講摩擦起電時問:油罐車為什么拖一條尾巴――鐵鏈?冬季晚間脫毛衣時往往看到火星閃爍?在講影響浮力大小的因素時問:為什么生餃子或元宵沉在水底,煮熟后浮在水面之上?
二、新、奇、懸、趣、迷的實驗,使學(xué)生見之生趣
眾所周知,物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),對于中學(xué)生來說,新、奇、懸、趣、迷的實驗,會使他們感到新鮮和好奇,可以給他們帶來饒有興趣的樂趣,在此基礎(chǔ)上,才能使他們有效地掌握物理基礎(chǔ)知識,使之逐步取得探索物理知識的主動權(quán),掌握學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自學(xué)能力。
[案例1]學(xué)習(xí)“功”這一章時,對功、功率、機(jī)械效率三個概念容易混淆,為了解決這一難題,可以設(shè)計一堂比賽形式的實驗課,比比誰做的功最多,誰的功率最大,誰的機(jī)械效率最高。每個同學(xué)都抱五塊磚以最快的速度從一樓跑上四樓,設(shè)計方案,測出自己做的功,功率、機(jī)械效率。然后集體討論評選出四個“全班之最”。上樓最快的,做功最多的,功率最大的,機(jī)械效率最高的,四項冠軍分別由四位同學(xué)獲取。這一結(jié)果把學(xué)生的思維集中到了同一個焦點上,為什么做功最多的,功率不是最大?機(jī)械效率也不是最高?為什么上樓最快的,做功卻不是最多?通過這樣生動有趣的實驗課,把本來混淆不清的概念變得簡單易懂,把理論知識轉(zhuǎn)變成了親眼所見的事實,使學(xué)生在歡快的“游戲”中,學(xué)到實在的知識。
[案例2] 例如講“熱傳遞”時,演示“開水煮活魚而魚不死”,吸引學(xué)生的注意力。在“慣性、慣性定律”教學(xué)中,裝滿水的杯子,當(dāng)水杯突然向左運(yùn)動,杯內(nèi)的水會從杯口溢出來嗎?杯內(nèi)的水是向什么方向溢出的?為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象?教師在講臺前認(rèn)真演示,請同學(xué)回答現(xiàn)象,這樣引入新課,也能激發(fā)學(xué)生學(xué)新知識的欲望。除演示實驗作為引子外,還可以講述物理學(xué)史的內(nèi)容,來開闊學(xué)生眼界,了解物理學(xué)家及其思想工作、方法,來增強(qiáng)物理教學(xué)的魅力;而講述一些有趣味的小故事,也能吸引學(xué)生的注意力,引起學(xué)生興趣。
[案例3]給學(xué)生適時講授有趣味的故事是滿足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種補(bǔ)償方式。例如在講到玻意耳――-馬略特定律的時候,介紹定律的來歷以及不同國家對定律的不同稱呼可以吸引學(xué)生的注意力,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的氛圍。當(dāng)講到歷史上曾有一位學(xué)者叫赫曼,為了驗證天電(閃電)與它電是否是同種電,竟被雷電擊死在實驗臺上時,課堂一片寂靜。當(dāng)講到秦始皇在建阿房宮時用磁石來防刺客時,課堂上又是一片活躍氣氛。
[案例4]舉例寓趣,置疑設(shè)趣,習(xí)題融趣,在課堂教學(xué)中,教師可以適時地穿插一些日常生活中富有趣味性的例子,來說明物理原理。例如講授“聲音可否在固體中傳播”時,舉例:“伏地聽聲”的故事,人可以伏在荒野的地上聽到遠(yuǎn)處的馬蹄聲。在進(jìn)行液化教學(xué)時,舉例:夏天從冰箱里拿出來的雞蛋會“出汗”,用此來說明液化原理,就可以活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在課堂教學(xué)中,“設(shè)疑”也是教學(xué)中一個重要手段,它可以開發(fā)學(xué)生思路,激發(fā)學(xué)生探索知識的興趣,使其主動去學(xué)。正因為如此,教師不僅善于釋疑,以激發(fā)學(xué)生的好奇心,引發(fā)學(xué)生的注意力,喚起學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。例如:雞蛋握在手心中不容易捏破,而放在桌上,只要一個手指往下一按,就壓破?為什么熱粥要一面攪拌,一面吹氣,才使稀飯涼得快?象這類設(shè)差別,既貼近生活,又能激發(fā)學(xué)生的好奇心,引起興趣。
三、努力提供“成功的機(jī)會”,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
不論是教師的講授,還是實驗,都應(yīng)努力創(chuàng)造一種有利于學(xué)生獨(dú)立思考的情景,始終將學(xué)生置于探索者、發(fā)現(xiàn)者的位置,在條件許可的情況下應(yīng)盡可能將物理課移到實驗室去上,演示實驗盡可能讓學(xué)生參與,讓學(xué)生切身體會到成功的樂趣。
關(guān)鍵詞:初中物理 探究式教學(xué) 主動學(xué)習(xí)
中圖分類號: G633.55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: C 文章編號:1672-1578(2013)02-0167-01
物理探究式教學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)要求,探究性教學(xué)是以教師指導(dǎo)為主,培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)物理的興趣,達(dá)到促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)物理知識,思考物理問題,教師在實施探究式物理教學(xué)實踐中,要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性,鼓勵學(xué)生大膽發(fā)表自己的意見和見解。
1 探究學(xué)習(xí)中注重培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的意識
物理探究性學(xué)習(xí)的核心是讓學(xué)生能主動的學(xué)習(xí)物理知識,探究教學(xué)中,教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主體學(xué)習(xí)物理知識的積極性和主動性。物理探究式教學(xué)所提倡的是在課堂上教師的地位與學(xué)生的地位平等,但教師的重要引導(dǎo)作用并沒有否定,在教學(xué)實踐中是不斷被強(qiáng)化。這種探究學(xué)習(xí)方式不僅要求教師在探究中要深入到學(xué)生的心靈中去,成為真正的良師益友,而且,教師還要與學(xué)生進(jìn)行語言、行動的交流,互動。在物理探究式教學(xué)過程中,何謂確立學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中的主體地位,新課程改革標(biāo)準(zhǔn)解釋既:在進(jìn)行物理探究教學(xué)中要面對全體學(xué)生,教師密切注意學(xué)生的物理探究學(xué)習(xí)中的學(xué)習(xí)差異,然后教師精心設(shè)計探究教學(xué)情境,要有目的地設(shè)置疑難問題,以激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣,以學(xué)生的疑和學(xué)生的問的有機(jī)結(jié)合為基礎(chǔ),而最終達(dá)到學(xué)習(xí)和快樂不可分的探究學(xué)習(xí)境界,在教學(xué)中,教師可以先設(shè)定一個全班同學(xué)都能完成的學(xué)習(xí)目標(biāo),稱總目標(biāo),在此基礎(chǔ)上,再讓學(xué)生確立自己個人的探究學(xué)習(xí)目標(biāo),依據(jù)的是學(xué)生個體的的學(xué)習(xí)情況,物理探究學(xué)習(xí)興趣等因素。那么,個體的和整體的探究學(xué)習(xí)目標(biāo),就會成為學(xué)生探究學(xué)習(xí)的新動力和進(jìn)行創(chuàng)新思維的導(dǎo)火線,改變學(xué)生的被動學(xué)習(xí)方式,積極主動的進(jìn)行探究學(xué)習(xí),學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的意識得到培養(yǎng)。
2 在物理探究教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維
學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中的創(chuàng)新意識與能力的培養(yǎng)是未來為社會開創(chuàng)新知識的基礎(chǔ)和關(guān)鍵時期。如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力,是廣大教師在教學(xué)中必須探討的問題,也是責(zé)任,這就要求,首先在物理教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生的問題意識的培養(yǎng)。著名哲學(xué)家波普爾曾說:“科學(xué)和知識的增長總是始于問題和終結(jié)于問題,甚至是不斷增加深度的問題,以及不斷產(chǎn)生那些能夠啟示出新問題的問題”。因此,學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力的培養(yǎng)的是指在物理學(xué)習(xí)探究中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題或提出新的與別人不同的的有關(guān)物理知識的問題,即稱為創(chuàng)新性的探究物理知識的問題,學(xué)生物理探究學(xué)習(xí)是針對接受學(xué)習(xí)的缺點而創(chuàng)新的學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,在物理探究教學(xué)中,物理教師不能只是向?qū)W生灌輸書面知識,而要成為學(xué)生學(xué)習(xí)和獲得新知識的領(lǐng)航人,點撥人。讓學(xué)生真正成為創(chuàng)新思維的主體。在物理探究教學(xué)中,教師要積極鼓勵學(xué)生參與物理知識的思維創(chuàng)新的學(xué)習(xí)的全過程,讓學(xué)生對所學(xué)物理新知識“知其然,知其所以然”。在物理探究課堂教學(xué)中,物理教師要不斷鼓勵學(xué)生大膽嘗試,大力表揚(yáng)有獨(dú)特創(chuàng)意的,別出心裁的發(fā)現(xiàn)的學(xué)生,當(dāng)然,也要鼓勵學(xué)習(xí)物理新知識有困難的學(xué)生,激勵他們不斷探索,探究學(xué)習(xí)要面向全體,物理探究學(xué)習(xí)實踐表明:學(xué)生的探究的能力,堅韌地學(xué)習(xí)態(tài)度以及創(chuàng)新精神,都是來源于學(xué)生自己的實踐,在學(xué)習(xí)實踐中逐步養(yǎng)成的,只有在教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生積極地參與解疑釋惑的過程,才能實現(xiàn)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維良好培養(yǎng)。
3 物理探究性學(xué)習(xí)中教師要積極引導(dǎo)學(xué)生
物理探究教學(xué)課堂的探究活動的目的,是使學(xué)生自身積極的,主動地學(xué)習(xí)探究物理知識,了解物理現(xiàn)象,認(rèn)識物理規(guī)律,最終達(dá)到解決物理問題的學(xué)習(xí)活動,但在物理探究學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生不能孤立的去學(xué)習(xí),學(xué)生離不開教師課堂上的及時指導(dǎo),教師在此探究學(xué)習(xí)方法中的指導(dǎo)作用是非常重要的,物理教師在探究教學(xué)中,一定要精心設(shè)計問題情境,只有為學(xué)生營造發(fā)現(xiàn)問題的探究學(xué)習(xí)情境,積極引導(dǎo)學(xué)生在問題情境中學(xué)習(xí)新的物理知識,新課程物理教學(xué)目標(biāo)要求:在物理教學(xué)中使用探究式教學(xué)的目的,是讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)活動的過程中,在教師的引導(dǎo)下,進(jìn)行探究學(xué)習(xí)活動,然后通過學(xué)生親身體驗,感受。教師在物理探究活動中,還要及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,隨時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,有針對地對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),點撥,從而培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)探究的能力。
4 探究教學(xué)中要確定學(xué)生的主體地位,同時對學(xué)生提出的問題給予科學(xué)的引導(dǎo)
教師在物理探究教學(xué)中,應(yīng)精心設(shè)置教學(xué)的問題情景,問題情境的設(shè)計科學(xué)會獲得兩方面的價值:一方面是能使物理探究教學(xué)中,學(xué)生所提出的問題有了存在的基礎(chǔ),另一方面也有助于培養(yǎng)學(xué)生在物理探究性學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力和勇于置疑的科學(xué)探究精神。如在物理探究課堂教學(xué)中,教師可以精心設(shè)計一些探究教學(xué)的情境,讓學(xué)生在教師設(shè)置的探究教學(xué)情境中,能夠積極主動的去發(fā)現(xiàn)與物理探究教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的新問題,然后再向老師書面或口頭提出發(fā)現(xiàn)的問題,當(dāng)然,學(xué)生所提的問題往往是膚淺的,通常只是在觀察到的表面現(xiàn)象后面加一個問號而已。
例如:在初中物理教本的“物質(zhì)的比熱容”一節(jié)中,教師設(shè)計的物理探究學(xué)習(xí)情境為:“初夏小東和小榮到海邊游玩,中午,光腳走在海邊的沙灘上,覺得沙子很燙;當(dāng)他們跳到海里時,覺得海水很涼,傍晚時他們又去海邊,卻發(fā)現(xiàn)沙子變涼了而海水卻很暖和。”在此教學(xué)環(huán)節(jié)中,大都學(xué)生會提出針對這情景的問題:“為什么中午沙子燙海水涼?而到了傍晚卻是沙子涼而海水暖和?”??梢?,學(xué)生的問題只是停留在現(xiàn)象表面,在觀察到的現(xiàn)象后直接給個問號。學(xué)生提的問題通常不會去深究現(xiàn)象的內(nèi)在,不去考慮現(xiàn)象產(chǎn)生的條件等因素,也不能運(yùn)用準(zhǔn)確的物理概念,物理術(shù)語把問題表達(dá)準(zhǔn)確,顯然更談不上讓學(xué)生對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行研究了。在物理探究教學(xué)中,教師要針對這種情況,要及時的。適時的,指導(dǎo)學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生把生活知識與物理知識進(jìn)行融合,讓學(xué)生真正的從生活中探索出物理知識。從而實現(xiàn)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的目的。
參考文獻(xiàn):
1.利用行動研究法培養(yǎng)發(fā)散性思維的理論依據(jù)
1.1行動研究法是教師教育科研主要方法
行動研究法是一種不必人為控制和改變自然教學(xué)情況,既可定量分析又可定性分析,既能解決實際問題又能形成理論的教育科研操作的模式。行動研究法一般采用四個循環(huán)階段來實施研究,即計劃――行動――考查――反思,由于可操作性強(qiáng)、效果好,因此成為教師教育科研主要方法。
1.2發(fā)散性思維的特點決定了行動研究的必要性
每一個教學(xué)的內(nèi)容都有一個關(guān)鍵的信息(問題),教師可以從一個問題出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生突破原有的知識圈,充分發(fā)揮他們的想象力,激勵他們經(jīng)不同途徑,以不同角度去探索,重組眼前信息和記憶中的信息,產(chǎn)生新的信息,而最終既能使問題得到圓滿解決,又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。
但是在學(xué)生利用發(fā)散性思維解決問題時,很容易與開始的問題偏離,如何及時的引導(dǎo)學(xué)生回歸主線,這個只有在行動中才能發(fā)現(xiàn)問題。而且在初次教學(xué)設(shè)計中教師預(yù)設(shè)的教學(xué)流程能否有效地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維,也必須通過行動研究才能得出結(jié)論,因此行動研究十分必要。
1.3行動研究法更有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維
教師是課堂的引導(dǎo)者,一般會通過一系列的教學(xué)環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。通過行動積累經(jīng)驗,在行動中構(gòu)建出發(fā)散性思維的培養(yǎng)方法。然后在進(jìn)行教學(xué)反思,研究多種課例課型,在研究中完善和落實發(fā)散性思維的培養(yǎng)方法。這將更有效的提高教學(xué)效率,更有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。
2.行動研究法培養(yǎng)生物發(fā)散性思維的教學(xué)實例
下面筆者以《生命中的能量》專題《第1講:細(xì)胞代謝》為例,采用“計劃――行動――考查――反思” 四個循環(huán)階段來實施研究。
2.1第一次教學(xué)設(shè)計現(xiàn)狀呈現(xiàn)
2.1.1計劃(如圖一)
圖一
2.1.2行動
針對第一次的教學(xué)設(shè)計,對第一個教學(xué)班進(jìn)行教學(xué),發(fā)現(xiàn)以下環(huán)節(jié)存在問題:
a.“回歸課本,尋找本節(jié)的知識要素”環(huán)節(jié)
學(xué)生只是機(jī)械的學(xué)習(xí),無法調(diào)動學(xué)生的思維,無法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
b.“光合作用與呼吸作用相關(guān)知識??记腥朦c定位”環(huán)節(jié)
相關(guān)知識常考切入點比較多,發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題又難以深入解釋,像蜻蜓點水,講不透又講的不到位,效果不好,學(xué)生只停留于知識的表面,無法形成知識網(wǎng)絡(luò)。
c.“正誤判斷、回歸基礎(chǔ)”環(huán)節(jié)
很多學(xué)生在基礎(chǔ)方面都不過關(guān),對于課本的概念、課后練習(xí)的內(nèi)容,沒有花時間去學(xué)習(xí),對于老師布置的看書作業(yè),不知道如何看,如何回歸課本,暴露出很多問題。
2.1.3考查
本節(jié)課的教學(xué)對象是高三2班(普通班)的學(xué)生(一模均分略低于廣州市平均分),上課時主要是使用導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了很多超出預(yù)期的問題,進(jìn)而暴露出教學(xué)設(shè)計存在的問題,具體表現(xiàn)如下:
1)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度低,教學(xué)效率不高。
2)學(xué)生不會回歸課本,看書沒有章法,知識缺漏較多,比如ATP是能量還是物質(zhì)分不清。
3)學(xué)生沒有體驗如何構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),發(fā)散性思維沒有得到訓(xùn)練,因此學(xué)習(xí)效果不好。
2.1.4反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計對學(xué)生的具體情況估計不足,教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度低,教學(xué)效率不高。如果進(jìn)行修改,應(yīng)凸顯學(xué)案的引導(dǎo)作用,教會學(xué)生學(xué)習(xí)。要把構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)過程和教會學(xué)生如何科學(xué)的回歸課本作為教學(xué)重點來抓,并進(jìn)行回歸課本演示。
2.2第二次教學(xué)設(shè)計現(xiàn)狀呈現(xiàn)(海珠區(qū)高三生物二輪復(fù)習(xí)公開課現(xiàn)場)
2.2.1計劃
a.依據(jù)第一次的教學(xué)設(shè)計做出的反思,調(diào)整教學(xué)目標(biāo)如下(圖二):
圖二
b.增加“專題的切入點和主線”這一環(huán)節(jié)
以能量為切入點,把與能量有關(guān)的知識點羅列出來,按照一定的邏輯關(guān)系,形成專題學(xué)習(xí)的主線,使學(xué)生更加明確本專題要學(xué)哪些內(nèi)容,本節(jié)課位于專題的哪個位置。
c.把知識梳理作為教學(xué)重點,讓學(xué)會用發(fā)散性思維來構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
d.回歸課本、方法歸納、變式訓(xùn)練,反饋提升,這幾個環(huán)節(jié)是發(fā)散性思維的另一種體現(xiàn),也是在學(xué)生形成理性認(rèn)識的基礎(chǔ)上的第二次實踐活動,是課堂教學(xué)的一次重要反饋。
2.2.2行動
a.梳理光合作用和呼吸作用的能量和物質(zhì)關(guān)系,構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
教學(xué)原狀:
這是本節(jié)重點教學(xué)目標(biāo)之一,主要是鼓勵思維的碰撞,鼓勵任何形式的知識網(wǎng)絡(luò),老師只要指出科學(xué)性錯誤即可。
學(xué)生反饋:
學(xué)生存在嚴(yán)重的知識缺漏,比如對于光合作用和呼吸作用的過程不是很清楚。學(xué)生對于能量的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系混淆不清。認(rèn)為光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP可以用于生命活動調(diào)節(jié),認(rèn)為能量就是ATP,認(rèn)為呼吸作用產(chǎn)生的能量包含了電能、機(jī)械能等。學(xué)生在畫圖的過程中提出很多的疑問,并且與預(yù)期的結(jié)果相差較大,但是整個課堂因此也充滿了活力,學(xué)生課后知識的掌握情況比較理想。
b.回歸課本、方法歸納
教學(xué)原狀:精選例題(2012山東卷2),引導(dǎo)學(xué)生解題,歸納出直角坐標(biāo)題的解題方法。引導(dǎo)學(xué)生回歸課本,找到課本原題對比,讓學(xué)生重視課后練習(xí)題,不要一味的追求難題怪題。讓學(xué)生認(rèn)同“回歸課本、方法歸納”也是發(fā)散性思維的一種運(yùn)用方式。
學(xué)生反饋:認(rèn)同回歸課本的重要性,更加明確回歸課本要落到實處,看書不要走馬觀花,能夠歸納出曲線坐標(biāo)圖的解題方法。
c.變式訓(xùn)練,反饋提升
教學(xué)原狀:通過變式1,鞏固學(xué)生對“凈光合速率與總光合速率”這一知識點,提高學(xué)生的作圖能力。通過 變式2,引導(dǎo)學(xué)生對圖表進(jìn)行分析、緊扣“光合作用和細(xì)胞呼吸過程中物質(zhì)和能量的關(guān)系”這一教學(xué)重點,反饋提升。教會學(xué)生使用發(fā)散性思維解決問題,從而做到一題多解,多題一解。
學(xué)生反饋:認(rèn)同以能量作為切入點,可以將高考的重要考點串起來,光合作用與細(xì)胞呼吸之一考點伴隨著圖表考查的可能性很大,掌握這一方面的技能是必須的。
2.2.3考查
本節(jié)課的教學(xué)對象是高三4班(普通班)的學(xué)生(一模均分略低于廣州市平均分),由于有布置課前預(yù)習(xí),專題主線很清晰,在學(xué)生利用發(fā)散性思維構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)圖的時候,能夠做到及時引導(dǎo)學(xué)生回歸課本,填補(bǔ)知識缺漏。因此本節(jié)課目標(biāo)達(dá)成度較高,聽課的同行評價:這是一節(jié)高效的優(yōu)秀二輪復(fù)習(xí)課,適合推廣。
3.研究方法的推廣和總結(jié)反思
3.1基于學(xué)情,在行動中優(yōu)化教學(xué)設(shè)計
摸清學(xué)生的知識現(xiàn)狀,找準(zhǔn)切入點,進(jìn)行適合本校學(xué)生的專題訓(xùn)練,不一定按照教輔用書的順序安排教學(xué),要在行動中不斷的積累經(jīng)驗,根據(jù)學(xué)生的反饋,合理優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。
3.2在行動中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,提高教學(xué)效率
在平時的教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生緊密圍繞問題進(jìn)行進(jìn)行知識梳理和歸納,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識缺漏和思維現(xiàn)狀,鼓勵學(xué)生不斷完善知識框架;可以進(jìn)行一題多解、多題一解、同考點不同形式等變式訓(xùn)練,讓學(xué)生體驗使用發(fā)散性思維解決問題的好處,在行動中培養(yǎng)發(fā)散性思維,提高教學(xué)效率。
3.3研究方法的推廣和再探究
關(guān)鍵詞:高職;移動微型;電子商務(wù);學(xué)習(xí)資源;開發(fā)
基金項目:蘇州市教育科學(xué)規(guī)劃課題(編號:16000z029)
我國的信息技術(shù)發(fā)展得越來越快,隨著性能優(yōu)越的移動網(wǎng)絡(luò)地逐漸鋪開,為移動學(xué)習(xí)的大規(guī)模應(yīng)用提供了很好的條件。截至2016年6月,我國的網(wǎng)民規(guī)模已達(dá)到了7.10億,互聯(lián)網(wǎng)的普及率穩(wěn)健地增長,手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模已達(dá)6.56億,使用手機(jī)上網(wǎng)的人群有所提升,網(wǎng)民中選擇的上網(wǎng)設(shè)備也進(jìn)一步地向移動端集中。隨著移動網(wǎng)絡(luò)的不斷完善和智能手機(jī)的不斷普及,移動終端設(shè)備的越來越多樣化,鑒于終端設(shè)備的多種優(yōu)點,如攜帶方便、移動性強(qiáng)、可進(jìn)行無線上網(wǎng)等,因此用戶對移動互聯(lián)網(wǎng)也越來越依賴,手機(jī)上網(wǎng)的頻率越來越高。利用移動設(shè)備進(jìn)行移動學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者不再受時間、空間的限制,可以根據(jù)自己的需要安排學(xué)習(xí)的時間和內(nèi)容。通過有效利用這些碎片化的時間,使學(xué)習(xí)安排達(dá)到最優(yōu)化、效果達(dá)到最大化,也更能提升學(xué)習(xí)效果。
《電子商務(wù)實務(wù)》是蘇州健雄學(xué)院市場營銷專業(yè)的一門專業(yè)必修課,是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行電子商務(wù)活動的實際操作能力的專業(yè)課程,是市場營銷專業(yè)的專業(yè)技能課。重點培養(yǎng)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下企業(yè)進(jìn)行商務(wù)活動所應(yīng)具備的硬件、軟件和技術(shù)方面的相關(guān)能力,創(chuàng)新銷售模式。由于電子商務(wù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容更新?lián)Q代比較快,很多時候?qū)W生學(xué)習(xí)到教材的內(nèi)容已經(jīng)過時,要想將最新的知識傳授給學(xué)生,教師必須不斷地嘗試新的教學(xué)方法和手段。
一、移動微型學(xué)習(xí)的內(nèi)涵
(一)移動學(xué)習(xí)
移動學(xué)習(xí)(M-Learning)是基于數(shù)字化學(xué)習(xí)(E-learning),結(jié)合了移動計算機(jī)的有效的學(xué)習(xí)方式。Kukulska等(2008)認(rèn)為移動學(xué)習(xí)是指以手持設(shè)備為媒介,可隨時隨地進(jìn)行的正規(guī)或者非正規(guī)的學(xué)習(xí)。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)環(huán)境的建立和完善不僅僅為學(xué)習(xí)者提供了豐富的學(xué)習(xí)資源,還創(chuàng)造了隨時隨地學(xué)習(xí)(AAL,Anytime Anywhere Learning)的環(huán)境,從而豐富了自主學(xué)習(xí)、個性化學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的方式和途徑。
(二)微型學(xué)習(xí)
微型媒體所承載的微型學(xué)習(xí)內(nèi)容,是以實用短小的內(nèi)容組塊來呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并組織學(xué)習(xí)活動,強(qiáng)調(diào)在有限的時間內(nèi)學(xué)習(xí)相對短小的、松散連接的、自包含的知識內(nèi)容或模塊,常以 但不限于移動終端作為載體,如便攜式移動設(shè)備:手機(jī)、PDA等手持設(shè)備。為此,需要以微型的媒體來呈現(xiàn)微型的內(nèi)容,以多種移動終端來承載微型課程,并以移動通信工具實現(xiàn)微型學(xué)習(xí)的互動通信。于是,就產(chǎn)生了微型學(xué)習(xí),微型學(xué)習(xí)需要設(shè)計一種主題突出、短小精悍的微型學(xué)習(xí)資源作為支撐。
(三)移動微型學(xué)習(xí)
移動微型學(xué)習(xí)是移動學(xué)習(xí)與微型學(xué)習(xí)互相結(jié)合的結(jié)果,是運(yùn)用移動終端設(shè)備隨時隨地進(jìn)行的一種微型學(xué)習(xí),它把學(xué)習(xí)場所擴(kuò)展到了更為廣闊的領(lǐng)域,方便了人們的學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)效率。移動微型學(xué)習(xí)不太適合運(yùn)用于內(nèi)容覆蓋全部主題的學(xué)習(xí)情境,但在運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的小信息片斷去更新和補(bǔ)充現(xiàn)存知識時最為成功。
二、蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生移動微型學(xué)習(xí)的學(xué)情分析
(一)學(xué)生的特征分析
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生年齡集中在18―22歲,他們思維活躍,易于快速接受新鮮事物,大部分學(xué)生都擁有并每天使用智能手機(jī),熟練掌握與手機(jī)相關(guān)的操作技能,學(xué)生從原來高中學(xué)校進(jìn)入高職院校,學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)方式發(fā)生了很大的變化。由傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的被動性轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂芍涞臅r間較多,但是學(xué)生具有的知識都是最基礎(chǔ)的知識,自學(xué)的能力較差,學(xué)習(xí)的目標(biāo)也不夠明確。但是,高職生畢竟還是在校生,需要按照學(xué)校的安排修完所有課程,通過課堂學(xué)習(xí)掌握了一定的課程專業(yè)知識,但這些遠(yuǎn)不能滿足高職學(xué)生培養(yǎng)專業(yè)技能的需求;他們具有強(qiáng)烈的自我提高需求。移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)資源庫中的微視頻教材為高職學(xué)生提供了真實的實踐情境,使學(xué)生無需到達(dá)工程實踐現(xiàn)場就能夠接觸到實踐過程和實踐細(xì)節(jié),從而在理論與實踐之間建立起橋梁,幫助構(gòu)建對實踐過程的復(fù)雜性、理論如何轉(zhuǎn)變?yōu)橛行嵺`的深入理解,真正實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合,豐富了學(xué)生的實踐經(jīng)驗,使得學(xué)生在未來的實踐中能夠根據(jù)以往微視頻教材中獲取的知識來采取行動,提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此,大塊的自由時間還是不多,但片段的學(xué)習(xí)時間比比皆是。
(二)移動微型學(xué)習(xí)模式適合高職生的學(xué)習(xí)
移動微型學(xué)習(xí)的廣泛性,表現(xiàn)在任何時間、任何地點都可以進(jìn)行靈活地學(xué)習(xí),因為學(xué)習(xí)的內(nèi)容都是微小的內(nèi)容塊,能夠隨時嵌入生活中去,可以利用正規(guī)學(xué)習(xí)之間的空余時間。高職學(xué)生有更多的零碎時間,在宿舍、在教室、在食堂,排隊的時候、等人的時候等,都可以用來學(xué)習(xí),獲取知識。移動微型學(xué)習(xí)可以組織學(xué)習(xí)者利用移動終端設(shè)備和各專家進(jìn)行無障礙的信息交流,學(xué)習(xí)者可以參與到學(xué)習(xí)過程中,暢所欲言,一定程度上提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。而且學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的興趣選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容、時間、地點和方式,高職學(xué)生更愿意在自己感興趣的知識領(lǐng)域開展研究,他們有著強(qiáng)烈的求知欲,會找空余時間,通過各種渠道進(jìn)行學(xué)習(xí),而且對于高職學(xué)生來說,也樂于嘗試和接受移動微型學(xué)習(xí)這種新穎的學(xué)習(xí)模式,并且會促進(jìn)這一模式的發(fā)展。
三、《電子商務(wù)實務(wù)》課程移動微型學(xué)習(xí)資源開發(fā)設(shè)計的原則
(一)學(xué)習(xí)內(nèi)容的微型化
與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模擬相比,移動微型學(xué)習(xí)沒有固定的時間要求,學(xué)生只需抽出零碎的時間片段,也沒有穩(wěn)定的學(xué)習(xí)環(huán)境的要求,任何地點都可以成為學(xué)習(xí)場所,學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的要求不會太多,只需要設(shè)計碎片化和模塊化的知識點作為移動微型學(xué)習(xí)的資源。根據(jù)腦科學(xué)研究表明,人集中注意力的時間一般為10分鐘左右,根據(jù)這一理論,移動微型學(xué)習(xí)的時間應(yīng)該設(shè)在10分鐘以內(nèi),主要起強(qiáng)化效果,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此,在設(shè)計《電子商務(wù)實務(wù)》學(xué)習(xí)內(nèi)容時,應(yīng)該以課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,針對課程標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計的教學(xué)模塊,每個模塊下又包含著不同的任務(wù),在每個任務(wù)中設(shè)計一個知識點,以便于學(xué)生能夠在10分鐘內(nèi)容完成這個任務(wù)的知識延伸,學(xué)生也可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)安排選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù),完成學(xué)習(xí)。
(二)以學(xué)生需求為中心
移動微型學(xué)習(xí)應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,以學(xué)生需求為中心,設(shè)計的學(xué)習(xí)資源應(yīng)該了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的重難點,教師在教學(xué)的過程中可以調(diào)研學(xué)生的興趣點,以及學(xué)習(xí)過程中的掌握情況,然后根據(jù)實際情況,引入企業(yè)的真實案例,現(xiàn)如今,電子商務(wù)深入學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活領(lǐng)域,學(xué)生利用移動終端設(shè)備每時每刻都在享受著信息技術(shù)發(fā)展帶給他們的新生活,因此引入真實案例,讓學(xué)生能夠利用片段時間去分析和研究案例,鞏固課堂中的知識點,這樣的學(xué)習(xí)資源應(yīng)該更受學(xué)生的歡迎。在建設(shè)《電子商務(wù)實務(wù)》移動微型學(xué)習(xí)資源之前,可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)、知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)期望進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研,設(shè)計開發(fā)出更加符合學(xué)生需求的學(xué)習(xí)資源。
(三)學(xué)習(xí)資源的實用性和多樣性
學(xué)生希望能夠通過片段時間達(dá)到學(xué)習(xí)的目的,在如今這個社會,終身學(xué)習(xí)已經(jīng)是一種趨勢,每個人都需要不斷地學(xué)習(xí),也都處于移動微型學(xué)習(xí)的環(huán)境之下。在進(jìn)行移動微型學(xué)習(xí)資源開發(fā)設(shè)計時應(yīng)考慮實用性的原則,開發(fā)《電子商務(wù)實務(wù)》移動微型學(xué)習(xí)資源時,盡可能地了解學(xué)生對于課程重難點的掌握情況,對于核心知識內(nèi)容的理解。同時學(xué)習(xí)資源設(shè)計時還應(yīng)該設(shè)計不同形式的資源,結(jié)合圖片、視頻、文本、動畫等多種媒體資源的優(yōu)點來設(shè)計,達(dá)到學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化。
四、《電子商務(wù)實務(wù)》課程移動微型學(xué)習(xí)資源的開發(fā)研究
數(shù)字移動技術(shù)的高速發(fā)展,出現(xiàn)了很多種移動終端設(shè)備,如筆記本電腦、智能手機(jī)、iPad等等,這些終端設(shè)備輕巧、易攜帶,價格越來越便宜,越來越受高職學(xué)生的追捧。蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院絕大多數(shù)的學(xué)生利用移動終端設(shè)備實現(xiàn)了和同伴、家人之間的溝通聯(lián)系,同時也實現(xiàn)了移動微型學(xué)習(xí),他們實現(xiàn)微型學(xué)習(xí)的方式也是多種多樣的,有使用QQ和電子郵件的,也有使用微博、微信等等。針對他們所使用的APP,《電子商務(wù)實務(wù)》課程組開發(fā)了以下學(xué)習(xí)資源:
(一)開發(fā)電子商務(wù)內(nèi)容的電腦屏保
大部分學(xué)生都擁有自己的筆記本電腦,他們利用筆記本電腦完成作業(yè),進(jìn)行娛樂活動,針對這一情況,可以根據(jù)電子商務(wù)發(fā)展過程的電商名人、比較經(jīng)典的案例,設(shè)計特殊的筆記本電腦屏保,當(dāng)電腦閑置時,啟動特殊的屏保程序,學(xué)生就可以根據(jù)自己的興趣愛好,自己去尋找相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)開發(fā)電子商務(wù)內(nèi)容的手機(jī)閱讀
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院擁有圖書館的微信公眾號,學(xué)生可以通過公眾號查詢到相關(guān)的電子商務(wù)參考書籍進(jìn)行閱讀,同時可以將電子書籍下載到手機(jī)上,圖書信息每日更新,內(nèi)容多樣,學(xué)生辦理的手機(jī)4G網(wǎng)絡(luò),可以實現(xiàn)閱讀自由暢享,享受隨身閱讀樂趣。健雄學(xué)院校園內(nèi)都有無線網(wǎng)絡(luò),學(xué)生隨時可以升級手機(jī)APP的版本、功能和速度,可以滿足學(xué)生的各種需求。
(三)開發(fā)微信平臺新聞推送
現(xiàn)階段,學(xué)生使用微信的頻率逐漸增加,除了利用微信進(jìn)行溝通交流,也可以利用微信獲取更多的知識,課程組針對這一特征,在微信上開發(fā)了《電子商務(wù)實務(wù)》公眾號,利用微信公眾號推送電子商務(wù)新聞和課程的相關(guān)信息,新聞可以幫助學(xué)生拓寬知識面,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
(四)開發(fā)微博、BBS話題實時討論
經(jīng)過調(diào)研,蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院97.6%的學(xué)生都擁有自己的微博,同時健雄學(xué)院還擁有一個BBS,學(xué)生經(jīng)常在論壇和貼吧上討論事情,針對這點,課程組定期在微博和BBS上發(fā)起話題的實時討論,討論的內(nèi)容可以是電子商務(wù)的一張圖片、一段文本、一個小動畫、一則新聞、一段視頻等等,學(xué)生可以結(jié)合理論知識發(fā)表自己的言論,暢所欲言。
(五)建設(shè)《電子商務(wù)實務(wù)》空中課堂
手機(jī)閱讀、微信平臺推送、微博和BBS話題討論的學(xué)習(xí)內(nèi)容都很短小,學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)也是非連續(xù)性的,學(xué)習(xí)資源設(shè)計也是短小的,一方面是由移動終端設(shè)備的存儲容量和數(shù)據(jù)傳輸能力造成的,另一方面,高職生進(jìn)行微型學(xué)習(xí)的時間片段沒有那么長??梢詫W(xué)習(xí)任務(wù)分解成一個個的小模塊,不必短時間將所有內(nèi)容記住,而是每隔一段時間,學(xué)習(xí)記憶一個短小的內(nèi)容片斷。但是學(xué)生有時候需要一個連續(xù)學(xué)習(xí)的模式,因此課程組開發(fā)了《電子商務(wù)實務(wù)》的空中課堂,內(nèi)容包括課程在教學(xué)過程中的課程內(nèi)容的多媒體課件、與課程相關(guān)的大型的音頻和視頻資源、學(xué)生需要提交的作業(yè),開發(fā)空中課堂可以解決平時課堂學(xué)習(xí)中的疑問或者設(shè)計學(xué)生感興趣的形式多樣的課外知識,完成預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
結(jié)語
移動通信技術(shù)的高速發(fā)展促使了高職學(xué)生的課外學(xué)習(xí)的方式,學(xué)生對于這種隨意、片段的移動微型學(xué)習(xí)也是越來越喜歡,參與性越來越強(qiáng),本研究的實踐意義在于著眼于適應(yīng)崗位需要的關(guān)鍵能力的培養(yǎng),按照職業(yè)能力開發(fā)的理論,為高職市場營銷專業(yè)人才電子商務(wù)能力的培養(yǎng)和課程開發(fā)提供有價值和可操作性的參考,高職學(xué)生移動微型學(xué)習(xí)未來發(fā)展走向以及對非正式學(xué)習(xí)有效支持等諸多理論與實踐問題還需要進(jìn)一步的摸索,在以后的研究中將給予密切的關(guān)注與探索。
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關(guān)鍵詞人參皂苷Rb2; 藥代動力學(xué); 代謝產(chǎn)物; 液相色譜四極桿飛行時間質(zhì)譜
1引 言
人參皂苷Rb2為人參(Panax ginseng C. A. Mey.)的主要活性成分之一, 含量約為6.7 mg/g[1]。研究表明, 人參皂苷Rb2能抑制地塞米松引起的細(xì)胞凋亡作用[2], 對于小鼠在輻照誘導(dǎo)的造血系統(tǒng)損傷具有保護(hù)作用[3]。人參皂苷Rb2能夠降低在高膽固醇或脂肪酸培養(yǎng)下的3T3L1脂肪細(xì)胞的膽固醇和三酰甘油的含量[4]。另外, 人參皂苷Rb2對物質(zhì)代謝亦有一定的影響, 能夠通過AMPK介導(dǎo)抑制糖原異生作用[5]; 能明顯增加大鼠骨髓細(xì)胞DNA、蛋白質(zhì)的合成, 促進(jìn)血清蛋白質(zhì)合成等活性[6~10]。人參皂苷在胃腸道中和酸性條件下會產(chǎn)生多種代謝和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物, 包括人參皂苷Rg3和CK等具有活性的化合物[11~13]。因此人參皂苷的藥代動力學(xué)、生物和化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物研究也一直備受關(guān)注, 對于揭示人參皂苷的藥理作用和物質(zhì)基礎(chǔ)有重要意義, 并且直接影響人參的開發(fā)應(yīng)用。Karikura等[14,15]對于人參皂苷Rb2在大鼠大腸和胃中的代謝情況進(jìn)行了研究, 鑒定了氧化和去糖基化代謝產(chǎn)物。有文獻(xiàn)針對口服后復(fù)方中人參皂苷Rb1、柚皮苷和人參皂苷Rb2進(jìn)行了藥代動力學(xué)研究[16]。但對于人參皂苷Rb2單體的大鼠體內(nèi)代謝動力學(xué)和代謝產(chǎn)物未見報道。為了獲得人參皂苷Rb2在生物體內(nèi)藥代動力學(xué)參數(shù), 更好地理解其在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化和排泄途徑, 本研究將利用RRLCQTOF MS聯(lián)用技術(shù)對大鼠靜脈注射和口服人參皂苷Rb2后的血漿、尿液、糞便進(jìn)行檢測, 計算靜脈注射后相關(guān)的藥代動力學(xué)參數(shù)并分析鑒定其代謝產(chǎn)物。為深入研究開發(fā)人參皂苷Rb2提供理論基礎(chǔ), 對進(jìn)一步闡明人參皂苷Rb2的生物活性提供依據(jù)。
2實驗部分
2.1儀器與試劑
6520RRLCQTOF質(zhì)譜儀(美國安捷倫公司); 5804R臺式高速大容量冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司); ULT13863V41超低溫冰箱(美國Thermo公司); 超純水機(jī)(美國Millipore公司)。人參皂苷Rb2, Rf, F2, CK固體對照品(吉林大學(xué), 純度95%); 甲醇、乙腈和甲酸(色譜純, 美國TEDIA公司); Wistar大鼠(體重(200 ± 10)g, 雄性, 購自吉林大學(xué))。
2.2實驗條件
2.2.1色譜條件Agilent SBC18色譜柱(100 mm× 3.0 mm, 1.8 μm, 600 bar), 柱溫25℃; 采用二元線性梯度洗脫: 流動相A為0.1%甲酸溶液, B為乙腈。梯度洗脫: 0~13 min, 25%~46% B; 13~19 min, 46%~50% B; 19~22 min, 50%~90% B; 22~25 min, 90% B。進(jìn)樣量為5 μL。
2.2.2質(zhì)譜條件采用電噴霧負(fù)離子模式; 質(zhì)量掃描范圍m/z 100~2200; 干燥氣流速(N2)為8.0 L/min; 干燥氣溫度為350℃; 霧化氣壓力為255 kPa; 碰撞電壓為3500 V, 裂解電壓為175 V, 錐孔電壓65 V。實驗數(shù)據(jù)采用安捷倫Masshunter軟件(B.03.01版本)進(jìn)行分析。
2.3樣品的配制及樣品處理
以甲醇為溶劑將Rb2和Rf(內(nèi)標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)品分別配制為100和10 μg/mL的對照品母液。4℃冷藏備用, 實驗時用甲醇稀釋。將不同濃度的Rb2對照品母液和Rf工作液各100 μL, 加入100 μL 空白大鼠血漿中混勻, 再加入200 μL甲醇, 渦旋1 min沉淀血漿中蛋白, 離心5 min, 取上清放入另一試管中, 最終配制成相當(dāng)于Rb2濃度為0.08, 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0和1.3 μg/mL的血漿標(biāo)準(zhǔn)液。
2.4驗方法
選取6只大鼠分別用于Rb2靜脈注射給藥, 給藥方式為尾靜脈注射, 給藥劑量為2mg/kg。分別于給藥前(0時)和給藥后2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 60和90 min和2, 4, 6, 8, 12及24 h目內(nèi)眥取血, 每個時間點取血0.5 mL, 血液冷卻后3000 r/min離心10 min, 取上清血漿100 μL, 測定前加入100 μL Rf內(nèi)標(biāo)液和300 μL甲醇, 渦旋30 s, 靜置5 min, 離心10 min。取上清液, 裝瓶, 待測。
選取6只大鼠, 隨機(jī)分為Rb2靜脈注射組和口服組, 每組3只, 靜脈注射劑量為2 mg/kg, 口服劑量為50 mg/kg, 制備方法同上。以上動物給藥后均放入代謝籠中收集尿液(0~24 h)和糞便(0~24 h), 尿液樣本收集后, 經(jīng)氮?dú)獯蹈蓾饪s, 水飽和正丁醇萃取, 萃取液再用氮?dú)獯蹈桑?經(jīng)過80%甲醇提取后, 用0.45 μm微孔濾膜過濾, 最后用80%甲醇定容至1 mL, 待測; 糞便樣本收集后進(jìn)行研磨粉碎, 加入50 mL水溶解, 再用100 mL水飽和正丁醇分3次萃取, 萃取液放置蒸發(fā)皿中, 置水浴鍋上蒸干, 然后用80%甲醇溶解并定容至1 mL, 待測。
3Y果與討論
3.1RRLCQTOFMS和MS/MS方法的優(yōu)化
利用人參皂苷Rb2進(jìn)行RRLCQTOFMS和MS/MS的檢測方法優(yōu)化。Rb2是二醇型人參皂苷(圖1), 在苷元的C3位和C20位分別為葡萄糖葡萄糖和葡萄糖阿拉伯糖取代。分別在RRLCQTOFMS正離子和負(fù)離子模式下進(jìn)行測定。測定的準(zhǔn)分子離子和碎片離子的誤差小于10 ppm(圖2A), 在下文中討論的離子的m/z數(shù)值均用整數(shù)表示。在0.1%甲酸水溶液作為流動相的條件下, Rb2在負(fù)離子模式下分別給出[M-H]
3.2方法學(xué)考察
3.2.1專屬性通過比較空白與加入Rb2和內(nèi)標(biāo)的血漿樣本的LCMS色譜考察本實驗的專屬性。人參皂苷Rb2和內(nèi)標(biāo)Rf的選擇性良好, 生物基質(zhì)的干擾較小, Rb2和內(nèi)標(biāo)Rf的保留時間分別為10.08 min和10.57 min。
3.2.2線性關(guān)系用Rb2/內(nèi)標(biāo)Rf的峰面積比值(Y)與Rb2含量(X)進(jìn)行最小二乘線性回歸, 得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=3.5174X+0.117, R2=0.9937。結(jié)果顯示在0.10~1.26 μg/mL的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好, 檢出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)分別為0.08和0.10 μg/mL。
3.2.3精密度與準(zhǔn)確度采用高、中、低3個濃度的Rb2血漿QC樣本, 每個濃度進(jìn)行6個樣本分析, 連續(xù)測定3天。計算日內(nèi)和日間精密度和準(zhǔn)確度。日內(nèi)和日間精密度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差別(RSD)均小于5%, 表明本方法的精密度和準(zhǔn)確度良好。
3.2.4提取回收率分別取Rb2高、中、低3個濃度的QC樣本, 將空白血漿中先加入Rb2, 處理后計算所測得峰面積, 與空白血漿處理后加入相同量Rb2所測得峰面積比值的百分率進(jìn)行比較, 考察樣品的提取回收率。結(jié)果表明, Rb2提取回收率范圍為92.6%~93.4%, RSD小于15%。
4結(jié) 論
本研究建立了人參皂苷Rb2的RRLCQTOFMS 和MS/MS藥代動力學(xué)和代謝產(chǎn)物研究方法。藥代動力學(xué)研究表明人參皂苷Rb2體內(nèi)分布代謝符合二室模型, 血藥濃度半衰期的α相(t1/2α)和β相(t1/2β)分別為(23.576±1.103)min和(1306.545±147.226)min, 在體內(nèi)有較高的血漿蛋白結(jié)合率。α相分布較快, 而β相的消除較緩慢。運(yùn)用優(yōu)化后的RRLCQTOFMS/MS方法, 對靜脈注射和口服后人參皂苷Rb2的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明, 去糖基化是人參皂苷Rb2在大鼠體內(nèi)主要的代謝方式。鑒定了代謝產(chǎn)物M6、M2(CY)、F2和CK, 總結(jié)了大鼠在靜脈注射和口服給藥后Rb2尿液和糞便的代謝路徑, 分別為Rb2M6M2和Rb2M6M2(CY)/F2CK代謝途徑。人參皂苷Rb2的藥代動力學(xué)研究和體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化研究結(jié)果為更好地理解和開發(fā)人參皂苷Rb2的應(yīng)用價值提供了理論基礎(chǔ)。
所謂數(shù)學(xué)模型,是指由字母、數(shù)字和其他數(shù)學(xué)符號構(gòu)成的等式或不等式,或用圖表、圖像、框圖、數(shù)理邏輯等來描述系統(tǒng)的特征及其內(nèi)部或外部聯(lián)系的模型。在教學(xué)實踐中,數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)過程可以滲透于數(shù)與代數(shù)、空間與圖形等教學(xué)內(nèi)容中,尤其是,在數(shù)學(xué)綜合運(yùn)用中,模型建構(gòu)有著至關(guān)重要的作用。同時,數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)總是與數(shù)學(xué)探究活動聯(lián)系在一起的,如何引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建基于數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的數(shù)學(xué)模型,值得我們進(jìn)行深入的思考。本文以“物體浸沒水中的體積問題”的教學(xué)為例,談一談自己的教學(xué)實踐與思考。
一、組織探究活動,獲得數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗
史寧中教授認(rèn)為,“基本活動經(jīng)驗是指學(xué)生直接或間接經(jīng)歷了活動過程而獲得的經(jīng)驗”。在教學(xué)“長方體與正方體體積”后,筆者發(fā)現(xiàn),雖然學(xué)生掌握了求長方體、正方體體積的方法,但是對體積公式的綜合運(yùn)用(如物體浸沒水中的問題),則顯得有些力不從心,例如:一個長方體玻璃魚缸,長25厘米,寬16厘米,高20厘米,在魚缸中放入一個棱長10厘米的正方體鐵塊,使它全部浸沒在水中,水面會上升多少厘米?學(xué)生普遍感覺解決此題有困難,因為在這一問題情境中,正方體浸沒水中時存在一個動態(tài)變化的過程(即水面上升,總體積的變化),學(xué)生由于缺乏相應(yīng)的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,難以把握情境中的各部分?jǐn)?shù)量間的關(guān)系。
要讓學(xué)生真正地理解和掌握物體浸沒水中的相關(guān)問題,就必須讓學(xué)生親歷這一變化過程,為此,教師可引導(dǎo)學(xué)生開展如下探究活動:
1.給每個小組準(zhǔn)備一個長方體容器,一個雞蛋,引導(dǎo)學(xué)生思考,想要測得雞蛋的體積,可以怎么做?
2.學(xué)生分小組進(jìn)行探究實驗,實驗結(jié)束后進(jìn)行交流匯報。
在探究活動中,學(xué)生通過參與數(shù)學(xué)活動,經(jīng)歷“做數(shù)學(xué)”的過程和思考的過程,從而將探究“物體浸沒水中”問題的經(jīng)歷變成了數(shù)學(xué)活動的經(jīng)驗。
二、引領(lǐng)數(shù)學(xué)思考,提煉構(gòu)建數(shù)學(xué)模型
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,教師要引導(dǎo)學(xué)生從已有的經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程。
在“物體浸沒水中的體積問題”的教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助圖形展開觀察、分析、概括、提煉等一系列數(shù)學(xué)思考活動:1.將雞蛋浸沒于水中后,雞蛋的體積相當(dāng)于哪一部分水的體積?2.上升部分水的體積與長方體容器有什么聯(lián)系,你怎樣計算上升水的體積?3.如果放入的物體是一個馬鈴薯或其他不規(guī)則物體,你能用一個公式表示如何計算它的體積嗎?4.除了將雞蛋浸沒水中,求上升的水的體積外,我們還可以怎樣測得雞蛋的體積?
通過思考與交流,學(xué)生不僅發(fā)現(xiàn)雞蛋體積的測量方法,還在分析思考中發(fā)現(xiàn)了這一方法的普遍適用性,抽象出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型V雞蛋=V上升。而“還可以怎樣測得雞蛋的體積”則引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)對數(shù)學(xué)模型的拓展。
三、變換問題情境,把握模型內(nèi)在結(jié)構(gòu)
事實上,學(xué)生通過對某一個問題情境活動經(jīng)驗的分析概括,初步地建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,這樣的模型顯然有一定的局限性。 如在“物體浸沒水中的體積問題”的教學(xué)中,教師可設(shè)計如下兩個變式問題,讓學(xué)生繼續(xù)探究,進(jìn)而逐步把握數(shù)學(xué)模型的內(nèi)在結(jié)構(gòu):
1.在一個棱長10厘米的正方體容器中,放入一個長5厘米、寬4厘米的長方體鐵塊,使其完全浸沒后,水面上升0.6厘米,求長方體鐵塊的高。
2.-個長方體玻璃容器,從里面量,長和寬均為2分米,高是3.5分米。向容器中倒入6升的水,再將一個蘋果浸沒水中。這時量得水深是1.55分米。這個蘋果的體積是多少?
在上述兩個變式的問題情境中,學(xué)生發(fā)現(xiàn),無論情境中的條件怎樣變化,鐵塊或蘋果的體積始終等于上升部分水的體積。這樣,學(xué)生也就在變式訓(xùn)練中把握了數(shù)學(xué)模型的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。