發(fā)布時間:2022-09-20 09:50:45
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的生物實驗論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
(1)實驗室設(shè)備利用率最大化,避免設(shè)備的重復(fù)購置。
傳統(tǒng)的生物化學(xué)實驗教學(xué)主要使用分光光度計、水浴箱和玻璃儀器,與化學(xué)實驗教學(xué)相似。因而實驗室整合后儀器共享得到了充分實現(xiàn)。
(2)打破院系界限。
(3)實驗室空間位置得到充分利用。
整合后對課程作統(tǒng)籌規(guī)劃,因而減少了實驗室閑置,目前化學(xué)分析實驗室是滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
(4)減少實驗室教學(xué)輔助人員配置。
(5)減少常用化學(xué)試劑的重復(fù)購置。
生物化學(xué)實驗一般為小量實驗,有時甚至是微量實驗,所用化學(xué)試劑相對較少。實驗室整合后可減少試劑浪費。
2整合的缺點
(1)實驗室無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)需要。
分子生物學(xué)實驗技術(shù)已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域中的通用技術(shù),是學(xué)生將來進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的必備手段。而現(xiàn)行化學(xué)分析實驗室硬件水平無法滿足分子生物學(xué)實驗教學(xué)要求。
(2)實驗室與教研室的分離嚴(yán)重制約生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。
生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科為海南省重點學(xué)科,又為我校碩士點建設(shè)支撐學(xué)科,我校從2014年開始承擔(dān)碩士研究生生物化學(xué)與分子生物學(xué)的理論教學(xué)和實驗教學(xué)工作。同時,由于目前我校缺少科研實驗室,教學(xué)實驗室同時也作為教師科研場所。教研室與實驗室的長期分離,極大地制約了教師的科研工作,不少教師的課題研究需要到校外實驗室進(jìn)行,這與未來生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)科在學(xué)校中的教學(xué)角色不匹配。
(3)生物化學(xué)實驗教學(xué)改革難以開展。
目前生物化學(xué)實驗與其他3門實驗課程整合為一門化學(xué)分析實驗課程,課程負(fù)責(zé)人為化學(xué)分析實驗室負(fù)責(zé)人,課程規(guī)劃、實驗室規(guī)劃都由課程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)實施。然而化學(xué)分析實驗課程中的生物化學(xué)實驗教學(xué)仍由生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室教師負(fù)責(zé)教學(xué)。每次課程大綱修訂、實驗教學(xué)項目更改都需要由課程負(fù)責(zé)人跨院系召開不同教研室教師會議,難以實現(xiàn)多部門協(xié)調(diào)。部分生物化學(xué)實驗內(nèi)容嚴(yán)重落后,學(xué)生畢業(yè)后真正能用到的知識不多。而如果由授課教師進(jìn)行教學(xué)改革設(shè)計、實驗項目更新,又很難得到實驗室的支持。例如近年來被認(rèn)為在實驗教學(xué)中有效的綜合性實驗和設(shè)計性實驗,目前在生物化學(xué)實驗教學(xué)中尚未開展。
(4)實驗室規(guī)劃及設(shè)備更新受到嚴(yán)重影響。
由于實驗室規(guī)劃和設(shè)備更新都由課程負(fù)責(zé)人提出并執(zhí)行,因而難免受到負(fù)責(zé)人本身專業(yè)背景的影響。近10年來,生物化學(xué)實驗教學(xué)所需儀器僅對分光光度計進(jìn)行了更換,而分子生物學(xué)實驗教學(xué)所需設(shè)備沒有添置和更新。
(5)實驗室教學(xué)輔助人員的培養(yǎng)受到嚴(yán)重影響。
由于實驗室目前隸屬于藥學(xué)院,因而生物化學(xué)實驗員無法參加生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室的集體備課以及教學(xué)任務(wù)、科研課題的承擔(dān),嚴(yán)重影響實驗員的職稱評定和專業(yè)能力提高。
(6)成為急診醫(yī)學(xué)等新辦專業(yè)評估的“硬傷”。
新辦專業(yè)首屆學(xué)生畢業(yè)前,教育廳組織相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行評估。而近年來新辦專業(yè)評估時對醫(yī)學(xué)院校沒有獨立生物化學(xué)實驗室提出較多質(zhì)疑,這會影響學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。
(7)教學(xué)實驗室在課余向本科生開放受到影響。
盡管學(xué)校提倡開放實驗室,促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新實驗開展。但實驗室的開放需要實驗教學(xué)人員和工作人員配合,因而目前進(jìn)行的大學(xué)生生物化學(xué)創(chuàng)新實驗并沒有在化學(xué)分析實驗室進(jìn)行。
(8)教研室和實驗室工作協(xié)調(diào)困難。
由于教研室與實驗室隸屬不同部門,涉及的跨院(系)實驗室較多,而學(xué)校規(guī)定教職工獎金津貼由各院(系)獨立核算,這些都使得教研室和實驗室之間工作協(xié)調(diào)困難。
3結(jié)語
物理學(xué)中有不少實驗很難演示和觀察,尤其是對于聾生來講,他們?nèi)鄙倭寺犛X,對一些抽象的物理現(xiàn)象很難理解。因此,利用多媒體技術(shù)輔助物理課堂教學(xué),聾生很快就能掌握和理解,提高了教學(xué)效率,信息技術(shù)媒體的應(yīng)用對教師素質(zhì)和教學(xué)都發(fā)生了質(zhì)影響,利用信息技術(shù)媒體和資源突破教學(xué)過程中的重點、難點。例如,在講解“光的直線傳播”這節(jié)內(nèi)容時,通過多媒體演示小孔成像的實驗讓聾生了解光的直線傳播,提出日食和月食的成因,多媒體演示讓聾生一目了然,學(xué)生易學(xué)易懂,記憶深刻,突破教學(xué)的難點,提高了課堂教學(xué)效率。又如,在“熱機(jī)”這一節(jié),利用多媒體顯示動畫課件,使學(xué)生了解汽油機(jī)的基本工作原理,每個工作循環(huán)的環(huán)節(jié),四個沖程的銜接都看得清清楚楚,增強(qiáng)了聾生的定性印象,提高了課堂教學(xué)的效率。
二、研讀學(xué)生,發(fā)揮其主觀能動性
由于聽力障礙,聾生感知速度較慢,語言識記能力差,但他們的視覺優(yōu)勢是非常明顯的,聾生可以不受噪音干擾,用眼睛感知事物,他們的觀察非常細(xì)致,思維形象性較正常學(xué)生強(qiáng)。例如,在學(xué)習(xí)“透鏡”這一節(jié),實驗凸透鏡對光線有匯聚作用,凹透鏡對光線有發(fā)散作用。將凸透鏡和凹透鏡都正對著太陽,問學(xué)生在光屏上能觀察到什么,實驗簡單易操作,學(xué)生參與性很高,焦距測量的問題也迎刃而解,讓學(xué)生主動參與到實驗中來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生的動手能力也得到了培養(yǎng)。又如,在講“密度”一節(jié),準(zhǔn)備一個杯子,放一個冰塊,然后倒?jié)M水。提問學(xué)生當(dāng)冰融化后,杯內(nèi)的水會溢出來么。有一部分學(xué)生說水會溢出來,另一部分學(xué)生說不會溢出來。增加了趣味性,更是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)效率。
三、改進(jìn)實驗,培養(yǎng)聾生的發(fā)散思維
思維的發(fā)展水平直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,尤其是聾生,思維更是關(guān)鍵。物理是一門邏輯思維強(qiáng)的學(xué)科,教學(xué)中,教師要巧設(shè)問題,引導(dǎo)學(xué)生深入、發(fā)散、靈活思考,提升教學(xué)效果。
1.引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果進(jìn)行猜想
郭沫若說“:教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生自己學(xué)習(xí),自己研究,用自己的頭腦來想,用自己的眼睛看,用自己的手來做這種精神。”例如,在研究金屬導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)時,在實驗進(jìn)行前,先要求學(xué)生對有可能發(fā)生的現(xiàn)象或者結(jié)果先進(jìn)行猜想,之后再做實驗,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生猜想導(dǎo)體的電阻可能與哪些因素有關(guān),鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽的猜想,然后再利用實驗對學(xué)生做出的各種預(yù)測進(jìn)行檢驗。
2.改驗證性實驗為探索性實驗
驗證性實驗更能激發(fā)學(xué)生的興趣,但許多學(xué)生,尤其是聽力有障礙的學(xué)生,在學(xué)習(xí)過程中只是被動地接受,喪失了探索的樂趣。探索性實驗,讓學(xué)生充分地動腦、動手,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生思維能力的提高。如,在教學(xué)“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗之前,可先不進(jìn)行相關(guān)規(guī)律的教學(xué),將實驗教學(xué)移到規(guī)律教學(xué)之前,改驗證性實驗為探索性實驗,過程如下:先準(zhǔn)備相關(guān)實驗器材,讓學(xué)生按照要求讓重物做自由落體運動,利用打點計時器記錄重物的運動情況;然后,選定紙帶讓學(xué)生進(jìn)行分析,分別計算紙帶上任意三點0、1、2所對應(yīng)的動能、重力勢能,并算出三點的機(jī)械能,學(xué)生根據(jù)一系列數(shù)據(jù)分析討論就可以得出機(jī)械能守恒定律;最后,師生共同討論重物在下落過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒的原因:物體在運動過程中只有重力做功,動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)機(jī)械能守恒。
3.引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗
啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,例如,壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)的實驗,利用身邊的物品進(jìn)行實驗,先用一支短鉛筆或圓珠筆做實驗,再用礦泉水瓶、水、沙做實驗。后者的實驗方法如下:在礦泉水瓶中裝半瓶水,蓋上蓋,先把底部朝下放在沙上,再把瓶倒轉(zhuǎn)過來放在沙上,探討“壓力的作用效果跟手里面積的關(guān)系”。在礦泉水瓶中裝滿水,蓋正放或者倒放在沙上,與前一次實驗比較,探討“壓力的作用效果與力的大小關(guān)系”,我們就地取材進(jìn)行實驗,每個學(xué)生都能在課堂上或者課外進(jìn)行探討物理規(guī)律,這樣可以有力地促進(jìn)物理教學(xué)。
確保實驗有序進(jìn)行初中階段生物實驗旨在幫助學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,提高動手能力。為此,我們應(yīng)該根據(jù)初中生物的新課程標(biāo)準(zhǔn)和具體班級里學(xué)生的知識基礎(chǔ),制訂實驗要求,對學(xué)生實驗的引導(dǎo)要講究藝術(shù),不能蠻橫地向?qū)W生灌輸生物學(xué)的知識。從而真正發(fā)揮現(xiàn)代生物實驗教學(xué)的作用。在實驗開始前必須為生物實驗作基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備。在指導(dǎo)學(xué)生實驗之前,我們要根據(jù)實驗的內(nèi)容,了解與該實驗有關(guān)基礎(chǔ)的知識,并對學(xué)生進(jìn)行必要復(fù)習(xí),讓學(xué)生具備完成實驗的基本知識,學(xué)生掌握了相關(guān)基礎(chǔ)知識后,不僅能順利地完成實驗,還能為實驗中進(jìn)行創(chuàng)新活動創(chuàng)造有利的條件。
必須強(qiáng)調(diào)的是,這里所說的復(fù)習(xí),并不是要花很多的時間和精力,常常是在學(xué)生實驗前作一些知識的提問和講解,要圍繞該實驗的相關(guān)知識內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí),不能展開來、全面的復(fù)習(xí),那樣的話,就會消耗很多時間。會耽誤學(xué)生順利完成實驗的。比如,在引導(dǎo)學(xué)生做植物莖的輸導(dǎo)功能實驗時,我們在實驗前和學(xué)生一起回憶一下莖結(jié)構(gòu)的知識即可,沒必要復(fù)習(xí)更多的知識。在實驗過程中要調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性。在新課程的生物教學(xué)中,我們要發(fā)揚學(xué)生的主體作用。讓每一個學(xué)生,都能有效地參與到課堂上來。讓每個學(xué)生充分地動腦、動手地去操作實驗,是全面發(fā)展每個學(xué)生的教學(xué)要求,也是對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育的重要體現(xiàn)。比如。在引導(dǎo)學(xué)生做綠葉在陽光下制造淀粉的實驗中,在課堂上,我們可以按教材的安排,讓學(xué)生動手實驗,由此來鍛煉學(xué)生的操作技能。
課后我們可以對此實驗的一些現(xiàn)象提出一些問題。讓學(xué)生動腦思考,從而能鍛煉學(xué)生的思維能力。其實一節(jié)優(yōu)質(zhì)的實驗課堂需要我們學(xué)生準(zhǔn)備的東西還有很多很多,這就需要我們教師耐心的指導(dǎo)學(xué)生,合理有序地開展實驗教學(xué),方能真正的發(fā)揮實驗優(yōu)勢,提高學(xué)生掌握生物知識的能力。
2明確自身責(zé)任
發(fā)揮指導(dǎo)職能一節(jié)優(yōu)質(zhì)的生物實驗課不僅僅需要學(xué)生們的充分準(zhǔn)備,作為教師同樣義不容辭。新時期,教師要精心指導(dǎo)關(guān)鍵實驗環(huán)節(jié)。對于生物實驗中一些直接影響實驗效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、教師要密切注意的環(huán)節(jié)以及技巧較強(qiáng)的操作,都需教師精心指導(dǎo)。同時反復(fù)指導(dǎo)生物實驗常用儀器的使用。例如,顯微鏡是生物實驗中使用最多的儀器之一,必須熟練掌握使用方法,只有掌握了使用方法,才會在使用顯微鏡時有充裕的時間觀察相應(yīng)的標(biāo)本,從而提高探究實驗效果。
同時讓學(xué)生學(xué)會觀察實驗。教師要注重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會并掌握正確、規(guī)范的觀察方法來觀察生物的形態(tài)結(jié)構(gòu),一般是先整體,后局部,先外部,后內(nèi)部,這樣才能使學(xué)生得到較完整的認(rèn)識。同時,教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)不同的實驗?zāi)康摹⑿再|(zhì),遵循一定的規(guī)律進(jìn)行觀察,例如,對家鴿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察,主要是觀察家鴿的消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和心臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu),在觀察心臟結(jié)構(gòu)時,可以按由表及里順序,先觀外形,再剖開心臟看心臟的四個腔觀察氣囊。教師之于實驗教學(xué)的作用不容忽視,為了提高實驗教學(xué)效果,作為教師我們要不斷發(fā)揮自身優(yōu)勢的同時,深刻的理解學(xué)生,從而真正的提高實驗教學(xué)效果,構(gòu)建高效的生物實驗課堂。
3積極開展探究實驗
培養(yǎng)學(xué)生探索、創(chuàng)新的精神所謂探究性實驗就是指學(xué)生在不知曉實驗結(jié)果的前提下,通過自己實驗、探索、分析、研究,得出結(jié)論,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)識活動。由于這種實驗條條框框少。不限制學(xué)生思維。所以它不僅能激發(fā)學(xué)生對所學(xué)知識的濃厚興趣,還能培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題的能力。對于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)及邏輯思維、創(chuàng)造思維能力大有好處。新的教材恰恰增加了探索性實驗,使筆者有機(jī)會進(jìn)行教學(xué)實踐。筆者具體的做法是,在學(xué)習(xí)新知識前,先圍繞新知識提出一些問題,讓學(xué)生充分去討論,然后讓學(xué)生根據(jù)討論的結(jié)果,自己去設(shè)計實驗,驗證自己的看法。這樣一來,對于同一個問題,不同的學(xué)生就有不同的實驗方法。但是由于客觀條件的限制,絕大多數(shù)實驗只能按其中的一種方法來做。然后讓學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果,通過邏輯思維、分析、研究,最終真正找到知識之間的因果關(guān)系,自己得出正確的結(jié)論。探究創(chuàng)新精神的培養(yǎng)是當(dāng)前教育的需要,作為教師的我們義不容辭,不段的提高自身水平,發(fā)揮自身優(yōu)勢,合理的開展探究實驗,從而真正的培養(yǎng)學(xué)生們的探索創(chuàng)新精神。
4.結(jié)語
寧鄉(xiāng)豬的繁殖期長,且繁育能力較強(qiáng)。公豬3月齡性成熟,5~6月齡可配種。母豬4月齡第一次,7~8月齡可配種,利用年限約8~10年。成年母豬的有效可達(dá)12只以上,每胎產(chǎn)活仔數(shù)8~12頭。
1.1種質(zhì)特性朱吉等[1]發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)條件的改善及飼養(yǎng)科學(xué)的適應(yīng)性變化,肢蹄臥系率降低92.2%,體尺體重性狀和繁殖性狀提高率分別達(dá)6.97%~27.67%、11.62%~17.44%,窩重提高率達(dá)26.91%~78.97%,特別是閹豬的生長速度和胴體性能明顯提高。寧鄉(xiāng)豬母豬日增重表現(xiàn)為前期低、中期高、后期下降的生長曲線,閹豬表現(xiàn)為前期高、中期低、后期回升的生長曲線,閹豬和母豬都具有生長肥育期日增重曲線的相似性。后備公豬的體重及體尺指標(biāo)不及同齡母豬,主要是性成熟過早所致。
1.2肥育性能Rorz指出,改變?nèi)占Z組成分與結(jié)構(gòu)可以減少3.2%~62%的氮排出。寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬氮的消化利用能力存在差異,寧鄉(xiāng)豬12.91%蛋白質(zhì)日糧組具有較好的能氮平衡性。研究表明在寧鄉(xiāng)豬生長肥育后期添加一定量的半胱胺可促進(jìn)生長、提高胴體瘦肉率和改善豬肉品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬雜交組合具有較高的生長速度和胴體品質(zhì)。寧鄉(xiāng)豬生長肥育性能的可塑性較強(qiáng),閹公豬的生長肥育性能優(yōu)于母豬,優(yōu)化飼糧是提高其肥育性能的基礎(chǔ)。寧鄉(xiāng)豬肥育期日增重與膘厚、肥育率呈正相關(guān);胴體長與胴體寬、后腿重與腿臀圍呈強(qiáng)正相關(guān),與肥肉率呈弱正相關(guān),與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān);眼肌面積與瘦肉率呈弱負(fù)相關(guān),而與肥肉率呈弱正相關(guān)。最近研究表明由于寧鄉(xiāng)豬肥膘產(chǎn)量高,相對產(chǎn)值較低,所以55~85kg階段是寧鄉(xiāng)豬的最佳屠宰期。
1.3母豬營養(yǎng)需要研究表明寧鄉(xiāng)豬母豬妊娠前期、妊娠后期和哺乳期能源分別為37%~39%、22%~24%和39%~41%,相應(yīng)的日攝食標(biāo)準(zhǔn)消化能分別為18.9MJ、27.0MJ和45.5MJ,粗蛋白質(zhì)分別為156g、242g、538g;提高母豬哺乳期采食量是節(jié)省能量、提高仔豬增重的重要途徑,補(bǔ)飼青料可提高母豬的飼料利用率。近期研究表明14%以上的日糧蛋白水平有利于促進(jìn)寧鄉(xiāng)豬母豬的生長發(fā)育。
2生理、生化指標(biāo)
研究表明寧鄉(xiāng)豬白細(xì)胞總數(shù)、紅細(xì)胞體積、淋巴細(xì)胞計數(shù)及血小板均低于三元豬;甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與血清甲狀腺素T3含量高于三元豬,血清甲狀腺素T4和胰高血糖素含量下限值低于、上限值高于三元豬,血清葡萄糖含量低于三元豬可能與胰島素含量高于、胰高血糖素低于三元豬有關(guān)。與近交系五指山小型豬、廣西巴馬豬和貴州小型豬等國內(nèi)小型豬相比,寧鄉(xiāng)豬的堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、低密度脂蛋白-膽固醇和總膽固醇較高,而γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、三酰甘油、肌酐和高密度脂蛋白-膽固醇較低;與杜洛克豬、長白豬、大約克夏豬等國外引進(jìn)品種豬相比,寧鄉(xiāng)豬的丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶明顯較高,總膽固醇明顯較低,γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖相差不大[9]。郭潔平等[10]研究發(fā)現(xiàn)與長白豬相比,寧鄉(xiāng)豬血清精氨酸、一氧化氮濃度較低,空腸前段和肝臟一氧化氮合成酶活性較高,腎臟中的一氧化氮合成酶活性最低,腸道和肝臟中N-乙酰谷氨酸合成酶mRNA表達(dá)水平最高。
3病理特性
研究發(fā)現(xiàn)豬流感(H3)誘發(fā)寧鄉(xiāng)豬高熱病病理變化主要在呼吸器官,表現(xiàn)為氣管、支氣管充血,肺腫大,小葉間質(zhì)增寬,肺尖葉有實質(zhì)病變,腸胃出現(xiàn)卡他炎癥、彌漫性出血。外來良種豬及其三元雜交、二元雜交生豬發(fā)病嚴(yán)重,死亡率高,寧鄉(xiāng)豬及其與外來良種豬的雜交后病癥狀較輕,治療也容易一些,有的生豬甚至不治而康復(fù),死亡率也相對較低。
4肉質(zhì)性狀
寧鄉(xiāng)豬肌纖維纖細(xì),紋理間脂肪分布豐富均勻,肉質(zhì)細(xì)嫩,肉味鮮美,是北京奧運會唯一指定豬肉產(chǎn)品。根據(jù)營養(yǎng)需要推薦飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制日糧,測定肌肉常規(guī)成分、氨基酸、脂肪酸和礦物元素,發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬肌肉內(nèi)脂肪為5.37%,風(fēng)味氨基酸高達(dá)220.5%,必需氨基酸高達(dá)122.4%,油酸(18:1)51.0%,亞油酸(18:2)7.74%,不飽和脂肪酸59.6%,是與深海魚油媲美的保健食品。寧鄉(xiāng)豬和三元豬鮮味氨基酸、必需氨基酸和氨基酸總量差異不顯著。目前開展了寧鄉(xiāng)豬與商品瘦肉型豬生長激素基因功能比較研究,王文策等選用了融合表達(dá)載體構(gòu)建寧鄉(xiāng)豬生長激素的原核表達(dá)質(zhì)粒,成功構(gòu)建重組原核表達(dá)質(zhì)粒pET-GH。
5遺傳學(xué)特性
研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬二、四、六月齡時體重變異系數(shù)均在16.28%以上,體長、胸圍、腿臀圍變異系數(shù)為5.66%~8.55%。寧鄉(xiāng)豬的體長與胸圍的遺傳相關(guān)系數(shù)為0.43,表型相關(guān)系數(shù)為0.74,這與寧鄉(xiāng)豬屬于脂防型豬種、具有邊長邊肥的特點有關(guān)。寧鄉(xiāng)豬頭長、額寬、腿臀圍、體高具有高遺傳力,頭長、額寬表型變量受環(huán)境偏差的影響較小。寧鄉(xiāng)豬的變異系數(shù)較小,產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、初生重、泌乳力、斷奶重等性狀的變異系數(shù)較大。寧鄉(xiāng)豬毛色是品種特征和遺傳穩(wěn)定性的標(biāo)志;與瘦肉量相關(guān)系數(shù)最高的是后腿重。研究發(fā)現(xiàn)TLR6基因片段MspI酶切位點的兩種等位基因T/C的頻率分別為0.186/0.814,TT基因型個體顯著影響4月齡體質(zhì)量性狀,TT基因型4月齡體質(zhì)量比CC型高25.92%;TT基因型個體顯著影響45日齡體質(zhì)量、6月齡體質(zhì)量、體長和胸圍性狀,TT基因型45日齡體質(zhì)量比CC型高12.46%,結(jié)果提示寧鄉(xiāng)豬TLR6基因不同基因型對生長性狀有著重要的影響,是寧鄉(xiāng)豬育種應(yīng)用中的一個潛在遺傳標(biāo)記[15]。
6實驗寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用
6.1實驗寧鄉(xiāng)豬應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的優(yōu)點研究顯示靈長類、犬、貓等在動物實驗研究中受到倫理限制,而豬被認(rèn)為是研究人類疾病最合適的實驗動物。既經(jīng)濟(jì)實用,又克服了同種器官的短缺。豬心血管系統(tǒng)的解剖、生理特征和對致動脈粥樣硬化食物的反應(yīng)與人類高度一致,成為心血管疾病研究的標(biāo)準(zhǔn)模型動物;豬腎臟的解剖和生理功能幾乎是人類的復(fù)制品;豬也是皮膚和整形外科手術(shù)、皮膚燒傷等較理想的模型動物;小型豬還是皮膚黑色素瘤研究的首選實驗動物。剛出生的或剖腹產(chǎn)得到的仔豬,是進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)很好的模型動物,小型豬也是人類異種移植理想的組織、器官來源,可作為異種移植排斥反應(yīng)的模型。
6.2實驗寧鄉(xiāng)豬在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用最近研究發(fā)現(xiàn)原代寧鄉(xiāng)豬與其第一代仔豬13項血液生理指標(biāo)如白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞積壓及部分血液生化指標(biāo)如總膽紅素、尿素氮、總蛋白等有顯著性差異,為寧鄉(xiāng)豬實驗動物化研究提供了參考數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與人N-乙酰谷氨酸合成酶氨基酸序列同源性高達(dá)93.2%,與小鼠同源性達(dá)90.76%,為內(nèi)源性精氨酸的營養(yǎng)調(diào)節(jié)提供一個新的途徑。趙拴平等發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬的總蛋白、三酰甘油、尿素氮、葡萄糖等血液生化指標(biāo)都處于人參考值范圍內(nèi),堿性磷酸酶、總膽固醇均高于人參考值范圍。耿梅梅等還發(fā)現(xiàn),門靜脈灌注葡萄糖可使寧鄉(xiāng)豬血糖短期升高,白蛋白、低密度脂蛋白及α-淀粉酶活性下降,經(jīng)機(jī)體代謝,上述指標(biāo)逐漸恢復(fù),但尿素氮、高密度脂蛋白、堿性磷酸酶和乳酸脫氫酶的活性基本無變化。研究還發(fā)現(xiàn)寧鄉(xiāng)豬與瘦肉型豬相比有不同的代謝,包括脂肪生成、脂質(zhì)過氧化、能源利用和分區(qū)、蛋白質(zhì)和氨基酸代謝、胃腸道微生物的發(fā)酵,肥胖寧鄉(xiāng)豬可能是兒童肥胖研究的有用模型,也可能是研究動脈粥樣硬化、糖尿病有利模型。寧鄉(xiāng)豬完整線粒體基因組序列為有關(guān)遺傳機(jī)制的進(jìn)一步研究提供重要數(shù)據(jù),但研究還表明寧鄉(xiāng)豬可能不宜作為異種移植的適當(dāng)供體。
7展望
一般生物學(xué)實驗室常見的廢棄物主要包括以下幾類:
(1)生物材料。常用的生物活性實驗材料包括動植物組織、細(xì)胞和微生物。特別是實驗用細(xì)菌常常在抗生素等藥物存在的情況下也能正常生長。如果處理不當(dāng)將對周圍環(huán)境、河流及水域造成污染和威脅。生物學(xué)實驗常以小白鼠、雞、兔等動物為實驗材料。實驗過程中這些實驗動物一般要通過接種疫苗或病菌、藥物等不同處理,實驗完成后,動物尸體或被解剖的動物器官如不及時進(jìn)行妥善處置就有可能造成病菌或疾病的傳播。
(2)有毒化學(xué)材料。溴化乙錠等染料、焦碳酸二乙酯、丙烯酰胺、雙丙烯酰胺、考馬斯亮藍(lán)、固定液、顯影液、重金屬、氰化物、是生物實驗中最主要的有毒和劇毒物品,這類物品不僅對人毒性高、危險性強(qiáng),而且對環(huán)境的危害和影響極大。除此之外,廢棄的酸、堿溶液、有機(jī)溶劑、凝膠電泳、培養(yǎng)基、洗脫液等實驗廢棄物也是不可忽視的內(nèi)容。
(3)實驗器械與耗材。其中塑料制品主要指各種吸頭、吸管、離心管、注射器、手套、培養(yǎng)皿及包裝等。玻璃制品包括各種培養(yǎng)皿、試管、吸管、玻片、蓋片、常用容器、過濾器皿等,易損易碎。上述用品是生物學(xué)實驗室日常必需品,直接接觸各類試劑和實驗材料,是有毒有害物質(zhì)和病源物的傳播載體,并可能造成人體的直接機(jī)械傷害誘發(fā)感染。由以上可知,生物學(xué)實驗室污染物的種類復(fù)雜、毒性大、可蓄積會使污染一旦發(fā)生進(jìn)入生物鏈后很難清除。調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn),實驗室有的廢液被直接排入下水道,大部分的固體廢棄物未經(jīng)處理,包括固體化學(xué)試劑、生物樣品及致癌物、實驗器械與耗材會被直接倒入垃圾堆。大部分的學(xué)生并沒有自我或保護(hù)他人意識,帶實驗手套甚至實驗中的實驗材料進(jìn)出生活區(qū),使這些地方受到污染,對師生及工作人員的身體造成潛在威脅。
二、問題分析
對于生物學(xué)實驗室污染物來講,由于其成分復(fù)雜、少量、難于集中處理、成本高,很好的處理需要大量的人力、物力、財力投入,直接限制了處理的難度。對學(xué)生來講,我們國家學(xué)生一般是從初中開始接觸生物化學(xué)實驗,絕大多數(shù)的同學(xué)在中學(xué)時期就知道實驗過程中會有廢棄物或有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生,所以避免實驗室污染主要還是靠學(xué)生的責(zé)任感、強(qiáng)烈的實驗意識以及良好的實驗習(xí)慣。對老師來說,在指導(dǎo)學(xué)生實驗的過程中,往往強(qiáng)調(diào)對學(xué)生觀察能力、基本操作能力、提出問題、分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),但是實驗正規(guī)操作以及實驗習(xí)慣往往不作為評價學(xué)生實驗?zāi)芰Φ臉?biāo)準(zhǔn),是典型的“唯結(jié)果論者”,所以對實驗過程中所產(chǎn)生的“三廢”(廢液、廢水、廢渣)很少進(jìn)行處理。這也是導(dǎo)致學(xué)生對其視而不見的一個重要原因。還有一個重要問題,就是“有法不依”。關(guān)于實驗室廢棄物處理指南等很多章程條例已經(jīng)存在,但是老師和學(xué)生們很少嚴(yán)格按照其規(guī)定實施,我們認(rèn)為,這也與缺乏相應(yīng)的監(jiān)督部門有關(guān)。
三、解決方法
1.1實驗室設(shè)施、設(shè)備不完善
實驗室在設(shè)計和建設(shè)上沒有嚴(yán)格遵守國家相關(guān)法律法規(guī),致使實驗室本身在建設(shè)方面就沒有達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),如室內(nèi)流通環(huán)節(jié)不合理、密閉性差、通風(fēng)系統(tǒng)過濾器裝置不合理等,存在實驗室生物安全隱患;缺乏與承擔(dān)教學(xué)和科研任務(wù)相適應(yīng)的實驗室生物安全設(shè)施和設(shè)備,在影響正常實驗活動開展的同時,也存在著實驗室生物安全隱患。
1.2日常管理不規(guī)范
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)實驗室是進(jìn)行實驗教學(xué)和科研的工作場所,操作者在進(jìn)行標(biāo)本涂片、染色鏡檢、分離培養(yǎng)、生化鑒定、藥敏試驗、血清分型等不同實驗操作時,都要接觸各種病原微生物及生物危險因子。日常管理不規(guī)范的表現(xiàn)有:個別實驗室存在不使用微生物專用培養(yǎng)箱而采用大房間開放式培養(yǎng)微生物的現(xiàn)象;在實驗教學(xué)過程中產(chǎn)生廢棄物所需要的收集、包裝和滅活等用品與設(shè)備不能完全滿足實驗室的生物安全要求;有些實驗室采用沒有標(biāo)志的普通垃圾袋包裝生物垃圾;學(xué)生將實驗室工作服帶出實驗室個人保管,不符合實驗室生物安全要求。日常管理不規(guī)范暴露出許多安全隱患,因此,加強(qiáng)醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)實驗室的生物安全管理是非常必要的。
1.3學(xué)生自我安全意識薄弱、操作不當(dāng)
由于專業(yè)的特殊性,許多實驗課所用的標(biāo)本來自病人,如臨床檢驗基礎(chǔ)、免疫學(xué)檢驗、生化檢驗、微生物檢驗等采用人體的各種分泌物、排泄物、體液等標(biāo)本。即使是學(xué)生提供的標(biāo)本,也可能存在諸如乙肝病毒、流感病毒、痢疾志賀氏菌、沙門氏菌等病原菌。另外,在微生物學(xué)檢驗中,經(jīng)常接觸的有三類、四類病原微生物以及少數(shù)二類高致病性微生物和有害生物因子,這些都出現(xiàn)在醫(yī)學(xué)檢驗實驗教學(xué)中,學(xué)生常常接觸已知和潛在的生物危險因素。目前,由于實驗室生物安全教育未能到位,部分學(xué)生對于生物安全知識了解甚少,沒有意識到實驗室生物安全的重要性,未能認(rèn)識到實驗過程中可能存在很多安全隱患。例如有的學(xué)生進(jìn)實驗室不穿工作服,接觸陽性標(biāo)本不戴手套,微生物接種時不戴帽子、口罩,有的甚至在實驗室吃零食、喝飲料,將干凈的書或物品隨手放在實驗臺上,將實驗廢液隨意倒在下水道里,實驗用過的陽性標(biāo)本不經(jīng)處理就扔在垃圾桶里,下課不洗手或不認(rèn)真洗手。
1.險評估工作不到位
在使用傳染性或有潛在傳染性標(biāo)本進(jìn)行實驗前,必須對微生物的危害進(jìn)行風(fēng)險評估,確定實驗應(yīng)在哪一級的生物安全防護(hù)實驗室中進(jìn)行,并根據(jù)評估結(jié)果制訂相應(yīng)的操作規(guī)程、管理制度和緊急事故處理辦法,形成書面文件并嚴(yán)格遵守執(zhí)行。然而一些高校對這一重要環(huán)節(jié)重視不夠,風(fēng)險評估工作不到位,還有一些高校完全沒有對在實驗室中進(jìn)行的病原微生物實驗進(jìn)行風(fēng)險評估,沒有形成行之有效的管理文件。
1.5管理監(jiān)督措施缺乏
目前,醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)實驗室一般都建立了實驗室質(zhì)量管理體系,制訂了標(biāo)準(zhǔn)操作程序,但往往忽略了實驗室生物安全的內(nèi)容,不但缺乏實驗室生物安全的行政管理規(guī)范,而且缺乏具體的實驗室技術(shù)操作管理規(guī)范。部分實驗室尚缺乏完善的生物安全管理及監(jiān)督措施,多數(shù)條款沒有具體分工,未能責(zé)任到人,監(jiān)管不力。
2開展實驗室生物安全教育的措施
2.1做好生物安全的培訓(xùn)工作
應(yīng)對實驗室工作人員和學(xué)生進(jìn)行生物安全知識培訓(xùn),組織教師和學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)《病原微生物實驗室生物安全管理條例》、《實驗室生物安全通用要求》、《微生物和生物醫(yī)學(xué)實驗室生物安全通用準(zhǔn)則(WS233-2002)》等法規(guī)文件,把實驗室生物安全教育納入日常管理工作,做到常態(tài)化、制度化、規(guī)范化。在日常實驗教學(xué)中,教師應(yīng)將生物安全知識灌輸給學(xué)生,使學(xué)生盡早樹立安全意識,養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,嚴(yán)防生物安全事故的發(fā)生。
2.2完善并嚴(yán)格執(zhí)行生物安全管理制度
建立健全實驗室規(guī)章制度,制訂并嚴(yán)格執(zhí)行實驗室生物安全管理規(guī)程。同時,把責(zé)任分級落實到在實驗室開展實驗活動的所有人員,做到“誰管理誰負(fù)責(zé)、誰使用誰負(fù)責(zé)”,并落實責(zé)任追究制度,絕不姑息任何違反生物安全管理制度的行為。建立嚴(yán)格的實驗室準(zhǔn)入制度,學(xué)生進(jìn)入實驗室必須穿清潔的工作服,除必要的書籍、筆記本和文具外,其他個人物品一律不得帶入實驗室。嚴(yán)禁在實驗室里大聲說話、打鬧、亂走動,嚴(yán)禁學(xué)生在實驗室里吃東西、喝飲料、吸煙、嚼口香糖,不可把任何東西放入口中。如果受到病原菌污染,應(yīng)立即消毒,不可輕視和怠慢。微生物實驗材料的數(shù)量和種類繁多,如化學(xué)試劑、劇毒藥品、玻璃器材、生物制品、菌種、實驗儀器、培養(yǎng)基等,若不加以科學(xué)管理,實驗室就雜亂無章,直接影響實驗室的整潔和工作效率,因此應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行生物安全管理制度。
2.3加強(qiáng)實驗室的硬件建設(shè)工作
加強(qiáng)實驗室生物安全硬件建設(shè)已成為當(dāng)務(wù)之急,要遵守國家的相關(guān)法律法規(guī),科學(xué)合理地設(shè)計和建設(shè)。對已開展病原微生物研究活動的實驗室進(jìn)行定期檢查,確定不同生物安全級別實驗室的儀器設(shè)備是否運行、保養(yǎng)良好,是否配備了有效的生物安全防護(hù)設(shè)備。
2.4加強(qiáng)實驗室日常工作中的生物安全管理
嚴(yán)格管理菌種、危險品、劇毒藥品。目前實驗室所涉及的病原菌有炭疽桿菌、傷寒桿菌、變形桿菌、大腸桿菌、枯草桿菌、產(chǎn)氣桿菌、痢疾桿菌、葡萄球菌、黃色微球菌、鏈球菌、水弧菌、腦膜炎雙球菌等。為了合理有效地保藏管理菌種,根據(jù)《中國醫(yī)學(xué)微生物菌種保藏管理辦法》和實驗室實際狀況,制訂實驗室菌種的保藏管理辦法:(1)購買菌種時必須是衛(wèi)生部規(guī)定的正規(guī)單位,為了避免菌種的死亡或變異,應(yīng)采取妥善、可靠的方法,設(shè)置專用冷柜保存菌種。(2)建立菌種使用記錄,指定專人負(fù)責(zé),對一、二類菌種設(shè)專柜,單獨保存。(3)使用菌種時采取嚴(yán)格防護(hù)措施,并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。(4)加強(qiáng)菌種安全管理,防止菌種丟失。(5)危險品、劇毒藥品管理應(yīng)符合國家和公安部門及學(xué)校統(tǒng)一規(guī)定,落實必要的安全防范措施,由專人、專柜保管且上鎖,防止危險品及劇毒藥品被盜、泄漏或誤用。
2.5加強(qiáng)對實驗廢棄物和實驗動物的管理
對實驗過程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行處理是控制實驗室生物安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),必須明確掌握生物安全廢棄物的分類原則,并嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的處理程序,避免實驗室或環(huán)境污染,進(jìn)而保證實驗教學(xué)的順利進(jìn)行;使用的實驗動物必須經(jīng)過檢疫合格,且不得擅自帶離實驗室飼養(yǎng),實驗結(jié)束后存活動物要送回動物室,死亡動物要做無害化處理。實驗室廢棄物分為感染性廢棄物和非感染性廢棄物,不能隨意丟棄,應(yīng)按《醫(yī)療廢物管理條例》的規(guī)定進(jìn)行隔離、消毒、包裝、轉(zhuǎn)運、保存和處置。廢棄物應(yīng)分類按不同要求進(jìn)行消毒處理,如微生物實驗室感染性材料(血液、痰液標(biāo)本等)及接觸感染性材料應(yīng)放置于結(jié)實塑料袋中密封,高壓120℃消毒30分鐘才能移出實驗室。用過的實驗材料如試管、玻片、燒杯等放入裝有消毒液的廢液缸內(nèi),每天更換廢液缸的消毒液,應(yīng)保證消毒液的量為廢液缸內(nèi)總量的1/2,浸泡至少30分鐘才能移出實驗室。廢棄物應(yīng)分類丟入垃圾袋,依據(jù)廢棄物的性質(zhì)及數(shù)量選用適合的包裝材料,確保無泄漏,處理前后都應(yīng)在固定位置存放,并由專人負(fù)責(zé)管理。
2.6加強(qiáng)實驗室的消毒和清潔管理
在教育教學(xué)大環(huán)境變化的情況下,初中生物的教學(xué)模式和教學(xué)思維應(yīng)該與時俱進(jìn),為此,在初中生物課堂開展探究性實驗教學(xué)已經(jīng)成為生物教學(xué)發(fā)展的必然要求,符合素質(zhì)教育和新課改的要求,有利于提升生物教學(xué)的有效性。生物探究性實驗教學(xué)的特征如下:
1.自主性。與傳統(tǒng)的老師講述式的生物實驗不同,探究性實驗需要學(xué)生自己設(shè)計并完成實驗,這就需要學(xué)生必須了解和掌握生物知識的基本內(nèi)容,并能運用實驗設(shè)計的原則方法和原理設(shè)計出合理的實驗方案,然后動手操作實驗,自主觀察,分析實現(xiàn)過程,得出實驗結(jié)果。在這個學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生以體驗式的學(xué)習(xí)模式進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),具有極大的空間,突出了極強(qiáng)的學(xué)習(xí)自主性。
2.探究性。這里所說的生物探究性實驗主要是學(xué)生通過探究性的實驗或者活動來總結(jié)生物知識,這與驗證性的實驗教學(xué)是不同的,也就是說探究性的答案是未知的,需要學(xué)生自己去探求和解決。在探求的過程中,學(xué)生的探究意識得到激發(fā),知識遷移被有效地運用,創(chuàng)新意識也得到了一定的提升。
3.靈活性。生物探究性實驗對于所要研究和解決的問題,只要能達(dá)到教學(xué)和學(xué)習(xí)的目的,可以選擇不同的問題假設(shè),可以運用不同的探究方法,也可以利用不同的材料用具,所以探究的過程有很大的靈活性。
二、優(yōu)化初中生物開展探究性實驗教學(xué)的對策研究
以往生物實驗教學(xué)的方式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)的需要,為了實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的課堂教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,我們必須在生物實驗的教學(xué)過程中革新教育思想,優(yōu)化教學(xué)過程,加大對學(xué)生資源的開發(fā)與利用,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的參與性和探究性,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。實現(xiàn)探究性教學(xué),可以多角度地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。初中生物實驗課課標(biāo)指出:“有效的生物實驗學(xué)習(xí)活動不能單純地依賴模仿和記憶,動手操作、自主探索和合作交流是學(xué)生學(xué)習(xí)生物實驗的重要方式。”因此,開展生物探究性實驗教學(xué)已經(jīng)成為生物教育教學(xué)發(fā)展和提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的題中之義。
1.重新界定師生角色,做好課堂管理。在生物實驗課的教學(xué)中,教師一定要界定好師生之間的角色,切忌教師滿堂灌,一定要突出學(xué)生的參與性和自主性。教師是課堂的協(xié)調(diào)者與組織者,不可以出現(xiàn)越位的現(xiàn)象,在實驗教學(xué)的過程中,教師要給足學(xué)生時間與空間,學(xué)生能自主完成的學(xué)習(xí)任務(wù)就放手給學(xué)生自己去做,學(xué)生不能完成的,如果通過小組合作探究可以完成,也讓學(xué)生去做。針對學(xué)生不能完成的,教師才給予一定引導(dǎo)或者指導(dǎo),這樣學(xué)生才能提升探究意識和學(xué)習(xí)能力。在具體的生物探究性實驗教學(xué)中,教師首先讓學(xué)生明確課堂教學(xué)的目標(biāo),搞清楚學(xué)習(xí)的重難點,這樣帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)就會具有極強(qiáng)的針對性,自然也會提高學(xué)習(xí)的效率。
2.完善教學(xué)路徑,豐富探究方法。要想實現(xiàn)初中生物探究性實驗教學(xué)的有效性首先就應(yīng)該革新教學(xué)觀念,突出教學(xué)路徑的創(chuàng)新與完善,另外還要依據(jù)學(xué)情豐富探究方法。在教學(xué)路徑的選擇上,只要符合新課改和素質(zhì)教育要求的都可以被利用,比如情境教學(xué)法,這種方法不但可以實現(xiàn)知識的直觀化教學(xué),還能讓學(xué)生親身感受到知識的存在與價值,有益于激發(fā)他們的探究意識和學(xué)習(xí)興趣。需要注意的是,在創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中,教師一定要緊扣教材和教學(xué)內(nèi)容,考慮到學(xué)情,這樣才能實現(xiàn)有效教學(xué)。教師要革新思維,豐富探究方法,如實驗類比法、合作實驗法等來激發(fā)學(xué)生的興趣,開闊學(xué)生視野,提升他們的思維能力。
3.給足學(xué)生時間與空間,讓學(xué)生動手操作。要想實現(xiàn)探究性實驗教學(xué),還必須給學(xué)生留足時間與空間,培養(yǎng)學(xué)生善于質(zhì)疑、敢于質(zhì)疑和能夠動手操作的能力。如在講述《綠色植物的生活需要水》這一節(jié)的內(nèi)容時,教師首先設(shè)問:水在綠色植物體中扮演什么角色?然后讓學(xué)生分成四人小組合作,動手試從果菜中找到水,全班交流,設(shè)計驗證干小麥種子是否含水實驗方案,分組實驗,在這個實驗過程中學(xué)生會極有興趣的帶著這一疑問,積極投入到實驗中。待學(xué)生實驗完畢,找出結(jié)果后,教師在對其進(jìn)行歸納總結(jié)。由于這個過程中學(xué)生獲取知識和探尋知識都是通過自己的努力實現(xiàn)的,教師只是起到了引導(dǎo)的作用和總結(jié)的作用,所以對于學(xué)生自己探究出來的知識,他們會印象深刻的。
一學(xué)生實驗技能培養(yǎng)的方法
(一)培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能
掌握基本儀器的使用,是做好物理實驗的基矗基本儀器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強(qiáng)計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)。”要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo):
1.各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前,搞清儀器的量程,并且能估計被測對象的情況,選用適當(dāng)量程,避免超過量程而可能損壞儀器。
2.使用測量儀器前通常都要調(diào)節(jié)零點或校正零點,否則測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如:“對安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會調(diào)整零點,對游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器,還要學(xué)會零誤差修正,讓學(xué)生懂得零點是相對的,零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此,必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點或修正零誤差的習(xí)慣。
3.會正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會讀出儀器的最小刻度值,會從最小刻度之間估計出一位有效數(shù)字。同時,要學(xué)會正確讀數(shù)的姿勢。如:從量筒上讀數(shù)時,眼視線應(yīng)與液面保持相平,不能仰視或俯視,若是凹液面讀凹處,凸液面讀凸處,從安培表、伏特表讀數(shù)時,視線應(yīng)與刻度盤垂直,并且正對指針,估計讀數(shù)四舍五入等。
4.根據(jù)儀器的構(gòu)造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如:天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的,因此,使用前和秤量時都要做到橫梁平衡,同時必須嚴(yán)格保護(hù)刀口,要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性,從而自覺遵守使用方法和規(guī)則;溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的,所以,根據(jù)熱平衡原理,測量液體時,溫度計不能離開液體,而且要在溫度計內(nèi)液柱穩(wěn)定時讀數(shù)。顯然,培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能,必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結(jié)合起來,這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識,又能幫助學(xué)生理解為什么這樣使用儀器;只有理解了儀器原理,使用起來才會更加自覺和主動。
(二)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實驗過程必須掌握的技能
1.培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理、要求對實驗進(jìn)行設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實驗用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好記錄表格等。
其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實驗,首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如:力學(xué)實驗中的支架滑輪的安裝,牽引線的走向,斜面的架設(shè)等,有時要對一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整(對儀器的調(diào)零前面已介紹,這里略),電氣調(diào)整如:使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置;在電學(xué)實驗中,依照電路圖連接線路,連線時,應(yīng)將電路分為主回路和支路,從電源一端開始沿主回路按順序進(jìn)行,其次為支路;主回路中必須有開關(guān)(先斷開);導(dǎo)線最好選用幾種顏色,主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時,應(yīng)按順時針方向?qū)?dǎo)線纏上。電路連接后,必須復(fù)查,確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng),從初中開始應(yīng)先有示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項,由學(xué)生獨立去安裝、調(diào)整。
2.培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運算和分析,以得出正確結(jié)論的能力
這是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機(jī),如:溫度測量、電學(xué)測量。要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實驗前列出表格,表格設(shè)計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運算,對實驗結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時,如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對該數(shù)據(jù)補(bǔ)測。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運算法去處理數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論,如:討論數(shù)據(jù)說明什么?與理論計算有何偏差?實驗過程為何這樣設(shè)計?實驗結(jié)果的物理意義(結(jié)論)是什么?對一些成績優(yōu)良的學(xué)生,還可讓他們設(shè)計某個達(dá)到相同目的的實驗。對實驗?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生,許多深一層次的問題都可以在這里分析研究,從而加強(qiáng)了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),有效地鞏固知識,技能更加熟練。
3.要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實驗后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因,說明實驗的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實驗原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測微器零點不準(zhǔn);風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實驗方法。改進(jìn)實驗的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個參數(shù),改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上,分別稱衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值,可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。
偶然誤差是在實驗條件不變的情況下,對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時,由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如:測量值的有效數(shù)值較小時或測量值變動較大時等,應(yīng)當(dāng)多測量幾次。
綜上所述,要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,必須讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)它的存在和來源,其次是確定減少誤差的方法。
增加測量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,實際上,只有改進(jìn)實驗方法和儀器,才能從根本上改善測量的結(jié)果,提高測量精確度。
4.會寫一般的實驗報告。學(xué)生在實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑颍箤W(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果,并讓別人看懂。
在批改實驗報告時要注意學(xué)生思維的火花,如對某個問題的獨特看法,對某項操作的有益建議,對實驗的改進(jìn)意見等,要給予鼓勵,并要及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實驗課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。
5.養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實驗結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好實驗習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故等。
二培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的途徑
1.實驗課是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的基本途徑。認(rèn)真上好實驗課,既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識,又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,是訓(xùn)練和提高實驗技能的基本途徑。
實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是學(xué)生使用儀器,進(jìn)行實驗操作典范,它教給學(xué)生正確的實驗方法。如:如何正確使用儀器、安排實驗步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理,得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實驗,學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中,潛移默化地學(xué)到實驗技能。
在分組實驗中,學(xué)生的活動是多方面的,既有思維,又有操作,這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實驗時,教師可先介紹實驗?zāi)康摹⒎椒白⒁馐马棧缓蠼處熢谂_上做示范,學(xué)生在臺下跟著教師做,這種方法對于初中起始年級的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下,養(yǎng)成良好的實驗方法、實驗修養(yǎng)。隨著實驗技能的不斷提高,逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計實驗,獨立實驗的能力。
2.盡可能將演示實驗改為分組實驗。如:阿基米德定律、牛頓第二定律等。
3.將驗證性實驗改為探討性的實驗。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。
4.開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識,又可培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實驗;②組織參觀活動;③舉行操作實驗競賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會等。