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關鍵詞:生物學概念 教學 策略
中職生物學概念較多,是中職生物學教學的重點、難點。正確的生物學概念,既是生物學知識的組成部分,又可為獲得更系統的生物學知識奠定基礎。傳統的概念教學就是教師講、學生背的過程。新型的概念教學不僅僅是讓學生學習、掌握了某個概念,更重要的是通過概念的學習,培養和提高學生的學習能力。在教學過程中,教師可以根據不同的教學內容以及學生的不同認知情況,采取不同的教學組織方式來實現概念教學。
一、抓住關鍵字、詞,理解概念的內涵和外延
生物概念是用簡練的語言高度概括出來的,其中每一個字、詞,每一句話、每一個注釋都是經過認真推敲并有其特定的意義,以保證概念的完整性和科學性。在教學概念時,教師可指導學生自己分析概念,并從關鍵性字詞入手學習。這樣的學習過程學生不僅強化了概念,有利于加深對概念的理解,而且提高了學生對文字的處理和分析能力。如學習光合作用的概念時,書上給出的定義是:光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程。教師可以先讓學生討論,找出關鍵字詞,從中概括出進行光合作用的場所、條件、原料、產物。再引導學生進一步了解光合作用的探究歷程和具體的兩個階段。
又如,酶的概念:酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物,其中絕大多數的酶是蛋白質,少數的酶是RNA。“活細胞產生”“催化作用”“有機物”是酶概念的內涵,體現了酶的本質屬性:只有活細胞(又指全體活細胞)能產生與無機化學催化劑功能相同的有機物。“蛋白質”“RNA”從化學成分上界定了酶的范圍(酶一般為蛋白質,RNA也能起到酶的作用),這是概念的外延。一個基本概念一般由“內涵”和 “外延”兩個部分組成。在這樣的概念討論學習中,教師不但讓學生自己建立清晰的概念,同時也引導學生理解掌握概念的內涵和外延,也適時地培養了學生的分析、思維能力,提高學生的學習能力。
二、重視相似概念的辨析、比較,把握概念之間的本質區別
在學習過程中,我們會遇到很多概念,致使我們在學習時易混淆不清,在運用時產生錯誤的理解,或把一個概念的某些屬性運用到另一個概念中去。因此,在學習時要運用辨析、比較的方法區別易混淆的概念,通過列表格等方式對相關概念進行比較和聯系,找出概念之間的本質屬性,區別概念之間的差異以達到對概念的正確理解和區別。由于表達概念的詞語基本相同(如生長素與生長激素),或內容上有共同的因素(如半透膜與選擇透過性膜)。例如:生長素與生長激素,可從它們產生的部位、化學本質以及生理功能等方面進行比較,生長激素是由動物的腦垂體前葉分泌的一種動物激素,其化學本質是蛋白質,具有促進生長的作用,主要是促進蛋白質的合成和骨的生長;生長素是由植物體的特定部位產生的一種植物激素,其化學本質是吲哚乙酸,具有促進和抑制植物生長的雙重作用。又如:半透膜與選擇透過性膜進行概念教學時,半透膜是指一些物質可以透過,另一些物質不能透過的多孔性薄膜,如豬腸衣、雞卵的卵殼膜、離體的膀胱膜、蠶豆種皮、青蛙皮等。根據半透膜是否具有生命現象可分為生物膜和非生物膜。選擇性透過膜是具有活性的生物膜,它對物質的通過既具有半透膜的物理性質,還具有主動的選擇性,如細胞膜。因此,具有選擇透過性的膜必然具有半透性,而具有半透性的膜不一定具有選擇性透過,活性的生物膜才具有選擇透過性,從而使這兩個概念的區別一目了然。在生物學中,還有很多概念屬于這種情況,如反射和應激性、先天性疾病和遺傳病、性激素和性外激素等等,均可用比較法進行學習、鞏固。
三、運用歸納、整理法,構建知識體系
在中職生物教學中,許多章節都涉及到大量的概念。在復習教學中,教師及時指導學生建立一些相關概念的連接,使概念清晰化和系統化,可以將零散的知識系統地構建成一個知識網絡,對知識進行全面鞏固,能更好地組織和呈現教學內容,能更有效地監控自己的教學過程,從而提高教學效果。
植物化學物包括很多種類,其中有植物激素,與其相對應的是動物食品化學物中的動物激素。不過,人們習慣上所稱的植物激素并非嚴格意義上的激素,只是與動物激素相對應的一種通俗和習慣說法。
什么是動物激素、植物激素
動物激素主要是由動物分泌細胞或內分泌腺分泌的一類信息傳遞物質,大部分是蛋白質,少部分是核糖核酸(RNA)和固醇類物質。
動物激素按化學結構大體分為四類。一是固醇和類固醇,如腎上腺皮質激素(皮質醇、醛固酮等)、性激素(雌激素、孕激素及雄激素等);二是氨基酸衍生物,如甲狀腺素、腎上腺髓質激素、松果體激素等;三是肽類與蛋白質,如下丘腦激素、垂體激素、胃腸激素、胰島素、降鈣素等;四是脂肪酸衍生物,如前列腺素。
植物激素又稱植物生長調節劑,是植物體內合成的對植物生長發育有重要調控作用的幾類微量簡單的小分子活性有機物質,也被稱為植物天然激素或植物內源激素。已知的植物激素主要有六類:生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯和近來普遍認可的油菜素甾醇。除了植物中的天然激素外,一些植物激素也可以人工合成。
此外,現在人們所說的植物激素還包括植物化學物中另外一些物質,如大豆異黃酮這類物質,由于它與人體中的某種激素結構相似,因而具有類似的激素功能,所以也被稱為植物激素,但嚴格意義上講,由于它們對植物本身生長不具有調節作用,不能算作植物激素,但習慣上已經這樣稱呼,因此談到植物激素應區分為兩種,一是對植物自身有調節作用的植物激素,一是對人體或動物有生理調節作用的植物激素。
食物中的動物激素
食物中的動物激素主要來源于動物食品,如各種動物的肉類和脂肪中含有的激素。其中,人們比較熟悉的是牛奶和牛肉中的生長激素。動物如同人一樣,在其生長和生存的時間內會分泌種種激素,如生長激素、雄激素、雌激素。如果僅僅是食用動物自身分泌的包含在肉類和脂肪中的種種激素,對人的危害是微乎其微的,否則,人類就不可能通過吃動物食品而進化和維持自身的功能。
讓人們擔心的是,在現代科技和工業發展的引領下,現代養殖業成為一種集約化的工業作坊,人類用盡了各種方式刺激所飼養的動物生長,以求它們多出肉、多下蛋和多產奶。于是,人們懷疑這種催生的動物食品中的種種激素可能對人類有害。對于這種懷疑,可以通過了解對養殖的肉牛和奶牛使用生長激素的過程來解釋。
生長激素是動物大腦中分泌的一種蛋白質,用于促進動物的生長。牛也會產生生長激素,即牛生長激素(bGH),牛自身的這種激素對人的健康并不產生影響。但是,在上世紀80年代,生物工程技術的發展產生了重組牛生長激素(rbGH,也稱牛奶激素)。為了讓奶牛多產奶和肉牛多長肉,養殖者對奶牛和肉牛注射rbGH,就會增加產奶量和產肉量。以產奶而言,對牛使用牛奶激素之后,產奶量可以增加百分之十幾。顯然,人們擔心對奶牛使用了rbGH之后是否會對人的健康有影響。
對于這種情況,美國食品與藥品管理局(FDA)要求相關部門進行大劑量的短期動物試驗。在連續28天的試驗中,老鼠被喂的rbGH劑量高達奶牛注射的rbGH劑量的100倍,但是沒有發現老鼠各項生理指標有異常。據此,FDA認為,食物中的rbGH不會被吸收,因而不必進行長期的安全性試驗就可以得出安全的結論。
原因在于,無論是牛身上天然的bGH還是注射進重組的rbGH,這些激素的本質都是蛋白質。蛋白質被吃之后,都會被消化成氨基酸碎片才能被吸收,因而不會產生副作用。但是現在不能排除蛋白質整體或者大片段被人體吸收的可能,如此就有可能對人體產生其他影響,因而需要進行長期的檢測來確定其是否對人有害。
盡管對牛使用rbGH不會讓牛奶和牛肉中的rbGH含量增加,也不會對人體造成危害,但是加拿大的研究人員發現,rbGH的使用會增加牛奶中另一種激素――胰島素樣生長因子I(IGF-1)的含量。胰島素樣生長因子I也被稱作促生長因子,是一種在分子結構上與胰島素類似的多肽蛋白質。IGF-1在嬰兒的生長和在成人體內持續進行合成代謝具有重要意義。一些流行病學調查顯示,IGF-1似乎與前列腺癌等癌癥有一定關系。如果是這樣,飲用含rbGH的牛奶就有潛在健康風險。
對此,FDA也作了回應。根據研究,rbGH固然可以導致IGF-1增加,但幅度很小,小于牛奶中IGF-1的正常波動。對一頭奶牛使用rbGH之后,所產的奶中IGF-1的含量會有微弱上升,但是上升之后的含量可能還是會低于許多不使用rbGH的牛奶。此外,人體內本身含有IGF-1,不管所喝的牛奶是否使用過rbGH,所獲得的IGF-1跟人體內本身含有的IGF-1相比都微不足道。
此外,經過加熱、消化、吸收之后,IGF-1在人體內也不再具有生物學活性。所以,FDA認為IGF-1與癌癥的關系只是一種多因素的相關性,迄今并沒有證據說明IGF-1是致癌的原因。聯合國糧農組織和世界衛生組織下的食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)也與FDA的觀點一致,認為牛奶中的IGF-1對人的健康不構成隱患。因此,美國并沒有禁止養牛業使用rbGH。
不過,美國禁止的是對牛使用其他激素,如己烯雌酚,要求在牛屠宰前10天停止喂含己烯雌酚的飼料。世界衛生組織也早就從1981年開始禁止對養殖的動物使用己烯雌酚和己烷雌酚。這些激素加入動物飼料可促進動物生長。后來,陸陸續續有研究發現,殘留于肉食品中的激素一旦通過食物進入人體會明顯影響肌體的激素平衡,有的甚至致癌、致畸;有的引起肌體水、電解質、蛋白質、脂肪和糖的代謝紊亂,還可能引起兒童性早熟等。
如果嚴格按照動物飼料添加劑法規和畜牧業養殖法的規定,動物食品中包含的激素是難以對人的健康造成危害的。中華人民共和國農業部根據《飼料和飼料添加劑管理條例》公布的《飼料添加劑品種目錄》(2014年2月1日實施)共有二百二十多種飼料添加劑產品,只要養殖者能嚴格執行,我國的肉類食品是安全的。
食物中的植物激素
植物激素分兩類,一是對植物有作用的激素,如刺激作物生長,二是植物中的一些化學物質與人體中的激素結構相似,有類似人的激素的功能,如異黃酮。從飲食營養角度指稱的植物激素其實是植物化學物的一部分。
植物化學物包括萜類化合物、有機硫化合物(如異硫氰酸鹽)、類黃酮、異黃酮、植物多糖等。植物化學物質具有多種生理功能,主要表現在幾個方面:抗氧化作用、調節人體免疫力、抑制腫瘤、抗感染、降低膽固醇、延緩衰老等。它們的總體功能是,維護人體健康,預防許多慢性病,如心腦血管病和各種各樣的癌癥等。
人們比較熟悉的植物激素是大豆異黃酮,是大豆生長中形成的一類次級代謝產物,具有生物活性。由于是從植物中提取,與雌激素有相似結構,因此大豆異黃酮又稱植物雌激素。然而,大豆異黃酮廣泛存在于豆類、谷類、水果、蔬菜等三百多種植物中,日常飲食中除大豆及其制品外,小麥、黑米、扁豆、洋蔥、蘋果、石榴、銀杏、葵花子和橙汁等食物中含量也相對較高。
異黃酮能發揮人體雌激素的功能或作用是因為大豆異黃酮既能代替雌激素與雌激素受體結合發揮雌激素樣作用,又能干擾雌激素與雌激素受體結合,表現為抗雌激素樣作用。大豆異黃酮顯示雌激素活性或抗雌激素活性主要取決于人體本身的激素代謝狀態。對高雌激素水平者,如年輕動物和雌激素化的動物及年輕女性,可顯示抗雌激素活性;對雌激素水平較低者,如幼小動物、去卵巢動物、絕經女性,則顯示雌激素活性。
大豆異黃酮的雌激素樣作用對老年女性和許多與雌激素水平較低而誘發的疾病,如血脂升高、動脈粥樣硬化和骨質疏松等,有一定的預防和治療作用。此外,由于大豆異黃酮物質結構和雌性激素相似,能結合到細胞表面的雌激素受體,激活其抗癌癥機制,能減少女性患子宮內膜癌、乳腺癌的危險。另外,大豆異黃酮還可以使癌細胞轉化為具有正常功能的細胞,并抑制不良腫塊結構,因而能防止腫瘤增生和癌細胞擴散。
另外,從飲食營養的角度看,類黃酮也是一種植物激素,主要存在于柑橘類、蘋果、梨、紅葡萄、櫻桃、黑莓、桃、杏等水果和胡蘿卜、芹菜、西紅柿、波菜、洋蔥、西蘭花、萵苣、黃瓜等蔬菜中,而谷物、豆類、紅薯、茶葉、葡萄酒、咖啡豆和可可豆中也含量豐富。大量研究表明,類黃酮類化合物有抗氧化、抗過敏、消炎等作用,有利于防治高血壓等心血管疾病。
一、更新觀念,體現學生的主體性
受應試教育的影響,教師生怕講的少了,學生有的知識點不知道,就一堂課從頭到尾講個不停。把全部的知識點都“包辦”了,結果灌得學生“消化”紊亂;同時,學生整堂課都是在聽教師講,缺乏獨立思考和主動構建知識的時間。這種課堂,看似容量很大,但學生參與的機會少,學生的積極性調動不起來.為此,教師應該增加課堂上學生“動”的幾率,讓學生動手、動腦、動口。關注學生的思想方法、行為方式和價值觀的發展,設法使學生認識到并承擔起他們在學習中應承擔的那部分責任,并引導其及時反思,調整學習過程,讓學生真正主動、愉快、全身心地參與進來,使課堂真正能體現其主動性。
二、讓學生敢于發問、善于發問
發問是最常用的教學方法之一,也是進行課堂教學的常見方式。生物課堂上應該學生提出發問的聲音,這是學生的基本權利,新課程認為教學對話不是一般的交流,而是意味著要讓學生敢于發問、善于發問。師生彼此能夠敞開心扉、相互接納并科學地利用文本,達到對知識的全面理解與掌握的目的。例如,在“植物生長素發現”一節的教學中,師生沿著科學家當年發現生長素歷程的足跡,在相互啟發、共同探究的過程中,讓學生掌握科學家的研究方法,并最終了解植物生長素的化學本質。這時有的學生會提出:前面已經學過動物生長激素,那么植物生長素與動物生長激素的化學成分、作用及分泌部位等是否相同呢?也有的同學提出:人吃了植物后,植物生長素也就進入了人體,它是否會影響人體內生長激素的含量穩定呢?學生的這些提問看似打亂了正常的課堂教學秩序,但如果教師能抓住這一時機,從分泌的部位、化學本質、生理作用等幾個方面來區別植物生長素與動物的生長激素,對學生進一步理解植物激素與動物激素會大有裨益。
學生有疑而問,是一個主動學習、積極思維的過程。因此,在課堂上,教師要有意識地激發學生提問的積極性,讓學生提問之聲此起彼伏。
三、生活事例巧激趣,讓課堂更親切
陶行知曾提出“生活即教育”,學生是生活中的人,是生活世界的人。因而,面向學生的教學,必須面向學生的生活,面向他們的生活世界,巧用生活事例,學生往往更容易接受,并能主動參與。
講“植物的滲透作用”時,讓學生解釋為什么施肥過多會出現“燒苗”現象;保存豬肉時,為什么要在豬肉上撒上一層厚厚的鹽?講解生物的“呼吸作用”時,可以讓學生分析、解釋一些實際生活現象:⑴當我們劇烈運動后,總感覺到腰酸背痛,為什么?⑵生豆芽時要經常換水,為什么?⑶如果我們把香蕉放在塑料袋中,過幾天打開,我們會聞到什么氣味?為什么?⑷糧食在入倉儲存前為什么要晾曬?⑸植物水淹時會出現爛根現象,為什么?學生在分析身邊事例現象時特別有興致,隨著一個又一個生活現象的解釋,既可以加深學生對教學內容的理解,同時也能激發學生的學習興趣,使學生喜歡生活課堂。
四、尊重學生個性的見解
有個性的見解往往是學生創新的火花,也是學生積極探索的勞動成果,更是學生認知水平達到高層次的體現。所以教師對課堂上“與眾不同”的見解時,教師要熱情對待,積極扶持,并從學生特殊的想法中挖掘潛在的創造力。例如,“植物跨膜運輸的實例”一節教學中,對于為什么選擇哺乳動物的紅細胞作為制備細胞膜的最佳實驗材料時,有的學生提出:既然成熟的紅細胞沒有細胞器,那么紅細胞是否屬于原核細胞呢?盡管這個問題的結論顯而易見,但通過學生的提問,可以引導學生復習真核細胞與原核細胞的本質差別,更深刻地理解選擇哺乳動物的紅細胞作為實驗材料的原因。
在教學課堂中,以寬容之心善待學生的不同見解,以欣賞之情評價學生的創新成果,這必然點燃學生心中智慧的火花,形成學生主動學習和自主學習的意識和能力,提高課堂學習的效率。