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關(guān)鍵詞:初一生物;直觀教學(xué);實(shí)踐
初一生剛踏入中學(xué)大門,會(huì)接觸一些陌生的學(xué)科,生物則是其一。初一學(xué)生學(xué)習(xí)生物時(shí),通常有較大的好奇心。初一生物知識(shí)較為淺薄,大多數(shù)簡(jiǎn)單的敘述、插圖。讓學(xué)生在直觀觀察中了解各種生物知識(shí),這樣啟發(fā)性的教學(xué)對(duì)于勾起學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生的興趣有十分重要的意義。
一、通過“看圖”來培養(yǎng)學(xué)生的興趣
初一生非常熱衷于“看圖”,圖片能夠簡(jiǎn)單直觀的介紹事物,生物老師想要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,就必須迎合初一生的心理特征,進(jìn)而為學(xué)習(xí)生物提供有力保障。為了能夠使學(xué)生感興趣,將定量的插圖插入到教材中,這些插圖就好像沙漠中的綠洲,給枯燥的生物課點(diǎn)綴了色彩。而怎么充分利用這些插圖進(jìn)行直觀教學(xué)就是我們要探討的問題。
運(yùn)用各種指導(dǎo)性插圖來引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,啟發(fā)學(xué)生從插圖中獲取新知識(shí)。教科書中內(nèi)容可以由插圖直觀的呈現(xiàn)出來。在對(duì)插圖展開學(xué)習(xí)時(shí),當(dāng)看到插圖的第一眼,就知道接下來要學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)什么知識(shí);第二是對(duì)插圖的整體進(jìn)行直觀的觀察,引發(fā)其興趣,對(duì)整個(gè)插圖的內(nèi)容進(jìn)行總括,獲取插圖的整個(gè)輪廓。第三,對(duì)插圖中的每個(gè)符號(hào)、文字?jǐn)⑹龅冗M(jìn)行仔仔細(xì)細(xì)的觀察,進(jìn)而能夠在插圖中獲取相關(guān)的知識(shí),通過看圖就可以直觀形象的把應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)的內(nèi)容印到腦海中。例如在對(duì)《周圍的生物世界》這一節(jié)課展開教學(xué)時(shí),看到標(biāo)題后映入眼簾的就是一個(gè)不一樣的生物世界,插圖上有鳥、蝴蝶飛舞、草木叢生、魚在河中暢游等畫面展現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生就會(huì)將這些畫面引入到腦中,并且掌握了生物的概念。
二、通過“一看二想”來培育學(xué)生的思維和觀察力
作為有較強(qiáng)實(shí)踐性的生物學(xué)科,其中的知識(shí)大部分是從觀察整個(gè)自然世界而得出的,因此學(xué)好生物就需要學(xué)生有一項(xiàng)基本功即觀察自然界的生物現(xiàn)象。初一生有較高的求知欲,非常向往自然界,這對(duì)于老師展開觀察實(shí)物課有非常大的幫助,在課后的“想一想”往往會(huì)依據(jù)本章節(jié)所學(xué)的知識(shí),將很多自然界實(shí)物列出來,讓學(xué)生指出這是什么?在觀看時(shí)到底要怎樣觀看,應(yīng)當(dāng)觀看哪個(gè)位置?等這些問題一提出來,就會(huì)引發(fā)學(xué)生的聯(lián)想,使學(xué)生發(fā)散思維,在老師的指引下積極主動(dòng)的展開思索,進(jìn)而使思維發(fā)散能力提高。例如上《葉的結(jié)構(gòu)》這一節(jié)課時(shí),按著課后的“想一想”專欄中的題目,老師號(hào)召同學(xué)們?nèi)ゲ杉欢闻c莖相連接的葉子帶入到課堂中,并提出以下要求:①對(duì)葉片的形態(tài)進(jìn)行觀察;②仔細(xì)觀測(cè)葉片有哪幾部分組成;③哪個(gè)部位是葉子的主干;④在太陽下,將葉片拿起來放在朝著太陽的頭上來仔細(xì)觀察葉子的分布。大多數(shù)學(xué)生都能夠給出正確的觀察結(jié)論。其中一位學(xué)生說道:“老師,我采集到的葉片,葉子是扁平的很寬,葉子包含葉柄和葉片兩部分,有的葉子中還附有小型的托葉,整個(gè)葉子是以葉片為主,通過在太陽底下觀察可以看到葉脈像蜘蛛網(wǎng)?!庇幸晃煌瑢W(xué)站起來又說到:“老師我所收集的葉子與他的葉子有所不同,葉脈接行,且這個(gè)葉子也沒有托葉。”老師很贊同的點(diǎn)了點(diǎn)頭,然后就提問道:“為什么整個(gè)葉的主要部分是葉片?”其中站起來一個(gè)同學(xué)說:“老師,因?yàn)槿~子平而且寬,整個(gè)葉中就是它面積最大。”在討論重學(xué)生獲取了很多關(guān)與葉的知識(shí),不但提高了學(xué)生的觀察力,而且也發(fā)散了學(xué)生的思維。最后老師做了總結(jié),并指出:大部分單子葉植物的葉片是平行脈,而大部分雙子葉的植物葉片是網(wǎng)狀脈,并且葉都是由葉柄、葉片和托葉三部分組成,不過不是所有的葉子這三個(gè)部分都齊全。
總之,初一生想要學(xué)習(xí)好生物這門課程,必須要以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性為基礎(chǔ),使他們感受到生物不是枯燥、乏味的一門課程,而是充滿趣味性的學(xué)科,所以運(yùn)用直觀教學(xué)法讓學(xué)生能夠通過直觀的看圖、看實(shí)物來體會(huì)到學(xué)習(xí)生物的樂趣,為學(xué)生深入學(xué)習(xí)生物奠定良好基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
我要含情脈脈地向您遞交我的這篇生物考試檢討書。我這次生物考試取得了90分,雖說不是很低,但有些錯(cuò)誤完全是可以避免的。 我知道自己這次不是滿分,歸根結(jié)底的原因是自己平時(shí)不注意認(rèn)真學(xué)習(xí)生物。誠(chéng)然,我在平時(shí)真的是沒有花多少時(shí)間與精力在生物科目的學(xué)習(xí)上,這才最終導(dǎo)致我的生物成績(jī)不是很好。
其次,這次考試的失利也有原因在我的考試態(tài)度上??荚嚠?dāng)中我存在馬虎大意的情況,就連一些很基礎(chǔ)的題目也沒有做對(duì),這就很說不過去了。身為一名學(xué)生,我竟然沒有把握好生物的基礎(chǔ)知識(shí),我知道自己犯了錯(cuò)誤。這次考試我如此失利,在我個(gè)人心頭上也是非常懊惱的。我恰恰是敗給了自己,假如我平時(shí)多注意鞏固一下生物知識(shí),這次考試也不會(huì)如此糟糕。
可是我堅(jiān)信:“一次失利不會(huì)永久失利”。請(qǐng)老師相信我,我一定要從此次錯(cuò)誤當(dāng)中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),今后努力學(xué)習(xí)一定要在生物科目上取得優(yōu)良學(xué)習(xí)成績(jī)。
一、生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。它是農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、林學(xué)、環(huán)境科學(xué)等科學(xué)的基礎(chǔ)。
二、生物科學(xué)的新成就:
1、試管嬰兒;2、雜交水稻;3、克隆技術(shù);4、基因工程;中國(guó)已經(jīng)成為世界生物技術(shù)強(qiáng)國(guó)之一。
三、環(huán)境問題:
1、森林正在減少,亂砍濫伐。森林火災(zāi)的此起彼伏,大面積毀林。
2、工廠排放的廢水,海洋、河流、湖泊受到污染。
3、沙塵暴
初一上冊(cè)生物知識(shí)點(diǎn)第一單元 生物和生物圈
第一章認(rèn)識(shí)生物
第一節(jié) 生物的特征
一、生物的特征
1、生物的生活需要營(yíng)養(yǎng)。生物的一生需要不斷從外界獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),維持生存。
2、生物能進(jìn)行呼吸。絕大多數(shù)生物需要吸入氧氣,呼出二氧化碳。
3、生物能排出身體內(nèi)產(chǎn)生的廢物。
4、生物能對(duì)外界刺激作出反應(yīng)。
5、生物能生長(zhǎng)和繁殖。
6、生物還具有其他特征。除病毒以外,生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的。
二、判斷下列哪些是生物,哪些不是生物?
機(jī)器人 鐘乳石 珊瑚 珊瑚蟲 太陽 水 樹 人 動(dòng)物
第二節(jié) 調(diào)查我們身邊的生物
一、調(diào)查的一般方法:
1、明確調(diào)查目的。2、選擇材料用具。3、方法步驟:
(1)選擇調(diào)查范圍。(2)分組。(3)設(shè)計(jì)調(diào)查路線。(4)調(diào)查記錄。(5)歸類整理分析。
二、生物的分類。
1、按形態(tài)結(jié)構(gòu)分:植物、動(dòng)物、其他生物;2、按生活環(huán)境分:陸生生物和水生生物;3、按用途分:作物、家禽、家畜、寵物。
第二章 生物圈是所有生物的家
第一節(jié) 生物圈
一、生物圈的概念:生物圈是指地球上有生命活動(dòng)的領(lǐng)域及其居住環(huán)境的整體,生物圈是地球上所有生物共同的一個(gè)家。
二、生物圈的范圍:大氣圈的底部、水圈的大部、巖石圈的表面。
三、生物圈為生物的生存提供了基本條件:營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、陽光、空氣和水、適宜的溫度、一定的生存空間。
第二節(jié) 環(huán)境對(duì)生物的影響
一、影響生物生活的環(huán)境因素分兩類:1、光、溫度、水、空氣等非生物因素。2、生物因素。
二、非生物因素對(duì)生物的影響:所有生物的生活都會(huì)受到非生物因素的影響。當(dāng)環(huán)境中一個(gè)或幾個(gè)因素發(fā)生急劇變化時(shí),就會(huì)影響生物的生活,甚至導(dǎo)致生物死亡。
三、生物因素對(duì)生物的影響:生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。自然界中的每一種生物都受到周圍很多其他生物的影響。生物與生物之間的關(guān)系有:捕食關(guān)系、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、合作關(guān)系等。
四、探究實(shí)驗(yàn)的步驟:
1、提出問題2、作出假設(shè)3、制定計(jì)劃4、實(shí)施計(jì)劃5、得出結(jié)論6、表達(dá)和交流
五、探究光對(duì)鼠婦生活的影響的實(shí)驗(yàn)方法是:對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
在研究一種條件對(duì)研究對(duì)象的影響時(shí),所進(jìn)行的除了這種條件不同以外,其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
第三節(jié) 生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和影響
一、生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)。
每一種生物都具有與其生活環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活方式。生物的適應(yīng)性是普遍存在的。
二、生物對(duì)環(huán)境的影響。如:蚯蚓松土。沙地植物防風(fēng)固沙等。
三、在自然環(huán)境中,各種因素(包括生物因素和非生物因素)影響著生物的生存,生物在生存和發(fā)展中不斷地適應(yīng)環(huán)境和影響環(huán)境。在生物與環(huán)境相互作用的漫長(zhǎng)過程中,環(huán)境在不斷改變;生物也在不斷進(jìn)化,適應(yīng)環(huán)境。生物和環(huán)境的相互作用造就了今天欣欣向榮的生物圈。
第四節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)
一、定義:在一定地域內(nèi),生物與環(huán)境所形成的統(tǒng)一的整體叫做生態(tài)系統(tǒng)。
二、生態(tài)系統(tǒng)的組成:
生產(chǎn)者(主要指綠色植物)
1、生物成分: 消費(fèi)者(主要指動(dòng)物) 2、非生物成分:陽光、空氣、水等。
分解者(主要指細(xì)菌和真菌等微生物)
構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的各種生物之間是相互影響,相互作用,相互依存的。
三、食物鏈的定義:通過一系列吃與被吃的關(guān)系,把生物與生物緊密地聯(lián)系起來,這種生物之間以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來的序列,稱為食物鏈。
四、食物網(wǎng)的定義:一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,多條食物鏈交錯(cuò)連接,構(gòu)成了食物網(wǎng)。
生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量就是沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng)的,有毒物質(zhì)能夠沿食物鏈積累。
五、生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力
生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,使得生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占比例保持相對(duì)的穩(wěn)定,但是這種調(diào)節(jié)能力是有限度的,超過該限度,生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)遭到破壞。
第五節(jié) 生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)
一、多種多樣的生態(tài)系統(tǒng):1、森林生態(tài)系統(tǒng)2、草原生態(tài)系統(tǒng)3、海洋生態(tài)系統(tǒng)4、淡水生態(tài)系統(tǒng)5、濕地生態(tài)系統(tǒng)6、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)7、城市生態(tài)系統(tǒng)8、河流生態(tài)系統(tǒng)等。
二、生物圈是一個(gè)統(tǒng)一的整體
1、生物圈中的各種生態(tài)系統(tǒng),由于地域相隔,表面看來好像毫不相干,但實(shí)際上都存在著一定的聯(lián)系。
2、整個(gè)生物圈在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)整體,它是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。
3、生物圈是所有生物共同的家園.保護(hù)生物圈,人人有責(zé)!
初一上冊(cè)生物知識(shí)點(diǎn)第二單元 生物和細(xì)胞
第一章 觀察細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
第一節(jié) 練習(xí)使用顯微鏡
一、顯微鏡的構(gòu)造。
二、使用顯微鏡的方法步驟:1、取鏡和安放2、對(duì)光3、觀察
三、目鏡內(nèi)看到的物像是倒像。目鏡與物鏡放大倍數(shù)的乘積就是顯微鏡的放大倍數(shù)。倍數(shù)越大,看到的細(xì)胞越大,看到的細(xì)胞數(shù)量越少。
第二節(jié) 觀察植物細(xì)胞
一、玻片標(biāo)本。
1、 種類:切片、涂片、裝片
2、 制作:需要載玻片和蓋玻片
二、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。
1、 模式圖。細(xì)胞主要由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有液泡、葉綠體
2、細(xì)胞壁的作用:起保護(hù)和支持細(xì)胞的作用。
3、西瓜甘甜可口主要是因?yàn)槲鞴系募?xì)胞液中含有大量的糖分。
4、植物細(xì)胞的各種結(jié)構(gòu)分別具有各自的功能,它們協(xié)調(diào)配合,共同完成細(xì)胞的生命活動(dòng)。
第三節(jié) 觀察動(dòng)物細(xì)胞
一、人和動(dòng)物的細(xì)胞形態(tài)不同,基本結(jié)構(gòu)是一樣的。
動(dòng)物細(xì)胞模式圖。主要由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核構(gòu)成。
二、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn):
相同點(diǎn)是:都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等,是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
不同點(diǎn)是:植物細(xì)胞有細(xì)胞壁,動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁;植物細(xì)胞有液泡,動(dòng)物細(xì)胞沒有液泡;植物細(xì)胞有葉綠體,動(dòng)物細(xì)胞沒有葉綠體。
第二章 細(xì)胞的生活
第一節(jié) 細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量
一、細(xì)胞中含有兩類物質(zhì)。
1、 無機(jī)物:水和無機(jī)鹽 2、有機(jī)物:糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸
二、細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出。
細(xì)胞膜能夠讓有用的物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,把其他物質(zhì)擋在細(xì)胞外面,同時(shí)把細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的廢物排到細(xì)胞外。
三、細(xì)胞質(zhì)中的能量轉(zhuǎn)換器。
1、 葉綠體將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,儲(chǔ)存在它所制造的有機(jī)物中。
2、 細(xì)胞都含有線粒體,線粒體將有機(jī)物與氧結(jié)合,經(jīng)過復(fù)雜的過程,將有機(jī)物中的能量釋放出來,供細(xì)胞利用。
3、 葉綠體和線粒體都是細(xì)胞中的能理轉(zhuǎn)換器。
第二節(jié) 細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)
一、遺傳信息的定義:上一代能把控制生長(zhǎng)發(fā)育的信息傳給下一代,這樣的信息就叫做遺傳信息。
二、遺傳信息儲(chǔ)存在細(xì)胞核中。由克隆羊的故事可以得出這個(gè)結(jié)論。
三、細(xì)胞核中儲(chǔ)存遺傳信息的物質(zhì)是——DNA
1、遺傳信息的載體是一種叫做DNA的有機(jī)物。DNA存在于細(xì)胞核中。
2、DNA的每個(gè)片段具有特定的遺傳信息。這些片段叫基因。
四、染色體是由DNA和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成。
1、每一種生物的細(xì)胞內(nèi),染色體的數(shù)量是一定的。如人體細(xì)胞內(nèi)含有23對(duì)染色體。水稻有12對(duì)。
2、細(xì)胞的控制中心是細(xì)胞核。
3、DNA上的遺傳信息是指導(dǎo)和控制細(xì)胞中物質(zhì)和能量變化的一系列指令,也是生物體建造自己生命大廈的藍(lán)圖。
第三節(jié) 細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞
一、生物體由小長(zhǎng)大,是與細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂分不開的。
二、細(xì)胞的生長(zhǎng):新產(chǎn)生的細(xì)胞體積很小,通過不斷地從周圍環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。并且轉(zhuǎn)變成組成自身的物質(zhì),體積逐漸增大。
三、細(xì)胞的分裂:一個(gè)分成兩個(gè),兩個(gè)分成四個(gè)。新細(xì)胞和原細(xì)胞所含有的遺傳物質(zhì)是一樣的。
第三章 細(xì)胞怎樣構(gòu)成生物體
第一節(jié) 動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)層次
一、細(xì)胞分化形成組織。
1、 在發(fā)育過程中,某些細(xì)胞各自具有了不同功能,它們?cè)谛螒B(tài)、結(jié)構(gòu)上也逐漸發(fā)生了變化,這個(gè)過程叫做細(xì)胞分化。
2、 組織的定義:細(xì)胞分化產(chǎn)生了不同的細(xì)胞群,每個(gè)細(xì)胞群都是由形態(tài)相似,結(jié)構(gòu)、功能相同的細(xì)胞聯(lián)合在一起形成的,這樣的細(xì)胞群叫做組織。
3、 人體的四種基本組織:
上皮組織:由上皮細(xì)胞構(gòu)成,具有保護(hù)、分泌等功能。
肌肉組織:由肌細(xì)胞構(gòu)成,具有收縮、舒張功能。
神經(jīng)組織:由神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成,能夠產(chǎn)生和傳導(dǎo)興奮。
結(jié)締組織:支持、連接、保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)等功能。
二、組織進(jìn)一步形成器官。
1、 器官的定義:不同的組織按照一定的次序結(jié)合在一起構(gòu)成器官。例如:大腦、胃、心臟、肝、肺、腎、眼、耳等。
三、器官構(gòu)成系統(tǒng)和人體
1、 系統(tǒng)的定義:能夠共同完成一種或幾種生理功能的多個(gè)器官按照一定的次序組合在一起構(gòu)成系統(tǒng)。
2、 人體的系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)。這系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合,使人體內(nèi)各種復(fù)雜的生命活動(dòng)能夠正常進(jìn)行。
第二節(jié) 植物體的結(jié)構(gòu)層次
一、植物體是由受精卵經(jīng)過細(xì)胞分裂、分化,形成組織、器官,最終形成植物體。
二、綠色開花植物的六大器官。
1、 六大器官:根、莖、葉、花、果實(shí)、種子
三、植物的幾種主要組織。
1、 分生組織:位于根尖的分生區(qū)就是分生組織。
2、 另外幾種:保護(hù)組織、營(yíng)養(yǎng)組織、輸導(dǎo)組織。
第三節(jié) 只有一個(gè)細(xì)胞的生物體
一、單細(xì)胞生物:身體只有一個(gè)細(xì)胞的生物。大多數(shù)生活在水里,有些生活在我們身上。
二、單細(xì)胞生物的結(jié)構(gòu)和生活。
以草履蟲為例:如圖。草履蟲的結(jié)構(gòu)和生活。
三、單細(xì)胞生物與人類的關(guān)系。
有利的一面:1、多數(shù)浮游生物是魚類的天然餌料。
2、 草履蟲對(duì)污水凈化有一定作用。
有害的一面:1、人體內(nèi)寄生蟲危害人類健康。如:瘧原蟲、痢疾內(nèi)變形蟲等。
2、單細(xì)胞生物大量繁殖造成赤潮,危害漁業(yè)。
第四章 沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微小生物——病毒
一、病毒的種類。
1、根據(jù)它們寄生的細(xì)胞不同,可以將病毒分為三大類:
一類是專門寄生在人和動(dòng)物細(xì)胞里的動(dòng)物病毒,如流感病毒。
一類是專門寄生在植物細(xì)胞里的植物病毒,如煙草花葉病毒。
一類是專門寄生在細(xì)菌內(nèi)的細(xì)菌病毒,也叫噬菌體,如大腸桿菌噬菌體。
二、病毒的結(jié)構(gòu)和生活
1、病毒的結(jié)構(gòu)是由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)組成的。沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)。
2、病毒只能寄生在活的細(xì)胞里。離開了活細(xì)胞會(huì)變成結(jié)晶體。一有機(jī)會(huì)侵入活細(xì)胞就會(huì)重新開始生命活動(dòng)。
三、病毒與人類的關(guān)系
病毒靠寄生生活,給人類、飼養(yǎng)動(dòng)物、栽培植物帶來了極大危害。
如:流行性感冒、肝炎、艾滋病、口蹄疫、雞瘟都是由病毒引起的。
疫苗預(yù)防疾病。疫苗是經(jīng)過人工處理的減毒病毒。
單元小結(jié)
1、 除病毒外,生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。
2、 細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核是絕大多數(shù)細(xì)胞共有的基本結(jié)構(gòu)。
3、 細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量。細(xì)胞核內(nèi)含有遺傳信息。細(xì)胞是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。
1 有效備課是前提基礎(chǔ)
1.1 有效備課要求教學(xué)目標(biāo)明晰、具體、精確。傳統(tǒng)備課中常用了解、掌握、理解等動(dòng)詞描述的教學(xué)目標(biāo),學(xué)生因太抽象而不知所措。在新課程改革的背景下,課標(biāo)已不同于傳統(tǒng)的教學(xué)大綱,在教學(xué)過程中,學(xué)生的知識(shí)、技能、情感態(tài)度等方面的“三維目標(biāo)”應(yīng)達(dá)到怎樣的“度”,需要準(zhǔn)確了解。備課時(shí)應(yīng)盡量用知道、說出這樣的動(dòng)詞。
1.2 有效備課要求對(duì)學(xué)生學(xué)情進(jìn)行把握,考慮學(xué)生的求知熱情。學(xué)生并不只是一張白紙,教師必須考慮學(xué)生的實(shí)際水平和接受能力,同時(shí),有效備課更要強(qiáng)調(diào)“如何讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)這些知識(shí)保持熱情”。因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)并不限于知識(shí)水平,而在于求知熱情。
1.3 有效備課要求對(duì)教材有效利用,并“再度開發(fā)”。教材是眾多學(xué)者、專家心血的結(jié)晶,是經(jīng)過精挑細(xì)選、反復(fù)洗練的。教師必須給予重視,充分利用教材,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。但傳統(tǒng)的備教材中,教師一般主要是分析本節(jié)內(nèi)容在本章中的地位,教材重難點(diǎn),與前后知識(shí)的聯(lián)系等。而有效備課應(yīng)更強(qiáng)調(diào)教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和情緒狀態(tài)對(duì)教材進(jìn)行“再度開發(fā)”。即對(duì)教材內(nèi)容重新選擇、組織和排序,也就是說教師要用教材而不是教教材。
2 有效講授
2.1 有效講授要求能夠吸引學(xué)生的注意。講授首先要能夠吸引學(xué)生的注意。方法一是創(chuàng)設(shè)情境,方法二是把教學(xué)目標(biāo)告訴學(xué)生。在傳統(tǒng)的講授中,教師一般不會(huì)將教學(xué)目標(biāo)告訴學(xué)生,而有效講授要求教師告訴學(xué)生本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容和所要達(dá)到的目標(biāo),因?yàn)閷W(xué)生只有知道自己學(xué)到什么程度,才會(huì)有意識(shí)地主動(dòng)參與。
2.2 有效講授要求給學(xué)生指明學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。在傳統(tǒng)的講授中,教師只有講到重難點(diǎn)內(nèi)容時(shí),才會(huì)提醒一下。但由于目前的課堂教學(xué)中,采用的教學(xué)方式多樣化可能會(huì)造成學(xué)生只關(guān)注形式的熱鬧和參與的開心,卻抓不住核心內(nèi)容,所以有必要在課堂教學(xué)的開始時(shí),進(jìn)行中和結(jié)束時(shí)給學(xué)生指明學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。
2.3 有效講授要求保持一定的節(jié)奏。好的講授總是保持一定的節(jié)奏,保持與學(xué)生能力相適應(yīng)的“教學(xué)節(jié)奏”,這種節(jié)奏既能使教師的“講授”變得輕松,又能使學(xué)生借助某種暗示效應(yīng)而更有效地記住、理解某些知識(shí)并形成相應(yīng)的價(jià)值觀。例如:在講授重點(diǎn)內(nèi)容時(shí),故意稍作停頓,可以引起學(xué)生注意或使學(xué)生有時(shí)間進(jìn)行思考,但教師必須盡量避免在不重要的地方作長(zhǎng)時(shí)間的停留,還要避免離題太遠(yuǎn),與教學(xué)主題無關(guān)的敘述。
2.4 有效講授要求控制教學(xué)過渡。當(dāng)教師在改變?cè)掝}、活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的教學(xué)過渡,在某種程度上決定了課程的順利進(jìn)行,不好的過渡會(huì)極大地妨礙教學(xué)時(shí)間的有效使用。因此,教師應(yīng)保證過渡有條理、簡(jiǎn)潔,并且要預(yù)先準(zhǔn)備好與過渡有關(guān)的材料。
3 有效提問
3.1 有效提問要求問題保持大眾性。提問能引起大多數(shù)同學(xué)的思維共鳴,學(xué)生躍躍欲試,爭(zhēng)先恐后要求回答,課堂氣氛可立即活躍,提問要向全體學(xué)生發(fā)問,抽答面要廣,這就要求所提問題必須具有大眾性。提問之后要留有時(shí)間給學(xué)生思考,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候(如課堂氣氛活躍時(shí)),可以適當(dāng)增加提問的難度,但難度不可過高。教師可以相應(yīng)進(jìn)行引導(dǎo)。
一、構(gòu)建生活化的學(xué)習(xí)氛圍,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在生物課堂教學(xué)的過程中,一定要注重并加強(qiáng)師生間的互動(dòng)流和學(xué)習(xí),打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師以為講課,而學(xué)生一味地聽和做筆記的學(xué)習(xí)模式。因?yàn)榻虒W(xué)是需要教師與學(xué)生共同完成的事,所以需要兩者有進(jìn)一步的學(xué)習(xí)交流,因此這就需要一個(gè)互相尊重、融洽的一個(gè)課堂學(xué)習(xí)氛圍。而生活化的課堂教學(xué)是需要打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的沉悶氣氛,從而營(yíng)造出一種較為寬松、愉悅的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境,這樣有利于促進(jìn)教師與學(xué)生之間的互動(dòng)交流,能讓學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)和技能。而在新課程標(biāo)準(zhǔn)中,要求學(xué)校教學(xué)要更加注重課堂教學(xué)中的生活體驗(yàn),加強(qiáng)日常生活與學(xué)科教學(xué)中的實(shí)際聯(lián)系,因此教師在教學(xué)的過程中一定要學(xué)會(huì)有效利用這些現(xiàn)實(shí)生活中的事例,從而使初中的生物課堂教學(xué)充滿著無盡的生活氣息。
二、設(shè)置生活化的學(xué)習(xí)情境,進(jìn)行探究性的學(xué)習(xí)
部分理論學(xué)者認(rèn)為,學(xué)生對(duì)屬于自身知識(shí)的構(gòu)建是建立在自身實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的,因此,當(dāng)學(xué)生走出課堂學(xué)習(xí)之后,并不是對(duì)周圍的事情一無所知,而是通過日常的學(xué)習(xí)、生活以及各種社會(huì)活動(dòng)而逐漸形成了對(duì)不同社會(huì)現(xiàn)象的個(gè)人看法和理解。由此可見,學(xué)習(xí)不僅僅是由外部向內(nèi)部的一種知識(shí)傳遞和轉(zhuǎn)移,更是一種對(duì)自身經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的主動(dòng)性構(gòu)建的過程,也就是說是一種對(duì)自身生活經(jīng)驗(yàn)和自身已有知識(shí)的一種相互間的作用,進(jìn)而不斷豐富著自身的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。所以,教師一定要具備敏銳的觀察力,對(duì)生活處處留心,并收集到對(duì)教學(xué)有價(jià)值意義的信息資料,從而在課堂教學(xué)中可以對(duì)教材有深入的分析,設(shè)置更貼近,現(xiàn)實(shí)生活的課堂學(xué)習(xí)情境,這樣就可以將物理學(xué)習(xí)中的問題有笑容如到教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中,讓物理的課堂教學(xué)更加富有趣味性,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
三、利用現(xiàn)實(shí)生活中的資源豐富課程資源
從某種程度上來說,學(xué)校教學(xué)的過程實(shí)質(zhì)上是教師對(duì)學(xué)科教材進(jìn)行二次架構(gòu)的系統(tǒng)性工程,再加上學(xué)生的實(shí)際情況也不盡相同,所以這就要求教師對(duì)學(xué)科教材進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩?,是教學(xué)內(nèi)容更加貼近學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求。另外,教師還要注重對(duì)教材進(jìn)行相關(guān)生活素材的補(bǔ)充,但這種內(nèi)容的補(bǔ)充不能加重學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),而應(yīng)該是起到豐富學(xué)生物理知識(shí)的引導(dǎo)作用。例如,在學(xué)習(xí)生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察性的引導(dǎo),讓他們真生體會(huì)到大自然的真實(shí)現(xiàn)象,也可以讓學(xué)生在進(jìn)行體溫調(diào)節(jié)時(shí)讓他們真實(shí)感受到室外的寒冷和室內(nèi)的溫暖,并發(fā)現(xiàn)和察覺自身身體的真實(shí)變化??梢姡處熢趯?duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)的時(shí)候一定要讓學(xué)生有意識(shí)感受生活中的生物知識(shí),充分利用好學(xué)校中的教學(xué)資源,例如圖書館、實(shí)驗(yàn)室以及綠地等資源,讓學(xué)生會(huì)主動(dòng)將課堂中的學(xué)習(xí)到的知識(shí)有效地運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的生活實(shí)踐當(dāng)中。只有這樣,生活化的教學(xué)才會(huì)更好地接受教師在教學(xué)過程中的工作,進(jìn)而可以有效實(shí)現(xiàn)教師對(duì)學(xué)生課文閱讀進(jìn)行反復(fù)性的學(xué)習(xí)引導(dǎo),讓學(xué)生能夠真正做到在課文閱讀的過程中聯(lián)系生活實(shí)際,真正得到生活的感悟。
四、實(shí)現(xiàn)生物作業(yè)的生活化
關(guān)鍵詞 富營(yíng)養(yǎng)化;污水;聚磷菌;生物除磷
中圖分類號(hào) X505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2011)21-0292-04
Mechanism and Processes of Biological Phosphorus Removal
OU YANG Zi-min
(Hefei Design Research Institute for Coal Industry,Hefei Anhui 230041)
Abstract The phosphorus is the limited nutrient in eutrophication of the waterbody,which is a significant worldwide problem. The process of biological removal of phosphorus in waterbody is structure simple,sludge production less,low-cost,convenient in operation and reclaimation. Based on the introduction of the mechanism of PAO and DPB,the updated progresses and processes in biological removal of phosphorus in waterbody were summarized in this paper,so as to provide references for the control of waste water.
Key words eutrophication;wastewater;polyphosphate accumulating organism;biological phosphorus removal
一般來說,有機(jī)碳、磷、氮、鉀、鐵等多種元素均能引起水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。通過采取處理,有機(jī)碳含量有所降低,除氮、磷外,其他成分在富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生過程中的需求量極低,不能成為限制因子。因此,引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因子是氮和磷。一般總氮濃度高于0.2~0.5 mg/L、總磷濃度高于0.02 mg/L即被視為水體富營(yíng)養(yǎng)化[1]。湖泊中的某些藍(lán)藻能通過固氮作用來補(bǔ)充氮量,如Anabaenopsis、Cireularis、Gloctrichic echinufate等。因此,磷是藻類增殖的主要限制因子[2]。據(jù)研究,每1 g磷進(jìn)入水體,將會(huì)導(dǎo)致950 g(干重)藻類的生長(zhǎng)[3],由此看來,污水除磷對(duì)防止富營(yíng)養(yǎng)化尤為重要,有效降低排放廢水中的磷含量已成為防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要途徑之一[4-7]。
截至目前,國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的有生物除磷法、化學(xué)除磷法以及生化除磷法。生物除磷法可避免產(chǎn)生大量化學(xué)污泥,減少活性污泥膨脹現(xiàn)象,具節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用較低的優(yōu)點(diǎn)[8]?;瘜W(xué)除磷法的除磷效率可達(dá)75%~85%,其效率高且穩(wěn)定可靠,出水標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)0.5 mg/L,在處理和處置過程中污泥不會(huì)重新釋放磷而造成二次污染,但該方法產(chǎn)生的污泥量大、運(yùn)行費(fèi)用極高。因此,為節(jié)約成本而較多地采用生物除磷方法。
1 生物除磷機(jī)理
1.1 DPB原理
DPB即兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌,其利用O2或NO3- 作為電子受體,基于體內(nèi)的聚β羥基丁酸鹽(PHB)和糖原等的生物代謝原理與傳統(tǒng)A/O法中PAO(聚合磷酸鹽累積微生物)極為相似[9]。在厭氧階段,可溶解性BOD被降解為低分子有機(jī)物,被DPB迅速吸收之后大量繁殖,同時(shí)水解細(xì)胞內(nèi)的聚合磷酸鹽將產(chǎn)生的無機(jī)磷酸鹽排出細(xì)胞外,利用此過程產(chǎn)生的ATP(三磷酸腺苷)、DPB合成大量的PHB貯存于體內(nèi);而在缺氧階段,DPB以NO3-作為氧化PHB的電子受體,利用降解PHB產(chǎn)生的ATP,大部分供給DPB細(xì)菌合成(包括糖原的合成)和維持生命活動(dòng),一部分則用于過量攝取水中無機(jī)磷酸鹽并以聚合磷酸鹽的形式儲(chǔ)存于細(xì)胞體內(nèi),同時(shí)NO3-被還原為N2。在厭氧、缺氧環(huán)境交替運(yùn)行的條件下,即可實(shí)現(xiàn)DPB反硝化效果。研究表明,依次經(jīng)過厭氧、缺氧和好氧3個(gè)階段后,約50%的聚磷菌既能利用O2又能利用NO3-作為電子受體來吸收磷,而剩余的微生物僅能利用O2作為電子受體,即DPB的除磷效果相當(dāng)于總聚磷菌的50%左右。這一結(jié)果表明,除了O2可作為電子受體外,NO3-也可以作為氧化DPB的電子受體;污水生物除磷系統(tǒng)中的確存在DPB微生物,并且通過馴化可得到富集DPB的活性污泥[5-6]。
相較傳統(tǒng)除磷工藝,DPB反硝化除磷技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下:一是縮小了反應(yīng)器體積;二是節(jié)省電能,DPB吸磷中用硝酸鹽代替氧作為電子受體,曝氣量大大減少;三是減少了除磷脫氮運(yùn)行過程中污泥產(chǎn)生量,使污泥處理費(fèi)用降低;四是節(jié)省了BOD消耗量,避免反硝化菌和聚磷菌之間對(duì)有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)。
1.2 PAO原理
20世紀(jì)70年代中期,在傳統(tǒng)活性污泥工藝的運(yùn)行管理中,發(fā)現(xiàn)了一類特殊的兼性細(xì)菌,如棒桿菌屬、不動(dòng)細(xì)菌屬、假單胞菌屬等不動(dòng)桿菌屬,其能在體內(nèi)貯存聚磷酸,在厭氧狀態(tài)下可水解聚磷酸產(chǎn)生能量,并限制硝化菌的產(chǎn)生。在好氧條件下,這類菌屬可超量地吸收污水中的磷,使其體內(nèi)含磷量超過10%,有時(shí)甚至高達(dá)30%。如假單胞菌能夠累積達(dá)細(xì)菌干重1/3左右的聚磷酸鹽,而一般細(xì)菌體內(nèi)的含磷量只有2%左右。這類細(xì)菌被稱為聚磷菌,廣泛應(yīng)用于生物除磷系統(tǒng)中。在厭氧條件下,聚磷菌吸收有機(jī)物(如脂肪酸),利用某些糖和醇為基質(zhì),代謝生成短鏈揮發(fā)性脂肪酸,同時(shí)釋放細(xì)胞質(zhì)聚合磷酸鹽顆粒的磷,提供必需的能量[10-11]。在隨后的好氧條件下,吸收的有機(jī)物將被氧化并提供能量,同時(shí)從廢水中吸收超過其生長(zhǎng)所需的磷,并以聚磷酸鹽的形式貯存起來。溶解氧在好氧階段控制在2~4 mg/L,可恰好滿足聚磷菌在過量攝取磷的生理活動(dòng)中的需氧量。
在厭氧好氧交替環(huán)境下,聚合磷酸鹽累積微生物(PAO)釋磷、攝磷原理:在厭氧條件下,兼性細(xì)菌通過發(fā)酵作用將溶解性BOD轉(zhuǎn)化為低分子有機(jī)物,聚磷菌分解細(xì)胞的聚磷酸鹽同時(shí)產(chǎn)生ATP,并利用ATP將廢水中的低分子有機(jī)物(如揮發(fā)性脂肪酸(VFA))攝入細(xì)胞內(nèi),以PHB及糖原等有機(jī)顆粒的形式存在于細(xì)胞中,同時(shí)將聚磷酸鹽分解所產(chǎn)生的磷酸排出細(xì)胞外,即:
ATP+H2OADP+H3PO4+能量
在好氧條件下,聚磷菌通過有氧呼吸,不斷氧化體內(nèi)貯存的有機(jī)底物,同時(shí)也不斷從外部環(huán)境中攝取有機(jī)底物,由于氧化分解放出能量,被ADP所獲得,并結(jié)合H3PO4而合成ATP,即:
ADP+H3PO4+能量ATP+H2O
好氧狀態(tài)下磷的積累按如下方式:
C2H4O2+0.16NH4++1.2O2+0.2PO43-0.16C5H7NO2+1.2CO2+0.2(聚磷)+1.4OH-+1.44H2O
聚磷菌以O(shè)2作為電子受體,利用PHB代謝釋放的能量,從污水中吸收超過其生長(zhǎng)所需要的磷并以聚磷酸鹽的形式貯存起來,并產(chǎn)生新的細(xì)胞物質(zhì),系統(tǒng)通過排泥的方式,將被細(xì)菌過量攝取的磷隨剩余污泥排出系統(tǒng),從而達(dá)到高效除磷效果[5-7]。
根據(jù)聚磷菌的特性,在厭氧好氧環(huán)境交替的過程中可發(fā)揮其嗜磷的最好效果。在相同的厭氧時(shí)間下,系統(tǒng)地好氧時(shí)間越長(zhǎng),攝磷越充分,除磷效果也越好;在相同的好氧時(shí)間下,系統(tǒng)地厭氧時(shí)間越長(zhǎng),釋磷越徹底,除磷效果越好[12]。
2 基本工藝方法
2.1 傳統(tǒng)PAO 除磷工藝
傳統(tǒng)的除磷工藝環(huán)境是厭氧、好氧條件交替運(yùn)行。釋磷需要短泥齡的聚磷菌和厭氧條件,而吸磷則需要好氧條件。如前置的厭氧環(huán)境中存有NO3-,將直接影響聚磷菌的釋磷速度;當(dāng)揮發(fā)性有機(jī)物較少時(shí),反硝化菌競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)物,在反硝化結(jié)束后,聚磷菌系統(tǒng)才進(jìn)入完全厭氧狀態(tài)進(jìn)行釋磷。
為了提高除磷效率,在A/O法的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了許多改進(jìn)的除磷工藝,如氧化溝工藝、UCT工藝、改良的UCT工藝、A2/O工藝、Bardenpho工藝、Phoredox工藝、VIP工藝、SBR工藝、Phostrip工藝MSBR工藝、EADC工藝、ISAH工藝、改良的Phostrip工藝、CPSC工藝、JHB工藝等。
2.1.1 A/O工藝。20世紀(jì)70年代中期,美國(guó)Spector在研究活性污泥膨脹問題時(shí)研究開發(fā)了A/O工藝,是目前最為簡(jiǎn)單的生物除磷方法(圖1實(shí)線部分)。該工藝與Bardenpho脫氮工藝類似,在厭氧池中原污水或經(jīng)過預(yù)處理的污水與回流污泥混合,此工藝無需控制NO3-濃度。增加池深可防止O2進(jìn)入水底,從而保持良好的厭氧條件。一般厭氧區(qū)和好氧區(qū)的水力停留時(shí)間分別為0.5~1.0、1.0~3.0 h時(shí),磷和有機(jī)物的去除效果較高。脫磷效果決定于剩余污泥排放量,在二沉池中還難免有磷的釋放[7]。因此,城市除磷率約為60%,進(jìn)一步提高處理效率的空間不大。A/O工藝的釋磷效果在進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大時(shí)會(huì)受到影響,一般在設(shè)計(jì)采用A/O工藝時(shí),要求進(jìn)水中有較高易降解有機(jī)基質(zhì)的含量[12]。
2.1.2 A2/O工藝。即在A/O工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)缺氧區(qū)(圖1),并使好氧區(qū)中混合液回流至缺氧區(qū)使之反硝化脫氮。該工有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),水力停留時(shí)間長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定。在厭氧、缺氧、好氧3個(gè)不同的環(huán)境條件下,不同功能的微生物菌群有機(jī)配合協(xié)作點(diǎn),同時(shí)達(dá)到去除有機(jī)物、脫氮、除磷的目的。但該方法也具有一定的劣勢(shì),污泥齡和回流污泥中挾帶的溶解氧和硝酸鹽會(huì)影響除磷效果[5-6]。當(dāng)進(jìn)水總磷約為10 mg/L時(shí),除磷率一般為85%~90%。
2.1.3 SBR工藝。20世紀(jì)70年代,美國(guó)Irvine開發(fā)了一個(gè)間歇式活性污泥系統(tǒng),在同一個(gè)處理池中完成活性污泥的曝氣、沉淀、出水、排放和污泥回流過程。SBR法除磷脫氮效果好,占地少,造價(jià)低,耐沖擊負(fù)荷,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,可抑制絲狀菌膨脹。該工藝對(duì)自動(dòng)化要求高,因近年來自控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速,使依賴于自控系統(tǒng)的SBR工藝得到發(fā)展。
近年來,SBR工藝得到重視,在其基礎(chǔ)上又開發(fā)出了新工藝。如MSBR工藝,即改良型的SBR工藝,是在序批式反應(yīng)器的啟發(fā)下,由我國(guó)同濟(jì)大學(xué)和美國(guó)Aqua公司聯(lián)合開發(fā)的新型工藝。它是介于連續(xù)流和序批流之間的工藝模式,既保留了連續(xù)流工藝進(jìn)出水連續(xù)的特點(diǎn),又增強(qiáng)了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能,是一種高效、經(jīng)濟(jì)、靈活、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的新型污水處理技術(shù)[7]。由于該工藝中反應(yīng)池和沉淀池交替工作,并從下部進(jìn)水,使得沉淀后的下層污泥對(duì)進(jìn)水發(fā)生過濾和絮凝的作用,提高了除磷效果。我國(guó)深圳地區(qū)鹽田最早建成了采用MSBR工藝的12萬t污水廠,目前松江、無錫和太原等地也都建成了運(yùn)用改良工藝的污水處理廠,運(yùn)行情況良好。
為提高SBR工藝的脫氮除磷效果,人們又開發(fā)出了CAST工藝。該工藝最大的改進(jìn)是在反應(yīng)池前端增設(shè)一個(gè)選擇段,污水首先進(jìn)入選擇段與來自主反應(yīng)區(qū)的混合液混合,在厭氧條件下聚磷菌充分釋磷,為高效除磷創(chuàng)造了條件。在主反應(yīng)區(qū),混合液DO大部分時(shí)間內(nèi)控制在低于0.5 mg/L,污泥絮體的表面和體內(nèi)將分別形成好氧、厭氧的微環(huán)境,可同時(shí)硝化和反硝化。由于此環(huán)境的延續(xù)時(shí)間長(zhǎng),同時(shí)硝化、反硝化進(jìn)行充分,脫氮效果良好。另外,通過向SBR反應(yīng)器內(nèi)投加復(fù)合微生物制劑EM進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該法可高效地提高SBR工藝對(duì)氮磷的去除效果,且經(jīng)濟(jì)可行。
2.1.4 Bardenpho工藝。Barnard研究生物脫氮時(shí)發(fā)現(xiàn)反硝化過程進(jìn)行徹底時(shí)會(huì)有很好的除磷效果,在以生活污水為進(jìn)水的試驗(yàn)中,脫氮率為90%~95%。這種工藝廣泛應(yīng)用于加拿大、南非、美國(guó)。該工藝在除磷的同時(shí),其脫氮效果也比較好,由原水中的小分子有機(jī)物提供反硝化所需的碳源,并為后續(xù)的硝化反應(yīng)提供堿度,無需外加碳源和堿[5]。
Bardenpho工藝流程中(圖2),厭氧池1由于混合液回流R1中含有少量NO3-會(huì)消耗部分VFA,可能會(huì)抑制磷的釋放;而好氧池1的BOD濃度較高,使硝化不夠徹底;在厭氧池2中發(fā)生反硝化和進(jìn)一步釋磷,好氧池2徹底硝化和攝磷。
2.1.5 Phoredox工藝。即在Bardenpho工藝的基礎(chǔ)上增設(shè)一個(gè)厭氧發(fā)酵區(qū),將回流污泥與原污水或經(jīng)預(yù)處理的廢水在厭氧池內(nèi)完全混合,接下來是2組硝化和反硝化池。此工藝特別適應(yīng)于低負(fù)荷污水廠的生物除磷脫氮。在厭氧池內(nèi)聚磷菌利用原水中的低分子有機(jī)物釋放體內(nèi)的磷,在第一缺氧池內(nèi)利用原水中的碳源和回流液中的NO3-進(jìn)行反硝化,使硝態(tài)氮還原為氮?dú)?,去除BOD;氨氮氧化和磷的吸收都是在第一好氧池中完成。第二缺氧池則提供了足夠的停留時(shí)間,通過混合液的內(nèi)源呼吸進(jìn)一步去除殘余的硝態(tài)氮[5-6]。第二好氧池則是提供短暫的混合液曝氣,防止二沉池出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。
前面設(shè)置厭氧池進(jìn)行釋磷,可以避免回流液中含有的NO3-對(duì)聚磷菌釋磷的影響,能保證較好的除磷效果。在2組池內(nèi)完成了徹底的反硝化作用后,回流污泥中已無硝酸鹽和亞硝酸鹽。但運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)5段工藝并不能將硝酸鹽含量降低為零,第二缺氧池的單位容積反硝化速率低于第一缺氧池,對(duì)回流污泥挾帶的硝酸鹽除磷效果有明顯的不利影響。因此,去除第二級(jí)缺氧和曝氣,并加大第一缺氧池容積,可以得到最大的脫氮效果,從而產(chǎn)生了改進(jìn)的Phoredox流程(圖3)。
2.1.6 Phostrip工藝。即把生物除磷和化學(xué)除磷法相結(jié)合的一種除磷工藝(圖4),主流部分為常規(guī)的活性污泥曝氣池,回流污泥的一部分(進(jìn)水流量的10%~20%)被分流到專門的厭氧池,污泥在厭氧池中通常停留8~12 h,聚磷菌則在厭氧池中釋磷。脫磷后的污泥回流到曝氣池中繼續(xù)吸磷。含磷上清液進(jìn)入化學(xué)沉淀池,然后用石灰進(jìn)行處理,石灰劑量取決于廢水的堿度,在污泥回流路徑上完成沉淀除磷[12]。Phostrip工藝,出水總磷濃度低于1 mg/L,大大減少了藥劑的投加量和化學(xué)污泥量,而且受進(jìn)水BOD濃度影響較小。
2.1.7 UCT工藝。20世紀(jì)70年代,南非Care Town大學(xué)研究生物除磷時(shí)發(fā)現(xiàn),Phoredox流程中污泥直接回流到厭氧區(qū),不可避免地帶有NO3-,不利于厭氧區(qū)的反應(yīng)進(jìn)程。為保證厭氧區(qū)真正厭氧,改污泥回流到缺氧區(qū),然后再由缺氧區(qū)將混合液回流到厭氧區(qū)(圖5)。該工藝缺氧段發(fā)生反硝化,硝酸鹽大部分還原為N2,出水回流液的NO3-濃度非常低,可促進(jìn)溶解性BOD轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物,提升厭氧區(qū)的厭氧條件,有利于釋磷,從而提高除磷效果[6]。
研究發(fā)現(xiàn),除磷效果受水質(zhì)、水量的影響很大,且UCT工藝可承受的進(jìn)水TNK/COD>0.08。當(dāng)進(jìn)水TNK/C0D超過0.12~0.14時(shí),為了防止NO3-進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū),必須減小混合液回流比,即必須延長(zhǎng)反硝化時(shí)間,但為保證活性污泥在二沉池中具有良好的沉降性能,此回流比不能太小。為解決此矛盾,產(chǎn)生了改進(jìn)的UCT工藝(圖6)。此流程將缺氧區(qū)一分為二,二沉池污泥回流到第1個(gè)缺氧池,消除了NO3- 對(duì)厭氧池的干擾;然后由該反應(yīng)池將含有較多溶解性VFA(小分子簡(jiǎn)單有機(jī)物)的混合液回流到厭氧池,保證了厭氧池中厭氧釋磷的條件;第1個(gè)缺氧池從曝氣池得到回流混合液,目的是滿足這個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的反硝化條件。一方面,該流程無須嚴(yán)格控制從曝氣池到缺氧池的回流比,運(yùn)行簡(jiǎn)單;另一方面,基本解決UCT工藝存在的問題。UCT工藝和改進(jìn)的UCT工藝是目前各國(guó)應(yīng)用最廣泛的流程[5,12]。
2.2 DPB除磷工藝
在單污泥系統(tǒng)中,同一懸浮污泥箱中同時(shí)存在非聚磷菌、異氧菌、DPB及硝化菌,共同經(jīng)歷厭氧、缺氧和好氧環(huán)境。在傳統(tǒng)的污泥低溫條件下,達(dá)到完全硝化的時(shí)間很長(zhǎng)(SRT>15 d),大量的有機(jī)物被消耗,同時(shí)因反硝化菌和聚磷菌互相爭(zhēng)奪有機(jī)物而出現(xiàn)污泥膨脹。為避免產(chǎn)生該類問題,提出了把硝化菌獨(dú)立于DPB固定在膜生物反應(yīng)器或好氧硝化SBR反應(yīng)器中的工藝。較典型的雙泥系統(tǒng)有A2NSBR工藝和Dephanox工藝等,單泥系統(tǒng)有BCFS工藝[13]。
2.2.1 A2NSBR工藝。由A2/O-SBR反應(yīng)器和N-SBR反應(yīng)器組成,是一種新型的雙泥反硝化除磷工藝。2個(gè)反應(yīng)器的活性污泥完全分開,只將各自沉淀后的上清液相互交換。N-SBR反應(yīng)器主要起硝化作用,A2/O-SBR反應(yīng)器主要去除COD和進(jìn)行反硝化除磷脫氮。
在A2NSBR工藝中,硝化菌與DPB完全分離,在缺氧條件下實(shí)現(xiàn)反硝化除磷。其構(gòu)造模式避免了傳統(tǒng)脫氮除磷工藝中反硝化菌和DPB 2 種細(xì)菌泥齡的差異,也避免了競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)物[6,13]。硝化反應(yīng)為硝化菌和DPB創(chuàng)造了各自最佳的生長(zhǎng)環(huán)境,SRT可根據(jù)實(shí)際要求而改變,所需的最小SRT不再是反硝化除磷過程的控制因素,因而可以實(shí)現(xiàn)完全的硝化和反硝化除磷。雙級(jí)工藝采用后置反硝化,與單級(jí)工藝相比,可以避免從好氧池向缺氧池大量回流污泥,理論上的除磷效率可達(dá)100%。
2.2.2 Dephanox工藝。1992年,Wanner率先開發(fā)出第1個(gè)以厭氧污泥中PHB為反硝化碳源的工藝,取得了良好的除磷脫氮效果。之后據(jù)此提出了具有硝化和反硝化除磷雙泥回流系統(tǒng)的Dephanox除磷脫氮工藝(圖7)。
進(jìn)水和回流污泥完全混合后進(jìn)入?yún)捬醭?,DPB吸收易于降解的有機(jī)底物進(jìn)行PHA儲(chǔ)備,同時(shí)大量釋磷;混合液隨后進(jìn)入中間沉淀池進(jìn)行泥水分離。富集氨氮的上清液直接進(jìn)入側(cè)流好氧固定生物膜反應(yīng)池中進(jìn)行硝化反應(yīng);而含有大量有機(jī)物的DPB沉淀污泥,橫跨同定膜反應(yīng)池與從好氧同定生物膜反應(yīng)池流出的硝化液一起進(jìn)入缺氧懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)池內(nèi),通過利用氧化DPB在厭氧池儲(chǔ)備的PHA放出的能量,以NO3-作為電子受體反硝化除磷,然后混合液進(jìn)入曝氣池利用O2作為電子受體繼續(xù)除磷,同時(shí)氧化DPB細(xì)胞內(nèi)殘余的PHA,使其在下一循環(huán)中發(fā)揮最大的放磷和PHA儲(chǔ)備能力[12]?;旌弦鹤詈筮M(jìn)入二沉池中完成泥水分離,將上清液排放,部分含有大量DPB的污泥回流進(jìn)入?yún)捬醭?,排出剩余污泥。該工藝能有效解決除磷系統(tǒng)反硝化碳源不足的問題,降低剩余污泥量和系統(tǒng)的能耗。
2.2.3 BCFS工藝。荷蘭的Delft工業(yè)大學(xué)研發(fā)了一種改進(jìn)的UCT-BCFS工藝(圖8)。在UCT工藝基礎(chǔ)上增設(shè)2個(gè)反應(yīng)池,即接觸池和混合池;增加2個(gè)混合液循環(huán)Q1和Q3,接觸池內(nèi)是厭氧條件,一方面使回流污泥中的硝酸鹽氮被迅速反硝化脫除,有效防止絲狀菌引起的污泥膨脹;另一方面可使回流污泥和來自厭氧池的混合液在池內(nèi)充分混合并吸附剩余的COD?;旌铣氐牡脱醐h(huán)境,可最大程度地保證污泥再生,而不影響反硝化或除磷,容易控制SVI值,最大程度地創(chuàng)造DPB的富集條件,利用DPB而獲得最少的污泥產(chǎn)量[13]。
為防止硝酸鹽氮和氧的進(jìn)入,UCT原有的內(nèi)循環(huán)Q2可分別維持一個(gè)較嚴(yán)格的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)。新增的循環(huán)Q1可增加硝化或同時(shí)反硝化的機(jī)會(huì),從而獲得良好的出水氮濃度。Q3具有補(bǔ)充硝酸鹽氮的作用,可輔助回流污泥向缺氧池。該工藝的出水水質(zhì)較好,能夠保證TP≤0.2 mg/L、TN≤5 mg/L。
3 結(jié)語
綜上所述,生物除磷技術(shù)是一種高效生物凈化過程,其中PAO是利用聚磷菌的嗜磷特性除磷,使之在符合其生長(zhǎng)代謝的厭氧、好氧環(huán)境交替的條件下,吸取廢水中各種形式的磷(尤其是磷酸鹽形式)。目前,國(guó)內(nèi)外加大了對(duì)生活污水生物除磷技術(shù)的研究并取得了進(jìn)展,只要嚴(yán)格控制除磷過程中的限制因素,就會(huì)明顯提升除磷效率。在目前生物除磷法和化學(xué)除磷法有較大進(jìn)步的情況下,生化除磷法將會(huì)成為未來污水除磷的主要方式。
反硝化除磷過程由于DPB使反硝化和吸磷在缺氧區(qū)相結(jié)合,具有COD需求量最小,節(jié)省下來的COD通過厭氧消化等作用,可以還原產(chǎn)甲烷量;能量消耗最小,如氧氣量需求減少等;污泥產(chǎn)生量最少。整體上具有高效能、低能耗、二次污染少等特點(diǎn)。尤其是雙泥工藝在優(yōu)越的N/P比條件下,除磷率理論上接近100%??梢奃PB反硝化除磷對(duì)于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
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【關(guān)鍵詞】生物實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)材料;情感體驗(yàn)
《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》所提出的新階段生物課程基本理念依然是:面向全體學(xué)生、提高生物科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。人類的不斷探究不僅發(fā)展了生物科學(xué),也啟示教師在教學(xué)實(shí)踐中重視實(shí)驗(yàn)探究。眾所周知,生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),它的每一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)都是科學(xué)家長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果。生物學(xué)知識(shí)體系的形成過程也就是科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究過程。未來生物學(xué)的發(fā)展也主要依賴于探究過程的進(jìn)一步深入。正是基于以上這些認(rèn)識(shí),課程標(biāo)準(zhǔn)和教材中都安排了相當(dāng)數(shù)量的實(shí)驗(yàn),足以見得實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的重要性。在教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)只有教師設(shè)計(jì)的探究實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便易行、符合學(xué)生特點(diǎn)又不失其科學(xué)性才能引導(dǎo)學(xué)生更大膽的嘗試實(shí)驗(yàn)探究。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué),這里提出一些筆者在使用人教版生物學(xué)教材,貫徹新課改思想的過程中關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的一些探索體會(huì)。
一、實(shí)驗(yàn)材料用具經(jīng)濟(jì)、有效
鑒于我國(guó)是人口多、學(xué)生多、班級(jí)多,并且近幾年教材內(nèi)容更新較快,多數(shù)學(xué)校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和相應(yīng)的儀器設(shè)備還處在較低的水平或更新較慢,因此提倡實(shí)驗(yàn)低成本、簡(jiǎn)單易行尤為重要。本教材的實(shí)驗(yàn),除顯微鏡外,教材用具都是非常低廉的。即便如此,筆者還是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)了多種實(shí)驗(yàn)材料用具的代用品。這樣不僅降低了實(shí)驗(yàn)成本,還提高了試驗(yàn)質(zhì)量。例如《探究光對(duì)鼠婦生活的影響》實(shí)驗(yàn)材料用具中鐵盤、紙板和玻璃板既不容易收集整理,成本也相對(duì)較高,所以發(fā)動(dòng)學(xué)生將家里的閑置鞋盒改造,為實(shí)驗(yàn)所用。具體做法:將鞋盒的一側(cè)盒蓋從中間剪開向下折入盒中并與盒底垂直。由于鞋盒較高,所以鼠婦不會(huì)爬出,這樣就節(jié)省了玻璃板。另外,還有一半盒蓋沒有剪去,所以可起到紙板的擋光作用。這樣做還有一個(gè)好處:折入盒中的盒蓋可以將盒子的兩邊分割成光線對(duì)比明顯的兩個(gè)空間(靠近盒底處不能分割開),更能體現(xiàn)出對(duì)照實(shí)驗(yàn)中的變量,一箭雙雕。
教材中種子萌發(fā)條件的探究實(shí)驗(yàn),用的是普通廣口瓶,也可以換用其他用具,如玻璃杯等。教師只要認(rèn)同這個(gè)道理,就能夠在低成本實(shí)驗(yàn)上做出許多創(chuàng)造。
二、實(shí)驗(yàn)中突出情感體驗(yàn)
新課程理念特別注意教育學(xué)生愛護(hù)生物。通常生物實(shí)驗(yàn),都要使用生物材料,所以教師首先應(yīng)該以身作則不采集野生動(dòng)植物作為實(shí)驗(yàn)材料或不傷害它們,這既是愛護(hù)生物資源,也是一種情感教育。這冊(cè)教材中涉及鼠婦等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,也應(yīng)該特別提醒學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中愛護(hù)它們,并且在實(shí)驗(yàn)完畢將其放歸大自然。在本冊(cè)教材中筆者還適當(dāng)增加了一些實(shí)驗(yàn)。例如在《植物的生長(zhǎng)》一節(jié)中增加了實(shí)驗(yàn)《做植物醫(yī)生》,其中要求學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)診斷給其提供的植物的無機(jī)鹽缺乏癥,這樣不但鞏固了所學(xué)知識(shí),而且增強(qiáng)了學(xué)生保護(hù)植物乃至生物圈的責(zé)任感。整個(gè)課程標(biāo)準(zhǔn)沒有要求采集和制作動(dòng)植物標(biāo)本以及解剖動(dòng)物,也是出于同樣的考慮。另外,在實(shí)驗(yàn)中改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法及材料時(shí)還應(yīng)主動(dòng)邀請(qǐng)學(xué)生參與討論,這也有利于增強(qiáng)他們的主人翁責(zé)任感。我們還可以采用模擬實(shí)驗(yàn),如模擬血型鑒定的實(shí)驗(yàn)。情感化的實(shí)驗(yàn)不僅可以激發(fā)教師不斷創(chuàng)新,還可以更大程度的讓學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力,培養(yǎng)他們的愛心。
三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)、合理
實(shí)驗(yàn)包含著豐富的技能訓(xùn)練,這里的技能,不單單是指操作技能,如顯微鏡的操作等,更重要的是科學(xué)探究的方法和技能。因此要特別強(qiáng)調(diào)如控制變量,設(shè)計(jì)對(duì)照,量的檢測(cè),數(shù)據(jù)的整理、分析及表示方式,以及書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。對(duì)于本教材中的某些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和探究活動(dòng),如《探究光對(duì)鼠婦生活的影響》《觀察人的口腔上皮細(xì)胞》《探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件》等,教師應(yīng)主動(dòng)將實(shí)驗(yàn)課堂還給學(xué)生,由學(xué)生設(shè)計(jì)方案、討論其合理性、完成方案,教師只需要組織學(xué)生進(jìn)行探究,并及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣做可以給學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練,也可以強(qiáng)化技能的訓(xùn)練,也可以說和過去實(shí)驗(yàn)的要求重在驗(yàn)證有顯著的差別。另外,教師還可以將一些實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)也交給學(xué)生去做,既培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,又增強(qiáng)了他們的創(chuàng)新熱情。
教學(xué)中教師不僅要教學(xué)學(xué)生如何去“學(xué)科學(xué)”“愛科學(xué)”,而且還要教會(huì)學(xué)生如何去“做科學(xué)”,即通過實(shí)驗(yàn)探究去發(fā)展科學(xué),去認(rèn)識(shí)自然界的未知領(lǐng)域。這樣通過學(xué)生動(dòng)手,一方面使他們能學(xué)到科學(xué)研究的一些基本方法,養(yǎng)成科學(xué)研究的一些基本素質(zhì),另一方面又使他們能親自體驗(yàn)到探索自然界的快樂,激發(fā)他們投身科學(xué)的理想和志趣,而且也讓他們更加熱愛賴以生存的環(huán)境。
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采用調(diào)查問卷和理論考核成績(jī)來評(píng)價(jià)教學(xué)效果。理論考核分兩次,一次是針對(duì)CMT教學(xué)內(nèi)容在對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組展開測(cè)驗(yàn),題型包括選擇題、填空題、問答題和綜合題。前三種題型主要考察學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,共80分,綜合題一道,分值為20分,目的是考察學(xué)生分析問題及綜合運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。第二次是面向全校2011級(jí)學(xué)生的期末理論考核,均是傳統(tǒng)考試題型,總分100分,主要考察學(xué)生對(duì)書本內(nèi)容的掌握情況。1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析處理兩次的理論成績(jī),數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用u檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1調(diào)查問卷分析
調(diào)查全部在實(shí)驗(yàn)組學(xué)生中展開,共匿名發(fā)放問卷100份,回收100份,回收率100%。結(jié)果表明,CMT的引入讓學(xué)生明白了基礎(chǔ)知識(shí)在臨床中的運(yùn)用,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,更重要的是提高了他們對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通能力,這正是應(yīng)試教育下的學(xué)生最缺乏的學(xué)習(xí)能力之一,見表1。
2.2理論成績(jī)分析
由表2得知,在CMT教學(xué)內(nèi)容測(cè)試中實(shí)驗(yàn)組對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度明顯優(yōu)于對(duì)照組(u=2.48,p<0.05),說明CMT教學(xué)法提高了實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了他們的求知欲,培養(yǎng)了其學(xué)習(xí)能力和方法,從而對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)掌握地更加牢固,表3的期末理論考試成績(jī)亦證實(shí)了這一點(diǎn)(u=3.72,p<0.01)。在綜合能力測(cè)試方面,實(shí)驗(yàn)組同樣表現(xiàn)優(yōu)秀,其綜合運(yùn)用知識(shí)分析和解決問題的能力明顯優(yōu)于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=10.2,p<0.01)。
3討論
生物化學(xué)是一門重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課,起著承前啟后的作用,學(xué)好它可以幫助醫(yī)學(xué)生更好地掌握和理解臨床上各種疾病發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制及其治療原理,但因其知識(shí)點(diǎn)繁雜、枯燥,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏和效率低下,歷來被醫(yī)學(xué)生認(rèn)為是較難學(xué)習(xí)的課程之一[4]。對(duì)醫(yī)學(xué)生來說,沒有比臨床病例更能引起其學(xué)習(xí)興趣,因此我們將CMT引入生物化學(xué)教學(xué),通過不斷摸索與實(shí)踐,取得了一定的效果,積累了一些經(jīng)驗(yàn),總結(jié)如下:
3.1教學(xué)案例的難度應(yīng)符合學(xué)生的綜合能力
典型性CMT要求的教學(xué)案例是從臨床搜集的真實(shí)的復(fù)雜病例[5],對(duì)于醫(yī)學(xué)知識(shí)掌握甚少的大一學(xué)生來說,即使在教師引導(dǎo)下也很難就復(fù)雜的臨床病例做出準(zhǔn)確的分析,最終必然會(huì)因?yàn)槌鰧W(xué)生的學(xué)習(xí)能力而使教改流于形式。鑒于此,我們所采用的病例都是授課教師根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容自己編寫的,擯棄了過多的干擾因素,適當(dāng)降低案例的難度,同時(shí)保證其真實(shí)度和有效性。此外,為了提高教學(xué)質(zhì)量,對(duì)需要教科書以外知識(shí)較多的病例,我們同時(shí)指定相應(yīng)的參考書,減輕了學(xué)生的課下負(fù)擔(dān)。實(shí)踐表明,以上措施使得大部分學(xué)生均能參與課堂教學(xué),課堂氣氛活躍。
3.2CMT盡量不要在新授課中引入
目前的文獻(xiàn)資料顯示,CMT在臨床課程中均是在新授課中應(yīng)用,先由學(xué)生課下預(yù)習(xí)、自學(xué)或者查閱資料來分析問題,課上在教師的指導(dǎo)下通過問題的一步步解決來學(xué)習(xí)新知識(shí)。我們開始也借鑒上述方法,但遺憾地發(fā)現(xiàn),有能力參與課堂教學(xué)的學(xué)生甚少,教學(xué)氣氛慘淡。我們轉(zhuǎn)而在學(xué)完相關(guān)章節(jié)后引入臨床病例,將其中的知識(shí)點(diǎn)甚至是已學(xué)的跨課程知識(shí)融入到教學(xué)病例中,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)能力和臨床思維能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程的興趣和靶向性。這才是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程引入CMT教學(xué)的主要目的。表1的調(diào)查問卷結(jié)果同樣證明了這一點(diǎn)。
3.3教師的綜合素質(zhì)決定了CMT教學(xué)質(zhì)量
【關(guān)鍵詞】導(dǎo)入 發(fā)言 走進(jìn)教材 思考
每逢丹桂飄香的好季節(jié),就是新學(xué)期的開始,看著那一個(gè)個(gè)可愛活潑的初一新生,心里真是特別的激動(dòng)和開心。與其說開學(xué)是學(xué)生焦慮綜合癥的開始,倒不如說是老師們不適應(yīng)的開始。如何在新學(xué)期的第一課讓激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,讓學(xué)生喜愛自己的課,一直是困擾老師們的一個(gè)難題。下面我針對(duì)如何上好初中生物第一課談一談自己的想法。
一、在上課之前,導(dǎo)入是非常重要的,俗話說良好的開始是成功的一半
一個(gè)優(yōu)秀的教師常常會(huì)利用1-2分鐘的時(shí)間巧妙引入課題,吸引學(xué)生的注意力。一節(jié)新課,尤其是初中生物的第一課,如能通過主意新穎、出人意料、富有情趣的引入,學(xué)生就能產(chǎn)生濃厚的興趣,關(guān)注所要學(xué)的內(nèi)容,并從此喜愛生物課。例如:教師在講授《致同學(xué)—走進(jìn)生命科學(xué)》時(shí),可以利用多媒體播放一些鳥語花香的視頻,然后提問學(xué)生:“其中的鳥兒、花草樹木都有生命嗎?大家坐的椅子和用的書本有生命嗎?”學(xué)生通過思考一下子就能明白原來生物都是有生命的。接著教師可以再分別播放一段關(guān)于種子發(fā)芽、植物開花和動(dòng)物繁殖(家貓生小貓)的視頻,讓學(xué)生體會(huì)生物學(xué)主要是研究生物體的生命現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)。這樣一導(dǎo)入,學(xué)生的參與心里就被充分調(diào)動(dòng)起來了,課堂氛圍自然就熱情高漲起來。
二、教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生多發(fā)言
我覺得目前普遍存在這樣一種現(xiàn)象:初一的學(xué)生其實(shí)還很天真、很自主、很想上課表達(dá)自己的觀點(diǎn),可是很多老師為了控制課堂紀(jì)律混亂常常鎮(zhèn)壓或打擊學(xué)生的積極性。到了初二,上課舉手發(fā)言的學(xué)生越來越少,到了初三幾乎沒有學(xué)生愿意發(fā)言了。所以教師應(yīng)該還給學(xué)生更多的時(shí)間去思考和發(fā)言。最近我有幸聽了一位出國(guó)培訓(xùn)回來的老師的講座,其中給我印象最深的是有關(guān)英國(guó)中學(xué)的教學(xué)課堂時(shí)間分配理念,他們非常地重視教學(xué)課堂中老師和學(xué)生的時(shí)間比例,他們提倡TTT20%(教師講話時(shí)間)和STT80%(學(xué)生講話時(shí)間)。因此我覺得開學(xué)初的第一堂生物,教師通過引入生物概念以及研究的方向以后,寶貴的時(shí)間都應(yīng)該留給學(xué)生,讓學(xué)生看圖說話和聯(lián)系生活實(shí)際舉例,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,最后師生共同得出總結(jié):生物與我們的生活事息息相關(guān)的,它為我們提供了生存的基礎(chǔ)。
三、教師要充分利用教材中的素材,通過組織學(xué)生討論、交流,使學(xué)生真正地走進(jìn)教材
“生物在給我們提供生存基礎(chǔ)的同時(shí),還在生產(chǎn)和生活中,給了我們哪些啟示呢?接著教師可以利用教材中的圖片引入仿生學(xué),仿生學(xué)——模仿生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的基本原理,制造全新的或改善已有的機(jī)械、儀器、建筑、工藝等方面的科學(xué)。例如:生活在海洋中的腔腸動(dòng)物,如海蜇、水母等,有一套預(yù)測(cè)風(fēng)暴的報(bào)警裝置――鈣質(zhì)平衡石,人們模仿這些裝置,設(shè)計(jì)制造的風(fēng)暴預(yù)警儀器,能提前15小時(shí)預(yù)報(bào)風(fēng)暴,并能指示方向。模擬蒼蠅的翅膀及其運(yùn)動(dòng)模式,制造出微型飛行器,可用于災(zāi)難救援、電子偵察等。模擬蟑螂的運(yùn)動(dòng)方式制造出的機(jī)械蟑螂,有望在太空探索或排除地雷方面起重要作用。北京車站大廳是仿蛋殼、龜殼的薄殼結(jié)構(gòu)。緊接著,教師可以再介紹一些比較高水平,高科技的例子。例如:細(xì)胞核移植技術(shù)、轉(zhuǎn)基因食品、試管嬰兒、袁隆平與雜交水稻、生態(tài)農(nóng)業(yè)(果園養(yǎng)雞)等。教師可以選擇一個(gè)讓學(xué)生討論,例如“轉(zhuǎn)基因食品”,其實(shí)在市場(chǎng)上,我們購(gòu)買的很多食用油和水果蔬菜都是轉(zhuǎn)基因的,譬如說:金龍魚的轉(zhuǎn)基因大豆油、轉(zhuǎn)基因的玉米油、水果店里暢銷的圣女果(小番茄)、菜市場(chǎng)里轉(zhuǎn)基因的生菜等。教師可以利用多媒體展示圖片和相關(guān)資料給學(xué)生視覺上的震撼,甚至還可以讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),有計(jì)劃地進(jìn)入各大超市和菜場(chǎng),做一些簡(jiǎn)單的實(shí)地考察,真正地利用生物課所學(xué)習(xí)的知識(shí)去感受生活、從實(shí)踐中更好地學(xué)習(xí)生命科學(xué)。
四、教師還應(yīng)該給學(xué)生留些思考的懸念
雖然人類憑借自己的智慧,揭開了一個(gè)個(gè)生命之謎,但人類對(duì)生命的奧秘還“知之甚少”,還面臨著許多難題。例如:我們能找到“第二個(gè)地球”生存嗎?人長(zhǎng)生不老嗎?人類什么時(shí)候能夠戰(zhàn)勝各種癌癥?轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體有害嗎?當(dāng)然,人類社會(huì)還面臨著人口增長(zhǎng)、環(huán)境污染、資源匱乏、疾病危害以及生態(tài)平衡被破壞等問題和挑戰(zhàn),這些問題的解決很大程度上都必須依賴于生命科學(xué)。通過一番這樣的語錄,教師可以充分調(diào)動(dòng)起了學(xué)生走進(jìn)生命科學(xué)殿堂的興趣,為以后的生物課學(xué)習(xí)做了良好的鋪墊。
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級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
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