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关键词:实验教学;改革创新;应用生物科学
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0013-02
应用生物科学(食药用菌方向)专业2009年于吉林农业大学农学院成立,目前全国各高校中尚没有相近的专业,属于新升起的朝阳专业。应用生物科学专业是一个多学科、宽口径的应用性专业,具有广阔的发展前途。招生和培养按理学学位和农学学位二类进行。强调开放式选课,重视学生的基本技能训练。本专业以生物技术、生物信息等高新技术在农业生物、昆虫、微生物上的应用为目的,培养和造就能从事生物资源利用、食品、医药、生物资源开发、环境保护等相关领域的技术与设计、应用与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才。此专业培养计划要求培养动手能力和社会实践能力较强的社会需求性人才,因此,实验教学在整个教学环节中占有较为重要的地位。
实验教学是理论教学的进一步延伸、应证和巩固,重在培养学生实验操作技能以及发现、分析和解决问题的能力[1-4],目前的实验教学仅仅局限于辅助教学形式,对学生的综合性、创造性和研究性等方面训练不够[5,6]。为提高学生的全面动手能力,社会实践能力,创新创造能力,对本专业实验教学进行了以下几点改革,并初见成效。
一、应用生物科学(食药用菌方向)专业实验课教学现状
教学模式是教学系统诸要素相互作用而形成的相对稳定的范式结构,它既包含着一定的教学理论,又包含一套行之有效的操作程序。其中,教学模式的操作程序还包括教学过程、教学方法和组织形式等具体安排,它是实现教学目标追求的具体途径[1]。杜威的“做中学”教学模式,以及现代的建构主义理论均强调学生不是信息的被动接受者,而是意义的主动建构者。所以在实验教学中,我们应该注重学生原有的经验和主体,引导学生主动地思考,积极地参与到整个实验过程中,提高他们的实践能力
二、应用生物科学(食药用菌方向)专业实验课具体的改革实施细则
1.让学生走近自然,走进自然,上专业的“第一课”。应用生物科学(食药用菌方向)实验课是让学生认识菌物界,了解食药用菌生境、习性,熟悉菌种制作和一些常见的食药用菌的栽培制作等。启发式实验教学能够激发学生学习的激情,促使学生带着浓厚的兴趣去学习理论课程。因此开展专业实验教学课程之前安排一次野外实习[7],让学生亲自去采集菌物,给菌物照相,认知和感受菌物世界。通过与小小的蘑菇接触,老师生动有趣的讲解,能够有效激发学生学习的积极性,提高学生对专业的热爱程度。
2.走进食用菌企业,了解食用菌的规模化生产。野外实习后,安排学生走进食用菌企业观摩学习,使学生们了解食用菌的规模化生产的简单流程,了解从母种制作,二级种制作,三级种制作到蘑菇管理出菇的全过程,使学生了解到目前规模化生产的大概情况,使学生明白自己今后学习的实验课程在生产实际上的应用和重要性,增加他们的学习责任感。为今后本专业的理论教学和实践教学打下一个良好的基础。
3.规范专业实验计划和实验教学大纲。实验计划应明确规定实验名称、实验时间、实验目的、实验器材(包括设备、仪器、药品等),从而减少重复性,体现连贯性,实现整体性。它既可作为实验教学检查的依据,又是实验室建设的蓝本。制定实验教学大纲时,尽可能做到少单一性实验,多综合性实验;少验证性实验,多设计性实验;少演示性实验,多操作性实验[8-10]。为培养学生实际的动手能力,自我提出问题、分析问题和解决问题能力、创新能力,应开设综合性的试验。经过专业的基本操作技术和方法训练之后,结合着专业的特点,组合一些实验内容,让学生自己探索,自己思考,分小组后,各组独立操作完成。组合综合性试验内容必须具有探索性的有机组合,但综合试验也不宜过多。因此,我们根据专业的物力财力,尽可能多地安排设计综合性实验,培养学生的思维能力和认识能力。
4.走出课堂实验教学限制,汇报形式完成实验报告。实验教学不仅能够很好的配合理论教学,提高教学的质量,更重要的是能够培养学生的观察能力,实践动手能力,创新能力,实践和理论结合能力,分析问题能力等等。所以在教学中注意做到结合着应用生物科学(食用菌方向)专业的特定,制定相应的实验教学计划。例如,食药用菌栽培实验教学课程受到季节性的限制,只有让学生走出课时限制,改掉以往的只有实验课程才能做实验情况,使学生充分利用课余时间,继续进行实验教学的学习。结合理论课程开展定时和不定时的学习,将班级学生分成小组,选择每组所感兴趣的栽培品种,独立进行从母种制作,二级种制作,三级种制作到出菇管理整个生产过程。实验报告的形式以汇报的方式进行,每个小组汇报后其他的小组可以对自己不明白的或者感兴趣的问题进行讨论,任课老师给予指导。实验课程的成绩由各个小组间相互打分来评定实验报告的成绩。这种模式充分提高学生的学习积极性,增加学生的学习激情,调动他们学习的兴趣,让学生主动去思考,去实验,去发现问题到自发的去解决问题。
三、结语
应用生物科学(食药用菌方向)专业是新型的学科,不断在摸索中前进,实验课程的改革路程很长,务必积极探索和实践,才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力,改善实验条件是实验教学改革的成功保证。我们将孜孜以求,尽我们所能来促使专业实验课程教学上一新台阶。
参考文献:
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[3]全永富.建实验教学质量保障体系促培养学生创新能力[J].实验科学与技术,2007,5(1).
[4]广东,朱庆玲,陈艳婷.高职院校微生物学实验课教改初探[J].教材教法,2007,(2).
[5]马英玲.“森林病虫害防治”实验课教改初探[J].中国林业教育2000,(5).
[6]蔡婀娜,李夏兰,陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育,2000,(4).
[7]秦芸,张敏,成泽艳.“植物病理学”实验课教改初探[J].实验科学与技术,2004,1(4).
[8]汪建中.改革专业课实践教学,提高学生实际动手能力[D].实验技术与实验室管理论文集(下册),2002.
【关键词】我校;生物实验;教学现状;改革建议
生物科学是自然科学中的一门基础科学,大自然许多未解之谜将通过生物科学的发展一一揭晓。因此,在未来科学发展中生物科学将成为一门最尖端、最前沿科学。中学生物教学中的很多原理、结论都要通过实验来进行论证。生物学实验是学生获取生物知识的最有效手段之一。特别是在新课程改革背景下,生物实验对学生综合素质的提高,起到了无法替代的作用。但是由于各种原因,我国的生物实验教学起步较晚,以致出现重知识、轻实验,重理论、轻实践,以及学生“高分低能”现象至今仍相当严重。
为了更好地贯彻新课程教学理念,培养学生自主创新能力。本人通过调查了解并结合自身实践教学,对当前生物实验教学现状和存在的问题进行了初步的探究,并提出了几点针对性改革意见,希望能对改善我校生物实验教学有所帮助。
1. 我校生物实验课教学现状分析
1.1 领导、教师对实验教学作用认识不够。我校生物学教师对于《普通高中生物课程标准(实验)》的理念和目标没有很好的理解。超过三分之一的生物学教师认为新课改教材中安排的实验太多,影响教学进度的完成。在他们看来,实验只是用来巩固理论知识的一种方式,做实验只是完成任务。还有一部分的教师认为实验的作用不大,只是可以用来增加学生的学习兴趣。大多数生物学教师没有真正领悟新课标的内涵,教学观念没有更新,不能正确认识教材安排大量实验的意义。而且学校领导对于生物学实验教学的重视程度也不够[1]。
1.2 生物实验教学条件差,开设率低。我校在实验室、挂图模型标本、显微镜配备方面比较乐观,但是在仪器设备配备和实验材料供应方面以及实验员配备上存在严重不足。在实验经费投入上很少,以此导致很多实验由于在仪器设备和药品配备、实验材料供应上存在问题,不能正常开展。如低温诱导植物染色体数目、体验制备细胞膜的方法 、细胞大小与物质运输的关系、生物体维持pH稳定的机制开设率极低。开设率低与该实验花费时间比较长、课时不够、实验仪器不够、药品试剂缺乏、过程难以把握、实验成功率低等因素有关。而且学校实验室不对学生自由开放,这不利于培养学生的兴趣爱好和拓展学生的能力。
1.3 生物学实验课时短缺,教学方法陈旧。目前我校生物课的安排和采用的教学方法不容乐观,有很多地方需要改进。在课务安排上没有统一安排生物实验课,只是作为生物基础知识课堂教学的附带部分,随堂进行,时间上没有保障。在实验课座位安排上,比较刻板,按照班级座次来进行的,虽然方便管理,但不利于激发学生的积极性和引导学生的探究性。此外,实验教学方法比较陈旧,采用的依旧是教师先讲,学生照做的方法,学生在实验过程中只是以一个旁观者的身份来参与,而不是以一个探究者的身份来参与到实验中。整个过程下来,不需要思考,不需要探究发现,造成实验教学出现重结果、轻过程,重知识巩固、轻能力培养的现状。这与新课标提出的倡导探究性学习理念是相违背的。
1.4 实验教学评价方法单一。教学评价在教学中主要起反馈作用。实验评价不仅支配着教师采用何种教学模式、教学方法和教学方向,也制约着学生的实验动机、实验态度和进行实验所采取的策略。目前,中学实验评价一般采取两种方式:一是书面形式,为了考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握;二是操作观察,因为它简便、省时,但其局限性也是显而易见的,无论在形式上如何改进、在内容上如何调整,它都不能侧面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯,这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大,这种单一的考核很容易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯。
2. 生物实验教学改革对策及建议
2.1 改变观念,提高对实验教学认识。领导、教师要转变观念,建立以全面发展为基础,培养学生科学素质为重点的实验教学目标。对实验课地位及其与理论课关系的认识是摆脱实验教学困境的关键。新课程之所以安排了大量的实验,是因为实验在培养学生综合能力方面中有着举足轻重的作用,它是生物科学赖以形成和发展的基础,是学生获取知识和检验知识的重要媒介和手段,是提高学生生物科学素养的重要内容和途径[2]。学生在实验操作中会发现理论课上遇不到的问题,通过分析、反复尝试,寻找解决问题的方法。这一解决问题的过程对学生而言是一种综合性、和谐性的发展过程,其中,科学实验能力、解决实际问题能力、探索、创新能力均得到了发展,这些能力正是科学素质教育的核心。所以,实验课与理论课是相辅相成、缺一不可的。
2.2 学校应加大实验经费的投入和加强实验员队伍建设。没有充足的经费作保障,进行实验所需要的仪器设备、药品试剂和实验材料就没法满足。学校应该在现有的条件下,加大对实验经费的投入,建立完善的实验设施,为学生的发展提供最基本的条件。实验员的学历状况和业务素质水平也是影响实验开展的主要因素。没有好的专业知识背景和娴熟的实验操作技能做后盾,就没有扎实的实验指导水平。学校应该给他们多提供一些学习的机会,鼓励继续教育和在职进修,丰富相关知识,提高他们的实验准备和操作能力。切实改变实验员就是保管员的观念。有了完善的实验设施和专业素质过硬的实验员作保障,实验教学才能有效开展。
2.3 改变传统的实验教学模式。理论教学和实验教学在培养学生生物科学素养方面有各自不可或缺的作用,学校应该独立设置实验课,合理安排实验课和理论课的课时比例,保障实验教学的时间,提高实验的地位,给学生提供更多的实验操作机会。在实验课上,应该让每个学生都能参与实验的准备、实验计划的制定。这样有利于加深学生对实验过程的了解、实验作用的理解。鼓励学生自主对实验进行设计,在材料和方法上进行改进,培养学生独立发现问题和思考问题的能力。教师在实验课上,只是作为辅助者和指导者,不要过多的干预,给学生自由发挥和自主创新的余地[3]。让学生体验实验探究的过程及享受其中的乐趣。
2.4 改进实验评价方式。如何科学有效地评价学生生物实验是当前亟待解决的问题。对知识的评价基本上能够借助于笔试,但对其他方面的评价,仅靠笔试手段是有局限性的,是相当片面的。实验教学的评价就应既要考评学生对实验原理、实验结果和实验用具使用原理的理解,更要考评学生在实验过程中所体现的实验态度、实验能力。对实验成功与否的认定不仅限于是否得出实验结果,更重要的是参与了实验的过程。这是体现素质教育的根本思想。评价方式可以采用定性与定量评价相结合,过程考评与结果考评相结合。
生物实验能力是一种综合表现,任何一种评价方式都有其局限性。只有多种评价方式互相补充、综合运用才能全面、客观、准确地反映出学生实验的真实水平,才能体现生物实验教学目标。
如今高考模式的改变,物理、化学、生物三科合卷,在高考大纲中对实验的要求明显增加,在生物科试题中实验题的分数也占了很高的比例,所以就对生物实验教学质量有了更高的要求。我们今后在实验教学中应该实施创新能力教育,符合时代的要求。
参考文献
[1] 徐继林,胡位荣,陈学梅,江月玲. 新课标下广州市高中生物实验教学现状的调查分析,生物学通报2010:8
由于数学思想方法往往隐含在知识里,体现在知识的发生、应用过程中,因此教学中数学思想方法渗透与数学知识的教学应同步。数学思想方法的渗透就可以“润物无声”地进行。
刚刚执教了义务教育课程标准实验教科书三年级上册p126的一道思考题,让我感受颇深。
课开始之时,我告诉学生要用最快记录法,记下三层货架中洗发液的摆放情况(三层货架上洗发液的总克数相等),然后我开始读学生记录如下:
“第一层: 大 中小小小小小”
“第二层: 中中中小小小小小”
“第三层: 大小小小小小小小”
接着我组织学生一个名为“去掉相同的部分”的游戏。
请大家听口令:
(1)第一次从每一层中去掉相同的一瓶洗发液。
(2)第二次从每一层中再去掉相同的一瓶洗发液。
(3)重复五次后,同桌之间比较一下这五次去掉的“相同的一瓶洗发液”一样吗?你是怎样去掉的?请上讲台来展示一下吧!(此环节渗透“消元法”)
游戏进入第二环节,将体现“消元法”后的剩余洗发液进行对比,从而得出“大”“中”“小”瓶洗发液之间存在什么关系。
第一层:大中
第二层:中中中
第三层:大小小
学生自主探究后在小组内合作交流来验证结论的合理性,然后我又抽学生进行展示,展示后,我开始点拨引导,通过对比观察第一层与第二层得出大瓶等于两中瓶,观察第一层与第三层后得出“一中瓶等于两个小瓶”。
游戏进入第三环节,我给出小瓶洗发液的克数,让学生求出一中瓶和大瓶的克数。
至此,游戏结束。学生发现“消元法”原来并不深奥,数学思考题的解答也不再既“繁”又“难”了。数学思想方法的渗透也是如此的“润物无声”。
前不久,我们听了一位一年级数学教师执教的人教版义务教育教科书一年级下册《找规律——重复排列》一课。课初,教师创设变魔术贴图情景,依次变出了“花、叶、叶、花、叶、叶、花、叶、叶……”教师逐次“变出”花和叶并顺次贴在黑板上,同时让学生猜测下一次会“变出”什么图案。这样,学生在观察、猜测中发现了以“花、叶、叶”为一组不断重复出现,同时也体验到参与之乐,成功之愉。正在学生诽愤之时,教师及时强调本节课的要点,板书了《找规律——重复排列》并相机提问:“魔术中,什么在重复出现”从而突出了规律的“核心”。
正是因为课初教师的开门见山抓住实质,所以在本节课后来的环节中,学生对课件提供的丰富素材中物体按形状或颜色的重复出现不仅可以发现“规律”还可以表述(或圈出)“什么在重复出现”而且还会运用发现的简单规律确定后一项后其他缺失的项。
关键词栗实象;形态特征;生物学特性;危害特点;防治方法
栗实象鼻虫简称栗实象,又叫栗实象甲,是板栗的主要害虫之一。它以幼虫蛀食果实,严重威胁板栗生产[1],可通过营林措施,改善栗园环境条件,恶化害虫越冬基地,降低越冬虫口基数,或者采取捕捉成虫、温水泡杀幼虫、药剂熏蒸等措施进行防治[2,3]。
栗实象(Curculio davidi Fairmaire)分布于浙江、江苏、安徽、河南等地。以幼虫啃食板栗叶子,严重被害地区种子常在短期内被食一空,并诱致菌类寄生,以致采收后难以储存运销,造成巨大的经济损失。
1形态特征
(1)成虫。雌虫体长6~9mm,黑色。喙圆柱形,前端向下弯曲,褐色,有光泽,长6.5~11.0mm;触角从喙1/3处伸出。雄虫体长5~8mm,触角从喙1/2处伸出。触角膝状,柄节细长,静止时藏于触角沟内。复眼黑色,着生于喙的基部。前胸与头部连接处,前胸背板基部两侧,鞘翅上各有1个由白色鳞片组成的白斑。前胸背板密布刻点。鞘翅长为宽的1.5倍,其上有刻点10条。前胸及鞘翅的刻点均被有无色略透明的鳞片。鞘翅前缘近肩角处有一白色横条,臀角处有一略成钩形的白色斑纹;翅长2/5处有一白色横条,横条和斑纹均为白色鳞片所构成;翅的外缘有白色毛。腹部及足均覆有白色鳞片。腿节内缘近下方有齿1枚,肘节为3节,有爪1对。阳基端为瘦圆形。
(2)卵。椭圆形,长约1.5mm,表面光滑。初产时透明,近孵化时呈乳浊色,一端透明。
(3)幼虫。呈镰刀形弯曲,老熟幼虫体长8.5~12.0mm。乳白色至淡黄色。头部黄褐色,口器黑褐色,体多横皱,疏生短毛。
(4)蛹。灰白色,长7~11mm,喙伸向下方。
2生物学特性
栗实象2年发生1代,以幼虫在土内越冬。第3年6~7月在土内化蛹。成虫最早于7月上旬羽化,最迟于10月上旬羽化。8月(即板栗成熟前1个多月)出土。9月为产卵盛期。幼虫在种子内生活1个月。9月下旬至11月上旬,老熟幼虫陆续离开种子,入土越冬。
初羽化成虫先取食花蜜,以后才以板栗和茅栗的子叶、嫩枝皮为食,栗园中如混生茅栗,成虫多喜在茅栗上活动取食。成虫白天活动,颇敏捷,有假死性,日落后多栖息于栗叶重叠处,趋光性不强。成虫交尾后第2天即可产卵。产卵前,雌虫用喙在板栗球苞上刺孔,深达子叶表层,咬成1.0~1.5mm深近三角形或圆形的刻槽,约需30min再拔出喙将产卵管插入,产卵1粒,也有1次产卵3粒的,产卵部位多集中于果实基部。
3危害特点
由于发生期长,成虫从8月下旬至采收前数日均可产卵。在板栗接近采收时,多在果皮尚未转为红褐色的栗实上产卵,不在果皮已变为红褐色的坚硬的栗实上产卵。因此,卵多集中产于中熟品种及茅栗上。9月中、下旬,中熟品种采收后,即转移到重阳蒲、重阳红等晚熟品种上。10月上旬晚熟品种采收完毕,末期成虫多在栗园附近的茅栗上继续产卵、危害。
栗实象成虫喜在刺束短、稀疏、球肉薄的品种上取食和产卵。据在同一林中观察,刺束长达21.0mm、硬性密生的品种,如焦杂、密刺、早盔,被害率为5.50%~16.98%;而刺束长10mm、分布稀疏可见苞肉的,如薄壳、充良乡、珍珠蒲、烂头观音等,被害率则高达31.76%~68.17%。
不同品种成熟期迟早与被害程度大小有密切关系。成熟早的品种在一定程度上可避过成虫危害,如8月末9月初成熟的早熟品种处暑红,被害率在5%以下,而10月上旬成熟的品种重阳蒲、重阳红,则被害率高达44.27%~60.36%。
4防治方法
(1)选育抗虫品种。球果针刺密而长的品种(如焦扎)和早熟品种(如处暑红)被害较轻,还可进一步开展抗虫育种工作[4]。
(2)改善栗园环境条件。清除栗园周围的野板栗、茅栗;荒山上的野板栗要早行嫁接或加以清除,以减少野生寄主。栗实成熟后,及时采收,并拾毁落果,避免幼虫遗留在林内。
(3)恶化害虫越冬基地。板栗球果采收后,堆积在坚实场地上沤制脱粒,幼虫脱果后不能入土,可扫集消灭。对已集中入土的幼虫,可于第2年6~7月深翻15cm,消灭幼虫。
(4)捕捉成虫。利用成虫的假死性,在早晨露水未干时,在树下铺设塑料薄膜,轻击树枝聚杀[5]。
(5)温水泡杀。栗实采收后,立即剪除栗苞,浸入50~55℃温水中10~15min,杀死其中幼虫,浸后晾干,不影响种子发芽;或以25.8~38.7C/kg γ射线照射,既可杀死种实内害虫,又可保持水分,保鲜期可达6个月。
(6)药剂熏蒸。将新脱粒的栗实放在密闭条件下(容器、封闭室或塑料帐篷内),用药剂熏蒸。药剂处理方法如下:①溴甲烷。1m3栗实用药60g,处理4h;②二硫化碳。1m3栗实用药30mL,处理20h;③56%磷化铝片剂。1m3栗苞用药21g,1m3栗实用药18g,处理24h。
(7)药杀脱果入土幼虫。栗实脱粒场所进行土壤药剂处理,以消灭脱果入土越冬幼虫。通常用3%~5%辛硫磷颗粒剂,1m2用50~100g混合10倍细土撒施并翻耕,在幼虫化蛹前均可进行。
5参考文献
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[2] ZHANG G Q.Time-Space Dynamic Analysis About Event[J/OL].(2009-8-5).ScienceNet.cn,sciencenet.cn/blog/user_cont-ent.aspx?id=247630.
[3] ZHANG G Q.The Life-Earth Theory[J/OL].(2009-7-6).ScienceNet.cn,sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=242088.
摘要 立体定向放射外科治疗作为治疗头部良性病变及恶性肿瘤的一种方法,表现出十分理想的效果,其作用机理、治疗方法与常规放疗有很大的区别。本文从放射生物学角度对这一领域近年来的研究与进展作一综述。
关键词 立体定向放射外科 放射生物学
自Leksell于1951年提出放射外科的概念以来,世界各地大约已有2万多人接受过这种治疗。最初这种治疗工具是为功能性神经疾病而设计的,后来发现可适用于更多疾病的治疗,诸如动静脉畸形(AVM)、良性听神经瘤、脑膜瘤、垂体腺瘤以及脑转移瘤、恶性神经胶质瘤等。另有作者[1]报道治疗了室管膜细胞瘤、鼻咽腺瘤、胚组织瘤、松果体瘤、软骨瘤。其最初的生物学依据是单次高剂量、小体积照射脑部导致灶性坏死。随着1980年~1990年间几种新技术的发展、放射外科设备的进步,包括从回旋加速器产生的粒子束、多源60Co到加速器调整后的更大射野;同时由于影像学、物理学及自动化技术的进步,使得放射外科与适形放疗更加接近[2]。总之,这一新的治疗方法并不象最近20年来一些稍纵即逝的技术,它已引起众多学者对其临床疗效、安全性及治疗费用的广泛关注。我国近年来也逐步在引进更多的γ-刀和X线刀。本文拟从放射生物学的角度,对放射外科的动物实验研究及临床研究作一简要概述。
一、立体定向放射外科的动物实验研究
由于立体定向放射外科采用的是单次高剂量放射线损毁靶点以治疗不同颅内病变,临床应用于病人较慎重,并且由于取材较困难,临床关于组织病理变化的文献较少,因此动物实验对于解释正常组织及病理组织对立体定向放射外科治疗的放射生物学反应尤为重要。实验动物模型的建立是研究的基础,在此基础上需要深入研究的关键问题是如何确定最佳剂量点以及如何精确地确定靶点位置、靶体积等。为了确定立体定向放射外科用于正常脑组织的剂量反应关系,Kondziolka等[3]建立了一种正常大鼠脑模型,并以201个源的60Coγ-刀用4mm准直仪照射18只大鼠的大脑右前叶,单次剂量分别为30Gy~200Gy,每个剂量点2只大鼠。所有动物观察90天后处死并作组织学检查。这一期间各剂量点未发现动物有任何神经功能障碍,接受30Gy、40Gy、50Gy及60Gy照射的大鼠无病理改变,70Gy组偶见有皱缩的神经元,80Gy组可见有极少的动脉壁增厚,100Gy组的一只大鼠在靶体积内有明显的毛细血管内皮细胞退化和蛋白外渗,另一只有一4mm直径的坏死区。150Gy、200Gy组的4只大鼠均有局限性的脑坏死,星形细胞增生、水肿及微出血在靶区周围1~2mm均可见到。依据细胞、细胞间隙及对大鼠脑部集中一次高剂量照射的短期效应,建立了一种剂量反应关系。同时,Kondziolka等[4]建立了接种肿瘤后的实验动物接受立体定向放射外科治疗的模型。19只大鼠接种C6神经胶质瘤细胞14天后接受立体定向放射外科治疗,与对照组22只接种后的大鼠65天后对比观察。结果治疗组平均生存期为39.2天,对照组为29.4天(P=0.07)。治疗组6只大鼠(32%)而对照组仅1只大鼠生存了65天(P=0.07)。治疗组平均肿瘤直径小于对照组(P=0.001),而且肿瘤细胞少(P<0.001),光镜下显示细胞水肿(P<0.005),提示治疗有直接的细胞毒性反应。30Gy、40Gy、50Gy、70GyGy及100Gy各剂量点未观察到肿瘤反应差异。这种体内大鼠恶性神经胶质瘤模型对于评价高剂量集中照射的杀癌细胞效应具有一定的价值。
人肿瘤细胞裸鼠肾囊膜下移植模型已成为一种筛选抗癌药物的常规模型。Linskey等[5]亦建立了这种模型用于评价人听神经鞘瘤对立体定向放射外科治疗的早期反应。结果40Gy的移植后治疗组3个月后肿瘤体积比治疗后2周时下降明显,且优于10Gy和20Gy组。肿瘤表面血管分布减少亦较20Gy明显,10Gy组及对照组均无变化。组织学检查显示放射外科组小鼠含铁血黄素沉积与血管壁玻璃样变的发生率高于对照组,提示裸鼠肾囊膜下移植听神经鞘瘤对于立体定向放射外科治疗后听神经鞘瘤的体内放射生物学研究是一极佳的模型。
此外,由于单次高剂量照射,所以颅内靶点精确位置的确定极其重要,否则其放射生物效应会有很大不同,且极可能对正常脑组织造成极大损害。为此,Bova等[6]设计了一种适于对猫进行实验放射外科治疗的装置以研究其放射生物反应。原理为在Kopf立体定向头架的基础上增加一种“弧”装置,使放射源(直线加速器或60Co机)保持固定,动物平台等中心绕弧旋转。机械精确度的测试显示最大误差为0.15mm,可以精确确定靶位置。
二、立体定向放射外科的临床研究
立体定向放射外科最初为治疗功能性神经疾病而设计,目前这方面的研究仍在继续。Kihlstrⅹm等[7]研究了γ刀内囊切除术治疗难治性焦虑症后病人双侧内囊正常组织接受单次γ线照射后的神经放射性表现。最大靶点剂量为200Gy。照射后3~44个月系列CT扫描和MRI被用于随访观察。结果提示高剂量时观察到的组织反应、体积变化和时间过程比小的照射体积中观察到的更不易预测。因此,建议在将来应使用低的放射剂量和较小的体积。另外在用CT及MRI评价γ刀引起的损伤时应考虑时间因素。
近年来,立体定向放射外科越来越多地应用于脑部良恶性肿瘤的治疗。目前的研究较多集中于分割照射是否适用于立体定向放射外科。应用多次分割代替单次照射在立体定向放射外科治疗中可能有放射生物学的优势,但是立体定向放射外科分割照射比单次照射需要较大的靶体积。如果降低几何精确度和增加摆位的不确定性与多次分割照射有关,通过这样即可部分补偿放射生物学增益。Lo等[8]为估计分割照射脑肿瘤的潜在治疗增益,评价增加摆位不确定性在潜在增益方面的效应,采用生物有效剂量(BED)、依据LQ模式对不同治疗计划的治疗效果定性分析。其中治疗增益(TG)被定义为肿瘤的BED与同一正常脑BED在多次分割及单次治疗的比值,结果分割治疗的TG随分割次数增多而增加,随单次剂量增大而减小。在1~10的分割次数中,TG在单次剂量点为20Gy、30Gy、40Gy时分别为1.40、1.32、1.27。另外,TG在最初的几次分割中更明显。如果体积增大,则分割的增益减弱。从单次剂量的靶体积2cm增加到分割治疗的2.3cm时,TG从1.19、1.11降到1.06。研究认为,分析分割放射的治疗增益时应考虑增加摆位不确定性在分割治疗中的影响。
Simonov等[1,9]采用Leksell立体定向头架和Leksellγ刀以分割方式(2~6天)治疗48例初治病人,研究了立体定向放射外科分割照射的可行性。研究中应用LQ模式分析等剂量效应关系,并考虑肿瘤的放射生物学、肿瘤体积、周围重要脏器的损伤及其他因素。结论提示Leksellγ刀进行立体定向分割照射是一种非常准确可行的治疗方法。在另一项38例各类病人的研究中,总的分割剂量20Gy~60Gy,肿瘤周围剂量为12Gy~30Gy。病人可耐受Leksell头架接受2~5天的治疗,没有病人出现并发症,并且肿瘤周围脑组织受量最小。
随着立体定向放射外科研究的进展,X线刀越来越多地开始应用于肿瘤治疗。Luxton等[10]研究认为最终X线刀可照射>30mm的病灶,但其精确度较γ刀略差。
【关键词】理想化方法 理想模型 理想实验
新课程标准把科学方法确定为普通高中物理教学内容的一部分,充分体现了新课程改革对科学方法教育的重视。学生创新能力的培养,知识是基础,方法是桥梁。物理方法是学习高中物理的工具,也是学生将来学习和工作的法宝,是学生重要的能力之一,是高中学生必修的课程。
物理学的研究方法很多,理想化方法是其中最重要的,也是最常用的方法之一。本文主要谈谈理想化方法以及如何使高中学生从物理课堂中学到理想化方法。
一、理想化方法
物理学的目的就在于认识自然,把握自然。而自然界的复杂让人类认识到科学地描述自然,不是一种简单的模写,不是拍照,不分主次地考虑一切因素,不仅会增加认识的难度,甚至不能得出精确的结果。因此,为了研究物理现象的规律性,就需要把复杂问题转化为理想的简单问题,其方法就是突出研究对象和问题的主要方面,忽略次要因素,这就是物理研究中的理想化方法。它本质上是一种科学抽象的方法。伽利略指出:懂得忽略什么,有时与懂得重视什么同等重要。足见理想化方法在科学研究中的重要性。
在物理学的研究中,理想化方法的应用主要有两种形式:建立理想模型,设计理想实验。
1.理想模型。理想模型是指物体本身或过程经过科学抽象而建立起来的理想研究对象,突出地反映某一过程的主要因素,而忽略了其他次要方面。中学物理乃至大学物理所研究的对象,严格地说,大都是理想模型。理想模型可以分为对象模型、条件模型、和过程模型三类。
对象模型:用来代替由具体物质组成的、代表研究对象实体系统的模型叫做对象模型。如力学中的质点、刚体、单摆、弹簧振子、连续介质等;热学中的理想气体、孤立系统等;电磁学中的点电荷、无限长直导线、无限长螺线管、理想变压器等;光学中的点光源、平行光源、单色光薄透镜等;近代物理学中的原子核式结构、玻尔氢原子模型,绝对黑体等都属于对象模型。这些理想化模型都是从客观原体抽象出来的,只反映所研究问题的本质,但又不同于实际物体。
条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化,所建立的模型叫做条件模型。如光滑平面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等,都属于条件模型
过程模型:把具体过程纯粹化、理想化后所抽象出来的物理过程叫做过程模型。如匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、气体状态变化的等温过程、绝热过程、可逆卡诺循环等,都属于过程模型。它们都是对物体实际运动的近似和简化,如自由落体运动就是在地面附近在忽略空气阻力和重力加速度的微小变化的情况下的理想化运动。
2.理想实验。理想实验是在真实实验的基础上,以逻辑法则为依据,用思维来展开实验过程。它能充分发挥思维的能动作用,运用高度抽象能力,在思维中把事物的某种特性或关系推到极限,把握事物的本质,得出正确的理论。所以,也可以说,理想实验是一种带有浓郁物理学色彩的逻辑推理,是人们在思想上塑造的理想过程。
理想实验之所以被称为“实验”,是因为它在特征和目的上,与实际实验相似,都是将研究对象加以“纯化”,以便在最少干扰和影响下概括出研究对象的特性和本质。然而理想实验并不等同于实际实验,它们之间是有区别的:(1)理想实验不是一种实践活动,不能用来作为检验科学理论的标准;(2)实际实验总是有一定误差的,理想实验则不同,要它纯化到什么程度,就能纯化到什么程度;(3)理想实验可以超越当时的科技水平,充分发挥思维的作用,实际实验却受到科技水平的限制;(4)一般说来,理想实验难以物化为实际实验,但随着实验手段和工具的改善提高,某些理想实验也可以转化为实际。如在牛顿提出理想炮弹实验270年后,人类成功地发射了人造地球卫星。
理想实验作为一种特殊的思想实验,在科学发展史上发挥着不可代替的重要作用。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中指出,物理学发展史上几乎所有重要的基本理论的建立,都是在理想实验的帮助下完成的。纵观物理发展史,近代物理学的“真正开端”是从理想实验开始的。物理学基本概念和原理的开拓者、奠基人,如伽利略、牛顿、爱因斯坦,都是理想实验的大师。爱因斯坦在创立狭义相对论和广义相对论的过程中,就多次使用了理想实验的方法,如“爱因斯坦列车”“爱因斯坦升降机(电梯)”“爱因斯坦旋转圆盘”等。人们惊异于科学的巨大成功,更惊异于这些科学大师们进行理想实验的高超的研究方法。
二、学习理想化方法的途径
随着物理学的发展,各种专业的各类模型日趋繁多。因此,教学生学会一个理想模型的建立以及由它所研究出来的概念或规律,这只是一个战术问题;更重要的是在讲解理想模型时能否有意识地启发学生提高到方法层面,遇到新问题能否正确地使用理想化方法去分析和解决问题,这是一个战略问题,它具有更深远的意义。即“授之以鱼”的同时更应“授之以渔”。
如何能让学生在学到知识的同时掌握理想化方法呢?理想化方法就是抓住本质因素,忽略次要因素,使我们更易于认识事物的特征和规律,这是理想化方法的精髓,但这同时导致了理想化后的事物不同于事物的原型,即理想化模型源于具体事物,又高于具体事物,是抽象思维的产物,在已有的生活经验的干扰下,成为了学生学习的难点。我们认为,物理方法教育重在 “循序渐进”“长期渗透”和“有意培养”,而不宜在教学中把方法当作知识来讲,形成“死方法”“死框框”,应适度显化,适时点明,适当训练,以帮助学生总结和强化以利形成能力。理想化方法贯穿了整个高中物理,所以物理课堂是方法教学的主渠道。通过课堂教学实践,我们提出以下三条切合实际、又行之有效的教学理想化方法的途径。
1.在物理概念教学中,逐步显化理想化方法。物理教材主体是物理学科的知识体系,而不是物理方法论的体系,通常教材对知识点的逻辑联系采用显性处理,而对物理方法采用隐性处理,即不在课文中写明,而是让学生在学习过程中自己去领会。所以教师应深入钻研、有意识地挖掘隐蔽着的物理方法,便于学生逐步掌握。
(1)通过质点模型的学习,初步认识理想化方法。质点模型是高中物理提出的第一个理想模型。我们对质点模型的建立过程,其教学要求是初步的,学生对理想化方法的认识也只能是初步的。在教学过程中有以下考虑:质点概念固然重要,但更重要的是引导学生经历质点概念的提出、分析、建立质点模型的过程,以领悟其中体现的科学思维方法。为此,需先通过实例说明要准确描述物体的运动是十分困难的,并逐步指出建立质点概念的必要性,以充分展现理想化方法的思维过程。教学中可设计如下教学过程:
先创设问题情境。如放映录像:鸟的飞行,羽毛的下落,汽车的行驶……
设问:详细描述物体的运动有什么困难?
我们需要了解物体各部分的运动的区别吗?
如果物体都是一个一个只有质量而没有大小的“点”,问题就简单了。那么,什么情况下可以把物体看做这样的点呢?
教师在此基础上引导学生讨论并总结质点概念。这样在学生理解质点概念的过程中,渗透和培养了这种科学的思维方法,理解了为什么要理想化,如何进行理想化。
(2)通过“理想气体模型”的学习,知道如何用理想化方法认识复杂的对象和过程。在实际气体分子压强不太大,温度不太低的条件下可用理想气体分子来代替,在此基础上导出了理想气体状态方程。但当条件变成高压时,就有较大偏离,这时就要考虑真实气体分子的固有体积和分子间的相互作用,从而导出了范德瓦尔斯方程。该方程比理想气体状态方程复杂,但由此得出的结论却与实际吻合得更好。可见对复杂的对象和过程可先研究其“理想化模型”,然后将研究结果加以种种的修正,使之与实际的对象相符合,在这一过程中充分体现了人们逐步深刻认识复杂事物的一种方法。
(3)通过“原子模型”的学习,知道理想化方法是导致新发现的创造性思维方法。
在理想模型的抽象过程中,由于舍去了大量的非本质的具体因素,突出了事物的主要特性,这就更便于发挥逻辑思维的力量,从而使得理想模型的研究结果能够超越现有条件的局限,指示出事物发展的规律和研究的方向,形成科学的预见或者获得新的突破,物理模型也相应地由初级向高级发展并不断完善。原子模型的建立和演化过程说明了这一点。汤姆逊在1897年发现了电子,从而提出了原子的“枣糕”模型,它能解释一些实验事实。但很快他的学生卢瑟福等人做了“α粒子散射实验”,用这个模型无法解释实验结果,于是1911年卢瑟福提出了核式结构模型,为人们进一步认识微观世界迈出了及其重要的一步。尔后,这一模型又遇到了很大的困难:不能解释原子的稳定性和原子的线状光谱等事实,与经典理论发生了矛盾。为此,玻尔在核式模型的基础上将普朗克量子论运用到原子系统中,于l913年提出了三条基本假设,建立了玻尔原子模型。玻尔理论正是玻尔根据卢瑟福的原子核结构模型发挥逻辑思维力量得出的科学预见,玻尔理论指明了原子物理学发展的方向,推动物理学进一步向前发展。但是玻尔模型在解释除氢原子外其它的原子光谱时却与实验事实出入很大,直到1925年量子力学建立以后,物理学家们将量子力学用于原子结构,用电子云这个崭新的概念代替了传统模型中的电子轨道概念,解释了玻尔模型所不能解释的现象,才有了较完善的原子结构理论。而量子力学也在不断地发展完善之中。
在这样的教学中,学生认识到理想化方法是物理学研究中常用的有效的方法,并逐步学习了运用理想化方法解决实际问题的能力。
2.在物理规律教学中,有意突出理想化方法。物理学的发展离不开理想化方法,物理概念的引入和物理规律的发现,大多数是建立在理想模型和理想实验基础上通过科学推理得到的,如牛顿第一定律就是建立在伽利略理想实验的基础上。如何在规律教学中,突出理想化方法呢?可让学生“身临其境”, 引导学生经历用理想化方法探究物理规律的过程。伽利略是科学史上第一个卓有成效地应用理想实验的科学家,我们就以此为例,其教学过程设计如下:
演示斜面实验,把金属丝弯成如右图所示的轨道,让玻璃小球从左边某一位置A滑下,达到右边最高点B,可以看到B比A低。引导学生分析原因并进行推理和猜测:若减小摩擦力和空气阻力的影响,结果怎样?再将条件推向极端——当摩擦力和空气阻力为零时呢?当然,此种情况用实验做不到。但伽利略正是根据这一推理构想了一个理想实验,找到了隐藏在表面现象之后的力和运动的本质。接着介绍伽利略理想斜面实验。并进行思维点拨:该理想实验的实验基础是什么?进行推理时忽略了什么次要因素?抓住了什么主要因素? 这样,在规律建立的过程中,学生深刻体会到理想化这种思维方式的奥妙及其魅力。
三、在习题教学中,有刻意训练理想化方法
教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。理想化方法是分析解决问题最重要的方法。而练习是物理教学中巩固知识、熟练方法、提高能力的有效途径。故应通过习题教学,加强应用理想化方法解决问题的能力,把理想化方法的运用变为本能思维和自觉行为。
一方面,教师可以设计理想化方法为背景的习题,如下面是以“牛顿大炮”为背景的习题:牛顿曾研究过这样一个问题:他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面,于是牛顿提出了一个“大炮”的设想,图是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度将炮弹平射出去,射出速度越大,炮弹落地点就离山脚越远。他推想:当射出速度足够大时,炮弹将会如何运动呢?牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事。
(1)故事中的牛顿用了的研究方法________;
(2)研究中牛顿基于的可靠事实是:________;
(3)根据以上资料和牛顿的“大炮”草图,推测牛顿当年的重要结论是:________。
参考答案:(1) 理想实验;(2)人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面;(3)当速度足够大时,物体就永远不会落到地面上来,它将环绕地球运转。
另外,在教学中有些习题明显要运用理想化方法来求解,此时教师要点明,让学生学会应用这种方法解决具体的物理问题。例:取一个不高的圆桶,桶内装水,用来测量照射到地面的太阳能,设照射到水中的太阳能全部被水吸收。某天中午在太阳垂直照射下,计算得到地球表面每平方米每秒获得的能量为700J,已知射到大气层的太阳能只有50%到达地面,另外50%被大气吸收和反射,地球半径r=6.38×106 m,太阳半径R = 6.96×108 m,太阳中心与地球中心之间的距离为L=1.50×1011m。试求太阳辐射功率
分析:此题的难点在理想模型的建立:太阳向各个方向的辐射均匀,若以太阳为中心,以日、地距离L为半径作一球面,则太阳能全部且均匀地射到该球面上,而地球上的圆桶截面是该球面上的一部分,若没有大气吸收和反射,球面上每秒接收的太阳能即为太阳辐射的功率。
解答:太阳辐射的功率为:
要使学生认识某事物变化的本质“是什么”,首先要选用理想化的模型知道它“像什么”,再通过理想化的手段理解它“为什么”,最后学生才会明白学习了它之后应该去“做什么”。可见整个教与学当中运用理想化思维方法十分必要。它虽不是教学中唯一的方法,但在发挥物理教育的多功能性上起着重要作用。理想化方法不仅能帮助学生掌握一门知识,更重要的是能使学生掌握一些探索客观世界的思维方法,使他们受益终身。
参考文献:
[1]王瑞旦,宋善炎.物理方法论[M].中南大学出版社.2002.
1武警部队疗养院超声学科现状
目前武警部队疗养院超声设备较陈旧,现代超声医学的新技术、新方法得不到很好地应用;其次由于高资质医师的缺乏,一些疑难杂症得不到准确诊断。此外疗养院整体医疗水平不高、病源不足、开展治疗项目少、其他辅助检查项目较少,诊断结果也很难得到手术病理的最终证实,不利于超声诊断水平的提高以及年轻医师的成长进步。
2大力发展超声学科的现实意义
2.1提高疾病早期检出率现代医疗保健要求对疾病早发现、早诊断、早治疗,也就对临床辅助科室提出了越来越高的要求。超声能对全身大部分脏器进行检查,无放射损伤,使得超声在妇产科检查及乳腺筛查中有独特的优势;超声图像细腻、多角度观察及动态随访也是其他医疗设备无可比拟的优势;疗养员年龄较大,心血管疾病及肿瘤高发,而超声在这些领域检出准确率较高,使得超声检查具有无可取代的应用价值。
2.2提高超声医学诊疗水平当今超声医学发展日新月异,从二维成像到三维成像再到四维成像,从频谱成像到造影成像再到弹性成像,超声诊断的准确率不断提高,检查范围不断扩大,同时随着介入超声的发展,也使超声在治疗领域越走越远。超声医学的飞速发展与超声检查的广泛开展及超声医师的积极探索是分不开的。
2.3获得丰硕的经济效益武警部队疗养院医疗设备多为总部配发,超声仪器无需防护措施,设备占地面积小,对环境要求低,前期投入少。而超声检查具有成本低、检查结果准、回报率高等特点,可以说超声科是疗养院投入最少而回报最大的科室。
3立足武警部队疗养院医疗保障特色,探索超声学科重点发展方向
3.1体检工作疗养院本着对疗养员负责的态度,对每位疗养员都进行仔细地健康体检。随着体检中心的发展,也针对政府机关、学校及事业单位的人员进行体检。不少疗养员的疾病就是在健康体检中发现的,这为疾病的有效治疗赢得了有利时机。超声体检部位包括腹部脏器、子宫附件、乳腺、前列腺等,要求超声医师不仅要熟悉正常及常见疾病的声像图表现,还要掌握腔内超声及超声造影技术,以提高疾病的诊断鉴别能力。同时由于疗养员的年龄特点,检查时一定要提高警惕,结合其他检查结果及临床表现得出最后的检查报告。
3.2肌肉损伤军事训练是增强部队官兵身体素质,维护和提高战斗力的重要手段,长期的军事训练不可避免地会对肌肉造成慢性损伤,直接影响了疗养员的身体健康和日常生活。由于数字化高性能超声仪、超高频探头、宽视野扫描成像等技术的应用,使超声图像更加细腻逼真,获得的诊断信息量更大,诊断准确性进一步提高。运用超声技术评估军事训练致肌肉损伤的程度、范围,观察损伤愈合的进展及估计瘢痕形成的范围,为临床医师治疗提供客观的影像学依据,并可评价治疗的疗效及观察随访,指导部队科学组训[1]。因此,超声可作为肌肉损伤诊断的首选检查方法,也可作为随访临床治疗效果的一种有效手段[2]。
3.3胃肠道检查疗养员绝大多数患有或曾经患有不同程度的胃肠道疾病,其中,约半数的患者长期受胃肠道疾病的困扰,不少人甚至面临着癌变的威胁。由于早期胃肠癌是完全无症状的,因此患者不可能去做胃镜检查。当出现症状去做胃镜检查时,常常已到了中晚期。而通过超声检查,能够发现早期癌症。应用胃肠超声对急性胃炎、0.2 cm以上的胃溃疡等疾病的诊断符合率已达到了96.2%,胃平滑肌瘤的诊断符合率已达到了94.6%,早期胃肠癌的诊断符合率已达到68.4%[3]。超声造影检查胃肠道不用插管、不用下镜,既可以使患者免除检查时的痛苦,又避免胃镜、肠镜的诸多禁忌证及创伤性,而且弥补了胃镜、X线不能显示胃壁内病变,以及难以判断病变的浸润范围和程度,不能判断正常组织和病变组织界限的不足。适用于各类人群的健康检查,而且还能通过对其他脏器的检查,针对各种胃肠道疾病制定合理的、个体化的治疗方案。
3.4突发医疗事故中的应用疗养主楼及别墅楼为疗养员提供舒适的住宿环境,并且在客房内安装了医疗急救报警器,一旦发生意外事故,便携式超声诊断仪能随医护人员快速到达现场,准确诊断多种内外科急症,为临床医师救治提供依据。为了疗养员能更好地放松心情,疗养院提供多处景观疗养,部分参观景点路途远,活动量大,为急症发生埋下了隐患,因此每次外出均要求救护车跟随保障,超声的便携性在医疗急救移动平台上得到很好应用,能有效提高现场诊断准确率和医疗抢救的成功率。急症的发生来势汹汹,临床是否能准确及时地诊断关系到患者的预后及生命安全。超声在急症中能及时地发现和确定病源,并且可以定位、定性,同时还可以了解有无并发症,能为临床医生提供重要的诊断依据和治疗方案[4]。因此,超声是突发医疗事故的首选检查之一。
综上所述,超声学科在武警部队疗养院现代医学诊疗中占有重要地位,大力发展超声学科是立足于武警部队疗养医学发展需要,是提高疗养院整体医疗水平的重要环节。尽管目前武警部队疗养院超声学科存在一些不足,但通过对有疗养院医疗特色的超声学科发展道路的探索,超声学科一定能取得长足的发展。
参考文献:
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[2]徐良志,徐松定,谢亚萍,等.军事训练致肌肉损伤的超声诊断[J].临床超声医学杂志,2008,10(3):204-205.
[3]陆文明.临床胃肠疾病超声诊断学[M].西安:第四军医大学出版社,2004:27-28.
技能大赛在我校已经开展了三年,而且大有方兴未艾之势,整个学校处在“人人谈大赛,事事关大赛,一切服务于大赛”的氛围中,所以当得知全国职业院校技能大赛中也有了职业英语赛项时,英语教师们着实兴奋了起来,但很快就认清了现实:中职生文化基础课尤其是英语基础差的状况人所共知,如何帮助他们提高英语水平以满足赛事要求同时为其未来职业发展保驾护航便成了横亘在老师们面前亟待解决的课题。
全国职校技能大赛中职组酒店服务(中餐宴会摆台、客房中式铺床)赛项旨在“检验参赛选手酒店专业操作技能的规范性和熟练性、酒店服务意识、现场问题的分析与处理能力、语言沟通表达能力……促进开展基于酒店实际工作过程导向的教学改革”。这里的“语言沟通表达能力”就包括对选手英语口语表达能力的考查,题型有中译英、英译中及基于酒店实际工作过程的情景对话。针对此要求,一轮“以大赛促进英语课堂教学模式的改革,继而以教学模式的改革推动学生综合应用英语能力的提高”的基于大赛的课程改革理念在我校悄然兴起。
结合新颁布的《中等职业学校英语教学大纲》所倡导的能力本位,关注学生个体发展与未来职业发展及培养学生的综合语言使用能力和继续学习能力的英语课程设计理念。英语组决定在本校11届旅游管理专业的英语教学中施行“生态型英语教学设计”试点。
一、生态型英语教学设计的概念
上世纪三十年代,美国学者沃勒在其《教学社会学》中首次提出了“课堂生态学”概念,近年来,关于生态型教学环境的研究被作为教育部规划的重点课题受到我国各级教师的推崇。简言之,生态式教学是根据生态学原理充分利用生态环境条件建立的一种教学模式,它倡导教师和学生在一个自由和谐、富有个性、独立自主、有利于整体生命投入的环境中,调动起自身的一切,不断地创造自我,改善和发展生命,从而实现课堂教学效益与生命质量的整体提升。
生态型教学强调“一人为师”与“生生为师”共存,“一问一答”与“七嘴八舌”共存,课堂的“整齐排放”与“多元组合”共存。追求“以学生为中心,以尊重为基础,以问题为纽带,以需要为准则,以发展为主旨”的最佳教学目标。“生态”中的“生”是“学生”、“生命”、“生机”;“态”则是“状态”、“样子”,所以,生态型教学应该充满人文关怀,闪耀智慧光芒,洋溢成长气息,是以生为本、适合学生身心发展、符合教育规律的教学模式。
二、生态型英语教学的设计与实施
鉴于职业技能大赛目前只对旅游服务类专业的参赛选手综合应用英语能力的要求,本教学设计所选取的教学对象为我校该专业二年级学生,所使用的教学资源有省编教材《英语》(基础模块)、《英语》(职业模块)、专业课教材《酒店客房服务与管理》、国赛题库及情景交际英语等。考虑到学生的英语学习实际情况,实验教师将各种资料以“有用、实用、够用、好用”为原则进行有效整合,使得学习资料既不脱离全校教学进度又颇具特色地融入学生的职业特色与大赛要求。
具体而言,在生态型教学设计中强调以下几点:
1.学习内容是灵活的,借助教材但不被教材所困,既考虑学生的知能现状,又预测其发展需要,还力争满足不同层次学生的需要。例如,在学习为顾客介绍客房设施时,教材中只是对客房设施的简单罗列,而老师则把这部分内容整合成:房型介绍、客房设施的使用及注意事项等实用性很强的内容。
2.学习方法是因人而异的,个性化教学,因材施教,让每个学生都能有不同程度的提高。本教学班学生中有备战市技能大赛的选手,有准备就业的,也有准备参加江苏省对口单招考试的,在教学设计中教师力求做到满足针对不同学生的不同需求。例如,要求以就业为主的学生注重工作场景中语言的使用;对参加技能大赛的选手则要求其不仅语言表达到位,体态语言不卑不亢,语法绝对正确,语言形式丰富;着重训练其口语表达能力;而对于参加对口单招的学生则要求他们有较高的书面语言表达能力。
3.学习场景不拘泥于教室,多场景结合,移步异景,多角度培养学生的英语职场能力。中职生要“两条腿”走路——苦练技能与夯实理论相结合,所以老师就把英语实践的场景搬到了实验室(中餐摆台,中式铺床),让学生通过触摸、领悟、操作等手段借助同伴互助、老师辅助、自主感悟,一点点提高学生的成绩和自信。以中式铺床为例,通过现场比较,让学生真正明白queen size quilt(大号被子)与king size quilt(特大号被子)的差异;通过赛场模拟,学生懂得了提高客房服务员基本素养的重要性,也知道了自己与同伴的差异。
4.教学策略以有助于学生的学习为主,采用learner-centered(学生为中心),learning-centered(学习为中心)的教学策略,在这里,教师不再是课堂的控制者,而是学生学习活动的参与者、支持者、引领者。
三、教学实验的结论与反思
通过一个学期的生态型教学设计实验,笔者认为,实验班学生在英语学习的许多方面发生了可喜的变化。从学业成绩来看,十月中旬我们派出五名同学参加徐州市职业技能大赛中式铺床赛项的比赛,在英语口语技能展示考核项目上我校选手取得了一人20分,四人19分(本项满分为20分)的好成绩,均分高出全市其他学校选手7分左右,其中有两名选手顺利晋级省赛。从学习者的情感态度价值观方面来看,学生学习英语的自信心有了提高,主动参与课堂活动的人多了,在运用英语参与角色扮演活动的积极性高了,开始主动搜集材料与老师磋商了。从教学设计者的角度看,参与生态型教学设计的英语老师有了参与教学实验的积极性,并逐渐改变了自己原有的认知模式,更多地从学生角度思考和设计教学流程,师生不再是监督与被监督的关系,而是更加融洽,在这次活动中老师最大的收获莫过于更愿意参与各类教学竞赛,提高自己的核心竞争力了,本学期英语组有一位教师在区优质课竞赛中获得一等奖、一位教师获得徐州市优质课评比二等奖、一位教师开了徐州市优质课、两位教师参加市英语教学设计大赛、多位老师参加各级各类的课题研究和论文评比。
然而,生态型英语课堂教学设计在我校刚刚起步,由于实验时间短,学生的涉及面不广,有待深入论证的东西很多。另外,它要求实行生态型教学设计的老师对中职各类教材能有通、透、活的知识系统,并在教学环节的设计上尊重学生的学习现状,目标设置循序渐进,老师要做的还有很多。
参考文献:
[1]马世美.农村职业中学新生英语学习状况调查及分析[J].才智,2009(18).
[2]中等职业学校英语教学大纲.
【关键词】学科学业质量评价标准 ;学习困难生
学习困难生是制约一个班级乃至一个学校教学水平提高的重大因素,如何能够使这部分学生自发、自觉的进行学习是一个很值得研究的问题,《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准》(试行版)的制订,为这一问题的研究打下了良好的理论基础。
一、对象分析
1.什么是学习困难生
目前世界上有两个主流概念。一个叫学习障碍,另一个叫学业不良。学习障碍是指由于中枢神经系统功能失调,而使得儿童在聆听、说话、阅读、书写、推理和数学能力方面,表现出显著的困难。学业不良系指学习成绩低下的学生,具体又可分为:相对学业不良、绝对学业不良和成绩不足。
具体地说:
(1)相对学业不良。即以一特定群体的平均成绩作为参照标准,明显低于平均水平的为相对学业不良。
(2)绝对学业不良,以规定的教学目标作为评价的参照标准,达不到教学目标者为绝对学业不良。目标水准的确定,成了左右“学业不良”儿童发生率的唯一因素。在这种观点的背后潜藏着这样的一个观念,即把一切儿童的学习能力和条件一律视为同等的。
(3)成绩不足以个人的能力水平为评价的参照标准。如果学生的实际学业成绩,明显低于从其能力来看应达到的水平,这种现象称为成绩不足。
我们可以从能力和动力两个维度将学业不良学生划分为四个主要类型:即暂时性困难、能力型困难、动力型困难和整体性困难。
(1)暂时性困难学生。据我们调查,其中较重要的一点是他们在学习行为上存在不少问题。针对暂时性困难学生多种起因,教师还需作进一步的亚类分析,根据不同亚类特点及时采取不同的措施。相对地说,这类学生的学习困难程度较轻,工作做得及时比较容易转变,如果错失时机,会使这些学生的学习困难继续加重,而成为稳定性学习困难。
(2)能力型困难学生。这类学生所占比例最少。仅为5.7%,能力较差是他们学习上的主要障碍,而他们的动机,意志水平不低。
(3)动力型困难学生。这是占比例最多的一类,达57.8%。他们在学习态度、动机、意志以及自我意识等方面存在较多的障碍,他们的能力更多的是被动机不足所抑制。教育上如何调动他们的积极性,帮助他们树立积极的自我概念,激发其学习动机是对这类学生教育的关键问题。
(4)整体型困难学生,他们的能力差,动机、意志、自我意识等水平低。教育上,除了改善课堂教学,还必须摸清他们的知识起点和障碍点,制定个别教育计划和目标。
综上所述,动力型困难学生占比例最多,达57.8%,而且在日常教学中动力型困难学生也十分常见,下文将以动力型困难学生作为实施对象。
二、《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准》中提到的评价方式有哪些
①课堂提问;②实验报告;③方案设计;④调查报告;⑤实验操作;⑥成果展示;⑦知识(技能)竞赛;⑧纸笔测试。
三、评价方式的应用
解决动力型困难学生的关键就落在如何提高他们的兴趣并把它长期保持下去,可从两个方面入手:参与度与成功感。
(1)实验操作。在学生分组实验中,我们其实不难发现动力型困难学生动手能力并不弱,但是实验步骤和方法大部分是不正确的,我们可以有意的要求这些学生起立做一些实验的演示。教师演示实验中,可选一些简单而现象明显的操作让他们来演示,动力型困难学生来完成可以极大的提高他在学习上的成功感。
(2)课堂提问。在进行课堂提问这一环节的时候,部分学生会故意与老师唱反调,此时我们其实可以利用他们这样的心理,引诱他们与自己唱反调,然后在抓住这个反面的结论在课堂上展开讨论,增强他们的参与度和成功感
(3)成果展示。成果展示通常是指学生自己制作完成的小制作、报告和作业的展示,但是要一个动力型困难学生认真完成小制作、报告和作业显得十分困难,这时我们可以转换思维,上文提到的实验操作和课堂提问我们都可以理解为这些学习困难生的成果,对于这些成果我们要不遗余力的进行展示。
综上所述,我们不难发现我们需要把多种评价方式有机的结合起来,引用在学习困难生身上,以期极大的提高他们对化学学习的参与度和成功感,从而增强他们的学习兴趣与学习动力,
参考文献:
[1]广州市教育局教研室化学科.《学科试行的工作意见》,2010年2月
[2]广州市教育局教研室化学科.解读:《广州市义务教育阶段学科学业质量评价标准(试行版)》,2009年11月13日