食物鏈的基本概念范文
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篇1
【關鍵詞】教學 食物鏈 累積 放大 愛護 保護
【中圖分類號】 G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4772(2013)04-003-02
生態環境的污染、物種的銳減,給人類生活帶來的危害,越來越明顯,也受到了各界的高度關注。高中《生物》必修3《生態系統及其穩定性》的相關知識,也成了近年高考的熱點,這一章的基礎知識內容較為簡單,而基本概念繁多,可是教材中沒有對其進行過多詳述,如生產者、分解者的概念。而在歷年的高考中,卻占有一席重要之地,尤其《食物鏈》一節的內容,輕描淡寫,僅以200字作了介紹。食物鏈也是生態系統的一個基本概念,沒有對其概念進行闡述,學生往往難以把握。因此,在教學中,我認為以下三個方面的知識,有必要對學生進行適當的補充。
第一,食物鏈(food chain)一詞是英國動物生態學家埃爾頓(C.S.Eiton)于1927年首次提出的。各類參考資料對其定義眾說紛紜。如,①食物鏈又稱為“營養鏈”,指生態系統中各種生物以食物關系聯系起來的鏈鎖關系。②生產者和消費者之間,主要是吃與被吃的關系,這樣就形成了食物鏈。③生態系統中貯存于有機物中的化學能在生態系統中層層傳導,通俗地講,是各種生物通過一系列吃與被吃的關系,把這種生物與那種生物緊密地聯系起來,這種生物之間以食物營養關系彼此聯系起來的序列,在生態學上被稱為食物鏈。
然而,對于食物鏈概念的教學,是使學生能更好地在認識的基礎之上,理解生物間相互依存、相互作用關系的基礎,對正確理解生態系統穩定性的意義起到關鍵作用。因此,概念教學,在生物科學教學過程中具有舉足輕重的重要地位,教材中卻忽略了。
教材中所介紹的食物鏈僅指捕食食物鏈,它是生物獲取營養的一種食物路徑,食物鏈以生物種群為單位,聯系著群落中的不同物種。食物鏈中的能量和營養素在不同生物間傳遞著,能量在食物鏈的傳遞表現為單向傳導、逐級遞減的特點。食物鏈一般有4―5個級,很少包括六個以上的物種, 因為傳遞的能量每經過一階段或食性層次就會減少80%-90%。
食物鏈的諸環節叫營養級。生產者為第一營養級,一級消費者為第二營養級,低級營養級是較高營養級的營養和能量的提供者,但由于較低營養級的能量僅有10%―20%能被上一個營養級所利用,因此,在數量上,第一營養級就得大大多于第二營養級,由低而高,逐級減少,形成生物數量、生物能量以及生產率的金字塔。
各種食物鏈相互交錯,就形成了食物網。在生態系統中,能量的流動、散失,物質的傳遞和轉化,是通過食物鏈或食物網進行的。
而在生態系統中,一種生物以另一種生物為食物來源,而另一種生物又以第三種生物為食物來源,……由此在多種生物之間形成一個以食物關系聯接起來的連鎖關系。按照各種生物之間的相互關系,通常可把食物鏈分成以下四類:
(1)捕食性食物鏈。它是以植物為基礎的食物鏈,后者捕食前者。其構成形式是植物一小動物一大動物。如青草一野兔一狐貍一狼。
(2)碎食性食物鏈。它是以碎食物為基礎的食物鏈。碎食物是由高級植物葉子的碎片,經菌類作用,再摻入微小的藻類而成的。碎食性食物鏈的構成形式是碎食物一碎食物消費者一小肉食性動物一大肉食性動物。如樹葉碎片及小藻類一蝦(蟹)魚食魚的鳥類。
(3)寄生性食物鏈。它是以大動物為基礎的食物鏈,其構成形式是由小動物寄生到大動物身上。如哺乳類跳蚤原生動物細菌過濾性病毒。
(4)腐生性食物鏈。它是以腐爛的動植物尸體為基礎的食物鏈。是由腐爛的動植物尸體被土壤或水中的微生物分解利用以后形成的。
教材中沒有對這四類食物鏈進行一一闡述,僅對捕食食物鏈進行了舉例說明 ,而在歷年的高考中,四類食物鏈的相關知識多有涉及。如2012廣東高考生物卷的第27題、2012江蘇高考生物卷的第26題、2012年全國卷(大綱版)高考生物試卷第3題。由此可見,其他三類食物鏈有必要對學生進行講述的重要性。
第二,各類考試中對食物鏈的累積和放大效應的相關知識,也常有涉及。生物的累積和放大效應就是有毒的化學物質通過食物鏈向后傳遞時,會逐級增加,越食物鏈后端的生物體內積累的毒素越多,一種有毒物質被食物鏈的低級部分吸收,如被草吸收,雖然濃度很低,不影響草的生長,但兔子吃草后有毒物質很難排泄,當它經常吃草,有毒物質會逐漸在它體內積累,鷹吃大量的兔子,有毒物質會在鷹體內進一步積累。也就是生物富集作用,人在食物鏈的最末端,當然收到的危害也最大!
人類與大自然也通過食物鏈而連接著。人的食物主要來自植物和動物。而動植物是從自然環境中得到營養才生長而成的。如果這些動植物含有了來自環境污染的成分,人吃了就有危險。拿水產魚類來說,如果自然界有了汞的污染,而土壤中的有些微生物可以把汞轉變成有機汞,魚類吃了這樣的微生物就會把有機汞儲存在身體中,而人吃了這樣的魚,汞就會進入人的神經細胞中,人就會得可怕的水俁病。水俁病是人類污染環境,而污染物最終通過食物鏈進入人體并嚴重傷害人的健康的食物鏈累積和放大的最典型的例子。在教學中,應當聯系生活實例,對學生進行傳授。
第三,在實際生活中,生物圈中的食物鏈經常被簡化為“大魚吃小魚,小魚吃蝦米”,中央臺播放的《動物世界》,往往帶給人們的錯覺是自然世界中存在著一種恃強凌弱的關系,人們往往會同情弱者、痛恨強者,食肉動物作為強者的代表,往往遭人唾罵。因此,我們在教學中,應當注重學生愛護生物、保護環境的意識培養,平等對待生態系統中的每一個分子。
食物鏈的例子常常就在我們身邊,而且使人類受益非淺。比如:植物長出的葉和果為昆蟲提供了食物,昆蟲成為鳥的食物源,有了鳥,才會有鷹和蛇,有了鷹和蛇,鼠類才不會成災……。當動物的糞便和尸體回歸土壤后,土壤中的微生物會把它們分解成簡單化合物,為植物提供養分,使其長出新的葉和果。就這樣,食物鏈建立了自然界物質的健康循環。
如草原生態的食肉動物―食草動物以及昆蟲―鳥類等,它們互相制約,共生共榮。它們之間的關系是對立統一的,自然和諧的。在非洲大草原,以獅子、獵豹和獵狗為代表的食肉動物專吃食草動物,它們對角馬甚至斑馬的獵殺是兇殘的,但這種殘酷的捕殺既是食肉動物生存繁衍的需要,同時也是保持草原植物繁茂和生態平衡所必不可少的因素。如果沒有食肉動物對食草動物的控制,食草動物就會迅速發展起來,當食草動物發展到一定數量,草原就難以承受,草原退化,食草動物也就失去生存和發展的條件。食肉動物對食草動物的捕殺,不僅能控制食草動物種群的數量,從某種意義上說同時也是提高食草動物的質量。生物學家經過長期的野外考察證明,食肉動物在獵捕過程中,選擇的對象往往是病殘弱小的食草動物,這無疑有利于物種的優勝劣汰。從這一點說,食肉動物對食草動物的兇殘捕殺,就顯得自然合理,天經地義了。
學生通過對生態系統的學習,就能正確認識食物鏈是物種緊密聯系、相互平等的依據,物種與物種之間的數量比率決定自然的平衡。食肉動物和獵物的數量比率合理時,就能保證生態系統正常運轉,正確認識生物圈中不同物種的平等關系。
很顯然,僅以教材內容的知識來應對高考,還遠遠不夠,教學中,我們需要轉變教學觀念,重視學生的學習方法培養,拓展學生的知識視野,注重學生掌握知識并運用知識的能力,教師要作為學生學習方式轉變的引導者、組織者。
參考資料:
1、2012年廣東省、江蘇省、全國卷(大綱版)高考生物試卷。
2、《食物鏈和食物網》
3、《達爾文探索生物鏈》
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【關鍵詞】選生態原則;園林設計;應用
生態原則的基本概念就是通過生物形態而衍生出來一種適應性藝術。在現代社會當中,生態已經融入到社會的每個角落之中,特別是在城市建設上面,更加體現出了生態的協調性。生態逐漸的成為景觀建設重要研究課題之一,并且成為園林設計中必須進行考慮的一個問題。
園林設計總的來講,就是一門專注于研究如何能夠運用現代的藝術和技術,對自然、建筑和人類之間架通微觀定義上的“橋梁”,使三者能夠成為一種有機的整體,進而達到和諧、美好、美妙如畫的境界。園林設計的范圍非常的廣闊,其包括了公園、花園、庭院、街道、校園、賓館等等,只要能夠效想象到的地方,都有可能成為園林設計的地方,甚至有的地方是無法進行想象都能夠可能出現的。在現代生活中,公園的設計是最具有代表性的,能夠充分的彰顯出生態原則的在園林設計中的應用。
1.邯鄲市的生態原則與園林設計的現狀
1.1邯鄲市的生態平衡
在進行園林設計過程中,對于生態的平衡具有著和重要的作用,因為,一個區域內的生態平衡決定著規劃的設計、風景的規劃和各項設計標準,是在園林設計過程中需要重點考慮的。如果出現在園林設計中打破了生態平衡,會造成生態臨界點的突破,對生態會造成嚴重的影響。所以,在這樣的一種情況下,園林設計過程中不能嚴重的破壞植物和植被,在需要進行改造的過程中,要利用先進手段來進行移植,或者是進行分塊的處理。且不能直接對植被或植物進行清除,然后栽種新的植物或植被,一旦遇到天氣不好的狀況,會直接導致新的植物或植被在還未能夠形成群落之前就遭到嚴重的迫害。邯鄲市的叢臺公園位于中華大街中段西側,總共占地360畝,無論是從整體還是單方面來看,在設計上都與都與生態平衡具有一致性,無論是植被的移植,還是對建筑的重鑄,都沒有打破生態平衡。
1.2邯鄲市的生態性質
生態性質的基本概念就是生物的多樣性,這種性質的產生是由于地球生物進化而出現的結果,因此,地球上所有的生物和環境構成了一個生態體系,終而形成了我們所生存的這個世界。園林設計與生態設計中的遺傳多樣性具有著十分緊密的關系,因為在進行園林設計中要對植物進行“馴化”,這種馴化就是將植物進行雜交,通過這樣一種手段來提高植物的遺傳多樣新,這樣做的目的是為了長時期的植物由于親近的繁衍而導致自身能力下降,不能夠剛好的對自身進行保護,所以,進行雜交的培育。邯鄲市的龍湖公園,在設計的形式上主要是以大型音樂噴泉為主,其他生態建設為輔的一種表現形式,并且在整個園林中,把各種植物作為襯托,充分的進行雜交,形成一種氣勢蓬勃的景象。
1.3邯鄲市的生態共生
生態共生主要分為兩種效果,一種是偏利共生,其主要指的是在生長過程中對其中的一個方面有利,而對其他方面沒有危害;另一種是互利共生,其主要指的是在生長過程中具有著相互之間進行物質傳遞,進而相互依賴、相互活力的共生關系。所以,在進行園林設計中,要充分的考慮到生態共生這種生長的關系,并要有效的進行使用,這樣才能夠使園林植物在生長過程中互相幫助,使所有的植物與植被都能夠更好的存活,不會出現一方嚴重成長,一方逐漸消亡的現象出現。邯鄲市的趙苑園林,坐落在邯鄲市的西北部,共占地2100畝,無論是從哪個層次來看,這座園林的設計都是具有著絕對的古典藝術,用過園林的設計把古代的形象重新的展現在人們的眼前。
2.邯鄲市生態原則在園林設計方面存在的問題和改進措施
2.1邯鄲市在區域特征方面存在的問題和解決方法
邯鄲市的七彩園林在進行園林設計過程中,采用無紡袋栽培金葉榆、金葉槐、金枝槐、國槐、白蠟、造型大樹、法桐、北欒、海棠、白皮松、皂角、垂柳、金枝和金葉龍爪槐等各種規格的植物;另外采用營養體栽培金葉榆、密枝紅葉李、紅葉小檗、月季、金葉女貞等植物。使整個園林的生機盎然,為生態環境的改觀起到了顯著的作用。
2.2邯鄲市在園林設計中存在的問題和解決方法
邯鄲市金鼎園林在設計過程中,將高仿真動植物雕塑、人物雕塑、寺廟雕塑、園林景觀雕塑、園林小品、假山假樹都應用到了園林其中,使園林具有了多樣性的特點,能夠彰顯出園林獨特的景觀,將生態完全融于生活之中。
2.3邯鄲市在生態系統方面存在的問題和解決方法
邯鄲市許多的園林都種植了發財樹、蘇鐵、金琥、榕樹盆景等常青植物外,更是集中了日本小姐惠蘭、劍蘭、春蘭、蝴蝶蘭等蘭花新品種十余種及鶴望蘭、仙客來、一品紅、杜鵑、紅掌、進口鳳仙、上品君子蘭、山茶、松果,鳳梨等等令人喜愛的鮮花。再加上晶瑩剔透的水培花卉和造型別致優雅的花盆、花架、山水動態盆景等讓每個進行園林欣賞的人,都賞心悅目,愛不釋手。
2.4邯鄲市的園林設計與生態系統構成生態食物鏈存在的問題和解決方法
生態學之中,生物鏈所指的是以能量和營養物質為紐帶形成的各種生物之間的有機聯系。整個世界就是一個自然的生物鏈,每個地域內同樣有著自己的生物鏈,對于一個地域來講,所需要的物質需要從外部輸入,從而就會產生廢氣的物質,這樣就會形成以物質為紐帶的食物鏈。在進行園林設計中,如果對這些已經廢氣了的物質進行重新的利用,就能夠讓這些物質得到全新的價值,并且重新歸入到地域的食物鏈當中,從而相應的減少廢棄物的產生。
2.5邯鄲市對生態位原理存在的問題和解決方法
生態原則在生態位原理方面占有足夠的空間,因為生態位所指的的就是生物在生態系統之中的功能和作用,產生出來的時間和空間的地位,這種形態反映出了物種與物種之間的關系,以及物種與環境之間的關系。在進行園林設計的過程中,生態位原理的主要作用就是促進物種健康的成長。一方面,園林設計中要對植物的選擇有合理性,使所有的植物能夠具有良好的生態位,在園林中形成一種穩定的組織結構,通過自身的作用獲取園林中的資源,促進自身更好更快的生長;另一個方面,園林設計中的綠地存在著生物流,生物流是否得以正常的運行,決定了生態位的好壞,因此,在園林設計中要對所有生物活動進行充分的考慮,防止出現影響生態位的事情發生。
3.總結
總而言之,生態原則在園林設計中的應用已經成為園林建設的總要組成部分,通過以生態為基本原則來設計園林,能夠在提高生態效益的同時,使園林更加的開拓創新。同時,生態原則和園林設計有著密不可分的聯系,一個完美的園林需要具有優秀的生態環境和藝術效果,所以,園林設計中的生態原則是我們需要更加深入探討和研究的。
【參考文獻】
[1]劉彥琢.生態原則在園林設計中的應用[J].山西建筑,2011,(10).
[2]安瓦爾?買買提明,張小雷.基于模糊數學的南疆城市化與生態環境和諧度分析[A].經濟發展方式轉變與自主創新――第十二屆中國科學技術協會年會(第三卷)[C], 2010.
篇3
一、生物學概念意識的確立,是進行概念教學的前提
概念是人們對事物本質的認識,是邏輯思維的表現形式,是思維的產物,是人類對一個復雜過程和事物的理解。
在以往的教學過程中,我也曾經認為概念的教學就是概念知識的記憶,概念教學最主要的就是使學生記憶概念的定義。概念的定義記憶固然重要,但對概念的形成過程的深入理解、掌握和運用則更能體現生物作為一門科學的核心。因此,教師在教學過程中要牢固樹立概念意識,圍繞重要概念來展開課堂教學,引導學生進行探究,幫助學生形成概念,不僅要使學生記住最基本的概念的定義,還要幫助學生理解并能運用自己掌握的生物學概念,在生活中做出判斷和決策。在教學設計、教學過程中就會注重以學生的活動為中心,淡化教師的角色,自始至終做好導演的作用,從而真正落實還課堂給學生,讓學生體會學習的樂趣。
二、在課堂教學中落實概念教學,提高課堂效率
1.課前精心做好教學設計。以前備課只是要求教師寫好教案,怎么教,教什么,而現在做教學設計,更關注學生為什么學,學什么,怎么學,更重視了教學是教與學的雙向活動,學生是學習的主體,發展的主體,教學的有效性最終是落實在學生的成長上的。課堂教學效果的程度,往往取決與課前的設計,做好教學設計是我們創造性地把課程標準倡導的課程理念、標準以及規定的課程目標、標準確立的具體內容轉化為實際的教學行為,以取得良好教學效果的保證。要做好教學設計,首先,教師應確立在教學中應幫助學生形成哪些重要概念。這就要求教師要認真鉆研教材,積極參加學科培訓,了解學科的性質,認識學科的特征,對生物學的基本概念和原理有較深入的了解,教師才能做到心中有數。新教材在每節開始部分的“通過本節學習,你將知道”以問題的形式列出本節的重要概念或相關知識;其次,教學設計應緊緊圍繞學生。以往,教師在寫教案、做教學設計的時候都會注重于這節課自己怎樣去教,讓學生跟著老師走,這樣就必然會忽略學生的主體作用,教師講得很精彩,但學生掌握的并不多。所以,現在教師在寫教案、做教學設計的時候要充分研究學生,做好學情分析,掌握學生的J知障礙,確定教學的起點和教學的目標,給學生提供豐富的教學資源,注重對生物學概念和原理的理解,幫助學生形成概念;再次,做教學設計側重于“學”的設計。教師一堂課講得很精彩,但學生掌握的并不多,那就是因為這節課的設計是以教師的怎樣教來設計的。課堂教學應以學生中心,體現學生的主體作用,努力調動學生的積極性,這已經成為新課程背景下教學設計理念的共識。以“生物與環境組成生態系統”一課為例來說說我的課前教學設計,在這節課里要幫助學生形成以下幾個重要概念:(1)在一定的空間范圍內,生物與環境所形成的統一的整體叫做生態系統;(2)生態系統的成分包括生物成分和非生物成分,前者由生產者、消費者和分解者組成;(3)在生態系統中,物質和能量沿著食物鏈和食物網流動,一些不易分解的有毒的物質能夠沿食物鏈累積;(4)生態系統靠自身的調節能力維持相對的穩定,但這種調節能力是有一定限度的。當人為的或自然因素的干擾超過這種限度時,生態系統會遭到嚴重破壞。
篇4
【關鍵詞】高三生物;復習備考;四大策略
復習不僅是一個回憶和熟練的過程,更重要的是一個再認識、再提高的過程。在高考備考復習中,教師引導學生應用何種方法進行復習將直接關系到學生能力的提升。結合近年來的高考,從高考理科綜合卷分析報告看,考生普遍存在的問題主要是:(1)基本概念不清;(2)設計實驗能力不強;(3)試題閱讀理解能力弱;(4)文字表達能力差。事實上這幾個方面通過復習策略的調整,是會得到很大程度改進的。下文結合考綱,筆者淺談高三生物學科的復習備考應對策略。
一、未雨綢繆,合理有序
一進入高三階段,老師應首先認真研讀當年考試說明,明確考試范圍、能力要求,同時把當年全國各地高考試卷對照考試說明逐題分析弄清每一題所考查的知識點、能力要求及問題情景、命題形式等;并與往年試卷作對比,弄清高考常考的主干知識點、高考變式題背后有沒有改變的根本性東西。在充分研討的基礎上,制定復習計劃。
復習計劃主要分為三個階段:第一階段復習要全面閱讀教材,查漏補缺,夯實基礎。在復習中,應靜下心來把生物課本梳理一遍,加強和鞏固對知識的理解,并及時解決有疑問的知識點。在此基礎上自己構建一些知識網絡,提高課堂學習效率,變課本知識為自己的學問,這樣才能以不變應萬變。另外,對基本的實驗原理、實驗操作、實驗設計應有一個比較清楚的思路,這樣遇到具體的實驗題型才能臨陣不亂。第二階段復習不是“炒剩飯”,而是要在第一輪復習的基礎上進行總結、綜合和深化。第二輪復習要明確重點、難點。深刻理解每一個知識結構及其知識點中的重點,突破難點,把分散在各章節的有聯系的知識點進行整理,以體現知識間的本質因果關系和整體性,即進行專題復習。第三階段復習主要利用課堂時間限時訓練,當場練當場對答案,提高學生的應試能力。第四輪復習主要是回歸課本,梳理基礎知識。看糾錯本,加強記憶。檢視自己曾經出現過的失誤,找到自己知識的漏洞,思維方式的偏差,解題規范的疏漏,錯誤集中的點作為訓練重點,有目的地精選一些材料進行訓練,不讓同樣的錯誤在高考中重現。
二、夯實基礎,強化能力
學習中的首要任務就是要抓基礎,對生物學基本概念、基本定律、實驗操作的基本過程等基礎知識要逐一弄清,達到融會貫通、熟能生巧的地步,從而應加強對“雙基”的強化訓練。在復習中,要注重知識的內在聯系,將所學知識先串成鏈,再織成網,使知識結構化、網絡化,將所學知識濃縮其中,了解各知識點在知識體系中的具置,清楚各知識點之間的內在聯系。
講究知識的梳理,注重掃描,加大知識的外延。如復習到細胞分裂,可結合高中階段所學過的分裂方式(二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數分裂)比較復習。知識網絡是在知識結構的基礎上,找出知識的內在聯系而形成的,正如交錯的食物鏈形成食物網一樣。
三、講究方法,聯系實際
復習方法要得當。生物高考復習中,一般要使用三種常見的復習方法。(1)比較復習法:在復習中,使學生能運用比較法進行知識的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導酶的比較,原核細胞和真核細胞的比較,高等植物細胞和動物細胞亞顯微結構的比較;光合作用和呼吸作用的比較,三大遺傳規律的比較,各種育種方法的比較,等等。(2)串連復習法:復習時可把分散在各個章節中的知識串聯起來,使學生對知識有全面的理解。如有關蛋白質的知識主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質的組成元素、基本單位、合成場所、結構和功能。第二章講了蛋白質在人體內的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質的合成受基因控制,包括轉錄和翻譯兩個生理過程。復習時,可以把這些知識串起來復習,使知識更系統化,這樣可提高學生解綜合題的能力。(3)聯想遷移法:如線粒體,可聯系到呼吸作用、能量轉換器、細胞質遺傳、酶的專一性、膜的結構功能、各種基質、線粒體數量多的細胞、細胞的衰老等等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發散思維等。只要我們方法得當,往往就會事半功倍。
近幾年理綜高考的重要特點之一便是科技應用類試題比例不斷增大,在未來的高考中這一點會繼續體現。多關注生活、關注社會,利用所學知識去解決遇到的、了解到的各類問題。復習時,要從各種媒體中獲取生命科學發展中的重大熱點問題,如生態和環境、生命科學前沿、工農業生產、人類健康等,培養學生提取有效信息、編碼信息、遷移信息的能力。
四、加強實驗,拓展遷移
篇5
[摘要]論述信息生態系統的基本構成及內涵,分析信息生態理論的主要研究內容,指出要在系統觀、平衡觀、互動觀和人本觀指導下對信息生態理論進行研究。
[關鍵詞]信息生態系統信息生態學信息鏈
[分類號]G350
信息生態理論已經成為國際上一個重要的學術研究領域,目前的主要構成是以信息生態系統為核心的信息生態學學科體系和理論框架的研究。作為一個發展尚不成熟,體系尚未形成的新興研究領域,應對其研究內容和研究方法加以把握。
1 信息生態理論的研究內容
自Davenport 1997年首先正式提出了信息生態的概念以來,傳播學、倫理學、社會學等學者從各自學科的角度對涉及信息生態系統和信息生態學的相關問題開展了研究。信息管理領域對信息生態理論的研究應建立在信息科學和生態學的學科基礎上,利用生態學的觀點和方法,研究信息生態系統的構成因子、因子之間的相互作用、信息流和能量流的傳遞以及系統的合理構建和優化等問題。
目前信息管理領域對信息生態理論的研究比較零散,包括基本的信息生態觀、信息生態系統構建、信息生態位、信息生態因子、信息生態鏈、企業信息生態、信息生態失調等概念及其內涵的探究。在研究信息生態理論時,要避免與自然生態簡單和機械的類比。自然生態雖然也受到人類越來越多的人為干預,但自我調節能力仍是主要方面,而信息生態系統是人為的系統,人的行為是主要方面。因而對自然生態系統思維方法、規律、觀點的運用必須立足于“信息”這一領域。
信息生態系統由信息、人、信息環境組成,是具有一定的自我調節能力的人工系統。信息環境的范疇比較廣泛,既包括與人類信息活動有關的一切自然環境,也包括社會環境。信息基礎設施、信息資源、信息技術和信息政策與法規等是信息環境的顯性構成部分,特定歷史環境下人們的知識結構、風俗習慣、道德觀念、生產經驗等是信息環境的隱性構成部分。
信息生態理論研究為信息管理提供了新思路,研究空間廣闊,可以在以下幾方面進行拓展和深化研究:
信息生態學的學科基礎和理論體系。在研究信息生態學的學科性質、研究對象、產生過程和背景的基礎上,以系統觀、平衡觀、人本觀和互動觀為內核,進一步厘清信息生態學基本概念、特征,深入探討學科基礎和理論體系問題。
信息生態系統的構建機理。目前學術界對信息生態系統的構成要素已基本達成共識,即信息、人、信息環境。需要進一步研究各要素的功能及其相互作用關系,進而探究信息生態系統的結構層次及其形成條件、構建機理、構建模式等問題。
信息生態系統的運行機制。信息生態失衡的核心原因分析、和諧信息生態系統構建的關鍵因素都需要通過運行機制的剖析來破解,為此要對信息生態系統各要素的運作規律和過程進行研究,探究信息流和能量流在信息鏈中流轉的規律和方式,得出運行機制。
信息生態觀指導下的信息組織模式與策略研究。通過對信息鏈的分析以及信息鏈節點觸發信息生態失衡的認識,對信息組織方法、原則、策略進行新的探索,以促進各種信息群落的生態平衡為目的,研究信息組織生態模式,探討信息組織生態模式的功能、成功條件和實施策略。
信息生態系統下知識管理的模式與策略研究。基于知識管理及信息生態系統的理論,研究信息生態系統知識化的特點以及信息生態系統下知識共享和知識創新的內容及過程。
信息生態觀指導下信息資源優化配置的模式和策略。從信息資源優化配置的角度探討信息生態系統在企業和經濟運行過程中的作用,以企業信息群落為核心,研究信息生態系統下信息資源優化配置以及為企業和社會創造可持續發展的信息環境的策略和模式。
構建和諧信息生態系統的戰略與對策研究。研究實現信息生態系統平衡、和諧與可持續發展的戰略、對策、措施等。
信息生態系統的評價理論與方法。研究信息生態系統的影響因素、評價標準、評價指標體系及評價方法等問題。
要大力推進實證研究。可結合某地區信息生態環境的現狀和存在問題,研究其信息生態系統構建的方式和方法,提出在具體生態系統下的信息組織、知識管理和信息資源優化配置的模式和策略。
2 信息生態理論研究方法
從宏觀上,要運用系統論、信息論、耗散結構理論、協同論等系統科學的理論和方法,分析信息生態系統的構成要素及其相互作用關系。從中觀上,要運用系統觀、平衡觀、人本觀和互動觀這四大信息生態理論基本觀念來指導研究工作。從微觀上,要運用情報科學和信息經濟學的基本原理和方法研究信息生態系統的應用問題。要靈活利用系統動力學模型、生態仿真模型、模糊評價模型等手段,強化實證研究方法,避免出現脫離實際的抽象而空洞的概念演繹。
系統觀、平衡觀、人本觀和互動觀是指導信息生態理論研究的核心觀念。
必須運用系統的觀點分析信息生態系統的構成要素及其相互關系,研究信息生態系統的形成機理和運行機制。這是因為信息生態是由人、信息資源和信息環境中各種要素和資源共同構成的整體關系。信息生態中各個不同組成部分之間存在強大的相互聯系和相互依賴性,它們的變化都是系統性的,一個生態要素所發生的變化會影響到整個信息生態系統。
信息生態理論得以發展受到生態平衡觀的很大啟示。生態平衡是生態系統在一定時間內結構和功能的相對穩定狀態,其物質和能量的輸入輸出接近相等,在外來干擾下能通過自我調節(或人為控制)恢復到原初的穩定狀態。當外來干擾超越生態系統的自我控制能力而不能恢復到原初狀態時謂之生態失調或生態平衡的破壞。生態平衡是動態的。維護生態平衡不只是保持其原初穩定狀態,生態系統可以在人為有益的影響下建立新的平衡,達到更合理的結構、更高效的功能和更好的生態效益。目前在信息生態系統中,信息生態失衡狀況嚴重,信息生產者的無序生產導致有序化信息傳播的困難,造成信息供給和信息消費需求嚴重失調,信息分解環節極為薄弱,垃圾信息不能及時徹底刪除。為了促進這種失衡狀態達到新的平衡態,要探尋信息生產、信息傳遞、信息消費和信息分解四個環節的運動規律,使系統中各種要素的數量比例、運行模式、功能結構、資源配置和能量交換等都可以處于相對
穩定的狀態。信息生態系統內部具有一定的自我恢復功能,但由于信息生態系統是一個人工系統,所以人類的積極干預是使信息生態系統在失衡――平衡之間變化的主導力量。
一個系統的各個構成要素之間,必然存在積極的互動關系。信息生態系統是一種開放的生態系統,它自身的各種要素之間,各子系統之間也存在著相互聯系、相互作用、彼此磁吸、互相依存的共生共進關系。系統要素之間的互動是促使信息生態系統在平衡態和不平衡態之間變化的主要力量,也是促使信息流在信息鏈中快速流轉,帶動能量流動的主要方式。要構建和諧的信息生態系統,必須以互動觀為指導思想。
在社會科學技術和經濟發展過程中,曾一度強調技術的作用而忽視人本身。人們通過一定的信息技術獲取信息資源,同時也通過信息技術的進步提高獲取、利用和管理信息資源的能力,促進信息環境的改善。信息活動的真正主體是“人”,要加強對人的信息意識和信息素質教育,提高信息的接收率和整個生態系統的質量。信息生態是圍繞著人而形成和展開的,其生成、演變的狀況既是由人引起的,也反過來建構人,是一種“以人為本”的信息存在狀況。維護信息生態平衡的最終目的是人在系統中受益最大化。
3 信息生態理論對信息管理實踐的啟示
信息生態理論提供了一種觀察、分析和處理組織內和組織間信息產生、組織和利用的方法論,可以和已有的信息管理理論和工具很好地結合,進而豐富信息管理的理論和方法,指導信息管理實踐。
目前信息管理實踐領域面臨的最大問題和困惑是信息供需失衡及信息污染問題。各信息群落的信息供需不平衡主要表現在信息冗余、虛假信息、信息安全存在隱患、信息壟斷;信息污染的主要表現是虛假信息、不道德信息、計算機病毒等問題。
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【關鍵詞】初中生物教學;生態環境;意識教育
【中圖分類號】G528.28 【文章標識碼】C 【文章編號】1326-3587(2013)12-0108-01
初中生物課程標準和教材的的內容突出了“人與生物圈”這一主線。課程標準中的情感價值觀目標明確要求:“熱愛大自然,珍愛生命,理解人與自然和諧發展的意義,提高環境保護意識”;“關注與生物有關的社會問題,初步形成主動參與社會決策的意識”。在中學生物教學中對學生進行生態環境意識教育,是每個生物教師的責任。生物教師要利用生物學的豐富資源,結合學生實際,切實有效地開展環境保護教育。要將環境保護教育滲透到各部分相關知識內容中,讓學生自己去體驗、去感悟。本文從生態環境教育的含義、教育形式、教育內容等方面,闡述在初中生物課堂教學和課外活動中加強環境保護教育所具有的深遠意義。
一、生態環境意識教育的主要內容
1.生態學有關概念、原理教育。
生態環境意識教育首先要讓學生了解有關的概念、原理,如對生物有影響的生態因素、生態系統、生物圈等基本概念及生態平衡的基本原理等。通過學習有關的概念、原理,幫助學生認識生物與環境之間的密切關系,理解生態環境是人類生存和發展的基本條件,人類必須遵循自然生態規律辦事,才能調控、改造、優化生態環境,造福于人類和整個生物圈。
2.環境保護意識教育。
由于人類對自然的不合理利用,生態平衡已受到嚴重的破壞。進行環境保護意識教育,已經顯得非常迫切。如介紹水質富營養化的原因及危害,酸雨對農業生產等多方面的有害影響,大海中的赤潮和淡水里的水華, DDT等物質隨食物鏈在生物體內富集等現象,使學生認識到環境污染對社會經濟發展的影響和對人類健康的危害,從而增強學生的對環境保護的危機感和緊迫感,自覺地加入到保護環境的行列中去。
3.自然資源保護意識教育。
自然資源是人類非常珍貴的財富,我國地大物博,有豐富的自然資源,但我國人均占有量卻很少,自然資源也并非是取之不盡、用之不竭的。要向學生介紹當今世界和我國的森林、草原、野生動植物資源和水資源、土地資源等的現狀,以及森林毀壞、草原退化、物種滅絕、淡水緊缺等對人類發展的影響,使學生重視、關心資源問題,積極參與資源保護。
4.可持續發展思想教育。
在生態環境意識教育中,應該強調在發展生產的同時,要保護好生態環境及自然資源,實現資源的可持續利用與環境的保護,用人類與環境和諧共生的可持續發展的戰略思想為主導進行教學,使學生將來走上社會后,能自覺地用可持續發展的新觀點、新知識去改變傳統的不可持續發展的生產方式、消費方式、思維方式,使人與自然協調的發展。
二、生態環境意識教育可采取多種教學形式
1.結合教材,在課堂上進行生態環境意識教育。
課堂是師生相互交流的場所,是學生接受知識的主陣地,也是實施環境意識教育的主渠道。依據教材內容、因地制宜地進行生態環境教育,是在初中生物課堂教學和課外活動中加強環境保護教育的主要形式。七年級教材第一單元是“生物和生物圈”,專門介紹生物與環境的關系,涉及許多基本概念和原理,目的在于使學生通過學習全面了解生態環境有關知識。生態環境知識貫穿于整個課程體系,各章節都蘊藏了許多這方面的素材。如關于“水資源”---水是生命的源泉、水對生物的重要性、水資源的短缺、飲用水時刻面臨污染、保護水資源等等,滲透到許多章節。教師要充分重視,具體分析研究,使課文的知識與環境教育有機結合,讓學生在學習過程中,樹立環保意識,達到教育效果。
2.補充教材,適時進行生態環境意識教育。
人類只有一個地球,地球是人類和其他生物共同的家園。當學習“保護生物的多樣性”時,使學生了解:隨著植被的減少,生態環境的破壞,工業和生活用水的增加,水的污染日益加重,目前出現了江河水位急速下降、湖泊萎縮導致航運受阻,以及水資源危機。一項權威資料顯示: 18世紀人類為土地而戰; 20世紀的工業社會,人類為能源而戰; 21世紀,由于全球化的生態環境被嚴重的破壞,有專家預言,全人類將為水而戰。這些事實向學生敲響了警鐘,引導學生關心人類生態危機,愛護我們的環境,珍惜每一滴水。
3.通過習題的分析,滲透生態環境意識教育。
生態環境問題在生物練習題中亦有體現。因此,選用適宜的項目,讓學生在解答問題中培養分析問題、解決問題的能力,也學會在深思熟慮中增強環保意識。例如,學習“生態系統”這一章時,補充下面這道習題: 20世紀50年代,DDT作為一種植物殺蟲劑運用于歐亞及美洲大陸,但是后來人們卻發現從來沒有使用過DDT的南極地區的企鵝及北極附近的因紐特人體內也有DDT存在。試運用所學知識分析其中的原因,并談談所受的啟發。
三、寓“生態意識教育”于豐富多彩的活動中
課外活動是課堂教學的繼續。有些教學內容必須在課外通過學生參與才能完成。如探究廢電池對生物的影響、酸雨對生物的影響等時,需要學生課余的參與,并通過實踐使學生認識到環境保護的重要性,進而使這種認識轉變成真正的行動。由于課外活動形式多樣,生動活潑,結合課外活動開展生態意識教育能聯系實際,具有針對性強,學生耳聞目睹,效果更為顯著。
結合重大紀念日積極開展專題活動。在“世界環境日”(6月5日)、“地球日”(4月22日)等舉辦相應的知識講座、知識競賽或觀看有關錄像;在校內定期舉辦圖片展覽、黑板報、墻報等,宣傳環保知識,披露環境污染情況;組織指導學生利用課余時間對自己所在城市環境狀況進行調查,重點了解當前的環境狀況與生物生存狀況之間的關系,提出建議等。并以“愛護環境,保護我們共同的家園”為主題寫小論文。
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[關鍵詞]高中生物 復習教學
1未雨綢繆,合理有序
一進入高三階段,老師應首先認真研讀當年考試說明,明確考試范圍、能力要求,同時把當年全國各地高考試卷對照考試說明逐題分析弄清每一題所考查的知識點、能力要求及問題情景、命題形式等;并與往年試卷作對比,弄清高考常考的主干知識點、高考變式題背后有沒有改變的根本性東西。在充分研討的基礎上,制定復習計劃。主要分為三個階段:選修新課學習、章節復習和專題復習。一輪復習側重基礎知識的全面鞏固,構建單元知識結構,重點梳理單元內知識脈絡。二輪復習根據本學科知識內在聯系,把必修選修三冊教材共十四個單元分七個專題,側重跨章節知識聯系的構建,強調綜合分析、知識遷移能力的形成。三輪復習側重于課堂限時訓練和綜合模擬訓練。讓師生做到心中有數,有章可循。第一輪復習要全面閱讀教材,查漏補缺,夯實基礎。在復習中,應靜下心來把生物課本梳理一遍,加強和鞏固對知識的理解,并及時解決有疑問的知識點。在此基礎上自己構建一些知識網絡,提高課堂學習效率,變課本知識為自己的學問,這樣才能以不變應萬變。另外,對基本的實驗原理、實驗操作、實驗設計應有一個比較清楚的思路,這樣遇到具體的實驗題型才能臨陣不亂。第二輪復習不是“炒剩飯”,而是要在第一輪復習的基礎上進行總結、綜合和深化。第二輪復習要明確重點、難點。深刻理解每一個知識結構及其知識點中的重點,突破難點,把分散在各章節的有聯系的知識點進行整理,以體現知識問的本質因果關系和整體性,即進行專題復習。第三輪復習主要是回歸課本,梳理基礎知識。看糾錯本,加強記憶。檢視自己曾經出現過的失誤,找到自己知識的漏洞,思維方式的偏差,解題規范的疏漏,錯誤集中的點作為訓練重點,有目的地精選一些材料進行訓練,不讓同樣的錯誤在高考中重現。
2夯實基礎,強化能力
學習中的首要任務就是要抓基礎,對生物學基本概念、基本定律、實驗操作的基本過程等基礎知識要逐一弄清,達到融會貫通、熟能生巧的地步,從而應加強對“雙基”的強化訓練。在復習中,要注重知識的內在聯系,將所學知識先串成鏈,再織成網,使知識結構化、網絡化,將所學知識濃縮其中,了解各知識點在知識體系中的具置,清楚各知識點之間的內在聯系。講究知識的梳理,注重掃描,加大知識的外延。如復習到細胞分裂,可結合高中階段所學過的分裂方式(二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數分裂)比較復習。又如,關于DNA的結構與復制,如果只有DNA的雙螺旋結構的印象,堿基互補配對等零散的知識,就證明沒有形成知識結構。而能夠知道DNA的結構包括DNA的化學結構、空間結構、結構特點及具體內容;DNA的復制包括概念、復制時期、條件、過程、特點、意義和差錯結果,并將這些知識羅列起來,就形成了知識結構。知識網絡是在知識結構的基礎上,找出知識的內在聯系而形成的,正如交錯的食物鏈形成食物網一樣。例如,上述關于DNA的結構和復制的知識結構,再把它和基因突變、染色體變異、有絲分裂、減數分裂、遺傳規律等聯系起來,就形成了一個知識網絡。
3講究方法,聯系實際
復習方法要得當。生物高考復習中,一般要使用三種常見的復習方法。第一,比較復習法:在復習中,使學生能運用比較法進行知識的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導酶的比較,原核細胞和真核細胞的比較,高等植物細胞和動物細胞亞顯微結構的比較;三大營養物質的來源和去路的比較,三大營養物質均可來自食物,除蛋白質外,均可貯存,均可由其它物質部分轉化;碳循環、氮循環、硫循環的比較,比較它們進入生態系統的途徑、形式及回到無機自然界的途徑、形式;還有光合作用和呼吸作用的比較,三大遺傳規律的比較,各種育種方法的比較,等等。第二,串連復習法:復習時可把分散在各個章節中的知識串聯起來,使學生對知識有全面的理解。如:有關蛋白質的知識主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質的組成元素、基本單位、合成場所、結構和功能。第二章講了蛋白質在人體內的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質的合成受基因控制,包括轉錄和翻譯兩個生理過程。復習時,可以把這些知識串起來復習,使知識更系統化,這樣可提高學生解綜合題的能力。第三,聯想遷移法:如:復習膜的流動性,可聯系到主動運輸、內吞、外排、受精作用、細胞融合、卵裂、遞質的釋放等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發散思維等。只要我們方法得當,往往就會事半功倍。
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文件編號: 1003 - 7586(2016)06 - 0010 - 02
1 數學模型建構教學的理論依據
模型建構教學活動以學生為主體,以建構模型為主線,讓學生在探究過程中交流、學習。它重視學習過程的主動性和建構性,強調學生以個體的學習經驗建構對新事物的理解,從而形成新的概念,掌握解決問題的方法和技能。教師在教學過程中用好模型建構,對提高學生生物科學素養有很大幫助。
數學建模是指通過數據解釋實際問題,并接受實際的檢驗。生物學教學建模時,教師引導學生利用生物學基本概念和原理,理解用數學符號和語言表述的生物學現象、本質特征和量變關系。生物學數學建模一般包括5個基本環節:模型準備、模型假設、模型建構、模型再建構和模型應用。
2 數學模型建構教學在初中生物課堂教學中的實踐
以“生態系統的穩定性”為例,闡述初中生物數學模型建構的教學實踐與思考。
2.1 模型準備
建構數學模型,首先要了解問題的背景,明確建模的目的,收集必要的各種資料和信息,弄清對象的特征。
“生態系統的穩定性”這節課選自北師大版八年級下冊第二十三章第四節,可分為生態系統穩定性的概念、穩定性形成的原因以及穩定性的破壞三個部分。第三節中的生態系統的食物鏈和食物網以及生態系統的物質循環、能量流動為本節學習基礎。生態系統的穩定性形成的原因既是本節課的教學重點,也是教學難點。通過數學建模的方法,可以把生物之間通過捕食形成的數量變化關系,更加直觀、有效地呈現出來,有利于學生對生態系統自我調節能力的理解和掌握。
2.2 模型假設
合理提出假設是數學建模的前提條件。在本節教學內容中,教師引導學生嘗試建立生態系統中各生物之間通過捕食關系所形成的數量變化曲線圖模型,引導學生提出合理的假設。
2.3 模型建構
根據所作的假設,教師分析學生的學情,創設問題情境,引導學生逐步建構出數學模型。
八年級的學生已經具有利用曲線統計圖統計、描述、分析數據的能力,具備建模的知識基礎。教師在教學中通過創設由易到難、層層深入的問題情境,引導學生提出問題、分析問題。學生在教師的引導下,逐步建構數學模型。
教師利用導學案,引導學生分析凱巴森林中鹿與狼的數量變化,并啟發學生思考:
不同生物之間通過捕食關系如何相互影響?
分析二者數量峰值不同步的原因是什么?
分析當狼的數量上升時,鹿的數量會發生怎樣的變化?
如果鹿的數量變化了,又對狼產生怎樣的影響?
繼而,學生進一步分析:狼的數量下降的話,鹿的數量會發生怎樣的變化?引起該變化的原因是什么?
教師引導學生分析得出:生物之間通過捕食關系相互影響和相互制約。
這樣引導學生歸納生態系統穩定性形成的原因,逐步建構數學模型。
2.4 模型再建構
個人或小組最初建構的模型是否科學、合理,必須經過模型檢測。教師可以引導學生分析其他生態系統生物之間的數量關系,進一步驗證模型是否科學合理。課堂上師生之間通過相互交流和評價,完成模型的再建構。
課堂上學生代表展示自己建構出的數學模型,并進行合作交流。
2.5 模型應用
模型應用是運用建構的數學模型解決生產實際、生活實踐中生物學的疑難問題。教師啟發學生圍繞凱巴森林應用模型解決生活中的實際問題,并要求學生思考:生態平衡受到嚴重破壞的凱巴森林,要恢復到1906年以前的狀態,可采取哪些措施?
學生在對問題的思考中,進一步深化概念理解,并應用自主建構的數學模型,分析解決實際問題,感悟數學模型建構方法在研究生物學問題上的重要價值。
3 數學建模教學的教學收獲
3.1 數學建模教學培養學生的動手動腦能力
數學建模是一個創造性的活動過程,要經過不斷的分析、討論和修改。應用數學建模的方法進行教學,不是教師硬性灌輸知識,而是學生在教師的引導下,動腦動手建構數學模型。
3.2 數學建模教學實現學生學習方式的蛻變和提升
新課程改革的重要突破口之一就是轉變學生的學習方式,由過去的被動學習轉變為主動學習,完成由以教師、知識為中心,向以學生發展為中心的轉變。教師在課堂上給學生充分的自主學習的時間和空間,并通過一系列的問題引導學生逐步建構出數學模型,促進學生的主體性發展。教師在放手讓學生獨立思考、自主建構的基礎上,組織學生開展合作交流。通過合作交流使學生從不同角度思考問題,對自己和他人的成果進行反思,在合作交流中相互啟發、共同發展,培養合作精神和參與意識。
3.3 數學建模教學引導學生更加直觀、科學、有效地建構新的知識體系
數學建模教學的目的是讓學生在建構模型的過程中,理解生物學核心知識,提升自己的生物素養。數學模型本身又給學生一個直觀、生動的印象,使靜止的文字變得活躍、生動。例如:生物之間通過捕食關系形成的動態的數量變化,是一個奇妙而抽象的復雜現象,通過數學模型可以更加直觀、簡單地呈現這一現象。數學楗模教學也能夠用于指導解決生活、生產中的實際問題。
3.4 數學建模教學有利于提高學生學習生物的興趣
學生在建構模型的過程中學習生物知識,同時體驗到模型建構成功后的喜悅感、自豪感。
3.5 數學建模教學有利于提高教師的教學素養
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【關鍵詞】 物聯網 食品溯源 信息感知
0 引言
物聯網是物體與物體相連接的互聯網。物聯網的硬件實現需要具備感應器、RFID射頻識別裝置、GPS和GIS定位系統、無線通信系統、信息處理平臺等實現物體互聯并與互聯網融合。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后,世界信息產業的第三次革命性創新,它聚合了現代信息科技、融合了感知與傳感技術、通信技術、定位技術、人工智能與自動化等,進而達到人類與物體之間的智慧狀態的交流,形成一個智慧的世界。
1 食品溯源的意義
食品安全溯源對于人民的身體健康以及全社會的穩定發展起著不可替代的作用。它是食品安全風險管理的重要措施,是食品安全生產、銷售供應鏈全程控制的有效技術手段,一旦某一環節出現問題,可追溯至源頭,找到問題所在并進行有效治理。食品溯源是指在食物鏈的各個環節(包括生產、加工、分送以及銷售等)中,食品及其相關信息能夠被追蹤和回溯,使食品的整個生產經營活動處于有效地監控之中。
動物食品從生產到消費,以及從追蹤到回溯的互逆過程如圖1所示。隨著人們生活水平的提高,確保動物食品的安全性已經成為當前急需解決的問題,但是動物食品的生產加工鏈條逐漸增長,環節增多,消費者很難從食品鏈的最終環節了解食品的來源和生產過程。因此引入食品溯源系統,可以提高食品供應鏈的透明度。隨著物聯網技術的發展,食品溯源系統也逐漸發展起來。
2 食品溯源在國內外的發展現狀
國外溯源系統的發展現狀:歐盟的動物食品可追溯系統主要應用在牛的生產和流通領域。牛肉可追溯系統是指牛肉從農場的動物養殖到運輸、屠宰、分割、貯藏、加工和包裝直至進行市場銷售的生產鏈中,堅持生產和監管的透明度,并保持產品完整詳盡的個體信息,防止與其它來源的產品混合,并保留相關的數據資料、檢測報告及相關證書,供下游生產者及消費者查詢和檢查。日本從2002年開始制定法律對牛肉生產業強制實行可追溯系統。牛飼養場必須為每頭牛戴上耳標,耳標上有個體識別號,飼養者必須記錄每頭牛的基本信息,包括標識號、品種、性別和飼養歷史信息(如出生日期、轉到飼養場的日期等)。目前日本己將食品信息可追蹤系統推廣到全國的豬肉和肉雞等肉食產業,消費者購買商品時,通過包裝可獲取品種、產地和生產加工流通過程的相關信息。
我國溯源系統的發展現狀:食品溯源系統在國內的起步比較晚,目前還沒有在全國范圍內推廣,僅在部分地區或企業進行了部署。具體實現案例有鄧峽的“金卡豬”工程,從2005年起,鄧峽市開始運用計算機對生豬飼養進行全過程監控,實施生豬可追溯養殖。他們采用先進RFID技術,為每頭生豬安裝電子標簽,建立起了生豬產業鏈“信息庫”,實現生豬供應鏈透視化管理。在大連,基于RFID技術,建立了“肉牛質量安全追溯系統”,該系統是利用電子耳標采集信息,建立黑牛電子檔案,將黑牛從出生到屠宰的全過程信息記錄到數據庫中,管理者通過網絡可方便地了解每頭牛生長發育情況、疾病情況以及飼料與獸藥的使用情況,實現全程可追溯。綜上所述,我國食品安全溯源系統的研究與推廣尚處于初級階段,在全流程、精細化、多部門食品安全溯源和協同監管等方面都還有待進一步加強。
3 物聯網在食品溯源應用中的關鍵技術與問題
目前,物聯網技術大部分尚處于研究成果向產業化應用轉化階段,其在食品領域的應用還存在以下亟待解決的關鍵技術與問題。
信息感知技術。影響食品品質的因素眾多,為了保障食品安全,必須研究相應的感知技術; 同時,低成本單品標識技術是農產品和食品追溯與物聯網的基礎,為適應規模化、精準化、設施化的發展要求,具有良好環境適應性、體積靈巧便攜、具備快速檢測能力的低成本硬件系統亟待開發研究。從技術上講,WSN用于監測的主要優點是傳輸距離比RFID大得多,且組網靈活、傳感器種類多樣、可探知的物理量眾多。RFID雖然閱讀距離短,但是被動式RFID的低成本、零能耗、易于與包裝結合是其獨有的優勢。科學的規劃設計、合理的布局,解決WSN與RFID的融合問題,將兩者取長補短,將是下階段研究的重點。
信息融合技術。在溫度、濕度、光照度、振動頻率、氣體濃度等眾多傳感信息中,選擇何種信息或組合來表達食品新鮮度、貨架壽命期才最為合理?若需要多信息融合表達時,如何建立融合后能真正反映宏觀指標的模型?在以上模型的建立中,如何引入諸如模糊理論、神經網絡、人工智能等方法,才能使模型更具有實用性?以上基礎性問題解決后,才有可能建立一套有實用價值的快速評估其安全性及預測其貨架壽命的決策系統。
篇10
如何形成一套學生能普遍接受的大眾教學方法,這個問題讓很多年青老師備受困擾。
一、找出難點,逐個擊破
對于比較復雜和抽象的知識,學生學起來感到困難和枯燥,這是很正常的。教師這時就應指導學生突破難點,化難為易。一是教師要指導學生把抽象問題形象化。一般情況下,思維越離開具體事物就越抽象,與實際生活聯系少的知識,就越難理解。因此,教師應經常借助圖形、表格、模型、標本、錄像等形象化的手段,幫助學生理解抽象知識。為了便于理解復雜、抽象的知識,就要盡量借助某種方式,使之與實際生活聯系起來,如DNA的空間結構,老師用語言很難講清楚,但出示一個DNA模型,幾分鐘就解決問題了。二要注意把復雜問題簡單化。有許多生物知識的難點存在于生命運動的復雜過程中,學生準確全面地掌握這些知識比較困難。這時,教師就要引導學生,一是抓主要矛盾,二是抓矛盾的主要方面,就會使知識一目了然。例如細胞有絲分裂各時期染色體、紡錘體、核仁、核膜的變化,我們若將其總結為“前期兩現兩消,后期兩消兩現”,則其他過程就容易記住了。動物體內三大物質代謝過程很復雜,也可總結為“一分(分解)二合(合成)三轉化”。
二、構建網絡,以點帶面
我們在學習生物的過程中,必須抓住生命基本特征這根主線,理清每個章節的基礎知識和基本內容,把所學內容有機地與人類的生產實踐、日常生活相結合,從而在腦中形成一條清晰鮮明的知識網絡結構圖。具體來說,構建知識網絡可從以下兩方面入手:(1)把握知識的縱向銜接,使知識連成一片。生物知識間有著密切的內在聯系,例如生命的基礎學習中,了解生命的物質基礎為掌握生命的結構基礎作了鋪墊,而生命的物質基礎和生命的結構基礎又給理解細胞的分裂埋下了伏筆;又如遺傳和變異這一章,不知道分離規律的實質根本無法繼續學習自由組合規律。(2)關注知識的橫向聯系,使知識更加系統化、立體化。生物學科中的章節之間既有遞進關系也有并列關系,內容互相聯系、互相滲透。因此,我們要牢牢抓住生命的基本特征這根主線,豐富知識的內涵,擴大知識的外延,把生物知識匯成一張完整的網絡。
三、掌握生物知識的內在規律
生物同其他事物一樣,有自身的規律。學習生物和學習其他學科一樣,也要遵循認識規律和大腦活動規律。因為,規律是事物本身固有的本質的必然聯系。人的認識都是由少到多,由淺到深,逐步深化的。因此,生物學習不能急于求成。掌握生物規律將有助于生物知識的理解與運用,如學習減數分裂過程,開始只要弄清兩次分裂起止,染色體行為、數目的主要變化。又如學習線粒體就應該抓結構與功能相適應的規律,這樣比較容易理解并記住其結構。
在課下,要注意找出知識間的內在規律,在理解的基礎上加深記憶,以便能夠熟練運用,讓老師所講的內容真正被學生“同化”吸收。例如學習了細胞分裂,可以把一個細胞分裂周期中,染色體、DNA、染色單體的數目及關系羅列一下,列成表格,這對以后做題是很有幫助的。再比如在細胞分裂中,先有哪些細胞器參與植物的細胞分裂,又有哪些細胞器參與動物的細胞分裂呢?每節課后都把課本仔細地通讀一遍,畢竟有些小知識,需要課下來補充。
四、歸納總結,定時復習
生物知識的內部既存在著聯系,又有各自的獨立性。在生物新課學習過程中,一般都是將知識分塊學習。但當學完一部分知識之后,教師應該及時指導學生,進行歸納、總結,讓知識形成網絡,構制知識體系。以各知識點間的聯系為線索,把各知識點串聯起來,歸納整理成系統的知識。這樣可以在學生腦子里形成完整的知識結構,也便于理解和記憶。
(1)注意理論與生物基本概念的聯系。理論的掌握必須建立在對諸多概念的正確理解上。例如了解內環境與穩態理論的前提是弄懂pH值、體溫、血壓、血糖、滲透壓、氧分壓、電解質濃度等;同樣,生態平衡理論的運用也離不開對種群、群落、生態系統、食物鏈、營養級等概念的掌握。
(2)用科學的理論來解釋周圍的事物和現象。為什么人會有“白化病”“病”?為什么要禁止近親結婚?為什么說人不是上帝或神創造的,而是從古類人猿進化來的?為什么人類要保護鳥類?對于諸如此類的問題,我們都應當運用正確的理論去合理解釋,從而使學生能將所學的知識加以實際運用,使其記憶更牢固,理解更深刻。
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