食物鏈的基本概念范文

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食物鏈的基本概念

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【關(guān)鍵詞】教學(xué) 食物鏈 累積 放大 愛(ài)護(hù) 保護(hù)

【中圖分類號(hào)】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4772(2013)04-003-02

生態(tài)環(huán)境的污染、物種的銳減,給人類生活帶來(lái)的危害,越來(lái)越明顯,也受到了各界的高度關(guān)注。高中《生物》必修3《生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性》的相關(guān)知識(shí),也成了近年高考的熱點(diǎn),這一章的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容較為簡(jiǎn)單,而基本概念繁多,可是教材中沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行過(guò)多詳述,如生產(chǎn)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(jié)的內(nèi)容,輕描淡寫(xiě),僅以200字作了介紹。食物鏈也是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)基本概念,沒(méi)有對(duì)其概念進(jìn)行闡述,學(xué)生往往難以把握。因此,在教學(xué)中,我認(rèn)為以下三個(gè)方面的知識(shí),有必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。

第一,食物鏈(food chain)一詞是英國(guó)動(dòng)物生態(tài)學(xué)家埃爾頓(C.S.Eiton)于1927年首次提出的。各類參考資料對(duì)其定義眾說(shuō)紛紜。如,①食物鏈又稱為“營(yíng)養(yǎng)鏈”,指生態(tài)系統(tǒng)中各種生物以食物關(guān)系聯(lián)系起來(lái)的鏈鎖關(guān)系。②生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間,主要是吃與被吃的關(guān)系,這樣就形成了食物鏈。③生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機(jī)物中的化學(xué)能在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導(dǎo),通俗地講,是各種生物通過(guò)一系列吃與被吃的關(guān)系,把這種生物與那種生物緊密地聯(lián)系起來(lái),這種生物之間以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來(lái)的序列,在生態(tài)學(xué)上被稱為食物鏈。

然而,對(duì)于食物鏈概念的教學(xué),是使學(xué)生能更好地在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上,理解生物間相互依存、相互作用關(guān)系的基礎(chǔ),對(duì)正確理解生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的意義起到關(guān)鍵作用。因此,概念教學(xué),在生物科學(xué)教學(xué)過(guò)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(yíng)養(yǎng)的一種食物路徑,食物鏈以生物種群為單位,聯(lián)系著群落中的不同物種。食物鏈中的能量和營(yíng)養(yǎng)素在不同生物間傳遞著,能量在食物鏈的傳遞表現(xiàn)為單向傳導(dǎo)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)。食物鏈一般有4―5個(gè)級(jí),很少包括六個(gè)以上的物種, 因?yàn)閭鬟f的能量每經(jīng)過(guò)一階段或食性層次就會(huì)減少80%-90%。

食物鏈的諸環(huán)節(jié)叫營(yíng)養(yǎng)級(jí)。生產(chǎn)者為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí),一級(jí)消費(fèi)者為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),低級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)是較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的營(yíng)養(yǎng)和能量的提供者,但由于較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量?jī)H有10%―20%能被上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用,因此,在數(shù)量上,第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)就得大大多于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),由低而高,逐級(jí)減少,形成生物數(shù)量、生物能量以及生產(chǎn)率的金字塔。

各種食物鏈相互交錯(cuò),就形成了食物網(wǎng)。在生態(tài)系統(tǒng)中,能量的流動(dòng)、散失,物質(zhì)的傳遞和轉(zhuǎn)化,是通過(guò)食物鏈或食物網(wǎng)進(jìn)行的。

而在生態(tài)系統(tǒng)中,一種生物以另一種生物為食物來(lái)源,而另一種生物又以第三種生物為食物來(lái)源,……由此在多種生物之間形成一個(gè)以食物關(guān)系聯(lián)接起來(lái)的連鎖關(guān)系。按照各種生物之間的相互關(guān)系,通??砂咽澄镦湻殖梢韵滤念悾?/p>

(1)捕食性食物鏈。它是以植物為基礎(chǔ)的食物鏈,后者捕食前者。其構(gòu)成形式是植物一小動(dòng)物一大動(dòng)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(chǔ)的食物鏈。碎食物是由高級(jí)植物葉子的碎片,經(jīng)菌類作用,再摻入微小的藻類而成的。碎食性食物鏈的構(gòu)成形式是碎食物一碎食物消費(fèi)者一小肉食性動(dòng)物一大肉食性動(dòng)物。如樹(shù)葉碎片及小藻類一蝦(蟹)魚(yú)食魚(yú)的鳥(niǎo)類。

(3)寄生性食物鏈。它是以大動(dòng)物為基礎(chǔ)的食物鏈,其構(gòu)成形式是由小動(dòng)物寄生到大動(dòng)物身上。如哺乳類跳蚤原生動(dòng)物細(xì)菌過(guò)濾性病毒。

(4)腐生性食物鏈。它是以腐爛的動(dòng)植物尸體為基礎(chǔ)的食物鏈。是由腐爛的動(dòng)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(méi)有對(duì)這四類食物鏈進(jìn)行一一闡述,僅對(duì)捕食食物鏈進(jìn)行了舉例說(shuō)明 ,而在歷年的高考中,四類食物鏈的相關(guān)知識(shí)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(guó)卷(大綱版)高考生物試卷第3題。由此可見(jiàn),其他三類食物鏈有必要對(duì)學(xué)生進(jìn)行講述的重要性。

第二,各類考試中對(duì)食物鏈的累積和放大效應(yīng)的相關(guān)知識(shí),也常有涉及。生物的累積和放大效應(yīng)就是有毒的化學(xué)物質(zhì)通過(guò)食物鏈向后傳遞時(shí),會(huì)逐級(jí)增加,越食物鏈后端的生物體內(nèi)積累的毒素越多,一種有毒物質(zhì)被食物鏈的低級(jí)部分吸收,如被草吸收,雖然濃度很低,不影響草的生長(zhǎng),但兔子吃草后有毒物質(zhì)很難排泄,當(dāng)它經(jīng)常吃草,有毒物質(zhì)會(huì)逐漸在它體內(nèi)積累,鷹吃大量的兔子,有毒物質(zhì)會(huì)在鷹體內(nèi)進(jìn)一步積累。也就是生物富集作用,人在食物鏈的最末端,當(dāng)然收到的危害也最大!

人類與大自然也通過(guò)食物鏈而連接著。人的食物主要來(lái)自植物和動(dòng)物。而動(dòng)植物是從自然環(huán)境中得到營(yíng)養(yǎng)才生長(zhǎng)而成的。如果這些動(dòng)植物含有了來(lái)自環(huán)境污染的成分,人吃了就有危險(xiǎn)。拿水產(chǎn)魚(yú)類來(lái)說(shuō),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(zhuǎn)變成有機(jī)汞,魚(yú)類吃了這樣的微生物就會(huì)把有機(jī)汞儲(chǔ)存在身體中,而人吃了這樣的魚(yú),汞就會(huì)進(jìn)入人的神經(jīng)細(xì)胞中,人就會(huì)得可怕的水俁病。水俁病是人類污染環(huán)境,而污染物最終通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體并嚴(yán)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(xué)中,應(yīng)當(dāng)聯(lián)系生活實(shí)例,對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授。

第三,在實(shí)際生活中,生物圈中的食物鏈經(jīng)常被簡(jiǎn)化為“大魚(yú)吃小魚(yú),小魚(yú)吃蝦米”,中央臺(tái)播放的《動(dòng)物世界》,往往帶給人們的錯(cuò)覺(jué)是自然世界中存在著一種恃強(qiáng)凌弱的關(guān)系,人們往往會(huì)同情弱者、痛恨強(qiáng)者,食肉動(dòng)物作為強(qiáng)者的代表,往往遭人唾罵。因此,我們?cè)诮虒W(xué)中,應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生愛(ài)護(hù)生物、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)培養(yǎng),平等對(duì)待生態(tài)系統(tǒng)中的每一個(gè)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(zhǎng)出的葉和果為昆蟲(chóng)提供了食物,昆蟲(chóng)成為鳥(niǎo)的食物源,有了鳥(niǎo),才會(huì)有鷹和蛇,有了鷹和蛇,鼠類才不會(huì)成災(zāi)……。當(dāng)動(dòng)物的糞便和尸體回歸土壤后,土壤中的微生物會(huì)把它們分解成簡(jiǎn)單化合物,為植物提供養(yǎng)分,使其長(zhǎng)出新的葉和果。就這樣,食物鏈建立了自然界物質(zhì)的健康循環(huán)。

如草原生態(tài)的食肉動(dòng)物―食草動(dòng)物以及昆蟲(chóng)―鳥(niǎo)類等,它們互相制約,共生共榮。它們之間的關(guān)系是對(duì)立統(tǒng)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(dòng)物專吃食草動(dòng)物,它們對(duì)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(dòng)物生存繁衍的需要,同時(shí)也是保持草原植物繁茂和生態(tài)平衡所必不可少的因素。如果沒(méi)有食肉動(dòng)物對(duì)食草動(dòng)物的控制,食草動(dòng)物就會(huì)迅速發(fā)展起來(lái),當(dāng)食草動(dòng)物發(fā)展到一定數(shù)量,草原就難以承受,草原退化,食草動(dòng)物也就失去生存和發(fā)展的條件。食肉動(dòng)物對(duì)食草動(dòng)物的捕殺,不僅能控制食草動(dòng)物種群的數(shù)量,從某種意義上說(shuō)同時(shí)也是提高食草動(dòng)物的質(zhì)量。生物學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的野外考察證明,食肉動(dòng)物在獵捕過(guò)程中,選擇的對(duì)象往往是病殘弱小的食草動(dòng)物,這無(wú)疑有利于物種的優(yōu)勝劣汰。從這一點(diǎn)說(shuō),食肉動(dòng)物對(duì)食草動(dòng)物的兇殘捕殺,就顯得自然合理,天經(jīng)地義了。

學(xué)生通過(guò)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),就能正確認(rèn)識(shí)食物鏈?zhǔn)俏锓N緊密聯(lián)系、相互平等的依據(jù),物種與物種之間的數(shù)量比率決定自然的平衡。食肉動(dòng)物和獵物的數(shù)量比率合理時(shí),就能保證生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn),正確認(rèn)識(shí)生物圈中不同物種的平等關(guān)系。

很顯然,僅以教材內(nèi)容的知識(shí)來(lái)應(yīng)對(duì)高考,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,教學(xué)中,我們需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,重視學(xué)生的學(xué)習(xí)方法培養(yǎng),拓展學(xué)生的知識(shí)視野,注重學(xué)生掌握知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)的能力,教師要作為學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的引導(dǎo)者、組織者。

參考資料:

1、2012年廣東省、江蘇省、全國(guó)卷(大綱版)高考生物試卷。

2、《食物鏈和食物網(wǎng)》

3、《達(dá)爾文探索生物鏈》

篇2

【關(guān)鍵詞】選生態(tài)原則;園林設(shè)計(jì);應(yīng)用

生態(tài)原則的基本概念就是通過(guò)生物形態(tài)而衍生出來(lái)一種適應(yīng)性藝術(shù)。在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中,生態(tài)已經(jīng)融入到社會(huì)的每個(gè)角落之中,特別是在城市建設(shè)上面,更加體現(xiàn)出了生態(tài)的協(xié)調(diào)性。生態(tài)逐漸的成為景觀建設(shè)重要研究課題之一,并且成為園林設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行考慮的一個(gè)問(wèn)題。

園林設(shè)計(jì)總的來(lái)講,就是一門(mén)專注于研究如何能夠運(yùn)用現(xiàn)代的藝術(shù)和技術(shù),對(duì)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(jī)的整體,進(jìn)而達(dá)到和諧、美好、美妙如畫(huà)的境界。園林設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的地方,甚至有的地方是無(wú)法進(jìn)行想象都能夠可能出現(xiàn)的。在現(xiàn)代生活中,公園的設(shè)計(jì)是最具有代表性的,能夠充分的彰顯出生態(tài)原則的在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

1.邯鄲市的生態(tài)原則與園林設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

1.1邯鄲市的生態(tài)平衡

在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于生態(tài)的平衡具有著和重要的作用,因?yàn)椋粋€(gè)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)平衡決定著規(guī)劃的設(shè)計(jì)、風(fēng)景的規(guī)劃和各項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),是在園林設(shè)計(jì)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的。如果出現(xiàn)在園林設(shè)計(jì)中打破了生態(tài)平衡,會(huì)造成生態(tài)臨界點(diǎn)的突破,對(duì)生態(tài)會(huì)造成嚴(yán)重的影響。所以,在這樣的一種情況下,園林設(shè)計(jì)過(guò)程中不能嚴(yán)重的破壞植物和植被,在需要進(jìn)行改造的過(guò)程中,要利用先進(jìn)手段來(lái)進(jìn)行移植,或者是進(jìn)行分塊的處理。且不能直接對(duì)植被或植物進(jìn)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(huì)直接導(dǎo)致新的植物或植被在還未能夠形成群落之前就遭到嚴(yán)重的迫害。邯鄲市的叢臺(tái)公園位于中華大街中段西側(cè),總共占地360畝,無(wú)論是從整體還是單方面來(lái)看,在設(shè)計(jì)上都與都與生態(tài)平衡具有一致性,無(wú)論是植被的移植,還是對(duì)建筑的重鑄,都沒(méi)有打破生態(tài)平衡。

1.2邯鄲市的生態(tài)性質(zhì)

生態(tài)性質(zhì)的基本概念就是生物的多樣性,這種性質(zhì)的產(chǎn)生是由于地球生物進(jìn)化而出現(xiàn)的結(jié)果,因此,地球上所有的生物和環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)生態(tài)體系,終而形成了我們所生存的這個(gè)世界。園林設(shè)計(jì)與生態(tài)設(shè)計(jì)中的遺傳多樣性具有著十分緊密的關(guān)系,因?yàn)樵谶M(jìn)行園林設(shè)計(jì)中要對(duì)植物進(jìn)行“馴化”,這種馴化就是將植物進(jìn)行雜交,通過(guò)這樣一種手段來(lái)提高植物的遺傳多樣新,這樣做的目的是為了長(zhǎng)時(shí)期的植物由于親近的繁衍而導(dǎo)致自身能力下降,不能夠剛好的對(duì)自身進(jìn)行保護(hù),所以,進(jìn)行雜交的培育。邯鄲市的龍湖公園,在設(shè)計(jì)的形式上主要是以大型音樂(lè)噴泉為主,其他生態(tài)建設(shè)為輔的一種表現(xiàn)形式,并且在整個(gè)園林中,把各種植物作為襯托,充分的進(jìn)行雜交,形成一種氣勢(shì)蓬勃的景象。

1.3邯鄲市的生態(tài)共生

生態(tài)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(zhǎng)過(guò)程中對(duì)其中的一個(gè)方面有利,而對(duì)其他方面沒(méi)有危害;另一種是互利共生,其主要指的是在生長(zhǎng)過(guò)程中具有著相互之間進(jìn)行物質(zhì)傳遞,進(jìn)而相互依賴、相互活力的共生關(guān)系。所以,在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)中,要充分的考慮到生態(tài)共生這種生長(zhǎng)的關(guān)系,并要有效的進(jìn)行使用,這樣才能夠使園林植物在生長(zhǎng)過(guò)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(huì)出現(xiàn)一方嚴(yán)重成長(zhǎng),一方逐漸消亡的現(xiàn)象出現(xiàn)。邯鄲市的趙苑園林,坐落在邯鄲市的西北部,共占地2100畝,無(wú)論是從哪個(gè)層次來(lái)看,這座園林的設(shè)計(jì)都是具有著絕對(duì)的古典藝術(shù),用過(guò)園林的設(shè)計(jì)把古代的形象重新的展現(xiàn)在人們的眼前。

2.邯鄲市生態(tài)原則在園林設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題和改進(jìn)措施

2.1邯鄲市在區(qū)域特征方面存在的問(wèn)題和解決方法

邯鄲市的七彩園林在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用無(wú)紡袋栽培金葉榆、金葉槐、金枝槐、國(guó)槐、白蠟、造型大樹(shù)、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(guī)格的植物;另外采用營(yíng)養(yǎng)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(gè)園林的生機(jī)盎然,為生態(tài)環(huán)境的改觀起到了顯著的作用。

2.2邯鄲市在園林設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和解決方法

邯鄲市金鼎園林在設(shè)計(jì)過(guò)程中,將高仿真動(dòng)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(shù)都應(yīng)用到了園林其中,使園林具有了多樣性的特點(diǎn),能夠彰顯出園林獨(dú)特的景觀,將生態(tài)完全融于生活之中。

2.3邯鄲市在生態(tài)系統(tǒng)方面存在的問(wèn)題和解決方法

邯鄲市許多的園林都種植了發(fā)財(cái)樹(shù)、蘇鐵、金琥、榕樹(shù)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(lái)、一品紅、杜鵑、紅掌、進(jìn)口鳳仙、上品君子蘭、山茶、松果,鳳梨等等令人喜愛(ài)的鮮花。再加上晶瑩剔透的水培花卉和造型別致優(yōu)雅的花盆、花架、山水動(dòng)態(tài)盆景等讓每個(gè)進(jìn)行園林欣賞的人,都賞心悅目,愛(ài)不釋手。

2.4邯鄲市的園林設(shè)計(jì)與生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成生態(tài)食物鏈存在的問(wèn)題和解決方法

生態(tài)學(xué)之中,生物鏈所指的是以能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為紐帶形成的各種生物之間的有機(jī)聯(lián)系。整個(gè)世界就是一個(gè)自然的生物鏈,每個(gè)地域內(nèi)同樣有著自己的生物鏈,對(duì)于一個(gè)地域來(lái)講,所需要的物質(zhì)需要從外部輸入,從而就會(huì)產(chǎn)生廢氣的物質(zhì),這樣就會(huì)形成以物質(zhì)為紐帶的食物鏈。在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)中,如果對(duì)這些已經(jīng)廢氣了的物質(zhì)進(jìn)行重新的利用,就能夠讓這些物質(zhì)得到全新的價(jià)值,并且重新歸入到地域的食物鏈當(dāng)中,從而相應(yīng)的減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。

2.5邯鄲市對(duì)生態(tài)位原理存在的問(wèn)題和解決方法

生態(tài)原則在生態(tài)位原理方面占有足夠的空間,因?yàn)樯鷳B(tài)位所指的的就是生物在生態(tài)系統(tǒng)之中的功能和作用,產(chǎn)生出來(lái)的時(shí)間和空間的地位,這種形態(tài)反映出了物種與物種之間的關(guān)系,以及物種與環(huán)境之間的關(guān)系。在進(jìn)行園林設(shè)計(jì)的過(guò)程中,生態(tài)位原理的主要作用就是促進(jìn)物種健康的成長(zhǎng)。一方面,園林設(shè)計(jì)中要對(duì)植物的選擇有合理性,使所有的植物能夠具有良好的生態(tài)位,在園林中形成一種穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu),通過(guò)自身的作用獲取園林中的資源,促進(jìn)自身更好更快的生長(zhǎng);另一個(gè)方面,園林設(shè)計(jì)中的綠地存在著生物流,生物流是否得以正常的運(yùn)行,決定了生態(tài)位的好壞,因此,在園林設(shè)計(jì)中要對(duì)所有生物活動(dòng)進(jìn)行充分的考慮,防止出現(xiàn)影響生態(tài)位的事情發(fā)生。

3.總結(jié)

總而言之,生態(tài)原則在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)成為園林建設(shè)的總要組成部分,通過(guò)以生態(tài)為基本原則來(lái)設(shè)計(jì)園林,能夠在提高生態(tài)效益的同時(shí),使園林更加的開(kāi)拓創(chuàng)新。同時(shí),生態(tài)原則和園林設(shè)計(jì)有著密不可分的聯(lián)系,一個(gè)完美的園林需要具有優(yōu)秀的生態(tài)環(huán)境和藝術(shù)效果,所以,園林設(shè)計(jì)中的生態(tài)原則是我們需要更加深入探討和研究的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉彥琢.生態(tài)原則在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].山西建筑,2011,(10).

[2]安瓦爾?買(mǎi)買(mǎi)提明,張小雷.基于模糊數(shù)學(xué)的南疆城市化與生態(tài)環(huán)境和諧度分析[A].經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新――第十二屆中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)(第三卷)[C], 2010.

篇3

一、生物學(xué)概念意識(shí)的確立,是進(jìn)行概念教學(xué)的前提

概念是人們對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí),是邏輯思維的表現(xiàn)形式,是思維的產(chǎn)物,是人類對(duì)一個(gè)復(fù)雜過(guò)程和事物的理解。

在以往的教學(xué)過(guò)程中,我也曾經(jīng)認(rèn)為概念的教學(xué)就是概念知識(shí)的記憶,概念教學(xué)最主要的就是使學(xué)生記憶概念的定義。概念的定義記憶固然重要,但對(duì)概念的形成過(guò)程的深入理解、掌握和運(yùn)用則更能體現(xiàn)生物作為一門(mén)科學(xué)的核心。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中要牢固樹(shù)立概念意識(shí),圍繞重要概念來(lái)展開(kāi)課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,幫助學(xué)生形成概念,不僅要使學(xué)生記住最基本的概念的定義,還要幫助學(xué)生理解并能運(yùn)用自己掌握的生物學(xué)概念,在生活中做出判斷和決策。在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)過(guò)程中就會(huì)注重以學(xué)生的活動(dòng)為中心,淡化教師的角色,自始至終做好導(dǎo)演的作用,從而真正落實(shí)還課堂給學(xué)生,讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

二、在課堂教學(xué)中落實(shí)概念教學(xué),提高課堂效率

1.課前精心做好教學(xué)設(shè)計(jì)。以前備課只是要求教師寫(xiě)好教案,怎么教,教什么,而現(xiàn)在做教學(xué)設(shè)計(jì),更關(guān)注學(xué)生為什么學(xué),學(xué)什么,怎么學(xué),更重視了教學(xué)是教與學(xué)的雙向活動(dòng),學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,發(fā)展的主體,教學(xué)的有效性最終是落實(shí)在學(xué)生的成長(zhǎng)上的。課堂教學(xué)效果的程度,往往取決與課前的設(shè)計(jì),做好教學(xué)設(shè)計(jì)是我們創(chuàng)造性地把課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的課程理念、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)定的課程目標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)確立的具體內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實(shí)際的教學(xué)行為,以取得良好教學(xué)效果的保證。要做好教學(xué)設(shè)計(jì),首先,教師應(yīng)確立在教學(xué)中應(yīng)幫助學(xué)生形成哪些重要概念。這就要求教師要認(rèn)真鉆研教材,積極參加學(xué)科培訓(xùn),了解學(xué)科的性質(zhì),認(rèn)識(shí)學(xué)科的特征,對(duì)生物學(xué)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(shù)。新教材在每節(jié)開(kāi)始部分的“通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),你將知道”以問(wèn)題的形式列出本節(jié)的重要概念或相關(guān)知識(shí);其次,教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)緊緊圍繞學(xué)生。以往,教師在寫(xiě)教案、做教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候都會(huì)注重于這節(jié)課自己怎樣去教,讓學(xué)生跟著老師走,這樣就必然會(huì)忽略學(xué)生的主體作用,教師講得很精彩,但學(xué)生掌握的并不多。所以,現(xiàn)在教師在寫(xiě)教案、做教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分研究學(xué)生,做好學(xué)情分析,掌握學(xué)生的J知障礙,確定教學(xué)的起點(diǎn)和教學(xué)的目標(biāo),給學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源,注重對(duì)生物學(xué)概念和原理的理解,幫助學(xué)生形成概念;再次,做教學(xué)設(shè)計(jì)側(cè)重于“學(xué)”的設(shè)計(jì)。教師一堂課講得很精彩,但學(xué)生掌握的并不多,那就是因?yàn)檫@節(jié)課的設(shè)計(jì)是以教師的怎樣教來(lái)設(shè)計(jì)的。課堂教學(xué)應(yīng)以學(xué)生中心,體現(xiàn)學(xué)生的主體作用,努力調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,這已經(jīng)成為新課程背景下教學(xué)設(shè)計(jì)理念的共識(shí)。以“生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”一課為例來(lái)說(shuō)說(shuō)我的課前教學(xué)設(shè)計(jì),在這節(jié)課里要幫助學(xué)生形成以下幾個(gè)重要概念:(1)在一定的空間范圍內(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);(2)生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生物成分和非生物成分,前者由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成;(3)在生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動(dòng),一些不易分解的有毒的物質(zhì)能夠沿食物鏈累積;(4)生態(tài)系統(tǒng)靠自身的調(diào)節(jié)能力維持相對(duì)的穩(wěn)定,但這種調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。當(dāng)人為的或自然因素的干擾超過(guò)這種限度時(shí),生態(tài)系統(tǒng)會(huì)遭到嚴(yán)重破壞。

篇4

【關(guān)鍵詞】高三生物;復(fù)習(xí)備考;四大策略

復(fù)習(xí)不僅是一個(gè)回憶和熟練的過(guò)程,更重要的是一個(gè)再認(rèn)識(shí)、再提高的過(guò)程。在高考備考復(fù)習(xí)中,教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用何種方法進(jìn)行復(fù)習(xí)將直接關(guān)系到學(xué)生能力的提升。結(jié)合近年來(lái)的高考,從高考理科綜合卷分析報(bào)告看,考生普遍存在的問(wèn)題主要是:(1)基本概念不清;(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng);(3)試題閱讀理解能力弱;(4)文字表達(dá)能力差。事實(shí)上這幾個(gè)方面通過(guò)復(fù)習(xí)策略的調(diào)整,是會(huì)得到很大程度改進(jìn)的。下文結(jié)合考綱,筆者淺談高三生物學(xué)科的復(fù)習(xí)備考應(yīng)對(duì)策略。

一、未雨綢繆,合理有序

一進(jìn)入高三階段,老師應(yīng)首先認(rèn)真研讀當(dāng)年考試說(shuō)明,明確考試范圍、能力要求,同時(shí)把當(dāng)年全國(guó)各地高考試卷對(duì)照考試說(shuō)明逐題分析弄清每一題所考查的知識(shí)點(diǎn)、能力要求及問(wèn)題情景、命題形式等;并與往年試卷作對(duì)比,弄清高考??嫉闹鞲芍R(shí)點(diǎn)、高考變式題背后有沒(méi)有改變的根本性東西。在充分研討的基礎(chǔ)上,制定復(fù)習(xí)計(jì)劃。

復(fù)習(xí)計(jì)劃主要分為三個(gè)階段:第一階段復(fù)習(xí)要全面閱讀教材,查漏補(bǔ)缺,夯實(shí)基礎(chǔ)。在復(fù)習(xí)中,應(yīng)靜下心來(lái)把生物課本梳理一遍,加強(qiáng)和鞏固對(duì)知識(shí)的理解,并及時(shí)解決有疑問(wèn)的知識(shí)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上自己構(gòu)建一些知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提高課堂學(xué)習(xí)效率,變課本知識(shí)為自己的學(xué)問(wèn),這樣才能以不變應(yīng)萬(wàn)變。另外,對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)有一個(gè)比較清楚的思路,這樣遇到具體的實(shí)驗(yàn)題型才能臨陣不亂。第二階段復(fù)習(xí)不是“炒剩飯”,而是要在第一輪復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)、綜合和深化。第二輪復(fù)習(xí)要明確重點(diǎn)、難點(diǎn)。深刻理解每一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)及其知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn),突破難點(diǎn),把分散在各章節(jié)的有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理,以體現(xiàn)知識(shí)間的本質(zhì)因果關(guān)系和整體性,即進(jìn)行專題復(fù)習(xí)。第三階段復(fù)習(xí)主要利用課堂時(shí)間限時(shí)訓(xùn)練,當(dāng)場(chǎng)練當(dāng)場(chǎng)對(duì)答案,提高學(xué)生的應(yīng)試能力。第四輪復(fù)習(xí)主要是回歸課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí)。看糾錯(cuò)本,加強(qiáng)記憶。檢視自己曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的失誤,找到自己知識(shí)的漏洞,思維方式的偏差,解題規(guī)范的疏漏,錯(cuò)誤集中的點(diǎn)作為訓(xùn)練重點(diǎn),有目的地精選一些材料進(jìn)行訓(xùn)練,不讓同樣的錯(cuò)誤在高考中重現(xiàn)。

二、夯實(shí)基礎(chǔ),強(qiáng)化能力

學(xué)習(xí)中的首要任務(wù)就是要抓基礎(chǔ),對(duì)生物學(xué)基本概念、基本定律、實(shí)驗(yàn)操作的基本過(guò)程等基礎(chǔ)知識(shí)要逐一弄清,達(dá)到融會(huì)貫通、熟能生巧的地步,從而應(yīng)加強(qiáng)對(duì)“雙基”的強(qiáng)化訓(xùn)練。在復(fù)習(xí)中,要注重知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將所學(xué)知識(shí)先串成鏈,再織成網(wǎng),使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化,將所學(xué)知識(shí)濃縮其中,了解各知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)體系中的具置,清楚各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

講究知識(shí)的梳理,注重掃描,加大知識(shí)的外延。如復(fù)習(xí)到細(xì)胞分裂,可結(jié)合高中階段所學(xué)過(guò)的分裂方式(二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂)比較復(fù)習(xí)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是在知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,找出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的,正如交錯(cuò)的食物鏈形成食物網(wǎng)一樣。

三、講究方法,聯(lián)系實(shí)際

復(fù)習(xí)方法要得當(dāng)。生物高考復(fù)習(xí)中,一般要使用三種常見(jiàn)的復(fù)習(xí)方法。(1)比較復(fù)習(xí)法:在復(fù)習(xí)中,使學(xué)生能運(yùn)用比較法進(jìn)行知識(shí)的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導(dǎo)酶的比較,原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較,高等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的比較;光合作用和呼吸作用的比較,三大遺傳規(guī)律的比較,各種育種方法的比較,等等。(2)串連復(fù)習(xí)法:復(fù)習(xí)時(shí)可把分散在各個(gè)章節(jié)中的知識(shí)串聯(lián)起來(lái),使學(xué)生對(duì)知識(shí)有全面的理解。如有關(guān)蛋白質(zhì)的知識(shí)主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質(zhì)的組成元素、基本單位、合成場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)和功能。第二章講了蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質(zhì)的合成受基因控制,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)生理過(guò)程。復(fù)習(xí)時(shí),可以把這些知識(shí)串起來(lái)復(fù)習(xí),使知識(shí)更系統(tǒng)化,這樣可提高學(xué)生解綜合題的能力。(3)聯(lián)想遷移法:如線粒體,可聯(lián)系到呼吸作用、能量轉(zhuǎn)換器、細(xì)胞質(zhì)遺傳、酶的專一性、膜的結(jié)構(gòu)功能、各種基質(zhì)、線粒體數(shù)量多的細(xì)胞、細(xì)胞的衰老等等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發(fā)散思維等。只要我們方法得當(dāng),往往就會(huì)事半功倍。

近幾年理綜高考的重要特點(diǎn)之一便是科技應(yīng)用類試題比例不斷增大,在未來(lái)的高考中這一點(diǎn)會(huì)繼續(xù)體現(xiàn)。多關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì),利用所學(xué)知識(shí)去解決遇到的、了解到的各類問(wèn)題。復(fù)習(xí)時(shí),要從各種媒體中獲取生命科學(xué)發(fā)展中的重大熱點(diǎn)問(wèn)題,如生態(tài)和環(huán)境、生命科學(xué)前沿、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類健康等,培養(yǎng)學(xué)生提取有效信息、編碼信息、遷移信息的能力。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn),拓展遷移

篇5

[摘要]論述信息生態(tài)系統(tǒng)的基本構(gòu)成及內(nèi)涵,分析信息生態(tài)理論的主要研究?jī)?nèi)容,指出要在系統(tǒng)觀、平衡觀、互動(dòng)觀和人本觀指導(dǎo)下對(duì)信息生態(tài)理論進(jìn)行研究。

[關(guān)鍵詞]信息生態(tài)系統(tǒng)信息生態(tài)學(xué)信息鏈

[分類號(hào)]G350

信息生態(tài)理論已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)重要的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域,目前的主要構(gòu)成是以信息生態(tài)系統(tǒng)為核心的信息生態(tài)學(xué)學(xué)科體系和理論框架的研究。作為一個(gè)發(fā)展尚不成熟,體系尚未形成的新興研究領(lǐng)域,應(yīng)對(duì)其研究?jī)?nèi)容和研究方法加以把握。

1 信息生態(tài)理論的研究?jī)?nèi)容

自Davenport 1997年首先正式提出了信息生態(tài)的概念以來(lái),傳播學(xué)、倫理學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)者從各自學(xué)科的角度對(duì)涉及信息生態(tài)系統(tǒng)和信息生態(tài)學(xué)的相關(guān)問(wèn)題開(kāi)展了研究。信息管理領(lǐng)域?qū)π畔⑸鷳B(tài)理論的研究應(yīng)建立在信息科學(xué)和生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)上,利用生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)和方法,研究信息生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)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(tǒng)的合理構(gòu)建和優(yōu)化等問(wèn)題。

目前信息管理領(lǐng)域?qū)π畔⑸鷳B(tài)理論的研究比較零散,包括基本的信息生態(tài)觀、信息生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建、信息生態(tài)位、信息生態(tài)因子、信息生態(tài)鏈、企業(yè)信息生態(tài)、信息生態(tài)失調(diào)等概念及其內(nèi)涵的探究。在研究信息生態(tài)理論時(shí),要避免與自然生態(tài)簡(jiǎn)單和機(jī)械的類比。自然生態(tài)雖然也受到人類越來(lái)越多的人為干預(yù),但自我調(diào)節(jié)能力仍是主要方面,而信息生態(tài)系統(tǒng)是人為的系統(tǒng),人的行為是主要方面。因而對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)思維方法、規(guī)律、觀點(diǎn)的運(yùn)用必須立足于“信息”這一領(lǐng)域。

信息生態(tài)系統(tǒng)由信息、人、信息環(huán)境組成,是具有一定的自我調(diào)節(jié)能力的人工系統(tǒng)。信息環(huán)境的范疇比較廣泛,既包括與人類信息活動(dòng)有關(guān)的一切自然環(huán)境,也包括社會(huì)環(huán)境。信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、信息技術(shù)和信息政策與法規(guī)等是信息環(huán)境的顯性構(gòu)成部分,特定歷史環(huán)境下人們的知識(shí)結(jié)構(gòu)、風(fēng)俗習(xí)慣、道德觀念、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等是信息環(huán)境的隱性構(gòu)成部分。

信息生態(tài)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(jìn)行拓展和深化研究:

信息生態(tài)學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)和理論體系。在研究信息生態(tài)學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、研究對(duì)象、產(chǎn)生過(guò)程和背景的基礎(chǔ)上,以系統(tǒng)觀、平衡觀、人本觀和互動(dòng)觀為內(nèi)核,進(jìn)一步厘清信息生態(tài)學(xué)基本概念、特征,深入探討學(xué)科基礎(chǔ)和理論體系問(wèn)題。

信息生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建機(jī)理。目前學(xué)術(shù)界對(duì)信息生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素已基本達(dá)成共識(shí),即信息、人、信息環(huán)境。需要進(jìn)一步研究各要素的功能及其相互作用關(guān)系,進(jìn)而探究信息生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次及其形成條件、構(gòu)建機(jī)理、構(gòu)建模式等問(wèn)題。

信息生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制。信息生態(tài)失衡的核心原因分析、和諧信息生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵因素都需要通過(guò)運(yùn)行機(jī)制的剖析來(lái)破解,為此要對(duì)信息生態(tài)系統(tǒng)各要素的運(yùn)作規(guī)律和過(guò)程進(jìn)行研究,探究信息流和能量流在信息鏈中流轉(zhuǎn)的規(guī)律和方式,得出運(yùn)行機(jī)制。

信息生態(tài)觀指導(dǎo)下的信息組織模式與策略研究。通過(guò)對(duì)信息鏈的分析以及信息鏈節(jié)點(diǎn)觸發(fā)信息生態(tài)失衡的認(rèn)識(shí),對(duì)信息組織方法、原則、策略進(jìn)行新的探索,以促進(jìn)各種信息群落的生態(tài)平衡為目的,研究信息組織生態(tài)模式,探討信息組織生態(tài)模式的功能、成功條件和實(shí)施策略。

信息生態(tài)系統(tǒng)下知識(shí)管理的模式與策略研究。基于知識(shí)管理及信息生態(tài)系統(tǒng)的理論,研究信息生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)化的特點(diǎn)以及信息生態(tài)系統(tǒng)下知識(shí)共享和知識(shí)創(chuàng)新的內(nèi)容及過(guò)程。

信息生態(tài)觀指導(dǎo)下信息資源優(yōu)化配置的模式和策略。從信息資源優(yōu)化配置的角度探討信息生態(tài)系統(tǒng)在企業(yè)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程中的作用,以企業(yè)信息群落為核心,研究信息生態(tài)系統(tǒng)下信息資源優(yōu)化配置以及為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的信息環(huán)境的策略和模式。

構(gòu)建和諧信息生態(tài)系統(tǒng)的戰(zhàn)略與對(duì)策研究。研究實(shí)現(xiàn)信息生態(tài)系統(tǒng)平衡、和諧與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略、對(duì)策、措施等。

信息生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)理論與方法。研究信息生態(tài)系統(tǒng)的影響因素、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)方法等問(wèn)題。

要大力推進(jìn)實(shí)證研究。可結(jié)合某地區(qū)信息生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題,研究其信息生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的方式和方法,提出在具體生態(tài)系統(tǒng)下的信息組織、知識(shí)管理和信息資源優(yōu)化配置的模式和策略。

2 信息生態(tài)理論研究方法

從宏觀上,要運(yùn)用系統(tǒng)論、信息論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論等系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法,分析信息生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互作用關(guān)系。從中觀上,要運(yùn)用系統(tǒng)觀、平衡觀、人本觀和互動(dòng)觀這四大信息生態(tài)理論基本觀念來(lái)指導(dǎo)研究工作。從微觀上,要運(yùn)用情報(bào)科學(xué)和信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原理和方法研究信息生態(tài)系統(tǒng)的應(yīng)用問(wèn)題。要靈活利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、生態(tài)仿真模型、模糊評(píng)價(jià)模型等手段,強(qiáng)化實(shí)證研究方法,避免出現(xiàn)脫離實(shí)際的抽象而空洞的概念演繹。

系統(tǒng)觀、平衡觀、人本觀和互動(dòng)觀是指導(dǎo)信息生態(tài)理論研究的核心觀念。

必須運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)分析信息生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互關(guān)系,研究信息生態(tài)系統(tǒng)的形成機(jī)理和運(yùn)行機(jī)制。這是因?yàn)樾畔⑸鷳B(tài)是由人、信息資源和信息環(huán)境中各種要素和資源共同構(gòu)成的整體關(guān)系。信息生態(tài)中各個(gè)不同組成部分之間存在強(qiáng)大的相互聯(lián)系和相互依賴性,它們的變化都是系統(tǒng)性的,一個(gè)生態(tài)要素所發(fā)生的變化會(huì)影響到整個(gè)信息生態(tài)系統(tǒng)。

信息生態(tài)理論得以發(fā)展受到生態(tài)平衡觀的很大啟示。生態(tài)平衡是生態(tài)系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)和功能的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),其物質(zhì)和能量的輸入輸出接近相等,在外來(lái)干擾下能通過(guò)自我調(diào)節(jié)(或人為控制)恢復(fù)到原初的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)外來(lái)干擾超越生態(tài)系統(tǒng)的自我控制能力而不能恢復(fù)到原初狀態(tài)時(shí)謂之生態(tài)失調(diào)或生態(tài)平衡的破壞。生態(tài)平衡是動(dòng)態(tài)的。維護(hù)生態(tài)平衡不只是保持其原初穩(wěn)定狀態(tài),生態(tài)系統(tǒng)可以在人為有益的影響下建立新的平衡,達(dá)到更合理的結(jié)構(gòu)、更高效的功能和更好的生態(tài)效益。目前在信息生態(tài)系統(tǒng)中,信息生態(tài)失衡狀況嚴(yán)重,信息生產(chǎn)者的無(wú)序生產(chǎn)導(dǎo)致有序化信息傳播的困難,造成信息供給和信息消費(fèi)需求嚴(yán)重失調(diào),信息分解環(huán)節(jié)極為薄弱,垃圾信息不能及時(shí)徹底刪除。為了促進(jìn)這種失衡狀態(tài)達(dá)到新的平衡態(tài),要探尋信息生產(chǎn)、信息傳遞、信息消費(fèi)和信息分解四個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,使系統(tǒng)中各種要素的數(shù)量比例、運(yùn)行模式、功能結(jié)構(gòu)、資源配置和能量交換等都可以處于相對(duì)

穩(wěn)定的狀態(tài)。信息生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自我恢復(fù)功能,但由于信息生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)人工系統(tǒng),所以人類的積極干預(yù)是使信息生態(tài)系統(tǒng)在失衡――平衡之間變化的主導(dǎo)力量。

一個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)成要素之間,必然存在積極的互動(dòng)關(guān)系。信息生態(tài)系統(tǒng)是一種開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng),它自身的各種要素之間,各子系統(tǒng)之間也存在著相互聯(lián)系、相互作用、彼此磁吸、互相依存的共生共進(jìn)關(guān)系。系統(tǒng)要素之間的互動(dòng)是促使信息生態(tài)系統(tǒng)在平衡態(tài)和不平衡態(tài)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(zhuǎn),帶動(dòng)能量流動(dòng)的主要方式。要構(gòu)建和諧的信息生態(tài)系統(tǒng),必須以互動(dòng)觀為指導(dǎo)思想。

在社會(huì)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,曾一度強(qiáng)調(diào)技術(shù)的作用而忽視人本身。人們通過(guò)一定的信息技術(shù)獲取信息資源,同時(shí)也通過(guò)信息技術(shù)的進(jìn)步提高獲取、利用和管理信息資源的能力,促進(jìn)信息環(huán)境的改善。信息活動(dòng)的真正主體是“人”,要加強(qiáng)對(duì)人的信息意識(shí)和信息素質(zhì)教育,提高信息的接收率和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。信息生態(tài)是圍繞著人而形成和展開(kāi)的,其生成、演變的狀況既是由人引起的,也反過(guò)來(lái)建構(gòu)人,是一種“以人為本”的信息存在狀況。維護(hù)信息生態(tài)平衡的最終目的是人在系統(tǒng)中受益最大化。

3 信息生態(tài)理論對(duì)信息管理實(shí)踐的啟示

信息生態(tài)理論提供了一種觀察、分析和處理組織內(nèi)和組織間信息產(chǎn)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(jié)合,進(jìn)而豐富信息管理的理論和方法,指導(dǎo)信息管理實(shí)踐。

目前信息管理實(shí)踐領(lǐng)域面臨的最大問(wèn)題和困惑是信息供需失衡及信息污染問(wèn)題。各信息群落的信息供需不平衡主要表現(xiàn)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(xiàn)是虛假信息、不道德信息、計(jì)算機(jī)病毒等問(wèn)題。

篇6

【關(guān)鍵詞】初中生物教學(xué);生態(tài)環(huán)境;意識(shí)教育

【中圖分類號(hào)】G528.28 【文章標(biāo)識(shí)碼】C 【文章編號(hào)】1326-3587(2013)12-0108-01

初中生物課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的的內(nèi)容突出了“人與生物圈”這一主線。課程標(biāo)準(zhǔn)中的情感價(jià)值觀目標(biāo)明確要求:“熱愛(ài)大自然,珍愛(ài)生命,理解人與自然和諧發(fā)展的意義,提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)”;“關(guān)注與生物有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,初步形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)”。在中學(xué)生物教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育,是每個(gè)生物教師的責(zé)任。生物教師要利用生物學(xué)的豐富資源,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,切實(shí)有效地開(kāi)展環(huán)境保護(hù)教育。要將環(huán)境保護(hù)教育滲透到各部分相關(guān)知識(shí)內(nèi)容中,讓學(xué)生自己去體驗(yàn)、去感悟。本文從生態(tài)環(huán)境教育的含義、教育形式、教育內(nèi)容等方面,闡述在初中生物課堂教學(xué)和課外活動(dòng)中加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)教育所具有的深遠(yuǎn)意義。

一、生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育的主要內(nèi)容

1.生態(tài)學(xué)有關(guān)概念、原理教育。

生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育首先要讓學(xué)生了解有關(guān)的概念、原理,如對(duì)生物有影響的生態(tài)因素、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等基本概念及生態(tài)平衡的基本原理等。通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)的概念、原理,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生物與環(huán)境之間的密切關(guān)系,理解生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本條件,人類必須遵循自然生態(tài)規(guī)律辦事,才能調(diào)控、改造、優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,造福于人類和整個(gè)生物圈。

2.環(huán)境保護(hù)意識(shí)教育。

由于人類對(duì)自然的不合理利用,生態(tài)平衡已受到嚴(yán)重的破壞。進(jìn)行環(huán)境保護(hù)意識(shí)教育,已經(jīng)顯得非常迫切。如介紹水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的原因及危害,酸雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(zhì)隨食物鏈在生物體內(nèi)富集等現(xiàn)象,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境污染對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響和對(duì)人類健康的危害,從而增強(qiáng)學(xué)生的對(duì)環(huán)境保護(hù)的危機(jī)感和緊迫感,自覺(jué)地加入到保護(hù)環(huán)境的行列中去。

3.自然資源保護(hù)意識(shí)教育。

自然資源是人類非常珍貴的財(cái)富,我國(guó)地大物博,有豐富的自然資源,但我國(guó)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?qū)W生介紹當(dāng)今世界和我國(guó)的森林、草原、野生動(dòng)植物資源和水資源、土地資源等的現(xiàn)狀,以及森林毀壞、草原退化、物種滅絕、淡水緊缺等對(duì)人類發(fā)展的影響,使學(xué)生重視、關(guān)心資源問(wèn)題,積極參與資源保護(hù)。

4.可持續(xù)發(fā)展思想教育。

在生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育中,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)在發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí),要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境及自然資源,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用與環(huán)境的保護(hù),用人類與環(huán)境和諧共生的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想為主導(dǎo)進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生將來(lái)走上社會(huì)后,能自覺(jué)地用可持續(xù)發(fā)展的新觀點(diǎn)、新知識(shí)去改變傳統(tǒng)的不可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)方式、消費(fèi)方式、思維方式,使人與自然協(xié)調(diào)的發(fā)展。

二、生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育可采取多種教學(xué)形式

1.結(jié)合教材,在課堂上進(jìn)行生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育。

課堂是師生相互交流的場(chǎng)所,是學(xué)生接受知識(shí)的主陣地,也是實(shí)施環(huán)境意識(shí)教育的主渠道。依據(jù)教材內(nèi)容、因地制宜地進(jìn)行生態(tài)環(huán)境教育,是在初中生物課堂教學(xué)和課外活動(dòng)中加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)教育的主要形式。七年級(jí)教材第一單元是“生物和生物圈”,專門(mén)介紹生物與環(huán)境的關(guān)系,涉及許多基本概念和原理,目的在于使學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)全面了解生態(tài)環(huán)境有關(guān)知識(shí)。生態(tài)環(huán)境知識(shí)貫穿于整個(gè)課程體系,各章節(jié)都蘊(yùn)藏了許多這方面的素材。如關(guān)于“水資源”---水是生命的源泉、水對(duì)生物的重要性、水資源的短缺、飲用水時(shí)刻面臨污染、保護(hù)水資源等等,滲透到許多章節(jié)。教師要充分重視,具體分析研究,使課文的知識(shí)與環(huán)境教育有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,樹(shù)立環(huán)保意識(shí),達(dá)到教育效果。

2.補(bǔ)充教材,適時(shí)進(jìn)行生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育。

人類只有一個(gè)地球,地球是人類和其他生物共同的家園。當(dāng)學(xué)習(xí)“保護(hù)生物的多樣性”時(shí),使學(xué)生了解:隨著植被的減少,生態(tài)環(huán)境的破壞,工業(yè)和生活用水的增加,水的污染日益加重,目前出現(xiàn)了江河水位急速下降、湖泊萎縮導(dǎo)致航運(yùn)受阻,以及水資源危機(jī)。一項(xiàng)權(quán)威資料顯示: 18世紀(jì)人類為土地而戰(zhàn); 20世紀(jì)的工業(yè)社會(huì),人類為能源而戰(zhàn); 21世紀(jì),由于全球化的生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重的破壞,有專家預(yù)言,全人類將為水而戰(zhàn)。這些事實(shí)向?qū)W生敲響了警鐘,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心人類生態(tài)危機(jī),愛(ài)護(hù)我們的環(huán)境,珍惜每一滴水。

3.通過(guò)習(xí)題的分析,滲透生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育。

生態(tài)環(huán)境問(wèn)題在生物練習(xí)題中亦有體現(xiàn)。因此,選用適宜的項(xiàng)目,讓學(xué)生在解答問(wèn)題中培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,也學(xué)會(huì)在深思熟慮中增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。例如,學(xué)習(xí)“生態(tài)系統(tǒng)”這一章時(shí),補(bǔ)充下面這道習(xí)題: 20世紀(jì)50年代,DDT作為一種植物殺蟲(chóng)劑運(yùn)用于歐亞及美洲大陸,但是后來(lái)人們卻發(fā)現(xiàn)從來(lái)沒(méi)有使用過(guò)DDT的南極地區(qū)的企鵝及北極附近的因紐特人體內(nèi)也有DDT存在。試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析其中的原因,并談?wù)勊艿膯l(fā)。

三、寓“生態(tài)意識(shí)教育”于豐富多彩的活動(dòng)中

課外活動(dòng)是課堂教學(xué)的繼續(xù)。有些教學(xué)內(nèi)容必須在課外通過(guò)學(xué)生參與才能完成。如探究廢電池對(duì)生物的影響、酸雨對(duì)生物的影響等時(shí),需要學(xué)生課余的參與,并通過(guò)實(shí)踐使學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性,進(jìn)而使這種認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變成真正的行動(dòng)。由于課外活動(dòng)形式多樣,生動(dòng)活潑,結(jié)合課外活動(dòng)開(kāi)展生態(tài)意識(shí)教育能聯(lián)系實(shí)際,具有針對(duì)性強(qiáng),學(xué)生耳聞目睹,效果更為顯著。

結(jié)合重大紀(jì)念日積極開(kāi)展專題活動(dòng)。在“世界環(huán)境日”(6月5日)、“地球日”(4月22日)等舉辦相應(yīng)的知識(shí)講座、知識(shí)競(jìng)賽或觀看有關(guān)錄像;在校內(nèi)定期舉辦圖片展覽、黑板報(bào)、墻報(bào)等,宣傳環(huán)保知識(shí),披露環(huán)境污染情況;組織指導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間對(duì)自己所在城市環(huán)境狀況進(jìn)行調(diào)查,重點(diǎn)了解當(dāng)前的環(huán)境狀況與生物生存狀況之間的關(guān)系,提出建議等。并以“愛(ài)護(hù)環(huán)境,保護(hù)我們共同的家園”為主題寫(xiě)小論文。

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[關(guān)鍵詞]高中生物 復(fù)習(xí)教學(xué)

1未雨綢繆,合理有序

一進(jìn)入高三階段,老師應(yīng)首先認(rèn)真研讀當(dāng)年考試說(shuō)明,明確考試范圍、能力要求,同時(shí)把當(dāng)年全國(guó)各地高考試卷對(duì)照考試說(shuō)明逐題分析弄清每一題所考查的知識(shí)點(diǎn)、能力要求及問(wèn)題情景、命題形式等;并與往年試卷作對(duì)比,弄清高考常考的主干知識(shí)點(diǎn)、高考變式題背后有沒(méi)有改變的根本性東西。在充分研討的基礎(chǔ)上,制定復(fù)習(xí)計(jì)劃。主要分為三個(gè)階段:選修新課學(xué)習(xí)、章節(jié)復(fù)習(xí)和專題復(fù)習(xí)。一輪復(fù)習(xí)側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的全面鞏固,構(gòu)建單元知識(shí)結(jié)構(gòu),重點(diǎn)梳理單元內(nèi)知識(shí)脈絡(luò)。二輪復(fù)習(xí)根據(jù)本學(xué)科知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系,把必修選修三冊(cè)教材共十四個(gè)單元分七個(gè)專題,側(cè)重跨章節(jié)知識(shí)聯(lián)系的構(gòu)建,強(qiáng)調(diào)綜合分析、知識(shí)遷移能力的形成。三輪復(fù)習(xí)側(cè)重于課堂限時(shí)訓(xùn)練和綜合模擬訓(xùn)練。讓師生做到心中有數(shù),有章可循。第一輪復(fù)習(xí)要全面閱讀教材,查漏補(bǔ)缺,夯實(shí)基礎(chǔ)。在復(fù)習(xí)中,應(yīng)靜下心來(lái)把生物課本梳理一遍,加強(qiáng)和鞏固對(duì)知識(shí)的理解,并及時(shí)解決有疑問(wèn)的知識(shí)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上自己構(gòu)建一些知識(shí)網(wǎng)絡(luò),提高課堂學(xué)習(xí)效率,變課本知識(shí)為自己的學(xué)問(wèn),這樣才能以不變應(yīng)萬(wàn)變。另外,對(duì)基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)有一個(gè)比較清楚的思路,這樣遇到具體的實(shí)驗(yàn)題型才能臨陣不亂。第二輪復(fù)習(xí)不是“炒剩飯”,而是要在第一輪復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)、綜合和深化。第二輪復(fù)習(xí)要明確重點(diǎn)、難點(diǎn)。深刻理解每一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)及其知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn),突破難點(diǎn),把分散在各章節(jié)的有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理,以體現(xiàn)知識(shí)問(wèn)的本質(zhì)因果關(guān)系和整體性,即進(jìn)行專題復(fù)習(xí)。第三輪復(fù)習(xí)主要是回歸課本,梳理基礎(chǔ)知識(shí)??醇m錯(cuò)本,加強(qiáng)記憶。檢視自己曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的失誤,找到自己知識(shí)的漏洞,思維方式的偏差,解題規(guī)范的疏漏,錯(cuò)誤集中的點(diǎn)作為訓(xùn)練重點(diǎn),有目的地精選一些材料進(jìn)行訓(xùn)練,不讓同樣的錯(cuò)誤在高考中重現(xiàn)。

2夯實(shí)基礎(chǔ),強(qiáng)化能力

學(xué)習(xí)中的首要任務(wù)就是要抓基礎(chǔ),對(duì)生物學(xué)基本概念、基本定律、實(shí)驗(yàn)操作的基本過(guò)程等基礎(chǔ)知識(shí)要逐一弄清,達(dá)到融會(huì)貫通、熟能生巧的地步,從而應(yīng)加強(qiáng)對(duì)“雙基”的強(qiáng)化訓(xùn)練。在復(fù)習(xí)中,要注重知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將所學(xué)知識(shí)先串成鏈,再織成網(wǎng),使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化,將所學(xué)知識(shí)濃縮其中,了解各知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)體系中的具置,清楚各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。講究知識(shí)的梳理,注重掃描,加大知識(shí)的外延。如復(fù)習(xí)到細(xì)胞分裂,可結(jié)合高中階段所學(xué)過(guò)的分裂方式(二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂)比較復(fù)習(xí)。又如,關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制,如果只有DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的印象,堿基互補(bǔ)配對(duì)等零散的知識(shí),就證明沒(méi)有形成知識(shí)結(jié)構(gòu)。而能夠知道DNA的結(jié)構(gòu)包括DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及具體內(nèi)容;DNA的復(fù)制包括概念、復(fù)制時(shí)期、條件、過(guò)程、特點(diǎn)、意義和差錯(cuò)結(jié)果,并將這些知識(shí)羅列起來(lái),就形成了知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是在知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,找出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的,正如交錯(cuò)的食物鏈形成食物網(wǎng)一樣。例如,上述關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識(shí)結(jié)構(gòu),再把它和基因突變、染色體變異、有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等聯(lián)系起來(lái),就形成了一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

3講究方法,聯(lián)系實(shí)際

復(fù)習(xí)方法要得當(dāng)。生物高考復(fù)習(xí)中,一般要使用三種常見(jiàn)的復(fù)習(xí)方法。第一,比較復(fù)習(xí)法:在復(fù)習(xí)中,使學(xué)生能運(yùn)用比較法進(jìn)行知識(shí)的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導(dǎo)酶的比較,原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較,高等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的比較;三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源和去路的比較,三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均可來(lái)自食物,除蛋白質(zhì)外,均可貯存,均可由其它物質(zhì)部分轉(zhuǎn)化;碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)的比較,比較它們進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑、形式及回到無(wú)機(jī)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(guī)律的比較,各種育種方法的比較,等等。第二,串連復(fù)習(xí)法:復(fù)習(xí)時(shí)可把分散在各個(gè)章節(jié)中的知識(shí)串聯(lián)起來(lái),使學(xué)生對(duì)知識(shí)有全面的理解。如:有關(guān)蛋白質(zhì)的知識(shí)主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質(zhì)的組成元素、基本單位、合成場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)和功能。第二章講了蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質(zhì)的合成受基因控制,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)生理過(guò)程。復(fù)習(xí)時(shí),可以把這些知識(shí)串起來(lái)復(fù)習(xí),使知識(shí)更系統(tǒng)化,這樣可提高學(xué)生解綜合題的能力。第三,聯(lián)想遷移法:如:復(fù)習(xí)膜的流動(dòng)性,可聯(lián)系到主動(dòng)運(yùn)輸、內(nèi)吞、外排、受精作用、細(xì)胞融合、卵裂、遞質(zhì)的釋放等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發(fā)散思維等。只要我們方法得當(dāng),往往就會(huì)事半功倍。

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文件編號(hào): 1003 - 7586(2016)06 - 0010 - 02

1 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)的理論依據(jù)

模型建構(gòu)教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為主體,以建構(gòu)模型為主線,讓學(xué)生在探究過(guò)程中交流、學(xué)習(xí)。它重視學(xué)習(xí)過(guò)程的主動(dòng)性和建構(gòu)性,強(qiáng)調(diào)學(xué)生以個(gè)體的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)對(duì)新事物的理解,從而形成新的概念,掌握解決問(wèn)題的方法和技能。教師在教學(xué)過(guò)程中用好模型建構(gòu),對(duì)提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)有很大幫助。

數(shù)學(xué)建模是指通過(guò)數(shù)據(jù)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。生物學(xué)教學(xué)建模時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生利用生物學(xué)基本概念和原理,理解用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言表述的生物學(xué)現(xiàn)象、本質(zhì)特征和量變關(guān)系。生物學(xué)數(shù)學(xué)建模一般包括5個(gè)基本環(huán)節(jié):模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、模型建構(gòu)、模型再建構(gòu)和模型應(yīng)用。

2 數(shù)學(xué)模型建構(gòu)教學(xué)在初中生物課堂教學(xué)中的實(shí)踐

以“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”為例,闡述初中生物數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的教學(xué)實(shí)踐與思考。

2.1 模型準(zhǔn)備

建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,首先要了解問(wèn)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(duì)象的特征。

“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這節(jié)課選自北師大版八年級(jí)下冊(cè)第二十三章第四節(jié),可分為生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、穩(wěn)定性形成的原因以及穩(wěn)定性的破壞三個(gè)部分。第三節(jié)中的生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)以及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)為本節(jié)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性形成的原因既是本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn)。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法,可以把生物之間通過(guò)捕食形成的數(shù)量變化關(guān)系,更加直觀、有效地呈現(xiàn)出來(lái),有利于學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的理解和掌握。

2.2 模型假設(shè)

合理提出假設(shè)是數(shù)學(xué)建模的前提條件。在本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中,教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試建立生態(tài)系統(tǒng)中各生物之間通過(guò)捕食關(guān)系所形成的數(shù)量變化曲線圖模型,引導(dǎo)學(xué)生提出合理的假設(shè)。

2.3 模型建構(gòu)

根據(jù)所作的假設(shè),教師分析學(xué)生的學(xué)情,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型。

八年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具有利用曲線統(tǒng)計(jì)圖統(tǒng)計(jì)、描述、分析數(shù)據(jù)的能力,具備建模的知識(shí)基礎(chǔ)。教師在教學(xué)中通過(guò)創(chuàng)設(shè)由易到難、層層深入的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

教師利用導(dǎo)學(xué)案,引導(dǎo)學(xué)生分析凱巴森林中鹿與狼的數(shù)量變化,并啟發(fā)學(xué)生思考:

不同生物之間通過(guò)捕食關(guān)系如何相互影響?

分析二者數(shù)量峰值不同步的原因是什么?

分析當(dāng)狼的數(shù)量上升時(shí),鹿的數(shù)量會(huì)發(fā)生怎樣的變化?

如果鹿的數(shù)量變化了,又對(duì)狼產(chǎn)生怎樣的影響?

繼而,學(xué)生進(jìn)一步分析:狼的數(shù)量下降的話,鹿的數(shù)量會(huì)發(fā)生怎樣的變化?引起該變化的原因是什么?

教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出:生物之間通過(guò)捕食關(guān)系相互影響和相互制約。

這樣引導(dǎo)學(xué)生歸納生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性形成的原因,逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

2.4 模型再建構(gòu)

個(gè)人或小組最初建構(gòu)的模型是否科學(xué)、合理,必須經(jīng)過(guò)模型檢測(cè)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析其他生態(tài)系統(tǒng)生物之間的數(shù)量關(guān)系,進(jìn)一步驗(yàn)證模型是否科學(xué)合理。課堂上師生之間通過(guò)相互交流和評(píng)價(jià),完成模型的再建構(gòu)。

課堂上學(xué)生代表展示自己建構(gòu)出的數(shù)學(xué)模型,并進(jìn)行合作交流。

2.5 模型應(yīng)用

模型應(yīng)用是運(yùn)用建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型解決生產(chǎn)實(shí)際、生活實(shí)踐中生物學(xué)的疑難問(wèn)題。教師啟發(fā)學(xué)生圍繞凱巴森林應(yīng)用模型解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,并要求學(xué)生思考:生態(tài)平衡受到嚴(yán)重破壞的凱巴森林,要恢復(fù)到1906年以前的狀態(tài),可采取哪些措施?

學(xué)生在對(duì)問(wèn)題的思考中,進(jìn)一步深化概念理解,并應(yīng)用自主建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,分析解決實(shí)際問(wèn)題,感悟數(shù)學(xué)模型建構(gòu)方法在研究生物學(xué)問(wèn)題上的重要價(jià)值。

3 數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教學(xué)收獲

3.1 數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)創(chuàng)造性的活動(dòng)過(guò)程,要經(jīng)過(guò)不斷的分析、討論和修改。應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法進(jìn)行教學(xué),不是教師硬性灌輸知識(shí),而是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,動(dòng)腦動(dòng)手建構(gòu)數(shù)學(xué)模型。

3.2 數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的蛻變和提升

新課程改革的重要突破口之一就是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,由過(guò)去的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),完成由以教師、知識(shí)為中心,向以學(xué)生發(fā)展為中心的轉(zhuǎn)變。教師在課堂上給學(xué)生充分的自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間,并通過(guò)一系列的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)出數(shù)學(xué)模型,促進(jìn)學(xué)生的主體性發(fā)展。教師在放手讓學(xué)生獨(dú)立思考、自主建構(gòu)的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生開(kāi)展合作交流。通過(guò)合作交流使學(xué)生從不同角度思考問(wèn)題,對(duì)自己和他人的成果進(jìn)行反思,在合作交流中相互啟發(fā)、共同發(fā)展,培養(yǎng)合作精神和參與意識(shí)。

3.3 數(shù)學(xué)建模教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生更加直觀、科學(xué)、有效地建構(gòu)新的知識(shí)體系

數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目的是讓學(xué)生在建構(gòu)模型的過(guò)程中,理解生物學(xué)核心知識(shí),提升自己的生物素養(yǎng)。數(shù)學(xué)模型本身又給學(xué)生一個(gè)直觀、生動(dòng)的印象,使靜止的文字變得活躍、生動(dòng)。例如:生物之間通過(guò)捕食關(guān)系形成的動(dòng)態(tài)的數(shù)量變化,是一個(gè)奇妙而抽象的復(fù)雜現(xiàn)象,通過(guò)數(shù)學(xué)模型可以更加直觀、簡(jiǎn)單地呈現(xiàn)這一現(xiàn)象。數(shù)學(xué)楗模教學(xué)也能夠用于指導(dǎo)解決生活、生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。

3.4 數(shù)學(xué)建模教學(xué)有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣

學(xué)生在建構(gòu)模型的過(guò)程中學(xué)習(xí)生物知識(shí),同時(shí)體驗(yàn)到模型建構(gòu)成功后的喜悅感、自豪感。

3.5 數(shù)學(xué)建模教學(xué)有利于提高教師的教學(xué)素養(yǎng)

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【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 食品溯源 信息感知

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是物體與物體相連接的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的硬件實(shí)現(xiàn)需要具備感應(yīng)器、RFID射頻識(shí)別裝置、GPS和GIS定位系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、信息處理平臺(tái)等實(shí)現(xiàn)物體互聯(lián)并與互聯(lián)網(wǎng)融合。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命性創(chuàng)新,它聚合了現(xiàn)代信息科技、融合了感知與傳感技術(shù)、通信技術(shù)、定位技術(shù)、人工智能與自動(dòng)化等,進(jìn)而達(dá)到人類與物體之間的智慧狀態(tài)的交流,形成一個(gè)智慧的世界。

1 食品溯源的意義

食品安全溯源對(duì)于人民的身體健康以及全社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展起著不可替代的作用。它是食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理的重要措施,是食品安全生產(chǎn)、銷售供應(yīng)鏈全程控制的有效技術(shù)手段,一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,可追溯至源頭,找到問(wèn)題所在并進(jìn)行有效治理。食品溯源是指在食物鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)(包括生產(chǎn)、加工、分送以及銷售等)中,食品及其相關(guān)信息能夠被追蹤和回溯,使食品的整個(gè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)處于有效地監(jiān)控之中。

動(dòng)物食品從生產(chǎn)到消費(fèi),以及從追蹤到回溯的互逆過(guò)程如圖1所示。隨著人們生活水平的提高,確保動(dòng)物食品的安全性已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的問(wèn)題,但是動(dòng)物食品的生產(chǎn)加工鏈條逐漸增長(zhǎng),環(huán)節(jié)增多,消費(fèi)者很難從食品鏈的最終環(huán)節(jié)了解食品的來(lái)源和生產(chǎn)過(guò)程。因此引入食品溯源系統(tǒng),可以提高食品供應(yīng)鏈的透明度。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,食品溯源系統(tǒng)也逐漸發(fā)展起來(lái)。

2 食品溯源在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外溯源系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀:歐盟的動(dòng)物食品可追溯系統(tǒng)主要應(yīng)用在牛的生產(chǎn)和流通領(lǐng)域。牛肉可追溯系統(tǒng)是指牛肉從農(nóng)場(chǎng)的動(dòng)物養(yǎng)殖到運(yùn)輸、屠宰、分割、貯藏、加工和包裝直至進(jìn)行市場(chǎng)銷售的生產(chǎn)鏈中,堅(jiān)持生產(chǎn)和監(jiān)管的透明度,并保持產(chǎn)品完整詳盡的個(gè)體信息,防止與其它來(lái)源的產(chǎn)品混合,并保留相關(guān)的數(shù)據(jù)資料、檢測(cè)報(bào)告及相關(guān)證書(shū),供下游生產(chǎn)者及消費(fèi)者查詢和檢查。日本從2002年開(kāi)始制定法律對(duì)牛肉生產(chǎn)業(yè)強(qiáng)制實(shí)行可追溯系統(tǒng)。牛飼養(yǎng)場(chǎng)必須為每頭牛戴上耳標(biāo),耳標(biāo)上有個(gè)體識(shí)別號(hào),飼養(yǎng)者必須記錄每頭牛的基本信息,包括標(biāo)識(shí)號(hào)、品種、性別和飼養(yǎng)歷史信息(如出生日期、轉(zhuǎn)到飼養(yǎng)場(chǎng)的日期等)。目前日本己將食品信息可追蹤系統(tǒng)推廣到全國(guó)的豬肉和肉雞等肉食產(chǎn)業(yè),消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)商品時(shí),通過(guò)包裝可獲取品種、產(chǎn)地和生產(chǎn)加工流通過(guò)程的相關(guān)信息。

我國(guó)溯源系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀:食品溯源系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的起步比較晚,目前還沒(méi)有在全國(guó)范圍內(nèi)推廣,僅在部分地區(qū)或企業(yè)進(jìn)行了部署。具體實(shí)現(xiàn)案例有鄧峽的“金卡豬”工程,從2005年起,鄧峽市開(kāi)始運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)生豬飼養(yǎng)進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控,實(shí)施生豬可追溯養(yǎng)殖。他們采用先進(jìn)RFID技術(shù),為每頭生豬安裝電子標(biāo)簽,建立起了生豬產(chǎn)業(yè)鏈“信息庫(kù)”,實(shí)現(xiàn)生豬供應(yīng)鏈透視化管理。在大連,基于RFID技術(shù),建立了“肉牛質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)”,該系統(tǒng)是利用電子耳標(biāo)采集信息,建立黑牛電子檔案,將黑牛從出生到屠宰的全過(guò)程信息記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中,管理者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可方便地了解每頭牛生長(zhǎng)發(fā)育情況、疾病情況以及飼料與獸藥的使用情況,實(shí)現(xiàn)全程可追溯。綜上所述,我國(guó)食品安全溯源系統(tǒng)的研究與推廣尚處于初級(jí)階段,在全流程、精細(xì)化、多部門(mén)食品安全溯源和協(xié)同監(jiān)管等方面都還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 物聯(lián)網(wǎng)在食品溯源應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)與問(wèn)題

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大部分尚處于研究成果向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用轉(zhuǎn)化階段,其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還存在以下亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)與問(wèn)題。

信息感知技術(shù)。影響食品品質(zhì)的因素眾多,為了保障食品安全,必須研究相應(yīng)的感知技術(shù); 同時(shí),低成本單品標(biāo)識(shí)技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品和食品追溯與物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),為適應(yīng)規(guī)?;?、精準(zhǔn)化、設(shè)施化的發(fā)展要求,具有良好環(huán)境適應(yīng)性、體積靈巧便攜、具備快速檢測(cè)能力的低成本硬件系統(tǒng)亟待開(kāi)發(fā)研究。從技術(shù)上講,WSN用于監(jiān)測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離比RFID大得多,且組網(wǎng)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(dòng)式RFID的低成本、零能耗、易于與包裝結(jié)合是其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、合理的布局,解決WSN與RFID的融合問(wèn)題,將兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短,將是下階段研究的重點(diǎn)。

信息融合技術(shù)。在溫度、濕度、光照度、振動(dòng)頻率、氣體濃度等眾多傳感信息中,選擇何種信息或組合來(lái)表達(dá)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(dá)時(shí),如何建立融合后能真正反映宏觀指標(biāo)的模型?在以上模型的建立中,如何引入諸如模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等方法,才能使模型更具有實(shí)用性?以上基礎(chǔ)性問(wèn)題解決后,才有可能建立一套有實(shí)用價(jià)值的快速評(píng)估其安全性及預(yù)測(cè)其貨架壽命的決策系統(tǒng)。

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如何形成一套學(xué)生能普遍接受的大眾教學(xué)方法,這個(gè)問(wèn)題讓很多年青老師備受困擾。

一、找出難點(diǎn),逐個(gè)擊破

對(duì)于比較復(fù)雜和抽象的知識(shí),學(xué)生學(xué)起來(lái)感到困難和枯燥,這是很正常的。教師這時(shí)就應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生突破難點(diǎn),化難為易。一是教師要指導(dǎo)學(xué)生把抽象問(wèn)題形象化。一般情況下,思維越離開(kāi)具體事物就越抽象,與實(shí)際生活聯(lián)系少的知識(shí),就越難理解。因此,教師應(yīng)經(jīng)常借助圖形、表格、模型、標(biāo)本、錄像等形象化的手段,幫助學(xué)生理解抽象知識(shí)。為了便于理解復(fù)雜、抽象的知識(shí),就要盡量借助某種方式,使之與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),如DNA的空間結(jié)構(gòu),老師用語(yǔ)言很難講清楚,但出示一個(gè)DNA模型,幾分鐘就解決問(wèn)題了。二要注意把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。有許多生物知識(shí)的難點(diǎn)存在于生命運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜過(guò)程中,學(xué)生準(zhǔn)確全面地掌握這些知識(shí)比較困難。這時(shí),教師就要引導(dǎo)學(xué)生,一是抓主要矛盾,二是抓矛盾的主要方面,就會(huì)使知識(shí)一目了然。例如細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期染色體、紡錘體、核仁、核膜的變化,我們?nèi)魧⑵淇偨Y(jié)為“前期兩現(xiàn)兩消,后期兩消兩現(xiàn)”,則其他過(guò)程就容易記住了。動(dòng)物體內(nèi)三大物質(zhì)代謝過(guò)程很復(fù)雜,也可總結(jié)為“一分(分解)二合(合成)三轉(zhuǎn)化”。

二、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),以點(diǎn)帶面

我們?cè)趯W(xué)習(xí)生物的過(guò)程中,必須抓住生命基本特征這根主線,理清每個(gè)章節(jié)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本內(nèi)容,把所學(xué)內(nèi)容有機(jī)地與人類的生產(chǎn)實(shí)踐、日常生活相結(jié)合,從而在腦中形成一條清晰鮮明的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。具體來(lái)說(shuō),構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)可從以下兩方面入手:(1)把握知識(shí)的縱向銜接,使知識(shí)連成一片。生物知識(shí)間有著密切的內(nèi)在聯(lián)系,例如生命的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中,了解生命的物質(zhì)基礎(chǔ)為掌握生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作了鋪墊,而生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)又給理解細(xì)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(guī)律的實(shí)質(zhì)根本無(wú)法繼續(xù)學(xué)習(xí)自由組合規(guī)律。(2)關(guān)注知識(shí)的橫向聯(lián)系,使知識(shí)更加系統(tǒng)化、立體化。生物學(xué)科中的章節(jié)之間既有遞進(jìn)關(guān)系也有并列關(guān)系,內(nèi)容互相聯(lián)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(shí)的內(nèi)涵,擴(kuò)大知識(shí)的外延,把生物知識(shí)匯成一張完整的網(wǎng)絡(luò)。

三、掌握生物知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律

生物同其他事物一樣,有自身的規(guī)律。學(xué)習(xí)生物和學(xué)習(xí)其他學(xué)科一樣,也要遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律和大腦活動(dòng)規(guī)律。因?yàn)?,?guī)律是事物本身固有的本質(zhì)的必然聯(lián)系。人的認(rèn)識(shí)都是由少到多,由淺到深,逐步深化的。因此,生物學(xué)習(xí)不能急于求成。掌握生物規(guī)律將有助于生物知識(shí)的理解與運(yùn)用,如學(xué)習(xí)減數(shù)分裂過(guò)程,開(kāi)始只要弄清兩次分裂起止,染色體行為、數(shù)目的主要變化。又如學(xué)習(xí)線粒體就應(yīng)該抓結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的規(guī)律,這樣比較容易理解并記住其結(jié)構(gòu)。

在課下,要注意找出知識(shí)間的內(nèi)在規(guī)律,在理解的基礎(chǔ)上加深記憶,以便能夠熟練運(yùn)用,讓老師所講的內(nèi)容真正被學(xué)生“同化”吸收。例如學(xué)習(xí)了細(xì)胞分裂,可以把一個(gè)細(xì)胞分裂周期中,染色體、DNA、染色單體的數(shù)目及關(guān)系羅列一下,列成表格,這對(duì)以后做題是很有幫助的。再比如在細(xì)胞分裂中,先有哪些細(xì)胞器參與植物的細(xì)胞分裂,又有哪些細(xì)胞器參與動(dòng)物的細(xì)胞分裂呢?每節(jié)課后都把課本仔細(xì)地通讀一遍,畢竟有些小知識(shí),需要課下來(lái)補(bǔ)充。

四、歸納總結(jié),定時(shí)復(fù)習(xí)

生物知識(shí)的內(nèi)部既存在著聯(lián)系,又有各自的獨(dú)立性。在生物新課學(xué)習(xí)過(guò)程中,一般都是將知識(shí)分塊學(xué)習(xí)。但當(dāng)學(xué)完一部分知識(shí)之后,教師應(yīng)該及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生,進(jìn)行歸納、總結(jié),讓知識(shí)形成網(wǎng)絡(luò),構(gòu)制知識(shí)體系。以各知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系為線索,把各知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái),歸納整理成系統(tǒng)的知識(shí)。這樣可以在學(xué)生腦子里形成完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),也便于理解和記憶。

(1)注意理論與生物基本概念的聯(lián)系。理論的掌握必須建立在對(duì)諸多概念的正確理解上。例如了解內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)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(zhì)濃度等;同樣,生態(tài)平衡理論的運(yùn)用也離不開(kāi)對(duì)種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、食物鏈、營(yíng)養(yǎng)級(jí)等概念的掌握。

(2)用科學(xué)的理論來(lái)解釋周圍的事物和現(xiàn)象。為什么人會(huì)有“白化病”“病”?為什么要禁止近親結(jié)婚?為什么說(shuō)人不是上帝或神創(chuàng)造的,而是從古類人猿進(jìn)化來(lái)的?為什么人類要保護(hù)鳥(niǎo)類?對(duì)于諸如此類的問(wèn)題,我們都應(yīng)當(dāng)運(yùn)用正確的理論去合理解釋,從而使學(xué)生能將所學(xué)的知識(shí)加以實(shí)際運(yùn)用,使其記憶更牢固,理解更深刻。