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生物质能研究范例(3篇)

来源:整理 时间:2024-05-15 手机浏览

生物质能研究范文篇1

【关键词】物理教学;质疑能力

质疑是探求新知识的开始,也是探求新知识的动力。求知欲、创造性往往是从“质疑”,也就是提问题开始。

1学生不会提问题的原因通常有以下几种情况

1.1基础知识不扎实,学习不深入。有的学生学习物理还只停留在“一知半解”的上,对物理概念、规律没有进行深入思考和透彻理解,无法把发现的现象和相关的知识联系起来并提出质疑。

1.2没有养成良好的思维习惯。质疑的过程是一个创造性思维过程,有的学习惯于接受已有的现象和事实,缺乏敏锐的洞察力,懒于把已有的现象和其他知识联系起来进行思考,所以提不出什么问题。

1.3心理因素方面的原因。性格内向的学生不着于与人交流,害怕提问题;缺乏自信的学生羞于向老师提问题,他们害怕所提问题太简单而被人嘲笑,因此,虽然有问题,但宁愿闷在心里,不肯向老师或同学提问。

1.4教师方面的原因。学生是否敢向老师提问题是与老师个人性格、品质有关的。通过调查了解发现,太过于严肃的老师常常使学生望而生畏,使本来就有点胆怯的学生更加不敢向老师提出问题;有的老师对学生提出的简单问题不以为然,回答时轻描淡写,以为问题简单无需详细讲解,结果,这种不耐烦的作法很容易伤学生的自尊,甚至有时会使学生产自卑心理,这样的学生以后再也不会提问题了。

2针对学生不会提问题的原因分析,我们可以从以下几个方面来培养学生

2.1鼓励学生大胆提问题。

不管是课内还是在课外,只要有对物理现象或作业练习中有问题,都应该鼓励学生大胆提出来。例如,我在进行沪科版八年级上册第四章“光的传播”教学时,先让学生猜想:“光的传播路线怎样”、“你平时能看见光在空气中传播吗”、“怎样才能看见光在空气中传播”。

2.2培养学生从生活现象中提出问题。

生活中的物理问题是无时不有,无处不在的。有时,一个很平常的现象包涵了深奥的物理规律。例如,牛顿是在观察苹果落地这一现象后,对这一问题进行思考后发现万有引力定律的。他对万有引力定律的发现,就是因为他对身边一个极为普通的现象观察后,用一分为二的观点思考这个现象,提出问题,进而是解决问题的探究。

2.3培养学生从实验现象中提出问题。

在分组实验或者演示实验中,不管是“验证”实验还是“探索”实验,都有许多现象可以让学生从中提出问题,一些看似不重要的实验现象,里面很可能蕴藏着深远的物理内涵,我们要引导学生从这里面提出创造性的问题。在学生观察演示实验时,应积极引导引导在实验中观察的“奇”和“细”的现象,并对这些现象提出问题。如果学生对实验非常熟悉,他就能在实验中分辨哪些现象是“奇”,哪些现象是“不奇”,到达了这种程度就有可能捕捉到“奇”与“细”,因而提出问题更具有指向性,就更容易提出有质量的问题。

2.4培养学生从事物的反面提出问题。

生物质能研究范文

【关键词】新课改;高中物理;质疑

中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1671-0568(2016)18-0073-02

爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已,而提出新的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”我国也有一句古话:“学起于思,思起于疑。”这些都说明在学习的过程中,学会质疑的重要性。只有让学生学会质疑,才能激发学生主动探索知识的欲望,才能更好地让学生掌握知识。但是,在我国传统教学中,学生仅仅是将老师传授的知识进行消化,没有机会去质疑,导致学生缺乏学习的乐趣。高中物理新课改的不断深入,要求在高中物理教学中,要形成良好的师生互动,提高学生的自主学习能力与自我探究能力,提高学生提出问题、解决问题的能力。

一、高中物理教学中学生质疑能力较差的原因

1.对物理基础知识点掌握不牢靠

物理是一门抽象性、逻辑性较强的学科,对学习者基础知识的要求较高。上海市学生从初中开始学习基础物理知识,但是由于初中物理均以形象、浅显和简单的形式向学生传达,加之上海市初中生需要进行多门功课的学习,因此,学生初中阶段对于物理知识学习仅仅停留在简单的物理知识上,无法做到熟练掌握、灵活运用基础物理知识。由于学生在初中阶段不能牢靠、熟练掌握基础物理知识,导致其在学习抽象、高深的物理知识时感到陌生、困难,不知道如何提出问题。

2.固有学习模式的影响

我国学生从小学到初中已经养成固有的课前预习、课上认真听讲、课后习题巩固的学习模式。在这一系列固有的学习模式中,尊重教材、尊重老师、尊重权威的心理占据主导地位,学生以课本为主、以老师为主的惯性思维根深蒂固。学生课前预习以课本为主,不会对课本中不理解或者可能存在的问题提出质疑,对老师课堂上知识点的讲解不明白,也不敢提出质疑,课后更是依据老师的讲解进行习题巩固。在整个学习过程中,学生没有自己的见解,当然也就没有质疑。

3.传统教学模式的影响

我国传统高中物理教学模式以应对高考为主,提倡“以分论成败”。在这种模式下,老师的教学模式通常以“讲授式”为主,不需要学生提出质疑,仅仅需要学生对老师讲授的知识点进行理解,并能够熟练运用知识点解答习题即可。在这种传统的教学模式下,学生在课堂上没有与老师互动的机会,更谈不上有提出问题及对教材、老师或者物理知识点进行质疑的机会。

二、高中物理教学中培养学生质疑能力的策略

1.课堂师生互动,创造质疑环境

新课改要求在教学的过程中,学生积极地参与到教学中去,形成师生互动的学习环境。这就要求老师摆正自己的位置,改变传统教学模式下“家长”的形象,对自己的教学方法也做到与时俱进。

在高中物理教学中,教师必须充分发挥自身的聪明才智和教育教学技巧,以提升高中物理课堂的灵活性、开放性和平等性,确保学生可以积极地参与到物理课堂知识的学习中。在课堂教学过程中,老师要与学生保持平等的地位,放低自身“高高在上的权威姿态”,尊重学生对问题的理解,从原来以“教师主教、学生专听”的教学形式中走出来,做到善于倾听学生的声音,对学生提出的问题抱以理解、鼓励、欣赏的态度,使学生敢于在课堂上说出自己的想法、提出问题、敢于质疑。

2.提出物理问题,引导学生质疑

在学生积极参与到高中物理教学前提下,老师应该通过科学、合理的教学设计逐步引导学生进行质疑。教师在进行问题设计时,首先应该对学生已经掌握的物理知识和现有的认知结构进行充分考虑。在设计物理教案时,应该更多地从学生角度进行出发,思考如何引起学生的兴趣,如何促进学生质疑,如何有利于学生在质疑过程中更好地学习到物理概念、知识点。笔者在教学过程中,坚持“以教学为前提,以学生为中心,以质疑为目的”进行课堂设计。下面就是笔者在进行高中物理教学中的一个小片段。

师:大家都知道力学主要用于研究物体的机械运动,也就是物置的相对改变,那么在具体的问题中我们应该引入什么物理量来量化这个位置的改变呢?我们就以小刘开车从浦东的金茂大厦到虹桥火车站为例,我们用什么物理量来表示小刘位置发生的改变呢?

生1:可以用路程。

生2:从金茂大厦到虹桥车站可以有很多路线,很显然这些不同的路线会有不同的路程,所以用路程来表示这一位置变化不对。

生3:那我们可以用金茂大厦到虹桥火车站的直线距离表示这一位置变化。

生4:那如果小刘向东、北或者任意一个不是指向虹桥车站的方向行走等一样的直线距离,不也是到不了虹桥车站吗?所以我认为直线距离表示不对。

师:各位同学回答得都非常好,大家想想最后这位同学的回答说明了什么的重要性。

生:方向。

然后,老师逐步引导学生来总结“位移”这一物理量的概念。

这种循序渐进地引导学生去自主思考、探索的学习过程,不仅可以提高学生的学习兴趣,还可以培养学生的质疑能力。

3.传授质疑方法,鼓励学生质疑

在学生愿意积极参与课堂教学活动,却不知道如何质疑时,教师就应该在日常的教学活动中逐步地向学生传授一些质疑方法,提高学生的质疑能力。

传授学生的质疑方法应该包括以下内容:第一,教导学生在学习的过程中要学会质疑自己的学习目的、学习方式、学习态度,学会质疑教材、质疑老师的讲授内容、质疑自己解题方法和技巧;第二,教导学生学会通过联系生活实际去质疑,学会通过逆向思维去质疑,学会通过类比联想去质疑,学会通过变换已知条件去质疑。

三、总结

物理是一门抽象性和逻辑性较强的学科。在高中物理的学习过程中,许多学生会感觉到困难、吃力,不能熟练地掌握物理知识、灵活地运用物理知识,更谈不上对其进行质疑。在高中物理的学习过程中,学生缺乏基本的质疑能力,一方面与我国学生自身学习习惯有关,另一方面也与老师的教学模式有关。在高中物理教学中,老师应该在课堂上积极与学生进行互动,想方设法引导学生提出问题,引导学生进行质疑,同时还应教导学生学会质疑课堂学习内容、学会质疑老师、学会质疑自己以及学会在日常生活中及时地发现物理问题。只有在教学过程中培养和提高学生的质疑能力,才能让学生更好地掌握知识点,才能提高学生的自主学习能力,才能使得学生在以后的学习过程中更加轻松,才能更加有利于学生日后的发展。

参考文献

生物质能研究范文

【关键词】系统生物学;证候;中医现代化;蛋白质组学

Abstract:Systemsbiologyisanewscienceofthe21stcentury,whichresemblestraditionalChinesemedicine(TCM)inmanyaspectssuchasstudymethodanddesign.AdoptionofsystemsbiologyapproachwoulddomuchhelpforexploringthescientificconnotationofTCMsyndromeandthemodernizationofChineseherbalmedicine.Itstechnologicalplatforms,suchasgenomics,proteomicsandmetabonomics,providepowerfultoolsforthestudyoftheessenceofTCMsyndromeandthefunctionofherbalcompoundrecipe.Comparedwithothermolecularbiologicalmethods,suchasgenomicsandproteomics,metabonomicsmethodismoredirectandmoreconcise,especiallyforprovidinganeffectivemethodforthestudyofTCMtherapyinpreventingandtreatingkidneydiseases.

Keywords:systemsbiology;syndromecomplex;modernization(traditionalChinesemedicine);proteomics

21世纪中医药现代化研究面临新的挑战。随着人类基因组计划的完成和后基因组时代的到来,生命科学发生了本质的飞跃,为中医药现代化发展提供了新的契机。应运而生的系统生物学与中医药研究的思路和方法不谋而合,为复杂的中医证候学说和方药体系研究带来了希望。中医中药在我国已有二千多年的发展历史,形成了一套系统的理论体系,积累了丰富的诊疗经验,在广大人民群众中具有深刻影响。然而古老朴素的中医学长期以直观方法作为认识的主要手段,缺乏还原的分析方法,无法采集准确、客观且能够反映中医药最本质特点的定性定量指标,是制约中医药发展和中医中药国际化的瓶颈问题。

中医学有两大特点:一是整体观,强调人与自然界之间的联系,和人体作为一个有机整体,各脏腑器官之间在生理和病理状态下相互关联;二是辨证论治,由此产生“同病异治”和“异病同治”等思想。中医学对疾病的认识注意到整体和个别以及共性和个性的特点,从动态的角度去考虑问题,由此获得良好的治疗效果。然而,中医学这些精华,目前还没有用现代科学的语言加以诠释,并不能被西方所接受。系统生物学的理想就是要得到一个尽可能接近真正生物系统的理论模型,这些模型不仅可以模拟生物系统的行为,而且可以用来预测该系统受到干扰后未来的行为[1]。系统生物学体现了一种整合的思想以及传统生物学向“大生物学”过渡的一种趋势,是研究从“组成”到“功能”的升华[2]。这与中医学对人体生理病理的认识和治疗疾病的方法有“异曲同工”之处。系统生物学的诞生给中医学研究带来了希望,将有助于揭示中医学整体观和辨证论治思想的科学内涵。

1系统生物学将促进中医药学的发展

系统生物学(systemsbiology),又译为“系统集成生物学”或“系统综合生物学”,是近年来继人类基因组计划之后,科学界关注的又一个研究热点。2003年9月,美国哈佛大学医学院开设了20年来该院第一个新系,关注的焦点就是系统生物学[3]。2005年6月,中国科技大学与中国科学院合作成立了国内第一个基于理论科学和实验研究的系统生物学系,将生物学、数学和工程学整合起来融入医学研究领域。随着功能基因组时代的到来,系统生物学已成为医学研究的一个极其重要的工具[4]。它的技术平台为组学,包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、相互作用组学、表型组学和计算机生物学等[5]。

1.1系统生物学有助于揭示中医证候的科学内涵目前中医证候研究的关键问题在于如何应用现代科学技术开辟一条新的途径,这一途径应既能符合“实体结构”原则,揭示证这一病理产物的物质实体,又能遵循“功能模拟”原则,探索其外在和潜在的表现规律[6]。近年来系统生物学及相关技术的快速发展,为我们从多学科、多视角进一步认识中医证的本质提供了重要的方法学基础和技术条件。通过基因组学研究,建立不同证候类型的基因变异及基因表达差异谱和功能基因调控网络;再通过不同证候类型的差异蛋白质组学和关键的功能蛋白质的鉴定及定量研究,结合中医理论,则有可能从多个层次阐明中医辨证论治的科学内涵,同时也可能发现与证候相对应的特异性基因和功能蛋白标志物,为临床辨证提供客观依据。

例如,王米渠等[7]用基因芯片方法研究中医寒证患者,发现寒证的基因表达谱有显著差异,在59条差异表达基因中,绝大多数与代谢(能量代谢、蛋白质代谢等)有关,说明寒证患者的代谢网络有别于常人,使寒证诊断客观化、现代化成为可能。Chen等[8]采用代谢组学研究发现,肾阳虚模型动物的代谢网络明显偏离正常动物,而用温阳中药干预后,模型动物的代谢谱回归至正常范围,呈现网络修复的结果。

1.2系统生物学有助于开展中药现代化研究中药作为一个复合体系,多是配方使用,作用靶点多,涉及多个基因和细胞,从整体上调节人体的平衡和内环境的稳定。中药既需要研究单味药及复方中各化学成分的理化性质及生物活性,又需要研究化学成分间的反应规律及对人体的影响。西方医学对中药复方的研究方法往往是采用解剖麻雀的方法——拆方试验,最终找出作用明确的活性成分,这样并不能反映中医药学君、臣、佐、使的配伍规律。因此,中药要想继续保持强大的生命力,既不能囿于“整体观”而拒绝发展,也不能仅停留在提取、提纯有效成分的水平上,而应该以中医药理论为指导,借助现代生物医学的先进研究方法,上升到对中药系统性的研究,建立一个全新的与现代学科同质的理论体系[9]。

系统生物学不同于以还原论为基础的生物学,仅关心个别的基因或蛋白质,抹煞各部分之间及部分与整体之间的作用和联系;也不同于控制论,仅研究输入与输出,而是在以往分子生物学提供的大量基因、蛋白质等系统构成信息的基础上将单个生物分子放在整体中加以研究[10],并以了解整体层次的功能为最终目的。系统生物学的方法学和相关技术有助于提高中药复方研究的整体水平,揭示复方治病机制,从而为真正了解经典复方中各药配伍应用的精髓提供可能的方法和可利用的技术平台。近年来在生命科学领域快速发展起来一系列先进技术与手段,如基因表达连续分析法、基因芯片、蛋白质芯片与生物质谱、双向电泳、多维色谱/质谱联用、生物信息学与计算机技术等,为现阶段在系统生物学水平(基因组学、蛋白质组学和代谢组学等)上开展中药研究提供了可行的操作平台。

2蛋白质组学为明确中医证候的本质和中药复方的作用提供了实验方法

中医证候有4个特点。(1)整体性:主张天人合一,是对多因素的整体综合,追求阴阳平衡与协调;(2)时空性:随时间、状态和环境等因素发生变化,是机体即时性功能状态的反映,具有动态的概念;(3)传变性:相关证型间可以相互影响,并按照一定规律发生传变,表明证候复杂的相互关系;(4)个体差异性:同病异证和异病同证体现了机体先天禀赋及功能状态对各种环境和精神因素等的反应性,是多样性的基础。中医证候的这些特点可能牵扯到多种蛋白从含量到结构和功能的变化,因此用以往的生物化学和分子生物学方法逐个寻找分析证候相关蛋白质不仅费时费力,也使系统地理解证候本质成为空中楼阁。此外,中药成分复杂,不管是单味药还是复方,都是一个复杂的化学体系,药物的各个成分分别结合到自己的作用靶点发挥作用,使本来已经非常复杂的药理作用机制研究更加难以实施。运用以往的生物化学和分子生物学方法逐个分析蛋白质,无法从整体角度综合全面地考虑问题,因此无法解释药物与药物之间以及药物与多系统和多靶点间的相互作用机制。

蛋白质组是指由一个基因组以及一种生物、组织或细胞表达的全部蛋白质[11],蛋白质组学是对某一研究对象所有蛋白质进行系统地鉴定、定量及功能研究的科学[12]。蛋白质组学主要包括3个部分:表达蛋白质组学、结构蛋白质组学和功能蛋白质组学[1315]。表达蛋白质组学是指特定的细胞、组织或生物所产生全部蛋白质的鉴定。结构蛋白质组学是指对上述全部蛋白质精确三维结构的测定。功能蛋白质组学的任务是阐明上述全部蛋白质所形成的类似于电路的功能网络。蛋白质组学最大的特点是可以同时系统地分析大量蛋白质,这恰恰是中医药研究最急需解决的问题。我们可以利用功能蛋白质组学技术和策略,分析中医证侯及经单味药或复方药处理过的组织、细胞或体液表达的蛋白质组,并比较治疗前后蛋白质组的表达差异、蛋白质功能结构及相互作用的变化,系统地对证候本质和中药的多环节、多靶点调整作用机制进行研究,最终揭示证候的物质基础和中药单方及复方的作用机制和配伍规律。

3代谢组学为中医药防治肾脏疾病的研究提供了有效的方法

代谢组学作为一门新兴的技术,是通过考察生物体系受刺激或扰动(某个特定的基因变异或环境变化)后,所有低分子量代谢产物随时空变化的情况,来研究生物体系代谢途径的一种方法[16]。代谢组学整体系统的研究策略与中医药理论思想不谋而合,是从事中医药复杂理论体系研究的理想手段。因为,代谢组学研究的是反映机体状况的分子集合与其功能之间的关系,所有影响机体健康的因素均可反映在代谢组中,基因、环境、营养、药物(外源物)和时间(年龄)最终通过代谢组对表达施加影响,即代谢组学具有明显的整体反应性的特点。因此,我们认为代谢组学作为后基因组时代新的研究方法,最适合于中医中药多靶点、多系统的整体研究,最有可能反映中医证候“内实外虚”的本质特征。

在证候的研究上,引入代谢组学的平台技术也是一项非常有意义的工作。代谢组学与中医学在许多方面有相似的属性。代谢组学研究通过对某一病证相关特定组分的共性加以分析、判断,能够帮助人们更好地理解病变过程及机体内物质的代谢途径和代谢状况;同时,代谢组学还有助于早期发现疾病生物标志物而达到辅助临床诊断的目的。它能够通过检测不同时间患者的尿液或血液,对这些由疾病引起的代谢产物的响应进行分析,即代谢物组的分析。其准确性依赖于仪器的性能,可以提高诊治的科学性和定量化水平[17],最有可能揭示中医证候的本质。

代谢组学研究中药复方对肾病的治疗作用有其独特的优点。代谢组学的研究对象主要是各种生物体液,如尿液和血液等[18]。肾脏作为一个水液代谢器官,主要具有滤过、调节和稀释浓缩功能。对生物体液的研究,最有可能反映肾脏的生理病理特点。由于肾脏在人体代谢过程中的重要地位,肾脏疾病的代谢改变常常是很明显的[19]。系统地研究肾脏疾病发病过程中代谢物的变化,从中找出有代表性的标记物,通过代谢途径追溯更深层次的病理生理改变,将有助于更好地认识疾病,达到早期诊断和治疗的目的。相对于传统的诊断手法来说,代谢物的微小改变能够更加敏感地反映疾病的早期改变,而相对于基因组学以及蛋白质组学等分子生物学手段来说,代谢组学更加直接、快速和简便。因此,我们相信代谢组学将有助于阐明“病、症、证”结构系统的内部结构,理解其内涵;为规范证的诊断标准,探索证候的动态内涵和演变规律以及揭示证与疾病疗效的相关性提供科学依据。

4总结

系统生物学是生命科学中的一个新兴领域,代表21世纪生物医学的未来,在医药方面的应用具有无限的潜力,将对基础医学、临床研究及药物研发等产生重要影响。中医药的研究若能与系统生物学相结合,将有可能从系统的角度诠释中医证候学的本质及中医药多靶点、平衡调理和标本兼治的治病机制和分子机制,为中医药的研究提供新的思路。

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