生物的基本条件范例(3篇)
生物的基本条件范文
[关键词]甘草；愈伤组织；药用次生代谢产物；HPLC；指纹图谱；差异度
甘草是世界上最古老也是最常用草本药材之一，大量使用和长期过度开发使得世界上的野生甘草资源面临枯竭的危机。甘草植物细胞和组织培养是生产药用材料尤其是其活性成分的一种有意义的技术。但是到目前为止，所有有关甘草细胞诱导和培养的研究报道只关注愈伤组织诱导条件对细胞中某类特定的次生代谢产物合成的影响[1-5]，未见关于不同诱导条件对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性影响的报道。尽管诱导培养获得的细胞与野生或人工种植的甘草药材含有相似的活性次生代谢产物，但是如果它们的次生代谢产物有显著差异，它们的药用价值是不相同的。同时，作为一个培养生产中药植物药用成分或组分的技术，合适的细胞株系建立和选择与其次生代谢产物多样性密切相关。因此，本实验旨在利用一种简单快速的方法来评价不同诱导培养条件对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性的影响，具体来说是结合对愈伤组织的总黄酮化学分析和HPLC指纹图谱分析来定性定量评估不同诱导培养条件下甘草愈伤组织的次生代谢产物多样性的差异以及甘草愈伤组织与道地种植的甘草药材的差异，从而为高产药用次生代谢产物以及植物细胞作为替代药材的甘草细胞株系的筛选提供实验依据。
1材料与方法
1.1样品甘草种子和三年生甘草根均购自新疆神农有限公司，经天津中医药大学李天祥教授鉴定为胀果甘草（GlycyrrhizainflataBat.，GI）和光果甘草（G.glabraL.，GG）；乙腈（NO.100269，SKChemicals，Korea）和冰乙酸（天津光复精细化工研究所）均为色谱级；实验中所用到的其他的化学品除有特别说明外，均为分析级药品。
1.2种子萌发挑选充实饱满的胀果甘草和光果甘草种子，用玻璃砂研磨去除表面蜡质种皮，自来水冲洗7～10遍，用75%的乙醇消毒20s后，用无菌水冲洗5～7遍，接着用3.68mmol・L-1HgCl2溶液消毒7～8min，再用无菌水冲洗7～10遍，用无菌滤纸吸干种子表面水分后接种到MS0（不添加激素）琼脂培养基上[6]，置于黑暗条件下，25℃培养。3d后，种子萌发出新鲜的嫩芽。
1.3愈伤组织诱导和继代胚轴和子叶是文献中最常用的甘草愈伤组织诱导的2种外植体，成功率较高[1-2，7]。本研究选择这2种外植体进行研究，将萌发11d后的无菌苗胚轴切成约0.5cm的小段，子叶切成约0.5cm2的小块接种到诱导培养基上（MS基本培养基+激素+质量分数为3%的蔗糖+质量分数为0.7%的琼脂），pH5.8。根据文献选择的其他典型的愈伤组织诱导的激素组成和光照条件见表1[2，5，8]。25℃培养，8d后，进行第1次继代，继代的愈伤组织的培养条件和培养基组成与愈伤组织诱导相同，继代周期为21d[9]。
1.4愈伤组织分析样品的制备不同诱导条件下获得的甘草愈伤组织连续继代4次，生长稳定后，取培养1个周期的愈伤组织，45℃干燥至恒重，然后将愈伤组织研磨成粉末，取0.2g甘草愈伤组织粉末加入10mL70%乙醇，室温下放置24h，超声提取30min，放冷至室温，补足溶液到刻度，取上清过0.45μm滤膜备用。
1.5总黄酮含量的测定准确量取2mL样品溶液，加入0.5mL质量分数为10%KOH，涡旋混匀，室温下放置5min，加70%乙醇到10mL，涡旋混匀，室温下放置90min，以70%乙醇为空白对照，在400nm波长下测定样品吸光度，以甘草苷为对照品绘制标准曲线。
1.6HPLC色谱分析条件Agilent1100高效液相色谱仪（配有G1314A紫外检测器、G1311四元梯度泵、G1379A在线脱气装置、G1329B自动进样器），Agilent1100化学工作站；色谱柱为ApolloC18柱（4.6mm×250mm，粒径5μm）。检测波长254nm；流速为1mL・min-1；检测温度为25℃；进样量20μL，流动相A乙腈，B1%醋酸溶液，流动相梯度为0min，90%B；15min，80%B；35min，70%B；45min，50%B；50min，40%B；55～65min，30%B；70min，50%B；75min，70%B；80min，90%B。
1.7数据分析本实验中的所有数据都是采用至少3个重复，以±s表示。采用单因素方差法（One-WayANOVA）分析不同诱导培养条件对甘草愈伤组织总黄酮含量的影响。采用中药指纹图谱相似度评价系统（2004，A版）分析愈伤组织次生代谢产物的多样性的差异。
2结果与讨论
2.1不同诱导培养条件对甘草愈伤组织总黄酮含量的影响为考察不同诱导培养条件对甘草愈伤组织总黄酮含量的影响，分别选取了一些典型的诱导条件包括甘草种属、外植体、光照条件和激素组合进行了5组试验，见表1。其中，处理组A和B，C和D，A和C，D和E分别考察2种甘草种属、光和暗条件、2种外植体、2种激素组合对甘草愈伤组织总黄酮含量的影响，结果见图1。
在本研究中，采用甘草苷为对照品，以甘草苷的浓度C为横坐标，以吸光度A为纵坐标，测得甘草苷对照品的回归曲线为Y=0.0158X，R2=0.9991，实验表明对照品质量浓度在20～100μg・L-1与吸光度A呈良好的线性关系。检测栽培甘草根和甘草愈伤组织中总黄酮的含量，结果表明，5种诱导培养条件下获得的愈伤组织中总黄酮的质量分数为15～60mg・g-1干重，比相同种属栽培甘草根中总黄酮的含量（GI为120mg・g-1干重，GG为55mg・g-1干重）要低很多。相同培养条件下，不同种属的甘草诱导的愈伤组织中总黄酮的含量不同，胀果甘草诱导的愈伤组织（处理A）中总黄酮为25mg・g-1干重，高于光果甘草诱导的愈伤组织（处理B）中总黄酮的15mg・g-1干重；24h连续光照条件下诱导培养的愈伤组织（处理D）总黄酮的质量分数（60mg・g-1干重）要远高于24h黑暗条件下（处理C）培养的愈伤组织总黄酮（20mg・g-1干重），这与杨世海等[9]利用乌拉尔甘草下胚轴为外植体在白色光照（荧光灯连续照射）和黑暗（24h）培养愈伤组织进行有效成分分析时，得出的愈伤组织在光照条件下合成的黄酮类化合物的总量是黑暗条件下合成的化合物总量的2倍的结论一致。处理D，E的甘草愈伤组织中总黄酮含量都很高，但相差不大，见图1。在选取考察的5个诱导培养条件中，胀果甘草的子叶为外植体在光照下诱导时选取的这2个激素都比较适合进行甘草愈伤组织总黄酮的生产。实验结果采用单因素方差分析法（One-WayANOVA）进行分析，甘草种属、外植体和光照条件对甘草愈伤组织中总黄酮的含量具有极其显著的影响，然而，激素组合对甘草愈伤组织中总黄酮的含量无显著影响，见表2。植物细胞中黄酮类化合物的合成受诱导培养条件的影响，这与杨世海等[10]以乌拉尔甘草胚轴为外植体，以不同类型的培养基、不同培养基pH、培养基中添加不同激素等条件诱导并培养甘草愈伤组织，得到的愈伤组织中黄酮类化合物的含量不同的结论一致。
2.2甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性的差异本文采用中药指纹图谱相似度评价系统（2004，A版）通过比较愈伤组织样品HPLC图中的峰面积、峰数量计算HPLC图的相似度，从而获得其差异度。5种典型诱导培养条件下甘草愈伤组织的次生代谢产物的多样性组成的HPLC图。用7种甘草黄酮及三萜类化合物作为对照品检测诱导培养的甘草愈伤组织的化合物组成，结果显示活性次生代谢产物甘草苷[11]、异甘草苷、甘草素[12]、甘草查尔酮A[13]、甘草酸以及异甘草素[14]都存在于本实验中培养的甘草愈伤组织中，见图2。
采用中药指纹图谱相似度评价系统计算不同诱导培养条件下的愈伤组织指纹图谱间的相似度，差异度为1减去相似度值。首先，分析对甘草愈伤组织总黄酮含量具有极其显著影响的诱导培养条件（甘草种属、光照条件和外植体），结果显示，甘草种属（差异度=0.27）、光照条件（差异度=0.45）对甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性具有非常显著的影响，诱导培养条件外植体（差异度=0.16）对甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性具有显著的影响；接着，分析对甘草愈伤组织总黄酮含量无显著影响的诱导培养条件（激素组合），结果表明，激素组合对甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性具有非常显著影响（差异度=0.37），见表2。
采用中药指纹图谱相似度评价系统还可以得出甘草愈伤组织指纹图谱之间的共有峰和非共有峰。分析对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性具有显著影响的诱导培养条件，结果显示不同的诱导培养条件下的甘草愈伤组织指纹图谱间共有峰及非共有峰的数量并没有显著的差别（A和B，A和C，C和D，D和E）。
进一步对甘草愈伤组织中的峰面积占总峰面积百分比大于5%的色谱峰进行分析，可以看出相同色谱峰在不同指纹图谱中的峰面积是不同的，即同一化合物在不同的愈伤组织中含量是不同的，例如化合物3和化合物6分别在诱导培养条件C，D中含量最高，每个指纹图谱中出现在38.17min的化合物的峰面积都远远高于其他4种化合物的峰面积。分别将每个指纹图谱中5个化合物的峰面积相加在一起进行分析，结果显示对甘草愈伤组织中5种主要化合物的总含量影响由大到小依次为光照条件、激素组成、外植体和甘草种属。
综上所述，对甘草愈伤组织中总黄酮的含量具有显著影响的诱导培养条件对次生代谢产物的多样性也具有显著的影响[15]，对甘草愈伤组织中总黄酮含量影响小的诱导培养条件对次生代谢产物的多样性也有可能会有显著影响（表2），这是因为甘草愈伤组织中的次生代谢产物除黄酮外，还有许多其他的化合物。在这4种诱导培养条件中，光照条件对愈伤组织次生代谢产物的多样性的影响最显著（差异度=0.45），这可能是因为一些甘草次生代谢产物的基因只有在光照条件下才能表达，黑暗条件下这些基因不表达或黑暗条件抑制这些基因的表达[16]。
2.3甘草愈伤组织与人工栽培的甘草药材次生代谢产物多样性的比较三年生胀果甘草和光果甘草中许多次生代谢产物的含量都高于甘草愈伤组织，然而，甘草愈伤组织中也有部分次生代谢产物的含量高于人工种植的甘草，如异甘草苷和甘草素见图2，3。以人工种植的胀果甘草的指纹图谱为对照图谱，计算典型诱导培养下的甘草愈伤组织指纹图谱与同种属的人工种植的胀果甘草根指纹图谱的相似度，进而计算差异度，结果处理A，C，D，E中的甘草愈伤组织与人工种植的胀果甘草的指纹图谱差异度分别为0.90，0.95，0.94，0.86；以人工种植的光果甘草的指纹图谱为对照图谱，处理B与它的指纹图谱差异度为0.92，可以看出甘草愈伤组织次生代谢产物的多样性与人工种植的甘草药材之间差别极其显著。
3结论
本实验采用总黄酮化学分析和HPLC指纹图谱分析相结合的方法成功评价了典型诱导培养条件对甘草愈伤组织次生代谢产物多样性的影响，不同诱导培养条件下的愈伤组织次生代谢产物的多样性也明显不同，光照条件（差异度=0.45）和激素组成（差异度=0.37）对愈伤组织次生代谢产物的多样性影响最大。比较甘草愈伤组织的指纹图谱和人工种植的甘草根的指纹图谱，可以发现一些新的色谱峰，至于这些色谱峰所对应的化合物是不是新的化合物，需要结合HPLC-MS-NMR等方法进一步分析，如果产生系列新的化合物可以进一步建立一个新的化合物库，为药用植物资源的深度开发提供来新的资源。
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Significantimpactofdifferentinductionconditionsonmetabolic
diversityofcalluscelllinesofGlycyrrhizasp.
LIUFeng-cai1，LVJian-ming2，WUXiu-zhen1，2，ZHANGWei1，2*
（1.DepartmentofBiochemicalEngineering，SchoolofChemicalEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；
2.TianjinAcelbioBiotechnologyCo.，Ltd.，TianjinInternationalJointAcademyofBiotechnologyandMedicine，
Tianjin300457，China）
[Abstract]ThepurposeofthisstudywastoevaluatetheimpactofcallusinductionandcultureconditionsonsecondarymetabolicdiversityofthecalluscelllinesoftraditionalChinesemedicinalplantGlycyrrhizasp.（Glycyrrhiza）bycombinedchemicalanalysisandHPLCfingerprint.ThesecallusinductionconditionsincludedtwoGlycyrrhizaspecies，twotypesofexplants，lightanddarkconditions，andtwocombinationsofhormones.TheevaluationwasfirstlybasedonthecontentsoftotalflavonoidsinthecallusbychemicalanalysisandonewayANOVA.Thecontentoftotalflavonoidsincalluswassignificantly（P
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【关键词】农业气象学高职农业教育课程设置
农业气象学是研究与农业生产密切的气象条件，并为农业生产服务的应用气象科学，它是气象学、农学、农业生物学和农业生态学的边缘学科。是种植业、园林业、畜牧业等专业的专业基础课，长期以来，在传统的农业中专及本科院校中的农学类专业中一直作为专业基础课开设。但随着我国教育制度的改革，高职教育的兴起，在教学模式、专业设置、培养方向等方面都强调以市场为宗旨，以就业为导向，为社会培养面向生产、建设、管理、服务一线，具有较高文化素质的适用性、应用性、综合性、先进性的专门人才。为此，各专业的课程改革势在必行，高职农业类专业的课程设置如何改革，本文就《农业气象学》这一课程设置谈谈自己的几点看法。
1.农业气象学在农学教学中的地位
农业气象学是一门实践性很强的应用学科，是重要的农业基础科学之一。其研究对象是与农业生产有关的气象条件及其在这些气象条件影响下的农业生产对象的生长发育状况和产量，农业生产的质与量的好坏离不开农业气象条件，通过对农业气象学知识的学习，目的在于利用气象科学技术为农业服务，使农业生产能够充分利用有利的天气和气候条件，减少和避免灾害性天气的危害，从而使农业生产达到高产、稳产、优质、低耗。开设它除要求学生掌握扎实的基本理论和基础知识外，还应具备熟练的农业气象技术技能以及较强的实际操作和处理问题的能力，并掌握揭示农业生产与农业气象条件相互关系的基本方法和必要手段，为农业提供切实有效的服务。
2.《农业气象学》在高职农业教育教学中的开设现状
农业气象学一直在传统的农业中专和本科中的农业类专业中作为的专业基础必修课程开设。随着我国高职教育的出现及蓬勃发展，使高职课程建设受着本本科课程和中职课程的双重影响。虽然教材方面已有了专门的高职高专系列教材，但高职教育探索的时间不长，对如何贯彻《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》，满足培养高等技术应用性专门人才的要求的教材还在逐步完善中。在这种形势下。各院校在原有的基础上，对课程建设进行了各种尝试与探索。
2.1作为传统的独立学科继续开设。
作为农学的专业基础课，普遍地还是用"农业气象学"为课程名称。多年来，该课程的教学体系较侧重于系统的、成形的农业气象学基本理论和知识的介绍，实践教学较薄弱。这种模式已不能适应"宽基础、强能力"，以全面素质培养为主、加强技能应用人才培养的要求。在这样的形势需要下，各校对课程进行了改革，加强了实践技能环节，强化农业气象学在农学学科中的横向应用性。目前新出版的教科书中高深的纯理论内容比以前简单化，加强了农业设施小气候的特点及气象条件调控等方面内容，使学科更具生命力。这方面建设得较好的有华中农大、江西农大等高校，该课程被列为国家精品课程。吉林特产高等专科学校在教材建设方面也很有特色，由该校奚广生主编，高等教育出版社2005年6月出版的《农业气象》，是新世纪高职高专教改项目成果教材，该教材在保证基本理论、基本知识够用的前提下，力求反映学科发展的新知识、新成果，增补了农业气象在农业生产及实践中的应用内容。
2.2新编教材整合课程内容。
辽宁农业职业技术学院在整合专业基础课方面做了大胆的尝试，综合植物（作物）的生长基础、植物生长的基本原理和植物生长发育的基本过程、植物生长发育与环境条件（水分，肥料，土壤，空气，温度）的关系、如何通过生长环境的改变影响植物的生长发育进程等植物生长发育的一般规律，将植物学、植物生理学、土壤学、肥料学和农业气象学5门专业基础课充分整合，删繁就简，构建为一门全新的课程--植物生长与环境，作为农业种植类专业的专业基础课程。该课程为2003年国家精品课程，教材为新世纪高职高专教改项目成果教材。植物生长与环境课程内容共分三部分：第一，植物生长发育的物质基础，包括植物的结构特点和植物的生命活动规律，这部分内容是整个课程的基础知识；第二，植物生长与环境调控，包括土壤环境、水分条件、温度条件、养分条件和气候条件，这部分内容是全课程的重点；第三，植物生长发育的基本规律，包括植物的生长、发育、生殖和衰老，这部分内容是全书的概括与总结。农业气象学属第二部分，与独立学科比较，内容约为四分之一。
2.3取消了农业气象学课程的单独设置。
少数高职院校在传统种植类专业如园艺、农学不设置农业气象学课程或内容，但开设农业生态学课程，从中提及气候对生物的影响，内容极为简略。
3.高职农业气象学课程设置的几点建议
如上所述，目前各高职院校农类种植专业农业气象学教学的现状差异很大，农业气象学作为农学类专业基础课，到底是作为一门具有解决实际生产问题的独立课程设置？还是综合在植物生长环境中作为环境要素而描述，还是根本不需要设置？究竟哪一种模式更适合高职教育的需要？国家教育部在高职教育各专业基础课程设置上并没有统一要求，这使各院校有了课程设置的自主空间，但也不免造成一些混乱。笔者结合自身二十多年农业气象基层工作及教育教学管理工作经验与体会，对高职农业气象学的课程设置做了一些思考，并提出如下建议，以供参考。
3.1根据专业特点进行课程设置。
3.1.1种植类专业必须设置农业气象学课程或内容。
农业生产无论是传统种植或人工设施种植，都必然受到自然条件的影响和制约，尤其是气象条件的影响更为显著。作物的生长发育离不开光、温、热、水、气和养分，其中养分虽然不是气象因子，但养分在作物中的运输、吸收和利用仍受制于水热条件。掌握气象条件的发生发展规律及其与农业生产的关系，才能更好地开展农事活动。农业气象学在农类高职教育中，无论是以传统农业气象学出现，还是综合于植物生长与环境课程中，它都是农类专业学生不可缺少的专业基础知识，没有对农业气象条件的充分认识，专业知识的掌握就成了无根之本。但是作为一门独立农业气象学学科设立还是综合在植物生长环境课程中可根据专业特点全面考虑。
3.1.1.1纯种植类（如农学、生态农业、种子种苗、园艺、草业等）专业应将农业气象学作为必修课程开设。农业生产要达到高产、稳产、优质、低耗，农业气象知识占据着举足轻重的作用。了解大气、光、温、热、水和风的变化特征，能让农业生产顺应天时变化，为育种提供依据，为栽培提供向导；了解有关天气系统与变化的一般知识，能让农业工作者对天气变化增强敏感性，提前做好农事安排；了解农业气象灾害及掌握防御措施，能避免灾害性天气的影响，减少灾害损失；了解气候对农业的影响及农业气候区划，可科学地调整种植结构；了解小气候的特点及改善措施，可提高农产品产量和质量，提高设施农业的经济效益。这些知识的获得需要系统地学习农业气象学。忽略专业基础知识的学习，片面强调某项专业技能的获得会使学生不适应科技的发展与创新，影响学生综合素质的养成。学生将来进入社会工作后就会缺乏知识的应变与应用能力。例如，当学生处于不同的地域时，由于缺乏农业气象基础知识的理论指导，就会在面对诸如"如何根据各地区气候引进或推广新品种？""如何设计种植制度？""如何改良农田小气候以营造适宜的农业气象条件？""采取什么样的措施防御气象灾害？"等问题就会感到无措。
3.1.1.2与种植相关（如城市园林设计、农业生物环境工程、农产品运输与加工、畜牧等）专业开设植物生长环境必修课程。与种植有一定关系，又非以种植为主的专业可选用把农业气象学、植物学、植物生理学、土壤学、肥料学组合成的植物生长与环境，该课程在农业气象学内容上删减较多，其中太阳辐射、温、湿、压、风删减了形成及变化规律部分；灾害性天气只描述表现，没有形成部分及防御部分；气候部分删除了气候形成、中国及地方气候、设施小气候等部分，只保留农业小气候中的农田小气候的介绍。这可使这部分专业学生对专业基础知识能"通"，而非必要的"专"或"精"，只要能满足专业学习的需要就可。但在该门课程的类容取舍上，笔者认为，应减少天气系统部分的内容，增加灾害性天气的防御及设施小气候的特点及气象条件调控部分，以适应现代农业生产的实践需要。
3.1.2在农类高职院校其他专业可开设农业气象学为任意选修课。
目前，各院校推行的学分制，体现"加强基础、淡化专业、扩大知识面，培养能力"的指导思想，在人才培养上有较大灵活性，能增强学生对社会的适应能力。学分制模式下的选课制要求调整课程设置，适当减少必修课，开设数量足、质量高的选修课，让学生根据社会对人材的需求情况和自己的兴趣、爱好及学习基础，选修其它学科专业的课程。这不仅有利于调动学生学习的积极性和主动性，而且使学生的知识结构构筑在复合型基础之上，增强了学生走向社会后的适应能力和迁移能力。在农类高职院校其他专业（如城镇建设、农田水利工程、农业经济管理等）开设农业气象学任意选修课可扩大学生知识视野，对综合素质的养成及专业课学习也有一定的帮助。
3.2根据市场需求强化技能训练。
农业气象学课程的开设应以激发学生学习兴趣、挖掘学生思维潜能作为目的，合理安排知识结构，在基础理论方面力求浅显易懂，着重突出和强化学生的基本技能训练，通过实训，让学生在生产实践中学会如何充分利用有利的天气和气候条件，减少和避免灾害性天气的危害，从而使达到高产、稳产、优质、低耗，更好地服务于农业生产。
参考文献
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生物的基本条件范文篇3
【关键词】物理实践能力物理知识物理技能学习迁移物理实践活动
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006－9682（2009）02－095－02
马克思主义哲学认为，实践是指人有目的的认识和改造客观现实的活动，实践能力则指人们有目的的认识和改造客观现实的活动能力。在心理学上，实践能力以“解决问题”为核心特征，是人们解决问题的综合能力。在教育学上，实践能力是指个体解决实际问题的能力，物理实践能力是学生在物理学习过程中解决物理实际问题的能力。
实践能力是学生生存的基本能力，一个学生只有具备实践能力才能保证正常生活和学习；实践能力是创新精神的直接体现，学生的创新精神是通过他自身的实践产品和实践活动来体现的，物理实践能力是学生在物理学习过程中必备的能力，在物理教育中只有培养学生物理实践能力的教育才是完整的物理教育。为解决当前我国学生物理实践能力水平低的问题，有必要来探讨和研究学生物理实践能力形成的规律和培养方法。
一、物理知识是学生物理实践能力形成的前提条件
物理知识是学生物理实践能力形成的前提条件，然而掌握了物理知识并非就能形成物理实践的能力。掌握什么样的物理知识才能够使学生形成物理实践能力呢？心理学的理论表明，学生头脑中掌握的物理知识只有是条件化、结构化和熟练化的知识，才能形成物理实践能力。
条件化的知识。学生在学习中学到的知识不知道在什么情况下使用，就会形成僵化的知识，僵化的知识只能在与当初知识获得条件相似的背景中才能加以应用，而不能在变化了的背景中加以应用。在教学中，教师要避免使学生产生知识的僵化，有必要使学生在大脑中储存知识时，将知识与该知识应用的“触发”条件结合起来，形成条件化知识，即在头脑中储存起大量的“如果……那么……”的产生式。学习物理知识的同时让学生掌握这些知识在什么条件下使用是非常必要的，当面临实践中的问题时，学生就能在大脑中进行检索、提取和应用与任务相关的知识。据此，教师在知识教学中要提高学生在解决实际问题时对知识的可检索性，有必要在呈现物理知识时，使学生同时考虑这些知识在课堂之外的背景中的应用条件。
结构化的知识。如果说学生在大脑中储存了大量的物理知识，并且每个知识都有一个“触发条件”，那么在解决实践中的问题时也难于找出与眼前问题相同的条件，从而难以提取出解决问题所需要的知识。因此，大量“产生式”必须结合成一个系统，有必要对这数以万计的物理知识再进行组织，进行分析、概括和归类等，形成一定的层次结构网络，做到结构化，并且在每一层次都必须在大脑中“标明”其触发条件。当知识以一种层次网络的方式进行排列时，就可以提高知识的检索效率。越居于高层次的知识点，其抽象水平越高，适用范围越广，如果作为一个组块，其容量就越大。运用大容量的物理知识组块进行思维，有助于问题解决时在短时记忆容量范围内进行思维操作，有助于使心理视野看得更远。同时运用大容量的物理知识单元进行思考时，当从一个单元跳到另一个单元，思维的跨度就大，跳跃性就强，物理实践能力就越强，创造性也就有可能产生。
熟练化的知识。在结构化的基础上形成物理知识的熟练化，才能产生新的思维，才能认识新旧知识的相同成分，才能概括出两种学习活动之间的共同原理，才能实现新旧知识之间的整合。也就是说才能为学习的迁移奠定良好的基础。
由此可见，在物理教学中要培养学生的实践能力，我们不仅要研究学生的学习结果，而且更要重视研究学生学习的过程，注重研究如何帮助学生形成条件化、结构化和熟练化的物理知识，使学生构建起条件化、结构化和熟练化的认知结构。
二、物理技能是学生物理实践能力形成的核心要素
人的动作技能与人的操作能力有着直接的联系，人的智力技能与人的分析问题、解决问题的能力有着直接的联系。物理技能是构成物理实践能力的核心要素，是学生物理实践能力的组成部分。但物理技能不能完全等同于物理实践能力，从物理技能向物理实践能力的过渡需要具备一定的条件。
人的动作技能在形成过程中要经过掌握局部动作、初步掌握完整动作和动作协调与完善这样三个阶段。在动作协调阶段，学生不仅能将各种动作有机地组合在一起，顺利地完成全部组合动作，而且动作准确、敏捷、稳定、灵活；动作之间协调一致，多余动作消失；视觉的监督作用大为降低，动觉控制作用极大增加。由于熟练，使人对某种活动方式的认识控制水平降到最低限度，动作连续得更加完美，达到自动化的程度。自动化的动作技能才能把物理技能应用到新的情境中，才能说是形成了能力。
人的智力技能形成是一个从外部物质活动转向内部心理活动的过程，在形成过程中可分活动的定向阶段、物质活动或物质化活动阶段、有声言语阶段、无声外部言语阶段和内部言语阶段。在内部言语阶段，言语活动无论在机能上、还是在结构上都发生了重大的变化。在机能方面，言语仅仅是为自己所用的言语。在结构方面，有时一个完整的意思只用几个关键词来代表，表现出简约化的特点，人的智力技能只有达到简约化的程度，才能形成实践能力。
由此可见，要培养学生的物理实践能力，在教学中我们要从培养学生的基本技能入手，正确的组织学生进行练习，使学生掌握正确练习的方法，有计划有步骤的指导学生进行练习，逐步提高学生技能的质量，使动作技能达到自动化，智力技能达到简约化，只有这样才能为学生的物理实践能力奠定良好的基础。
三、迁移是学生物理实践能力形成的基本环节
迁移是学生实践能力形成的基本环节，其根本原因是由实践能力形成的特点和迁移本身的特点所决定的。学生物理实践能力的形成是通过对学过的知识和技能的应用而实现的，没有对已学过的知识和技能的应用，就不可能形成人的物理实践能力，而迁移和知识、技能的应用二者存在着密切的联系。一方面知识、技能的应用可以促进迁移的发生，加强基础知识和基本技能的应用是促进知识迁移的有效条件。尤其是在教学过程中，如果教师能够及时地为学生创造知识应用的情境，就可以使知识迁移成为一种有意识的、主动的过程，从而加快知识迁移的发生，提高迁移的效果。另一方面，知识和技能应用过程中存在着知识、技能的迁移，知识和技能的迁移是保证知识和技能应用成功的重要条件。从知识和技能应用的各种形式来看，无论利用已有知识解答课堂上老师提出的问题、完成课堂练习和家庭作业，还是利用已有知识发现并处理实际生活中遇到的各种问题，都是已获得的知识和技能对处理一种新的问题情境产生积极影响的过程，所以知识和技能的应用本质是依赖于知识的迁移实现的。知识的迁移与应用不是自动发生的，需要具备一定的条件，这些条件既有学生的内部条件，如学生的智力与年龄、认知结构特征、学生的心理准备状态等。还有学生的外部条件，如学习材料的特性、教师的指导、学习情境的相似性等。要培养学生的物理实践能力，我们就要根据学生的内部条件和外部条件，积极促进学生在学习中的学习迁移，做到为迁移而教。
四、物理实践活动是学生物理实践能力形成的根本途径
物理实践活动是学生物理实践能力形成的根本途径，学生对学习过的知识和技能只有进入实践环节，经过实践的熔铸，才能被吸收和整合，才能发生实际作用。但是我们也应看到，学生的实践与成人的实践具有不同点，我们只有清楚地认识这些不同点，才能更好的指导学生的物理实践活动。
学生物理实践的目的主要指向学生自身，是以提高学生的实践能力，从而为其今后更有效地进行实践活动为主要目的。一般类型的实践活动是以认识或改造客观世界为主要目的，学生的实践活动是以完善和发展自我，以提高学生的实践能力为主要目的。学生实践活动的这种特殊性决定了在物理教学中的实践具有模拟性、验证性、浓缩性和简约性的特征。
学生实践活动的过程主要表现在从认知实践为主向解决问题为主的实践过渡；由模拟性实践活动向现实性实践活动过渡；由学校内部的实践活动向社会实践活动过渡；从被动型实践活动向主动型实践活动过渡；从重复性实践活动向创造性实践活动过渡。开展学生实践活动是有着广阔领域的，在物理学科教学中要求学生独立思考并解决问题，组织学生进行物理实验和科技制作等。在生活中，鼓励学生勤于动脑、勤于动手，创造性地解决生活中的各种物理问题等都有助于学生物理实践能力的形成和培养。
参考文献
1周宏、高长梅主编.创造教育全书.经济日报出版社，1999.3
