分子生物学方向十篇

发布时间:2024-04-26 04:41:53

分子生物学方向篇1

摘要从教学内容、教学过程和考核方式等方面介绍了研究生细胞分子生物学课程的教学开展与体会,为适应多研究方向的研究生培养要求、提高教学效果提供参考。

关键词研究生;细胞分子生物学;教学;内容;考核

扬州大学硕士研究生培养方案课程设置将细胞分子生物学作为生物学一级学科的学位课程,包含植物学、动物学、生理学、水生生物学、微生物学、遗传学、发育生物学、细胞生物学、生物化学与分子生物学、生物物理学、生态学等11个生物学二级学科。扬州大学是江苏省属重点综合性大学,目前设有27个学院,11个生物学二级学科分散在生物科学与技术学院、农学院、兽医学院、医学院,各二级学科的研究方向也较广泛,如何适应这种多学院、多学科和多研究方向的硕士研究生培养要求,提高教学效果,扬州大学不断进行尝试、改革,构建了适合各二级学科培养目标要求的细胞分子生物学教学体系,现将这门课程的教学内容、教学过程和考核方式介绍如下。

1细胞分子生物学的教学内容

细胞分子生物学是随着细胞生物学和分子生物学发展而兴起的一门较新的学科,是一门在分子水平上研究基因对细胞活动调控以及各种细胞结构的形成和功能执行的科学[1]。对生物学专业的研究生来讲,本科阶段都学过细胞生物学和分子生物学这2门课程,因此研究生所开设的细胞分子生物学课程体系应该和本科生的课程体系有所区别。由于传统的细胞分子生物学教材与细胞生物学和分子生物学在内容上有很多雷同,若采用这些教材,很容易使研究生对该门课程失去兴趣。扬州大学将该门课程的教学内容分为4个部分:细胞结构、细胞遗传、细胞代谢与调控、细胞发育,该校没有选择任何固定教材,仅仅指定少数最新出版的教材作为参考书,如韩贻仁主编的分子细胞生物学[2]、GeraldKarp主编的CellandmolecularBiology:Conceptsandexperi-ments等[3]。

2细胞分子生物学的教学过程

扬州大学细胞分子生物学的授课对象差异比较大,学生的来源和专业背景也不同,在教学过程中,笔者尝试使用开放式教师、开放式教学和开放式课堂的教学方法。

2.1开放式教师

以往的研究生课程都是由固定的教师一上到底,由于教师的精力有限,不可能对细胞生物学各个领域的前沿知识都熟悉。为了解决这一问题,扬州大学采用不固定教师上课的制度,跨学科跨学院请资深教师进行授课,确保学生能够了解该领域的基本知识与前沿动态。设置的4个部分教学内容中,每一部分由1~2位专业教师负责主讲,教师可结合自己的专业背景,根据不同教学模块,设置具体的教学内容,不拘泥于任何教科书进行授课。有些教师的研究方向是植物,对植物细胞分子生物学的研究进展和前沿动态比较熟悉,讲授植物细胞分子生物学可以做到深入浅出,而对动物细胞分子生物学的讲授效果会比较差,因此主讲教师可选择来自植物、动物、微生物、病毒等研究方向的老师。对于学生,有些是来源于农学院,其背景知识和兴趣侧重在植物方面,而有些来源于医学院或兽医学院,其背景知识和兴趣侧重在动物方面,这就要求选择具有不同学科背景的教师。开展开放式的教学方式,满足不同学生的要求。

2.2开放式教学

由于细胞生物学是生命科学的前沿学科之一,因此在把握现有教材和参考资料的基础上,教学过程中要结合实际将细胞生物学相关领域的新进展、新知识、新方法介绍给学生,拓宽学生知识的深度、广度,培养其对未来工作的适应能力。

在每一个教学模块中,教师可通过不同的教学方式讲解不同侧重点的专题。如细胞结构部分包括讲了2个专题,一个是细胞内膜系统:结构、功能、蛋白质分选和膜泡运输,另一个是细胞骨架与细胞运动。内膜系统一般是指内质网、高尔基体、细胞核、溶酶体和液泡(包括内体和分泌泡)5类细胞器膜的总称,而广义的内膜系统概念也包括线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等细胞内所有细胞器膜的总称。在本科细胞生物学教学过程中,这些细胞器的形态结构、功能和发生是分别独立介绍。虽然这些细胞器具有各自独立的结构和功能[4],但它们又是密切相关的,尤其是它们的膜结构是可以相互转换的,转换的机制则是通过蛋白质分选和膜泡运输来实现的。在讲授内膜系统时,可通过蛋白质合成这条线将这些相关内容串联起来讲述。由于核糖体在蛋白质合成上与内膜系统互为一体,因此将核糖体也加入进来,同时向上讲可以提及细胞核中核糖体大小亚基及mRna的合成,向下还可讲述细胞膜上的蛋白功能,从而用蛋白质合成一条线将细胞的三大结构即细胞膜、细胞质和细胞核联系了起来。同时,也启迪研究生自己去找线索,找出一根主干,将尽可能多的内容串起来。又如细胞骨架对于维持细胞的形态结构及内部结构的有序性以及在细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分化分裂等一系列方面起重要作用,因此对细胞骨架的研究是近代生命科学中最活跃的研究领域之一,它的快速发展主要得益于大型分析仪器的应用和实验方法技术的改进。在这一部分内容的教学中,可重点向学生讲解细胞骨架的研究方法,包括每种方法的原理、基本过程和结果分析,以最新的国外权威期刊上发表的细胞骨架方面的论文为例,向学生介绍细胞骨架的研究是如何开展的。

2.3开放式课堂

研究生课堂和本科生课堂相比,讲授内容量非常大。笔者一般会在课后将课件提供给学生,使他们在课堂上不用花太多精力记笔记,而是将主要精力集中到听课上,跟着教师的引导考虑问题,这样使其思维保持很高的兴奋度,且感到疲劳。在严格遵守课堂纪律的前提下,在上课时要尽量调动学生的积极性,以开拓学生的思维,培养创造性。课后要让学生自己阅读指定或推荐的原始文献,或者让他们自己到网上查阅自己感兴趣的问题,以此可培养学生阅读文献、查找资料、进行科研的能力。

3细胞分子生物学的考核方式

作为生物学一级学科硕士研究生的学位课程,细胞分子生物学的考核以考试为主,考虑到研究生学习细胞分子生物学课的目的主要是为了提高学生利用学到的细胞生物学知识解决课题研究中的问题,实用性较强,因此笔者选用开卷考试的形式,所出的试题都是综合性的分析题,在考场内学生可以查阅任何参考资料,但参考资料中没有现成的答案,促使学生综合运用所学知识,通过仔细分析才能得出答案。这种考核方式一方面提高了学生独立思考问题和解决问题的能力,另一方面也使教师了解了学生对这门课程的掌握情况,检验教学质量,很大程度上促进了以后教学的开展。

4参考文献

[1]王石平,金安江.分子细胞生物学研究性教学模式的改革实践与思考[J].华中农业大学学报:社会科学版,2008(2):134-137.

[2]韩贻仁.分子细胞生物学[m].2版.北京:科学出版社,2001.

分子生物学方向篇2

关键词:教学疑惑辩证统一物理思想

大学物理作为非物理学专业学生学习的一门公共基础课程在高校广泛开设。而对于为什么学学物理,学生的认识并不一定深刻。作为教师,我们不希望学生仅仅记住那些繁琐的数学表达式,而是希望通过对这门课程的学习培养学生的科学素养,学习分析、解决问题的方法,以及良好的学习方法和习惯。本文从教学中的两个看似矛盾的例子,探讨物理学中辩证统一的物理想。

例1:如图所示,质量为m的小球在向心力的作用下,以速率v在水平面内做半径为R的圆周运动,自a点逆时针运动到B点(a、B在同一条直线上),求平均向心力。

分析:根据平均冲力的计算方法:

■=■=■(1)

因此,要计算平均向心力只需考虑由a到B过程中动量的改变量。先建如图所示坐标系,

则:■■=v■,■■=-v■,Δt=■

故平均向心力:■=■=■■

矛盾:既然小球在水平面内做匀速率的圆周运动,则根据牛顿第二定律可知:

向心力大小:F=■

方向:指向圆心。

如此,平均向心力应该是:F=■。为什么会与根据动量定理计算出来的不一致?

分析:从由a到B的半圆中对称的选取两点a′和B′(见图2),则小球运动到这两点时所受到的向心力大小均为■,方向指向圆心,与水平轴的夹角均为θ。我们将向心力进行正交分解得:

F■=■cosθ,F■=■sinθ

F■=■cosθ,F■=■sinθ

由对称性可知,x轴方向的分量将被抵消,最后只剩下y轴分量,且方向沿y轴负方向。以此只需对y轴方向的向心力求平均值即可。

故平均向心力大小为:■=■=■(2)

方向:y轴负方向。

因此,写为矢量形式即为:■=■■(3)

由此计算出的平均向心力于根据动量定理计算出来的结果便一致。

例2:对动生电动势产生的原因进行分析。如图3所示,导体aB棒置于垂直纸面向里的均匀磁场■中,以匀速率v向右滑动。当导体棒向右运动时,导体棒内的自由电子相对于磁场向右运动,那么电子将受到洛伦兹力的作用,用■■表示。

电子受到的洛伦兹力为:■■=-e■×■(4)

方向:竖直向下。

电子在洛伦兹力的作用下运动,而正电荷将受到洛伦兹力向上运动。使得导体棒的a端有负电荷的积累,而在导体的B端将有正电荷的积累。于是在导体棒的两端有电势差,从而导体内有电动势产生。因此,我们说洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。由此得到动生电动势的定义式:

ε■=?蘩■■■■・d■=?蘩■■(■×■)・d■(5)

矛盾:洛仑兹力产生动生电动势,也就意味着洛仑兹力沿导线推动电子运动这个过程中洛伦兹力做功。而我们经常说洛仑兹力对运动电荷不做功?这两者是否真的自相矛盾呢?

分析:实际上,电子运动的速度有应该包含两个。一个是电子随着导体棒一起运动的速度■,其方向水平向右。另一个是电子相对于导体棒运动的速度■,其方向沿着导体棒向下(见图4)。最后,根据速度合成原理,得到电子运动的绝对速度,即合速度为:

■■=■+■(6)

因此,在这个过程中电子受的洛仑兹力为:

■■=-e(■+■)×■(7)

其中:-e(■×■)表示电子随着导体棒一起运动的速度■所产生的洛伦兹力,用■■表示,方向竖直向下。而-e(■×■)表示电子相对于导体棒运动的速度■所产生的洛伦兹力,用■′■表示,方向水平向左(见图4)。最后发现洛仑兹力■与绝对速度(■+■)垂直,因此在这个过程中洛伦兹力不做功。其中■■=-e(■×■)对电子做正功,产生动生电动势。而■′■=-e(■×■)方向沿-■,阻碍导体运动,做负功。两个分量做功的代数和为零,也就意味着在这个过程中洛仑兹力并不提供能量,只传递能量,外力克服■′■做功(消耗机械能),通过■■=-e(■×■)转换为感应电流的能量。

分子生物学方向篇3

高一阶段,是打基础阶段,是将来决战高考取胜的关键阶段,今早进入角色,安排好自己学习和生活,会起到事半功倍的效果。下面小编给大家分享一些高一化学的知识点2021,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高一化学的知识点1一、物质的分类

1、常见的物质分类法是树状分类法和交叉分类法。

2、混合物按分散系大小分为溶液、胶体和浊液三种,中间大小分散质直径大小为1nm—100nm之间,这种分散系处于介稳状态,胶粒带电荷是该分散系较稳定的主要原因。

3、浊液用静置观察法先鉴别出来,溶液和胶体用丁达尔现象鉴别。

当光束通过胶体时,垂直方向可以看到一条光亮的通路,这是由于胶体粒子对光线散射形成的。

4、胶体粒子能通过滤纸,不能通过半透膜,所以用半透膜可以分离提纯出胶体,这种方法叫做渗析。

5、在25ml沸水中滴加5—6滴FeCl3饱和溶液,煮沸至红褐色,即制得Fe(oH)3胶体溶液。

该胶体粒子带正电荷,在电场力作用下向阴极移动,从而该极颜色变深,另一极颜色变浅,这种现象叫做电泳。

二、离子反应

1、常见的电解质指酸、碱、盐、水和金属氧化物,它们在溶于水或熔融时都能电离出自由移动的离子,从而可以导电。

2、非电解质指电解质以外的化合物(如非金属氧化物,氮化物、有机物等);

单质和溶液既不是电解质也不是非电解质。

3、在水溶液或熔融状态下有电解质参与的反应叫离子反应。

4、强酸(HCl、H2So4、Hno3)、强碱(naoH、KoH、Ba(oH)2)和大多数盐(naCl、BaSo4、na2Co3、naHSo4)溶于水都完全电离,所以电离方程式中间用“==”。

5、用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫离子方程式。

在正确书写化学方程式基础上可以把强酸、强碱、可溶性盐写成离子方程式,其他不能写成离子形式。

6、复分解反应进行的条件是至少有沉淀、气体和水之一生成。

7、离子方程式正误判断主要含

①符合事实

②满足守恒(质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒)

③拆分正确(强酸、强碱、可溶盐可拆)

④配比正确(量的多少比例不同)。

8、常见不能大量共存的离子:

①发生复分解反应(沉淀、气体、水或难电离的酸或碱生成)

②发生氧化还原反应(mno4-、Clo-、H++no3-、Fe3+与S2-、HS-、So32-、Fe2+、i-)

③络合反应(Fe3+、Fe2+与SCn-)

④注意隐含条件的限制(颜色、酸碱性等)。

三、氧化还原反应

1、氧化还原反应的本质是有电子的转移,氧化还原反应的特征是有化合价的升降。

2、失去电子(偏离电子)化合价升高被氧化是还原剂;

升价后生成氧化产物。还原剂具有还原性。

得到电子(偏向电子)化合价降低被还原是氧化剂;降价后生成还原产物,氧化剂具有氧化性。

3、常见氧化剂有:Cl2、o2、浓H2So4、Hno3、Kmno4(H+)、H2o2、Clo-、FeCl3等,

常见还原剂有:al、Zn、Fe;C、H2、Co、So2、H2S;So32-、S2-、i-、Fe2+等

4、氧化还原强弱判断法

①知反应方向就知道“一组强弱”

②金属或非金属单质越活泼对应的离子越不活泼(即金属离子氧化性越弱、非金属离子还原性越弱)

③浓度、温度、氧化或还原程度等也可以判断(越容易氧化或还原则对应能力越强)。

高一化学的知识点21、概念

可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立,由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程,称为化学平衡的移动。

2、化学平衡移动与化学反应速率的关系

(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。

(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。

(3)v正

3、影响化学平衡的因素

4、“惰性气体”对化学平衡的影响

①恒温、恒容条件

原平衡体系

体系总压强增大―体系中各组分的浓度不变―平衡不移动。

②恒温、恒压条件

原平衡体系

容器容积增大,各反应气体的分压减小―体系中各组分的浓度同倍数减小

5、勒夏特列原理

定义:如果改变影响平衡的一个条件(如C、p或t等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

原理适用的范围:已达平衡的体系、所有的平衡状态(如溶解平衡、化学平衡、电离平衡、水解平衡等)和只限于改变影响平衡的一个条件。

勒夏特列原理中“减弱这种改变”的解释:外界条件改变使平衡发生移动的结果,是减弱对这种条件的改变,而不是抵消这种改变,也就是说:外界因素对平衡体系的影响占主要方面。

高一化学的知识点31.阿伏加德罗常数na

阿伏加德罗常数是一个物理量,单位是mol1,而不是纯数。

不能误认为na就是6.02×1023。

例如:1molo2中约含有个6.02×10氧分子

242molC中约含有1.204×10个碳原子

231molH2So4中约含有6.02×10硫酸分子

23+23-1.5molnaoH中约含有9.03×10个na和9.03×10个oH;

23nmol某微粒集合体中所含微粒数约为n×6.02×10。

由以上举例可以得知:物质的量、阿伏伽德罗常数以及微粒数之间存在什么样的关系式?由以上内容可以看出,物质的量与微粒数之间存在正比例关系。如果用n表示物质的量,na表示阿伏伽德罗常数,n表示微粒数,三者之间的关系是:n=n·na,由此可以推知n=n/nana=n/n

2.一定物质的量浓度溶液配制过程中的注意事项

(1)向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,以防液体溅至瓶外。

(2)不能在容量瓶中溶解溶质,溶液注入容量瓶前要恢复到室温。

(3)容量瓶上只有一个刻度线,读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。

(4)如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外,均应重新配制。

(5)定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线,不能再加蒸馏水。

(6)称量naoH等易潮解和强腐蚀性的药品,不能放在纸上称量,应放在小烧杯里称量。若稀释浓H2So4,需在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓H2So4,并用玻璃棒搅拌。

高一化学的知识点4一、重点聚集

1.物质及其变化的分类

2.离子反应

3.氧化还原反应

4.分散系胶体

二、知识网络

1.物质及其变化的分类

(1)物质的分类

分类是学习和研究物质及其变化的一种基本方法,它可以是有关物质及其变化的知识系统化,有助于我们了解物质及其变化的规律。分类要有一定的标准,根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不同的分类。分类常用的方法是交叉分类法和树状分类法。

(2)化学变化的分类

根据不同标准可以将化学变化进行分类:

①根据反应前后物质种类的多少以及反应物和生成物的类别可以将化学反应分为:化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。

②根据反应中是否有离子参加将化学反应分为离子反应和非离子反应。

③根据反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

2.电解质和离子反应

(1)电解质的相关概念

①电解质和非电解质:电解质是在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物。

②电离:电离是指电解质在水溶液中产生自由移动的离子的过程。

③酸、碱、盐是常见的电解质

酸是指在水溶液中电离时产生的阳离子全部为H+的电解质;碱是指在水溶液中电离时产生的阴离子全部为oH-的电解质;盐电离时产生的离子为金属离子和酸根离子或铵根离子。

(2)离子反应

①有离子参加的一类反应称为离子反应。

②复分解反应实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应。

发生复分解反应的条件是有沉淀生成、有气体生成和有水生成。只要具备这三个条件中的一个,复分解反应就可以发生。

③在溶液中参加反应的离子间发生电子转移的离子反应又属于氧化还原反应。

(3)离子方程式

离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。

离子方程式更能显示反应的实质。通常一个离子方程式不仅能表示某一个具体的化学反应,而且能表示同一类型的离子反应。

离子方程式的书写一般依照“写、拆、删、查”四个步骤。一个正确的离子方程式必须能够反映化学变化的客观事实,遵循质量守恒和电荷守恒,如果是氧化还原反应的离子方程式,反应中得、失电子的总数还必须相等。

3.氧化还原反应

(1)氧化还原反应的本质和特征

氧化还原反应是有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的化学反应,它的基本特征是反应前后某些元素的化合价发生变化。

(2)氧化剂和还原剂

反应中,得到电子(或电子对偏向),所含元素化合价降低的反应物是氧化剂;失去电子(或电子对偏离),所含元素化合价升高的反应物是还原剂。

在氧化还原反应中,氧化剂发生还原反应,生成还原产物;还原剂发生氧化反应,生成氧化产物。

“升失氧还原剂降得还氧化剂”

(3)氧化还原反应中得失电子总数必定相等,化合价升高、降低的总数也必定相等。

4.分散系、胶体的性质

(1)分散系

把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系,叫做分散系。前者属于被分散的物质,称作分散质;后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。当分散剂是水或其他液体时,按照分散质粒子的大小,可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。

(2)胶体和胶体的特性

①分散质粒子大小在1nm~100nm之间的分散系称为胶体。胶体在一定条件下能稳定存在,稳定性介于溶液和浊液之间,属于介稳体系。

②胶体的特性

胶体的丁达尔效应:当光束通过胶体时,由于胶体粒子对光线散射而形成光的“通路”,这种现象叫做丁达尔效应。溶液没有丁达尔效应,根据分散系是否有丁达尔效应可以区分溶液和胶体。

胶体粒子具有较强的吸附性,可以吸附分散系的带电粒子使自身带正电荷(或负电荷),因此胶体还具有介稳性以及电泳现象。

高一化学的知识点51.物质的组成

从宏观的角度看,物质由元素组成;从微观的角度看,原子,分子,离子等是构成物质的基本粒子,物质组成的判断依据有:

(1)根据有无固定的组成或有无固定的熔沸点可判断该物质是纯净物还是混合物,其中:油脂,高分子化合物,玻璃态物质及含有同种元素的不同同素异形体的物质均属于混合物。

(2)对于化合物可根据晶体类型判断:离子晶体是由阴阳离子构成的;分子晶体是由分子构成的;原子晶体是由原子构成的。

(3)对于单质也可根据晶体类型判断:金属单质是由金属阳离子和自由电子构成的;原子晶体,分子晶体分别由原子,分子构成。

2.物质的分类

(1)分类是研究物质化学性质的基本方法之一,物质分类的依据有多种,同一种物质可能分别属于不同的物质类别。

(2)物质的分类依据不同,可以有多种分类方法,特别是氧化物的分类是物质分类的难点,要掌握此类知识,关键是明确其分类方法。

氧化物的分类比较复杂,判断氧化物所属类别时,应注意以下几个问题:

①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Cro3是酸性氧化物;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如Co,no和no2等。

②碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如na2o2为过氧化物(又称为盐型氧化物),pb3o4和Fe3o4为混合型氧化物(一种复杂氧化物),al2o3和Zno为两性氧化物,mn2o7为酸性氧化物。

分子生物学方向篇4

关键词:功;教学引入

中图分类号:G427文献标识码:a文章编号:1992-7711(2014)18-060-1一、教学设计及授课过程

1.学生认知分析:我认为功的教学最困难的便是怎样引入,而苏科版(2013年新修版)课本功这一节的开头是如此设计的:当你举高物体时,你就运用了储存在体内的化学能,使得物体的位置升高了,这是生活经验,学生能够接受,但是很快就切入主题说举起高度相同时,物体的重力越大,则力越大,力做的功就越多。对于同样重的物体,举起高度越大,力做功也越多,然后直接摆出了功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。这里就存在一个学生认知的困难,力举起物体为什么就是做功呢,而且为什么用力越大,做功就越多呢,简而言之,就是为什么要学习功。因为学生不清楚功到底有什么通俗的定义,乘积算个啥,这些如果都不知道于教师教学和学生的理解都是件很困难的事情。面对着这些困难,思来想去,如果就着功的书本内容教学,学生的理解程度远远达不到知识本身的水平,那么就要以学生的学情为主要矛盾,弱化功的科学性术语。

2.新课引入:老师设定情境:今天这节课我们先来做个小实验,大家面前有两个大箱子,你现在要将它们推走,如果分三种情况来推,你能够很准确地感觉出哪种情况会比较累吗?

实验探究:推箱子实验

(1)目的:通过不同的情况推箱子来对比哪次更加累

(2)器材:两个箱子(质量不同,学生可以推动)

(3)步骤:同一个人,在水平面推箱子,尽量缓慢推动,分三种情况推……

三次实验的总结论:看来我们推箱子使得它往前运动一段距离,这个累的程度不仅仅和力的大小和物体被推动的距离长短有关,如果这两者不一样时,似乎到底有多累很难准确感知出来。

继续引入:那么如何准确地反映第三种情况下到底哪次推得比较累呢?(板书)如果第一次的推力F1=20n,箱子移动的距离S1=3m,第二次的推力F2=10n,箱子移动的距离=6m。那么我们从数学的角度来看看,箱子每次都是因为受到推力才往前运动的(力的方向向前,箱子的距离也向前增大)这个距离是在力的方向上累加起来的。如果我们将箱子受到的力F和运动的距离S相乘,现在请大家再看看哪个乘积大些。很显然,两次一样(数值为60)。

下定义:好!看来似乎找到了比较的方法,只不过这个乘积大家都很陌生,我们现在来给它定义一个物理量,在物理学中,我们用功来表示这个乘积,大家都清楚,箱子因为受到推力才有运动距离,那么功的定义便是:作用在物体上的力与物体在力的方向上运动距离的乘积,如果该物体在力的作用下,并且在力的方向上运动了距离,那么就说这个力对物体做了功(初中不去讲功是谁在做,那么以后讲能量根本就无从讲起)。

教师提问:刚刚我们推动箱子时是哪种力在阻碍箱子运动?

学生回答:是箱子受到地面的摩擦力。

教师提问:刚刚你们是来回推动箱子的,那么当箱子改变运动方向时,摩擦力的方向是否不变?

学生回答:不是,摩擦力是阻碍箱子运动的,所以和箱子运动方向相反。

教师启发:那么箱子在运动的时候要克服地面的摩擦力,摩擦力的方向也与运动方向相反,但是也可以认为箱子在摩擦力的方向上运动了一段距离,只不过是反方向运动。那么这时摩擦力也做了功,初中阶段称为物体克服摩擦力做功。

定义完毕(此处既从初中学习功的目的来讲解又让学生明白了物体克服阻力做功的实质,为以后高中对于正负功的学习有了铺垫)

二、课后反思

引入结束,课程展开,以下的部分和教材吻合,按照常规的教学流程将功的符号,单位,做功条件和公式应用一一讲解,不同的教师各有侧重。

分子生物学方向篇5

关键词:高考物理应用数学物理教学能力要求

物理学是一门以观察和实验为基础的科学,高考物理这门课程对高中生的能力要求是:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。其中应用数学处理物理问题的能力是这样表述的:能根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。但是:高考物理题不能离开自己的学科特点考查学生的纯粹数学知识。据此,我认为2010年全国理综第25题的参考答案有失偏颇,值得商榷。题目如下:

25.(18分)如图1所示,在0≤x≤a、0≤y≤范围内有垂直于xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B。坐标原点o处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0―90°范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小;(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。[1]

参考答案如下:

解:(1)设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,由牛顿第二定律和洛仑兹力公式,得

qvB=m(1)

由①式得R=(2)

当a/2<R<a时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C的圆弧,圆弧与磁场的上边界相切,如图2所示,设该粒子在磁场运动的时间为t,依题意t=t/4,得

∠oCa=(3)

设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的平角为α,由几何关系可得

在高三物理教学中,有很多学生对上面的解法望而生畏,更有部分高三物理老师在碰到这道题时或者让学生看答案,或者干脆把这道题删掉不讲。原因是参考答案提出的解法是纯数学上的三角函数问题,大部分物理老师不甚熟悉。我们来看此题的重点求解过程:

由以上解法可以得出结论:2010年全国理综第25题参考答案的解法没有物理的学科特点,把一个较难的物理压轴题变成了一个更难的数学三角函数问题,题目中实际涉及了近20个数学关系式。显然这种参考答案背离了简单即美的物理原则,给师生日常的物理教学增加了教学难度。

我在高三教学中发现了如下简单解法,参考如下:

上述解法,用到了学生初中学过的三角形全等的几何知识,并且特别突出了用勾股定理求半径的基本方法,因此值得师生借鉴和推广。而2010年全国理综第25题的参考答案有失偏颇:参考答案过于繁杂,涉及复杂的数学运算;没有给出物理课上简洁明了的解答。这样的参考答案就会使得本来较难的物理课更加晦涩难懂,没有体现复杂问题简单化、抽象问题具体化物理解题思想。从牛顿运动定律到的爱因斯坦的光速不变原理等都说明:规律总是以最简单的形式表现出来。

因此我认为物理高考考查学生的应用数学处理问题的能力:就是能根据具体问题列出物理量之间的最简单关系式,进行最简单的数学推导和求解,并根据结果得出物理结论;能运用的简单几何图形、函数图像表达、分析较抽象物理过程及物理意义、结论等。

参考文献:

分子生物学方向篇6

关键词:物质运动状态;物质内部状态;物理学

下面我就从两个假设开始讨论物质运动状态与物质内部状态之间的关系。

现代研究表明,能量是一份一份传递的,物理学中将能量的最最基本单元称为能量子。物质具有粒子性,正负电子相遇会湮灭,生成两对以上的光子,而在某种状态下光子会聚合成电子,这说明任何物质粒子,都是由最基本的粒子组成的。事实证明物质是能量的载体,没有物质能量是无法传递的,如光合作用时,植物通过吸收光子来吸收能量。基于以上信息,我们可以做出这样一个假设:能量子是组成物质粒子的最基本单元,即能量子是物质,物质是由能量子组成的,能量和质量是能量子的基本属性。如此,我们可以得出这样一个信息,物质即表现质量特性又表现能量特性,能量的传递也是物质的传递,物质质量变化,必然引起能量的变化,能量的变化必然引起质量的变化,即物质的能量和质量同时变化。

物理研究表明,光在真空中恒以光速传播,而光子又携带着能量子,由此可知,能量子在真空中也恒以光速传播,由此我们可做出另一个假设:能量子在真空中恒以光速传播。

由第一个假设可知,任何物质粒子均是由能量子组成的。由第二个假设我们可以知道虽然能量子组成物质后,被能量子之间的相互作用束缚在一定的体积内,但在物质所在体积内,能量子依然是以光速运动。也就是说从微观角度看所有能量子在一定体积内恒以光速运动,但在宏观层面看便形成了一定体积的物质粒子。

我们先假设一物质粒子处于能量最低状态,当组成物质粒子的能量子的运动方向在同一方向时,粒子不可能稳定存在,此时物质是一束光。所以粒子要稳定存在,组成该粒子的运动方向在各个方向的能量子数目相等,即该粒子的组成结构具有非常好的对称性。将粒子在能量在最低状态下,组成粒子最基本结构的能量子称为:基本能量子。

任何粒子总是会不停的从外界吸收能量,或者不停的向外界辐射能量,所以组成粒子所在体积内,不仅有组成粒子基本结构的能量子,还有游离的以能量存在的能量子。将物质所在体积内除基本能量子之外的能量子称为:游离能量子。将物质所在体积内的所有能量子称为:全部能量子。

由此可得全部能量子=基本能量子+游离能量子

假设有一粒子,其所含能量子数目为a,以该粒子的质心为原点建立空间直角坐标系,将该粒子所在体积内在各方向运动的能量子按矢量法则分解到坐标轴方向,运动方向在ox方向的能量子数目为x1,运动方向在ox'方向的能量子数目为x2,运动方向在oy方向的能量子数目为y1,运动方向在oy'方向的能量子数目为y2,运动方向在oz方向的能量子数目为z1,运动方向在oz'方向的能量子数目为z2。则有:

X1+x2+y1+y2+z1+z2=a

则在各方向的能量子数目与给该粒子所在体积内的全部能量子数目a之比分别为:;则有:则在任何一瞬间,在xx'直线上,运动方向在ox方向的能量子数目与全部能量子的比值与运动方向在ox'方向的能量子数目与全部能量子的比值之差为:,在yy'直线上,运动方向在oy方向的能量子数目与全部能量子的比值与运动方向在oy'方向的能量子数目与全部能量子的比值之差为:;在zz'直线上,运动方向在oz方向的能量子数目与全部能量子的比值与运动方向在oz'方向的能量子数目与全部能量子的比值之差为:。

若该粒子不受外力作用,则该粒子的状态不会发生改变,即任意时刻x1,x2,y1,y2,z1,z2,不会发生改变。

当该粒子受外力作用时,x1,x2,y1,y2,z1,z2,必然发生改变。

关于粒子速度与粒子内部状态的讨论

现有一粒子,其不受外力作用,则它的运动状态不会发生改变,此时该粒子做匀速直线运动,设该粒子的速度为v,其运动方向为ox方向,同时又因为不受外力作用,所以在xx'直线上不变。当该粒子受到外力作用时,力的方向在ox方向上,其运动速度将会发生改变,其内部状态必然发生改变,即xx'直线上必然发生改变。由于在yy'直线上,以及zz'直线上不受力的作用,所以在这两条直线上的状态不发生改变。所以粒子的运动速度与该粒子内部的状态有必然的联系。粒子内部的状态与粒子的速度是一一对应的关系,则有:v=kk为一定值;

当该粒子是一能量子时,则有α=1,x=1其速度为光速

c,则有;得:k=c,则有:v=k

因为0≤≤1,所以有:0≤v≤c,当=1即x=α,且α>1时有v=c=1×c,此时不可能组成质量大于光子的粒子,而是所有能量子形成一束光。而要组成具有稳定结构的粒子,则必须有0<<1,即α>x>0,此时v=c

因为,且在yy'直线上以及zz'直线上速度为0,

即在yy'直线上:

在zz'直线上:

由此可得,y1=y2,z1=z2,c,称为方向速度,

则有

c)=c-c=v。由以上讨论可以知道这样两个结论:(1)粒子的速度等于粒子的方向速度的矢量和,也等于粒子速度方向所在直线上的相反两方向的方向速度矢量和;(2)在粒子所在体积内,与粒子速度方向垂直的直线上的相反两方向的方向速度的矢量和为零,令单个能量子的质量记为m0,则该粒子的总质量为m=a×m0,我们将,mx1=x1×m0,mx2=x2×m0,my1=y1×

m0,my2=y2×m0,mz1=z1×m0,mz2=z2×m0称为该粒子的方向质量。则有:mx1+mx2+my1+my2+mz1+mz2=m

粒子的总质量等于粒子的方向质量之和。

粒子的加速度与粒子内部状态变化的关系

在空间直角坐标系中,有一粒子其速度方向在ox方向,根据公式可知,要改变该粒子的速度只需要改变或或两者同时改变。

给该粒子施加一力的作用F,力的方向与速度的方向相同,力F将改变粒子内部的状态,即改变粒子内部的在力的方向所在直线上的或或两者都改变。在这里我只讨论弹性力对物质对物质内部状态的改变以及对加速度的影响。假设有两物体a,B,他们之间有弹性力的作用,即两物体相互碰撞或一物体受到另一物体的拉力。当两物体相互碰撞时,根据力的作用是相互的性质可知,两物体相互碰撞的作用是改变两物体各自受力方向所在直线上的相反两方向的。其被改变的过程有两种可能性,取a为研究对象,设a的初速度为,

力的作用时间为;

(1)将物体中,运动方向与受到的力的方向相反的一部分能量子的运动方向改变为与物体受到的力的方向相同,也就是说物体受到的力改变物体本身的状态。则a物体的末速度为

(2)物体将其内部,运动方向与其施加给另一物体的力的方向相同的一部分能量子传递给另一物体,传递后运动方向不变,也就是说物体受到的力改变施力物体的状态,则a物体的末速度为:

当两物体之间的作用力是拉力,改变只有第一种情况,第二种情况不可能出现。

对于第一种情况,物体受到的力改变物体本身的状态,与力是改变物体状态的原因相符,对于第二种情况,物体受到的力改变施力物体的状态,与力是改变物体状态的原因不符,所以两物体之间的力是弹性力时,物体状态的改变过程是第一种情况。则a物体的加速度为:

牛顿第二定律的证明

根据经典力学及生活中的事实有:(1)力是改变物体状态的原因,即力是改变物体速度的原因;(2)物体受到的力越大,物体的速度在单位时间里的变化量越大;则有

F=

因为是与单个能量子的基本属性相关的常数,因为质量也是能量子的基本属性,可令=m0,则有k=α×m0=m

m0为单个能量子的质量,m为物质的总质量;

则有

mf为同一直线上相反两方向的方向质量的差值。

由此可知,(1)力的大小是单位时间内被改变运动方向的能量子数目;(2)力的大小是在力的方向所在直线上的方向质量在单位时间内的改变量。

因为

假设物体的总质量不变即α不变,在一定时间t内,F越大,则n越大,α加越大,反之α加越小;假设F一定,在一定时间t内,n也是定值,当物体的总质量越大即α越大时,α加越小,当α越小时,α加越大。

综上所述,当物体受到外力作用时,物体质量越大,其加速度也就越小,即速度变化不明显,物体的速度越难被改变。

因为则有

mf为同一直线两相反方向的方向质量的差值。

将mfc称为方向动量,由此可知,力的冲量等于方向动量的矢量和。

粒子的速度与粒子的质量及粒子的能量的讨论

有一粒子,其处于能量最低状态,即v1=c=0,现从某个方向向该粒子不停地发射电磁波,假设电磁波能被该粒子全部吸收,被吸收后电磁波所含能量子的运动方向不变,则该粒子的运动速度为:v2=cn≥0因为恒小于1,所以v2恒小于c,该粒子的初始质量为m1=αm0,该粒子吸收辐射之后的质量为m2=(α+n)m0,则m=m2-m1=(a+n)m0-am0=nm0≥0

由此可知物质吸收外界辐射,质量变大,越多,反之物质向外辐射能量,其质量变小。

当该粒子受到弹性力时,其初速度为v1=c,一定时间t后的末速度为v3=c,根据上文的讨论粒子受到弹性力时,粒子的总质量不发生变化,粒子受力的方向所在直线上相反两方向的方向质量发生改变,即xm0发生改变。

综上所述,粒子的速度越大,其速度方向的净质量增大,其速度方向的净能量也增大。

关于粒子极限速度的讨论

当一粒子受到弹性力时,力的方向在粒子的速度方向上,设其初速度为v1=c,经过一定时间t后的末速度为v2=c,则该粒子的加速度为,

由上式可知,x2-n是该粒子速度的临界条件,当x2-n>0时,该粒子还能够被加速,当x2-n<0时,该粒子的稳定结构被破坏,此时粒子将分解为更小的粒子,并释放出大量的能量。

当x2-n=0所对应的速度是物体的最大速度则有当该粒子达到最大速度时有Ft=2nm0c=2×x2×m0c

可得t=,即将该粒子加速到该粒子的极限速度所用的时t=,事实上,该粒子在不可能达到这样的速度,当游离能量子全部被改变方向后,粒子就已经达到了极限速度。

综上所述,当粒子不吸收外界辐射的情况下,任何粒子都具有极限速度,当粒子的速度超过极限速度,粒子的稳定结构就会发生破坏,粒子将会分解为更小的粒子,并且释放出大量的能量。

若将分裂后的粒子继续加速,当到达其极限速度后,粒子又会分解,如此往复,直至所有的粒子分解成光子,变成一束光。

质量越大的粒子,其极限速度越小,所以大质量天体其极限速度很小。

航天飞机不可能永远加速下去,当其速度超过一定限度后,机体就会被破坏,四分五裂。

引力与物质体积的关系

在引力场中,引力场可以对处在其中物质有力的作用。引力可以作用在组成物质的每个基本粒子上。引力场的作用是将物质所在体积内,运动方向不引力方向的能量子的运动方向改变为引力方向。设处在引力场中的物质所含能量子数目为α,其体积为ν,则该物质的能量子的密度为ρα,设引力场的密度为ρb,当ρα>ρb时,引力场只能对一部分能量子有力的作用,则在任何一瞬间物质所在体积内被引力场改变运动方向的能量子数目为>ρbv,则引力加速度为:

又上式可知,引力加速度与物质的密度有很大的关系,当物质的密度越大时,引力加速度越小,当物质的密度越小时,引力加速度越大。

这也是在绝对真空环境下,密度小的羽毛比密度大的铁块下降得快的根本原因。

根据牛顿第二定律有,

因为

则有F=mg=m0vρbc

由上可知,引力的大小与物质的体积有很大的关系,物质的体积越大,其受引力越大,反之越小。

当ρa<ρb时,引力场可以作用在组成物质的每个能量子上,则引力加速度为

由此可知,当ρa<ρb时,处在引力场中的物质将会瞬间被分解成一个个能量子,化成一束光。

在引力场中,物质不能被看做是一个质点,引力也不作用在质心上,要准确描述引力场即引力,就必须考虑物质的密度和体积。

参考文献:

[1]张操.关于狭义相对论的修正以及新引力理论的方案[J].北京石油化工学院学报.2006(04)

分子生物学方向篇7

从化学的学科特点来说,概念、性质、反应多、知识点较分散,如果不能将知识形成“点线面”的整体系统,就难以学到真正的知识,获得真正的能力但是这些貌似孤立、零散的知识有其内在的联系,总体来说,化学是一门逻辑性很强的学科,用实验、理论、性质三者紧密结合进行逻辑推理,是一种独特的思维方法

一、利用基本概念和理论,激发发散思维能力

化学基本概念的内容基本上是相互联系,不可分割的,如结构决定性质,性质决定变化和用途,组成和结构密不可分,共同决定物质的种类,物质及其变化分别用化学式和化学方程式等化学用语来表示只有将这些概念的内容有机的相互联系,才能使思维活跃起来,从点到面的发散在学习概念理论时,可以向三个方面发散,一是概念理论的理解发散,二是相关概念理论的比较发散,三是概念理论的应用发散

理解发散学习概念理论时,对其定义要把握好其中的关键字句,字斟句酌地进行分析只有准确地把握其内涵与外延,在使用时不出现偏差,才能在其基础上逐渐形成化学的认知体系

例对元素定义的理解发散

元素是具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称运用发散思维,可以挖掘出很多内涵

①微粒的核电荷数是否总等于质子数?

②能否将核电荷数(质子数)改为核外电子数?

③能否将其中的“原子”改为“微粒”?

④其中的“原子”是否包括“离子”?

⑤能否说某物质有几个元素组成?

比较发散将每一个新概念纳入概念体系,并比较相关概念,这样有助于理解概念,将概念在概念体系中正确定位比较相关概念可利用发散思维中的纵向发散(向上发散、向下发散)、横向发散(顺向发散、逆向发散)、跳跃发散

例与“氧化物”概念相关的概念

向上发散:氧化物化合物纯净物;

向下发散:按另一种元素种类可分为:金属氧化物、非金属氧化物;按性质可分为:酸性氧化物、碱性氧化物;

正向发散:氧化物氢化物硫化物;

逆向发散:含氧的化合物不一定是氧化物

3应用发散概念和理论的内容都是一些抽象的概括性文字,对于中学生来说,他们更喜欢也更容易接受具体的知识,因此要帮助他们理解并接受概念和理论,必须联系实际,在应用中加深认识,来准确地把握概念和理论的内涵与外延应用时应结合元素及其化合物知识,结合实验,结合计算,总之使抽象的内容具体化

例3质量守恒定律中体现的守衡量有哪些?

问题一某物质燃烧后生成二氧化碳和水,该物质的组成元素情况怎样?

问题二克碳在克氧气中充分燃烧生成克二氧化硫,是否正确?

问题三用质量守恒定律分析“点石成金”是否正确?

设置问题时要抓住教材的重点、难点和关键,问题的内容应潜伏着教材内容的内在联系和符合知识积累的逻辑顺序,一环扣一环,由浅入深,由简单到复杂,叩开学生思维的大门,使学生感到新颖,造成连续的思索,形成持久的内驱力,引起学生思想上的共鸣,活跃课堂气氛,有效地调动每个学生的思维积极性,这样可收到预想不到的效果

二、结合元素化合物知识,培养发散思维能力

元素及其化合物知识在中学化学内容中所占的比重最大,同时也是其他内容的基础,如概念理论、化学计算等都是建立在它的基础上表面上看,元素化合物知识内容多而繁琐,记忆和掌握较为困难,但如果充分地以物质结构理论为指导,将元素化合物性质进行分类比较,这样学习方法得当的话,掌握元素及其化合物知识并不困难

对知识进行归纳整理,形成完整的知识体系正如寻找一粒珠子很困难,但如果将很多珠子串成珠链,就很容易由其中一粒珠子找到其他珠子,元素化合物的知识就象很多零散的珠子,必须将这些零散的知识点串成线,织成面,这样从任何一点出发,都能“牵一发而动全身”地发散开来,将相关的知识信手拈来,灵活运用由其看来,对知识进行归纳整理,形成完整的知识体系,是应用知识时形成发散思维的前提和先决条件

把握好“结构性质用途”的联系“结构性质用途”是构建元素化合物知识网络最主要的主线,原子结构(分子结构)决定其相关物质的化学性质,物质的性质决定其用途

分子生物学方向篇8

关键词:迁移;比较;联想;创造性思维

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1003-6148(2007)1(S)-0015-4

学习的根本目的是学会学习,会学习是未来人的特征。“会学”相对于“学会”是层次更高的要求,意思是我们在学习过程中,不仅要掌握知识,而且要掌握获得知识的方法,并为终身学习打下坚实的基础。

将己掌握的知识和规律创造性地运用到新的环境中,去探索未知的知识、规律,即知识迁移能力是创造性人才必须具备的基本能力,也是在物理学习中从“学会”走向“会学”的重要一环。然而,现在我们的物理教材是知识的纵向深入多,横向联系少,在课堂教学中往往强调解决具体的、实际的问题,忽略了观点上的综合和方法上的迁移,不利于知识的综合应用和融会贯通。因此,在物理教学中,尤其在高三复习课,应该充分运用迁移规律,提高教学实效,使学生从题海中解脱出来。下面就物理学习中如何运用迁移规律谈谈自己粗浅的想法。

1巧用正迁移,促使学生知识结构化

高三复习课与新课教学有较大区别,必须从多方面、多角度对所学知识进行再认识,调整认知结构。对重要概念、规律不应只是简单的重复,而要变通角度,延伸深度,揭示物理现象中的本质和联系,在原有知识的基础上产生新观点、新解释,才能有效地促进学生的学习迁移。

例如《感应电动势》一节,虽然教材强调了感应电动势的概念及规律,但学生对内容涵义不甚理解,应用时多只会套用公式,这是由于对要领及规律的提出缺乏应有的科学归纳、推理环节,出现知识断裂现象造成的。因此在复习课时,首先引导学生回顾:处于磁场中的载流导体产生安培力的微观本质是什么?然后引导学生思考:导体作切割磁感线运动时,所产生的感应电动势的微观本质是什么?

如图分析:作垂直切割磁感线运动的导线中,每个自由电子都受到洛伦兹力,大小为F=evB,F使电子沿着导体向下端移动,于是导体上端出现正电荷,下端出现负电荷,这样导体内产生的电场e方向向下,而且该电场使导体的电子受到一个向上的电场力F=ee。因此,在磁场中运动着的导体内,每个电子都要受到两个方向相反的力。当二力平衡,导体内的电子不再因导体的移动而发生宏观流动时,有evB=ee,所以e=vB,又由于电场强度是导体两端的电势差与导体长度之比,即e=ε/L,这时导体两端形成的电势差就是感应电动势,即ε=eL=LvB。由此可知,当导体作切割磁感线运动时产生的感应电动势是洛伦兹力的宏观效应。

那么从能量的角度看,感应电动势的物理意义又是什么呢?这时学生大多能回答是电场力克服洛伦兹力做功,使其它形式的能转化为电能,并且由能量转化与守恒定律得:电场力做功为evBL,数值上等于电子增加的电势能eε,即evBL=eε,从而也可以导出公式:ε=BLv。

不拘泥于课本的思路和方法,用学生学过的知识和方法从不同角度揭示物理宏观现象的微观本质和内在联系,在旧有知识的基础上产生新观点和新解释,能将所学知识进行一定程度的归纳和整理,建立完善的认知结构。

2善于迁移,提高分析问题的能力

复习不只是巩固知识,更重要的是培养能力。把已熟知的物理模型、物理规律与所研究的物理情景相联系,通过知识迁移,引入类比、等效思维方法,有助于迅速把握解决问题的关键,提高分析问题的能力,培养学生解决物理问题的思维方法。

尽管学习过程中的迁移现象是普通存在的,但正迁移的发生不是自动的,它还需要一定的条件。因此,在教育教学中,教师应创造条件,促进学生知识和方法的迁移。

2.1夯实基础是迁移的前提

学生已有知识经验在知识迁移的过程中首先是作为基础和背景起作用的,它为学习中的迁移提供了“准备”。学生已有知识经验越精确、熟练,就越有利于知识的迁移;反之,学生的已有知识经验如果不精确、不熟练,就有可能干扰或阻碍新的学习。这种现象也就是学习中的负迁移。如果学生已有的知识经验有时因掌握得不熟练而处于一种惰性状态,即处于一种不活动的状态,不能被提取出来加以应用,这种惰性知识也不利于知识的迁移。后进学生的形成,一个很重要原因就是他们不能激活作为获取新知先决条件的已有知识经验。因此,教师必须引导学生熟练地掌握基本的概念和规律,为学习的迁移提供准备。

例如:有的同学在计算“足球运动员用100n的力一脚将足球踢出20m远,这个运动员对足球做了多少功?”时,竟然得出2000J的荒谬结果。究其原因是对力和运动的关系及功的概念没有理解所造成。再如图2所示,当传送带静止时,物体从左端以速度v0滑上传送带后,落到地面上的p点。若传送带随轮逆时针转动,仍让物体由左端以速度v0滑上传送带,那么,

a.它仍落在p点

B.它将落在p点左边

C.它将落在p点右边

D.无法判定落点,因为它可能落不到地面

许多学生错选B或D,实质上是学生对滑动摩摩力的大小及物体合外力产生的加速度是对地的还是对传送带的认识模糊所致。滑动摩擦力的大小Ff=μ・n与传送带速度无关,而物体的加速度是对地的加速度,物体前后两次到达皮带左端的速度v0相等,Ff在前后两次未变,易知物体前后两次做平抛运动时,初速度都相同,故选a正确。

可见,掌握扎实的基础知识是课堂教学追求的目标,也是迁移应用的前提。

2.2善于比较,及时归纳总结是正确迁移的保证

比较是一种思维能力,比较就是将各种事物或个别部分的过程、特征、规律、结论等加以对比,以确定它们之间的异同。比较有利于排除迁移中的干扰,使迁移正确无误。通过比较,再引导学生归纳总结出它们之间的区别与联系,使之思路广阔,左右逢源,为迁移应用进一步积累丰富的经验知识。如下面的一组题:

①一物体从同一高度沿不同的光滑斜面由静止滑下,如图3所示。则下滑到末端的加速度、时间t、末速度vt的表达式分别是:

②同一物体从不同的高度沿光滑斜面由静止下滑到同一水平面,如图4所示。下滑到末端时的加速度

③有一竖直放置的半径为R的圆环。让一物体沿如图5所示的光滑斜面下滑到最低点,则 , 。

通过比较可知:从同一高度无摩擦滑到同一水平面,末速度的大小与倾角及路径无关。在同一圆上,从不同点(或同一点)沿光滑斜面滑到同一点(或不同点),所用时间相同。

这些习题的结论,可作为知识储备,以便迁移解决一些较复杂的问题。如下例:

如图6所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始滑下,到达斜面底端的过程中,相同的物理量是

a.重力的冲量

B.弹力的冲量

C.合力的冲量

D.刚到达底端的动量

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由习题结论知,a、t不同,vt的大小相同,再考虑矢量的方向,故a、B、C、D都不对。

2.3联想是迁移的主要途径

联想是由一物理现象(或过程)想到另一物理现象(或过程)的心理过程。常见的联想方法有:

①接近联想:即从比较接近的物理现象或物理过程想起,寻找迁移的理论依据。

例如图7所示,一个半径为R的圆弧形轨道竖直放置,轨道光滑,今有两个质点a、B,B从圆弧形轨道的圆心o′处自由落下(空气阻力不计),a同时从非常接近o点的p点无初速释放,试问:a与B谁先到达o点。

本题直接求a到o点的时间非常困难,但p点非常靠近o点,又在圆弧形轨道上运动,易想到单摆摆角的限制及运动情况。通过对质点a的受力分析,可知与单摆摆球受力情况一致。为此将单摆周期公式迁移到a到o点的时间计算上来,即ta=14×2πRgs=π2Rgs,B质点的运动为自由落体运动,即ta=2Rg=2・Rg。

,B质点先到达o点。

②类似联想:即从有相似特点的同类物理现象或过程想起,实现迁移的突破。

例如图8所示,宽度为d的,空间存在方

向垂直于纸面向外、磁感强度为B的匀强磁场。质量为m、带正电q的粒子(重力不计)沿着与边界和磁场都垂直的方向射入磁场,从另一侧边界射出时速度方向偏转了α角,求粒子进入磁场时的速度大小。

若将磁场撤去,在同一区域加上方向平行于纸面,场强为e的匀强电场,让同一粒子以另一初速度沿与边界和电场都垂直的方向射入电场,粒子飞出时的速度方向也偏转了α角,如图所示,求粒子射入电场时的速率。

分析带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动和在匀强电场中的匀变速曲线运动是中学物理中所研究的两个较复杂、较典型的运动形式。两种运动由于受力情况不同,运动的性质也就不同,从而服从不同的运动规律,处理的方法就不一样。

粒子在磁场中做圆周运动时,由几何关系得半径r=dsinα,利用牛顿第二定律得v0=qBdmsinα。

粒子在电场中的匀变速曲线运动可分解为垂直于电场方向的匀速运动和沿电场方向的匀加速直线运动,利用牛顿第二定律和运动学方程求出v0=

3力避负迁移,发展思维能力

彼此类似但有着本质差异的知识之间,在迁移过程中有时会产生相互干扰和破坏,即产生负迁移。如振动图象和波的图象形式相似(正弦或余弦曲线),前者对后者的学习、认识常产生干扰,若将两者不加区分、混为一谈,就不能正确理解两种运动形式的联系与区别。造成负迁移的原因主要有:错误的日常直觉经验、先有观念、对概念和规律的内涵及外延理解不深刻、错误的类比等。因此,在物理教学中教师要加强“变式”教学,对所用的材料的内容和形式,善于从不同的角度,不同的方向提出问题和寻找解决问题的途径和方法。教师应有意识地从各个不同的角度变更事物的非本质特征,通过分析、对比与评价,突出事物隐蔽的本质属性,帮助学生克服思维定势的负效应。

例如学生对静摩擦力的方向判定问题,由于学生受思维定势的影响,容易认为摩擦力的方向必与物体运动方向相反。为此,教师应设计不同的物理情景,供学生分析对比,帮助学生理解摩擦力方向的实质问题。

情景一:木块在桌面上滑动,木块不久会停下。分析:物体停止的原因是摩擦力方向与物体运动方向相反。

情景二:在桌面上放一张白纸,在纸上放一木块,并拖动白纸,使木块跟着纸一起向前运动。

分析:假如按照上例判断摩擦力Ff方向与物体运动方向相反,那么木块的运动将落后于纸面,但事实上,木块与纸一起向前运动。这时,教师应引导学生分析摩擦力的实质:静摩擦力是阻碍物体间相对滑动趋势的作用力,可知Ff的方向与木块的运动方向相同。

情景三:木块置于匀速转动的转台上随转台一起作匀速圆周运动。

由于受到思维定势影响,学生对物体维持匀速圆周运动所需的向心力是物体与台面间的静摩擦力感到迷惑:假如物体不受摩擦力,物体将沿切线方向向前运动,那么静摩擦力的方向应沿切线方向向后,为什么静摩擦力方向会沿半径指向圆心?学生产生这种模糊概念的主要原因,在于他们不理解摩擦力产生于相对台面运动的趋势。如果物体的运动是相对于地面,那么地面上的观察者将看到物体沿切线方向运动,但物体相对于台面的运动趋势不是沿切线方向,而是沿着半径向外。因此物体与台面之间的摩擦力是沿半径方向指向圆心,与物体的运动方向相垂直。

4学会跨学科迁移,提高创造能力

现代科学文化的发展趋势,是学科与学科间的理论、方法、概念等的相互渗透、相互转移,有效的迁移具有促进科学文化发展的独特功能。如:著名理论物理学家薛定谔把热力学和量子力学的概念迁移到生物学,用“负熵”、“密码”、“传递”、“非周期性晶体”、“量子跃迁式”等现代物理的新概念,解释有机体的物质结构、生物的遗传和变异以及生命的维持和延续等问题,写成了《生命是什么?》一书,为人类认识生命系统的特征开辟了道路。

将一门学科的原理运用到其它学科领域,进行学科间的交叉、借鉴、融合,可加大思维过程的开放度。

例如图9,p、o、Q为河岸上的三点,其中po连线垂直河岸,某人通过游泳(v1=3m/s)和步行(v2=5m/s)由p点出发前往目的地Q点。

已知河宽L=100m,o与Q间距S=150m,问此人选择什么路径可以使他经历的时间最短?最短时间为多少?(假定河水静止不动)

这一求物体在确定的两点间运动的最短时间问题,看上去非常简单,数学运算过程却相当繁琐。若将几何光学中的费马原理(光在确定的两点间传播时,实际的光程总是一个极值。如光在两种介质的分界面上发生折射时,光是沿着最短光程即传播时间最短的路径传播的)迁移过来,可使问题简单易行。此人行进的方式类似光的折射,人在陆地和水中的运动可类比成光在两种介质中的运动(陆地看作光疏介质,水看作光密介质)。由费马原理知,此人“沿光传播方向”可历时最短。根据折射定律n=v2/v1=5/3,sinC=1/n,C=arcsin3/5=37°。故人先沿与垂直岸方向成37°的pm方向游到m点上岸,再步行至Q,如图10,这样可使他经历的时间最短(t=56.7s)。巧妙迁移光学规律,使原本繁琐的解题过程变得十分简单。

跨学科、跨知识体系的知识、方法的迁移,体现了科学、社会发展的客观要求,反映了事物发展的客观规律。从上述例题中可看出,跨学科迁移能使我们广开思路,多层次、多方面应用各种知识元素去构筑自己的知识结构,这样的思维过程显然对我们创造性的萌发非常有利。

通过以上的分析和讨论,可以看出:迁移是一种显著影响学习效率的普遍现象。“为迁移而教”是当今世界教育界的口号。教师的教学不仅是传授知识,而且要发展智力,培养能力,教会学生独立地解决问题。对于学生来讲,学习的成效不仅仅是掌握了一定的知识,还在于能够在新的情境中,应用已有经验去解决新问题,获取新知识,从而产生预期的行为变化。同时,教师还应注意指导学生克服负向迁移产生的消极影响,帮助学生深刻、透彻地理解、掌握物理规律,抓住物理模型的本质特征,注意其适用的条件,避免负迁移的产生。只有这样才能全面提高迁移的效果,全面提高学生分析问题、解决问题的能力。

参考文献:

[1]马彦冬.加强迁移训练的做法.物理教学,2003,2.

[2]彭安璐.设计相似型习题,加强能力训练.试题研究,2000,10.

分子生物学方向篇9

关键词:高中物理;动量守恒定律;相互作用;易错点

中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)05-0221-02

高中物理教学区别于其他学科教学,通过对理论知识教学,引导学生解决实践生活中的问题,高效的物理教学,对培养学生动手能力、问题分析与解决能力有着重要作用。在物理教学中"动量守恒定律"教学是重要知识点,也是教学难点,针对目前高中物理教学中运用动量守恒定律进行解题常常出现的解题错误的现状来看,教师要采取积极应对措施,通过总结与引导,提高学生对该类型解题的准确率,并将动量守恒定律充分应用于实践生活中。

本文以人教版高中物理(高三物理)为例,总结运用动量守恒定律进行解题常见的易错点,为学生增强该类型解题准确性提供参考。

1.动量守恒中的速度问题分析

通过对下图1中进行分析,当质量为m的小车,在速度为V0的情况下,通过光滑水平地面,小车上站立一人,其质量表示为m,此时,当此人以相对小车速度反方向跳出,则小车速度应当是多少?

错解分析:假设小车向前行进的方向是正方向,则人跳车产生的速度为v,人对地产生的速度表示为(-u+V0),则根据动量守恒定量,形成的解应当表示为v-mv0+mum。

之所以形成错解的成因主要是由于动量守恒条件当中,动量本应当属于前后相互的动量,因此,速度就需要用相互作用前后产生的瞬时速度,基于上述内容中所示,人跳车之后所产生的速度是相对跳车之前形成的,这种理解是错误的,因为,小车的速度作用已经发生了改变。

正解分析:通过选择地面作为参照,则小车所产生的行进方向就应当是正方向,结合定律内容,则应当有(m+m)v0-mv-m(u-v),由此,可以获得解为:v-v0+mm+mu。

总结:动量守恒定律的条件应当是统一瞬时性,因此,在解题的过程中,对不同物体所产生的速度也应当具备这个条件,否则,就不能够进行运算。

2.动量守恒过程选择

例如下图2中所示,通过光滑轨道行驶着小车,其质量设定是m2,小车下悬挂有一质量为m1的重物,则1质量是m的子弹射向重物,现子弹能够射入到沙袋当中,但并未射穿,且子弹与沙袋之间形摆成一个角度,若在不计算绳子重量的情况系啊,求子弹运行的速度v0。

错解分析:结合动量守恒可以获得mv0-(m1+m2+m)v。

由于子弹射入到重物中,形成了一个夹角,夹角度为z,则通过机械能守恒定量可以得到1/2mv02-(m1+m2+m)gl(1-cosz)。

则因此产生的解应当是:v0-2((m1+m2+m)gl(1-cosz))m

分析:学生在解题的过程中并未仔细分析此问题提出的过程,而是认为这是一道子弹射入重物的问题,之后,使用机械能守恒定量对问题进行求解。但是本体侧重考察的是小车迁移中,也就是子弹射入重物产生摆动并达到最高点位置形成的临界状态下,(m1+m)所产生的只是竖直方向上的0速度,但是水平方向当中仍然存在较大的速度。

因此,正解应当是:子弹射入到重物当中产生了动量守恒,现在对其速度进行假设为v',因此,结合动量守恒可以获得

mV0-(m1+m)v'。

因此,在重物发生摆动的情况下,来自水平方向上形成的减速运动,以及在m2的加速度运动分析过程中,当(m1+m)与m2之间拥有相同的水平速度的情况下,则可以获得正解:

V0-m1+mm2(m1+m2+m)gl(1-cosz)m2

总结:分析物理方面的问题,核心思路应当是对物理过程的选择确定,在物理情景产生改变的情况下,应当对当前的物理过程进行转换,并利用物理规律加以分析。

结束语:

综上所述,针对动量守恒定律解题要对表达式中的速度进行准确判断,其个速度必须是相对于统一参考系的,若不是同一参考系要将其转换成同一参考系速度,再进行求解计算。同时,不能将物理问题简单的看作数学问题进行求解,要充分考虑物理问题中的过程化与物理问题的能量化,切记不能"就公式而论公式",要始终遵循物理规律。旨在通过本文对用动量守恒定律解题常见错点总结,帮助学生进行知识梳理,促进学生对该部分知识点印象的加深,进而促进学生综合解决能力的提升。

参考文献:

[1]宁吉耀.运用动量守恒定律解题的常见易错点[J].高中生,2008,24:29-30.

[2]王业志.动量守恒定律解题易错点评析[J].中学生数理化(高二版),2012,04:19.

[3]潘林虎.新课标卷和大纲卷物理高考计算题对比分析研究[D].云南师范大学,2014.

分子生物学方向篇10

关键词类比生物学教学twa模式

中图分类号G633.91文献标识码B

类比是一个将两个不同领域的知识系统,借由彼此间某种结构的相似性,由已知系统(又称类比物)推导至欲知系统(又称目标物),从而获取知识的过程。类比在科学教学中扮演着重要的角色,是一种有效的科学学习方式,可以促进学生科学知识的产生与精加工。近年来类比的相关研究逐渐受到重视,尤其国外学者对类比的设计、教科书中所含类比的内容分析等研究关注较多,而且证了实类比教学的有效性。此外,国外一些学者依据不同的理论,将类比应用于教学,提出了多种类比教学模式,其中比较典型的类比教学模式有Gmat模式和twa模式。下面基于twa模式,通过教学设计来体现类比在生物学教学中的应用。

1twa模式(teachingwithanalogiesmodel)

twa模式是由Glynn提出的一种类比教学模式。twa模式包括6个教学步骤:(1)介绍将要学习的科学概念(即目标物);(2)唤起学生对类比概念(即类比物)的记忆;(3)辨认类比物的特征;(4)标出目标物和类比物的相似特征;(5)得出科学概念的结论;(6)指出非类比之处。

Glynn指出twa模式具有下列优点:(1)假如教科书中所使用的类比没有清楚地解释,或是安排方式不恰当,则twa模式可为教师提供教学时的参考;(2)若只提供类比教材让学生自行阅读,可能会因为学生对科学概念的了解不完整或不正确,而导致学生迷思概念的产生。此时,如果让学生熟悉twa模式,再让他们自行阅读或设计类比,可增加学生对科学概念的理解。

Glynn在twa模式的教学步骤上,尤其强调教师应该将类比概念与科学概念之间的对应关系解说清楚。Duit也提到使用twa模式时,要特别注意教学步骤2~5,留意学生们所了解的类比是否与教师所预想的一致,并且确定学生能真的了解类比的相似之处。twa模式最重要的环节是步骤4和步骤6,因为只有当学习者清楚地了解目标物和类比物的相似之处时,才有助于映射的顺利产生。教师还应该时刻提醒学生注意类比的失效之处,以免产生不恰当的过度推论。本研究认为Glynn的twa模式,步骤清晰,适用于实际教学,可以为教师运用类比进行教学提供参考依据。下面以高中生物“物质出入细胞的方式”一节为例,通过课堂教学设计具体分析twa的应用。

2“物质出入细胞的方式”的教学设计

2.1学习任务分析

细胞是生物体结构和功能的基本单位,它不仅与周围的环境之间发生物质交换,而且与周围的其他细胞之间也要发生物质交换。因此,学习“物质出入细胞的方式”非常重要,它不仅与第二章中质膜的结构和功能有着密切的联系,而且与所有新陈代谢的活动密切相关,如叶绿体和线粒体代谢过程中的物质转运方向,神经纤维上兴奋传导的实质等。学生对“物质出入细胞的方式”的顺利掌握是准确理解生命活动实质的基础。

2.2学习者分析

学生已经掌握细胞膜的结构基础,了解细胞是由一层具有选择透过性的质膜包被着,这为本节课的学习打下了认知的基础。同时,学生具备了一定的化学和物理知识,能理解浓度高的溶液渗透压高,地势高的物体具备的势能大,这有助于通过分析“物体在河流上下游间的运输”来类比学习“物质出入细胞的方式”。

2.3教学目标

(1)知识目标:简述扩散的特点;阐明渗透的概念及原理;概述被动转运和主动转运的概念;区别被动转运和主动转运两种不同的方式;概述胞吞和胞吐两种方式。

(2)能力目标:通过分析“物体在河流上下游间的运输”来类比物质出入细胞的各种方式,初步学会用类比的思维理解生物学的重要概念;通过区别物质进出细胞的不同方式,学会分析问题。

(3)情感、态度与价值观目标:通过理解扩散和渗透作用的过程,知道生命活动不断发展变化以及适应的特性,学会自觉地用发展变化的思维认识生命;通过联系生产、生活等实际,产生学习生物学的兴趣和关心社会生活的意识。

2.4教学重点和难点

(1)教学重点:渗透作用的原理。

(2)教学难点:被动转运和主动转运的区别。

2.5教学过程

(1)介绍要学习的概念。

概念介绍:

①细胞膜是选择透过性膜;

②扩散:H2o、Co2、o2、甘油、乙醇等小分子物质仅依赖浓度差通过细胞膜;水分子的扩散即为渗透。

③易化扩散:葡萄糖等从高浓度溶液到低浓度溶液的扩散需要载体协助,但不需要额外提供能量。如葡萄糖进入红细胞。

④主动转运:离子、氨基酸等物质从低浓度运输到高浓度既需要载体的帮助,又需要克服浓度差做功,并且需要消耗能量。

⑤胞吞和胞吐:大分子蛋白质等物质出入细胞不需要载体,但需要消耗能量并依赖细胞膜的流动性,形成具膜小泡,通过膜的融合方式完成。

(2)唤起学生对类比物的记忆。

先展示一张河流图和一张拱桥图(图1)。

教师引导学生回忆及讨论:

①河流上游和下游的特点:

②水流的方向。

学生讨论的结果:

①上游:在河流的上段,地势较高。下游:在河流的下段,地势较低。

②水流从上游到下游。

(3)确认类比物的相关特征。

教师设计一系列问题串:

①假设一个乒乓球要从河流的上游经过桥洞运送到下游,最简单的办法是什么?是否需要载体?是否需要人额外对其施加动力?

②假设一个铁球要从河流的上游经过桥洞运送到下游,最简单的办法是什么?是否需要载体?是否需要人额外对其施加动力?

③假设一个铁球要从河流的下游经过桥洞运送到上游,最简单的办法是什么?是否需要载体?是否需要人额外对其施加动力?

学生讨论,并得出结果。

①乒乓球可直接从上游经过桥洞漂向下游。

②铁球需借助载体如小船从上游漂到下游。

③铁球从下游运往上游需要载体如小船,还需要划动船桨消耗能量才可以克服势能。

(4)对应目标物与类比物两者的相似性。

类比:物质出入细胞的方式,如扩散、渗透、协助扩散、主动运输,可以类比为物体在河流上下游间的运输。物质跨膜运输过程中膜两侧具有浓度差的溶液可类比为河流的上游和下游,上游和下游之间的拱桥可类比为细胞膜,桥洞就是物质穿过的通道,不同大小的桥洞代表不同物质经过的通道。具体目标物和类比物对应如表1。

概念类比:“扩散”可类比为把乒乓球从河流的上游经桥洞运送到下游,“易化扩散”可类比为把铁球从上游经桥洞运送到下游,“主动转运”可类比为把铁球从下游经桥洞运送到上游。

学生讨论:根据类比物的特点,讨论扩散、渗透、易化扩散、主动转运的特点。

学生讨论结果见表2。

(5)归纳目标物的重点。

教师归纳提升:归纳各概念之间的相同点和不同点:如载体的需要、能量的消耗、物质的移动方向、穿过膜的层数等。再让学生试着用“滑滑梯”方式来类比物质的跨膜运输,再次建构新知识,深化对概念的理解。

(6)指出类比的限制。

教师引导学生反思:指出以上的类比只是帮助理解的比喻,有局限性。

学生讨论:分别讨论扩散、渗透、易化扩散、主动转运的类比物的局限性。

学生讨论的结果:

①扩散:河水只能从上游流向下游,但扩散的过程是一个动态变化过程,低浓度溶液中的溶质分子可以扩散到高浓度溶液中,但由于高浓度溶液的溶质分子扩散到低浓度溶液的分子数远远大于低浓度扩散至高浓度的分子数,因此总体表现出高浓度的溶质分子向低浓度溶液扩散的结果。

②渗透:当扩散的对象为水分子时,则是低浓度溶液中水分子向高浓度溶液扩散的量大于高浓度溶液中水分子向低浓度溶液扩散的量。

③易化扩散与主动转运:小船类比为载体,但载体是位于细胞膜上,构成细胞膜的组成成分,不能像小船一样主动到码头载人或物;且载体具有专一性,不同的物质需要不同的载体。

教师补充:当需要跨膜运输的物质是大分子物质如蛋白质等物质的时候,细胞膜上的载体或磷脂双分子层都不允许它穿过,大分子物质只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。

类比:胞吐可类比为吹泡泡的过程,可以把嘴巴里面的口香糖类比为一个细胞,每吹出一个泡泡就相当于送出一个蛋白质分子。

教师提问:吹泡泡的过程需要消耗能量吗?送出蛋白质分子的过程需要载体吗?蛋白质分子有没有穿过细胞膜?

教师总结:归纳出胞吞胞吐是一个不需要载体,但需要能量atp,并且没有穿过细胞膜的运输过程。

2.6教学反思

生物学课堂中类比方法的应用是普遍存在的,当教师试图把一个新概念向学生解释清楚时,总是会去寻找与之相关的知识或相关的生活经验,以帮助学生了解不熟悉的概念,协助他们在已有知识的基础上顺利建构新知识。例如在本节课的教学中,利用学生已有的化学和物理知识,再结合学生自身的生活经验来帮助其理解扩散、易化扩散、主动转运和胞吞、胞吐现象,学生就能较轻松地理解这些抽象的微观概念。但因为类比物和目标物不可能完全对应,若教师没能及时提醒,学生又会过度引申,导致产生误解。如从物理学的角度考虑,如果没有外力作用,物质只能从势能高的地方往势能低的地方跑,那么水分子只能从上游向下游移动,但在渗透过程中,水分子也会从水分子少的溶液向水分子多的溶液方向运动,这可能会影响学生正确理解物质的跨膜运输是一个动态平衡的过程。因此,在使用类比的过程中,教师尤其要关注容易引起学生误解的方面并加以提醒和引导,告诉学生类比的局限性。虽然类比教学存在着不足之处,但其优点是不容忽视的,本文以浅薄的教学经验为大家提供一个类比的教学范例以供参考,望不吝指正。

参考文献:

[1]DuitR.ontheroleofanalogiesandmetaphorsinlearningscience[J].Scienceeducation,1991,75(6):649?C672.