动物行为学研究十篇

发布时间:2024-04-26 06:27:21

动物行为学研究篇1

关键词人参皂苷Rb2;药代动力学;代谢产物;液相色谱四极杆飞行时间质谱

1引言

人参皂苷Rb2为人参(panaxginsengC.a.mey.)的主要活性成分之一,含量约为6.7mg/g[1]。研究表明,人参皂苷Rb2能抑制地塞米松引起的细胞凋亡作用[2],对于小鼠在辐照诱导的造血系统损伤具有保护作用[3]。人参皂苷Rb2能够降低在高胆固醇或脂肪酸培养下的3t3L1脂肪细胞的胆固醇和三酰甘油的含量[4]。另外,人参皂苷Rb2对物质代谢亦有一定的影响,能够通过ampK介导抑制糖原异生作用[5];能明显增加大鼠骨髓细胞Dna、蛋白质的合成,促进血清蛋白质合成等活性[6~10]。人参皂苷在胃肠道中和酸性条件下会产生多种代谢和转化产物,包括人参皂苷Rg3和CK等具有活性的化合物[11~13]。因此人参皂苷的药代动力学、生物和化学转化产物研究也一直备受关注,对于揭示人参皂苷的药理作用和物质基础有重要意义,并且直接影响人参的开发应用。Karikura等[14,15]对于人参皂苷Rb2在大鼠大肠和胃中的代谢情况进行了研究,鉴定了氧化和去糖基化代谢产物。有文献针对口服后复方中人参皂苷Rb1、柚皮苷和人参皂苷Rb2进行了药代动力学研究[16]。但对于人参皂苷Rb2单体的大鼠体内代谢动力学和代谢产物未见报道。为了获得人参皂苷Rb2在生物体内药代动力学参数,更好地理解其在生物体内的生物转化和排泄途径,本研究将利用RRLCQtoFmS联用技术对大鼠静脉注射和口服人参皂苷Rb2后的血浆、尿液、粪便进行检测,计算静脉注射后相关的药代动力学参数并分析鉴定其代谢产物。为深入研究开发人参皂苷Rb2提供理论基础,对进一步阐明人参皂苷Rb2的生物活性提供依据。

2实验部分

2.1仪器与试剂

6520RRLCQtoF质谱仪(美国安捷伦公司);5804R台式高速大容量冷冻离心机(德国eppendorf公司);ULt13863V41超低温冰箱(美国thermo公司);超纯水机(美国millipore公司)。人参皂苷Rb2,Rf,F2,CK固体对照品(吉林大学,纯度95%);甲醇、乙腈和甲酸(色谱纯,美国teDia公司);wistar大鼠(体重(200±10)g,雄性,购自吉林大学)。

2.2实验条件

2.2.1色谱条件agilentSBC18色谱柱(100mm×3.0mm,1.8μm,600bar),柱温25℃;采用二元线性梯度洗脱:流动相a为0.1%甲酸溶液,B为乙腈。梯度洗脱:0~13min,25%~46%B;13~19min,46%~50%B;19~22min,50%~90%B;22~25min,90%B。进样量为5μL。

2.2.2质谱条件采用电喷雾负离子模式;质量扫描范围m/z100~2200;干燥气流速(n2)为8.0L/min;干燥气温度为350℃;雾化气压力为255kpa;碰撞电压为3500V,裂解电压为175V,锥孔电压65V。实验数据采用安捷伦masshunter软件(B.03.01版本)进行分析。

2.3样品的配制及样品处理

以甲醇为溶剂将Rb2和Rf(内标)标准品分别配制为100和10μg/mL的对照品母液。4℃冷藏备用,实验时用甲醇稀释。将不同浓度的Rb2对照品母液和Rf工作液各100μL,加入100μL空白大鼠血浆中混匀,再加入200μL甲醇,涡旋1min沉淀血浆中蛋白,离心5min,取上清放入另一试管中,最终配制成相当于Rb2浓度为0.08,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.3μg/mL的血浆标准液。

2.4验方法

选取6只大鼠分别用于Rb2静脉注射给药,给药方式为尾静脉注射,给药剂量为2mg/kg。分别于给药前(0时)和给药后2,5,10,15,20,30,40,60和90min和2,4,6,8,12及24h目内眦取血,每个时间点取血0.5mL,血液冷却后3000r/min离心10min,取上清血浆100μL,测定前加入100μLRf内标液和300μL甲醇,涡旋30s,静置5min,离心10min。取上清液,装瓶,待测。

选取6只大鼠,随机分为Rb2静脉注射组和口服组,每组3只,静脉注射剂量为2mg/kg,口服剂量为50mg/kg,制备方法同上。以上动物给药后均放入代谢笼中收集尿液(0~24h)和粪便(0~24h),尿液样本收集后,经氮气吹干浓缩,水饱和正丁醇萃取,萃取液再用氮气吹干,经过80%甲醇提取后,用0.45μm微孔滤膜过滤,最后用80%甲醇定容至1mL,待测;粪便样本收集后进行研磨粉碎,加入50mL水溶解,再用100mL水饱和正丁醇分3次萃取,萃取液放置蒸发皿中,置水浴锅上蒸干,然后用80%甲醇溶解并定容至1mL,待测。

3Y果与讨论

3.1RRLCQtoFmS和mS/mS方法的优化

利用人参皂苷Rb2进行RRLCQtoFmS和mS/mS的检测方法优化。Rb2是二醇型人参皂苷(图1),在苷元的C3位和C20位分别为葡萄糖葡萄糖和葡萄糖阿拉伯糖取代。分别在RRLCQtoFmS正离子和负离子模式下进行测定。测定的准分子离子和碎片离子的误差小于10ppm(图2a),在下文中讨论的离子的m/z数值均用整数表示。在0.1%甲酸水溶液作为流动相的条件下,Rb2在负离子模式下分别给出[m-H]

3.2方法学考察

3.2.1专属性通过比较空白与加入Rb2和内标的血浆样本的LCmS色谱考察本实验的专属性。人参皂苷Rb2和内标Rf的选择性良好,生物基质的干扰较小,Rb2和内标Rf的保留时间分别为10.08min和10.57min。

3.2.2线性关系用Rb2/内标Rf的峰面积比值(Y)与Rb2含量(X)进行最小二乘线性回归,得到标准曲线回归方程为Y=3.5174X+0.117,R2=0.9937。结果显示在0.10~1.26μg/mL的浓度范围内线性关系良好,检出限(S/n=3)和定量限(S/n=10)分别为0.08和0.10μg/mL。

3.2.3精密度与准确度采用高、中、低3个浓度的Rb2血浆QC样本,每个浓度进行6个样本分析,连续测定3天。计算日内和日间精密度和准确度。日内和日间精密度的相对标准偏差别(RSD)均小于5%,表明本方法的精密度和准确度良好。

3.2.4提取回收率分别取Rb2高、中、低3个浓度的QC样本,将空白血浆中先加入Rb2,处理后计算所测得峰面积,与空白血浆处理后加入相同量Rb2所测得峰面积比值的百分率进行比较,考察样品的提取回收率。结果表明,Rb2提取回收率范围为92.6%~93.4%,RSD小于15%。

4结论

本研究建立了人参皂苷Rb2的RRLCQtoFmS和mS/mS药代动力学和代谢产物研究方法。药代动力学研究表明人参皂苷Rb2体内分布代谢符合二室模型,血药浓度半衰期的α相(t1/2α)和β相(t1/2β)分别为(23.576±1.103)min和(1306.545±147.226)min,在体内有较高的血浆蛋白结合率。α相分布较快,而β相的消除较缓慢。运用优化后的RRLCQtoFmS/mS方法,对静脉注射和口服后人参皂苷Rb2的代谢产物进行了系统研究。结果表明,去糖基化是人参皂苷Rb2在大鼠体内主要的代谢方式。鉴定了代谢产物m6、m2(CY)、F2和CK,总结了大鼠在静脉注射和口服给药后Rb2尿液和粪便的代谢路径,分别为Rb2m6m2和Rb2m6m2(CY)/F2CK代谢途径。人参皂苷Rb2的药代动力学研究和体内代谢转化研究结果为更好地理解和开发人参皂苷Rb2的应用价值提供了理论基础。

动物行为学研究篇2

[关键字]研究性学习初中生物教学实践探索

21世纪迎来了知识经济的一场较大变革,探索性、研究性的变革方式深入生产生活的每一个领域,在教育界,研究性学习的探索是一个具有划时代意义的教育教学研究方式。研究性学习将学生置于中心位置,以激发学生探索和创新实践为主要目的,以了解知识、获得知识到灵活运用知识三个阶段为主要流程,以个人或者小组为学习的主要形式,探索性的让学生自主进行研究和发现,并掌握其中的规律,总结学习经验。

因此,研究性学习贯穿在学生学习过程始末,不仅仅只是一种形式新颖的活动,而是教学过程的一种基本手段。研究性学习的精髓在于让学生自己深入其中的了解知识,提出问题并解决问题,提高了学生的主动性,激发了其对于未知问题的好奇心。同时,研究性学习可以是小组合作的方式进行,加强了学生团结协作的意识,使学生在研究问题的过程中能够取长补短,综合权衡。特别对于初中的生物教学而言,研究性学习具有划时代的重要推动作用。

一、研究性学习对初中生物教学的重要作用

第一,激发了学生对于生物学科的兴趣。研究性学习是一项主动性较强的教学方式,要求学生自主进行知识探索,从而发现学科知识的奥妙。初中的生物教学,利用研究性学习的教学方式,将课堂延伸至课外,不再是“老师说,学生听”,而是将生物课堂变成学生学习的实践乐园,转变师生间不平等的关系,使学生能够全身心投入自己喜爱的学习中,激发更多的学习兴趣。

第二,推动师生共同对生物学科的研究。研究性的学习主要是学生在研究过程中发现问题,然后根据自己的实践结果得出解决问题的方法,而不只是从教师的说教式课堂中获取生物常识,在生物试验中,学生和教师一起共同进行研究,共同学习。在学习过程中,教师与学生站在同一角度,有利于拉近师生关系,提升学习效率。

第三,加强生物学知识的生活运用。研究性生物学教程重在学生在实践中得真知,通过实验以及生物学科在生活中的应用,从而得出学科知识的规律以及作用。较之传统的生物学教程,研究性学习更加有利于学科知识的生活化运用,更加凸显其使用价值。

二、初中生物学研究性学习的必要性

初中生物的研究性学习在实践方式上有其实用性的特点。具体来说,通过学生主动的进行学习探索,并在教师的指导下,获取相关的生物启蒙知识,在一定的启蒙知识基础上,根据自己的实践探索,得出生物学科知识的规律,学生在自主学习中获得乐趣和成就感,同时促进学科知识的掌握。在课程结构上,研究性生物学习排除了传统生物教学的说教式课程模式,而是在综合实践的基础上进行深入的研究和学习。

生物学科是人类发展和生产十分重要的一门学科,是人们进步的直接反应。从人类的基因计划到线粒体基因等学科知识的出现,到现在Dna侦破技术等都是生物学发展的表现形式。当前,生命科学和基因工程等技术已经对现代科技和人类发展具有极大的推动作用,因此研究性学习对于生物学科来说有一定的必要性。特别是启蒙阶段的初中生物学。

通过研究性学习,让学生主动掌握生物体得结构和功能,以及进化的趋势,结合一定的理论知识,为学生的创新及探索生物多样化的学习创造有利的条件。并且,能够有效的掌握现代生态失衡的原因以及措施,能够有效的将生物学科利用到实际生活中。

三、初中生物教学研究性学习的具体方法

研究性学习将生物学科的课堂生动化、灵活化,容易引起学生的发现问题并解决问题的兴趣。建立起一个师生平等和谐的学习平台,共同进行学科分析,集中注意力,以“变教为诱,变学为思,以诱达思,促其发展”的教学宗旨为指导,进行研究性生物教学。具体来说可以通过以下三个方面进行探索:

第一,生物学课堂的研究性学习。随着现代电子技术和信息技术的越来越发达,学生的课堂生活也呈现了多样化和高科技化的趋势,为研究性学习提供了必要的物质条件,创造了良好的课堂环境。生物学教师可以利用现代化的科学技术进行课堂改革,为学生创造良好的学习环境,在充分诱导学生学习兴趣的基础上进行课程改革。同时,利用互联网和幻灯片的视觉、听觉效果,将学生带入一个综合性的学习环境。能够紧跟时代的步伐,又能及时的了解当前生物学发展的状况和学科利用范围。

第二,生物学实验的研究性学习。生物学实验的研究性学习是一个具有典型代表性的研究过程,利用亲身实验及时的发现问题并解决问题,具有非常强的实践性和实用性。近年来,国家对于实验教学也越来越重视,对实验室的配套设施建设加大投资,实验室的利用率也得到了普遍的额提高,为初中学生生物学有效学习提供了很好的客观环境。初中生物学,主要出于学科知识的启蒙阶段,主要目的在于让学生了解学科知识的重要性,并吸引学生自主进行探索。因此,在分组进行研究性学习的时候,充分调动学生的主动性和积极性,通过手脑并用的实践过程,部分演示生物进化过程。并且在实验过程中,要加强分工合作的小组秩序,形成有序且效率较高的小组团队。

第三,生物学活动的研究性学习。生物学科是一门密切结合生活实际的学科,具有很强的实践性,所以在教学过程中需要结合大量的课外活动进行学科知识探索。而生物学活动的研究性学习对于学生掌握学科知识具有无可替代的作用。特别是初中生,自身的控制能力和自主学习能力尚未完全形成,在一定程度上依赖于教师的引导,因此,教师可以适当的组织校园内外的生物科技活动,增加研究性学习的机会。另外,可以让学生充分利用课余时间加强生物学科的知识巩固。利用假期亲手饲养动物或种植植物,并且进行仔细的观察,了解其生长、发育和繁殖的规律,并且了解周围环境,对空气、水、阳光、温度等都形成自己的见解。

综上所述,初中生物学的研究性学习对初中生物教学具有很大的促进作用,结合生物课程及实验过程,加强学生学习的注定性,灵活运用学科知识。但是当前,研究性学习尚处于发展的初级阶段,仍然存在一定的不足,需要进行进步一的研究和改革。

参考文献:

[1]李占军.初中生物课堂教学中探究性学习的实践研究[J].惠农区尾闸中学,2010

动物行为学研究篇3

1.1问题的提出

新课程标准的实施,要求能激发学生的求知欲和好奇心,培养学生的学习兴趣和爱好,营造自由探索、勇于创新的氛围,引导学生自主学习、自强自立,培养良好的思维习惯和适应社会的能力;同时,要求了解初中物理与社会、生活实践的联系.在应试教育的大背景下,我们着力推行的素质教育到底让学生在学习物理的过程中能否联系实际问题并让所学知识得以应用呢?学了《光的色彩颜色》一节后,笔者问学生:蔬菜大棚的塑料膜做成什么颜色,能让光透进大棚,有利于植物生长?就是我们这些生长在农村的孩子也在为用红色塑料膜还是绿色塑料膜争论不休呢?由此笔者想到,如果学生仅仅是学习物理知识来应付考试,而忽略了物理与社会、生活的紧密联系,那培养学生的创新能力和创造能力只能是一句空话.

1.2课题核心概念的界定

“物理课外实践活动”即物理课堂之外,有目的、有计划、有组织安排的各种物理教学活动.科学教育的形式和途径应该是丰富多样的,除课堂教学外,还必须有各种各样的课外活动.物理课外实践活动既是物理课堂教学的补充,也是课堂教学的延伸.

2国内外研究现状

2.1国内外同一研究领域的现状

2.1.1国外研究现状

书本知识简单易懂、重视学生的实践活动的教育思想在国外早已成为主流,欧、美等发达国家的物理教学可以这样简单地加以形容:知识浅、应用强、学科渗透广.综合实践活动和小制作活动是学生在物理学习中的重要组成部分.

2.1.2国内研究现状

本课题为新课标下推广素质教育的前沿课题.曾经很多家长和部分教师无法理解,对此课题持怀疑态度.但是随着课改精神的逐步贯彻,我们高兴地看到越来越多的一线物理教师也对此课题产生了研究的兴趣.如江苏省茶高级中学的丛旭老师在《对开展物理课外实践活动的思考》一文中阐述了物理课外实践活动是对青少年进行科技普及教育的一种重要形式,它能较好地激发青少年的物理学习兴趣和创造力,加强各种知识的联系,提高观察和动手能力,对思维能力的培养也大有促进作用.江苏省句容市郭庄中学的罗卫平老师在《初中物理课外实践探索活动的实施策略研究》一文中指出,由于农村学生课外实践活动的条件较差、信息闭塞,加上课业负担繁重,学习时间紧张等因素,以往几乎没有进行过一次物理课堂以外的实践探究活动.从教师到学生对怎样进行课外实践探究活动,从方式到方法几乎没有经验可谈.

但是为了扩大学生的视野,拓宽学生的知识面,让学生能将生产、生活中的经验和知识更好地融入物理学习中,课题组教师不断地进行了探索.

2.2本课题的研究价值

课外实践活动追求的核心价值就是培养学生的实践能力、创新精神、情感态度与价值观等方面良好的个性品质,以及综合运用学科知识、自主获取知识的能力等.课外实践活动在新课程改革中占据重要的位置,其所持的课程价值取向是强调自然、社会与他人对个体存在的意义,更加关注农村学生的“精神世界”、“价值世界”与“体验世界”,在自然、社会、他者与自我的融合统一中探求知识的情境化意义.实践活动课程的开展与实施是以学生为核心,实现学生与自然的关系,学生与他人和社会的关系,学生与自我的关系均衡与整合,最终指向学生个性健全发展.因此,本课题将对目前农村初中物理课外教学的内容和模式作出一些好的建议和尝试.

3研究的目标、内容(或子课题设计)与重点

3.1本课题的研究目标

(1)对我校各班级物理课外实践活动的实施现状进行调查研究;对部分城区学校开展物理课外实践活动的现状进行调查研究.在此基础上,比较、分析存在的问题,制定解决方案,明确实践研究方向.

(2)通过分步开展物理课外实践活动,探讨一些针对本课题的实际可行的方法和途径,培养并逐步增强学生把书本和生活紧密联系的理念以及相应的思维能力.

(3)通过一些合适的课题的开展,积极创造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境,培养学生的创新能力.

(4)通过研究,提升我校物理教师学科教学水平和研究能力,促进教师的专业发展;加强教师科研团队建设,形成校内有生命力的科研共同体.

3.2本课题的研究内容与研究重点

(1)教师、学生对于课外实践活动认识的调查研究.制定问卷调查表,对我市的实施现状进行调查,并统计分析,形成调查报告.

(2)为顺利开展物理课外实践活动构建的理论研究.构建以“专家决策组”、“实践决策组”、“学校决策组”为核心要素的决策平台,初步确定开展物理课外活动实践的基本原则、构建实践活动的模型框架、运行机制和评估机制.

(3)结合农村实际确定活动课题的实践研究.这是本课题研究的重点.在选择课外实践内容时教师应该倡导学生自己从生活和学习中发现问题,教师收集学生提出的问题并定期向学生公布,并结合学生实际能力确定实践活动的课题,学生根据自己的兴趣选定实践活动的课题,自行组建小组,进行实践活动.教师要定期检查学生方案的实施进展情况,定期组织学生进行交流.

(4)优化物理课外实践活动建议研究.成立课外实践活动兴趣小组,在全校造出声势.通过评比、展览,表扬一批课外实践活动的积极分子,调动起更多学生的积极性,以促进今后学校实践活动的广泛开展.在理论与实践相结合的基础上,提出优化物理课外实践活动的建议.

4研究的思路、过程与方法

4.1本课题研究的思路

以班级为单位,首先是对教师、学生对于课外实践活动认识的调查研究,对干扰物理课外实践活动的因素进行分析.其次是制定物理课外实践活动的计划,那就是通过三年的努力,让学生和教师(尤其是教师)认识到物理课外实践活动的必要性和重大意义.该课题的研究是以物理学科为知识背景,研究和活动应同步展开,通过各种各样的综合活动调动学生,不断地收集实践活动的证据,调整活动的方法,活动中课题小组成员全体参与,随时注意学生的表现,教师既是组织者、指导者又是参与者,平等对待学生,始终把自己置身与学生之中,积极参与活动的每一个环节,并关注活动的可行性和可操作性,课题组的核心成员要经常开碰头会,了解研究的进展情况,联系活动地点,安排活动时间,解决活动中可能出现的问题,分阶段的写出各项研究活动的分析报告.设计活动时,教师可适当地安排一些多人合作型的活动,这对于培养学生的合作意识具有重要作用.为更科学地评价学生的物理学习情况,关注过程性评价,评价时要爱护不同类型的学生,注意发展他们的个性,帮助学生认识自我、建立自信.最后针对研究目标,进行反思、归纳,形成一套科学有效的评价体系和良好的评价反馈机制.

4.2课题的研究过程

第一阶段:课题确立和准备阶段

(1)搜集研究资料,运用文献研究法、调查法等,讨论制定课题实施方案,进行课题立项申报工作.

(2)学习了解有关课题研究的理论知识,收集整理有关文献资料,制定课题组管理制度.

第二阶段:具体实施阶段

(1)建立课题组网页,将课题组网页作为一种学习与研修的平台,鼓励教师运用经验总结法将自己有关课题研究的教学反思、教学随笔、教学论文、经验总结等文章上传到课题组网页中,形成教育资源的共享.让课题组网页成为课题组成员活动之家,成为课题组成员深刻反思、真实记录、推动成长、相互促进的平台.

(2)围绕研究目标和研究内容购买相关书籍,收集相关资料.在系统了解国内外研究本课题现状的基础上,共同讨论协商研究具体计划,明确各自分工,自主制定计划,定期开展教学研讨活动,总结交流研究的心得.

第三阶段:总结成果阶段

(1)运用经验总结法,总结出带普遍性、具有可行性,既有时代特点,又有较强操作性的做法,撰写一批有指导意义、辐射性较强的研究论文.

(2)去粗取精,抽取有推广价值的经验和研究成果,撰写结题报告,请专家论证、提升、完善研究成果.

4.3本课题的研究方法

课题研究采取文献分析法、比较研究法、行动研究法、实验研究法等方法.

(1)文献分析法:针对选题,以“物理课外实践活动”为核心词,收集相关的文献资料,深入整理分析.

(2)比较研究法:比较我市“物理课外实践活动”的开展与上海、北京等地的发展差异,比较我校与靖江外国语学校、靖江实验学校等学校的发展差异,寻求缩小差异的方法.

(3)行动研究法:有计划有步骤地改变大多数教师、学生对课外实践活动影响学习的片面的认识,一边研究一边行动,以解决实际问题.

(4)实验研究法:以我校中初二、初三14个班级和周边学校为实验点,分别用半年时间,重点跟踪一个学校,从制定方案到具体实施到总结评估,充分验证开展物理课外实践活动的有效性.

5主要成果与创新点

5.1主要观点

本课题的切入点为探索如何在物理课堂之外培养农村学生的综合实践能力,使学生感知到物理和生活的密不可分,在学生的脑海中深深刻下物理为生活服务的烙印,并通过课题探索活动拓展学生获取知识的能力.

5.2课题的创新点

(1)具有农村初中教学特色,我校大多数学生来源于农村.针对农村学生的物理教学现状进行与本课题相关的研究是本课题研究的主要特征.

(2)在前人的研究基础上尽可能多得总结一些实际可用的教学方案和素材.

动物行为学研究篇4

进入考古学的初步发展期(1867—1919年,自此进入现代考古学的开端),美国人庞皮利(pempelly,R)等在中亚土耳其斯坦的考察和安努遗址的发掘研究中应用动物考古学方法研究动物骨骼,证明牛、羊、猪尚处于从野生向家养的过渡状态,丰富了早期农业的珍贵考古学资料。[6]近乎同时期,在美洲的分类描述阶段(19世纪40年代—1919年),戴尔(Dall,wH)利用在阿拉斯加贝丘遗址发掘过程中获得的脊椎动物遗存,结合狩猎工具和容器等考古遗存,按经济形态和生态环境的差异进行了科学的地层划分,并在此基础上建立了年代序列,从而开创了美洲动物考古研究的先河。[7]在考古学的成熟阶段(1919年—20世纪40年代,属于考古学分类与巩固期的前一阶段),文化生态学思想对考古学产生了深刻的影响,部分考古学家摆脱了以遗址为中心的文化—历史方法的束缚,与生物学家和环境学家合作,借助生态学方法,通过动物考古和植物考古研究来重建史前环境和分析史前人类的食谱,进而了解古代人类对不断变化的环境的适应过程。[8]20世纪20年代英国科学家约翰?马歇尔负责对印度河流域青铜时代哈拉帕文明的重要遗址进行考古发掘,并利用动物考古研究成果阐述摩亨佐达罗城市文明的经济类型。[9]20世纪30年代法国古生物学家德日进(pierreteilharddeChardin)和我国古生物学家杨钟健对安阳殷墟的动物遗存进行了鉴定和统计,分析了夏商时期的气候环境。[10]杨钟健对章丘城子崖新石器时代遗址动物骨骼进行了属种鉴定[11]。

进入考古学的转变期(20世纪40—60年代,属于考古学分类与巩固期的后一阶段),从以层位学和类型学为研究手段的文化历史研究转变为以人类生态学思想指导的、大量结合自然科学方法和技术进行的古代社会重构的研究。西亚新石器时代农业起源研究就充分利用了动物考古的研究成果。[5]这一阶段在美洲出现了人类行为的文化功能解释的趋势,以环境为背景来复原考古学文化的多学科研究,就充分体现了动物考古学的作用。[12]步入考古学发展新时期的新考古学出现阶段(20世纪60—80年代),在传统考古学重建文化史(主要是考古学文化时空框架的重建)的基础上,美洲考古学家以复原或重建文化形态(生产力、社会组织和意识形态为主)、解释文化过程(主要是文化发展的动因,属于过程考古学范畴)这两个更高层次的研究为目标,以进化论、系统论和生态学理论为思想指导,通过物质遗存所反映的考古学文化的各个方面及其与环境之间关系的研究,来更全面、系统地解释文化发展的过程。作为文化生态系统中生物环境系统的重要组成部分,动物资源利用方式和聚落形态研究中有关适应环境的生存战略(包括食物、供给、聚落和维持战略)研究,使动物考古研究的重要性进一步突出。[13]西亚的农业起源有关狩猎到饲养经济发展过程的动态研究也得益于动物考古的微观研究。[14]在考古学发展新时期的当展新阶段(20世纪80年代至今),动物考古对于新学派中社会考古学各种社会形态经济基础的研究具有很强的说服力。[15]在探究古代人类精神世界的认知考古学有关肖像象征意义的研究中,动物考古知识的应用也获得了令人信服的成果。[16]马克思主义考古学流派将研究重点放在人类的适应性与系统平衡上,提倡生态学、进化论和辩证法相结合,这一过程中美国学者威廉?马夸特对肯塔基西部贝丘遗址采食者的研究就体现出动物遗存研究所起的重要作用。[17]在社会学中程理论被引入到考古学后,在将其作为连接经验性考古学材料与高层次文化理论解释的桥梁的过程中,刘易斯?宾福德(LewisBinford)最有代表性的工作之一就是记录了许多影响动物组合特征和条件的自然过程,并将这些过程应用到考古记录的解释中。在这个成功的中程理论应用研究范例中,动物考古的作用功不可没①。[18]综上所述,考古学产生和发展的历程中,动物考古都不同程度地做出了贡献,在提高人类对古代人地关系的认识水平上起到了积极作用。

以北美为代表的国际动物考古学发展历程在梳理了动物考古与考古学渊源关系的前提下,根据理论与实践的特征将动物考古学发展的阶段性特征重新审视一下,有利于正确评价亚洲动物考古在整个世界动物考古领域所处的地位和所起的作用。与考古学发展息息相关,国际上动物考古研究也是以欧美发达国家起步最早,以北美的阶段性研究最具有代表性。以北美为代表的国际动物考古发展经历了三个阶段,即形成阶段、系统化阶段、综合化阶段。第一阶段或开始形成时期(19世纪60年代—20世纪初),动物考古工作的贡献主要在第四纪地质及旧石器时代考古的年代学和地层变化研究方面[19],如揭示人类的古老性,确定早期人类如何生存以及如何获得食物并重建古环境。这些贡献主要建立在应用地质学的地层学和古生物学方法的进化论理论基础之上。这一时期环境决定论、环境可能论以及历史学方法处于全盛期,而动物材料并未被纳入考古学文化范畴当中。第二阶段或系统化发展时期(20世纪40—50年代),动物考古工作者致力于两个相关的目标,即了解动物的生物学及生态学特征以及认识人类行为的时空变化。这就要将理论及方法植根于如物理及生物等大量学科的系统性引入。大量分析性和人类学研究伴随着如下两个概念的出现而产生:中程理论和用来检验生存对策的经济和生态学模式。这一时期的一大特点是强调方法的重要性。第三阶段或综合化成熟时期(20世纪60年代以来),随着文化资源管理的快速发展,在很多方面开展的历史时期动物考古研究以及大量开发出来的模型和预设对考古学做出了巨大的贡献。文化生态学和人类学理论特别注重生态学和环境学议题,在动物考古实践中起到了重要的作用,其目的在于研究适应、生存对策以及人与环境之间的功能性关系。可以这样说,这一时期动物考古充满了所谓新考古学的思考。[20]这一时期的一大特点是逻辑推理方法由归纳转变为演绎。

动物考古的理论与方法及其回答考古学问题的研究层次基于达格拉斯?J.布尔(DouglasJBrewer)在《考古学方法与理论》所做的关于动物考古学的理论、方法与目标的论述,我们可以将各种论题按着研究层次划归到不同的组分中(见表1)。[21]从表1中可以看到,在生物学、社会学和人类学理论范畴内的各种理论框架下,动物考古学研究所涉及的考古学问题大多处于中等研究层次,只是生物地层学及古生物学探讨的问题处于基础性研究层次;哲学范畴内,除了方法论里数据搜集处于基础性研究层次之外,绝大多数理论框架下动物考古研究所涉及的考古学问题处于高等或者极高等研究层次;文化遗产管理范畴的均变论涉及较高等层次的研究;系统论范畴的社会经济生态理论框架下探讨的考古学问题处于极高等研究层次

动物行为学研究篇5

大学物理是以物理学为主要教学内容的学科,但是由于其理论的基础性和对待问题研究思维的广泛适用性,使其作为许多专业的一门基础学科。这也表示这大学物理的教育有着初步养成学习科学的思维途径和学习研究问题的基础方法的重要任务。所以本文探究大学物理研究性学习评价模式提高大学物理教学质量以及学生正确学生思维养成的影响。

1.大学物理课程的现状

通过调查当前大学物理教学情况得知,在进行大学物理教学课程中,学生对待自主探究问题时,自主探究积极性差,探究意识十分薄弱。大多数同学对教师有着极强的依赖性,大部分同学进行学习时,仅仅是被动的接受,当前被动接受式学习。这种情况已经成为大学生主流的学习思维方式,同时大学物理课程的实际教学中也是根据物理知识的系统导向进行学习并进行延伸性学习,这更进一步强化了学生被动接受式学习方式,但是当前大部分教育学家认为,在高等教育中激发学生的学习热情与探究欲望,培养学生自主研究和自主探究问题的能力比学习更多专业知识更为重要。

2.研究性学习评价模式的构建

2.1激发学习兴趣

激发学习兴趣首要是有研究物理和学习物理的外部氛围以及使同学们为之奋斗的目标以及不断进步的动力。因此可以进行物理方面的讲座,让学生们更好的了解物理学,能够见到在物理方面取得较大成就的物理学家,同时举办一些有关物理知识的竞赛和开放性实验,从根本上唤起同学学习与研究物理的热情。

2.2形成开放性教学

进行开放式教学主要方法是使用多种途径让同学知道物理知识的基础性与广泛存在性,例如将网络引入物理教学过程中,网络能够较为直观的展现出现物质的运动及相关变化。例如讲到激光是可以让有兴趣的同学在网上提前查询相关资料在课堂为大家分享,教师也可以将实事中的物理原理与大家相分享,让学生们了解相关物理知识与物理的基础性质。

2.3融合研究性学习

将研究性学习融合到教学过程中是研究性学习评价模式的关键一步,融合研究性学习的理念是在日常教学中逐渐渗透研究学习理念,首先在课堂中讲授物理学知识的时候融合研究性学习的理念,例如提出问题让学生合作性研究思考,在逐步融合课堂教学与课外时间的研究性学习,例如让同学在日常生活中发现各种物理原理及现象的存在。

2.4考试与多元性评价结合

最后是针对学生学习情况的评价采用考试与多元性评价相结合的方式,即期末总分划分成期末成绩占50%,课堂表现与课外研究性活动占另外50%,主要包括论文的书写,物理课题研究情况或者针对论文进行答辩等。

3.研究性学习评价模式的作用

通过实施研究性学习评价模式,可以明显的看出大部分学生转变的学习方式从接受接受性学习转变成为探究学习,学习利用现有的便捷学习资源去自主探究问题,大部分学习能够从多种渠道,多种方法获取知识,有效扩展物理的知识面。其次教师的角色出现变化,教师从单纯的知识灌输,知识传授变成问题研究中的引导,学生研究过程中的帮助研究。其日常教学中知识的传统逐渐减少,鼓励思考越来越多。其次是学生学会共同生活,在探究问题中常常需要进行合作新探究,这能有效的提高学习与学习的关系,从中学会共同生活的能力。最后一点,也是最重要的是专业知识与社会的互动性增加,传统大学物理教育中仅仅注重知识的掌握以及应试中的知识的运用,直接导致学习与社会实践相脱节,应用研究性学习评价模式后学生通过多种途径获得知识,也直接的提升获取知识的能力与提高学生与社会的接触程度。

4.结语

大学物理研究性学习评价模式是关于大学物理教师教师一种新型的大学物理教学模式同时也是一种关于学生新型的大学物理的学习方法。通过这种方法能够全方位提升学生的能力,还能激发学生的学习热情,对待物理知识和不同物理问题的探究欲望,端正学习学习态度,极大的提高学生的物理课堂参与程度,同时也极大提升大学物理教学的教学质量。

参考文献:

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[4]单晶.大学物理课堂研究性教学的探索[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2013(01).

动物行为学研究篇6

关键词:中药;药代动力学;中医药现代化

1中药药代动力学研究意义

中药及其复方的药物动力学研究,是近十多年兴起的中药药理学分支,主要是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄,用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。它对中药药理学及中医临床医学的发展有着重要的意义。中药药动力学研究是阐明中药作用机理必不可少的环节。药代动力学参数可以为毒性试验设计和毒理效应分析提供依据。受多种因素的影响,毒性试验观察到的毒性反映往往不与剂量相关而与血药浓度相关,如果高浓度的药物剂型不利于药物吸收,进入体内的药量与剂量不成正比,就有可能造成毒性剂量评估上的偏差。众所周知,进行中药及其复方制剂的药代动力学研究会有不小的困难,因此,更需要广大的医药学工作者集中力量,找出中药作用中有代表性,有规律性的机理或具有可行性、可操作性的系统研究方法学,使中药药代动力学的研究更科学、更系统,更能满足现代临床治疗的要求。

2中药复方的自身特点及中医对药代动力学的认识

中药复方是中医防治疾病的主要手段。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观,发挥药物的整体调节作用,并用辩证施治的思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的相减,而是方中药物之间所发生的协同、制药或改性等作用,使复方达到预期的治疗目的。目前,国内对复方的研究中,有相当一部分在药理效应及临床疗效的观察阶段,虽然也引用了一些西药药理学手段,但仅表现在对几个特异性指标的观测上,且重复研究居多,所研究的中药复方组成不稳定,药效重现性差,难以全面而准确地反映出复方药物的作用机制,这使得国内复方制剂稳定性差,质量标准不高,较难与国际医药市场接轨。中药成分十分复杂,即使是单味药物,其所含的有效成分也达数种之多;而且在多数情况下又是以复方制剂给药。许多中药到目前为止其有效成分和作用机制还不是很清楚,加之中药中的一些有效成分含量很少,并且还有不少结构相似的类似物。来源产地不同,不同季节采收,不同方式加工等特点,使得常规的化学分析以及数据的解析产生困难,实验结果不易重复,给药代动力学的研究带来了许多困难。

3中药药代动力学研究的现状

中药的药物代谢动力学的研究与西药相比有很多不同的地方,因此决定了其研究方法也存在一定的差异。一般按有效成分明确的中药及其制剂的药物代谢动力学研究和有效成分不明的中药及其制剂的药物代谢动力学研究两种情况来进行评述。

3.1有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学现状

有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学研究方法与西药类似。随着对中药中有效成分的研究方法和检测技术的改进和完善,目前许多中药特别是单味中草药的有效成分已相当明确,据统计在九十年代前就已对120多种中药的有效成分进行过研究[1]。并已对相当一部分进行了体内外代谢的研究,且得出了明确的代谢产物,并对其体外药代动力学参数进行了研究。如毕惠嫦[2]研究了丹参酮Ⅱ_a在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学,指出了参与丹参酮Ⅱ_a体内代谢的肝微粒体酶。艾路等[3]对复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物进行了研究,采用液相色谱-电喷雾离子阱多级质谱(LC-eSi-mSn)法检测出5种乌头生物碱代谢产物。陈勇[4]等对葫芦巴碱在大鼠体内的代谢产物进行了推测,从大鼠尿中检测出原药及其三种代谢产物。3.2中药复方及其制剂的药代动力学研究现状

到目前为止还有许多中药及其复方制剂或因化学结构不明,或由于是混合物而非单体,无法用化学分析方法测定有效成分含量,因而给其药物代谢动力学的研究带来困难。大部分人用复方或其制剂中的某一单体来代替整方的药物代谢过程。如李再新[5]等将补阳还五汤水提醇沉液给予家兔静脉注射后,以川芎嗪为指标来测定其在体内的代谢过程;但此法只能说明此单体在体内的过程而不能说明全部成分的代谢过程。中药制剂化学成分往往十分复杂,相当于一个天然的化学成分组合库,用其中的一具或数个化学成分作为检测指标,得出的药动参数与药的实际药动学相比可能有一定的偏差。也有人采用生物效应法进行药物代谢动力学的研究,但此法不够精确,只能粗略看出体内药物浓度变化的过程。生物效应法认为,在一定条件下,体内药量与药物的效应有一定对应关系,从药效的变化可以推知不同时间内体内药量变化。常用的生物效应法有以下几类:

(1)Smolen。此法是目前我国医药研究者最为广泛采用的一种进行中药单味药及复方药药动学研究的方法。其要义是将量效关系曲线作为用药后各时间作用强度与药物浓度的换算曲线,从而推算出药动学参数。卢贺起[6]等以血小板聚集抑制率为药理效应指标,对家兔进行了四物汤的药动学研究,结果表明四物汤属静脉外给药一级动力学消除,开放的一室模型,并计算出药动学参数。

(2)药物累积法。其基本原理是将药物代谢动力学中的血药浓度多点测定原理与用动物急性死亡率测定药物蓄积性的方法结合起来;是用多组动物按不同时间间隔给药,求出不同时间体内药物的存留百分率的动态变化,据此计算药物的表观半衰期;又称为毒理效应法。黄衍民[7]等对乌头注射液对小鼠的毒效动力学研究,得出药物的消除级动力学过程,并符合一室模型,其表观半衰期为59.23min。从而指出目前临床一日2次给药间隔时间太长,如果每8小时给药1次且首次倍量,可能会进一步提高疗效降低毒副作用。陈长勋[8]等应用LD50补量法测定小鼠的附子表观参数,结果认为符合二室开放模型并得出了主要的药动学参数。利用此种方法进行药代动力学研究的中药还有陆英煎剂[9]、小活络丸[10]、九分散[11]、桑菊饮[12]等。但此法实际上反映的是药物的毒性效应动力学过程,当毒性成分与药效成分不一时,所得动力学参数将难以用作临床用药指导,在致死剂量作用下,机体已受到损害,可能对药物在体内的动力学过程产生较大影响,使得所得结果不能表征生理药动学过程。

(3)药理效应法。该法以给药后药效强度的变化为依据,通过适当剂量的时间-效应曲线,进行药效动力学参数计算,其消除半衰期称为药效半衰期或药效清除半衰期。本法先选择适当的药理效应作为观测指标,得出剂量-效应曲线、时间-效应曲线和时间-体存药量曲线,并据此得出药代参数。富杭育[13]等按足趾汗腺分泌的观察方法,应用本法观测大鼠麻黄汤的药代动力学。通过量效、时效和曲线的转换,得体存量-时间曲线,从曲线分析属二室模型。另外赵智强[14]等也报道了天麻钩藤饮用此法所得药动学参数。此法要求复方及其制剂药效强且可逆重现、反应灵敏、可定量检测,因而限制了其应用。

(4)微生物法。此法仅适用于具抗病原微生物作用的复方,通常用琼脂扩散法测得相关药动学参数。它具有方法简便、操作容易、样品用量少等优点,但机体内外抗菌效应作用机制的差异,细菌选择的得当与否,可在一定程度上影响药代参数的准确性。王西发[15]等用此法测定了鹿蹄草素在兔体内的药动学参数,其选取用的是金黄色葡萄球菌为实验菌株,研究表明鹿蹄草素属于二室分布模型。4小结及展望

近年来国内外学者在中药药动学研究方面进行了大量的实践,内容涉及中药生物利用度[16]、中药毒代动力学[17]、中药透皮吸收药动学[18]、中药时辰药动学[19]、中药证治药动学[20]、中药活性成分在肠道的代谢处置[21]、中药活性成分的体液浓度测定等。但因为中药成分的复杂性、有效成分的不确定性、类似物的多样性,导致实验结果不易重复。加之中药配伍和中西药结合后药物的互相影响等使得中药药代动力学发展较为困难。今后尚需加强以下几个方面:4.1建立中药的指纹图谱库

建立中药指纹图谱库,并在此基础上,探讨药物吸收入血后相应指纹图谱峰的变化,以此为目标,进行药代研究。

4.2将中药的药代研究与中医理论研究相结合

中药研究是在中医理论指导下对药物进行的研究。可采用“证治药动学”的方法进行,即研究中药在不同证候时的药动学是否具有不同特征。再者还应开展中药配伍后及与西药同用时的药动学变化研究。

4.3加强代谢物动力学研究

许多中药药效成分是在体内产生的,或是代谢而来,或是在肠道菌群激活下产生的,因此中药代谢物动力学研究具有重要的意义。应进行中药复方代谢物的种类代谢途径及代谢场所的研究,以阐明代谢物与方剂药效的关系及代谢物的动力学规律。

4.4加强新技术的应用

现代新技术将在中药药代研究中发挥重大作用。许多新技术如:超临界流体萃取、在体微透析、核磁共振、生物电阻抗、细胞培养研究体外吸收模型等,将会为中药药代动力学的研究提供新的技术平台。

参考文献:

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动物行为学研究篇7

长期实践证明,新药研发是一个“高投入、高风险、高产出”的漫长过程。再加上药物基础研究薄弱、审批过程复杂,造成我国长期处于“重仿制药轻创新药”的状态。

如何改变现有创新药物开发模式,缩短研发周期?如何使创新药物研发更有针对性、效率更高?如何充分利用国际生命科学的最新进展,特别是功能基因组研究的最新成果,开展创新药物的基础和应用基础研究,建立高水平的创新药物研究体系?这些已经成为亟待我国医药产业研究专家解决的热点问题。

我国药代动力学开拓者和学科带头人之一、中国工程院院士刘昌孝在接受本刊专访时指出,“转换医学研究能够打破基础医学与药物研发、临床医学之间的固有屏障,缩短新药从实验室到临床的过程,最终使患者更快地受益于生命科学的研究成果。”而在这个全新的研发模式里,药代动力学对于新药研发的“药物发现―开发研究―产业化”各个阶段的推进,都起着至关重要的作用。“作为药物的公共学科,药代动力学与药物创新的每个环节,都有千丝万缕的联系。”

贯穿全局:药动研究无处不在

药代动力学是什么?

药代动力学,即药物代谢动力学,是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律,并运用数学原理和方法阐述血药浓度随时间变化的规律的学科。它是一门新兴交叉学科,结合了数学与药理学、药物治疗学、药物制剂学、药物设计等多个药学分支学科的内容。

“简单来讲,它是确定科学用药方案的最基础的科研活动。”刘昌孝介绍,比如我们常见的医嘱:生什么病用什么药,是口服还是注射,口服的话是片剂还是胶囊,一天吃几次,一次吃多少……这些都是通过药代动力学研究来确定的。

药代动力学研究的,主要是药在进入人体以后的存在和变化状态,即吸收、分布、代谢和排泄的规律。而这些,正是评价候选药物成药可能性的重要标准。

刘昌孝曾专门论述药代动力学在新药成药性转换医学研究中的作用,并在多个场合与同行交流。他指出,安全、有效、产业化,是新药研发的三大要素。而从目前情况来看,新药研发中的失败,大都归咎于安全性、有效性问题,而其中不少安全性问题都与药代密切相关。

新药研究开发的过程可分为三期转换研究。

第一期转换研究即早期药物研究阶段。它主要是根据临床前的基础研究,证明所发现的先导化合物或新分子是否具有可开发性。“我们通过分子动力学利用药物分子的物理化学性质进行动力学预测,以判断它的各项特征,比如是否容易被吸收代谢,是否容易受到转运蛋白的影响等等,以此来评价它能被开发为药物的可能性。”

第二期转换研究是临床前研究开发阶段。它的主要任务是确定新药的有效性和安全性,证明它具有成药性的基本要素,且能够通过0期和Ⅰ期临床研究。刘昌孝介绍,这一阶段主要“结合体外、体内试验开展药代动力学研究,认识动力学特征与药效和毒性的关系,发现这些关系在正常动物、实验动物以及疾病模型动物中的差异,并在这一过程中,确定新药的耐受剂量和安全剂量,最终分析推荐一个既安全又有效的剂量应用于临床。”

第三期转换研究是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期临床研究阶段。它主要考察新药在临床应用上确实具有有效性和安全性,同时开展与已有药物的比较研究,确定其产业化发展的优势。“上市后也还要继续考察研究,临床试验毕竟是小范围的,我们需要进行大范围临床应用的有效性和安全性评价,使之成为可持续发展的新药。同时也要根据发现的问题,进一步明确哪些人能用,哪些人不能用,确定个体化的治疗方案。”

总之,药代动力学研究贯穿“药物发现―开发研究―产业化”的全过程,无论是在前期基础研究阶段还是在后期临床评价阶段,抑或是产品上市产业化推广时期,都发挥着非常重要的作用。

科研先锋:专做“第一”的行家

我国的药代动力学研究起步于上世纪50年代,而以数学模型和参数来表达药物体内过程的药物动力学研究真正开展起来,则是在10年后。刘昌孝就是我国最早从事药代动力学研究的专家之一。

上世纪60年代,刘昌孝从北京大学药学院(原北京医学院药学系)毕业,跟随沈家祥院士从事创新药物研究,负责抗肿瘤新药的药理研究。

“其实那时候国内还没有药代动力学这个词,我们做新药研究,卡在了要上临床那个阶段。新药研发出来了,怎样用药才更科学,口服还是注射,剂量多少?当时就想,如果知道药物在体内的具体演变过程,它发生了怎样的变化,作用于哪些器官,也就能确定新药的临床应用多大剂量才是安全有效的。”但在那个一切为零的年代,要实现这个想法,谈何容易?

没有资金支持,没有参考资料,没有实验仪器,甚至连计算器都没有……就是在这样的条件下,他们硬着头皮“戳起了摊子”。

1968年起,在简陋的实验室里,刘昌孝组织3位科技人员开始了药物体内过程的研究―用数学模型和动力学参数表达药物在体内的动态变化。

“一开始就三五个人,后来七八个,是个真正的‘小’团队。”但团队小,力量却不小。他们用1年的时间,推动2个创新药物进入了临床试验;他们所建立的科学方法,也被证明能够为创新药物进入临床实验提供科学依据。这个小团队,开启了我国真正意义上的药代动力学研究历程,也建成了我国第一个药代动力学实验室。

经过不断积累,他们取得了药代动力学研究的第一个重要成果―血吸虫病治疗新药硝硫氰胺(药品研发代号7505),这是国内第一次将药代动力学应用于新药评价研究。

那是1975年,血吸虫病肆虐湖南、湖北、四川几省。当时最常用的治疗药物是锑剂,但动辄几百的高昂费用、长达一个月的治疗周期,以及对肝肾等脏器的毒副作用,都阻碍了它的大范围应用。

针对这一情况,他们锁定了新药硝硫氰胺,并通过药效学和药物动力学研究证实了它对治疗血吸虫病确实有效,不足则是毒副作用大。他们通过对药物代谢的研究,掌握药物与血吸虫、与人的关系。为了确定安全剂量,他们进行了大量的动物实验,逐步加量推断给药量的安全性和有效性,最终推荐一个临床可用的最安全同时又有效的剂量。

短短三年时间,他们就研发出了新药,提出了低剂量、短疗程、低费用的治疗方案,并把它推向临床―每天吃1次,连吃3天,总计0.3元根治血吸虫病。这一新药治疗方案推广后,先后完成了数十万例病例的治疗,节约了超亿元的医疗费用,在国内外引起了广泛影响。而硝硫氰胺的英文命名,由刘昌孝所创,国际上沿用至今。

总结体会,交流经验。抱着这样的想法,1973年起,刘昌孝开始将自己在药代动力学研究过程中的所学所想记录下来,最终形成了20多万字的药物代谢动力学专著,并于1980年出版。这本在“牛棚”里写出的作品,历经7年时间,才在“科学的春天”到来之后问世,成为我国第一本药物代谢动力学专著。后来,很多学生都要带着这本书出国留学,以此为帮助,足见其影响力。

国内第一个药代动力学实验室,第一个将药代动力学研究用于新药评价,第一本药代动力学专著……作为我国药代动力学的领头人和开拓者之一,刘昌孝引领并见证了中国药代动力学研究从无到有、从小到大的整个过程。

行业推手:做好产业发展的顶层设计

2003年,刘昌孝当选为中国工程院院士,成为“国家科技思想库”的成员。提建议、做参谋、完善行业顶层设计、悉心指导行业发展,是工程院院士的责任,刘昌孝兢兢业业实践着“thinktank(智囊团)”的任务。

我们应从全局角度考虑整个学科和行业的发展,应呼吁国家重视创新药物研究开发,应将企业实验室打造为医药产业创新的引擎,应利用现代科学技术推动中药现代化研究……刘昌孝是这样想的,也是这样做的。

不论是1980年具体筹备策划新药发展研讨会时,他以前瞻的眼光提出我国新药发展必须实行国际规范,提出建立我国GLp实验室、新药筛选中心、药代研究中心,实行药品专利等建议;还是1987年联合37位专家联名呼吁国家重视新药研究开发的献计献策行动,呼吁国家和整个行业对创新药物研究的重视,刘昌孝始终尽心竭力。

2000年,天津药物研究院由国有事业单位转制为科技型企业。2003年,刘昌孝所领导的实验室成为国内转制企业的首家药效动力学与药代动力学省部共建国家重点实验室,2010年该重点实验室又被批准建设为释药技术与药代动力学企业国家重点实验室。

多年来,研究院以企业国家重点实验室为引擎,自主建设了“重大新药创制”平台,形成了完善的新药研发体系。通过完善8个与创新药物研发相关的技术平台建设,研究院的新药集成创新能力显著提升,科技成果转化水平也有所提高,服务全国医药产业发展的能力也得以增强。

刘昌孝院士现为天津药物研究院的学术委员会主任和名誉院长,同时担任天津中医药大学中药学院院长。他一直提倡中药药代动力学的发展,一方面充分发挥我国传统医学的优势,另一方面也借助现代科学技术推动中药现代化的发展。在近10年间,他多次为天津、广东、辽宁、山东、安徽、广西等直辖市、省、自治区的生物医药发展提出过有价值的建议,曾得到张高丽同志、同志等的重视和肯定。

中药是一个复杂的系统,其药效都是其中多种化学成分相互协同或拮抗所产生的综合作用。正是其复杂性,导致中药的作用机制难以用现代科学技术阐述,这也成为中药现代化进程中的瓶颈之一。刘昌孝指出,药代动力学的出现,能够在一定程度上解决这一问题。

“通过整合体内外药代方法、生物信息学方法与系统生物学方法,以整体的观点出发建立中药药代动力学的试验和预测系统,充分考虑药材、组方、制剂、成分等多种因素以及中药特有的君臣佐使配伍规律,采用三维研究模式(包括化学指纹差异、药代动力学行为和药效,以及有效性和安全性三方面)、技术路线和中药药代动力学的试验和预测系统,研究中药活性成分在体内吸收、分布、代谢和排泄的动态变化规律。”刘昌孝解释道。

他于2008年提出了药代标示物的概念,并提出了成为药代标示物应满足的三个条件:一是存在于所研究的药物中或药物效应相关的代谢物,二是与药效作用相关,三是可以用现代分析方法检测并能体现时程浓度变化的物质。

同时,他还提倡应利用最新的代谢组学方法研究中药。代谢组学同样强调整体思想,利用它对中药的物质基础和作用机理、作用靶标、安全性、组方依据和配伍规律以及中药种质资源等进行研究,对于以现代科学方法认识中药,推动中药现代化发展具有重要的实用价值。

团队领袖:要把这个旗帜扛下去

“走进这个领域,完全是创新的需求。”刘昌孝在采访中多次强调,是国家对创新药物的需求,是产业对创新药物的需求,推动他一步步走到了今天。多年的研究过程中,刘昌孝也把这种创新精神传递给了团队中的每一个人。

他带出了一个有传承、有创新的团队。

“团队发展是一个历史性的过程,应该有传承。我们的实验记录非常齐全,50年前的东西现在也能拿出来,这是最基本的。”从更深层次来讲,团队的精神也在延续,“就算领导换了,只要历史的东西还在,灵魂还在,团队就能继续发展下去。”刘昌孝成竹在胸。而这多年的沉淀,也为这个团队的创新打下了坚实的基础。

就是这个团队,在50多年的发展历程中,从单位的实验室,成长为部省共建重点实验室,又建设成为国家重点实验室,它已经成为我国药代动力学研究领域的一面旗帜。仅在成为国家重点实验室至今的两年时间里,实验室就已负责完成了20余项国家一类创新药物的药代动力学系统评价,帮助近10个创新药物获得国家新药临床批件或国家新药证书,同时完成了4项国际新药药代动力学评价服务项目,充分显示出其国内领先、国际先进的实力。

刘昌孝说,一个团队要发展,要有梯度、有分工、有目标。对内,要和谐,有良好的管理制度协调运作,保证工作做得漂亮;对外,要有能拿得出去的本事,合作要有信誉。只有这样,才能“把这个旗帜扛下去”。

动物行为学研究篇8

【关键词】高中物理教学研究性学习

【中图分类号】G633.7【文献标识码】a【文章编号】1674-4772(2013)05-006-02

研究性学习的开展,也是当今教育改革的一个重点。在课堂教学中开展“研究性学习”,是研究性学习实施的落脚点。物理学科以实验为基础的特点,使其在课堂教学中开展研究性学习方面,具有得天独厚的先天优越性。那么,现有条件下,怎样在物理教学中开展研究性学习,充分发挥它的作用呢?我们在教学中进行了一些探索和尝试,有一些想法和体会愿意与大家共同交流。

一、研究性学习的特点

1.过程体现自主性。从选择课题,设计方案,开发利用资源到探索研究结论,都由学生自己操作,研究性学习充分体现了学生学习的自主性,强调学生的主动探索,主动发现和体验,为学生最大限度地发展创新思维和实践能力提供了空间。与以往课堂教学相比,教师由传统的管理者、解释者和评判者转变为合作者、协调者和服务者。在研究活动的整个过程中,学生是活动的主体,教师考虑更多的是怎样更好地给予指导和帮助,教给学生正确的研究策略和思维方法,设想学生在活动过程中可能遇到的困难和问题。由学生自主参与,选用适合的研究方法,得出自己的结论,从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力。

2.教学趋于开放性。研究性学习为学生创设十分宽松的学生环境,让学生享有充分的心理安全,无论是教学内容还是教学形式都体现了开放性。教学内容上天文地理、古今中外,只要是学生感兴趣的题目,并有一定的可行性,都可作为研究课题。教学空间是开放的。研究性重视强调理论联系实际,强调活动、体验的作用。学生学习的地点不再限于学校的教室、实验室和图书馆,很多时候是走出校门进行社会实践,实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。学习方法和思维方式是开放的。针对不同阶段的不同目标,选择与之适应的学习形式,许多课题需要综合运用多门学科的知识,学生运用各门学科知识分析和解决问题的能力增强了。收集信息的渠道是开放的。不再是以前单纯地从课本和有限的参考书上获取信息。

3.研究趋于综合性。研究性学习活动应从学生身边的事物或问题出发,形成跨越诸多学习领域的活动,以利于知识的融汇贯通和多角度、多层面地思考问题能力的形成。通过亲身的实践,使学生了解和关心社会,了解社会,了解和探索自然的奥秘并形成综合看待问题和解决问题的能力。

4.评价取向过程性。学生对物理的习惯反应是“会”与“不会”,物理教师对学生的试卷、作业则总以“对”与“错”来评判,而研究性学习评价更关心学习的过程,重要的是能否对所学知识有所选择、判断、解释、运用,从而有所发现。

5.活动要求全员性。研究性学习要面向全体学生,并充分考虑到学生的个性差异,尊重学生的兴趣爱好和选择,力求使每位学生都能得到发展,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神和合作技能。

二、如何在高中物理教学中开展研究性学习

(一)做好准备工作

1.介绍科学方法。要让学生能够自主顺利的开展研究性学习,必须掌握一些物理的研究方法,我们可以充分利用教材资源,新教材的编写注重了结论的得出过程和研究方法的介绍,并在课后阅读资料中介绍了一些科学的研究方法和科学家的研究历程,如微元法推导位移公式、用动力学方法测质量,伽利略对自由落体运动的研究,爱因斯坦谈伽利略的理想斜面实验等。教学中要注意引导学生学习、阅读。我们还可以通过指导学生翻阅科普书籍、物理杂志、甚至在互联网上查找相关物理资料等形式,让学生了解物理的研究方法,提高思维水平。

2.激发学习兴趣。物理学是前人在认识与探索自然的过程中通过总结、归纳、抽象、验证等思维环节而逐步建立,不断完善起来的一门自然基础科学。它对促进人类社会的进步、发展有卓越的贡献。通过知识竞赛,讲故事、看录像等形式使学生了解物理发展的历史,知晓一些物理学家的研究历程,基本观点,奇思妙想,重大发现等,让学生感悟物理的魅力和对人类进步的深刻影响力,以培养学生对物理的兴趣,产生自主学习的动力,激发开展研究的欲望。物理作为一门实验学科,演示实验,学生实验,课外趣味实验是激发学生学习兴趣的有效途径,也是开展研究的良好手段。物理还是一门实用的、与生产生活紧密联系的学科。例如,物理在能源开发利用,高性能材料的应用,信息通讯,航空航天等领域都有很重要的应用,给人们的生活带来了重大的变革。日食、月食、海市蜃楼等奇妙的自然现象也与物理的光学知识有关,这些无疑可以激发学生学习和研究物理的兴趣。

(二)做好选题工作

研究性学习活动中选题阶段是学习的起步环节,一个研究课题选题质量的高低将直接影响着课题研究成果的优劣甚至是研究成败的关键。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”因此,重视和加强对物理研究性学习活动中选题环节的指导,将有利于促进研究性学习课程的顺利实施,有利于提高研究性学习的活动成效。研究性学习的选题环节实际上是一个初步明确研究方向、研究目的、研究内容、研究方法和步骤的过程。在学科教学与研究性学习的整合中选题过程更是至关重要的环节。我们要把握好课题的来源才能充分发挥研究性学习在物理教学中的作用。

1.课题的来源。一是教材中提供的研究性课题。通过研究,学生不仅可以巩固学过的知识,加深对知识的理解还可以结合其它知识进行综合应用,拓展研究。二是教材中的某些选学内容。新教材中的选学内容,大纲要求作为知识的扩展内容学生了解即可,并且课文内容属于知识介绍、讲解类,又是与实际生活结合紧密,学生很感兴趣的部分,非常适合学生通过研究性学习的方式完成教学任务。三是教材中的某些必学内容。其实《离心现象及其应用》、《超声波和次声波》、《能源与环境》、《日光灯原理》、《电视和雷达》等内容都可以经过安排,调整作为研究课题开展研究性学习。四是课后阅读材料提供的资源。新教材的编写中加入了许多阅读资料,一些是当今的热点话题,一些是科技前沿发展情况的介绍,它们是课本知识的延伸,是学生们既感到很远又很渴望知道的内容,如黑洞,磁与生物,纳米技术,磁悬浮列车等。我们可以从中提炼有价值的研究课题。五是从日常生活中选取与物理有关的课题进行研究。如“指甲钳的杠杆原理”,“为什么轮船的头部要造成球形?”,“笔杆上的小孔有什么用?”,“水沸之前为什么会响?”,“飞机会被雷击吗?”,“日食月食的形成”等。这些都是学生身边的物理现象,是学生感兴趣的课题,更是学生有能力利用自己学习过的物理知识,经过研究可以解决的问题。这些研究课题很具有实际意义和价值。

2.课题选择的原则。在选题过程中一定要注意课题的价值性,明确性,创新性,可行性。其中可行性研究是选题环节应着重考虑的方面,选题的可行性一般指学校,家庭或社区能否提供学生课题研究的必要条件,具体有资料信息,实验设备,时间精力及经费等,还有开展研究的学生的知识能力水平,年龄特征是否适合该课题的研究。选题时禁忌课题题目过大,研究内容过于抽象,选题提出的依据不足。特别是在学生自主选题时,更容易出现此类问题,学生大多数从自己的兴趣爱好和个人主观感受出发,这就需要教师引导学生先做调查研究,找出确定研究课题的依据,然后将个人认知转化为问题,保障课题具有研究价值。在研究性学习应用于物理教学时还要注意以课本知识为依托。

研究性学习的选题过程是从产生研究动机到形成研究基本思路的过程。为了获得有价值的课题,学生们必须不断学习新知识,新理论,广泛摄取信息,还需要学生关注身边发生的物理现象,社会热点问题,在学习和实践中发现问题,产生解决问题的动机,然后,提出初步假设,并广泛查询资料,了解相关的研究成果,研究方法,进一步寻找理论、实践依据,分析研究的可行性,最后,经比较、分析、综合和抽象的思维过程明确具体的研究问题。所以选题过程实际是一个研究过程,它有助于提高学生的科学探究力,又是学生自我完善、提高的过程,更是研究性学习在物理学科教学中能否充分发挥作用的关键环节。

(三)课题研究的实施

研究方案在确定后,即可按计划分头进行研究

1.资料收集。查找文献资料是研究性学习的一个非常重要的内容。在研究中查得最多的是图书和期刊。

2.加工分析所收集的资料。加工分析所收集的资料是指剔除假材料,去掉相互重复、过时的资料;以研究任务为目的的来评价资料的可使用性,保留那些全面、完整、深刻和正确地阐明所要研究问题的一切有关资料,以及含有新观点、新材料的资料。在资料数量和类型很多的情况下,还应对这些资料进行分类编排,并编制目录索引。对准备利用的文献资料,必须对其可靠性进行鉴别和评价,对那些不完全可靠的或有待进一步明确的资料,则不予采用。

3.课题实施。各小组在研究过程中,根据计划既分工负责,又相互配合,体现分工与合作的统一。同时,各小组应进行社会调查研究,数据处理等。在整个研究过程中,指导教师既为研究小组内的成员提供咨询与研究指导,又要负责对整个研究过程的监控,及时对课题研究的偏差进行正确指引。由于这是一项以学生研究活动为中心的问题解决活动,指导教师的监控仅体现在依据各研究小组所制定的方案定期检查研究进展情况,掌握和了解各小组的研究活动情况,及时解决发生的偏差和失误。此外,指导教师还需检查各小组的阶段研究报告,以便根据实际情况指导学生调整研究计划。

4.撰写研究、工作报告和评价。各研究小组在按计划完成课题研究之后,需要写出课题研究报告和研究工作报告,前者详细叙述研究思路、研究过程与研究所取得的成果,后者则着重描述研究过程中所做的工作,以及参与课题研究的体会。

三、在高中物理中开展研究性学习的意义

在物理教学中实施研究性学习对促进学生对学习物理的兴趣和需要,激发学生的创造性思维,进而形成一种探究未知世界的积极态度具有重要的作用。研究性学习的实质就是通过主动地参与获得知识的过程,掌握认识和实践的各种能力。它不以取得现成的结论性知识为满足,而是在不断地研究中逐步掌握研究问题的科学方法和积极的态度。这在物理的学习和研究中是非常重要的。

1.切实地体现了教师的主导作用和充分地体现了学生的主体地位。学习过程中,学生始终是主体,老师是组织者,只提出问题,至于解决问题的方法、方法的可行性、方法的优劣等都由学生来完成。我们充分尊重学生,允许他们异想天开,探索不拘常规的方法。对他们提出的每一种方案都不妄加评论,而是引导他们用实验来验证。在研究性学习过程中,问题就是学生学习的重要载体,学生在解决问题的过程中会涉及多种知识,这些知识的选择、积累和运用完全以问题为中心,打破了教材的条条框框,可以充分挖掘学生的思维能力、想象能力、分析问题的能力以及动手能力等,从而激活他们的创新意识。这一过程中,教师不再仅仅是知识的传授者,首先教师是一位听众,要善于充分听取学生的意见;其次是一位与学生平等交流的领路人,要让学生从与教师的交流过程中,感到自己的成功,同时感知到自己应该努力的方向;第三才是一位评判者。在研究性学习过程中,绝大部分的时间,教师的引导作用体现在前两个角色的充分发挥上。

2.增强了课堂教学的开放性。研究性学习是把学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中。这种学习环境是开放的,课上与课下结合,校内与校外呼应,小组内与小组外互补;这种思维环境是开放的,学生在知识获取的思维过程中,不再仅仅是跟随教师对知识传授的思维设计,学生的思维过程,是建立在自己对问题的感性认识和初步的理性思维基础上的,同时在交流过程中,又接触到其他小组对问题的不同感性认识和不同的理性思维,当然,也有老师的思维启发,学生在研究性学习过程中,接触到的是一个多元化的思维环境。

3.增强了学生学习的兴趣。兴趣来源于学生对自己行为的绝对控制,并通过自己的行为获得了一定的内心满足。如果学生的行为是被动的,受制约的,那他们表现出的积极性就会远逊色于对自己的纵容。增强学生学习的兴趣,最好的方式就是让学生自己动手,设计并完成自己想要做的事情。研究性学习的开展,正好提供了学生自己动手的机会和条件。学生在研究性学习过程中,表现出了浓厚的学习兴趣。

[参考文献]

[1]普通高中“研究性学习”实施指南(试行)(中华人民共和国教育部).

动物行为学研究篇9

一、“桃花水母的发现与研究”的课题指导

⒈课题的确定及研究过程

在2008年9月2号学习人教版八年级生物《各种环境中的动物》中的第一节“水中生活的动物”时,我利用多媒体展示各种各样的水生动物,在展示腔肠动物时,我结合湖南台报道的衡阳桃花水母的情况和2007年在湖南怀化舞水河发现了桃花水母,着重介绍了淡水腔肠动物――桃花水母的珍贵性和现存的情况。下课后,有一个学生找到我,说最近在小区见过类似的动物,我感到很惊喜,并详细询问她发现的情况,第二天,她便采来了样本,我一看到样本便知道应该是珍贵的桃花水母。我没有直接告诉她答案,而是表扬了她善于观察的精神,并引导她们就此开展一项课题研究。这些是桃花水母吗?目前还没有在小区发现的记录,怎样确定这些“小精灵”的身份?这些“小精灵”是怎样来到这个“家”的,如果是桃花水母,我们能做些什么?于是学生带着这些问题开展了这一课题的研究。

如何确定这些“小精灵”的身份?在我的指导下,学生通过上网查阅,初步认定应该是珍贵的桃花水母,为了确定它们的真实身份,我启发并协助他们先后带上样本去请教环保局和水产局专家,最后我为他们请来了怀化学院生物学向教授,来到现场鉴定与指导。专家一致认定这就是被誉为“水中熊猫”的桃花水母。电视台报道后,很多人来到小区想一睹水母的容颜并采集,很多小学生来抓水母,那么该如何保护这一珍稀物种呢?目前还没有在同一个地方两次发现桃花水母的报道。这些“小精灵”明年还能否在这里出现?保护桃花水母就成了他们的一项使命,于是他们成立了保护小组,并联系了小区的门卫加入保护的行列,阻止人们来水池抓水母,同时保护这里的水生环境。能否让这些桃花水母有一个新的家?学生发现学校的南校区和这里的环境也差不多,是否可以将一些迁移到南校区的水池?于是学生将10多只桃花水母搬到了新的家园,希望它们能在这里“安家落户”。桃花水母为什么能在能这一水池中生长?我引导他们开展了一系列的研究:首先学生对水池内的环境进行了研究,一方面他们采集水样请怀化学院生物学向教授进行科学的测定,另一方面在学校进行一些简单的探究,如用显微镜测定观察水中的微小生物、测定水中的pH值、水体重金属的测定,同时调查居民了解水池环境状况。桃花水母还有哪些习性呢?他们在保护的同时进行了一系列的研究:每天记录气温,测定水温,观察和桃花水母早中晚的活动状况,在家中进行小实验探究光、水温对水母的影响,水温与水母的脉冲关系等。最后我引导学生完成了实验报告。

⒉课题的研究收获

学生在研究的过程中,收获了很多。他们了解了桃花水母的特点和习性,明白了保护生物多样性的途径,知道什么是“就地保护”和“迁地保护”。将近一个月的观察,养成了细心观察的好习惯,培养了学生的耐心与坚持,学会了科学的探究方法,学会了对照实验,培养了他们的科学的探究精神,小组成员相互合作,树立了团队协作精神。在调查、采访过程中,提高了语言表达能力,进一步提升了学生保护生态环境的意识。

二、如何结合生物教学开展科技活动、研究性学习

我们的主要做法是开设科技活动小组,指导学生开展课题研究。在这个过程中我们主要解决三大方面的问题:一是活动小组的组建,二是指导学生确定课题,三是教师对学生研究过程中的指导。

(1)活动小组的组建。我们成立活动小组,根据他们的兴趣、爱好、特长等让学生自行组织,然后上报老师。学生每学期自主选择参与一个课题,教师对学生开学选定的课题进行统计,并将表格打印张贴在教室,及时督促提醒学生开展研究;因为学生课题与生物教学进度有关,教师清楚学生小组的课题研究项目,能及时督促学生完成课题,并在相应的教学过程中,进行汇报、展示。每学期末,对学生的研究性成果,如小论文、小制作、学生制作的网页、课题进行评比,对做得比较好的,由学校领导在开学典礼上发奖,“榜样的力量是无穷的”,让学生学有榜样,调动学生的积极性。

(2)课题的确定。按照“让学生从生活走向生物学科,从生物学科走向生活”的理念,结合教学任务从教材中和教学中让选择一个自己感兴趣的、身边的、有价值的信息为研究线索寻找课题。让学生走出课堂,走向社会,走进自然,充分发挥社会“大课堂”的作用。我们的生物学科中隐藏着大量与我们的生活有关的题材值得我们去研究。例如:食品安全及营养问题、环保问题、健康问题等都是与我们的衣、食、住、行有关的生活问题。初中生物学的课程标准是倡导探究性学习,全面提高学生的生物科学素养,我们围绕这一思想来开发。如7年级上生物中重点内容是学会开展探究性实验,掌握植物学的有关知识,师生结合生物课程标准和7年级上册的内容开发校本课程,如结合“种子的萌发”,师生共同开发了“制作种子萌发的过程标本”“种子萌发自身条件探究”“种子萌发环境条件实验装置的改进”等课题,学生从用黄豆、绿豆种子探究种子的萌发条件到发豆芽菜的过程中得到启示,又开展“市场上花生芽的出售情况调查及花生芽的培育”“豆芽苗菜的培育”;为了更好地让学生开展好实验,学校专门将一块长满灌木的丛林开辟成了一个生物园地,同学们将其命名为“开心农场”,师生利用这一“开心农场”开展科学探究与实践活动,如栽种不同的蔬菜与花卉、为了解决蔬菜的肥料问题,同学们尝试了“化学肥料与有机肥料对植物生长的不同影响”,为了做到培育绿色有机蔬菜,同学们开展“自制有机肥”的研究。围绕“植物贴画”主题,同学们尝试了“用植物种子、果皮作画”“制作叶脉书签”“落花落叶不是无情物、用作贴画、书签更传情”等。学生不但制作了小的书签,还大胆地与室内装饰联系起来,制作了室内装饰画,倡导绿色装修。学生制作了大量的贴画、书签等进行义卖,学生的作品受到了热捧,他们将义卖所得的善款共742元全部交给了怀化市教师基金会捐助怀化贫困山区的同学。还开展了“采集和制作植物标本”“植物学具的制作”“参观怀化学院植物标本室”等多个课题活动,在学习植物的类群时,学生尝试调查校园植物种类,坚持用相机拍摄校园植物不同时期的照片,制作怀铁二中校园电子植物志,开发了“怀化铁二中校园电子植物之志”等课题。结合生物学科开展科技活动、研究性学习,有着得天独厚的优势。

(3)教师对学生研究过程中的指导。作为研究性学习的指导者、组织者和参与者,生物学科教师首先要有相当扎实的专业生物知识与生物实验技能,特别是社会热点所涉及到的环境保护、生物化学、生物技术、生物基础知识、生物史及生物展望等。

动物行为学研究篇10

摘要:凝聚态物理学作为物理学的一大分支,其研究前景十分广泛。凝聚态物理学是研究凝聚态物质的物理性质以及它们的微观结构的学科。其通过分析构成凝聚态物质的电子、离子、原子、分子的运动形态和运动规律,从而对凝聚态物质的物理性质进行认知。凝聚态物质是固体物理学的一个拓展方面,研究的物质的典型特征之一是其具有多种形态。同时,凝聚态物理学也为材料研究引入了新的体系。本文就目前凝聚态物理学发展情况,对其中的基本概念的产生、含义及其发展进行阐述。

关键词:凝聚态物理学;基本概念;特点阐述

凝聚态物理学的基本概念需根据物质世界的层次化进行阐述效果会更加明了。作为一门至今仍然拥有丰富生命力的研究学问,凝聚态物理学时时刻刻影响着我们生活的方方面面。例如,液态金属、溶胶、高分子聚合物等等物质的研究都和凝聚态物理学有着密不可分的联系。凝聚态物理学发展历史和其理论支撑,是对凝聚态物理学的基本概念进行阐述的基础。

一、凝聚态物理学发展历史

1、物质世界层次化

为了对凝聚态物理学基本概念进行阐述,首先就需要提到物质世界层次化的研究方式。纵观二十世纪的物理学发展,在二十世纪初,两大划时代的物理理论突破的出现,拉开了宇观物理学和微观物理学的探究序幕。两大理论即是相对论和量子论,相对论和量子理论是对传统物理学的质疑和挑战。其中,狭义相对论修正了经典物理学当中的电磁学和力学之间存在的矛盾;广义相对论则是为近代物理学当中的天体运行研究做出了巨大的贡献。量子论的建立正式拉开了现代物理学对于微观世界的研究,使得基于原子乃至更小系统的探究成为可能。现代物理学的研究方式正是基于这一种将物质世界进行分层的观点进行的,因为物理学当中的理论使用范围都有区别。例如,在宏观世界当中,牛顿力学成立;在微观世界当中,牛顿力学就难以支撑实验事实了。

2、凝聚B物理学的步步发展

从科学家开始探索微观世界开始,凝聚态物理学就悄然发展开来。科学家从原子物理出发,深入到原子核内外空间的研究,为了探索微观世界粒子的基本特性,建立了多代高能粒子加速器,使得近代微观物理学探索出中子、夸克、轻子类的微观粒子。同时,近代物理学的一条研究途径也是将原子物理作为基本主线。在这条研究主线当中,量子力学和统计物理学向结合,奠定了固定物理学的基础。固定物理学的逐渐发展扩大,演变为了凝聚态物理学。凝聚态物理学的研究发展从简单到复杂,从宏观到微观。其结合到其他学科(材料学、化学、生物学等)共同创新,取得了巨大成果。

二、凝聚态物理学的基本概念阐述

1、基本理论

凝聚态物理学基本概念中最重要的基础则是构建这门学科的理论支撑。其基本理论当中的核心即是量子物理和经典物理。根据凝聚态物理学的发展历史来看,量子物理理论推动了凝聚态物理学的发展,使其对众多实验研究成为可能。经典物理理论在凝聚态物理学中并非一无是处,仍在一些研究方面起着不可忽视的作用。两种理论知识在凝聚态物理学当中的应用都存在着自身的适用范围,下面对其进行比较说明。在中学物理中我们初步了解到,物质粒子具有二象性――粒子与波。在粒子的二象性当中,粒子所具有的波动性使得量子力学有别与经典力学。二者的适用范围的界限通常是一些临界温度、直径、场(电场、磁场)强等方面。

2、凝聚现象

凝聚态物理学的基础概念即是凝聚现象,然而凝聚现象在我们日常生活当中是随处可见的。大家都知道,气体可以凝结成固体或者是液体,液体和固体之间最明显的区别是液体的流动性。根据量子力学等理论分析,在某些临界温度附近,物质之间就发生凝聚现象。发生凝聚现象的物质往往具备一些新的物理性质。例如物质原有的沸点、导电性、光敏性等发生改变。

3、凝聚态物质的有序化

根据中学物理和化学的知识可知,物质反应在平衡状态时,其系统能量内能与熵等因素的影响。系统物质内能的上升使得系统趋于不稳定性,使得熵值增加。当温度下降时,凝聚态物质则趋于熵值下降和系统稳定,研究发现,凝聚态物质往往是某一种有序结构的物相。大量物质粒子所组成的系统表现出来的直观特征即是位置序,这也说明不同的粒子直接是存在着相互联系的。当然,也存在着粒子相互作用较弱的情况,其宏观表现即是粒子无序分布。在经典粒子系统当中,使得系统有序化的物理基础则是粒子和粒子之间的相互作用,这可当作是量子力学当中的一个问题处理。根据中学知识我们知道,在量子力学当中,物质粒子存在着位置不确定性和动量不确定性。根据上述进行总结,凝聚态物质是空间当中的凝聚体,而相对空间往往是分为两个方面。一方面是位置形态空间,另外的一方面是抽象的动量空间。凝聚态物质的有序化在这两个空间当中的存在形态极为丰富。

三、研究概念阐述

凝聚态物理学当中基本的研究概念在于以下几个方面。第一是固体电子论。对固定系统当中电子的行为研究是凝聚态物理学一直在努力的方向,按照电子行为的相互作用的大小,又将其分为三个小的区域。首先是弱关联区,这个区域的研究已经取得了巨大进展,也是构成半导体物理学的理论基础。其次是中等关联区域,主要研究对象包括的是一般的金属和强磁性的物质,其构成了磁铁学的物理基础。强关联区受能带理论发展的影响,目前其研究还有待开拓。第二是宏观量子态。宏观量子态研究当中对某些物质的超导现象的研究是一个重点,一些非常规的超导体研究也是目前科学家所努力的方向。第三是纳米结构与介观物理,凝聚态物理学对于一些简单物质的研究已经较为清楚。按照不同物质材料的结构尺度进行探究是凝聚态物理学研究的新方向之一,纳米结构和介观物理需要量子理论进行支撑,研究目的主要是为了获取材料和器件的复合体,同时创造出一些具有优良性能的物理材料。

四、总结

凝聚态物理学的理论基础是量子力学,目前量子力学的发展已经趋于完备。由于凝聚态物理学设计大量微观粒子的研究,其复杂程度较高,需要研究者从实验、计算、推演等方面开展研究。凝聚态物理学作为一门高新技术,其研究前景十分广阔。只要充分结合其他相关学科知识,加以探究,一定会取得更加丰硕的研究成果。

参考文献

[1]冯端,金国钧.凝聚态物理学中的基本概念[J].物理学进展,2000,20(1):1-21.