時(shí)間:2023-08-23 16:56:29
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇生命科學(xué)與生物科學(xué)范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
2中學(xué)生物教育中有關(guān)生命科學(xué)的內(nèi)容
在我們中學(xué)所學(xué)的生物教材中,其實(shí)很多內(nèi)容都是涉及到生命科學(xué)的。像課本中所提到生命的起源于發(fā)展,是有關(guān)動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)等方面的;像課本中有關(guān)細(xì)胞形態(tài)與組織構(gòu)成的相關(guān)內(nèi)容,是有關(guān)細(xì)胞學(xué)與組織學(xué)的;像課本中有關(guān)生物與環(huán)境的關(guān)系中講到的生物種群、群落與生態(tài)系統(tǒng),是有關(guān)種群生物學(xué)、生物環(huán)境學(xué)的;又如課本中提到的生物分子之間的相關(guān)反應(yīng),是有關(guān)分子生物學(xué)和生物化學(xué)的[3]……可以說,我們中學(xué)階段的所學(xué)的生物知識(shí),點(diǎn)點(diǎn)滴滴中都滲透著了生命科學(xué)的有關(guān)內(nèi)容。生命科學(xué)是現(xiàn)代社會(huì)人類的一次跨學(xué)科領(lǐng)域的一項(xiàng)偉大成就,那么如何將這項(xiàng)偉大的成就通過簡(jiǎn)明易懂的方式展示給普通大眾呢?我想聯(lián)系生活,聯(lián)系實(shí)際無疑是一種最佳途徑。我們常說轉(zhuǎn)基因工程、轉(zhuǎn)基因食品,那么什么是轉(zhuǎn)基因呢?其實(shí)也就是通過人工手段進(jìn)行的基因的重組。自從轉(zhuǎn)基因工程面向大眾,應(yīng)用生產(chǎn)生活中后,對(duì)其的利弊討論就一直不斷,近日來,人們對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆食用油就產(chǎn)生了深深的質(zhì)疑。有人說轉(zhuǎn)基因增加了致癌風(fēng)險(xiǎn),還以山東地區(qū)患癌率較少為證,指出當(dāng)?shù)厝耸秤酶嗟氖腔ㄉ?而轉(zhuǎn)基因花生較少,故而發(fā)病率少。但以饒毅博士為代表的另一些人則指出,轉(zhuǎn)基因作物在原則上是安全的。通過對(duì)社會(huì)時(shí)事的了解,我們就可以以轉(zhuǎn)基因食品為突破口,進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)基因的相關(guān)學(xué)習(xí),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)基因工程,認(rèn)識(shí)生命科學(xué)。同時(shí)我們也可以結(jié)合課本中有關(guān)基因的知識(shí)進(jìn)行縱深拓展,就像課本中所提的克隆技術(shù),試管技術(shù),其實(shí)也是與基因有關(guān)的,但二者之間的區(qū)別也是不容忽視的。由點(diǎn)到面,從橫向和縱向兩個(gè)角度進(jìn)行探討也將更有利于學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)。但通過上例,我們也應(yīng)該有一個(gè)認(rèn)識(shí),那就是生命科學(xué)在為人類提供了方便,帶來眾多益處的同時(shí),也為我們帶來了新的困擾,這就要求我們從正反兩個(gè)角度辯證的去看待生命科學(xué)。[4]
[中圖分類號(hào)] R34 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-7210(2008)09(b)-020-03
近代生物學(xué)研究主要是以分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)研究為主。研究方法皆采用典型的還原論方法。目前為止,還原論的研究已經(jīng)取得了大量的成就,在細(xì)胞甚至在分子層次對(duì)生物體都有了很具體的了解,但對(duì)生物體整體的行為卻很難給出系統(tǒng)、圓滿的解釋。生物科學(xué)還停留在實(shí)驗(yàn)科學(xué)的階段,沒有形成一套完整的理論來描述生物體如何在整體上實(shí)現(xiàn)其功能行為,這實(shí)際上是還停留在牛頓力學(xué)思想體系的簡(jiǎn)單系統(tǒng)的研究階段。但是生物體系統(tǒng)具有紛繁的復(fù)雜性[1,2]。盡管對(duì)一個(gè)復(fù)雜的生物系統(tǒng)來說,研究基因和蛋白質(zhì)是非常重要的,而且它將是我們系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ),但是僅僅這些尚不能充分揭示一個(gè)生物系統(tǒng)的全部信息。這種研究結(jié)果只限于解釋生物系統(tǒng)的微觀或局部現(xiàn)象,并不能解釋系統(tǒng)整體整合功能的來源,不能充分揭示一個(gè)生物系統(tǒng)的信息,且忽略了系統(tǒng)中各個(gè)層面的交互、支持、整合等作用,限制了生物學(xué)研究的發(fā)展。在這種現(xiàn)狀下,20世紀(jì)末人類基因組計(jì)劃完成后,生物學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家都在考慮一個(gè)問題:未來生物學(xué)研究的方向在哪里?為此學(xué)術(shù)界也不乏辯論。得出的共識(shí)是:生物學(xué)的發(fā)展未來主要面對(duì)如下問題:(1)如何弄清楚單一生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò),包括反應(yīng)分子之間的關(guān)系、反應(yīng)方式等;(2)如何研究生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系,包括量化生物學(xué)反應(yīng)及生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò);(3)如何利用計(jì)算機(jī)信息及生物工程技術(shù)進(jìn)行生物反應(yīng),生物反應(yīng)網(wǎng)絡(luò),乃至器官及生物體的重建。
早在1969年,Bertalanfy LV就提出了一般系統(tǒng)理論(general systems theory),他在文章中指出生物體是一個(gè)開放系統(tǒng),對(duì)其組成及生物學(xué)功能的深入研究最終需要借助于計(jì)算機(jī)和工程學(xué)等其他分支學(xué)科才能完成[3]。1999年,由Leroy Hood創(chuàng)立的系統(tǒng)生物學(xué)(systems biology)則是在以還原論為主流的現(xiàn)代生物學(xué)中反其道而行之,把這種以整體為研究對(duì)象的概念重新提出。他給系統(tǒng)生物學(xué)賦予了這樣的定義,系統(tǒng)生物學(xué)(systems biology)是研究一個(gè)生物系統(tǒng)中所有組成成分(基因、mRNA、蛋白質(zhì)等)的構(gòu)成,以及在特定條件下這些組分間的相互關(guān)系的學(xué)科。換言之,以往的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)僅關(guān)心基因和蛋白質(zhì)的個(gè)案,而系統(tǒng)生物學(xué)則要研究所有的基因、所有的蛋白質(zhì)、組分間的所有相互關(guān)系。顯然,系統(tǒng)生物學(xué)是以整體性研究為特征的一種大科學(xué),是生物學(xué)領(lǐng)域革命性的方法論。以胡德的觀點(diǎn),基因、蛋白質(zhì)以及環(huán)境之間不同層次的交互作用共同架構(gòu)了整個(gè)系統(tǒng)的完整功能。因此,用系統(tǒng)的方法來理解一個(gè)生物系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)成為并正在成為生物學(xué)研究方法的主流。利用系統(tǒng)的方法對(duì)其進(jìn)行解析,綜合分析觀察實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行系統(tǒng)分析。具體通過建立一定的數(shù)學(xué)模型,并利用其對(duì)真實(shí)生物系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)來驗(yàn)證模型的有效性,從而揭示出生物體系所蘊(yùn)涵的奧秘,這正是生物學(xué)研究方法的關(guān)鍵所在。
1 系統(tǒng)生物學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容
系統(tǒng)生物學(xué)主要研究實(shí)體系統(tǒng)(如生物個(gè)體、器官、組織和細(xì)胞)的建模與仿真、生化代謝途徑的動(dòng)態(tài)分析、各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的相互作用、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及疾病機(jī)制等[4,5]。
系統(tǒng)生物學(xué)的首要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述,即致力于對(duì)系統(tǒng)的分析與模式識(shí)別,包括對(duì)系統(tǒng)的元素與系統(tǒng)所處環(huán)境的定義,以及對(duì)系統(tǒng)元素之間的相互作用關(guān)系和環(huán)境與系統(tǒng)之間的相互作用的深入分析。具體如生物反應(yīng)中反應(yīng)成分之間的量的關(guān)系,空間位置,時(shí)間次序,反應(yīng)成分之間的因果關(guān)系,特別是反饋調(diào)節(jié)和變量控制等有關(guān)整個(gè)反應(yīng)體系的問題等。其次要對(duì)系統(tǒng)的演化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,包括對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特征、分岔行為、相圖等的分析。掌握了系統(tǒng)的基本演化機(jī)制,使系統(tǒng)具有目標(biāo)性和可操作性,使之按照我們所期望的方向演化,也有助于我們重新構(gòu)建或修復(fù)系統(tǒng),為組織工程學(xué)的組織設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。另外,系統(tǒng)科學(xué)對(duì)生物系統(tǒng)狀態(tài)的描述是分層次的,對(duì)不同層次進(jìn)行的描述可能是完全不同的;系統(tǒng)科學(xué)對(duì)系統(tǒng)演化機(jī)制的分析更強(qiáng)調(diào)整體與局部的關(guān)系,要分析子系統(tǒng)之間的作用如何形成系統(tǒng)整體的表現(xiàn)、功能,而且對(duì)系統(tǒng)整體的每一行為都要找出其與微觀層次的聯(lián)系。
系統(tǒng)生物學(xué)的研究包括兩方面的內(nèi)容。首先是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的取得,這主要包括提供生物數(shù)據(jù)的各種組學(xué)技術(shù)平臺(tái),其次是利用計(jì)算生物學(xué)建立生物模型。因此科學(xué)家把系統(tǒng)生物學(xué)分為“濕”的實(shí)驗(yàn)部分(實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究)和“干”的實(shí)驗(yàn)部分(計(jì)算機(jī)模擬和理論分析)。“濕”、“干”實(shí)驗(yàn)的完美整合才是真正的系統(tǒng)生物學(xué)。
系統(tǒng)生物學(xué)的技術(shù)平臺(tái)主要為各種組學(xué)研究。這些高通量的組學(xué)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成了系統(tǒng)生物學(xué)的技術(shù)平臺(tái)。提供建立模型所需的數(shù)據(jù),并辨識(shí)出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。其中包括基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、相互作用組學(xué)和表型組學(xué)計(jì)算生物學(xué)通過建模和理論探索。可以為生物系統(tǒng)的闡明和定量預(yù)測(cè)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。計(jì)算生物學(xué)包括數(shù)據(jù)開采和模擬分析。數(shù)據(jù)開采是從各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)和信息中抽取隱含其內(nèi)的規(guī)律并形成假說。模擬分析是用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證所形成的假說,并對(duì)擬進(jìn)行的體內(nèi)、體外生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)測(cè),最終形成可用于各種生物學(xué)研究和預(yù)測(cè)的虛擬系統(tǒng)。計(jì)算生物學(xué)涉及一些新的數(shù)學(xué)原理和運(yùn)算規(guī)則,需要物理和數(shù)學(xué)來研究生物學(xué)的最基本的原理,也需要計(jì)算科學(xué)、信息學(xué)、工程學(xué)等進(jìn)行生物工程重建和生物信息傳遞的研究。
2 系統(tǒng)生物學(xué)的研究思路及特點(diǎn)
系統(tǒng)生物學(xué)識(shí)別目標(biāo)生物系統(tǒng)中的各種因素,然后構(gòu)架一個(gè)系統(tǒng)模型,在其中賦予這個(gè)生物系統(tǒng)能動(dòng)性。在此模型中研究細(xì)胞、組織、器官和生物體整體水平,研究結(jié)構(gòu)和功能各異的各種分子及其相互作用,并通過計(jì)算生物學(xué)來定量描述和預(yù)測(cè)生物功能、表型和行為。系統(tǒng)生物學(xué)最大的特點(diǎn)即整合。這里的整合主要包括三重含義。首先,把系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素(DNA、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等)整合在一起進(jìn)行研究;其次,對(duì)于多細(xì)胞生物,系統(tǒng)生物學(xué)要實(shí)現(xiàn)從基因到細(xì)胞、到器官、到組織甚至是個(gè)體的各個(gè)層次的整合。第三,研究思路和方法的整合。經(jīng)典的分子生物學(xué)研究是一種垂直型的研究,即采用多種手段研究個(gè)別的基因和蛋白質(zhì)。而基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和其他各種“組學(xué)”則是水平型研究,即以單一的手段同時(shí)研究成千上萬個(gè)基因或蛋白質(zhì)。而系統(tǒng)生物學(xué)的特點(diǎn),則是要把水平型研究和垂直型研究整合起來,成為一種“三維”的研究[6]。
3 系統(tǒng)生物學(xué)的研究方法
系統(tǒng)生物學(xué)最重要的研究手段是干涉(perturbation)。系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展正是由于對(duì)生物系統(tǒng)的干擾手段不斷進(jìn)步促成的。干涉主要分為從上到下(top-down)或從下到上(bottom-up)兩種。從上到下,即由外至里,主要指在系統(tǒng)內(nèi)添加新的元素,觀察系統(tǒng)變化。例如,在系統(tǒng)中增加一個(gè)新的分子以阻斷某一反應(yīng)通路。而從下到上,即由內(nèi)到外,主要是改變系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的某些特征,從而改變整個(gè)系統(tǒng),如利用基因敲除,改變?cè)谛盘?hào)傳導(dǎo)通路中起重要作用的蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平[7]。
目前國(guó)際上系統(tǒng)生物學(xué)的研究方法根據(jù)所使用研究工具的不同可分為兩類:一類是實(shí)驗(yàn)性方法,一類是數(shù)學(xué)建模方法。實(shí)驗(yàn)性方法主要是通過進(jìn)行控制性的反復(fù)實(shí)驗(yàn)來理解系統(tǒng)[8,9]。首先明確要研究的系統(tǒng)以及所關(guān)注的系統(tǒng)現(xiàn)象或功能,鑒別系統(tǒng)中的所有主要元素,如DNA、mRNA、蛋白質(zhì)等,并收集所有可用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立一個(gè)描述性的初級(jí)模型(比如圖形的),用以解釋系統(tǒng)是如何通過這些元素及其之間的相互作用實(shí)現(xiàn)自身功能的。其次在控制其他條件不變的情況下,干擾系統(tǒng)中的某個(gè)元素,由此得到這種干擾情況下系統(tǒng)各種層次水平的一些數(shù)據(jù),同時(shí)收集系統(tǒng)狀態(tài)隨時(shí)變化的數(shù)據(jù),整合這些數(shù)據(jù)并與初級(jí)模型進(jìn)行比較,對(duì)模型與實(shí)際之間的不符之處通過提出各種假設(shè)來進(jìn)行解釋,同時(shí)修正模型。再設(shè)計(jì)不同的干擾,重復(fù)上面的步驟,直到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型相一致為止。
數(shù)學(xué)建模[10,11]方法在根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)在機(jī)制對(duì)系統(tǒng)建立動(dòng)力學(xué)模型,來定量描述系統(tǒng)各元素之間的相互作用,進(jìn)而預(yù)測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化結(jié)果。首先選定要研究的系統(tǒng),確定描述系統(tǒng)狀態(tài)的主要變量,以及系統(tǒng)內(nèi)部和外部環(huán)境中所有影響這些變量的重要因素。然后深入分析這些因素與狀態(tài)變量之間的因果關(guān)系,以及變量之間的相互作用方式,建立狀態(tài)變量的動(dòng)態(tài)演化模型。再利用數(shù)學(xué)工具對(duì)模型進(jìn)行求解或者定性定量分析,充分挖掘數(shù)學(xué)模型所反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化性質(zhì),給出可能的演化結(jié)果,從而對(duì)系統(tǒng)行為進(jìn)行預(yù)測(cè)。
4 當(dāng)代系統(tǒng)生物學(xué)研究熱點(diǎn)
基因表達(dá)、基因轉(zhuǎn)換開關(guān)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,以及系統(tǒng)出現(xiàn)疾病的機(jī)制分析等四個(gè)方面是目前系統(tǒng)生物學(xué)研究的主要陣地。
基因組醫(yī)學(xué)(genomic medicine)是以人類基因組為基礎(chǔ)的生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的革命。生命科學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合,將人類基因組研究成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用到臨床實(shí)踐中,是后基因組時(shí)代最重要的研究方向之一。人類基因組計(jì)劃從完成和多種疾病相關(guān)的基因研究發(fā)現(xiàn),迅速進(jìn)入到蛋白質(zhì)組學(xué)、染色體組和人類疾病基因的研究,通過單基因或復(fù)雜多基因疾病的相關(guān)基因研究和疾病易感因素分析,達(dá)到揭示基因與疾病的關(guān)系之目的;遺傳背景與環(huán)境因素綜合作用對(duì)疾病發(fā)生發(fā)展的影響;為疾病的診斷、預(yù)防和治療、預(yù)后和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供依據(jù)。基因組醫(yī)學(xué)將大大提高我們對(duì)健康和疾病狀態(tài)的分子基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)研制有效干預(yù)方法的能力。
后基因組(post-genome)的交叉學(xué)科研究是目前生命科學(xué)研究的前沿。交叉學(xué)科是一個(gè)新的研究領(lǐng)域,范圍非常廣闊,如基因組、蛋白質(zhì)組、轉(zhuǎn)錄組等等,從而出現(xiàn)許多新的交叉學(xué)科。
細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)的研究是當(dāng)前細(xì)胞生命活動(dòng)研究的重要課題。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白質(zhì)組學(xué)是功能蛋白質(zhì)組學(xué)的重要組成部分。系統(tǒng)地研究多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)間相互關(guān)系及其作用規(guī)律,細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路網(wǎng)絡(luò)化,其作用模式、通路、功能機(jī)制、調(diào)控多樣化,細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)、功能、途徑的異常在癌癥、心血管疾病、糖尿病和大多數(shù)疾病中起重要作用。對(duì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的了解,已成為創(chuàng)新藥物、防病治病的關(guān)鍵。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)不是一門單一學(xué)科,而是多種學(xué)科,如細(xì)胞學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)和藥理學(xué)等多學(xué)科的交叉學(xué)科。
5 現(xiàn)階段系統(tǒng)生物學(xué)存在的問題
目前的系統(tǒng)生物學(xué)研究還只是初步使用動(dòng)力學(xué)建模方法來定量描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化行為,這種方法對(duì)簡(jiǎn)單巨系統(tǒng)是適用的,但是在運(yùn)用到復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出很多的局限性,有很多問題就不能解決。生物體系統(tǒng)的復(fù)雜程度超乎我們的想象,現(xiàn)階段不宜研究整個(gè)生物體系統(tǒng),可以從研究“小系統(tǒng)”(生物體中具有一定功能、相對(duì)獨(dú)立的部分,將其看成一個(gè)“系統(tǒng)”)開始,當(dāng)然如何正確地分析這個(gè)小系統(tǒng)本身也不是件易事。
5.1現(xiàn)有技術(shù)水平的限制
著眼于整體的系統(tǒng)生物學(xué)對(duì)技術(shù)、儀器的依賴性大大超過傳統(tǒng)的分子生物學(xué)。高通量、大規(guī)模的基因組及蛋白質(zhì)組等的發(fā)展都是建立于新技術(shù)、新儀器出現(xiàn)基礎(chǔ)之上。就目前的技術(shù)水平來講,距系統(tǒng)生物學(xué)所要求達(dá)到的理想水平還相差很遠(yuǎn)。由于技術(shù)發(fā)展的不均衡造成了系統(tǒng)中各個(gè)水平上的研究不均衡。基因組和基因表達(dá)方面的研究已經(jīng)比較成熟,而在其他水平如蛋白質(zhì)、小分子代謝物等的研究仍處于起步階段。各種蛋白質(zhì)在數(shù)量上的巨大差異是全面分析低豐度蛋白質(zhì)的一大障礙。而低豐度蛋白往往是最重要的生物調(diào)節(jié)分子,如何加強(qiáng)對(duì)低豐度蛋白的高通量研究,將是對(duì)蛋白質(zhì)組應(yīng)用前景的重要保障。同樣,如何研究系統(tǒng)內(nèi)存在的非遺傳性分子即細(xì)胞中存在的成百上千的獨(dú)立的代謝底物及其他各種類型的大小分子,它們?cè)诨虮磉_(dá)、酶的構(gòu)象形成等方面有著重要作用。建立適當(dāng)?shù)姆椒▉硐到y(tǒng)檢測(cè)這些分子的變化是系統(tǒng)生物學(xué)能否發(fā)展的關(guān)鍵。
5.2分析水平的限制
系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了全面分析的復(fù)雜性。人類基因組計(jì)劃的實(shí)施提供了龐大的信息資源,已讓人眼花繚亂,而對(duì)于較核苷酸復(fù)雜得多的蛋白質(zhì)及代謝物等的分析將是更大的挑戰(zhàn)。如何系統(tǒng)而詳盡地為公共數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息加上注解,對(duì)這些復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和分析將成為系統(tǒng)生物學(xué)發(fā)展的瓶頸。
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一、辨析生命教育
與生物學(xué)結(jié)合的問題特征
生命教育融入生物學(xué)課堂的關(guān)鍵在于創(chuàng)新問題設(shè)計(jì),而創(chuàng)新問題設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是辨析生物學(xué)問題和生命教育與生物學(xué)融合的問題。下面以《生物體中的有機(jī)化合物》教學(xué)中圍繞蘋果素材設(shè)計(jì)的三個(gè)問題為例,說明辨析方法。
問題1:“蘋果中含有哪些生物組織的成分,用哪種方法可以檢驗(yàn)?”
問題2:“如果你的朋友患有糖尿病,他是否可以每天食用蘋果?”
問題3:“市售蘋果大多只有富士蘋果,難道中國(guó)原產(chǎn)的蘋果品種消失了?”
問題1關(guān)注的是生物學(xué)知識(shí)、技能的運(yùn)用,是單純的生物學(xué)內(nèi)容,可比喻為“原味蘋果”;問題2引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注糖尿病人生命健康,體現(xiàn)出生物學(xué)與生命教育結(jié)合,可比喻為“生命蘋果”;問題3表面上看沒有出現(xiàn)人的生存問題,但是它關(guān)注了現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)利益與未來物種多樣性減少之間的矛盾,涉及生命價(jià)值選擇,是生物學(xué)與生命教育高層次結(jié)合,可謂“生命的金蘋果”。
在生物學(xué)教學(xué)中,許多教師只關(guān)注 “原味蘋果”類型單純的生物學(xué)問題設(shè)計(jì),較少設(shè)計(jì)生命教育的問題,這是生物學(xué)普及中生命意義缺失的表現(xiàn)。創(chuàng)新問題設(shè)計(jì),將生命教育融入生物學(xué)課堂,就是要將生物學(xué)與人的生存、人的和諧發(fā)展結(jié)合起來,促使“學(xué)用結(jié)合”學(xué)習(xí)氛圍的形成。
生命教育與生物學(xué)相結(jié)合問題的主要特征有:(1)源于生物學(xué),涉及科學(xué)生命觀的價(jià)值。(2)關(guān)注人的生存與發(fā)展、身體與心理健康等內(nèi)容。(3)一般與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐、人類生活密切相關(guān)。(4)具有開放性特征。(5)學(xué)生樂于接受。
二、模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
生命教育與生物學(xué)結(jié)合的問題
生命教育的學(xué)科實(shí)施需要進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃,才能保證其實(shí)施的有效性。將生命教育與生物學(xué)結(jié)合,設(shè)計(jì)五個(gè)基本模塊,在整個(gè)生物學(xué)教學(xué)以及單元教學(xué)設(shè)計(jì)中,切實(shí)落實(shí)科學(xué)生命觀教育。模塊化設(shè)計(jì)見表1。
模塊化設(shè)計(jì)生命教育主題,并結(jié)合不同的主題建立有效的操作性指導(dǎo)策略,對(duì)于生命教育問題的設(shè)計(jì)起到了一定的規(guī)定性作用,有如渠和水的關(guān)系,順勢(shì)而成。如在《生物體對(duì)信息的傳遞和調(diào)節(jié)》單元教學(xué)中設(shè)計(jì)一組問題,分別針對(duì)上述五個(gè)模塊的生命教育實(shí)施。
第一節(jié)動(dòng)物對(duì)外界信息的獲取,依據(jù)模塊2“模型―分析―生命規(guī)律”教學(xué)策略,設(shè)計(jì)疼痛模型的問題,引導(dǎo)學(xué)生感悟生命的自我調(diào)節(jié)的神奇功能,分享關(guān)于疼痛和止痛的經(jīng)驗(yàn)。如設(shè)計(jì)出下列問題,啟發(fā)學(xué)生理解生命中生老病死歷程中的病痛。“疼痛的感覺是怎樣的?”“痛覺是在手上還是在大腦皮層?”“痛覺是如何保護(hù)你的?”“你何時(shí)需要去痛片止痛?”“你有過幫助別人解除疼痛的經(jīng)歷嗎?”
第二節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié),依據(jù)模塊1“操作性活動(dòng)―生命體驗(yàn)”安排學(xué)生做原地跳步運(yùn)動(dòng),測(cè)試跳步前后的脈搏變化。僅僅幾分鐘的時(shí)間,學(xué)生體驗(yàn)到運(yùn)動(dòng)前后身體狀況的改變,以及自我調(diào)節(jié)功能的真實(shí)存在。設(shè)計(jì)出“你做了什么”,“身體在跳步前后有哪些變化”,“身體自動(dòng)調(diào)節(jié)是如何發(fā)生的”,“你認(rèn)為運(yùn)動(dòng)一定能鍛煉身體嗎”等問題,推動(dòng)學(xué)生感悟生命機(jī)制。
第三節(jié)觀察牛蛙的脊髓反射現(xiàn)象教學(xué)中,需要將活的牛蛙剪掉頭部,若處理不當(dāng)可能引起不良作用,有些學(xué)生不忍操作,有些學(xué)生卻無視生命。依據(jù)模塊3“案例―互動(dòng)―行動(dòng)規(guī)范”策略設(shè)計(jì)問題,“你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用應(yīng)當(dāng)有怎樣的規(guī)范”?第四節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)中信息的傳遞和調(diào)節(jié)的教學(xué)中,突出“中國(guó)第一個(gè)發(fā)現(xiàn)激素的科學(xué)家林可勝”的偉大貢獻(xiàn),依據(jù)模塊5“人物貢獻(xiàn)―感悟生命價(jià)值”提出“中國(guó)科學(xué)家應(yīng)該有怎樣的生命價(jià)值”?第五節(jié)動(dòng)物體的細(xì)胞識(shí)別教學(xué)中,依據(jù)“問題―探究―建議”策略,讓學(xué)生探究“環(huán)境中信號(hào)物質(zhì)對(duì)人體的影響”,學(xué)生設(shè)計(jì)出“何以對(duì)人體造成深度危害”,“環(huán)境激素的來源及人體正常功能的干擾作用”等問題。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)單元生命教育問題,保證了將情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)分步落實(shí)。
我國(guó)是一個(gè)生物資源大國(guó),有著豐富的動(dòng)植物和微生物資源和廣闊的市場(chǎng)需求,同時(shí)我國(guó)還是一個(gè)人口大國(guó),這就為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了必須的條件。以醫(yī)藥行業(yè)為例,最近一些年,惡性腫瘤、心腦血管疾病等高發(fā)病都嚴(yán)重威脅著我們正常的生活水平,影響著老年人的生活質(zhì)量,而這些病目前還沒有有效的治療手段。因此,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基因治療、肝細(xì)胞治療和生物芯片等治療技術(shù)就顯得尤為重要。
經(jīng)過我國(guó)多年的不懈努力,我們?cè)谏茖W(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的工作基礎(chǔ)。從1965年我國(guó)在世界上首次人工合成牛胰島素到參與國(guó)際人類基因組計(jì)劃;從基因工程藥物和疫苗的研制生產(chǎn),在生物制藥領(lǐng)域我們?nèi)〉昧祟H為豐碩的成果。另外,生物技術(shù)的研發(fā),對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)也具有相當(dāng)?shù)淖饔谩1热缢镜碾s交技術(shù)解決了世界關(guān)注的糧食難題。所以,總體來說,我國(guó)目前在生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域是有一定影響力的,而且多年的累積,也讓我們有了沖擊國(guó)際前沿的實(shí)力和技術(shù)。
一、我國(guó)在發(fā)展生命科學(xué)和生物技術(shù)的現(xiàn)狀分析
我國(guó)生命科學(xué)起源于醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)的方面。在上個(gè)世紀(jì)50年代前后我國(guó)成立了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及神經(jīng)科學(xué)等研究機(jī)構(gòu)。70年代的時(shí)候,我們已經(jīng)具備了相對(duì)比較完整的現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的科研體系。截止目前為止,我國(guó)已經(jīng)形成了四足鼎立的局面,代表著生物技術(shù)和生命科學(xué)研究的四大基地已經(jīng)形成規(guī)模:北京基地(著眼于農(nóng)業(yè)和環(huán)境的研究),上海基地(人口和健康的研究),西南基地(生物多樣性研究),武漢基地(水生生物和病毒學(xué)研究)。
現(xiàn)階段我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容包括基因組和蛋白質(zhì)組學(xué),重大疾病相關(guān)基因的識(shí)別和克隆,分子生物學(xué)和生物花絮額,細(xì)胞學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等等。在國(guó)際上,我國(guó)的科學(xué)家也承擔(dān)了1%的人類基因組的測(cè)序,而且我國(guó)在發(fā)展中國(guó)家唯一一個(gè)加入人類基因組測(cè)序的國(guó)家,這也從側(cè)面反映出我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)力。科學(xué)家克隆了功能新基因的全長(zhǎng)cDNA有800多條,已經(jīng)申請(qǐng)了一批國(guó)內(nèi)外專利。
近年來,我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域的生物化學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)等方面取得了比較突出的科研成果。受生物科學(xué)發(fā)展的帶動(dòng),生物技術(shù)也取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步,比如,在醫(yī)藥生物領(lǐng)域,我國(guó)的基因工程藥物已經(jīng)有近二十種上市的產(chǎn)品,有二十多中種藥物已經(jīng)進(jìn)入一、二期臨床使用,處于臨床試驗(yàn)的也有近四十種。產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率也顯著提高。
目前在國(guó)際上銷量最大的醫(yī)藥品種,前十位當(dāng)中我們能夠自主研發(fā)生產(chǎn)八種,這說明我國(guó)的生物科技藥物已經(jīng)具備了自主研發(fā)的能力。在農(nóng)業(yè)方面,植物基因工程的研究和雜交水稻的研究以及農(nóng)業(yè)微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推進(jìn)了我國(guó)甚至是全世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的前進(jìn)。
生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展在我國(guó)雖然取得了很大的成就,但是改變不了的一點(diǎn)是我國(guó)的基本國(guó)情。我國(guó)是一個(gè)擁有13億人口的大國(guó),所以,在人口和健康領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展領(lǐng)域都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。一些危害人類健康的疾病都已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。農(nóng)業(yè)發(fā)展在效益和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國(guó)家也還有一定的差距,所以,這些問題都反映了我國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)都還處于相對(duì)較早的階段,都需要我們向更高層次發(fā)展。
二、生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的相應(yīng)對(duì)策
要提高生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,我們就必須樹立把握機(jī)遇的意識(shí),要認(rèn)識(shí)到這兩者將對(duì)我們今后的生活產(chǎn)生什么樣的影響和作用。生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展關(guān)系民生,關(guān)系國(guó)家根本利益,甚至有時(shí)候能左右一個(gè)國(guó)家在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的主動(dòng)權(quán),所以,我們必須充分認(rèn)識(shí)到我們自身的優(yōu)勢(shì)和不足,明確我們今后生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
要切實(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究,將基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等學(xué)科及其相關(guān)的新理論、新方法的放到首要的位置來抓。其次,我們花大力氣來研發(fā)更新農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺(tái),改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生態(tài)格局,促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)多元化經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)。對(duì)于先進(jìn)的科技成果,我們要積極推進(jìn)其應(yīng)用和轉(zhuǎn)化,要通過培育一批生物技術(shù)企業(yè)來提高我們的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。
要盡一切可能,切實(shí)加強(qiáng)生物資源的保護(hù)和開發(fā)利用,健全法律和法規(guī)體系,推動(dòng)生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的具體措施。1,通過保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)來實(shí)現(xiàn)專利戰(zhàn)略,只有這樣我們才能在產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中掌控主動(dòng)權(quán),2,加速生命科學(xué)和生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),使其和國(guó)際接軌,最大限度地提高其效益。3,培養(yǎng)行業(yè)的龍頭企業(yè),使他們?cè)谑袌?chǎng)開發(fā)和經(jīng)營(yíng)方面都能夠順風(fēng)順?biāo)?,大力發(fā)展生命科學(xué)和生物技術(shù)的同時(shí),還要建立和完善生物安全評(píng)價(jià)保障制度,將對(duì)其保障不是一紙空文。既要讓生命科學(xué)和生物科技給經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活帶來好處,同時(shí)也要在關(guān)注生物安全方面所引起的新問題。5,通過加強(qiáng)和國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家質(zhì)檢的合作和交流,開拓我們?cè)趪?guó)際市場(chǎng)上的合作渠道和發(fā)展空間,以此實(shí)現(xiàn)和世界先進(jìn)技術(shù)共同發(fā)展的目的,最終造福于民。
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高考生物學(xué)科命題充分體現(xiàn)考試大綱的要求,以考查學(xué)科主干知識(shí)為主,重視能力和素質(zhì)考查。從歷年生物學(xué)高考的情況來看,高考命題以能力立意為主,試題的覆蓋面較廣,生物的新陳代謝、遺傳和變異兩章仍是考查的重點(diǎn)。
要求學(xué)生能應(yīng)用學(xué)過的知識(shí)和專業(yè)術(shù)語,正確闡述基本的生物學(xué)現(xiàn)象、概念、方法和原理;理解、分析生物學(xué)中以圖表、圖解等表達(dá)的內(nèi)容和意義,并能用圖表等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果;理解生物體的結(jié)構(gòu)和功能、部分與整體及生物與環(huán)境的關(guān)系,并能運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)解釋和解決生物個(gè)體、環(huán)境和社會(huì)生活中的某些生物學(xué)問題;理解所學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括實(shí)驗(yàn)原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)的操作技能;了解生命科學(xué)發(fā)展中的重大熱點(diǎn)問題及其對(duì)科學(xué)和社會(huì)發(fā)展的影響和意義。
另外,生物科高考還適度體現(xiàn)“提高生物科學(xué)素養(yǎng),面向全體學(xué)生,倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系”的學(xué)科理念。
二、生物學(xué)科高考備考策略
1.夯實(shí)“三基”,重視基(下轉(zhuǎn)第237頁)(上接第236頁)礎(chǔ)是生物學(xué)高考備考的根本策略。“三基”是指基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。只有基本概念清楚、基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)完整、基本技能扎實(shí)熟練,學(xué)生的各種能力才能形成和發(fā)展。
2.培養(yǎng)能力,突出能力訓(xùn)練的策略是高考備考的制勝策略。培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方式和思維習(xí)慣,生物學(xué)知識(shí)包括知識(shí)本身和發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程。知識(shí)發(fā)現(xiàn)過程有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維方式和思維習(xí)慣。
3.指導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。緊密聯(lián)系實(shí)際,重視實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)。目前高考非常重視實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等的考查。
一、創(chuàng)設(shè)平等、民主、和諧的教學(xué)氛圍
盧梭說過:“只有成為學(xué)生的知心朋友,才能做一名真正的教師。” 所以,我們要給學(xué)生以親切感,使課堂充滿溫馨的氣氛,讓學(xué)生感到教師可親、可敬,從而愿意與我們合作。我們?cè)诮虒W(xué)中要多肯定學(xué)生、少否定或盡量不否定學(xué)生,哪怕學(xué)生取得了一點(diǎn)點(diǎn)成績(jī),也不要放過表揚(yáng)的機(jī)會(huì),不斷增強(qiáng)學(xué)生的成就感和自信心,努力創(chuàng)造一種輕松愉快、熱情洋溢、生動(dòng)活潑的課堂氣氛。
二、良好的開端是成功的一半
良好的課堂教學(xué)氛圍的創(chuàng)設(shè)往往取決于一堂課的起始和導(dǎo)入環(huán)節(jié),它猶如社戲中的一套開場(chǎng)鑼鼓,又像長(zhǎng)劇的序幕和交響樂的序曲,新課一開始就把學(xué)生的“心”緊緊抓住,使之進(jìn)入學(xué)習(xí)新課的最佳精神狀態(tài)。
三、讓現(xiàn)代教育技術(shù)為物理教學(xué)推波助瀾
電教媒體聲像兼?zhèn)洹D文并茂,具有強(qiáng)烈的感染力和震撼力,其效果顯然是靠單純的語言講授所無法達(dá)到的。例如,學(xué)習(xí)初三物理《分子熱運(yùn)動(dòng)》時(shí),可將這些不易弄清楚的內(nèi)容,采用動(dòng)畫模擬的方式,變抽象為具體,圖文并茂地展現(xiàn)在學(xué)生的面前,讓學(xué)生自己去體會(huì)、去感受,使物理課堂煥發(fā)生命的活力。
四、讓物理教學(xué)源于生活、用于生活
【關(guān)鍵詞】娛樂化 cartoon time板塊 小學(xué)英語課堂
一、“娛樂化”教學(xué)法的背景
課堂教學(xué)是教師教授學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的一種形式,在過去傳統(tǒng)的教學(xué)過程中更多注重的是教師的教,但這樣傳統(tǒng)式的教學(xué)方法很大忽略了學(xué)生自學(xué)的能力,但在今天新課標(biāo)中,課堂教學(xué)更多體現(xiàn)了學(xué)生的重要性,教師少說,學(xué)生多說。所以,老舊的教學(xué)方式就已經(jīng)不適用于現(xiàn)在的小學(xué)英語課堂,取而代之的應(yīng)該是新穎的教學(xué)方式。英語本身屬于西方語言,所以小學(xué)英語課堂應(yīng)該是活潑生動(dòng)有樂趣的課堂。“娛樂化”教學(xué)法的開展相信會(huì)讓英語課堂更加耀眼。在我看來,“娛樂化”教學(xué)法的背景有三個(gè)方面。
1.課程改革綱要的實(shí)施。2001年7月義務(wù)教育基礎(chǔ)課程教育課程改革綱要的實(shí)施,在新的課程改革綱要中明確指出要構(gòu)建以學(xué)生為主的課堂,更注重于學(xué)生在課堂的活動(dòng)和體驗(yàn)性,培養(yǎng)學(xué)生的自主性和積極性。在傳統(tǒng)的教學(xué)中是以教師為主體對(duì)學(xué)生傳授知識(shí),而在新課程改革的要求下,教師都要反思并且改變自己的教學(xué)方式。“娛樂化”教學(xué)法的引入讓課堂氣氛更加活躍了,學(xué)生更加積極參與課堂。
2.多媒體網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與普及。近十年間,多媒體網(wǎng)絡(luò)得到了日新月異的發(fā)展,電腦網(wǎng)絡(luò)和多媒體都廣泛的被運(yùn)用到課堂教學(xué)中,讓教師的教學(xué)方法,課堂活動(dòng)都發(fā)生了改變,對(duì)于學(xué)生而言,傳統(tǒng)的教學(xué)課堂方式、教學(xué)手段都不足以吸引學(xué)生的視線,而改變后的課堂增加了趣味性和“娛樂化”,為課堂增添樂趣的同時(shí)也催生了“娛樂化”教學(xué)法。
3.“娛樂化”時(shí)代的影響。當(dāng)今時(shí)代屬于“娛樂化”時(shí)代,很多東西與娛樂相關(guān),“娛樂化”在我們生活的方方面面,因此課堂的“娛樂化”越來越明顯,受到了生活的“娛樂化”影響。課堂教學(xué)的“娛樂化”越來越受到教師與學(xué)生的喜愛。
二、“娛樂化”教學(xué)法的開展
1.試析Cartoon time板塊。譯林版小學(xué)牛津英語教材中每個(gè)單元都有好幾個(gè)板塊組成,其中Story time、Fun time、Cartoon time和Checkout time是固定板塊。其他的板塊是根據(jù)學(xué)生不同年齡段和學(xué)習(xí)能力而定的。其中的Story time板塊和Cartoon time板塊基本都是以故事呈現(xiàn),趣味性較強(qiáng),也是較為重要的板塊。Cartoon time板塊是屬于趣味性閱讀拓展板塊,通過不同的卡通人物,描述一些符合學(xué)生年齡特點(diǎn)的趣味幽默故事,學(xué)生尤為喜歡這個(gè)版塊。教師在Cartoon time板塊的教學(xué)中可以通過娛樂化的教學(xué)思維,幫助學(xué)生加強(qiáng)語言知識(shí)、語言技能的提升,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力。學(xué)生在該板塊中不僅可以閱讀到趣味故事,還可以發(fā)散思維進(jìn)行表演,這也為教師的課堂教學(xué)提供了多種需求。那么,在教學(xué)實(shí)踐中,我們?cè)撊绾伟选皧蕵坊苯虒W(xué)法更好地融入并且體現(xiàn)到Cartoon time板塊中,從而使課堂的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)更加有趣呢?
2.“娛樂化”教學(xué)法的實(shí)施。
(1)插圖教學(xué)型。這是cartoon time板塊中最傳統(tǒng)的類型,在趣味故事的情境中加入一些簡(jiǎn)單的句型及對(duì)話。可將掛圖呈現(xiàn)在黑板上,如:在教學(xué)譯林新版牛津小學(xué)英語五下Unit2 How do you come to school?(cartoon time)時(shí),教師出示掛圖,學(xué)生可以根據(jù)教本或者自由發(fā)揮想象改編對(duì)話:
Bobby:Dad,can I go to school by bike?
Bobby’father:No,you can’t.
Bobby:Why?
Bobby’father:Because you’re too young.
Bobby’father:How does Sam go to school?
Bobby:He goes to school by bike.
Bobby’father:Really?
Bobby:Yes,but he always sits in the basket.
然后W生根據(jù)對(duì)話內(nèi)容自己發(fā)揮想象,并以小組為單位,組長(zhǎng)嘗試帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)。學(xué)生將趣味故事加上自己的自主能力,將枯燥乏味的句型變得更加生動(dòng)些,學(xué)生不僅可以用自己的語言進(jìn)行表達(dá),而且更好的學(xué)會(huì)了小組合作的精神。
(2)故事表演型。這是教材中最常見的一種類型,它以趣味故事為載體,通過表演的形式呈現(xiàn)出cartoon time的故事情節(jié)。如:在教學(xué)譯林新版牛津小學(xué)英語五下Unit1 Cinderella的cartoon time板塊時(shí),學(xué)生可以根據(jù)人物特點(diǎn)發(fā)揮想象進(jìn)行表演。
以下是某小組表演的改編對(duì)話內(nèi)容:
Bobby:Do you have any snacks?I’m hungry.
Sam:No,I don’t.
Sam:Hurry up,Bobby.We are late.
Bobby:Look!There are some mushrooms.We can eat them.
Sam:That’great.(開始吃)
Bobby:Oh,I think we must go to hospital.
表演會(huì)使這個(gè)版塊不再枯燥乏味,不再只是背單詞、學(xué)句型,而是參照學(xué)生的心理特點(diǎn),讓學(xué)生在表演中學(xué)英語、理解英語。你一言,我一語,學(xué)生可以發(fā)揮想象改變故事的內(nèi)容,把趣味故事展現(xiàn)的淋漓盡致。在表演的過程中,學(xué)生對(duì)角色的理解和體會(huì),都可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣,從多種角度去體現(xiàn)學(xué)生的情感價(jià)值觀。
(3)小組匯報(bào)型。小組合作是英語學(xué)習(xí)中是一種體現(xiàn)學(xué)生合作能力的方式,同樣適用于在cartoon time板塊教學(xué)中,通過學(xué)生合作讓學(xué)生發(fā)揮自己的獨(dú)立空間,并且能夠鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作能力。在教學(xué)譯林新版牛津小學(xué)英語五下Unit3 Asking the way的cartoon time板塊時(shí),教師可將學(xué)生分成若干小組,每組定一個(gè)組長(zhǎng),進(jìn)行小組匯報(bào)學(xué)習(xí),最終教師評(píng)選出最佳小組小明星獎(jiǎng)。
首先教師先運(yùn)用課件中的人物進(jìn)行對(duì)話示范:
T:How do we get to City Cinema?
Tina:We can go by bus.
T:We can’t get on the bus,Tina!The bus is full.
Tina:OK.Let’s go to the cinema by taxi.
示范結(jié)束后,教師將學(xué)生分好小組,小組內(nèi)進(jìn)行自主學(xué)習(xí),把所學(xué)的新知?jiǎng)澇鰜恚M長(zhǎng)帶領(lǐng)組員共同學(xué)習(xí),這樣的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生可以將自己的知識(shí)與書本上的知識(shí)相結(jié)合,這樣更貼近生活,給學(xué)生自,不再是教師教學(xué)生,而是學(xué)生教學(xué)生,一種新的教學(xué)方式更加能體現(xiàn)了學(xué)習(xí)英語的“娛樂化”,整個(gè)教學(xué)過程便成了學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn),互動(dòng)生成的過程。
(4)游戲鞏固型。喜愛游戲是孩子的天性,同樣也符合小學(xué)生的心理特點(diǎn)。因此,在譯林版牛津小學(xué)英語教材中,cartoon time板塊也可以穿插著游戲的方法。課堂上游戲的加入,可以使學(xué)生注意力更集中,課堂氣氛更活躍。如:教學(xué)譯林版牛津小學(xué)英語Unit5 Helping our parents中cartoon time板塊教學(xué)時(shí),教師可以在教學(xué)過程中穿插一個(gè)游戲環(huán)節(jié)。
課前,教師可以讓學(xué)生制作pest、ladybird等一些單詞的圖畫,教師在課上先示范,翻出一張卡片,抽一個(gè)同學(xué)上臺(tái),展示給這個(gè)同學(xué)看,然后由這個(gè)同學(xué)進(jìn)行表演,坐在底下的同學(xué)來猜看他表演的是什么,而且表演的同學(xué)只能做動(dòng)作不能說話,猜出來的同學(xué)有獎(jiǎng)勵(lì)。示范結(jié)束后,可以由同學(xué)和同學(xué)之間進(jìn)行游戲。這樣的游戲環(huán)節(jié),把原本單一呆板的課堂變得更加活潑有趣,孩子也在游戲中將所學(xué)習(xí)的單詞進(jìn)行了鞏固,這正是游戲鞏固型的魅力所在。
(5)朗讀展示型。在cartoon time板塊中,表演是一大精彩的亮點(diǎn),但朗讀的好也同樣多姿多彩,無論是分角色朗讀還是學(xué)生當(dāng)小老師帶讀等,都可以激發(fā)學(xué)生朗讀的興趣。cartoon time板塊本身就屬于語言表達(dá)活動(dòng),教師可以巧妙的設(shè)計(jì)“小小朗誦家”的環(huán)節(jié),讓學(xué)生在激動(dòng)踴躍的狀態(tài)下去學(xué)習(xí)。如:教師教授完新知后,開始讓孩子朗讀,可以先打破跟讀光盤的形式,加入一些新的方式,W生帶讀、開火車、男生女生比賽、學(xué)生配音等方式,讓學(xué)生自主挑選自己喜愛的方式參加“小小朗誦家”比賽,教師這個(gè)時(shí)候就要在課堂上充當(dāng)指導(dǎo)者和傾聽者,并且及時(shí)給予學(xué)生評(píng)價(jià),有錯(cuò)誤及時(shí)糾正。最終公平公正的評(píng)選出班級(jí)的“小小朗誦者”。這樣的學(xué)習(xí)方式為學(xué)生創(chuàng)造了展示自己的空間,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己的價(jià)值所在,激發(fā)學(xué)生的參與熱情,
關(guān)鍵詞 化學(xué)觀 化學(xué)學(xué)科特色 生命活動(dòng) 蛋白質(zhì) 葡萄糖
1 教材分析和教學(xué)理念
蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題五“生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)”是由2個(gè)單元組成的,重點(diǎn)介紹了糖類、油脂、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì),與人類的生命活動(dòng)密切相關(guān)。由于這部分內(nèi)容與生物學(xué)科交叉,如果教師沒有作好處理,會(huì)讓學(xué)生感覺有重復(fù)之嫌,故如何在這個(gè)章節(jié)中突顯化學(xué)的研究手段、化學(xué)的思維方式、化學(xué)的關(guān)注焦點(diǎn),從而體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特色,揭示“化學(xué)觀”,就顯得格外重要。
在新課程背景下,專家和教師們都越來越關(guān)注“觀念教學(xué)”。“化學(xué)觀”是居于學(xué)科中心,具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法。“觀念教學(xué)”有利于培養(yǎng)學(xué)生深層理解力和學(xué)科素養(yǎng),使現(xiàn)在的學(xué)生、未來的公民具備并長(zhǎng)久地運(yùn)用化學(xué)這一“科學(xué)工具”。專題五的教材內(nèi)容充分體現(xiàn)了化學(xué)中的“元素觀”“分類觀”“變化觀”和“實(shí)驗(yàn)研究觀”,是教師進(jìn)行化學(xué)觀教育的有效知識(shí)載體和良好契機(jī)。
任何一個(gè)學(xué)科都有其獨(dú)特的視角和關(guān)注焦點(diǎn)。如何利用專題五的教學(xué)展現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特色,以區(qū)別于其他學(xué)科呢?這就需要教師在教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)研究手段和思維方式,將“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“化學(xué)思維方法”和“化學(xué)語言”這3大特色融入到學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究中。事實(shí)上,專題五是高中化學(xué)別能讓學(xué)生感受化學(xué)學(xué)科特色的部分。正是與生物學(xué)科存在內(nèi)容上的交叉,才有機(jī)會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同學(xué)科關(guān)注的焦點(diǎn)是不同的,從而學(xué)會(huì)對(duì)比整合,促成自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)層次的提升。
學(xué)習(xí)化學(xué)有3個(gè)層次:宏觀現(xiàn)象、微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)符號(hào)。專題五的教材內(nèi)容安排了許多學(xué)生平時(shí)生活中熟悉的現(xiàn)象,學(xué)生可以通過閱讀教材認(rèn)識(shí)到形形的宏觀現(xiàn)象,這是化學(xué)學(xué)習(xí)的第一層次。在這之后,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生思考如何由常見的生活現(xiàn)象轉(zhuǎn)入到背后微觀結(jié)構(gòu)的變化,領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)觀,再用特定的化學(xué)符號(hào)將這些過程進(jìn)行表述,形成統(tǒng)一的化學(xué)專業(yè)語言,從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的3個(gè)層次。
基于上述觀點(diǎn),筆者將“化學(xué)觀”教學(xué)融入到傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)課堂中,讓“化學(xué)特色”成為復(fù)習(xí)課堂的方法主線,促成學(xué)生在復(fù)習(xí)課堂中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)化學(xué)的“3個(gè)層次”。
復(fù)習(xí)課的核心任務(wù)是讓學(xué)生建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)、提升知識(shí)的應(yīng)用能力、掌握復(fù)習(xí)方法。筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)以生活現(xiàn)象為平臺(tái),創(chuàng)設(shè)情境,以實(shí)驗(yàn)為載體,挖掘理性思維,揭示微觀結(jié)構(gòu),以化學(xué)符號(hào)的表征為抓手,訓(xùn)練化學(xué)語言能力,并以方法指導(dǎo)為重點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)習(xí)和解決問題的能力。整個(gè)教學(xué)過程,筆者從一瓶飲料出發(fā),讓學(xué)生挖掘其中折射出的化學(xué)知識(shí)和化學(xué)思維,再深入到生命活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)到處處都存在化學(xué)語言和化學(xué)觀念,最后將觀察的視角拓寬到自然界乃至整個(gè)宇宙,發(fā)現(xiàn)化學(xué)原理依然滲透其中。在解決這些實(shí)際問題的過程中,提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力,掌握“分類法”、“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)習(xí)方法,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光去觀察生活、生命和整個(gè)自然界,感受“事物是普遍聯(lián)系”和“特性與共性是辯證統(tǒng)一”的哲學(xué)觀。于是,確定了課堂的教學(xué)框架:從化學(xué)視角看食品一從化學(xué)視角看生活一從化學(xué)視角看自然界,形成了本節(jié)課的教學(xué)流程。
2 教學(xué)流程
2.1 從化學(xué)視角看食品
首先由營(yíng)養(yǎng)快線飲料的廣告(最營(yíng)養(yǎng)的蛋白飲品+含維生素最豐富的果汁飲品=最營(yíng)養(yǎng)的飲料、純正果汁與香濃牛奶的完美結(jié)合)和成分等圖片人手,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也引發(fā)了學(xué)生關(guān)于“飲料中究竟含有哪些營(yíng)養(yǎng)成分”的疑問。接著,筆者展示一瓶營(yíng)養(yǎng)快線,并將它緩緩倒入燒杯中。當(dāng)看到飲料緩緩流出時(shí),學(xué)生發(fā)出“哇塞”的叫聲。此時(shí)筆者提問:“你看到了什么?想到了什么?”學(xué)生說好稠,肯定很營(yíng)養(yǎng)。筆者反問:“為什么稠就營(yíng)養(yǎng)?”學(xué)生推測(cè):應(yīng)該富含蛋白質(zhì)吧?筆者追問:“你的判斷依據(jù)是什么?”學(xué)生說:“感覺吧,雞蛋清就是黏稠的”。筆者贊許地微笑,繼而啟發(fā)學(xué)生:“你們能很好地結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)。那能否設(shè)計(jì)顯性的實(shí)驗(yàn)證明自己的推斷呢?”學(xué)生開始議論,有的說用濃硝酸,有的說用雙縮脲試劑,還有的說可以用茚三酮試劑,甚至有說丁達(dá)爾效應(yīng)的。筆者在肯定學(xué)生的答案之后,選擇了前面2種試劑進(jìn)行演示驗(yàn)證。在學(xué)生期待的目光下,飲料中的蛋白質(zhì)得到了檢驗(yàn),學(xué)生也露出了滿意的笑容。筆者發(fā)問:“大家知道為什么蛋白質(zhì)溶液是黏稠的嗎?”學(xué)生再次陷入了思考。“平常大家看倒水,會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象嗎?”學(xué)生搖頭。“你能從微觀的結(jié)構(gòu)解釋蛋白質(zhì)和水傾倒出的不同現(xiàn)象嗎?”有學(xué)生說因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是高分子,也有學(xué)生說蛋白質(zhì)溶液是膠體,還有說是不是蛋白質(zhì)分子有黏性的原因。此時(shí),教師需要鼓勵(lì)學(xué)生的大膽想象。“蛋白質(zhì)不僅是大分子,而且還是長(zhǎng)條狀的分子。它在水中的粒子直徑在1~100 nm范圍內(nèi),故形成膠體。而許多膠體在加熱過程中,黏度會(huì)增強(qiáng),形成膠狀物質(zhì)。”學(xué)生恍然大悟。
“那么,組成蛋白質(zhì)高分子的基本單元是什么?為什么它們能形成高分子?能否用電子式表示出這些基本單元的官能團(tuán)?”此時(shí)學(xué)生迅速回憶氨基酸的特有結(jié)構(gòu)。“營(yíng)養(yǎng)快線的廠商標(biāo)明飲料中含有一種氨基酸,叫做半胱氨酸。大家能寫出半胱氨酸形成二肽的方程式嗎?”學(xué)生根據(jù)提供的鍵線式練習(xí)氨基酸的脫水反應(yīng),進(jìn)而體會(huì)到氨基酸縮聚成多肽的原理。“氨基酸和蛋白質(zhì)是非常重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是生命組成的物質(zhì)基礎(chǔ)。所以市場(chǎng)上有氨基酸口服液、蛋白粉等物質(zhì)。大家在平常的飲食中需要適當(dāng)攝入這些物質(zhì)”。
“飲料主要成分中還標(biāo)明有糖類,其中含有葡萄糖。大家認(rèn)為該如何證實(shí)產(chǎn)品的這一說法呢?”學(xué)生馬上想到用銀氨溶液或新制氫氧化銅溶液。筆者取用了前面加入雙縮脲試劑(檢驗(yàn)蛋白質(zhì))的營(yíng)養(yǎng)快線進(jìn)行加熱,結(jié)果出現(xiàn)了磚紅色沉淀。由此,學(xué)生理解了生物中的雙縮脲和化學(xué)中的新制氫氧化銅溶液在成分上是基本相同的。之后,筆者要求學(xué)生書寫出現(xiàn)磚紅色沉淀的化學(xué)方程式,再根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)列舉它還可能進(jìn)行的反應(yīng)。在學(xué)生交流校對(duì)后,筆者投影工業(yè)中葡萄糖制備銀鏡、葡萄糖作電鍍的還原劑、葡萄糖成酯作食品添加劑、葡萄糖檢驗(yàn)方法在醫(yī)院中的特殊作用等圖片讓學(xué)生感受葡萄糖在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。
針對(duì)營(yíng)養(yǎng)快線中的2種主要成分,筆者又設(shè)計(jì)了“如何分離營(yíng)養(yǎng)快線中的糖類和蛋白質(zhì)”的問題讓學(xué)生對(duì)2者性質(zhì)進(jìn)行區(qū)別。學(xué)生提出了鹽析、滲析、結(jié)晶和調(diào)節(jié)pH等方法。筆者再追問“根據(jù)這2種物質(zhì)的性質(zhì),該如何保存飲料”的現(xiàn)實(shí)問題。學(xué)生提到了要避光避熱防止蛋白質(zhì)變性、密封防止葡萄糖被氧化。筆者及時(shí)展示營(yíng)養(yǎng)快線上“低溫、避光、密封”和“開蓋后需冷藏,清當(dāng)天內(nèi)飲完”等標(biāo)簽讓學(xué)生感受化學(xué)知識(shí)的意義。至此,學(xué)生從化學(xué)的視角分析了營(yíng)養(yǎng)快線的成分,認(rèn)識(shí)到飲料中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)。這樣,筆者再讓學(xué)生總結(jié)蛋白質(zhì)、氨基酸和葡萄糖的性質(zhì)也就水到渠成了。
教學(xué)意圖:利用熟悉的飲料所含成分的檢驗(yàn)并表征過程中的變化,意在突出“微粒觀”、“變化觀”和“實(shí)驗(yàn)研究”等化學(xué)觀的教育,體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”,“宏觀與微觀聯(lián)系”的學(xué)習(xí)方法,并訓(xùn)練化學(xué)語言,在關(guān)注“雙基”的同時(shí),促進(jìn)學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)。
2.2 從化學(xué)視角看生命活動(dòng)
在這一環(huán)節(jié),筆者由“為什么廣告商還不忘宣傳營(yíng)養(yǎng)快線中的維生素、無機(jī)鹽和脂肪呢?”的問題引入。學(xué)生馬上聯(lián)系到這些物質(zhì)在生命活動(dòng)中的重要作用。于是,筆者進(jìn)入到本專題的核心知識(shí):(1)完成生命活動(dòng)需要哪些物質(zhì)?為什么稱它們是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)?(2)這些物質(zhì)在生命活動(dòng)中都發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)?筆者讓學(xué)生閱讀教材并回答上述問題,解釋營(yíng)養(yǎng)快線中添加這些成分的原因。這時(shí)候?qū)W生閱讀教材的心理就發(fā)生了變化,因?yàn)榇藭r(shí)學(xué)生需要主動(dòng)尋求知識(shí)解決他們遇到的實(shí)際問題。在結(jié)合油脂可以水解生成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、可以水解制備肥皂,并且許多食品中都含有氫化油、單甘酯、雙甘酯等添加劑后,學(xué)生認(rèn)識(shí)到油脂不僅是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還起著改善食品味道的重要作用。隨即,筆者要求學(xué)生書寫油脂的通式和水解反應(yīng)式以加深對(duì)油脂應(yīng)用的理解。通過這2個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生認(rèn)識(shí)到每種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在人體中都有特定作用,無論哪種營(yíng)養(yǎng)成分不均衡都會(huì)引起生理疾病,于是學(xué)生學(xué)會(huì)用化學(xué)的眼光看待生命活動(dòng),感悟到化學(xué)能讓我們的生活更美好。
為了讓學(xué)生科學(xué)看待食品和生命活動(dòng),筆者在此還設(shè)計(jì)了2個(gè)實(shí)際問題:(1)如今,人們呼吁健康飲食,提倡低熱量的食品,于是大面積地出現(xiàn)了“零脂肪”的飲料或其他食品,大家認(rèn)為這些廣告可信嗎?為什么?(2)娃哈哈公司“用營(yíng)養(yǎng)快線代替早餐”的廣告以說明飲料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。請(qǐng)大家展開討論“營(yíng)養(yǎng)快線能否代替早餐”?
教學(xué)意圖:通過2個(gè)核心問題引導(dǎo)學(xué)生整理歸納本章節(jié)主要知識(shí)內(nèi)容,自主建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)融會(huì)貫通,再呈現(xiàn)生活中的2個(gè)實(shí)際問題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
2.3 從化學(xué)視角看自然
在完成上述2個(gè)環(huán)節(jié)后,筆者讓學(xué)生思考:學(xué)了專題五,你認(rèn)為該專題與前面專題有哪些聯(lián)系?你在學(xué)習(xí)本專題時(shí)都應(yīng)用了哪些已學(xué)知識(shí)?學(xué)生提到了“分類”、“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思想方法。筆者一進(jìn)行小結(jié)強(qiáng)化,并提出問題:在本專題中還涉及到了立體異構(gòu)的知識(shí),葡萄糖是D型,氨基酸是L型。我們的宇宙是否就存在這樣的對(duì)稱性呢?于是讓學(xué)生閱讀相關(guān)資料,提出宇宙中是否存在“有智慧的右旋氨基酸生命”的質(zhì)疑,也引出了科學(xué)家們的困惑:宇宙中是否存在著一種奇特的普適性的對(duì)稱規(guī)律?課堂最后鼓勵(lì)學(xué)生今后繼續(xù)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的武器去探索自然之謎。
教學(xué)意圖:透過化學(xué)視角看自然才能讓學(xué)生感知化學(xué)無所不在,領(lǐng)悟化學(xué)的學(xué)科魅力。那么,如何才能解決自然界中許許多多的化學(xué)問題呢?掌握化學(xué)方法才是根本。這就需要學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),這也是復(fù)習(xí)課中非常重要的一項(xiàng)教學(xué)任務(wù),正是本節(jié)課設(shè)置這一環(huán)節(jié)的目的所在。
BOT方式是指(build-operate-transfer)的英文的第一個(gè)字母縮寫,即“建設(shè)-經(jīng)營(yíng)-移交”。
2006年一月初,三明學(xué)院由于資金不足,有意以BOT方式向社會(huì)引資建設(shè)學(xué)生公寓,廈門優(yōu)恩公司對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)研,具體情況如下:
三明學(xué)院學(xué)生公寓的融資方式是由投資單位投資建設(shè)2幢學(xué)生宿舍,建成后租金收入歸投資單位所有,經(jīng)營(yíng)期為23年,經(jīng)營(yíng)期后,學(xué)生公寓產(chǎn)權(quán)歸三明學(xué)院所有。這就是所謂的BOT融資模式。
三明學(xué)院的2幢學(xué)生公寓建筑面積約為18000m2,土地所有權(quán)以412萬的價(jià)格被三明學(xué)院買下。其中一幢樓為9000m2,計(jì)劃安排1200人;另一幢為8600m2,計(jì)劃安排1170人,則合計(jì)可以安排2370人。
三明學(xué)院學(xué)生公寓的收費(fèi)模式為:4人間宿舍,1150元/人;8人間宿舍,850元/人。
投資計(jì)劃與資金籌措
1.投資計(jì)劃。該BOT項(xiàng)目投資是根據(jù)三明學(xué)院提供的數(shù)據(jù)制定的。項(xiàng)目總投資為2050萬元。
2.資金籌措。本項(xiàng)目建設(shè)資金來源由資本金和銀行貸款兩部分組成,資本金為700萬,銀行借款為1350萬元。
財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
1.安置學(xué)生數(shù)。每幢樓為9000m2,計(jì)劃安排1200人;則兩幢樓合計(jì)安排2400人。安排入住率可以保證在95%以上,這里用95%。
2.基準(zhǔn)收益率。本項(xiàng)目全部投資的財(cái)務(wù)基準(zhǔn)收益率采用8%,資本金的財(cái)務(wù)基準(zhǔn)收益率也采用8%。
3.本項(xiàng)目建設(shè)期1年,經(jīng)營(yíng)期20年。計(jì)算期取22年。
總成本費(fèi)用計(jì)算
本項(xiàng)目成本主要包括建安成本、配套設(shè)施成本、雜費(fèi)攤銷等。
1.建安成本。按照建安成本1000元/m2,總建筑面積18000m2,包括水電、電信、水龍頭、水管、淋浴頭、水池、潔具等,合計(jì)1800萬元。
2.配套設(shè)施成本。即購(gòu)置床鋪、座椅、電扇等,按照100元/m2;每10年更新一次,更新一次約180萬元。
3.雜費(fèi)攤銷。包括人防異地建設(shè)費(fèi)28元/m2,消防審核費(fèi)0.2%,新型材料發(fā)展基金8元/m2,工程監(jiān)理費(fèi)1%~3%,質(zhì)監(jiān)費(fèi)0.15%,合計(jì)約100萬,由我方和三明學(xué)院共同攤銷,計(jì)50萬元。
(1)人防異地建設(shè)費(fèi):50.4萬
(2)消防審核費(fèi):3.6萬
(3)新型材料發(fā)展基金:14.4萬
(4)工程監(jiān)理費(fèi):18萬
(5)質(zhì)監(jiān)費(fèi):2.7萬
4.工資及其附加
工作人員定員6人,其中管理員4名,電工1名,木工1名。管理員工資按照500元/月,電工、木工工資800元/月,福利費(fèi)、保險(xiǎn)費(fèi)按照工資總額的53.5%計(jì)算,則合計(jì)6.7萬元。
5.材料費(fèi)、修理費(fèi)
按照投資額的1%計(jì)提,20.5萬/年。
6.財(cái)產(chǎn)保險(xiǎn)
按照固定資產(chǎn)投資的0.35%來計(jì)提,計(jì)7.35萬/年。
7.管理費(fèi)用
按照5萬/年計(jì)提
8.折舊
以綜合折舊率5%計(jì)提,為102.5萬元。
效益以及稅金
(1)租金收入。228萬/年,這里以入住率95%計(jì)算,四人間宿舍和八人間宿舍各占50%。
(2)營(yíng)業(yè)稅及其附加。社會(huì)性資金建高校宿舍免征營(yíng)業(yè)稅,城建稅、教育稅附加也免征。
(3)企業(yè)所得稅為33%。
(4)稅后利潤(rùn)提取10%的法定公積金后剩余部分為可分配利潤(rùn),再扣除支付給投資者的應(yīng)付利潤(rùn),即為未分配利潤(rùn),用于歸還貸款。
還貸資金
還貸資金主要為還貸折舊和未分配利潤(rùn)。
還貸期間項(xiàng)目折舊額的90%用于償還貸款。
項(xiàng)目評(píng)估分析
這里采用內(nèi)部收益法、凈現(xiàn)值法和回收期法對(duì)三明公寓學(xué)生宿舍項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估,測(cè)算結(jié)果如下:
從財(cái)務(wù)指標(biāo)上看,該項(xiàng)目的全部投資回報(bào)率、資本金回報(bào)率分別為6.1%和3.5%,均小于基準(zhǔn)收益率8%;全部投資凈現(xiàn)值、資本金投資凈現(xiàn)值分別為-253萬、-225萬,均小于零。項(xiàng)目回收期為12.2年,項(xiàng)目還貸期為16.4年。從財(cái)務(wù)指標(biāo)上看,該項(xiàng)目屬于不可行。
八、敏感性分析
我們對(duì)三明學(xué)院學(xué)生公寓的各種變化因素進(jìn)行敏感性分析,以估算財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率等財(cái)務(wù)指標(biāo)的影響程度,敏感因素分析如下:
1.項(xiàng)目投資考慮+10%;
2.租金收入考慮-10%;
敏感性分析結(jié)果匯總?cè)绫硭荆?/p>
敏感性分析結(jié)果表明:當(dāng)投資增加10%、租金收入減少10%時(shí),全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部回報(bào)率和資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部回報(bào)率仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于基準(zhǔn)回報(bào)率,凈現(xiàn)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于零,屬于不可行項(xiàng)目;僅當(dāng)項(xiàng)目投資減少10%時(shí),全部投資財(cái)務(wù)內(nèi)部回報(bào)率和資本金財(cái)務(wù)內(nèi)部回報(bào)率靠近基準(zhǔn)回報(bào)率,凈現(xiàn)值接近零。
九、結(jié)論
2012年必須落實(shí)省定450所公辦幼兒園建設(shè)的具體項(xiàng)目、地點(diǎn)、改擴(kuò)建或新建面積和資金來源。各地要根據(jù)省政府提出的三年內(nèi)每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少建設(shè)1所公辦中心幼兒園的要求,結(jié)合本地三年行動(dòng)計(jì)劃,抓緊研究部署今明兩年的任務(wù)。
要積極爭(zhēng)取國(guó)家“城市學(xué)前教育發(fā)展獎(jiǎng)補(bǔ)資金”和“扶持民辦幼兒園發(fā)展獎(jiǎng)補(bǔ)資金”的支持,制訂具體政策措施,扶持好城市集體、企事業(yè)單位辦園和普惠性、低收費(fèi)、有質(zhì)量的民辦幼兒園;堅(jiān)持以流入地政府和普惠性幼兒園為主,積極推動(dòng)各地解決進(jìn)城務(wù)工人員隨遷子女入園。
推進(jìn)“農(nóng)村學(xué)前教育投入及管理體制改革試點(diǎn)”工作。這是我省承擔(dān)的國(guó)家試點(diǎn)任務(wù),各地必須給予高度重視。2011年底,省里業(yè)已制發(fā)《幼兒園機(jī)構(gòu)編制管理實(shí)施辦法》,明確了公辦幼兒園教職工編制解決辦法,各地要抓緊推進(jìn)落實(shí)。要重點(diǎn)面向社會(huì)招聘學(xué)前教育專業(yè)畢業(yè)的專任教師,對(duì)轉(zhuǎn)崗的中小學(xué)教師要嚴(yán)格考核,切實(shí)提高“保教”質(zhì)量。
隨著學(xué)前教育加快發(fā)展,管理任務(wù)更加繁重,管理難度劇增。要糾正“小學(xué)化”的教育內(nèi)容和方式,整治“小學(xué)化”教育環(huán)境,嚴(yán)格執(zhí)行義務(wù)教育招生政策,逐步取消小學(xué)附設(shè)學(xué)前班,健全學(xué)前教育教研制度,建立起科學(xué)的幼兒園保育教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)機(jī)制。依據(jù)法律規(guī)定,要通過審批、年檢、評(píng)估和督導(dǎo)等方式,強(qiáng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)管,著力規(guī)范幼兒園辦園行為和保教工作。
(二)大力推進(jìn)縣域義務(wù)教育均衡發(fā)展。
要繼續(xù)堅(jiān)持“區(qū)域統(tǒng)籌、縣域推進(jìn)、改造薄弱、促進(jìn)均衡”的原則,全力落實(shí)教育部與省政府簽署的備忘錄和省政府與各地市政府簽訂的責(zé)任書,確保完成建設(shè)400所標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)校,實(shí)現(xiàn)年度階段性義務(wù)教育均衡發(fā)展的工作任務(wù)。
進(jìn)一步明確基本均衡的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和工作要求。各地要依據(jù)這一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),按照責(zé)任狀確定的建設(shè)進(jìn)度,統(tǒng)籌好各方面工作。加大投入力度、加快建設(shè)步伐。教育部從2012年開始,要組織開展義務(wù)教育基本均衡發(fā)展縣的認(rèn)定驗(yàn)收。為此,各地要切實(shí)落實(shí)省政府《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)縣域義務(wù)教育均衡發(fā)展的若干意見》,嚴(yán)格按照確定的建設(shè)進(jìn)度,統(tǒng)籌安排各方面資源,整合人力、物力、財(cái)力,切實(shí)加快建設(shè)步伐,確保按規(guī)劃的時(shí)間完成建設(shè)任務(wù),并通過教育部驗(yàn)收。及時(shí)解決好工作推進(jìn)中出現(xiàn)的新矛盾、新問題。要在縣域內(nèi)科學(xué)、合理布局中小學(xué)校網(wǎng)點(diǎn)。要按照教育規(guī)劃綱要部署,從實(shí)際出發(fā),統(tǒng)籌兼顧城鎮(zhèn)化發(fā)展、新農(nóng)村建設(shè)和城鄉(xiāng)學(xué)齡人口變化等因素,科學(xué)調(diào)整學(xué)校布局,建好必要的教學(xué)點(diǎn),堅(jiān)決防止和糾正因?qū)W校布局調(diào)整出現(xiàn)學(xué)生就學(xué)困難、學(xué)校班額過大等問題。要貫徹“縣域統(tǒng)籌、傾斜薄弱”的原則要求,加快農(nóng)村學(xué)校和薄弱學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),提高義務(wù)教育學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化率,縮小縣域內(nèi)城鄉(xiāng)、校際間辦學(xué)差距。在教師、校長(zhǎng)交流上加大改革力度,破除體制機(jī)制障礙。省里要制發(fā)推進(jìn)縣域內(nèi)教師、校長(zhǎng)交流的指導(dǎo)意見,各地要結(jié)合實(shí)際,采取多種措施,加強(qiáng)保障,積極探索,穩(wěn)步推進(jìn)。及時(shí)總結(jié)推廣成功經(jīng)驗(yàn)做法。2012年要召開17個(gè)義務(wù)教育標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)校建設(shè)試點(diǎn)縣工作推進(jìn)會(huì),召開“學(xué)區(qū)制”辦學(xué)模式改革牡丹江現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。
(三)深入推進(jìn)普通高中多樣化發(fā)展。
全省普通高中教育工作要在2011年良好布局開局基礎(chǔ)上,繼續(xù)以推進(jìn)高中教育普及為目標(biāo),進(jìn)一步深入推進(jìn)普通高中多樣化特色化發(fā)展。一是以市地為單位,對(duì)全省普通高中進(jìn)行普查,對(duì)未達(dá)標(biāo)的薄弱高中由地方政府制訂整改計(jì)劃,全面加強(qiáng)普通高中達(dá)標(biāo)建設(shè)。二是深化區(qū)域和學(xué)校改革試點(diǎn)工作,建立普通高中多樣化特色化發(fā)展促進(jìn)機(jī)制,引導(dǎo)普通高中找準(zhǔn)內(nèi)涵發(fā)展定位,凝練學(xué)校文化,培育辦學(xué)特色,形成一批“高質(zhì)量、多樣化、有特色”的普通高中。年底擬召開試點(diǎn)地區(qū)和學(xué)校現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。三是落實(shí)教育部和國(guó)家發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步做好普通高中改制學(xué)校清理規(guī)范工作要求,加大工作力度,確保按要求在秋季開學(xué)前完成清理工作。四是進(jìn)一步加強(qiáng)普通高中學(xué)生學(xué)籍管理,規(guī)范普通高中辦學(xué)行為。依托學(xué)籍信息化管理系統(tǒng),明確各級(jí)教育行政部門職責(zé),加強(qiáng)和規(guī)范普通高級(jí)中學(xué)學(xué)生學(xué)籍管理。強(qiáng)化審批和管理,進(jìn)一步規(guī)范國(guó)際班辦學(xué)行為。從規(guī)范招生行為著手,切實(shí)規(guī)范普通高中辦學(xué)行為。
(四)依法推進(jìn)民族教育和特殊教育健康發(fā)展。
民族教育工作方面。全面貫徹新修訂的《民族教育條例》,以民族教育發(fā)展項(xiàng)目建設(shè)為依托,加快少數(shù)民族各級(jí)各類學(xué)校建設(shè);繼續(xù)推進(jìn)民族中小學(xué)“雙語教學(xué)”教學(xué)模式改革;廣泛深入開展民族團(tuán)結(jié)教育,繼續(xù)抓好教育援疆、工作;全面啟動(dòng)民族文化教育基地學(xué)校建設(shè);加強(qiáng)掃盲教材建設(shè),積極推進(jìn)少數(shù)民族掃盲教育工作。特殊教育工作方面。大力推進(jìn)特殊教育學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和特殊兒童隨班就讀工作;繼續(xù)推進(jìn)特殊教育課程改革,大力推廣“醫(yī)教結(jié)合、綜合康復(fù)”教學(xué)模式,力爭(zhēng)年內(nèi)取得相應(yīng)科研成果,形成一支具有示范、帶動(dòng)作用的骨干教師隊(duì)伍,指導(dǎo)各學(xué)校加大校本課程開發(fā)和利用力度,組織優(yōu)秀特殊教育校本課程評(píng)選。
—— 深化課程改革,全面提高教育質(zhì)量
(一)貫徹執(zhí)行好義務(wù)教育新課標(biāo)。
為認(rèn)真貫徹執(zhí)行好新課程標(biāo)準(zhǔn),一是要統(tǒng)籌設(shè)計(jì)義務(wù)教育新課標(biāo)的學(xué)習(xí)培訓(xùn),要求各級(jí)教育行政、教科研部門、中小學(xué)校長(zhǎng)和廣大教師,透徹理解、深刻把握新課標(biāo),內(nèi)化行為,創(chuàng)造性地貫徹到教與學(xué)的過程中去,促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展,全面提高教育質(zhì)量;二是省里要按照國(guó)家新課標(biāo)的精神,研制我省《地方課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)意見》;三是各地要進(jìn)一步加強(qiáng)義務(wù)教育地方課程與學(xué)校課程建設(shè)與管理,大力推廣普及地方課程;四是中小學(xué)校要充分利用學(xué)校和當(dāng)?shù)刭Y源,開發(fā)豐富多彩、獨(dú)具特色的學(xué)校課程。
(二)創(chuàng)造性落實(shí)好高中課程方案。
繼續(xù)創(chuàng)造性地深入貫徹實(shí)施我省的《普通高中課改方案》,以課程實(shí)施為重點(diǎn),探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化完善“課程模塊修習(xí)考核”、“學(xué)業(yè)水平考試”、“高校招生考試”以及“高中學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)”等“三考一評(píng)”制度建設(shè)。要按照普通高中多樣化、特色化發(fā)展要求,加大普通高中選修課程開設(shè)力度,實(shí)行分類規(guī)劃與指導(dǎo),滿足不同學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展需求。加強(qiáng)學(xué)生選課指導(dǎo)和人生規(guī)劃指導(dǎo),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力,促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性地發(fā)展。
(三)深化教與學(xué)改革。
要把教學(xué)改革作為深化課改的核心環(huán)節(jié),深入探索教學(xué)規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律,貫徹“學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一、因材施教”教學(xué)原則,注重維護(hù)學(xué)生的尊嚴(yán)和人格,激發(fā)學(xué)生好奇心,發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,鼓勵(lì)廣大教師從教育教學(xué)的實(shí)際出發(fā),遵循教育規(guī)律,進(jìn)行個(gè)性化、多樣化的探索與創(chuàng)造,形成豐富多彩、生動(dòng)活潑的教與學(xué)的局面,全面提高教育質(zhì)量。要探索建立和完善中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)制度。
(四)全面加強(qiáng)教研工作。
各級(jí)教研部門要切實(shí)轉(zhuǎn)變教研服務(wù)方式,進(jìn)一步完善省、市、縣和基層學(xué)校以校為本、基于網(wǎng)絡(luò)、上下聯(lián)動(dòng)、由點(diǎn)到面、覆蓋全省城鄉(xiāng)的各級(jí)教研功能互補(bǔ)的教研模式,強(qiáng)化“研培一體”教研制度,充分發(fā)揮教研工作促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展和深化課程改革的作用。省里要制發(fā)《中小學(xué)教研工作指導(dǎo)意見》,各地各校要抓住貫徹落實(shí)新課標(biāo)這一重要任務(wù),全面提升研培能力,建立促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展成長(zhǎng)機(jī)制。
(五)大力推進(jìn)基礎(chǔ)教育信息化建設(shè)。
各地要把信息化作為實(shí)施素質(zhì)教育、提高教育質(zhì)量的有效手段。繼續(xù)加快推進(jìn)基礎(chǔ)教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),結(jié)合國(guó)家實(shí)施的農(nóng)村義務(wù)教育薄弱學(xué)校改造、配置多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)設(shè)備項(xiàng)目,加快推進(jìn)“班班通”建設(shè),完善現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò);繼續(xù)以農(nóng)村為重點(diǎn),加強(qiáng)教師培訓(xùn),加強(qiáng)中小學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育能力建設(shè),全面提升農(nóng)村學(xué)校應(yīng)用信息技術(shù)的水平。要充分運(yùn)用遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò),推動(dòng)優(yōu)質(zhì)課程資源共享。
—— 強(qiáng)化教育管理,努力緩解熱點(diǎn)難點(diǎn)問題
(一)關(guān)于抓好“留守兒童”和進(jìn)城務(wù)工人員子女工作。
一方面,各地要針對(duì)“農(nóng)村留守兒童”的安全保障、身心健康、行為習(xí)慣培養(yǎng)等突出問題,建立健全關(guān)愛服務(wù)體系,盡力滿足農(nóng)村留守兒童上寄宿制學(xué)校的需求,保障不能寄宿的農(nóng)村留守兒童就近上學(xué)。另一方面,各地要按照進(jìn)城務(wù)工隨遷子女教育“兩為主”的政策要求,深化“兩為主”為“兩個(gè)全部納入”,保障隨遷子女平等接受義務(wù)教育,并融入城市生活。
(二)關(guān)于抓好規(guī)范辦學(xué)行為工作。