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生物力学与力学生物学范文1
英文名称：Progress in Biochemistry and Biophysics
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院生物物理研究所;中国生物物理学会
出版周期：月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-3282
国内刊号：11-2161/Q
邮发代号：2-816
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1974
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
SCI 科学引文索引(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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生物力学与力学生物学范文2
一、序曲:以课前演讲为支点,寓思想教育于故事中
在我的每节语文课前,均有一位同学演讲,演讲后,请同学们讲出自己从中悟出了什么道理、有什么启发和收获。
这样的活动一举两得,既锻炼了学生的听说能力,又对学生进行了思想教育。日积月累,一天一个小道理,便悄悄地进入他们的心灵沉积下来,影响着他们日后的学习和生活,也影响着他们的一生。
初三时星童同学演讲了一个有关对手的故事。故事是这样的:一位动物学家在考察生活于非洲奥兰治河两岸的动物时,注意到河东岸和河西岸的小羚羊大不一样:前者繁殖能力比后者更强,而且奔跑速度比后者每分钟要快13米。原来东岸的羚羊之所以身体比后者更强,是因为它们附近居住着一个狼群,这使羚羊天天处在 “竞争氛围”中,为了生存下去,他们越来越有“战斗力”。所以有时我们应该感谢对手。由这个故事孩子们悟出了每个人都应该有一个强大的对手,这个对手有时是别人,有时是自己,对手越强大,自己也就越强大。于是他们纷纷给自己找对手,互相竞争的意识已在他们的大脑中生根。同时我也告诉他们,竞争也要讲究方式方法,要在合作中竞争,在竞争中合作,这才是一个优秀的学生。于是到了初三他们已经有了一个个竞争团体,这个团体小则几个人,多则十几个人,他们水平能力相当,互相帮助,互相学习,你追我赶。
到现在我还记得文江同学讲过这样几句话: “打开我们的手,有命运线、感情线、智慧线,它们代表着我们的命运。握起我们的手,命运就在我们的手中。”于是学生们七嘴八舌地说道:“自己的命运自己掌握,不能依靠任何人”,“努力拼搏改变命运”,“知识改变命运”……有关这些思想,也是在无声的教育中进入他们的大脑,没有任何的说教与强迫,但他们已悄然接受,并为之付出了行动。
二、主题曲:以课文为载体,融品德教育于课堂中
杰克·伦敦的《热爱生命》以一种文学美、故事美、人物美打动了无数的文人,我告诉学生,每个人都会遇到各种各样的困难,有时甚至是生命危险,但只要我们不放弃,只要我们咬紧牙关对自己说“坚持,我能行”,你就可以看到光明。这样的引导,既使学生有了学习的动力,也排除了学习之外的干扰,还能静下心来学习。
在学习《曹刿论战》时有一句“夫战,勇气也,一鼓作气,再而衰,三而竭”,就是说,第一次击鼓,战士们的士气很足,第二次就有所衰落,第三次就衰竭了。就好比我们的一诊、二诊、中考,好多同学一诊时摩拳擦掌,信心百倍,奋勇拼搏,成绩很辉煌,想对手不过如此,于是二诊时就有所放松、有所怠慢,等到中考时,该拼的劲都拼上了,该挖的潜力也用完了,结果大败。我们一定要克服这一点,做到“彼竭我盈”:在别人摩拳擦掌时,我冷静对待,正常发挥;在别人第一次猛冲时,我们平和心态,依然积累,不为他们的成绩所动;在他们都有所疲惫,而我们才到了最后冲锋,压抑不住的激情和对胜利的向往,使我们在学习上更加如饥似渴,等待一展身手。这就是知此知彼方能百战百胜。
三、插曲:以笔谈为形式,对学生进行个别教育
笔谈是开启学生心理的一把钥匙。要想了解学生的内心世界,要想进行有效的心理疏导,笔谈也是行之有效的方法。
记得小婷各科都比较强,就是数学在近几次的摸底考试中一直不理想。她在随笔本上写下了自己的困惑,我就给她写道:“你可一直是老师心中的数学小天才呀,记得以前你的数学成绩一直遥遥领先,引来了多少同学羡慕的目光,现在我依然看好你哦!”然后还画了一个大大的笑脸给她。之后又找她谈心,鼓励她重拾信心,看看学习方法是不是不好,多向数学老师请教。经过几次笔谈交流后,她的数学成绩稳步提高。
我还对考试失误的同学写道:“失败是石头,会成为绊脚石,拦在你的面前;有时也会成为垫脚石,让你往前走。”同时也会在每次考完试,给一些同学写道:“成功与失败都已成为历史,现在从头开始。”
生物力学与力学生物学范文3
论文摘 要 自由基生物学与物理学关系密切，没有物理学关于电子的理论和检测技术，就没有自由基生物学今天的辉煌，没有自由基生物学与物理学的结合，也许至今大部分人都还不知道什么是自由基。文章从自由基生物学的发展讨论物理与生物学的关系。
AbstractThere is a close relationship between free-radical biology and physics. The great advances in modern free-radical biology would not have occurred if physics had not provided the theory and detection technology for electrons. Without the combination of free-radical biology with physics， many people today might not even know what a free radical is. The relationship between biology and physics is discussed from the viewpoint of the development of free-radical biology.
Keywordsfree radical， free-radical biology， physics， electron spin resonance(ESR)
自由基生物学（free radical biology）是研究自由基在生物体系中产生和作用规律及其与疾病和健康关系的科学。自由基生物学是一门新兴的前沿和交叉科学，是一个具有重要理论意义和广泛应用前景并且与人类健康密切相关的科学。自由基不仅具有重要的生物功能，而且可以引起衰老和多种疾病的发生和发展。自由基生物学自1968年发现超氧化物岐化酶（superoxide dismutase，SOD）以来［1］，在过去三十几年时间获得了迅速发展和辉煌的成就。1998年，一氧化氮自由基研究获得诺贝尔生物和医学奖，将自由基生物学和自由基医学研究推向另一个新［2］。今后自由基生物学在衰老和疾病关系的理论研究方面将有所突破，为人类健康和延寿做出更大贡献。物理学和自由基生物学看似两门相差很远的学科，其实关系很密切。从自由基生物学的发展来看，可以说，没有物理学的理论和技术就没有自由基生物学今天的辉煌，当然没有自由基生物学与物理学的结合，也许至今大部分人都还不知道什么是自由基。本文不打算在物理学和生物学方面做广泛讨论，只从自由基生物学这一学科讨论物理学与生物学的关系，也就是从生物物理学或物理生物学的一个侧面讨论物理学和生物学的关系。
1 物理学是自由基生物学的基础
可以毫不夸张地说，物理学是自由基生物学的基础，自由基的概念、理论和检测技术都是来自物理学。按照自由基的概念和定义，“任何包含一个未成对电子的原子或原子团，均称之为自由基”，从物理学角度看自由基的实质就是一个电子。电子除了具有质量m，电荷e之外，它还具有另一个特性，就是自旋S。所谓自旋，我们可以想像电子像地球一样绕一个轴旋转。电子是一个带电体，带电体的旋转就会产生磁场，这样一个旋转着的电子就好像一个小磁偶极子。在力学上可以用磁偶极矩μ来描述，它具有方向性，因此是一个矢量。如果将这一磁偶极矩放在磁场H中，它们之间就会产生一个相互作用能E，这个能量可以用量子力学的薛定谔方程描述和求解，即
这里g是一个没有量纲的常数，称为g因子，β是玻尔磁子。自旋磁矩与外磁场平行的电子具有较低的能量－gβH，自旋磁矩和外磁场反平行的电子具有较高的能量gβH。若用辐射的方法给处于低能级的电子一个能量hν，正好等于gβH，它们就会吸收这一能量跃迁到高能级，我们就称电子在频率ν发生了共振。这就是电子自旋共振（electron spin resonance， ESR）或顺磁共振(electron paramagnetic resonance， EPR))的基本原理，也是检测自由基最特异、最直接和最有效的技术［3］。
至此，我们可以看出，自由基完全可以用纯物理学的语言通过一个电子的物理性质来表述。正是描述一个电子在磁场中的自旋共振奠定了自由基的检测方法，才使得我们可以利用ESR波谱仪检测自由基，因此可以说ESR是自由基物理学，它包括自由基的基本理论和自由基的检测技术——电子自旋共振，当然还包括该技术在物理学中的应用。
尽管在物理学中对自由基的研究已经很深入，甚至自由基在化学中的应用也获得巨大发展，比如，辐射化学和放射化学的反应基础都是自由基理论，有机化学中的聚合反应和有机化工也都是以自由基理论作为基础的，但是直到上世纪60年代，人们根本没有想到一个具有小小电子的自由基会与生物学有什么关系，更不能想像会产生一门独立的自由基生物学和该学科今日取得的辉煌。
2 生物学与物理学的结合带来了自由基生物学的发展和辉煌
1968年，发现生物体内存在超氧化物岐化酶（SOD），而SOD的功能是清除和歧化超氧阴离子自由基，由此，人们认识到生物体内存在自由基［1］。许多物理学家和生物学家分别或联合起来开展了自由基生物学研究，三十多年来获得了巨大的发展和辉煌的成就。1998年，一氧化氮自由基研究获得诺贝尔生物和医学奖，将自由基生物学研究推向一个新［2］。这归功于物理学与生物学结合的生物物理学或物理生物学研究。自由基生物学在以下几个方面取得突出进展：
2.1 建立和发展了多种检测自由基的新技术和方法
自由基检测是研究自由基的关键。物理学发展了多种检测短寿命自由基的手段，如研制成功时间分辨的ESR技术和ESR成像仪，不仅可以检测自由基的种类和浓度，而且可以检测自由基在生物体内的空间分布。并且利用这些方法系统地研究了氧自由基和一氧化氮自由基的性质、生物功能和疾病的关系，特别是在炎症、心脑缺血再灌注损伤和神经退行性疾病中的作用［4—6］。
上世纪60年代建立和发展起来的用氮氧自旋标记技术，使ESR技术的应用范围扩展到生物学的各个领域，其中包括研究细胞膜和蛋白质构象及其动力学性质技术，研究细胞膜磷脂和膜蛋白巯基结合位置的结构特点和动力学性质［7］。
2.2 自由基在生物体内的产生和功能
随着自由基生物学的发展，发现体内很多细胞活动过程都与自由基的产生和参与有关，酶的活化、电子的传递、白细胞的免疫反应都离不开自由基。体内主要通过以下几个途径产生自由基［8—10］：
(1) 白细胞和多形核白细胞在吞食外来异物和细菌过程产生呼吸爆发，释放大量活性氧，其中包括超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢、单线态氧等。它们既可以作为杀伤外来入侵者的有力武器，在炎症和免疫方面发挥着巨大作用，但是也可以对正常细胞膜及其他细胞成分产生损伤作用。
(2)线粒体的正常功能是通过氧化磷酸化在呼吸链上将氧气还原成水，合成ATP，为细胞提供能量。但有1％—3％的氧气生成自由基。这些自由基如果泄漏出来，就会造成严重的细胞损伤。
(3)一氧化氮自由基在脑的发育过程起着重要作用，它是神经传导的逆信使，在学习和记忆过程中发挥着重要作用。
（4）植物中叶绿体光合作用产生大量自由基，甚至在一些植物抗病、感病和免疫过程中自由基也发挥着重要作用。
2.3 自由基可以诱导细胞凋亡和导致疾病
自由基虽然有很多生物功能，但如果产生过多就会对细胞造成损伤，引起一系列严重的神经疾病。我们系统地研究了一氧化氮和氧自由基在心脑缺血再灌注损伤和神经退行性疾病中诱导细胞凋亡和导致疾病的作用规律，发现一氧化氮和氧自由基在诱导细胞凋亡和导致这些疾病作用的分子机理和信号通路。老年痴呆症、帕金森综合症等神经系统疾病都有自由基的参与；在循环系统，动脉粥样硬化，血栓的形成，心肌缺血再灌注损伤的发病过程中，氧自由基起着重要作用；肝炎和糖尿病与氧自由基密切相关；致癌，促癌和癌的形成的每一步都有氧自由基的产生和参与［11—14］。
我们在转基因细胞和动物模型中，利用电子自旋共振和基因沉默（RNAi）等技术系统研究了自由基诱导细胞凋亡和导致疾病规律，发现一氧化氮（NO）和氧自由基（ROS）及铁、铜等金属离子在心脏缺血再灌注损伤、中风、老年痴呆症、帕金森综合症等神经退行性疾病中均起着重要作用，并且参与了与淀粉样蛋白（Aβ）、细胞色素（Cyt.）C释放、活化有丝分裂蛋白激酶（MAPK）有关的信号通路中的作用［13—16］。
2.4 自由基和衰老
衰老的学说很多，大部分不能用于抗衰老的实践。而衰老的自由基学说是可以用于指导抗衰老的学说之一。衰老的自由基学说认为氧自由基在体内的产生和对细胞成分的损伤可以引起衰老，保持体内适当抗氧化剂水平可以延缓衰老。这从后来研究人员用一种含自由基清除剂(1%2-巯基乙胺)的食物喂养老鼠能增加老鼠的平均寿命30％得到了证实。这相当于将人类的平均寿命从73岁增加到了95岁。以后又研究发现随着年龄增加，体内自由基产生和脂质过氧化水平提高，而抗氧化酶和抗氧化剂水平下降。老年斑就含有高浓度的自由基和脂质过氧化物。最近，美国和英国的权威杂志Science 和Nature发表研究文章表明，一些自由基清除剂，小分子多酚类物质，特别是从葡萄汁分离出来的白藜芦醇，可以启动长寿基因SIRI1，阻断细胞凋亡，延缓衰老和延长寿命。我们最近在基础饲料中添加天然抗氧化剂茶多酚和奎宁酸，可分别延长果蝇和线虫的寿命，并使动物体匀浆中SOD活性增加，脂质过氧化水平降低。自由基生物学研究的进展很可能对衰老这个还没有解决的重大基础科学问题提供新的线索和希望［17］。
2.5 天然抗氧化剂预防和治疗退行性疾病研究
人类的进化使得人类对有害自由基产生了一套比较完善的抗自由基体系。例如抗氧化酶体系，体内就有超氧化物岐化酶(SOD)，谷胱甘肽过氧化物酶，过氧化氢酶等。抗氧化剂有维生素C，维生素E，谷胱甘肽，尿酸，胡萝卜素等。这些抗氧化酶和抗氧化剂在体内组成了一道道防线，防止有害自由基对机体的伤害，维持体内自由基产生和清除的平衡，保证机体的健康。我们应当尽量保持体内这一平衡，不破坏这一平衡。
喝茶有益健康，我们对绿茶的有效成分茶多酚的结构和功能进行了系统的研究，发现四种茶多酚单体及其不同异构体对氧自由基的清除能力不同，并且确定了它们与自由基反应的活性位点。发现它们之间存在协同作用并能与铁、铅等金属离子螯合发挥抗氧化作用。我们研究了茶多酚对帕金森综合症的预防和治疗作用。探索了茶多酚通过清除氧自由基和一氧化氮预防帕金森综合症的途径，阐述了茶多酚清除自由基抗氧化反应机理以及预防和治疗帕金森综合症的分子机理［12］。
我们研究了茶多酚对6-OHDP诱导细胞凋亡和动物帕金森综合症的保护作用。在细胞体系发现茶多酚抑制6-羟多巴（6-OHDA）诱导细胞产生的活性氧（ROS），6-OHDA导致的线粒体肿胀和细胞内钙离子的增加，明显减少6-OHDA引起的NO自由基产生的增加和这两种一氧化氮合酶（NOS，其中一种为神经型的NOS，用nNOS表示，另一种为诱导型的NOS，用iNOS表示）表达的上调，茶多酚还可以清除6-OHDA自氧化产生的醌类自由基。在动物模型中，发现茶多酚可以降低中脑和纹状体中ROS和一氧化氮自由基含量、脂质过氧化程度、硝酸盐/亚硝酸盐含量，同时降低nNOS 和iNOS 表达水平。茶多酚预处理可增加黑质致密部存活神经元，减少凋亡细胞。我们的实验结果证明，口服茶多酚可以有效保护脑组织免于6-OHDA 损伤引起的神经细胞死亡，其保护作用可能是通过ROS 和NO 的途径实现的［18］。
在离体、在体和心肌细胞体系中系统研究了知母宁、银杏黄酮在心脏缺血再灌注损伤中保护心肌的机理，发现它们主要是通过清除氧自由基和调节一氧化氮自由基产生防止心肌细胞凋亡发挥作用的。在利用山楂黄酮预防中风研究中发现山楂黄酮可以通过调节体内抗氧化水平和清除过量氧和一氧化氮自由基，防止海马细胞凋亡［5］。
我们的研究还发现，山楂黄酮可以预防和治疗中风。蒙古沙鼠双侧颈动脉结扎引起的脑损伤中风模型表明，在缺血再灌注过程中，脑组织中活性氧产生增多，脂质过氧化产物水平升高，抗氧化能力下降，动物口服山楂提取物可以减少缺血再灌注过程中产生的活性氧自由基，减少脂质过氧化产物含量，提高脑匀浆中抗氧化剂的水平。同时，在缺血再灌注过程中，脑组织中硝酸盐／亚硝酸盐的浓度升高，ESR检测到的一氧化氮产量降低，而用山楂提取物喂动物，降低了脑组织中硝酸盐／亚硝酸盐的水平，提高了生物可利用的一氧化氮的浓度。iNOS在缺血再灌脑损伤的迟发性神经元死亡中起重要的作用，研究发现，抗氧化剂处理动物可以减少肿瘤坏死因子（TNF-α）和核因子（NF-κB）的水平，降低iNOS活性。用山楂提取物喂动物，可使动物缺血再灌脑损伤后海马CA1区成活的大锥体神经元数量增加，DNA损伤减少，对脑损伤有保护作用。口服天然抗氧化剂可以提高脑中抗氧化水平，保护脑组织免于缺血再灌脑损伤引起的神经细胞死亡，保护作用可能是通过ROS和一氧化氮的途径实现的［6］。
我们研究大豆异黄酮对Aβ导致的海马神经元凋亡的保护作用，发现大豆异黄酮可以有效抑制Aβ导致的海马神经元凋亡。大豆异黄酮能明显阻断Aβ导致的凋亡信号通道，从而降低细胞内Ca2+水平，减少ROS的积累，防止DNA断裂和凋亡基因caspase-3的激活。发现在低浓度是通过雌激素受体（ER）起保护作用的，而在高浓度是通过抗氧化机制起作用的［19］。
吸烟有害健康，一般人都认为尼古丁是吸烟中最有害的物质，但流行病学研究发现，吸烟人群得老年痴呆症和帕金森综合症的比不吸烟人群低，尼古丁很可能是吸烟中产生的预防这两种疾病的有效物质。我们对此进行了深入系统的研究，在转基因动物、细胞、线粒体和分子等不同层次水平上对其机理和信号通路进行了研究。我们研究发现：（1）尼古丁可以有效清除活性氧自由基，抑制多巴胺自氧化，是一种抗氧化剂。（2）尼古丁能够有效抑制6-OHDA和MPP+ 诱导的细胞色素C释放。（3）尼古丁可以保护海马神经元抵抗β淀粉样蛋白诱导的凋亡。（4）尼古丁可以防止淀粉样蛋白在转基因鼠脑中的沉淀。(5)尼古丁可以络合金属铜和锌，防止其在脑中积聚。（6）尼古丁可以通过烟碱型乙酰胆碱受体α7和MAPK的激活，抑制NF-κB和 C-Myc信号通路，抑制炎症和诱导型NOS表达和一氧化氮生成，预防老年痴呆症［15，16，20］。这对于解释烟碱防治神经退行性疾病机理具有重要意义，对预防和治疗老年痴呆症和帕金森综合症药物的研发及对有选择地减少吸烟产生的焦油和降低吸烟的危害具有重要指导意义。
通过以上讨论可以看出，物理学和自由基生物学关系很密切，可以说，没有物理学的理论和技术就没有自由基生物学今天的辉煌，甚至可以把自由基生物学看作是一门自由基生物物理学。今后物理学的发展将为自由基生物学提供更多的理论和技术，自由基生物学的发展将为人类健康和延寿做出更大贡献。
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生物力学与力学生物学范文4
传统观念认为师生关系是从属关系，学生得服从老师；如果学生不听话，老师就可以辱骂以及体罚学生。这样不仅伤害了学生的自尊心，也打消了学生学习的积极性。新课程改革下的师生关系是一种平等、理解、双向的人与人的关系，教师和学生两者在人格上完全平等。首先教师要树立以学生为本的理念，尊重学生的主体地位，以民主和平等的姿态接纳学生主体的差异性、独特性，甚至是局限性，转变传统教育中“唯师是从”的专制型师生观，构建主客体问的相互尊重、相互理解、相互信任的新型平等的师生观。其次要尊重学生的人格和自尊心，老师要有爱心，要平等地对待每一个学生，改变“学生是被动受信体”及“师道尊严”的传统观念，树立“学生是学习的主体”，教师是学生发展的“引路人、对话人、咨询人和朋友”的民主观念。三要贯彻“以学为本、以学定教、先学后教、教为导学”的原则，将学习教学目标变为学生自主、自觉的行为，激励和培养学生主动参与学习的意识和参与能力，多给学生质疑、问难及师生共同讨论解决问题的时间和空间，为学生提供自我学习、表现和创造的机会，帮助学生解决疑难和掌握学习策略。
二、发挥学生的主体作用
学生是教育的对象，但学生有主观能动性，学生能否学习好，与他的主观能动性有直接的关系。英国教育家洛克说过：“儿童学习任何知识最合适的时机是当他们兴致高，心里想做的时候。”学生学习的时候是有选择性的，他有兴趣的就接受；没有兴趣的，他接受不了。因此，老师在教学活动中，一定要重视学生的心理活动，重视调动学生的主观能动性。例如，在讲述“遗传信息的携带者一核酸”一节中，先讲述DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要的用途。刑侦人员将从案发现场中得到的血液、头发等样品中提取的DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就可能为案件的侦破提供证据。接着提出问题①为什么DNA能够提供犯罪人的信息，②DNA鉴定技术还可应用于哪些方面?这样不仅调动了学生学习的主观能动性，又激发了学生学习的兴趣。而兴趣又是学生探求新知识的内在动力。例如，在学习细胞呼吸时，教师还可联系日常生活中出现的现象，要求学生根据呼吸作用原理，思考以下一组问题：人在剧烈运动后为什么会感到肌肉酸痛?苹果贮藏久了为什么会闻到一股酒味?为什么过一段时间就要给花松土。由于这些问题由学生熟悉的生活问题引入的，所以，学生一开始就产生了强烈的探究兴趣，随着问题的不断解决，学生的成功感不断增加，以此诱发他们的创新兴趣，激发他们学习的积极性。
三、激发学生的潜在能力
现代教学理论告诉我们，课堂教学的优化，归根到底是教育观念的转变和更新，而核心就是怎样看待每个学生，是否相信他们的学习潜能，是否尊重他们的人格，是否能真正调动他们认知的动力和积极性，帮助他们发挥潜能和发展个性特长。美国教育心理学家布鲁诺做过一项实验：用他的教学方法在美国3000多所学校进行实验，在这些学校，有8O％的学生成绩原来是不理想的，用他的教学方法以后，有7O％的学生成绩得到了提高，在一些学校，优秀的学生达到了80％一9O％。这说明每个学生的潜力都是比较大的，能否发展其潜力，关键在于教师教授是否得法，是否善于调动学生的心理因素，是否善于从学生的实际出发来进行教学。近十几年来国内教育改革的很多实践经验也证明了这一点。莎士比亚说过“赞美是照在人心灵上的阳光，没有阳光，我们就不能生长”。廉姆•杰尔士也说过“人性最深刻的需求就是渴望别人的欣赏。”教师有了正确的观念，对学生的影响是非常大的。例如，在教学过程中，学生回答问题后，教师可以用“你回答的非常好”、“你真棒”等词语鼓励学生，让他们在这种被欣赏的氛围中不断进取；如果教师认为学生根本不行，那么最终导致的结果就是学生的成绩会越来越差。因此，教师要有这样的信念：每个学生都是能够教育好的。
四、培养学生的创新能力
基础教育课程改革纲要指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习”。这就要求教师在上课的时候，更要注重培养学生的创新精神和实践能力，引导学生由机械性学习向探究性学习的转变。那么，如何培养学生的创新精神和实践能力呢?心理学研究表明，在人的思维过程中，问题情境占有极其重要的地位，思维过程是不断发现问题和解决问题的过程，发现问题既是思维的起点，更是思维的动力。因此，在课堂教学中努力创设恰当的问题情境，通过问题启发学生积极的思维活动，以问题主线来组织，来调控课堂教学，就能充分调动学生的学习积极性，促进学生探究能力的提高，发展学生的创新精神和实践能力。在学习糖类和脂质一节时，教师可先引导学生思考：①哪些食物中主要含有糖类}②脂质和脂肪是同一种物质吗?带着这两个问题学习新知识，这样就会激发学生的学习兴趣，提出的问题就会迎刃而解。接着，指导学生动手做还原糖以及脂肪鉴定的实验，由于是学生亲身亲为的，所以步骤的关键以及结论难以忘记。久而久之，学生就会主动探索知识，总结规律。
生物力学与力学生物学范文5
一、在物理概念的引入和定义时渗透方法论教育
物理概念是反映物质的一般的、本质特征的理性知识，任何概念都必定建立在客观事物的基础上。因此应抓住不同概念间本质的联系，进行方法教育。例如速度、密度、压强等概念的引入都运用了比较的方法，它们的定义都采用了比值定义法。再如磁感线和光线等概念的建立采用了理想模型法。通过这些概念的讲授，对学生进行各种物理方法的教育，使他们体会这些方法的本质并体会其含义。
二、在讲授物理规律时，结合规律讲授方法
任何一个新规律的发现与总结，也都渗透着方法论思想，因此可结合规律的讲授来点明方法。例如牛顿第一定律的建立与阐述包含着一种重要的物理方法：理想实验法。“近代科学之父”伽利略创立了这种方法，利用这种方法否定了亚里士多德的错误观点，为牛顿第一定律的发现奠定了基础。讲授该定律时，适时恰当地点明理想实验法，初步简介该方法的含义和重要意义，从而使学生初步体会理想实验法。
三、以物理方法为“纲要”，组织教学内容，引导学生在学习知识的同时学习方法
初中物理教材的许多章节，都可以设计为以物理方法为“纲要”组织教学内容，使知识之间的联系和组织顺序按物理方法进行，则学习知识的过程，同时也是让学生领略物理方法的过程，使学生在不知不觉中受到方法论的教育。例如在学习决定导体电阻大小的因素时，以研究物理问题的一般方法和控制变量法为“纲要”组织教学：先引导学生猜想电阻的大小可能跟材料、长度、横截面积等因素有关，再引导他们用实验验证猜想。验证猜想时，又可以以“控制变量法”为“纲要”来组织实验，先引导学生分析要验证电阻的大小是否跟材料有关，应控制长度、横截面积都相同，进而选取适当器材进行实验，最后分析实验数据得出结论。类似的，要验证电阻的大小跟长度是否有关时，应控制材料、横截面积都相同，要验证电阻的大小跟横截面积是否有关，应控制材料、长度都相同。
四、利用物理学史进行方法教育
物理学的发展史本身就是科学方法的发展史。在物理教学中，适时恰当地插入物理学史，可以使学生领略到科学家的思维方法。例如在学完大气压强内容后，可向学生简介托里拆利实验的过程。在讲授牛顿第一定律的时候，可向学生简述历史上牛顿第一定律的产生过程，托里拆利实验的成功得益于逆向思维方法，牛顿第一定律的产生离不开理想实验法。这样将物理方法教育孕于生动的物理学史中，学生易于接受和理解，是行之有效的方法。
五、开设物理方法教育专题课，使学生较深层次地认识和掌握物理方法
越来越多的教育界仁人志士认识到：科学的物理思维方法和研究问题的方法是比物理知识和原理更为重要的知识，它是比金子更为重要的“点金术”。所以我在教学的过程中，根据需要每个学期都要拿出几个课时，给学生上好几堂专门的方法教育课，使他们较全面、较系统地掌握一些重要的常用物理科学方法，我在实践中开设了以下两种形式的方法教育专题课，收到了较好的效果。
1.开设有关物理科学方法一般性知识的专题课。课前广泛地收集资料，做好充分的准备，向学生介绍物理学方法的一般性知识。引导学生学习物理科学方法的含义、物理科学方法常见的形式、物理科学方法原理，使学生初步认识了物理科学方法。
2.开设方法总结专题课，使学生对某种特定的方法有较深层次的全面认识。同一物理方法在物理学的各个组成部分中，在许多具体的应用实例，通过剖析该方法在这些实例中的具体应用，使学生较全面地体会该方法的内涵、从而初步掌握该方法，达到初步应用的目的，使学生学习物理有一个质的飞跃。例如教材中，以控制变量法研究了影响摩擦力大小的因素，也用该方法研究了影响压力效果的因素、决定动能大小的因素、影响电阻大小的因素、影响感应电流方向的因素等。适时地总结这些感性材料，从而使学生对控制变量法的理解由感性认识上升到理性认识。
六、引导学生应用物理科学方法“发现”物理规律
在学生初步掌握了某种物理科学方法后，引导学生自主地应用该方法像物理学家研究物理问题那样去“发现”物理规律，从而更加深入地掌握这种方法。例如：引导学生利用控制变量法去“发现”阿基米德原理。学生做实验前，先引导他们分析浮力的大小可能跟液体的密度、排开液体的体积等因素有关，再启发他们用控制变量法做实验，去“发现”规律，学生在应用所学方法解决实际问题的同时，既提高了能力，又巩固了方法，实际上也使教学效果达到了升华。
诚然，对学生进行物理方法教育不是一朝一夕的事，各课任老师也不应奢求能起到立杆见影的效果。教师对物理方法的教育更应注意方法：可在物理概念和规律讲授后，自然地提出一个科学方法，先不要严格推敲方法的定义，也不要详细阐述方法的内涵，关键在于以后不断地增强学生的感性认识，适时点破、不断渗透，唤起学生的有意注意。另外，辅之以必要的“方法专题课”。
实践证明：加强物理科学方法教育，有利于学生理清知识的来龙去脉，提高学习兴趣，增强学习的自觉性，克服盲目性，它是提高学生科学素质的重要途径，也是我们教学中不可缺少的一环，更为学生日后的终身发展奠定了良好的基础。
生物力学与力学生物学范文6
【关键词】生物；教学；生态伦理观；途径
生命伦理学（bioethics）是一门新兴学科，它主要研究生命科学、生物技术、以及医疗保健提出的伦理道德问题，并加以规范，使人们有所遵循，伦理指人与人之间相互关系的基本道德和原则。根据道德价值和原则对生命科学和卫生保健领域内的人类行为进行系统研究的学科。产生于20世纪70年代。主要研究生物医学和行为研究中的道德问题，环境与人口中的道德问题，动物实验和植物保护中的道德问题，以及人类生殖、生育控制、遗传、优生、死亡、安乐死、器官移植等方面的道德问题。生物科学应启发学生树立并端正积极向上、健康明丽的生活态度和学习品质。其中，生命教育这个深奥而重要的话题也应在日常生物教学中有所体现，让学生在内心深处感受到生命的重大意义，从而尊重生命、关爱生命、珍惜生命，树立生命伦理观念。
一、树立生命伦理观的重要性
1.有助于爱护自己
现如今，多数学生是独生子女家庭，集万千宠爱于一身，形成了以自我为中心的思想，受挫心理及抗压能力不强，稍有不如意就可能走极端，甚至自杀来结束生命。众所周知，美国青少年自杀率是全球最高而引起教育界认识呼唤生命教育。因此，教育要关注人的生命，把人受教育的好坏与生命质量紧密联系起来，使教育饱含生命理念，渗透生命意义，这更能抓住教育的本质。教育要通过“关注生命、尊重生命、珍爱生命、欣赏生命、成全生命、敬畏生命”的育人过程，达到帮助学生理解生命的意义，呵护生命的尊严，提升生命的品质，展开生命的智慧，实现生命的价值，从而达到爱护自己。
2.有利于保护环境
自工业革命以来，一方面经济社会在高速发展，另―方面出现了水污染、水土流失等生态环境问题，生态环境也日益遭到破坏。当前，威胁人类生存与发展的生态环境问题日益突出，即以损坏生态环境、过度消耗不可再生的自然资源为代价的经济增长方式，使整个人类经济社会的发展陷入了严重的困境。以上这些都是人与自然的二元对立，片面强调人类中心主义，无节制地开发和消耗自然资源，忽视生态环境保护所造成的恶果。通过生命伦理观的教育，是学生明白协调与自然的关系，抑制以个人为中心的观念，树立人与自然和谐相处的自然伦理观，使人类在与自然和睦相处、共生共存中得到持续发展。
二、利用生物教学实现生命伦理观教育的途径
1.修订生物教材，增添生态伦理教育内容
在人教版初高中生物教材修订时，建议在原有基础上，根据中学生的年龄特点和接受能力，渗透生态伦理观的教育。编写高中生物必修教材时，应把大纲的精神和规定，把生态环境建设、保护自然环境、可持续发展的基本观点及其在我国国民经济和社会发展中的重要作用，体现在绪论、生物与环境和生态环境的保护等章节中。这样可使学生从更高的层面、更加深刻地认识到生物科学与每个人的日常生活、国家各行业的建设乃至子孙后代的生活都有极为密切的关系，从而更加自觉地学好生物课。
2.生物教学中加强可生态伦理的教育
要实现教育的目的，课堂教学是生物学教学的主阵地，教师是关键。为此，生物课教师要认真钻研教学大纲，认真分析和领会教材的编写意图。近年来，我国积极贯彻实施可持续发展战略，生态环境保护方面的形势发展很快，生物课教师要努力学习有关的理论知识，认真收集有关资料，努力改进教学方法，由浅入深地、持续不断地对学生进行生态伦理观的教育，加强生物课的实用性，培养学生对保护生态环境的认识意识和参与意识。教师在授课过程中，把生态教育渗透到各部分相关知识内容中，在让学生了解有关生态科学知识的同时，应着重培养学生的情感、态度、价值观，使学生养成良好的行为习惯，逐渐引导学生树立正确的生态理念。高中生物教材中蕴含丰富的生态学知识，教师在制定与其相关的教学目标时，可将生态教育的理念加入其中，在课堂教学中真正渗透生态教育思想。如在讲授“植物的光合作用”时，通过学习绿色植物既是过滤器、消毒器，又是消声器、气温调节器，使学生认识到植物对人类乃至自然界的重要意义，进而理解保护植物、植树造林、绿化环境的重要性。
3.开设生命伦理校本课程
独立开设生命伦理学课程对于培养学生的伦理观念当然是最有利的，有条件的中学必须配备专门的具备生命伦理教育观念的教师队伍，根据学科特点，结合本校办学理念、育人目标、校园文化、学生需求，整合学校资源，编写校本教材，开设校本课程，将生命伦理观以案例、图片展示、专家讲座、学生辩论、问卷调查等方式掌握必要的生物学及伦理学知识，形成正确的道德观，并运用基本原理、规律和方法分析一系列社会热点问题，引起学生思考，从而促进学生自己构建生命伦理观。促使学生形成生物平等的观念，增强关爱生命的意识。使学生将自己保护环境、保护地球的愿望付诸行动，提高生命伦理水平。
4.通过野外观察和调查实践渗透生态伦理教育
生物学具有其特有的学科优势，在教学过程中，坚持课堂教学与实验教学有机结合。带领学生到大自然中进行野外实地观察和学习，在植物园、动物园、人园林场地、附近的山地，让高中学生动用所有的感官去感受大自然，培养学生热爱大自然，保护大自然的美好情感。在活动中了解到当地的土地、水资源等生态环境状况，通过观察炼化厂等企业污水排放量以及对河段的变化，观察生活垃圾随处堆放对水质及周边空气的污染情况，调查研究人们在开发利用当地资源过程中对环境和生态的破坏、污染情况，让学生在亲自实践中认识到保护自然、爱护自然的重要性，从而树立正确的生态伦理观。
参考文献：
[1]亢煦.可持续发展生态伦理观的教育意义[J].法制与社会，2010年20期
