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生物实验研究论文

发布时间:2023-03-11 06:56

生物实验研究论文

生物医学动物实验研究论文

1实验设计

在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。

1.1实验的偏倚和控制

偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。

1.2减少偶然性的潜在影响

偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。

1.3实验设计的要素

要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。1.3.1实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。1.3.2处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。1.3.3实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。

1.4实验设计的原则

为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。

1.5生物医学中常用的实验设计类型

如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。1.5.1完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。1.5.2随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。1.5.3拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。1.5.4析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。

2生物医学动物实验的描述统计学

2.1生物医学实验资料的类型

生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。

2.2统计描述指标

描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。2.2.1资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。2.2.2数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。

3生物医学动物实验的假设检验

生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。

3.1检验方法的选用依据

3.1.1资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。3.1.2实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。3.1.3检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。

3.2正态性检验及拟合优度检验

统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。

3.3方差齐性检验

连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。

3.4单侧检验与双侧检验

检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。

3.5多重比较及多重性问题

生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。

3.6观察值或实验对象的独立性

许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。

3.7历史对照数据的应用

某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。

3.8假设检验的局限性

首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=0.31);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差0.2mmHg,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<0.001)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于0.05。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。

给我一份生物研究性学习论文500字

生物研究性学习论文 在新的《全日制普通高级中学课程计划》和高中《生物》新教材中,明确地将“研究性学习”作为普通高中的必修内容和生物教学的重要组成部分。以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育,基本的指导思想是要以学生发展为本,因而一个重要的着眼点是要改变学生的学习方式,改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆和理解、立足于接受教师知识传输的学习方式,帮助他们形成一种主动探求知识、并重视解决实际问题的积极的学习方式,这是一种有利于终身学习、发展学习的方式。而“研究性学习”就是学生主动探究问题的一种新型的学习模式。在高中生物课堂上开展研究性学习的时间虽然是有限的,但教学方式的变革和研究性学习的开展,也会对学生学习方式的转变起到一定的推动作用。为此,我在高中生物课中就如何进行研究性学习作了初步的探索。一、教师观念的转变是搞好研究性学习的前提。有人以为研究性学习只能在“研究性学习课”上开展,或只是语文、数学、外语等大学科的专利。事实上,每一门学科中,甚至每一节课,均有进行研究性学习的可能,生物学作为一门实验性较强的学科,理应在研究性学习上做足文章。国家教育部有关人士也指出,设立专门的研究性学习课是不得已而为之的,是一种过渡,研究性学习应在每一节课中都有体现。当然我们在专门的研究性学习课上可以进行一些较大的课题研究,而在平常课堂上可进行较小课题的研究,或大课题中一个小环节的研究,但必须是由这门具体学科或其中的具体内容引起的“研究课题”,其“研究量”可小到几分钟甚至几句话,但必须是经过学生分析、综合、总结的,或是独立完成,或是合作完成,或是运用课本知识分析社会现象,或是为生活现象寻找理论依据等等。其课题的产生可由教师根据案例或在特定背景下提出,更可由学生自己提出,教师在此“研究”中仍是配角,对主角——学生进行组织、引导、启发。如我在复习“高等植物无性生殖的特点”时,提出为什么“能保持母本的性状”。让学生带着这个问题去思考,并让学生把“无性生殖”与“有性生殖”的过程进行比较,学生带着这样的问题去探究生物遗传和变异的原因,就会比老师直接讲授的效果要好得多,而且也会使学生学得灵活、学得扎实。可见,先有教师教学观念的改变,才会产生教学行为的改变,原来“授之以鱼”的教学模式改变为“师生共同探索”的教学模式,以教师为中心的“讲堂”改变成了以学生为中心的“学堂”,学生的学习能力才能在课堂上得到锻炼和提高,为其终身的发展奠定基础。二、课堂教学仍是开展研究性学习的主阵地发现问题和解决问题是我们要培养学生具备的两个最重要的能力,但能力的形成与提高决不是靠每周专门的研究性学习课就能解决的,所以必须把它贯彻到每一节课中去。研究性学习的实施需要依托相应的课程载体,生物学教学在此大有用武之地。在课堂教学的各个环节中适时适度引入研究性学习,可以促进学生创新精神和实践能力的发展。 1、指导学生正确观察,引导自主研究生物教学中涉及不少生物标本和模型,正确指导学生对其结构进行认真的观察,将激发起学生开展自主研究的兴趣。例如,学习“植物的个体发育”时,先指导学生对大豆和玉米的种子进行观察,然后让学生复习和识别各个组成部分,教师提示学生要搞清楚各个结构的来源。再让学生自学课本内容,最后由学生归纳总结“胚的发育”和“胚乳的发育”的过程及特点。学生对整个学习过程,表现出强烈的探求欲。 2、组织学生相互交流,促成合作研究在日常生活中,一个复杂的问题,往往需要多人合作才能解决。所以在教学过程中培养学生的合作精神,显得尤为重要。 我在生物教学上,也注意到了指导学生合作研究活动的开展。如在讲授“减数分裂与有丝分裂的图形区别”。这是一个难点,我就组织学生在认真观察课本图形的基础上相互讨论,通过同学之间的相互协作探究,归纳出最后得出正确的结论,使学生体验到合作学习的成功与快乐。 3、要求学生大胆实践,开展模拟研究实践活动是生物教学中开展研究性学习的重要内容,它不但可以使学生将学到的生物学理论知识变成现实,而且可以使学到的知识得以“升华”。所以我在讲授“植物的营养生殖”时,就指导学生开展用根、茎、叶繁殖的实践活动,并进行仔细观察生根成活的过程。利用已有知识综合研究,最终由学生自己得出结论。三、专题研究性学习课是开展研究性学习的又一重要途径国家教育部的新课程计划中明确规定,高中各年级必须开设研究性学习课程。作为高中生物学的任课教师也必须参加到学生的研究性学习中去。 1、确定课题我在指导学生专题研究性学习的过程中,首先让他们明白“在干什么”。他们不是为了学会具体的某一知识,而是要学会获取某一知识的方法,不要只重视研究的结果,更重要的是掌握研究过程中的每一步是如何展开的。学生在目的很明确的前提下,就会有探索的积极性,就会投入到研究过程中去。起步阶段在帮助学生确定课题和研究方案时要多参与,因为课题确定是关键,课题太大则无法实施,而课题太小研究价值又不高,另外,课题要尽可能结合本地实际情况,要具备开展研究的条件。而到研究已比较成熟时,最好让学生独立提出课题,当然教师也可提出指导性意见。 2、专题研究的展开教师在指导学生学习的过程中要及时了解学生开展研究的情况,有针对性地进行指导,对课题难度较大的组可适当多予以指导,或给他们提供一些必要的条件,或在他们遇到困难时重新审视研究方案或是方案中的某一步骤。教师所有的指导活动都要对学生有所启发,让学生明白为何“错了”,怎样才能由“错”到“对”,让学生不管是在“对”中还是在“错”中都能有所提高。如一个课题组在研究课题“高等植物的营养生殖”时分别提出了“扦插茎的长度对提高成活率有何影响”的问题。我将学生分成两组,由他们对问题提出设想,收集资料,利用菊花茎开展实验,最终在实践中找到正确的认识。 3、开展结题指导研究性学习虽然不一定要求学生得出什么结果,但是,通过一段时间的研究,他们或在知识方面、或在技能方面,或在思想道德方面会有一定的收获。所以及时帮助他们总结成果是非常有意义的。我要求学生能写出小论文的就尽量写出小论文,实在不能写论文的,就要求学生写出心得体会,使他们在理论和实践上以及思想品德上得到新的提高。通过开展研究性学习,学生已逐步由原有的被动学习变成了主动学习,在研究性学习中既与合作伙伴同心协力,又能独立地运用已有知识、能力去解决问题;既注重研究结果,更注重通过亲身体验加深对学习价值的认识,了解进行科学研究的方法,增强了探究和创新意识,培养科学态度和科学精神,学习与人沟通合作,培养社会责任感。新世纪的“文盲”是不会学习的人,教会学生学习是研究性学习的核心任务。我们教师只有在转变观念、认真学习的前提下才能切实指导好研究性学习,让我们的学生在以后的学习生活中具备较强的适应能力和创新能力,也才能逐步提高我国国民的素质。

高中生物论文1000字

写作思路:首先阐明自己的论点,然后进行举例论证,根据自己所学生物课程选择一方面的知识,然后写出自己在这个知识点的分析。

正文:

生物最重要和基本的特征在于生物会进行新陈代谢及遗传两点,前者说明所有生物一定会具备合成代谢以及分解代谢(两个是完全相反的两个生理反应过程),并且可以将遗传物质复制,通过自我分裂生殖(无性生殖)或有性生殖,交由下一代繁殖下去以避免灭绝,这是类生命现象的基础。

在生物学和生态学中, 地球上约有870万种物种(±130万),其中650万种物种在陆地上,220万种生活在水中。多种多样的生物不仅维持了自然界的持续发展,而且是人类赖以生存和发展的基本条件。但是现存的动物急剧减少,只有原来地球上的动物的十分之一。

人类及其他生物共同居住在生物圈这个美丽家园中。生物圈包括大气圈的底部,水圈的大部和岩石圈的表面。生物圈是最大的生态系统,生态系统包括森林生态系统,淡水生态系统,湿地生态系统,海洋生态系统,城市生态系统,农田生态系统等。

植物的呼吸作用在植物的生活中占有重要的地位,对植物的生长发育有着极为重要的意义。凡是植物的生活部分都能进行呼吸,因此,本章安排了两个活动,一是选新鲜的叶片进行实验,二是用已萌发的种子证明呼吸作用的存在。

呼吸作用的实质都是一样,它是一个分解过程,要放出二氧化碳、主要的是释放能量供各种生命活动需要。

学生在老师的引导下,通过实验,不难证明这一点。最后点出通过呼吸作用的教学,能把植物这一普遍存在的生命现象与学生的生产生活实际联系起来。本章另一个重点也是难点的内容是通过实验来探究植物呼吸作用的有关知识。为了让实验更简单、直观化,我对教材提供的实验方法或器材做了创新,比如,证明植物呼吸作用放出二氧化碳的实验,教材是将石灰水倒入广口瓶中, 而广口瓶中原有叶片和石棉网,这样势必给实验现象的观察带来影响。

所以,把广口瓶换成塑料瓶,外加导气管将二氧化碳气体导入盛有石灰水的试管(或小烧杯) 里,实验中既减少了一些器材,又使实验操作变得简单,同时实验现象观察起来更明显。

回顾教学的全过程,学生自主学习阶段表现得积极主动,小组合作探究阶段组内和组间合作效果较好,达标提升阶段突出了对知识的检测归纳和提升。但不足之处突出表现在学生的发散思维的有效控制值得总结和研究。

生物实验论文

生物小论文
(关于种子)
一、种子的发芽率

种子发芽率一般是指在适宜的条件下,经浸种吸足水分的种子,在l0天内发芽的种子数占供试种子总数的百分率。它是决定种子质量和实用价值,确定播种量和用种量的主要依据。不同的种子,其发芽力往往有很大差别,相同的种子,其发芽力也会有变化。种子的发芽力受栽培条件、成熟程度、收获时的气候、入库时的种子含水率以及贮藏条件好坏、贮藏时间长短等多因素的复杂影响。如果不进行发芽测定,盲目地进行浸种、催芽或者直接播种,就有可能出现出苗不齐、苗数不足、甚至完全不出苗等现象,其结果不仅浪费粮食,又耽误了季节,造成生产被动。认真做好种子的发芽力测定,周密计算用种量,有计划地进行生产,不但可以避免出现上述情况,还可以提高产量。水稻种子发芽率常用的测定计算方法是:先从供试品种的种子容器中,分上、中、下、边缘、中央不同部位分别随机取出少量种子,去除杂质后,在水温20—30℃条件下浸24小时,然后将吸足水分的种子以100粒为一组,分成四组,分别均匀排列在铺有滤纸或草纸的4个培养皿内,并分别以等量适量的水,放在气温30—35℃环境条件—下,逐日记载发芽数,从试验开始记载10天,最后分组计算其发芽率,四组的平均数即为该种子的发芽率,其计算公式为:发芽率(%)=发芽的种子数*100/供试种子总数
二、种子发芽需要的条件

种子发芽必需的条件是水分、温度、氧气及阳光。
水分是种子发芽的首要条件。种子必须吸收足够的水分才能加速种子内部的生理作用,促进酶的活动,有利于贮藏养料的溶解和胚的增长,从而促进种子的萌发。
温度也是种子发芽必要条件之一。种子在吸收足够水分和氧气后,还需要一定的温度才能萌发,温度是种子萌发的能量来源。温度作用在于促进酶的活性,种子萌发的最适温度也就是酶的最适宜温度。此外,温度也直接影响到种子吸水快慢和呼吸强弱。在一定温度范围内,温度越高,种子吸水越快,呼吸也越强,发芽越快。
种子发芽试验需要大量的氧气。种子发芽时呼吸作用增强,如种子缺氧呼吸,造成种子不宜发芽。
不同作物种子,发芽时对光的反应不同。大部分农作物种子(如玉米、禾谷类等种子)对光照要求不严格。这些种子发芽试验时用光照或黑暗均可。有一些好光性的种子如烟草种子,芹菜种子等,只有在光照条件下才能发芽或促进发芽。还有一些嫌光性的种子,如黑草种有光照时会抑制发芽。这些种子发芽试验时应给黑暗处理。

三、种子萌发的过程
当一粒种子萌发时。首先要吸收水分。子叶或胚乳中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴。随后,胚根发育,突破种皮,形成根。胚轴伸长,胚芽发育成茎和叶。
我也曾经做过两次种子萌发的实验,是用绿豆做的,第一次实验的时候,因为总是忘了给种子加水,结果种子全都干死了,终于第一次实验以失败而告终。接着马上就迎来了第二次实验,这次记得了上次的教训,我的种子终于发芽了。

高一生物论文范文

随着生物科学的发展以及生物工程产业的兴起,生物技术在社会生活各个层面迅速渗透,“二十一世纪是生物世纪”的预言正在得到验证。下面是我为大家整理的 高一生物 论文 范文 ,供大家参考。

《 高中生物教学中学生的主体作用 》

高中是学生全面接触知识的一个关键时期,在这个时期的学生对知识掌握得还不够健全,他们需要很多的知识去充实他们。新课标要求我们老师改变以往单一、枯燥的教学形式,找到能够使每一个学生都能参与其中的教学形式,发挥学生主体的作用,极大程度地提高学生的生物成绩。

一、发挥学生主体作用的意义

使学生变成课程的中心。在以前传统的教学中,老师是课堂的中心,上课的时候老师讲什么学生就听什么,也不会去思考一些问题。如果老师上课不提问,学生就盲目地听,也不思考也不提问。这样的教学方式,不能真正做到学生才是课堂的主人。因此,老师要多以学生为主体,使学生变成课堂的中心,提高他们对生物的兴趣。提高学生动脑动手的能力。发挥学生的主体作用,使学生自己去设计并且实施实验,强化了学生自己动脑动手的能力。在进行实验设计之前,学生就会按照以往学过的生物内容进行设计,这样在很大程度上学生一遍又一遍地复习了以前的内容,就会对学过的知识有更深刻的认识,提升了对生物的兴趣。

二、发挥学生主体作用的途径

老师应该改变一下自己的教学思想。老师要让学生成为课堂的中心,使所有的学生都可以把老师讲的东西学会。多去鼓励学生在课上提问,在上课的时候让每一个学生都能参与到老师所讲的内容中去。高中生要改变自己的听讲 方法 。我国目前学生在上课的时候都很死板,只是简单抄写老师的板书,然后就去把这些笔记死记硬背,不能独立地去理解,不符合发挥学生主体作用的教学要求。所以,学生自己要改变不正确的上课方法,在上课的时候更积极一些,这样可以提高自己的上课效率,对老师所讲的内容也会有一个更好的理解。发挥学生主体作用要注重让他们自己去解决问题。老师可以让学生分成小组去讨论,然后让他们自己去解决这些问题。学生不能只是靠老师给自己讲解问题的答案,这样以后遇到同样的问题还是不会。因此,老师在上课的时候,要利用学生主体作用的优势,让学生自己解决问题。总之,以学生为主体的教学可以很好地提高我们高中生物教学水平,对学生的学习也非常有利,我们老师要大力落实这样的教学形式。

《 高中生物教学中人文 教育 的应用 》

摘要:随着全球经济的发展,科技的进步,带来的是物质生活的丰富,但相对的是人们的精神世界越来越匮乏。为了深化教育体制改革,实现新课改的突破,高中生物教育中必须要渗透人文教育,培养成绩优秀、品德高尚的全面型人才。本文就高中生物教学中渗透人文教育这一问题进行多层面研究,旨在提高高中生物教师对生物教学中渗透人文教育这一问题的认识,帮助学生建立健全的人格。

关键词:高中生物;人文教育;渗透研究

1人文教育的含义及其与生物学科的关系

“人文”一词最早出现在《易经》中,“观乎天文,以察时变;关乎人文,以化成天下”。可见,我国最初 传统 文化 中的人文教育有教养、化成、规范人类行为的作用。春秋时斯,孔子创立儒家学派,其学派崇尚“礼乐”和“仁义”,提倡“忠恕”和“中庸”之道。主张“德治”、“仁政”,重视伦理关系,主张二”和“礼”,主张以仁爱之心调解社会人际关系。在现代,“人文”又有了一定的发展,简单说来,人文,就是重视人的文化。集中体现在:重视人,尊重人,关爱人,核心是人文精神。人文教育,也叫人性教育,核心是涵养和充实人文精神。一直以来人文教育的阵地都是语文、历史、政治等人文学科。生物属于自然科学,好像和人文教育关系不大,但是,古往今来,历史上著名的科学家哪个不是品德高尚,受人敬仰。自然科学取之于自然,但用之于人,如何利用体现了它和人文精神的融合。生物学科中所体现的对生命的尊重、对健康的教育、对环保的教育都和人文教育有千丝万缕的联系,因此,在高中生物教育中必须渗透人文教育。

2高中生物教学中实施人文教育的必要性

近现代以来,科技的发展、经济的腾飞冲击着人们的价值观念。利己主义、拜金主义、攀比心理充斥于社会的各个角落。继而引发炫富、失衡、冷漠等道德滑坡现象。国民的整体素质下降还带来了环境污染的问题。甚至有人利用自然科学做出一些害人害己的事。这已经偏离了他们掌握科学的最初目的。人的个性、主体性的及自然性的弱化甚至丧失等一系列不容忽视的问题。科学技术在不适当的使用下,就变成了奴役人的工具。成人世界直接影响了孩子世界。高中学生心理发育还未完全成熟,世界观、价值观、人生观还处于懵懂状态,并未完全建立。因此,他们需要正能量的引导,需要建立健全健康的人格。再有,三十多年的计划生育,目前的孩子大多数是独生子女。他们理所应当的享受着家长的溺爱,他们自私、以自我为中心、缺乏同情心、缺乏信仰、畏惧困难、缺乏责任感、诚信意识淡薄、人情淡薄、功利心强、缺乏团队合作精神等等。我国的传统教育较注重知识的传授和技能的掌握,在自然学科中很少渗透人文教育。在高考这个指挥棒的指挥下,教师和学生都以应试为目的,很多生物教师认为人文教育应该是文科老师的事,所以,生物教学中渗透人文教育的程度不够。综上所述,高中生物教育中渗透人文教育已经迫在眉睫、刻不容缓。这必须引起高中生物教师的高度重视,适应新时代的要求。

3高中生物教学中人文教育的目标

新课标对高中教育提出了要设计三维目标的要求。其中情感态度价值观目标就是对高中教育中渗透人文教育提出的要求。传统的高中生物教学目标强调知识技能目标,生物教师注重培养学生的生物素养,提高学生的知识能力。新课标面对新形势提出了人文教育的目标。生物教学中要培养学生的情感态度价值观目标中的“树立辩证唯物主义自然观,逐步形成科学的世界观。”“增强振兴中华民族的使命感与责任感”“养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度”热爱自然、珍爱生命,树立可持续发展的观念”“确立积极的生活态度和健康的生活方式”等能力。这些要求都在一定程度上体现了生物课程目标对人文教育的重视。

4高中生物教学渗透人文教育的原则

4.1以人为本的原则。首先要树立正确的学生观。在教学中对待学生要一视同仁,不能让学生产生失衡的心理。要不断发现学生的优点,并经常进行鼓励。对有缺点的学生要耐心细致的作心理工作,用爱心感化他们,让他们认为世界是充满阳光的,让他们身上充满正能量。要用发展的眼光看待学生,肯定学生取得的阶段性成绩,这样才能让他们的综合能力得以发展。教师要掌握因材施教的原则,不能对学生求全责备,让每位学生都能成为学习的主人。同时要建立良好的师生关系,促进教学的和谐发展。

4.2科学性和人文性统一的原则。科学性讲究的是真理至上,人文性讲究的是情感取向。这两者并不矛盾,相反还能相互促进。在追求真理的路上也要追求精神的真、善、美。高中生物教学中不但要注重知识和技能的传授还要帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观。让他们明白生命的可贵、幸福的真正含义、人类的终极关怀,让他们明白精神健康比身体健康更重要,使他们懂得学会生物的真正意义。

5高中生物教学渗透人文教育的途径

5.1运用目标做好渗透。高中生物教师要明确新课标中对人文教育的重视。在教学中以教学内容为载体根据情感态度价值观的明确要求对学生进行情感培养和价值教育。

5.2运用教材进行渗透。无论何种教育都应该以教材的内容为主要基础,通过教材的知识的讲解,向学生摆明利害关系,让学生判断正确与否,在教师逐渐正向的引导下,学生对人文教育逐渐了解。高中生物教材中主要的人文主义教育就是环境,这就要求注重与实际相结合,加深学生对当地环境的了解,让学生通过实践明白环境的状况,提高学生解决问题的能力,培养学生的环保意识。总之,高中生物教学中渗透人文教育是践行新课标的要求,是新课改强调学生综合素质提高的具体体现,是对学生的尊重,是适应新时代的要求。高中生物教师要及时的转变观念,提高认识,积极探索人文教育的方法,培养出对社会有利、自信、乐观、豁达的全面人才。

作者:杨小慧 单位:吴起高级中学

参考文献:

[1]秦佳佳,高中生物教学中渗透人文教育的研究,华中师范大学,2013.5.

[2]高颖,高中生物教学中渗透人文教育的研究,理化生教学与研究2014年第11期.

[3]李贤,高中生物教学中渗透人文教育的研究,学科教育,2015.1.

[4]贺宇.武燕花,关于高中生物教学中渗透人文教育的探究,新课程,2014.

[5]钱莉莉,高中生物教学中渗透健康教育的探索,河南师范大学,2012.4.

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