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【關(guān)鍵詞】 黃帝內(nèi)經(jīng);亞里士多德;思想對比
【中圖分類號】R2-09 【文獻標志碼】 A 【文章編號】1007-8517(2015)12-0151-02
《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中醫(yī)理論的奠基之作,成書于東漢之前,其理論對中醫(yī)思維具有很大的指導(dǎo)意義?!秲?nèi)經(jīng)》中蘊藏了豐富的醫(yī)學(xué)理論及哲學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)等多方面的知識。亞里士多德是古希臘著名學(xué)者,其學(xué)術(shù)涉及哲學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等多個領(lǐng)域。在古代人們認識事物的方法都比較簡單,此時的自然科學(xué)思維處于萌芽狀態(tài)。恩格斯說過,“在希臘哲學(xué)的多種多樣的形式中,差不多可以找到以后各種觀點的胚胎、萌芽。因此,理論自然科學(xué)想要追溯自己今天的一般原理發(fā)生和發(fā)展的歷史,它也不得不回到希臘人那里去。”[1],由此可見,古希臘學(xué)者對自然科學(xué)各學(xué)科的影響之深。中國文明源遠流長,在數(shù)千年的歷史長河中沒有發(fā)生過間斷。古希臘時期與春秋戰(zhàn)國時期處于相近的時間段上,此時東西方學(xué)者們對生命的認識處于何種水平,本文通過對比成書年代相近的古代生命科學(xué)的代表著作《黃帝內(nèi)經(jīng)》和亞里士多德的《動物志》及《動物四篇》中的部分思想對此進行了探討。
1 生命本源的認識
中國古代先民通過對自然界事物的觀察,提出了“元氣一元論”、“陰陽學(xué)說”和“五行學(xué)說”,并將這些觀念引入到各個學(xué)科中,比如醫(yī)學(xué)、地理、倫理等等。元氣一元論認為氣是構(gòu)成世界萬物與生命的基本物質(zhì)和本源,五行學(xué)說以木、火、土、金、水五類特性及其生克制化規(guī)律來認識、解釋自然界和生命。這些認識所運用的方法源于中國古代學(xué)者們認識世界的最初方法,即在自然現(xiàn)象和生命現(xiàn)象進行觀察的過程中加入了類比、司外揣內(nèi)等思維方法。《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中醫(yī)學(xué)的奠基之作,也對此進行了詳細的描述,《靈樞?決氣》中記載:“黃帝曰:余聞人有精、氣、津、液、血、脈,余意以為一氣耳”?!端貑?寶命全形論》中提出:“人生于地,懸命于天,天地合氣,命之曰人?!薄秲?nèi)經(jīng)》中此類論述并不少見。對于五行《尚書?洪范》曰:“天生五材,民并用之,廢一不可?!辈⒅赋隽宋逍械奶匦裕J為木曰曲直、火曰炎上、金曰從革、水曰潤下、土爰稼穡。
西方的哲學(xué)家提出世界本源是原子構(gòu)成的,繼而提出了原子論、元素說等。其中:元素說認為構(gòu)成世界的基本物質(zhì)是“氣”、“土”、“水”和“火”四種元素,亞里士多德將其引入到動物的構(gòu)造論述之中,對構(gòu)成生命體的組織進行了屬性的劃分,并將“土”、“氣”、“水”、“火”作為構(gòu)成生命的第一級基本性能[2],認為腦是土與水的組合物,并指出了證明方法,即運用煮沸的方法,水分因熱而蒸發(fā),腦成為固體,就是土質(zhì)的部分,并指出豆類也有此性質(zhì)[2]。構(gòu)成生物體的基本質(zhì)料在《動物之構(gòu)造》中有所論述,認為所有組合物體的原材料都是液體與固體、熱物與冷物,其他的性能比如輕與重、稠與稀以及其他所有的類此諸稟賦的差異都屬于這些基本性能。在對體液、肌肉、骨骼等的認識中,認為有些組織是“濕性”的,有些是“干性”的[2]。而構(gòu)成人體的質(zhì)料中“干性”和“濕性”的分類方法和《內(nèi)經(jīng)》中的陰陽論述具有相似性。如《素問?陰陽應(yīng)象大論》曰:“陰陽者,天地之道也,萬物之綱紀,變化之父母,生殺之本始,神明之府也。”
在生命本源的構(gòu)成方面,兩種思維也存在相似之處,即均將某些哲學(xué)觀念引入到具體事物去研究?!秲?nèi)經(jīng)》中提出“氣”是構(gòu)成人體的本源,而《動物四篇》中提出動物由同質(zhì)部分和異質(zhì)部分組成,且指出同質(zhì)部分在生體構(gòu)造的各方面為了適應(yīng)其所在位置的功能,也表現(xiàn)出各種變異[2]。然而兩種也存在差異,中醫(yī)學(xué)的五行學(xué)說在醫(yī)學(xué)的應(yīng)用中提出了五行之間的相互關(guān)系,如五行相生、相克,形成了一個相互制約、促進的系統(tǒng),并不認為中醫(yī)五行是構(gòu)成某臟腑的元素。而四元素說中,元素之間并沒有形成比較固定的關(guān)系,但指出了器官是由元素構(gòu)成,如腦的構(gòu)成。可見,在古代不論是元素論觀點還是整體論觀點,都是對生命認知的一種重要方法。
2 生物分類觀
《內(nèi)經(jīng)》運用五行學(xué)說對動物學(xué)做出了分類。如《素問?五運行大論》中指出“東方生風(fēng),風(fēng)生木…其蟲毛”“南方生熱,熱生火…其蟲羽”“中央生濕,濕生土…其蟲倮”“西方生燥,燥生金,…其蟲介”“北方生寒,寒生水…其蟲鱗”。一般認為“毛”類為有被毛的獸類,“羽”類為鳥類,“倮”類為體表光滑的動物,如蛙、人等,“介”類為有甲殼的蟲類和水族,“鱗”類為有鱗片一類的動物。亞里士多德動物學(xué)著作中對動物分類方法很多,比如發(fā)生分類、生活分類、性情分類、居處(呼吸方式)分類、食物分類、行動分類、級進分類等[3]。盡管這些分類最終被現(xiàn)代的科學(xué)分類所代替。
在亞里士多德的動物學(xué)著作中,對動物的分類角度比較多,且靈活。《內(nèi)經(jīng)》中的動物學(xué)分類是以五行理論為綱領(lǐng)進行分類,顯得比較機械。并且《內(nèi)經(jīng)》中的生物學(xué)分類觀點并不符合進化論的觀點,不能表現(xiàn)出生物學(xué)進化過程中的親緣關(guān)系。而亞里士多德的分類學(xué)觀點中的一些分類方法和進化論的分類方法有近似之處,如動物的發(fā)生分類、級進分類等。至于《內(nèi)經(jīng)》中的分類方式其價值還需要進行進一步研究。
3 人體生長發(fā)育觀點
《素問?上古天真論》中提出了中醫(yī)學(xué)人體的生理階段,女子以七為紀,男子以八為紀。《動物志?卷七》對“七”的認識和《內(nèi)經(jīng)》有類似之處,認為大多數(shù)人生后兩個七年,男子開始蘊生,并認為大多數(shù)婦女約在四十歲后停經(jīng),也有些婦女延至五十歲時,男子生殖能力延續(xù)至六十歲,也有延續(xù)至七十歲 [3]。由此看《動物志》和《內(nèi)經(jīng)》對人的生長生殖規(guī)律做了論述。此外,《內(nèi)經(jīng)》對人體的衰老也有較詳細的論述。如《素問?陰陽應(yīng)象大論》“年四十,而陰氣自半也,起居衰矣。年五十,體重,耳目不聰明矣。年六十,陰痿,氣大衰,九竅不利,下虛上實,涕泣俱出矣?!?/p>
在人體的生長生殖規(guī)律中《動物志》一書中也做了詳細論述,指出了男性和女性的生長發(fā)育及衰老年齡,這一點和《素問?上古天真論》的論述有一定的相似處,但是沒有《內(nèi)經(jīng)》中的論述豐富。但可以看出《內(nèi)經(jīng)》及亞里士多德著作中的人體生長發(fā)育等規(guī)律,都來自對人體的長期觀察。
4 對臟腑的認識
亞里士多德對人體器官論述的過程中運用了解剖的方法來考察動物,如動物之構(gòu)造、動物之行進、動物之生殖等篇?!秲?nèi)經(jīng)》對臟腑或者器官也有解剖方面的論述,如《靈樞?經(jīng)水》中指出:“若夫八尺之士,皮肉在此,外可度量切循而得之,其死可解剖而視之。其藏之堅脆,腑之大小,谷之多少,脈之長短,血之清濁,氣之多少,十二經(jīng)之多血少氣,與其少血多氣,與其皆多血氣,與其皆少血氣,皆有大數(shù)?!薄鹅`樞?腸胃》中論述了胃的長度和容量以及小腸的長度等。但中醫(yī)多運用古代的思維模式和世界觀對生命現(xiàn)象進行描述,所以兩者存在著巨大差別。盡管如此,在對生命之初的認識過程中,東西方思維仍然有其共性,那就是通過猜想的方式來確定功能。在中國古代,解剖沒有被看做認識人體的一條最佳途徑,在中醫(yī)學(xué)古代著作中對解剖的記載也不多見。亞里士多德在認識人體的過程中也用類比的方法,只是西方的這種類比是用動物的解剖發(fā)現(xiàn)來猜想人類應(yīng)該也有相同的器官。
《素問?靈蘭秘典論》曰:“心者,君主之官也,神明出焉。”認為“主明則下安”“主不明則十二官?!?。在《靈樞?邪客》記載:“心者,五臟六腑之大主也,精神之所舍也。”而《動物四篇》中也認為心臟為諸動物之靈魂所寄托的器官[2]。心臟為中心形成血脈[2],認為大體型動物的心臟有三竅,右竅儲血最多,血最熱,身體右側(cè)的肢腳較之左側(cè)的為熱,;左竅儲血最少,且最冷,而在中竅的血于容量和熱度都介于另兩個竅之間[2]。在這個角度看,血的熱冷和多少也是猜想的產(chǎn)物。
《靈樞?本藏》詳細論述了臟腑的大小、高下、堅脆、正偏與疾病及性情的關(guān)系。如“五臟皆小者,少病,苦饜?;五脏皆大諗]緩于行事,難使以憂…五臟皆堅者,無病,五臟皆脆者,不離于病”“五臟皆端正者,和利得人心;五臟皆偏傾者,邪心而善盜”等。在這方面,亞里士多德也有論述認為凡動物之感覺鈍者,其心臟粗硬而肌理密實,凡賦有較敏銳感覺的動物則心臟柔軟。心臟體積龐大,動物是怯懦的,若器官較小,體積適中,則動物就比較勇敢[2],并指出心臟性狀的差異與動物的勇怯有關(guān),膽與情操和壽命有關(guān)[2]。
亞里士多德的著作中有比較詳細的生物解剖論述,比如在《動物志》中記載體型的大小與大腦的大小,在比例上論,人腦是最大的[3]。肝臟附著于大血管,與掛脈(動脈)血管不相通,并指出大血管與掛脈血管均有管道通入腎臟[3]等很多論述。對于器官的功能,西方古代學(xué)者以解剖的方法發(fā)現(xiàn)了其大體形態(tài),但是對于器官功能沒有完全脫離猜想。中醫(yī)學(xué)的臟腑認識應(yīng)該說更注重對現(xiàn)象的解讀,并運用哲學(xué)方法解釋中醫(yī)臟腑功能。
5 結(jié)論
在《內(nèi)經(jīng)》的醫(yī)學(xué)理論中,對人體的認識主要有兩個方面,一是來自解剖,二是運用古代的思維方式來認識人體。而后者在中醫(yī)理論發(fā)展過程中一直占主導(dǎo)地位,直至清代王清任《醫(yī)林改錯》的出現(xiàn),中醫(yī)在解剖方面才有了進一步的發(fā)展。而亞里士多德對人體和生命的認識多來自實驗解剖觀察,而哲學(xué)思維的引入不是主流,但并不是完全沒有哲學(xué)概念的滲透。但每一器官或臟腑的物理性狀皆與其構(gòu)造和功能相符[2],即不存在沒有結(jié)構(gòu)的功能。因此在對器官的認識方面,《內(nèi)經(jīng)》中所提出的臟腑是指某一系統(tǒng)的活動情況,而不是為解釋對中西醫(yī)差異而將臟腑解釋為實質(zhì)的器官?!秳游锼钠分赋鋈魏我徊糠值臉?gòu)造不管是一個器官還是內(nèi)臟,不可專注于其物質(zhì)成分,每個部分必須從它與全形式予以推求[2]??梢妬喞锸慷嗟略诋?dāng)時認識到對器官的研究不只是單獨的研究孤立的器官,器官之間是相互聯(lián)系的。《內(nèi)經(jīng)》臟腑理論在一定解剖基礎(chǔ)上,同時十分注重各器官之間的聯(lián)系,最終形成了今天所說的“藏象學(xué)說”。這也就與西方醫(yī)學(xué)產(chǎn)生了巨大差異。在對《內(nèi)經(jīng)》和亞里士多德動物學(xué)著作的思想比較中,可見中醫(yī)學(xué)和西方醫(yī)學(xué)的結(jié)合點,應(yīng)該在哲學(xué)思維引入到對實質(zhì)器官的研究。因此,注重對哲學(xué)思維和系統(tǒng)器官的雙重研究,才能保持不被西醫(yī)用解剖生理等來解釋中醫(yī)理論的現(xiàn)象。
參考文獻
[1] 恩格斯.自然辯證法[M].北京:人民出版社,1984:49.
[2] 亞里士多德.動物四篇[M].北京:商務(wù)印書館,2010:2,4-5,8,36,39,45,66,118-119,266. .
關(guān)鍵詞 動物學(xué)基礎(chǔ) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 考核方式
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.08.054
Abstract Animal Science Foundation is our school of animal science, animal medicine and aquaculture and other related major professional basic course is very important. In order to adapt to the social development, the reform of the teaching system is needed. In this paper, through the analysis of the status of the current animal science basic theory teaching, according to the characteristics of animal science foundation courses, combined with the existing teaching experience, explores the teaching contents, methods and means and ways of assessment reform, in order to stimulate students' interest in learning, improve the quality of teaching.
Key words Animal Science Foundation; teaching content; teaching methods; assessment methods
動物學(xué)基礎(chǔ)是我校比較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其中相關(guān)專業(yè)有動物科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)及水產(chǎn)養(yǎng)殖。近年來為了適應(yīng)社會的發(fā)展,高等學(xué)校都在不斷進行改革,增加課程,必然導(dǎo)致一些課程被刪減、壓縮,改革顯得尤為重要,一些傳統(tǒng)的主干課程受到了較大沖擊。在2013年以前,我院動物科學(xué)專業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的這門基礎(chǔ)課一直由我校動醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)課部老師授課,由于專業(yè)的側(cè)重點不同,加上動物學(xué)這門課程內(nèi)容量龐大、知識體系繁雜,且重理論教學(xué),輕實際操作,難以取得良好的教學(xué)成就。為了改善這種狀況,經(jīng)我院教授委員會反復(fù)論證,將“動物學(xué)”更名為“動物學(xué)基礎(chǔ)”,并根據(jù)生源情況對動物科學(xué)和水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的學(xué)生分開進行授課。為了讓學(xué)生正確認識動物學(xué)基礎(chǔ)的重要性,提高學(xué)習(xí)興趣,筆者分析了當(dāng)前動物學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合兩年多的教學(xué)經(jīng)驗,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段及考核方式進行改革探索。
1 當(dāng)前動物學(xué)理論課堂教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 教學(xué)內(nèi)容
動物學(xué)是研究動物的種類組成、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習(xí)性、繁殖、發(fā)育與遺傳、分類、分布移動和歷史發(fā)展以及其他有關(guān)的生命活動的特征和規(guī)律的生物學(xué)分支學(xué)科。由于動物門類較多,內(nèi)容十分龐雜,易混淆的知識點和記憶性內(nèi)容較多,純理論的教學(xué)顯得更加枯燥,容易使學(xué)生產(chǎn)生壓力與排斥心理。①比如生活中不易見到的一些生物物種,無法在腦海中直接產(chǎn)生聯(lián)想,造成他們對這些門類的動物特征認識不深,認為這些學(xué)習(xí)內(nèi)容沒有實際應(yīng)用價值;而對日常生活中常見到的動物門類,如魚、鳥和哺乳動物等,又常常以自己原有的認識和理解先入為主而失去學(xué)習(xí)興趣。而且目前大多數(shù)動物學(xué)教材又太注重講述各個動物門類的生物學(xué)特征,平鋪直敘地介紹代表動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、內(nèi)部解剖和分類分布,各章節(jié)之間缺少有機聯(lián)系的串線,具有“現(xiàn)象羅列、概念不突出”的通病。②
1.2 教學(xué)方式和手段
填鴨式教育模式仍是教育中的常見于傳統(tǒng)教育形式,至今沒有得到很好的改變。③在這種單一的教學(xué)模式下,學(xué)生始終處于被動接收狀態(tài),上課時只忙于記筆記或只對新鮮知識點感興趣,這就導(dǎo)致學(xué)生自主思考不夠,逐漸對老師產(chǎn)生依賴。在教學(xué)手段方面,傳統(tǒng)課堂教學(xué)中大多由老師結(jié)合黑板板書及描繪簡圖講授課程內(nèi)容,雖然教師能通過幻燈片、掛圖等直觀的教學(xué)手段授課,但仍然給人以枯燥、抽象的感覺。學(xué)生能夠接受的信息十分有限。故課程教學(xué)對學(xué)生沒有吸引力,積極性不高。
2 動物學(xué)基礎(chǔ)理論教學(xué)改革
為了生動有效地講解動物學(xué)基礎(chǔ)的課程內(nèi)容,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生輕松愉快地掌握動物學(xué)課程的精髓及知識體系的意義,筆者嘗試在以下幾個方面進行改革研究。
2.1 立足專業(yè)基礎(chǔ),合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
近年來,在拓寬專業(yè)口徑的發(fā)展趨勢下,專業(yè)課的課時被大幅壓縮。就我們學(xué)院而言,動物學(xué)基礎(chǔ)理論課程由原有的40個課時壓縮到24個課時,想要在短短的24個學(xué)時內(nèi),讓學(xué)生對動物學(xué)知識有個整體的把握,如果仍按照原有的教學(xué)大綱進行授課將面臨著教學(xué)內(nèi)容多、范圍廣但深度淺的問題。因此,在講授動物學(xué)基礎(chǔ)理論課程的過程中,我們根據(jù)動物學(xué)課程和生命科學(xué)發(fā)展的特點,以動物的進化和演變史為主干,對教學(xué)內(nèi)容進行篩選,重點講述各門類動物在演化發(fā)展上具有重大轉(zhuǎn)折意義的生物學(xué)特征,比較不同門與綱特征之間的共性和特性,最后粗略介紹動物與人類的關(guān)系及對生態(tài)環(huán)境的影響。如在講述節(jié)肢動物的時候,筆者會著重講述這個動物界中最大的動物類群,為了保護自己適應(yīng)廣闊而復(fù)雜的大自然,在不斷進化中具有了發(fā)達堅實的外骨骼;同時與軟體動物同樣是為了保護自己柔軟的身體而“背”上了厚貝殼做對照。這樣的講述,既簡單又通俗,讓學(xué)生一下子就記住了節(jié)肢動物的外骨骼及其出現(xiàn)的意義,同時又復(fù)習(xí)了軟體動物的主特征,加深學(xué)生們的記憶。
另外,還針對不同的專業(yè)方向,結(jié)合動物學(xué)科研前沿動態(tài)調(diào)整授課內(nèi)容。對于動物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生,將授課內(nèi)容的重點和難點放在脊索動物門類上;而對于水產(chǎn)專業(yè)的學(xué)生,將著重講解與水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)緊密聯(lián)系的動物類別,除魚類外,像軟體動物、節(jié)肢動物和兩棲動物也會重點講授。在介紹原生動物門孢子蟲綱的主要特征及生活史時,以其代表動物間日瘧原蟲為例來講述,結(jié)合我國女科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素可以有效降低瘧疾患者的死亡而獲得諾貝爾科學(xué)獎項的事跡,并要求同學(xué)們在課后查找文獻來解答青蒿素怎樣抑制瘧原蟲的問題。通過結(jié)合這些科研前沿動態(tài),既可以帶同學(xué)們了解最新的專業(yè)資訊,又可以激發(fā)他們對動科專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 綜合運用多種教學(xué)手段,提高學(xué)生的興趣
在動物學(xué)基礎(chǔ)的理論教學(xué)中,我們嘗試融合多種教學(xué)手段,以期從視覺和知覺上抓住學(xué)生的興奮點,提高他們學(xué)習(xí)動物學(xué)的興趣。首先在制作課件的時候,靈活應(yīng)用多媒體技術(shù)。盡量用圖表、攝像、視頻和動畫資料將書本上的文字知識生動、立體地轉(zhuǎn)化出來。例如在講授節(jié)肢動物外骨骼的特點時,先通過圖片展示外骨骼的層膜構(gòu)造及蛻皮過程,然后再以蝦蛻皮過程的視頻資料為例,讓學(xué)生很直觀地感受節(jié)肢動物是如何通過外骨骼運動和蛻皮的,從而更加準確、高效地掌握此知識點。
其次,在整個教學(xué)過程中,盡量改變“教師為主,學(xué)生為輔”的教學(xué)關(guān)系。授課時,與學(xué)生相互分享自己對專業(yè)知識的思考和知識體系,采用具有趣味性、啟發(fā)性的語言將枯燥的理論知識和實際生活聯(lián)系起來,輕松課堂教學(xué)氛圍,縮短師生之間的距離,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率。如在講授環(huán)節(jié)動物蚯蚓的再生功能時,引用了蚯蚓孩子把自己切成兩段去打網(wǎng)球,蚯蚓媽媽把自己切成四段打麻將的笑話,讓學(xué)生在哈哈大笑之余深刻地掌握了這個知識點。
在解決學(xué)生不了解動物學(xué)基礎(chǔ)這門專業(yè)基礎(chǔ)課對其后專業(yè)學(xué)習(xí)意義的問題時,我們也是在教學(xué)過程中盡量將基礎(chǔ)理論知識與日常生活及生產(chǎn)實際聯(lián)系起來,使學(xué)生體會到動物學(xué)基礎(chǔ)與我們?nèi)粘I畹木o密聯(lián)系及對動物生產(chǎn)的指導(dǎo)意義。例如在講授軟體動物的種類時,以其與人類的關(guān)系為主線,如有些類別具有很高的藥用價值等,介紹這些類群在市場上的價值,使學(xué)生了解到這些動物的現(xiàn)實意義。另外,可以結(jié)合湖南省常見的動物物種資源講授相關(guān)知識點,加深學(xué)生的感性認識,有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
2.3 更新課程考核方法,逐步建立完善的管理制度
動物學(xué)理論課程傳統(tǒng)的考核方法主要是采用閉卷考試方式,學(xué)生大多在考前突擊復(fù)習(xí),考后書本一丟就全忘了。針對這種現(xiàn)象,我們采取了分步計分方式,課程的最終成績由出勤率、上課回答問題情況、課后作業(yè)情況和期末考試成績等幾部分組成。由于我院動物學(xué)基礎(chǔ)理論課程采用“大班”上課方式,上課學(xué)生有時多達100多人,老師挨個點名是不可能的事情。個別學(xué)生認為自己不去上課老師也不會知道,因此將出勤率與課程成績結(jié)合起來是有效減少學(xué)生缺課逃課的方式。大學(xué)的學(xué)習(xí)全靠學(xué)生自我管理和約束。部分自律性差的同學(xué),課前不對新知識點進行預(yù)習(xí),課后又不進行復(fù)習(xí),造成對知識不熟悉,學(xué)過很快就忘記的情況。④為了減少這類現(xiàn)象,我們采取了課前提問、課后布置作業(yè)的方式。即在開始上新課前,對前一次的授課內(nèi)容進行隨機提問;授完一單元內(nèi)容后,布置一些與當(dāng)前科研相關(guān)的作業(yè),需要學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)該單元內(nèi)容,甚至上網(wǎng)查找相關(guān)資料才能完成,然后將上課回答問題和課后作業(yè)完成情況計入平時成績。通過改進課程的考核方法,促進學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)思考及時鞏固知識的習(xí)慣,有效地提高了教學(xué)效果。
3 進一步的課程改革設(shè)想
網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得獲取豐富的最新信息變得非??旖荩矠閯游飳W(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)改革提供了方便。⑤經(jīng)過教研小組的共同努力,我們已制作出集圖表、攝像、視頻和動畫資料于一體的多媒體課件,并在兩年多的教學(xué)實踐中取得很好的教學(xué)效果。下一步動物學(xué)基礎(chǔ)課程改革,我們計劃通過網(wǎng)絡(luò)借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀的動物學(xué)教學(xué)資料,時常對課件進行更新,盡量把最新、最前沿的知識及時傳授給學(xué)生。再次,通過對微課和慕課等先進教學(xué)手段制作技術(shù)的學(xué)習(xí),我們計劃在動物學(xué)基礎(chǔ)下一步教學(xué)改革中根據(jù)課程的重點和難點,將某些重點章節(jié)制成微課上傳至校園網(wǎng),開展小范圍的網(wǎng)上互動式教學(xué),加深學(xué)生對動物學(xué)理論知識的掌握。通過不斷的積累,我們的終極目標是制作一套動物學(xué)基礎(chǔ)課程的慕課課件,用于平時學(xué)生的自學(xué)和知識檢測,有效解決因課時縮減而導(dǎo)致課堂傳授知識容量不能滿足學(xué)生需要的問題,將這一新鮮、先進的教學(xué)手段運用在實踐教學(xué)中,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)科技人才。
注釋
① 顧俊杰,岳艷麗.動物學(xué)理論教學(xué)改革初探[J].科教文匯,2014(11):66-67.
② 陳紅,李松,熊榮川等.《普通動物學(xué)》教學(xué)改革探索[J].六盤水師范學(xué)院學(xué)報,2014.26(2):80-82.
③ 何文平,李萍,鄭宗林.高等院校動物學(xué)課程教學(xué)改革探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012.40(11):6963-6965.
關(guān)鍵詞:動物生物學(xué);理論教學(xué);改革;探討
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)48-0120-02
動物生物學(xué)是生物科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程,涉及的內(nèi)容很廣,包括動物形態(tài)、動物分類、動物生理、動物胚胎以及動物生態(tài)等方面的知識。動物生物學(xué)課程學(xué)習(xí)效果的好壞不僅直接影響到以后專業(yè)課程的進一步學(xué)習(xí),而且很有可能成為畢業(yè)后從事動物相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)及科研工作的絆腳石。隨著人類全基因組測序工作的完成,以及生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等微觀學(xué)科的快速發(fā)展,動物生物學(xué)這一宏觀學(xué)科逐漸被淡化,課時也被相應(yīng)的壓縮,經(jīng)費投入也越來越少,給該學(xué)科的發(fā)展帶來了一定阻力。如何在有限的學(xué)時內(nèi),使學(xué)生對動物生物學(xué)課程產(chǎn)生濃厚的興趣,以及利用有限的經(jīng)費進行學(xué)科建設(shè)是一個很大的挑戰(zhàn)[1]。在綜合性大學(xué)教學(xué)培養(yǎng)計劃中,動物生物學(xué)課程通常由理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課外實習(xí)三部分內(nèi)容組成,理論教學(xué)是實驗教學(xué)和課外實習(xí)的基礎(chǔ),本論文將對動物生物學(xué)理論教學(xué)部分進行深入分析和探討,以求達到更好的教學(xué)目的和教學(xué)效果。
一、動物生物學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整
動物生物學(xué)理論教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生掌握動物生物學(xué)的基本概念、動物的結(jié)構(gòu)組成和功能以及動物由低等向高等進化的一般規(guī)律。動物生物學(xué)包含的內(nèi)容很多,主要涉及8個無脊椎動物門、2個中間過渡門類和脊椎動物亞門的6個綱[2]。如何使學(xué)生在短時間內(nèi)掌握如此大量的知識、信息,又不會使學(xué)生出現(xiàn)精神疲憊的情況,有必要對我們的教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
1.突出動物生物學(xué)概念的重要性。動物生物學(xué)概念是反映動物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能和生命活動本質(zhì)的思維形式,是動物生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容大廈的基石。因此,突出概念的重要性,探討其概念的劃分類型和講授方法,對于提升動物生物學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量具有十分重要的意義。動物生物學(xué)概念主要分為兩大類:一類是普遍性概念,另一類是特殊性概念,普遍性概念和特殊性概念是共性和個性的關(guān)系[3]。普遍性概念反映動物生命活動的基本規(guī)律性知識,例如口器就是一個普遍性概念,以咀嚼式口器為代表,其他虹吸式、舔吸式、嚼吸式和刺吸式則為特殊性概念,還有卵生和胎生是普遍性概念,而卵胎生是特殊性概念,等等。在概念講述的過程中,重點講述普遍性概念,培養(yǎng)學(xué)生利用普遍性、規(guī)律性知識去解決千差萬別的特殊性問題,透過現(xiàn)象把握本質(zhì),提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
2.重點闡述動物進化的基本規(guī)律。動物界包含120多萬種動物物種,動物生物學(xué)是一門內(nèi)容十分廣博和豐富的科學(xué)體系,但動物生物學(xué)并非是沒有規(guī)律可循的。傳統(tǒng)的動物生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容以大量描述具體代表動物純形態(tài)為主,內(nèi)容松散,容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩感,精神疲憊的現(xiàn)象,學(xué)習(xí)效果很差。鑒于此,動物生物學(xué)理論內(nèi)容應(yīng)以動物系統(tǒng)進化為有機聯(lián)系的線索,從單細胞動物到多細胞動物,從簡單到復(fù)雜,從低級到高級,循序漸進地論述各門類代表動物的具體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能、生長發(fā)育和行為習(xí)性等。精簡過細的純形態(tài)描述內(nèi)容,重點闡述在進化過程中出現(xiàn)的重要特征。例如,兩側(cè)對稱體型、中胚層的出現(xiàn)、真體腔的出現(xiàn)、鰓裂、脊索、羊膜卵等。突出動物的發(fā)生與演化、結(jié)構(gòu)與功能、機體內(nèi)部與外界環(huán)境統(tǒng)一的生物學(xué)觀點。
3.引入動物科學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)。動物生物學(xué)教材中的理論內(nèi)容形成的體系很早,主要描述動物的形態(tài)、結(jié)構(gòu),缺乏新鮮感,很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生失去對動物生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。當(dāng)前,分子生物學(xué)技術(shù)突飛猛進,許多有趣的動物生命現(xiàn)象從分子水平得到了很好的解釋[4]。因此,動物生物學(xué)內(nèi)容應(yīng)與目前或最近重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)相結(jié)合,加強學(xué)生對特定動物門類的認識、理解。例如在介紹原生動物瘧原蟲的時候,可以與我國科學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾獎相聯(lián)系,使學(xué)生對原生動物的結(jié)構(gòu)、機能以及生活史產(chǎn)生更深的印象。在介紹腔腸動物的過程中,引入綠色熒光蛋白GFP是從維多利亞水母中克隆得到的,并因此有3位科學(xué)家獲得了諾貝爾獎。闡述GFP蛋白發(fā)現(xiàn)過程的曲折性,使學(xué)生認識到動物的表型和基因是有機地統(tǒng)一在一起的。另外,講授假體腔動物門類時,介紹秀麗隱桿線蟲作為模式生物,首次發(fā)現(xiàn)細胞凋亡的分子機制,并因此有2位科學(xué)家獲得了2002年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。同時,我們還應(yīng)該指出很多有趣的動物生命現(xiàn)象,例如長壽不死的燈塔水母,以及同樣是鳥類,鴿子喝水不抬頭,雞喝一口水抬一次頭,等等,從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到動物界的奧妙之處,培養(yǎng)學(xué)生未來的科研興趣。
二、動物生物學(xué)教學(xué)方法的改革
多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化的教學(xué)手段已被高校教師廣泛使用于動物生物學(xué)教學(xué)。多媒體教學(xué)有其無法替代的優(yōu)越性,以圖文聲像并茂的特點,給學(xué)生多重感官刺激,幫助學(xué)生理解,使學(xué)生獲得豐富而直觀的信息。但多媒體教學(xué)高密度、大容量、快節(jié)奏,容易使學(xué)生跟不上教師的思路,產(chǎn)生視覺疲勞。在動物生物學(xué)教學(xué)過程中,如何正確使用多媒體教學(xué),使其產(chǎn)生事半功倍的效果,我們應(yīng)進行以下調(diào)整。
1.多媒體教學(xué)與板書教學(xué)的有機結(jié)合。動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)以及發(fā)生規(guī)律是動物生物學(xué)講授的重點內(nèi)容。動物生物學(xué)是一個動態(tài)發(fā)展的學(xué)科,而不是靜止孤立的。動物的結(jié)構(gòu)往往非常復(fù)雜,用一張幻燈片呈現(xiàn)動物復(fù)雜的結(jié)構(gòu),容易使學(xué)生產(chǎn)生懵懵懂懂的感覺,不能夠讓其從動態(tài)、演化、形成的角度去準確理解和把握;然而,多個幻燈片的切換給學(xué)生一種模糊混亂的印象,顧此失彼。這個時候,我們應(yīng)該結(jié)合傳統(tǒng)的板書教學(xué),在黑板上利用畫圖的形式給學(xué)生講述動物結(jié)構(gòu)的發(fā)生形成過程,從邏輯推理的角度使學(xué)生掌握動物結(jié)構(gòu)的組成部分,避免出現(xiàn)死記硬背的現(xiàn)象。例如,在介紹羊膜卵的結(jié)構(gòu)時,利用板書充分展示羊膜腔、羊膜、尿囊膜、卵黃囊、絨毛膜以及胚外體腔的形成過程,給學(xué)生一個動態(tài)、完整、清晰的羊膜卵輪廓和印象。因此,在動物生物學(xué)教學(xué)過程中,傳統(tǒng)的板書教學(xué)和現(xiàn)代的多媒體教學(xué)各有優(yōu)勢,二者相輔相成,不可缺少。
2.動物模型的合理使用。動物界的演化是一個從簡單到復(fù)雜的過程,尤其是高等動物機體,具有器官、系統(tǒng)復(fù)雜性以及具體結(jié)構(gòu)抽象性特征,因此在動物生物學(xué)教學(xué)中,使用動物模型以及器官模型,使學(xué)生對動物的整體組成和具體的結(jié)構(gòu)有更為形象、深刻的理解。目前,市面上幾乎可以獲得從單細胞動物到復(fù)雜的哺乳動物所有門類代表動物的動物整體結(jié)構(gòu)模型以及具體的器官模型,因此多媒體、板書教學(xué)結(jié)合動物模型的使用勢必會提高動物生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。
三、動物生物學(xué)考核方式的改革
在動物生物學(xué)理論課考核方面一般分為兩部分:一部分是平時成績,另一部分是期末考試成績;平時成績占30%,期末考試成績占70%。因期末考試內(nèi)容大多是平時上課所講述的內(nèi)容,記憶性東西比較多,學(xué)生在期末進行突擊復(fù)習(xí),考試過后,留在學(xué)生記憶里的東西很少,這并不是我們培養(yǎng)學(xué)生的目的。在幾年的動物生物學(xué)教學(xué)過程中,筆者認為應(yīng)對該比例進行有所調(diào)整,平時成績和期末考試成績各占50%。平時成績主要包括學(xué)生的出勤和平時作業(yè)情況。有的同學(xué)平時慣于逃課,這樣我們每次上課的時候都應(yīng)該點他的名字,給予其一定的壓力。平時作業(yè)應(yīng)該包括兩部分:一部分是動物生物學(xué)理論課上的內(nèi)容,留下一定的疑問,讓同學(xué)課下回答;另一部分作業(yè)是和當(dāng)前動物領(lǐng)域新的報道相結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)查找,同學(xué)們課下總結(jié)最近發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的動物領(lǐng)域的奇特、有趣的現(xiàn)象、行為等。通過這些動物的表型,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,使學(xué)生認識到動物是表型與基因、形態(tài)與機能、整體與局部、個體與群體有機統(tǒng)一在一起的。
參考文獻:
[1]吾瑪爾?阿布力孜,馬合木提?哈力克.動物生物學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2014,(16):44-46.
[2]許崇任,程紅.動物生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2008:31,253.
【論文摘要】動物實驗在動物生理學(xué)實驗教學(xué)中有重要的作用,近年來,由于擴招,實驗動物的使用量增大,通過開設(shè)綜合實驗、引入模擬實驗、采用先進的教學(xué)技術(shù),提高學(xué)生愛護動物的意識,來提高實驗動物的利用率,節(jié)約實驗資源,降低實驗成本。
一、引言
農(nóng)業(yè)院校實驗教學(xué)一直是教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié),21世紀對人才的要求越來越高,重視實驗課教學(xué)的改革是培養(yǎng)高素質(zhì)人才所必須的。動物生理學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校的重要基礎(chǔ)課程,由于動物生理學(xué)的基礎(chǔ)知識和理論都來源于實驗。因此,做好實驗對提高教學(xué)質(zhì)量無疑是十分重要的,動物生理學(xué)實驗教學(xué)中常需要很多動物實驗材料。近年來,由于招生規(guī)模的擴大,實驗動物材料的需求進一步增加,在現(xiàn)有的情況下如何保證實驗教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力是一個重要的課題。動物生理學(xué)實驗教學(xué)成本是教學(xué)中必須考慮的重要因素,教師要極力控制花費才不至于超支。故我們的實驗教學(xué)大多在整體水平、器官水平和組織水平上,這些花費較少。細胞和分子水平的實驗我們采用模擬實驗的方式進行教學(xué)。
二、通過教學(xué)實習(xí)開設(shè)綜合實驗,減少實驗動物的用量
由于實驗動物成本逐年提高,對實驗動物的綜合利用日益重要。綜合利用包括離體實驗時,各實驗動物的器官綜合利用,如做蛙心灌流實驗,同時安排骨骼肌的收縮形式和坐骨神經(jīng)干動作電位的引導(dǎo),蛙心插管手術(shù)完畢后,收集動物交給其它實驗組,分離腓腸肌,直接給與電刺激,進行肌肉閾值測定和骨骼肌的收縮形式的實驗。又如做“呼吸運動調(diào)節(jié)”實驗時,同時安排“紅細胞的滲透脆性”和“影響血液凝固的因素”實驗,直接取血,節(jié)省動物,實現(xiàn)實驗動物整體的綜合利用。
我們通過修改教學(xué)大綱,引入教學(xué)實習(xí)周,將實驗的時間集中起來,使綜合實驗的進行有時間上的保證。這樣在一只實驗動物上就可以進行多個實驗,減少實驗動物的使用。
三、采用先進的教學(xué)手段提高實驗的成功率,減少實驗動物的損失
90年代,隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及,生物信號采集,實時采集處理技術(shù)日趨成熟。計算處理儀往往具有對多個生物信號放大、記錄、信號輸出和刺激輸出的功能。有的還具有對信號進行濾波、微分和積分的功能。生物信號采集處理儀能替代目前生理學(xué)實驗室前置放大器、示皮器、記錄儀、監(jiān)聽器和刺激器,甚至可替代微分器和積分器。生物信號采集處理儀能對采集的信號進行自動分析、變換、頻譜和功率譜分析。生物信號采集處理儀能大大簡化實驗室儀器設(shè)備,為深化現(xiàn)有實驗和開設(shè)新的實驗提供了非常好的技術(shù)支持。我院2000年,用生物信號采集處理代替代現(xiàn)有的儀器設(shè)備。利用微機生物信號采集處理系統(tǒng)強大的功能,拓展實驗觀察指標,增加數(shù)據(jù)分析處理內(nèi)容,培養(yǎng)了學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析處理能力。提高了實驗的效率,并減少了實驗動物的使用量。
四、引入模擬實驗替代實驗動物
模擬實驗課件,學(xué)生可以通過課件感受到真實而清晰的實驗過程,而且不受時空的限制,反復(fù)體驗,可以達到深刻領(lǐng)會。課前利用模擬實驗,熟悉機能實驗的基本操作方法,了解實驗的基本程序,使學(xué)生在實驗課前就對實驗有所了解。實驗課時,教師講解實驗的內(nèi)容和要求后,學(xué)生即可自己進行實驗,教師只需指導(dǎo),使學(xué)生處于學(xué)習(xí)的主動地位。學(xué)生在進行模擬實驗時每人一機,可根據(jù)自己的情況對難掌握的操作方法,反復(fù)模擬直至達到熟悉的程度,改變了過去觀看教師示教時,學(xué)生圍在一起看不清的弊端,大大提高了學(xué)生實驗技能的掌握程度。
通過課前的模擬實驗,學(xué)生對實驗的基本操作方法已經(jīng)心中有數(shù)。實驗中,學(xué)生操作遇到困難時,還可以隨時觀看錄像或進行實驗?zāi)M。這不僅節(jié)約了實驗時間,使實驗成功率大為提高,增強了學(xué)生的自信,而且還可以做以前學(xué)生難以做的、比較復(fù)雜或難度較大的實驗,使學(xué)生在實驗課有限的時間內(nèi)得到更多的培養(yǎng)和鍛煉。學(xué)生在進行模擬實驗時,通過觀看實驗的基本原理,熟悉或復(fù)習(xí)有關(guān)實驗的基本理論。模擬實驗或課堂實驗后,通過觀看小測驗和思考題,對實驗或有關(guān)理論知識進行分析和總結(jié)。這樣不僅使學(xué)生能理論聯(lián)系實際,而且培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力??傊瑱C能模擬實驗不但方便、快捷,可以隨時進行實驗,直觀、生動,還可以任意重復(fù)。而且實驗中可以隨意改變參數(shù),不受實驗場地、條件的限制,擴大學(xué)生實驗的數(shù)量,完成課堂不能實施的實驗。另外,它還可以節(jié)約大量的實驗經(jīng)費。這不僅可以提高學(xué)生的實驗技能,提高實驗成功率,而且具有真實實驗不可替代的許多優(yōu)點。充分合理的使用模擬實驗可以大大提高實驗教學(xué)的效果。
五、提高學(xué)生愛護實驗動物的意識,更好發(fā)揮實驗動物的作用
實驗動物是人類的“替道者”,從道義情感上講,我們應(yīng)尊重和愛惜實驗動物。在實驗動物教學(xué)過程中,使學(xué)生意識到一個有道德、有文明的人要關(guān)心自己是否人道地使用實驗動物。學(xué)生如果不愛惜動物,忽略了精神、神經(jīng)因素對實驗的影響,當(dāng)動物遭受到虐待、創(chuàng)傷、粗暴對待等意外刺激時,其內(nèi)分泌系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、機體代謝都與正常時不同,不但使實驗結(jié)果不準確,同時手術(shù)對實驗動物創(chuàng)傷大,造成動物損失。
【參考文獻】
[1]劉燕、曹濟民:中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生理學(xué)實驗教學(xué)改革實踐體會[M],基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,2006(3).
關(guān)鍵詞:動物外科 教學(xué) 倫理學(xué)
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)08(b)-0030-02
外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)是醫(yī)學(xué)生進入外科臨床實習(xí)的基礎(chǔ),在我校五年制臨床醫(yī)學(xué)本科及臨床醫(yī)學(xué)八年制的外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)的教學(xué)中,動物外科操作是這項教學(xué)中采取的最主要的教學(xué)方法,我們通常所選用比格犬作為實驗動物指導(dǎo)學(xué)生進行手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)的實踐,動物外科操作仿真度高,在很多項操作上,具有教學(xué)模具所無法比擬的優(yōu)點,同時,這樣直接面對生命的操作練習(xí)也使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中接觸到類似醫(yī)療活動中的一些生命倫理問題。目前,我們感覺在動物外科的教學(xué)中普遍存在著兩方面與有關(guān)倫理學(xué)問題相關(guān)的現(xiàn)象,其一,有些學(xué)生因為過度同情實驗犬而不忍動手,練習(xí)時縮手縮腳,影響教學(xué)效果;其二,有些學(xué)生而將實驗犬當(dāng)做教學(xué)模具,操作練習(xí)增加了很多隨意性和不正規(guī)性,既使實驗犬遭受到更大的傷害,也同樣影響教學(xué)效果。究其原因主要是在醫(yī)學(xué)生基礎(chǔ)階段的學(xué)習(xí)中,倫理學(xué)教育內(nèi)容不夠全面,主要表現(xiàn)為“重人輕物”。進入外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)的動物外科操作課程時,多數(shù)學(xué)生對實驗動物的倫理學(xué)方面要求的理解和認識是片面的,甚至是模糊的,因而導(dǎo)致了在教學(xué)過程中出現(xiàn)以上問題。因此,我們認為動物外科教學(xué)既具有專業(yè)技能教學(xué)職能,也具有動物倫理學(xué)教育職能。在動物外科的教學(xué)中貫穿必要的動物倫理學(xué)教育既是健全學(xué)生倫理學(xué)意識的需要,也是學(xué)習(xí)好外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)的實際需要。醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中動物外科不僅是提高外科手術(shù)學(xué)基本操作實踐性和綜合性的重要途徑,也應(yīng)當(dāng)是完善醫(yī)德倫理教育,培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生倫理素養(yǎng)的重要途徑。
1 外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中動物倫理學(xué)教育的背景
人類為了避免自身受到痛苦或傷害,獲得研究數(shù)據(jù)而利用動物進行科學(xué)實驗,據(jù)統(tǒng)計,全球現(xiàn)在每年大約有兩千萬只動物被當(dāng)作實驗對象,其中3/4被用作醫(yī)學(xué)目的。在人類進行動物實驗的同時,實驗動物也不可避免地受到了生理或心理的傷害,甚至死亡。很多哲學(xué)家和醫(yī)學(xué)工作者把思考和爭論的焦點集中到動物實驗特別是利用高等哺乳類動物的實驗的倫理學(xué)合理性[1]。盡管哲學(xué)家和醫(yī)學(xué)工作者的思考和應(yīng)用的注重點以及善待實驗動物的目的、方式和程度的不同,隨著社會經(jīng)濟、人文發(fā)展和社會文明進步,最終都統(tǒng)一到了應(yīng)該善待動物,尊重動物的權(quán)利以及福利的觀點。
醫(yī)學(xué)動物實驗在整個人類生物醫(yī)學(xué)發(fā)展事業(yè)中占據(jù)了重要地位。所以,世界各國的醫(yī)學(xué)動物實驗的研究者們都遵循醫(yī)學(xué)動物實驗倫理道德,制定了相關(guān)法律、法規(guī),英國首先在1822年通過了一部禁止虐待動物的馬丁法案,1876年通過了《禁止虐待動物法》,1986年通過《科學(xué)實驗動物法》。自1980年以來,歐盟及加拿大、澳大利亞、日本、菲律賓等國家和地區(qū)先后都進行了動物福利方面的立法。當(dāng)前世界上大概100多個國家和地區(qū)制定了比較完善的動物福利法規(guī)。WTO的國際貿(mào)易規(guī)則中也寫入了有關(guān)動物福利的條款。我國直到1988年10月31日才批準通過了《實驗動物管理條例》,在這部條例中有關(guān)動物福利的內(nèi)容只是占據(jù)了部分章節(jié),所以并不算是一部完整的動物福利法規(guī)[2]。
從動物倫理學(xué)的立法進程來看,動物倫理學(xué)在中國的發(fā)展還是相對滯后,在這樣的形勢下,對于作為未來醫(yī)學(xué)工作者的主力軍的醫(yī)學(xué)生,在課程學(xué)習(xí)的動物實驗階段必須完善相關(guān)的倫理學(xué)知識,增強動物倫理學(xué)的概念。以規(guī)范動物實驗、推動醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展起到積極作用,同時也為加快動物倫理學(xué)在國內(nèi)的發(fā)展和立法進程創(chuàng)造必要的條件。
2 外科手術(shù)學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中動物倫理學(xué)教育的基本內(nèi)容
既然動物倫理學(xué)教學(xué)的內(nèi)容貫穿動物外科教學(xué)全過程,那么在這樣的教學(xué)中,我們應(yīng)該以什么作為動物倫理學(xué)教育的基本內(nèi)容呢?這就是牽涉到動物倫理學(xué)的幾個基本原則。
關(guān)鍵詞:布朗運動 量子力學(xué) 物質(zhì)場 波動函數(shù)
引子:這篇論文是洗衣服時出現(xiàn)的一些現(xiàn)象,讓我很好奇,所以我開始了對布朗運動的研究。
布朗運動:懸浮微粒永不停息地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象(說明一下:永不停息是不存在的,長時間或較長時間,人們是可以接受的),很對不起大家,剛開始就要括號說明,只是現(xiàn)在的定義,真是永不停息。布朗運動的例子特別多,大家很容易見到,如把一把泥土扔到水里攪合攪合,或在無風(fēng)的情況下對著陽光觀察空氣中的塵粒等等,現(xiàn)在這些類似運動都稱為布朗運動。
1827年,植物學(xué)家R·布朗首先提出發(fā)現(xiàn)這種運動。在他之后的很長時間,人們對布朗運動進行了大量的實驗、觀察。最后古伊在1888-1895期間對布朗運動提出自己的認識:
布朗運動并不是分子運動,而是從分子運動導(dǎo)出的一些結(jié)果能向我們提供直接和可見的證據(jù),說明對熱本質(zhì)假設(shè)的正確性。按照這樣的觀點,這一現(xiàn)象的研究承擔(dān)了對分子物理學(xué)的重要作用。
古伊的文獻產(chǎn)生過重要的影響,后來貝蘭(我們第一個實驗測量原子大小的人)把布朗運動正確解釋的來源歸于古伊。實話實說,古伊的文獻太重要了,在我看來:一語中的。太對了,古伊是歸納總結(jié)的天才,也是真正從實驗的角度來解釋布朗運動的第一人。
古伊的話有三個重點:
一、布朗運動不是分子運動。
二、說明熱本質(zhì)假設(shè)的正確性(下面會專門論述熱的本質(zhì)問題)。
三、利用分子布朗運動的結(jié)果來承擔(dān)對分子物理學(xué)的研究。
1905年愛因斯坦根據(jù)分子運動論的原理提出布朗運動理論,同時期的斯莫羅霍夫斯基作出同樣的成果。
愛因斯坦在論文中指出:按照熱的分子運動論,由于熱的分子運動大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體中,必定會發(fā)生大小可以用顯微鏡觀測到的運動,可能這里所討論的運動就是布朗運動,觀測這種運動和預(yù)期的規(guī)律性,就可能精確測量原子的大小,反之證明熱分子運動的預(yù)言就不正確。這些是愛因斯坦的研究成果。
現(xiàn)在人們認為這是對布朗運動的根源及其規(guī)律性的最終解釋,我認為不是。這是愛因斯坦成功的利用布朗運動的原則創(chuàng)造性提出熱分子運動論,利用這一理論可以測量分子原子的大小,把布朗運動近似為熱分子運動論。或許是天意,愛因斯坦的論文我怎么看都有絕對論的意思。“有大小可以用顯微鏡看見的物體懸浮在液體,必定會發(fā)生大小可以用顯微鏡觀測到的運動”。運動的絕對性,不過這里他說的是發(fā)生相對于物質(zhì)本身的運動,可能這是相對論的名稱來源吧。我的評價:初級的絕對論。在絕對論中只要有物質(zhì)存在就有物質(zhì)運動,運動是絕對的。愛因斯坦的熱分子運動論:舍本取末,換句話說他把布朗運動等同于分子運動了,認為熱分子運動引起了的不規(guī)則運動,就是觀察到的布朗運動。既然相對論是初級的絕對論,我今天提出絕對論,那么所有愛因斯坦做過的事情,我可能都要去做一遍。布朗運動不是熱分子運動,但是可以引起熱分子運動,愛因斯坦的成果只是利用了布朗運動引起的熱分子運動,他沒有分析布朗運動的根源:物質(zhì)為什么會存在布朗運動。當(dāng)顯微鏡越來越清晰的時候,愛因斯坦的擴散統(tǒng)計方程就不能適用了。
現(xiàn)在隨著科學(xué)的不斷進步,量子理論對真空漲落的認識不斷加深,量子理論也對布朗運動的根源給出自己的看法,同樣今天絕對論也給出自己對布朗運動的認識:
一、布朗運動不是分子運動,或者說不是單個粒子間的運動。
二、布朗運動是一個由點到面,再由面到點的運動形式。
三、布朗運動是與波動函數(shù)有關(guān)的物質(zhì)運動的一個特性。
布朗運動不是分子的運動或者說不是單個粒子之間的運動,為什么這么說呢:一滴水融入大海永不干涸(永字應(yīng)為長時間,不過人們習(xí)慣認識,所以沒有改為長時間)大海洶涌澎湃,一盤水很容易平靜。相比之下,為什么有如此巨大反差:物質(zhì)場運動的疊加效應(yīng),滴水穿石的道理也是如此。
簡單的一滴水為什么能夠融入大海呢?正像洗衣服為什么能把衣服洗干凈,洗不干凈會在衣服干后留下許多漬跡一樣。液體的形態(tài)對物質(zhì)運動產(chǎn)生了如何的影響呢?這是我們應(yīng)該思考的問題,這里我引入二個概念:物質(zhì)場與波動函數(shù)。
說一下自己的看法:一滴水的運動比如一個粒子的運動,大海是一個物質(zhì)場,一盆水也是一個物質(zhì)場,同樣一滴水也可是一個物質(zhì)場,那么一個電子也可是一個物質(zhì)場,也就是說一個量子可以看作是一個物質(zhì)場,量子的運動可以當(dāng)成物質(zhì)場在運動。
其實為了研究布朗運動,引入物質(zhì)場這個概念,把物質(zhì)現(xiàn)實中的存在狀態(tài)看成是一個物質(zhì)場的存在,相信大家能夠理解。把物質(zhì)形態(tài)存在的狀態(tài)不去看它把當(dāng)成一個獨立的物質(zhì)場存在,比如一塊鐵、一塊鋼、一塊磚,我們都把它當(dāng)成一個獨立的物質(zhì)場存在,那么這個物質(zhì)場中的電子、原子、質(zhì)子等粒子都是這物質(zhì)場的一部分,那么這物質(zhì)場中的一切物質(zhì)都應(yīng)是這物質(zhì)場的一部分。
一個統(tǒng)一的物質(zhì)場。對于運動而言,物質(zhì)場有整體的運動,也有物質(zhì)場的內(nèi)部運動:質(zhì)子、電子、中子等微粒之間的運動,比如我用力去拿一件東西,我的全部身體都在運動,手的運動和身體內(nèi)部的運動時截然不同的,但作為一個整體,我把東西拿了起來,而東西作為一個完整的物質(zhì)場表現(xiàn)是被我拿了起來,整個的分子、原子、電子構(gòu)成的物質(zhì)場共同被我拿了起來。
諸如這些運動是整體的完整的物質(zhì)場,對另一個完整的物質(zhì)場的作用,牛頓力學(xué)已經(jīng)很好的應(yīng)用到多個方面,宏觀物理研究的物體很明確,運動也很明顯,都可以準確測量計算。為什么這里一定要強調(diào)完整的物質(zhì)場呢?一滴水進入了大海之后,這一滴水的完整物質(zhì)場依然存在,而變成大海的物質(zhì)場一部分,這一滴水所有的運動,所有的信息都變成了大海物質(zhì)場的一部分,大海的每一滴水都是一個完整的物質(zhì)場,但都是大海物質(zhì)場的一部分,大海有每一滴水的信息 ,但當(dāng)空氣蒸發(fā)水蒸氣時,大海不會單獨讓哪一個完整的小水滴去蒸發(fā),而是大海整個的一個物質(zhì)場在做蒸發(fā)這件事,與個體的物質(zhì)場的狀態(tài)關(guān)系不大。
可能從小水滴到大海大家覺得不直觀,在量子力學(xué)把電子看成小水滴,把一個物質(zhì)粒子看成大海,或者幾公斤的金屬板看成大海,相信這樣我們的科學(xué)人士都能夠理解。
光電效應(yīng)的原理:把光子看成一個物質(zhì)場,把金屬板看成一個物質(zhì)場,光照到金屬板上,放出電子(當(dāng)然需要一個極限頻率)是一個物質(zhì)場對另一個物質(zhì)場的反應(yīng),那么釋放的電子是物質(zhì)場的整體行為,不是單個電子吸收能量而釋放出來。極限頻率,用水吸收80卡的熱量才能變成水蒸氣來說明吧,80米的水位永遠流不出100米的大壩。每個物質(zhì)場都有自己的固有頻率,超過這個頻率的東西來破壞它,這個物質(zhì)場就發(fā)生變化用大錘去打東西,物質(zhì)會反應(yīng)不同的。
另一個問題:固體微粒之間結(jié)合很好,但是一個個的原子又是相互隔開,可是這一個個原子又構(gòu)成統(tǒng)一的物體。為什么?:波動函數(shù),物質(zhì)的特性是一個個小的原子共同表現(xiàn)出的特性,兩塊鐵融化后能夠形成一塊鐵,人類有無數(shù)的合金材料以及其它合成物質(zhì),為什么這些材料表現(xiàn)出了原來不同的特性呢,物質(zhì)場的特性為什么變化呢?
物質(zhì)的特性變化了,那么每一個小的物質(zhì)場的特性也會變化。一般情況下原子不可能變,合金狀態(tài)的原子也未變,那么什么變化了呢?量子的運動方式變化了,也就是電子和質(zhì)子以及其它的微粒運動形式變化了,整個的物質(zhì)場的量子波動函數(shù)變化了。
波動函數(shù)是為了形象說明布郎運動的本質(zhì)引入的一個物質(zhì)特征,一個物質(zhì)場的波動函數(shù)體現(xiàn)物質(zhì)作布郎運動的能力,也體現(xiàn)了物質(zhì)場內(nèi)部物質(zhì)運動能力。波動函數(shù)是物質(zhì)場與物質(zhì)場之間結(jié)合(疊加)能力的一種體現(xiàn)。一個物質(zhì)場中會有很多不同的波動函數(shù)如:分子之間,原子之間,電子之間,質(zhì)子之間,原子于分子之間,電子與原子核之間,質(zhì)子與中子之間等等許許多多的量子之間。波動函數(shù)是物質(zhì)運動的一種能力的體現(xiàn)。
當(dāng)然這個概念也很符合量子力學(xué)的波動方程的需要,那就是所有的物質(zhì)場都有自己的波動函數(shù),而且不止一個。當(dāng)波動函數(shù)達到一定數(shù)值,物質(zhì)場之間既可融合。這樣雖然原子之間的距離是分開的,但是電子之間的物質(zhì)場卻可以是融合在一起的(當(dāng)然還有比電子更小物質(zhì),那它們的物質(zhì)場更會融在一起)
波動函數(shù)越高,物質(zhì)融合的越快,反之越慢,諸如擴散現(xiàn)象,滲透等等,固體之間的波動函數(shù)低,所以最好融化或鍛打成液態(tài)式的結(jié)合,需要外部的力量加大它的波動函數(shù)。波動函數(shù)是物質(zhì)作布郎運動的一種能力,我更愿意認為波動函數(shù)是物質(zhì)運動的一種能力(在絕對論中運動是物質(zhì)的生命)。與物質(zhì)本身的溫度有關(guān),與外界的干涉有關(guān)。例如:加熱氣體,溶液或用力攪拌溶液等等會增波動函數(shù)值。(下面我們還要專門研究熱的本質(zhì)問題)
用一個方程式來表達吧。
H值=H℃溫度+Hoi外部干涉,H:波動函數(shù)。其實我的波動函數(shù)和量子力學(xué)中的的物質(zhì)波不是完全相同。
波動函數(shù)是物質(zhì)場的特性,是物質(zhì)生命能力的一種體現(xiàn)。表現(xiàn)在粒子上,粒子就具有波動性,同時物質(zhì)運動一定需要能量的,也一定出現(xiàn)物質(zhì)的波動。所以不是粒子具有波粒二象性,而是物質(zhì)場具有波動函數(shù)。就象一整鐵的內(nèi)部具有輕微的布郎運動,也就是說這塊鐵的所有原子、分子、電子等等一切粒子都在做一定的布郎運動。所有的粒子都具有這塊鐵的物質(zhì)特性。也就是所有的粒子都有自己相應(yīng)的波動函數(shù)。這與這塊鐵的運動和外界條件都有關(guān)系。就比如大海是所有的水滴和水中的懸浮物體構(gòu)成一個統(tǒng)一的物質(zhì)場,是所有的物質(zhì)場的疊加效應(yīng),如果你取出一滴水,那么這一滴水就不屬于大海了,它和大海就毫不相干了,完全是不同的物質(zhì)場了。
說到這些,大家可能會樂了,我也很樂的:這就是我們量子力學(xué)上著名的不確定原理和測不準原理,因為你要對這一個量子測量,那你就要破壞這個粒子在物質(zhì)場的狀態(tài),你永遠不能無法精確測量一個量子系統(tǒng)。因為你測量一滴水的結(jié)果就會脫離大海這個物質(zhì)場。這一滴水在大海里就和大海一樣大,除非有測大海一樣大的儀器,否則無法測量這一滴水在大海中運行狀態(tài)。但是我們可以運用統(tǒng)計學(xué)對整個的物質(zhì)場的運動進行統(tǒng)計。我們可以計算大海每天蒸發(fā)了多少噸的水,但不可以說是那一噸水。
其實量子力學(xué)碰到的最大問題,不是實驗不能證明。而是無法說明粒子為什么不可測,而且無法確定位置,因為任何一個物質(zhì)場都是一個面,一個量子只是一個點,而運動和變化是物質(zhì)場與物質(zhì)場之間發(fā)生的,與單個的粒子運動關(guān)系不大。當(dāng)然也不能說一點沒有,就象人與人打架一樣,是兩個物質(zhì)場在運動,打在手上,而全身都難受,手痛得最厲害。是整個物質(zhì)場在對外界的物質(zhì)場共同的感受。可不是只是手不舒服,所以我們能夠精確地確認各個量子運動疊加之后統(tǒng)計結(jié)果(宏觀物理),但我們不能很精確一個物質(zhì)場內(nèi)部的那一小點起作用。物質(zhì)是整體運行的,當(dāng)外部的物質(zhì)變化時內(nèi)部的物質(zhì)也會有相應(yīng)變化的,量子運行方式會發(fā)生一些改變。
量子力學(xué)從來沒有從一個面去研究物體,只注重了一個點,而經(jīng)典物理只注意宏觀物理現(xiàn)象的規(guī)律性,也就是注意面了。
量子力學(xué)注重研究了物質(zhì)場的內(nèi)部運動:單個粒子的運動(點)。經(jīng)典物理學(xué):牛頓力學(xué),相對論只注重了物質(zhì)場與物質(zhì)場的外部運動(面)。
而布郎運動是把物質(zhì)場的內(nèi)部和外部運動結(jié)合一起的表現(xiàn)運動,是點到面,再面到點全過程,所以對布郎運動的研究也是一個科學(xué)研究物質(zhì)運動史的一個縮影。
人對事物的認識總是漸近的,按照絕對論的原則,弧立的事情是不存在的,所有的系統(tǒng)都是宇宙整體的一部分,所有的運動都是宇宙生命的一種體現(xiàn)。
現(xiàn)在用量子理論中的概念說明熱的本質(zhì)問題:熱量只是能量的一種表現(xiàn)形式。熱的來源一般是:化學(xué)反應(yīng),物理作用(包括核反應(yīng)),能量轉(zhuǎn)化。等等的這一切源于:量子運行方式的改變。量子運行只會一個場,一個場的變化,也就是說量子運動只可123456 不會連續(xù)不斷 沒有0.1,0.2,0.3,0.4等等。量子的運行方式改變只可這個場直接到那個場,要么吸收一定能量,要么釋放一定能量。水分子或者是固態(tài),或是氣態(tài),液態(tài),沒有中間的狀態(tài)。能量有許多表現(xiàn)形式,而熱量是能量的一種表現(xiàn)形式,所以我們可以測定溫度等等現(xiàn)象。量子運行方式改變了,物質(zhì)的特性也就改變了。燒火做飯,木柴變成灰燼,原子一個不少,電子一個不少,可是它們之間的運行方式改變了,能量或釋放了或吸收了,物質(zhì)也就變化了。
關(guān)鍵詞:新課程科學(xué)探究科學(xué)探究活動
隨著新課程標準的實施,賦予了我們新的教學(xué)理念與新的要求??茖W(xué)探究被引入到物理課堂教學(xué)中,教材中設(shè)置了不少的探究實驗。不僅是讓學(xué)生通過科學(xué)探究活動獲取知識,而且更重視讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程;有的甚至只是要求學(xué)生經(jīng)歷探究過程。《課程標準》中明確指出“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“改變過分強調(diào)知識的傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識”。由此可見,新課程標準十分強調(diào)科學(xué)探究在學(xué)習(xí)中的作用,使科學(xué)探究成為一個新的教學(xué)要求和新的學(xué)習(xí)方式。
在課堂教學(xué)中,由于受時間、器材、場地等條件的限制,科學(xué)探究活動受教師的主導(dǎo)作用影響較大,基本體現(xiàn)教師的教學(xué)計劃(教師需準時下課并完成既定的教學(xué)目標);學(xué)生雖然有參與,但自主式探究活動被削弱。為此,我們以小組合作學(xué)習(xí)的形式,開展了物理科學(xué)探究活動課(每周1節(jié))。內(nèi)容主要選取課本中相應(yīng)的實驗或制作作為科學(xué)探究活動的內(nèi)容,學(xué)生以小組活動形式為主。
一、開展“物理科學(xué)探究活動”課的目的
1、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索興趣。學(xué)生都是好動的,好奇心強,他們正處于探究心理的發(fā)展期;活動課剛好能迎合學(xué)生的這個心理特點,容易激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
2、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。
3、使學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識得到鞏固和運用。在科學(xué)探究活動中,可以讓學(xué)生應(yīng)用課堂中學(xué)到的物理知識,鞏固知識。
二、對科學(xué)探究的理解
1、科學(xué)探究的意義:“學(xué)生在科學(xué)探究活動中,通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進行科學(xué)探究時的相似過程,學(xué)習(xí)物理知識與技能,體驗科學(xué)探究的樂趣,學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法,領(lǐng)悟科學(xué)的思想與精神?!保ㄕ涀浴墩n程標準》)
2、科學(xué)探究的要素:科學(xué)探究包括七個要素:提出問題猜想與假設(shè)制定計劃與設(shè)計實驗進行實驗與收集證據(jù)分析與論證評估合作與交流。這只是科學(xué)探究的七個要素,并不是科學(xué)探究活動中必須經(jīng)過的7個順序環(huán)節(jié)。所以我們在開展科學(xué)探究活動中,根據(jù)學(xué)生的探究水平,只注重對某幾個要素的過程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強求每個科學(xué)探究活動都必須經(jīng)過這七個環(huán)節(jié)。
3、科學(xué)探究的選題:“科學(xué)探究的問題可以是學(xué)生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標準》所要求的科學(xué)內(nèi)容,也可以是與《標準》科學(xué)內(nèi)容有關(guān)的交叉學(xué)科的內(nèi)容??茖W(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動和課堂外的家庭實驗、社會調(diào)查及其他學(xué)習(xí)活動。”(摘錄自《課程標準》)
三、開展“物理科學(xué)探究活動”的實際操作
我們老師都知道,開展活動課“花時費力”;但,最困難的還是兩個問題:開展什么活動?“怎樣開展活動?。我們主要有以下的一些操作體會:
1、打好課堂教學(xué)的主戰(zhàn)場。課堂教學(xué)畢竟是教學(xué)的主戰(zhàn)場,課外活動只是作為鞏固知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的有益補充。所以,在課堂中,我們注重物理基礎(chǔ)知識與能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維程序和科學(xué)方法。如在科學(xué)探究活動中,常用的控制變量法、歸納法等。為學(xué)生參加“物理科學(xué)探究活動”課打下堅實的基礎(chǔ)。否則,學(xué)生在活動中也難有作為。
2、科學(xué)探究活動的基本模式為:以物理實驗(制作)為載體,形成探究的情景,發(fā)現(xiàn)并提出問題,探究問題。在活動中,我們緊貼課本,選取課本中的一些實驗或小制作作為載體,精心設(shè)計和詳盡準備;活動中,教師適當(dāng)引導(dǎo),讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問題,并開展科學(xué)探究活動。
案例一:“空氣溫度計”(圖1)的制作與科學(xué)探究活動。
這是一個比較簡單的制作(在制作時,截取打點滴用較長的塑料管代替玻璃管,用木版固定,效果較好)。學(xué)生制作“空氣溫度計”后,自然會提出幾個問題:“沒刻度怎樣用,怎樣為它畫刻度?它是怎樣反映溫度的變化的(原理是什么)?”在和學(xué)生探討它的工作原理后,我就讓學(xué)生自己通過討論,探究怎樣為“空氣溫度計”定刻度:原理是什么?步驟怎么樣?(類比液體溫度計的刻度確定)然后再去做。做好之后,大家都把作品都放在教室,在以后的幾天里,與寒暑表對照,讓他們看看誰的“空氣溫度計”準確些。當(dāng)然,空氣溫度計的液柱高低不但與氣溫的高低有關(guān)還與空氣的濕度等有關(guān);在觀察中同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了其中的問題,我又引導(dǎo)他們分析,查找有關(guān)資料,指出“空氣溫度計”的優(yōu)點和缺點,以及其他的用途(如用“空氣溫度計”測量了教學(xué)樓的高度)。和“空氣溫度計”一樣,其實很多的物理小制作都蘊涵著不少的知識,只要我們跨出第一步,前面就有極為廣闊的空間。
案例二:“鹽水電池”實驗與科學(xué)探究活動。
“鹽水電池”是第六章第一節(jié)《電壓》練習(xí)中的一個實驗,看起來平淡無奇。但是,實踐起來內(nèi)涵非常豐富。我們準備了實驗器材①三塊金屬片(5cm×20cm):銅片、鋁片、鋅片(鍍鋅鐵片);②電壓表1個;③導(dǎo)線2根;④燒杯、水、食鹽等。讓學(xué)生進行探究實驗。實驗不久,就有一位“好勝”學(xué)生有叫嚷:“老師你好‘偏心’!怎么他的(實驗)電壓是0.7V,而我的只有0.5V?都怪你給我的器材不好。怎樣才能使電壓升高???我要比他的(實驗電壓)高?!暴ぉぬ骄康膯栴}自然就出來了。于是我就順勢在黑板上寫出探究的問題:如何提高鹽水電池的電壓?鹽水電池的電壓與哪些因素有關(guān)?接著讓學(xué)生們進行猜想,設(shè)計實驗步驟和實驗表格,提醒注意控制變量法的應(yīng)用,進行實驗與收集證據(jù),分析與論證、各組之間進行交流。并開展了比賽:看誰的鹽水電池電壓最高。有的同學(xué)也想出了“怪招”──將鹽水電池串聯(lián)起來。
這樣做又有一個新的問題:幾個鹽水電池串聯(lián)起來電壓達到了3V多;有個同學(xué)提議:接上一個小燈泡試試。結(jié)果燈泡并沒有發(fā)光,學(xué)生們又疑惑了。接著又研究討論一番。這樣,大大刺激了學(xué)生們的探索積極性和思維。
接著下來的幾周的活動課,我們繼續(xù)進行了各種水果電池、蔬菜電池的探究,由學(xué)生帶自己喜歡的材料進行實驗。以及用這個電池作為電子表、音樂賀卡等小功率用電器的電源的探究實驗,更加激發(fā)了同學(xué)們的興趣與成功感。
3、在選題方面,教師選題與學(xué)生選題相結(jié)合。在科學(xué)探究活動的選題范圍上,我們原則上是緊靠課本與學(xué)習(xí)進度,但有時也選擇學(xué)生提出的課題,這樣可以激發(fā)學(xué)生的積極參與。
案例三:學(xué)生的好奇心是很強的。
在學(xué)習(xí)電學(xué)時,不少的同學(xué)不顧教師的阻止、批評,硬是把干電池的“外衣”剝?nèi)?,看看里面的“真身”;甚至把“皮”也剝開,對“內(nèi)臟”也研究一番。不少的同學(xué)對電流表、電壓表的構(gòu)造很好奇,提出問題和要求:“電流表、電壓表是怎樣測量電流、電壓的?能否拆開來看看!”好的電表拆了可惜;但是,學(xué)校里每年都有一些損壞的電表,積累下來數(shù)量也不少。雖然該課題有點超出學(xué)生現(xiàn)有的知識水平,但為了不破壞同學(xué)們的好奇心,我還是把這些廢表拿出來,讓他們探究“電流表、電壓表”的結(jié)構(gòu)與工作原理。把電流表、電壓表拆開,指導(dǎo)他們觀察表的元件、結(jié)構(gòu)與電路,分析、記錄表里的電路連接情況,比較兩者的異同。
在這個科學(xué)探究活動中也有一個很大的意外發(fā)現(xiàn)和收獲:原來這部分“廢表”中一部分的“表心”(靈敏電流計)還是好的。于是,我就組織學(xué)生把著部分電表多余的部分去掉,只留下“表心”和兩個接線柱,就改裝成“靈敏電流表”。一共改裝了二十多個,足夠用于“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的探究實驗。有同學(xué)也提出,電壓表里面的電路是串聯(lián),將電壓表改裝為“靈敏電流表”也很簡單,在表里多接一根線出來就行了。不少同學(xué)用著自己動手制成的器材做實驗,感到很自豪與成功,十分投入,科學(xué)探究活動收到良好的效果。(部分學(xué)生的“好拆心”還是很強的,當(dāng)學(xué)到“電能表”時又要求“拆開來看看”,我也滿足他們的要求了。)
4、在組織形式上課堂探究與課外探究相結(jié)合。為了使一部分的科學(xué)探究活動更具開放性,我們把一些科學(xué)探究活動安排課外,利用周日、節(jié)日進行。
案例四:探究“影響摩擦力大小的因素”時,進行課外開放型的探究,讓學(xué)生獨立或小組進行猜想、設(shè)計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、證據(jù)、分析與論證,最后寫出探究實驗報告。其中不少同學(xué)設(shè)計的實驗不同于書本的內(nèi)容,有一部分參照課外書,也有一部分是他們的“原創(chuàng)作品”。
四、開展“物理科學(xué)探究活動”初見成效
經(jīng)過幾年的實踐,較好地達到了預(yù)期的目的,取得良好的效果。
1、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在科學(xué)探究活動中,以實驗(或制作)活動為主,適合中學(xué)生好動、好奇心重的心理特點,容易喚起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動機。同學(xué)們早已把物理實驗看作是“游戲”;而制作的作品,也是他們的心愛“玩具”。每次活動,基本都是延長時間的(科學(xué)探究活動課基本安排在最后一節(jié),不會影響其他課)。一些平時上課不專心的同學(xué)在科學(xué)探究活動中開始是覺得好玩,慢慢就有了興趣;在老師的鼓勵下,上課開始專心聽,做好筆記,學(xué)習(xí)成績不斷提高。潛而默化,互相促進,也增強了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。(其實,老師在活動中也是感到其樂無窮的。)
2、促進課堂教學(xué),加深對知識的理解。由于科學(xué)探究活動的課題緊靠課本與學(xué)習(xí)進度,所以大大促進課堂教學(xué)。
案例五:上面提到的探究“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象,由于“靈敏電流表”是學(xué)生們自己動手制作的,學(xué)生們都熟悉的使用,學(xué)習(xí)過程自然很順利。
案例六:探究“浮沉子”的浮沉。在學(xué)習(xí)浮力時,我們安排了制作“浮沉子”(圖2)。學(xué)生們拿著瓶子,用力一按,里面的小瓶就下沉了;一松手,小瓶子就上??;用力恰當(dāng),小瓶子就懸??;同學(xué)們都被它吸引住了。我就要求他們仔細觀察、思考,互相交流,找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。當(dāng)學(xué)生弄通這個問題后,自然就掌握了“物體的浮沉條件”,《浮力的應(yīng)用》一節(jié)的學(xué)習(xí)就顯得輕松了。
案例七:近年來,考試中“用電能表測量電功率”的題目很常見(也很有實用價值)。我們過去也經(jīng)常進行相關(guān)的習(xí)題練習(xí),但練來練去,效果就是不好。學(xué)生基本是靠死記解題步驟去解題的,題型一變就無從入手。究其原因,就是沒有理解好它的原理。適逢當(dāng)時南區(qū)供電局在當(dāng)?shù)馗鼡Q電能表,我們就發(fā)動學(xué)生把家里換下的電能表拿回學(xué)校,安裝實驗電路板(實驗電路見圖3)。安裝由學(xué)生在活動課上按照老師制定的電路圖進行安裝;安裝完畢,由老師檢查無錯誤(注意用電安全)后才給以通電實驗。讓學(xué)生設(shè)計實驗步驟,真實地進行“用電能表測量電功率”。使學(xué)生體會其中的真實情景,通過實踐活動,加深對公式P=W/t的理解。并通過比較兩種測量方法,掌握實驗技能和知識的實際應(yīng)用,取得很好的教學(xué)效果。
由此可見,通過實驗或制作的科學(xué)探究活動促進了學(xué)生對物理現(xiàn)象、規(guī)律、原理與對應(yīng)的實際事物聯(lián)系,加深對物理知識的理解,促進實驗技能、方法的掌握。
3、學(xué)生的科學(xué)探究能力、綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)得到較大提高。在科學(xué)探究活動中體現(xiàn)了學(xué)生們較強的創(chuàng)新能力。
案例八:在制作“空氣溫度計”時,有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己“空氣溫度計”“失靈”了:用手握住瓶子,液柱也不上升。后來分析、查找原因,大家估計是瓶子的密封不好,漏氣了;怎樣確定瓶子是否漏氣呢?大家都想辦法。后來一位同學(xué)提出一個很有創(chuàng)意的辦法,很好地解決了這個問題:她把瓶子倒過來放,把一根軟管彎向上(圖4)。如果瓶子是漏的,就不是漏氣,而是漏水出來(轉(zhuǎn)換法),就容易發(fā)現(xiàn)。體現(xiàn)該同學(xué)不迷信書本,大膽創(chuàng)新的精神。
科學(xué)探究,作為一個新的教學(xué)要求與學(xué)習(xí)方式,還有待不斷地深入探索、研究。從初步的實踐與研究表明,重視科學(xué)探究的教學(xué),積極開展科學(xué)探究活動,能夠培養(yǎng)學(xué)生主動參與,樂于探究,勤于動手的好習(xí)慣,促進學(xué)生的自主發(fā)展。能夠培養(yǎng)學(xué)生搜集信息和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力;培養(yǎng)了學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新精神;促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
參考資料:
[1]《全日制義務(wù)教育物理課程標準》中華人民共和國教育部北京大學(xué)出版社