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一、物理實驗能使學生產生正確的學習動機
學習動機是直接推動學生努力學習的內部力量,是對學習起推動作用的心理因素,學生有了正確的學習動機,就能進行有效地學習。在一般的教學中,主要是對學生進行正面的遠大理想教育來使學生產生正確的學習動機。
初中八年級剛剛開始學習物理,第一章的第一堂實驗課,是非常重要的一堂實驗課。在教學中,首先一定要向學生講清物理實驗課的重要性和必要性。如當一名設計師,就必須掌握測量的方法,才能正確畫出各種圖樣,如果做一名木工,也要掌握測量的方法,如果連尺子都不會使用,又怎么能畫線呢?講清道理,學生就會認識到物理知識的重要性,再趁熱打鐵,進行實驗教學,鼓勵學生認真完成實驗,及時糾正出現的錯誤。
由于物理實驗實用性強,學生一旦把動機與升學、就業、工作聯系起來,學習動機就更容易產生。
二、物理實驗,比其它方法更能激發學生的學習興趣
通過物理實驗激發學生的興趣,比運用其它方法更為重要,更為有效,因為實驗本身具有比其它方法更顯著的直觀、形象、生動等特點,再加上教育者的精心安排,還能使之更具有趣味性、科學性、典型性、目的性,不論是教師的演示實驗,還是學生的分組實驗,以及課外其它物理實驗,都使學生從中發現問題,獲得知識,從而產生興趣,進一步激發學生的求知欲。
例如:初中物理八年級上冊教材中所介紹的《自制模型相機》的這個小實驗。同學們用自己制作的小孔照相機,在光屏看到了外界景物的倒立實像。這個實驗不僅鞏固了學習物理的興趣,而且也鞏固了光在均勻介質中沿直線傳播的特點。
如果說演示實驗和小實驗只能使學生產生較低層次的興趣的話,那么物理實驗課則能使學生產生較高層次的興趣,每當學生準確的完成一個實驗后,他(她)會從心底里感到高興。像《用電流表測電流》的這堂實驗課,在培養學生操作能力的同時,同學們通過自己的測量,找到了“串流電路中各處電流相等”和“并聯電路中的電流等于各支路的電流之和”這樣的規律,它能激發學生探索物理規律的興趣。
三、物理實驗能作為連接師生感情的紐帶
在教育教學中,一般對學生曉之以理,動之以情,用自己的情感去感染學生而達到目的。但少數學生由于智力因素的影響,雖然對物理課有興趣,但對一些物理問題不能理解。極個別學生甚至在心理上產生與老師相抵觸的情緒。為了解決這類問題,物理教師在做好“口頭”工作的同時,利用物理實驗,來聯系師生感情,能收到很好的效果。
在做物理演示實驗時,教師可以請差生來作助手,指導他(她)們對實驗過程、現象進行觀察、分析。在課外,物理老師應積極參加學生(特別是差生)的物理實驗活動,并作一些必要地指導。這樣就會使他們從內心深處認識到:老師信任我,關心我,從而增加其學習物理的信心,消除其不良情緒,使每一個學生與物理老師建立良好的感情,達到培養學生情感的目的。
四、物理實驗有利于增強學生意志
要學好物理這門學科,必須持之以恒,鍥而不舍,需要學生有堅韌不拔的意志。八年級學生開始接觸物理這門學科時,由于有一種新鮮感,知識也較為簡單,所以興致較高。但是隨著知識的逐漸增多,理解的難度逐漸增大,一部分學生雖然對物理課還有一些興趣,但遇到困難后就退縮,不愿開動腦筋認真思考問題,從表面上來看,真有點心有余而力不足。運用物理實驗的方法對增強學生的意志有著重要的作用。
學生難以理解的物理問題,若能用實驗來幫助他們理解的,就一定要運用實驗,有時還可用實驗來驗證一些物理練習題,這樣可以消除學生在學習上的一些障礙,從而使學生堅定認真學習物理的信心。
學生分組實驗,要認真抓好落實,不讓學生在困難面前有退縮的機會,學生從困難中走出來以后,就有了克服困難的經驗,也就不再那么害怕困難了。長此以往,必然使學生做到持之以恒。
關鍵字:非智力因素 ,培養, 生物教學
Abstract: according to the characteristics of non-intellectual factors, function and it in biological function of teaching are analyzed and discussed, put forward the biological teaching focus on the cultivation of non-intellectual factors is to improve the quality of education and cultivating the biological quality education talent is very important.
Key word: non-intelligent factors, develop, biology teaching
中圖分類號:G633.91文獻標識碼:A文章編號:
教育心理學研究指出:人的知識技能的掌握,能力的提高,包括一系列極其復雜的心理,是智力因素和非智力因素共同參與、同步協調發展的結果。生物知識學習中智力因素是觀察力、記憶力、想象力、思維力、注意力構成。非智力因素主要是指人智力因素以外的全部因素的總和,主要由動機、興趣、情感、意志和性格等所組成的復合體。隨著生物教學傳授知識的不斷深入,由過去以傳統教學模式,正在向全面培養學生能力,增進學生學習興趣,掌握和運用生物學的基礎知識、動手實驗能力, 培養學生對于生物知識的探索欲望的方向發展。通過長期的生物教學實踐,筆者認為,在生物教學中培養學生的非智力因素對其教學效果的影響有其重要作用。
1 非智力因素的概念
首先在生物教學中為了培養學生的非智力因素的開發,就需要理解什么是非智力因素,作為教師能夠通過學生的非智力因素獲得靈感以培養學生的學習興趣,提高學習成績。對于智力因素,它包括觀察力、記憶力、想象力、注意力和創造力,直接參與認識活動,在學習中的作用非常重要。而作為非智力因素是指個性中那些不直接參與認識過程的心理因素,主要包括情緒、情感、興趣、習慣、性格、意志等。這些心理因素在學習過程中具有至關重要的作用,心理因素與生理因素息息相關,但客觀現實會促使其發生變化【1】。所以在教學中不斷引導學生,使得非智力因素發揮積極有效的作用,幫助和引導學生確定學習目標并完成目標,以提高學生的生物學習興趣和成績。
2 非智力因素在生物教學中的重要影響
生物知識的學習是智力因素與非智力因素共同合作的產物。一般認為, 良好的學習成績要求智力在中等以上, 也就是說, 當智力在中等以下時, 智力將成為制約學習成績優良的主要因素【2】。而高中的學生在生物課程的學習過程中,對于非智力因素的影響確是有目共睹,課堂上,教師的備課如果能夠有效地刺激學生的非智力因素,使得學生對于生物學認知產生濃厚的興趣以及對于生物課成績的提升也有著巨大的幫助。由此可見,激發學生的生物學習動機,培養廣泛的愛好興趣,使其心情愉悅等非智力因素都能夠達到僅僅開發學生智力因素所達不到的效果。
3 如何對學生在生物教學中非智力因素的培養
愛迪生認為,創造的成功是百分之一的靈感加上百分之九九的汗水。如果通過教師的啟發和幫助能夠激發學生的靈感和學習興趣,調動學生對于生物知識學習的積極性的內驅力,發掘學生的內在潛能與獨特的視角,也就是怎樣培養學生的非智力因素,認為有以下幾點:
一、教學目標明確,激發學生對生物知識的學習動機。
教學目標一定要明確,使學生領會到教師帶領的方向,不僅有利于教學,而且也能激發學生的學習動機。【3】當學生清楚地了解學習的具體目標時,就會產生一種強烈的學習欲望,推動他們去積極主動的學習。因此,要制定明確具體的目標,須用表示外在行為的變化動詞——知道、敘述、說明、解釋、觀察、判斷、比較等。比如“理解DNA雙螺旋的結構”完成這一目標需要:1、能正確敘述DNA雙螺旋的定義,2、能夠描述DNA雙螺旋的結構和特征,3、對于DNA雙螺旋的堿基組成以及結構參數要明確。
二、可設計啟發式教學,創設“問題情境”激發學生的學習興趣
啟發式教學的收效頗深,課堂始于一個問題,激發學生的求知欲,使得整個課堂學生都在跟隨教師一起尋找答案,學生的思維完全處于積極思考的狀態,這樣就可以集中學生的聽課注意力,進而提升了教學效果和學生成績。因此,通過教師設問將學生引入與授課目標相關的情境中來,給學生以懸念,使學生想要通過本節課程的學習來找到答案,讓學生用自己的智慧去解決問題,同時也使得掌握的只是越牢固?!?】
三、培養學生優秀的心理品質——堅忍不拔、堅持始終
對于某些未知問題的學習,會讓學生在學習過程中遇到困難,要教育學生如何面對困難和用怎樣的方法來解決問題,以及遇到困難所帶來的不良情緒,教育學生不要畏懼困難,勇往直前,直到將所有難題解決??梢酝ㄟ^生物教學中的實驗課程來設計一些難題,給學生創設一些挫折,讓學生自主地去發現問題、解決問題,最終堅持到底直到成功。給學生在學習過程中端正學習態度,同時對待成績也不驕不躁,使得學生感覺到自己的學習成果,覺察到自己的進步,并將這種態度持續下去。利用學生的上進心,引領學生,向成功邁進。
四、培養學生自我調節情感,養成積極向上的性格【5】
情感是主體對有意義的客體的關系再頭腦中的反應,是主體認識結構中最活躍、和必不可少的非智力因素,對人的智力起著激發、選擇、調節等作用。在學生學習的過程中,學生會伴有主觀的情緒或情感,比如:學生煩惱與不愉快情況下進行學習,學習興趣會下降,思維會處于抑制狀態;相反,則會增加學習興趣,提高學習效率?!?】
因此,教師在學生的學習過程中也不可忽視學生的情感世界,與學生對話【7】和學生成為朋友,使得課堂更加生動活潑。有了愉快的學習狀態,自然會使得學生具備良好的性格來應對周圍的人與物。性格作為一個人對現時穩定的態度和相適應的行為方式中的心理特征的結合,它直接調節和反映人們的活動方式,是非智力因素中的最高成分。堅韌的性格對于高中學生在學習過程中也是十分重要的。
將非智力因素的培養引入到生物教學中來,可以有效地提高學生的學習興趣,與智力因素一起為生物教學做出更大的成績。
參考文獻
【1】曹桂枝,王瑞禎.淺談非智力因素的培養及作用.中國衛生工程學雜志,1997:6,138-9.
【2】方冬革.外語教學與非智力因素的培養,沈陽師范大學學報(社會科學版),2003:27,76-7.
【3】薛曉陽.教學概念的重建及其課堂的基本任務.教師教育研究,2010:22,40-45.
【4】蘇義林.教學策略研究,甘肅聯合大學學報(社會科學版),2010:26,121-124.
【5】汪敏.重視非智力因素的培養深化體育教育改革,湖北體育科技,2001:20,62-3.
關鍵詞:林業有害生物 概念 防治方法
林業有害生物防治工作必須從維護生態平衡的觀點出發,采取綜合防治和生態控制措施,強化預防工作,實行綜合治理。在指導思想上,要實現由重除治向重預防轉變。在防治策略上,采取綜合性營林措施,搞好重點林業工程項目,將有害生物預防措施納入規劃設計中,實現由一般防治向工程治理轉變。林業是以喬木和其他木本植物為主體的生物群落。構成這個群落的成分除喬木、灌木外,還包括其他植物、動物、微生物及其居住的環境。林業并非是樹木的簡單集合,而是有一定結構,各成分之間相互作用、彼此制約,并與外界環境發生密切聯系的極其復雜的集合體。林業的主要功能是:涵養水源、保持水土、凈化空氣、降低噪音、防風固沙、改良土壤、調節氣候、減免自然災害,保障農牧業穩產高產,維護生態平衡;另外,林業還可以為人類提供豐富的林副產品。在建國初期,國家為了改變當時惡劣的自然環境,投入了大批的財力、物力營造了廣袤的人工林。使得祖國的荒山禿嶺都披上了綠裝,也改善了人們居住的環境,使大部分人居住在如畫環境之中。但是,在人們慶幸生存環境改善之余,大面積的人工林也為人們帶來了不少的煩惱。因為人工林的特點是幾千公頃甚至幾萬公頃都是純林,這種單一的純林為林業有害生物的發生發展創造了有利的條件,極易造成林業有害生物的大面積發生,使得林木及林副產品減產、甚至絕收,更有甚者林業有害生物會讓大片林木死亡,造成大量林業資源的浪費。因此,林業有害生物的防治工作越來越受到林業工作者的高度重視。
一、林業有害生物的概念
林業病害是指林業植物在其生長發育過程中或其產品和繁殖材料在儲存和運輸過程中,遭受其他生物的侵染或不適宜的環境條件影響,生理程序的正常功能受到干擾和破壞,從而導致植物生理上、組織上和形態上產生一系列不正常的狀態,生長發育不良,甚至整株死亡,最終引起人類經濟損失和其他損失的現象。
林木病害的類型有:一是侵染型病害。是由真菌、細菌、質原體、病毒、寄生性種子植物、藻類、線蟲和螨蟲等侵染的病害,此種病具有傳染性。二是非侵染性病害。是由不適于林木正常生長的水分、溫度、光照、營養物質、空氣污染等因素所引起的病害,這種病不具有傳染性。三是衰退病。是指按照特定順序出現的一系列生物和非生物因素綜合作用造成林木生長勢或生長潛能顯著下降,最終導致林木死亡的一種病。林業病害的發生必須要有植物和引起植物發病的因素,沒有這2個條件林業病害就無從發生。病害的發生可能是由一個因素或某些因素作用的結果。其中,直接引起病害發生的原因稱病原,間接因素稱誘因。病原按其性質分為生物性病原和非生物性病原。
林業蟲害是一種非常普遍的自然災害,是昆蟲在繁殖生長的過程中,取食植物的營養器官或吸食植物的汁液,造成林木所生產的營養減少或者是林木的營養物質被林木害蟲取食,造成林木生長不良,使得木材及林副產品的產量下降,甚至使整株林木死亡。
二、防治方法
林業有害生物的防治方法很多,各種方法各有其優點和局限性,單靠其中某一種措施往往不能達到防治的目的,有時還會引起其它的一些不良反應。聯合國糧農組織(FAO)有害生物綜合治理專家小組對綜合治理下了如下定義:害蟲綜合治理是一種防治方案,它能控制害蟲的發生,避免相互矛盾,盡量發揮有機地調和作用,保持經濟允許水平之下的防治體系。
病害防治的基本方針是“預防為主,綜合治理”。病害防治的原則是在制定林業病害防治計劃和方案時,必須考慮三方面的因素,即生物性因素、生態因素、經濟因素。林業病害防治的策略:一是杜絕和鏟除;二是免疫和抗??;三是保護;四是治療。人們在對林業病害的防治過程中先后使用化學防治和生物防治。起初,人們為了防治林業病害普遍采用化學防治的方法,剛開始使用化學藥品的品種少,使用的劑量少,但取得的效果極好,林業病害發生的間隔期較長,防治的費用低。隨著時間的推移,大多數林業病害對化學藥劑產生了抗藥性,林業有害生物發生的間隔期逐漸縮短,林業有害生物防治的劑量加大,且效果降低,即成本加大,呈逐次上漲的趨勢。后來,人們利用微生物之間的拮抗作用對病原物進行殺滅或抑制,即采取生物技術來實現對林業病害的防治。
20世紀70年代后期,全世界都在探索利用生物技術來防治林業有害生物的方法。通過幾十年對林業有害生物防治技術的探索發現,化學防治具有防治效果好、收效快、使用方法簡單、受季節性影響較小、適合大面積使用等優點。缺點是如果使用不當,能夠引起人、畜中毒,污染環境,殺傷天敵,造成植物藥害,長期使用還可使某些有害生物產生抗性等。林業有害生物的生物防治有很大的優點:不僅能直接消滅大量的害蟲,而且可以改變生物群落的組成成分,具有對人、畜、植物安全,不殺傷天敵和其他有益生物,不存在殘留和污染問題,不會引起害蟲的再次猖獗和產生抗性,對一些害蟲具有長期控制等優點,即在林區內使用了生物制品可以在很長的時間內達到對林業有害生物的防治效果。但生物防治也有局限性,一般見效比較慢,人工繁殖技術較復雜,防治效果受使用技術和自然條件影響較大等。
關鍵詞:曝氣生物濾池;原理;影響因素;氣水比;停留時間;溫度;PH值
中圖分類號:X70 文獻標識碼:A
曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter)簡稱BAF,屬于生物膜處理工藝,其特點是集生物降解污染物和過濾于一體,是污水處理廠的主要單元。該工藝是80年代末在歐美發展起來的一種新型生物膜法污水處理技術,世界上首座BAF于1981年在法國投產,我國第一個采用BAF工藝的是大連市馬欄河污水處理廠。
1曝氣生物濾池的原理
1.1 掛膜
曝氣生物濾池的設計中,在池內均勻裝填一定量的粒徑較小的濾料(無機濾料常用的有陶粒、焦炭、石英砂、活性碳、膨脹硅鋁酸鹽等;有機高分子濾料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯球等),這些濾料是生物膜形成的載體。在濾池初次運行時,需要對濾料進行掛膜,即預先培養和馴化相應的活性污泥,然后再投入到曝氣生物濾池中,使濾料表面形成一層生物膜,等到掛膜完成后,就可以通水試運行直至正常,這種方法稱為間接掛膜法。也可直接將處理系統的污水通入濾池中,利用水體中的微生物逐步進行掛膜,這種方法稱為直接掛膜法。
1.2運行機理
在曝氣生物濾池的正常運行階段,濾料表面生成的生物膜發揮著主要作用,這些生物膜系統分部著大量的絲狀菌、原生動物、后生動物等微生物,是降解有機物的主要力量。當污水流經濾料層時,同時池內曝氣,濾料表面形成的生物膜利用其強氧化降解能力對污水中的有機營養物、鹽等微量元素進行分解和轉化,最終轉化成 CO2和H2O等代謝物;曝氣生物濾池的另一個特點是其過濾作用,濾料在水流的沖擊下,孔隙度變得致密,再加上濾料表面的生物膜絮凝功能,就使整個濾料層充當了一個過濾器,從而有效截留污水中的懸浮物而生物膜不會脫落流失。曝氣生物濾池運行一段時間后,生物膜會變厚,影響氧的傳遞速率,從而抑制微生物的生長,導致出水水質變差,再加上濾料間的孔隙度變小,濾池的水頭損會增大,這時就要對曝氣生物濾池進行反沖洗,反沖洗的作用是恢復生物膜的活性,并將濾料截留的懸浮物和老化脫落的生物膜隨反沖洗水排出池外。一般的反沖洗周期為24-48h,具體時間應結合出水水質、水頭損失等情況而定。
2曝氣生物濾池運行的影響因素
曝氣生物濾池運行的主要影響因素與濾池的功能、停留的時間、濾池反沖洗的效果、進水的水質、濾池的溫度、PH值等因素有關。曝氣生物濾池是一種生物膜的處理工藝,因為在生物體的表面都有載體,這樣污水就會在微生物的載體表面流過,同時就可以通過有機物向生物膜的里面進行氧化或者擴散的作用,對于有污染的物質進行分解,從而可以使污水得到凈化。
2.1 氣水比
曝氣生物濾池采取合適的氣水比,對污水處理的效果有著重要的作用。氣水比過低,微生物的活性受到抑制,會降低有機物的氧化降解,氣水比過高,不但會增加能耗,而且池內的沖刷力量加大,會使生物膜上的微生物減少,不利于污水的凈化。羅國榮、孫小斐等人研究,隨著氣水比的增大,氨氮的去除率也逐漸增大,但是隨著氣水比增大至水中溶解氧接近飽和時,氨氮去除率的增加幅度會越來越小,COD的去除率和氣水比的關系,也有同樣的趨勢;而氣水比對亞硝酸鹽氮去除率的影響不大,氣水比增大,亞硝酸鹽氮去除率緩慢增大。
2.2 停留時間
停留時間過短,濾池濾速變快,濾料上的生物膜與污水中的污染物接觸時間變短,不利于微生物很好的發揮氧化降解功能;另一方面,濾池濾速變快,污水的沖刷力變強,使濾料層對污水中懸浮物的過濾能力降低,同時也會對濾料的生物膜產生沖擊而部分脫落。研究證明,停留時間在一定的范圍內增加,COD的去除率會緩慢增加,氨氮的去除率也會有一定的提高。
2.3 溫度
微生物的生長,除了必要的營養供給外,還要有合適的溫度,高溫環境(50℃以上)和低溫環境(0℃以下)均不利于微生物的生長。在適宜的溫度范圍內,大多數微生物的新陳代謝速率隨著溫度升高而相應提高,溫度每升高10℃,微生物的生化反應速率可提高1倍。絕大部分微生物最適宜的生長溫度在20℃-30℃,在此范圍內,微生物生理活動旺盛,處理效果較好。一般而言,曝氣生物濾池的最低和最高溫度控制在10℃-35℃,所以在冬季,需要對曝氣生物濾池的運行溫度進行及時監督,確保微生物新陳代謝的最佳溫度。
2.4 PH值
合適的PH值,是污水處理的最基本條件,PH值直接影響著曝氣生物濾池中微生物的生長和代謝。在濾池中,不僅生長有好氧菌,而且有厭氧菌,好氧菌微生物最佳的PH值在6.5-9之間,厭氧菌微生物的最佳PH值在6.8-7.2之間,所以曝氣生物濾池的PH值應控制在中性或略偏堿性。曝氣生物濾池一般在污水處理的后續階段,所以除了對濾池的PH值進行監控外,還應對污水處理廠的來水PH值進行及時跟蹤,發現PH值異常時,及時控制進水量或者采取其它措施保證PH值在要求范圍內。
以上都是影響曝氣生物濾池的主要因素,通過了解影響生物濾池的因素,就可以更好的處理曝氣生物濾池的各種有關系統的問題,從而可以提高曝氣的效率。因為這個影響曝氣生物濾池的因素是非常重要的,所以充分的了解、掌握這些因素,不僅可以節省到百分之十的能量,還可以延長曝氣生物濾池的使用壽命。
目前,曝氣生物濾池在污水處理中應用較多,其進一步的研究也在不斷進展中,除了以上的因素外,進水負荷、濾料的種類及濾層的高度都會對曝氣生物濾池的運行產生影響。在實際運行中,應結合各污水處理廠的實際,找到最佳的參數控制。
參考文獻
[1]李文云,趙振環,李思敏等.水力停留時間對BAF除污性能的影響[J].中國給水排水,2012,28 (3):75-77.
[2]姜娜,田博,劉志鵬.談曝氣生物濾池的填料選擇[J].科技創新與應用,2012,2(11):25.
[3]羅國榮,孫小斐.氣水比對曝氣生物濾池處理微污染水的影響[J].地下水,2012,34 (3):110-111,135.
關鍵字:微生物絮凝劑;水處理
0 前言
絮凝技術是水處理工程中的一個重要組成部分,可用于去除水中細小懸浮物和膠體污染物質。傳統絮凝劑具有低生產成本和高絮凝性而被廣泛應用,但因其易造成二次污染,目前在許多領域的使用已被制約。微生物絮凝劑是通過生物發酵、抽提、精制而得到的一種新型、高效、無毒、廉價的水處理劑,不但沒有傳統絮凝劑的上述缺點, 而且還具有安全、高效、可生物降解、不污染環境等特點。
1 微生物絮凝劑的分類
目前微生物絮凝劑主要有4種類型:①直接利用微生物細胞的絮凝劑,一些存在于土壤、污泥中的細菌、霉菌、放線菌、酵母菌、真菌及藻類等;②細胞微生物細胞壁提取物,如酵母細胞壁葡萄糖,甘露聚糖、蛋白質和N一乙酰葡萄糖胺等;③微生物細胞代謝產物,細胞代謝產物主要是多糖、蛋白質、脂類等,這些是主要具有絮凝作用的物質;④克隆技術獲得的絮凝劑,克隆絮凝基因能夠在降解多種底物的同時產生絮凝劑。能產生絮凝劑的微生物種類很多, 迄今為止, 已發現的具有絮凝性的微生物多達50種以上。
2 影響微生物絮凝劑絮凝能力的因素
2.1 微生物本身的特性
微生物絮凝劑中含有的氨基、羥基、胺基等親水活性基團是影響其絮凝效果的主要因素,此外絮凝效果還受分子形狀、分子量等因素影響。微生物絮凝性能主要由遺傳因素決定,不同的菌種具有不同的絮凝能力。
2.2 溫度
研究表明.溫度可以直接影響微生物絮凝劑表面的活性基團。進而影響絮凝劑的絮凝能力。適當升溫可提高膠粒運動速度,從而能加快絮凝進程。但高溫會使MBFs變性,空間結構改變,某些活性基團不再與懸浮顆粒結合,而使其絮凝活性下降。
2.3 無機金屬離子
適當濃度的金屬離子可以促進絮凝劑分子與懸浮顆粒以離子鍵結合。在高離子強度下,大量離子占據了絮凝劑活性位點,把絮凝劑與固體懸浮顆粒隔開而抑制絮凝。金屬離子的價態對絮凝劑的活性也有直接的影響,通常情況下,1價金屬離子無法提高絮凝劑活性,2價金屬離子可以起到適當的促進作用,3價金屬離子則有較強的促進作用,目前常用2價金屬離子如Ca2+、Mg2+ 等作助凝劑。
2.4 絮凝劑投加量
微生物絮凝劑在使用時都有最適投加量。絮凝劑的最佳加入量大約是固體顆粒表面吸附高分子化合物達到飽和時的一半吸附量,此時高分子在固體粒子上架橋幾率最大。通常,每升廢液中MBFs 的投加量??刂圃?0mL/L 左右。
3 微生物絮凝劑的應用現狀
3.1 富營養化水體的處理
利用微生物絮凝劑處理富營養化水體可以達到一定的效果,。黃玉柳等研從食用菌廢棄物土壤中分離篩選出一株絮凝劑高產菌F00,并對富營養化湖水進行絮凝實驗,結果表明:在最佳培養基條件下培養得到的微生物絮凝劑可將富營養化湖水COD去除率達70%,相當于湖水澄清度提高70%,固形物去除率達62%。效果非常明顯。
3.2 廢水脫色處理
印染廢水具有色度高、成分復雜、水質變化大等特點,并且含有表面活性劑.嚴重影響水的出水水質。莊源益等[7]篩選出6 株對水中染料有較好絮凝作用的菌株, 用其培養液進行了試驗。用NAT 型生物絮凝劑處理直接黑染料生產廢水,其脫色率可達60%。
3.3 污泥沉降性能的改善
活性污泥處理系統的效率通常因沉降性能變差而降低。微生物絮凝劑能有效地改善污泥的沉降性能, 防止污泥解絮, 提高整個系統的效率。
4 微生物絮凝劑的研究發展瓶頸
雖然微生物絮凝劑有著很多常規絮凝劑無法相比的優點,但目前微生物絮凝劑的發展還存在很多問題:一、微生物絮凝劑雖然種類繁多,但每種絮凝劑的應用范圍較窄,無法實現處理對象的廣泛性沉淀和降解;二、微生物絮凝劑產品使用量巨大,但產量低、穩定性差、不易儲存,增加了工業化生產的難度;三、生產成本高限制了其大規模生產,成為制約微生物絮凝劑發展的關鍵因素;第四,針對微生物絮凝劑的復配研究仍處于初級階段,復配手段不成熟,產品運行不穩定。
5 微生物絮凝劑的發展趨勢
針對微生物絮凝劑發展存在的瓶頸,今后可從以下幾方面進一步研究:① 優化微生物絮凝劑產品的提取方法及儲存條件。開發出新的簡便高效的微生物絮凝劑提純方法。② 開發復合型微生物絮凝劑。將化學絮凝劑與微生物絮凝劑復配,使其絮凝特性得到提高,既降低了化學絮凝劑用量又克服了微生物絮凝劑作用的單一性。③ 開發新型高效微生物絮凝劑。利用現代分子生物學技術和轉基因技術構建基因工程菌,使其具有雙親的優良性狀,不但可以大幅提高絮凝劑產量,而且更具有穩定的絮凝能力。④ 進一步研究絮凝機理。從不同角度深入研究微生物絮凝劑的絮凝機理,探討不同的微生物絮凝劑對不同類型的污( 廢) 水的作用原理,以指導開發出更具有針對性的新型高效微生物絮凝劑。
參考文獻
[1]陶然,楊朝暉,曾光明等.微生物絮凝劑及其絮凝微生物的研究進展[J].微生物學雜志, 2005, 25(4):82-88
[2] 程金平等.微生物絮凝劑的絮凝性能研究[J].吉林大學學報(地科版), 2002,32(4):413-416
[3] 陳曉,等.微生物絮凝劑菌株的篩選和絮凝活性影響因素的考察[J].水處理技術,2004,30(3):144-146.
[4] 成文,等. 微生物絮凝劑的研究與應用[J].華南師范大學學報(自然科學版),2003,(4):127-134 .
[5]黃玉柳,馬光庭.一株微生物絮凝劑產生菌的篩選、培養條件優化及絮凝實驗叨.化學與生物工程,2009,26(6):91—93.
[6] 莊源益, 戴樹桂, 李彤, 等.生物絮凝劑對水中染料絮凝效果探討[J].水處理技術, 1997,23(6):349- 353.
作者簡介
鄭晨(1993-),男,河南省商丘市人,本科學歷,就讀于鄭州大學水利與環境學院,從事水污染控制技術及環境規劃研究。
關鍵詞:微生物;發酵工藝;優化
中圖分類號: [Q815] 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-20-34-1
在近年來的微生物發酵歷程中,農業方面的運用越來越廣泛,在農業中利用有益微生物進行發酵,能夠收集菌體或者相關的代謝產物,從而實現農業的增產。除此之外,微生物的發酵應用還在農業防病方面有顯著的成效。微生物發酵對于生產而言有很好的增產作用,但是不同的微生物有自身的菌種特性,因此在發酵過程中需要不同的發酵條件,其中包括PH值、溫度、溶氧量等,都屬于微生物發酵條件的重要內容。發酵工藝的優化能夠提高發酵生產的效率,并且降低生產成本,從而將微生物發酵發展成高效、節資的產業。
1 微生物發酵影響因素的分析
培養基對于發酵而言,其主要功能是滿足微生物在進行代謝產物合成或者生長繁殖的過程中所需的能量。培養基的主要成分直接影響了菌體的生長和繁殖能力,并且對生物的合成效率以及產品的產量和質量有很大的影響。在微生物發酵的研究中發現,不同的微生物品種、不同生長階段的微生物所需要的培養基以及發酵工藝都有明顯的差異。培養基的主要材料是氮源、碳源、微量元素和無機鹽,這四種材料的選用直接影響到培養基的質量。
除了碳源以外,無機鹽對培養基而言也發揮著很大的作用。在發酵過程中,無機鹽影響了微生物的生長,并且對代謝產物的形成有一定的影響。通過研究發現,很多金屬離子在濃度較低時能夠對微生物的生理活動有積極的影響,但是濃度過高則會抑制微生物的生長和代謝。在無機鹽當中,磷是微生物生長和代謝活動所需的重要元素,參與了微生物很多重要的生長活動,例如磷脂、核酸、輔酶的構成,都需要磷元素的加入。磷在微生物的代謝和調節方面還發揮著重要的作用,可以引導微生物進行正常的生長和代謝。正二價的鈣離子參與的是細胞生理狀態的調節,并且能夠增加發酵的菌量,提高微生物發酵的效率。
除此之外,培養基還需要其他的構成成分,通過這些成分對微生物發酵起到積極的推動作用,大大提高了培養基對微生物發酵的效果。發酵培養基的成分安排必須要滿足相應微生物的生長需要,為其產物的形成提供必要的營養,并且還要保證物理性狀適合微生物發酵的進行。在材料的選用上還需要考慮到價格因素,在保證質量的前提下選用較為便宜的原料,并且原料的來源必須充足,以便微生物發酵工程的長期發展。
2 微生物發酵工藝優化的方法
在如今的微生物發酵中,國內外眾多學者都開始關注發酵工藝的優化問題,如何有效的開展微生物發酵培養基的成分、培養條件的實驗成為目前關注度最高的話題。該方面工藝的提高能夠高效、系統的獲得所需的微生物產物,將微生物發酵的效率進行顯著的提高,并且在成本上還能夠做到有效的控制。經過國內外的相關研究,目前使用效果較好的優化方法主要是正交試驗設計法、響應面設計法、Plackett-Burman設計法。
正交試驗設計法是一種數理統計方法,主要是通過正交表來進行多因素問題的分析,在研究得出結論以后可以通過直觀分析或者是直接對比來確定微生物發酵的主要影響因素。該設計法在使用中具有工作量小、方法簡單、效果好、效率高等特點,因此正交試驗設計法是微生物發酵工藝優化的最常用方法。正交試驗設計法在工業和農業生產中應用廣泛,并且在其他科研領域也取得了顯著的效果。該設計法曾被多名生物學家進行實際的優化應用,例如利用正交設計法對枯草芽孢桿菌的液體發酵進行優化,從而使發酵后桿菌的產量大大提高。
響應面設計法是一種統計方法,主要結合數學建模、統計分析、實驗技術等方法經過試驗設計進行數據的分析,并且通過多元二次回歸方程進行函數關系的擬合,從而將工藝參數進行優化。該方法對于變量因素較多的微生物發酵有很好的參數優化效果,能夠將各方面所需材料、發酵因素等進行準確的定量,從而保證微生物催化的順利進行。響應面設計法的適用面較廣,目前除了微生物發酵領域以外還遍布于生物學、醫學、制藥等多個方面,成為使用最廣的微生物發酵優化工藝。
微生物發酵工藝對生物技術的發展有良好的推動作用,該技術在工業和農業方面都得到了廣泛的應用,通過微生物發酵能夠解決很多正常生產無法解決的問題。合理的運用微生物發酵并且不斷進行工藝的優化能夠提高生產的效率,推動發酵工程技術的不斷前進和發展。在技術純熟以后還可以廣泛運用于醫藥、衛生、工業等多個領域,為這些領域的發展開辟一個新的紀元。
參考文獻
[1] 候美玲,辛媛媛,郝志敏,董金皋.玉米內生細菌YY1菌株高產抗菌物質的發酵條件優化[J].玉米科學,2012(03).
關鍵詞:高中生物;教學;教學質量
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)08-245-01
隨著生物科學的發展以及生物工程產業的興起,生物技術滲透進了社會生活的各個層面。在生物科技和技術的發展過程中,基礎生物教學起著不可替代的推動作用。在大力倡導提高國民整體素質的今天,其重要性尤其明顯。然而目前的高中生物教學中存在著很多問題,其影響因素是多方面的。本文就學科地位、教師素質、學生素質、教材教學資料、教學設備等方面簡單的分析這些因素對高中生物教學的影響。
一、學科地位對高中生物教學的影響
學科地位的高低直接影響到生物學科被重視的程度,特別是目前仍然處于以高考為“指揮棒”的情況下。雖然生物科學已經成為新世紀科技發展的帶頭學科,在提高人類整體素質,促進社會經濟發展過程中發揮著舉足輕重的作用,但由于高考制度的改革,現在生物科學的地位已經發生了變化。在目前高考中生物所占的地位與生物科學在當今社會、經濟發展中的作用及其巨大的潛力發展空間是極不相稱的。高考在當今社會中充當著“指揮棒”的角色,這樣會容易使生物科學失去了應有的地位,也會為家長和社會帶來一種錯覺,認為生物知識不重要,生物課不重要,導致社會對生物學科重視不夠。大量研究表明,家庭、社會環境對學生動機來源有重要的影響。學生學習動機不明確,便缺乏“學”的內部驅動力。同樣由于家長、社會和學生對生物課的不重視,對生物教師工作的不認可,也會削弱教師“教”的激情。實際上,教師和學生是教育系統中兩個最基本的要素,教學過程是教師的主導作用和學生的主體作用互動過程。高中生物的教學如果缺乏了“教”和“學”的動力,課堂質量自然不言而喻。
二、教師素質對高中生物教學的影響
教師是教學過程實施的主導者,其職業道德、知識結構、能力結構等綜合素質直接影響著學生對生物課的學習興趣和學習效果。隨著生物科學的發展,高中生物教材內容的拓展,生物科學新知識、新技術的增加,生物科學與數學、物理、化學等學科的相互滲透,要求生物學教師必須具備精深、廣博的知識。教育的發展,教育理念、教育方式、教育手段的改革,要求生物教師要不斷豐富教育心理學理論、教材教法理論,具備較高的教育技能和能力。目前尤其是農村地區的高中教師隊伍中普遍存在知識結構陳舊、能力素質不高的狀況,教師又缺乏適當的機會進行培訓,只能“知一教一”,用陳舊的知識、過時的教法來從事教學,這種現狀顯然不能讓社會滿意、家長放心,讓學生認可。此外,時代在發展,學生的需求也在不斷的變化之中,這就需要教師不斷的調整自己的教學策略來培養時代要求的學生,但是,目前很多老師尤其是任教時間較長的老教師,他們已經習慣于以前的授課模式,難以根據學生的需要來進行及時的調整。這就需要老師對自己的教學觀念做出及時的調整。思想是行為的先導,只有樹立正確的教學觀念,才能真正培養出符合時代要求的學生。因此,教師應該具備較好的專業素質,在教學過程中根據不同的教學情境,采用不同的教學方法,充分體現教師的教學機智。
三、學生素質對高中生物教學的影響
學生是學習的主體,是學習的真正主人。學習效果的提高需要良好的學生素質。布魯納認知學習理論認為:學習是認知結構的組織與重新組織,是將內在邏輯結構的教材與學生原有的認知結構聯系起來,新舊知識交互作用,使原材料在學習者腦中獲得新意義的過程。由此可見,學生素質在學習活動中極為重要。目前部分高中學生對高中生物的學習普遍存在缺乏內部動機,學生學習方式單一、被動、陳舊,缺少自主探索、合作學習、獨立獲取知識的能力。學生生物基礎知識薄弱,影響對新知識的認知,學生難于理解和掌握高中生物學知識。學生普遍對生物的學習缺乏興趣,導致學習缺乏主動性和積極性。這些因素直接阻礙了高中學生生物學習效果的提高。
四、教材、教學資料對高中生物教學的影響
教材是教師進行教學的主要依據,是學生獲得知識、進行學習的主要材料。教學資料則是教師和學生鞏固、擴展教學內容的輔助教材。但是目前社會上的高中生物教材、教學資料都存在良莠不齊,如果選擇使用不當,可能會使高中生物老師陷入整天幫助學生糾正一些錯誤信息的情境,給教師的教學、學生的學習帶來混亂。這樣會給教學質量和教學效果帶來不良的影響。因此在高中生物教材的選擇上必須慎之又慎,既要注意教材的適用性,更要注意教材的科學性;既要注意更新教材,又要防止教材更新過于頻繁。只有這樣才能形成科學系統的教學和知識體系。
五、教學設備對高中生物教學的影響
一、科學探究類試題的解題策略
近年來的各地生物中考試題中,對科學探究類試題情有獨鐘,往往是命題者所青睞的。那么,面對科學探究類試題,我們該怎么應對呢?
1.依據材料“提出問題”
探究試題中的“提出問題”是考查從情境中發現問題,提出問題的能力。解答時,要認真分析整個試題的內容,提出的問題要體現實驗目的,并且要用疑問句的形式書面表述。如,王凱同學要探究某種植物生長是否需要陽光,設計方案如下:請你幫她將探究活動的過程填寫完整。在上述材料中,王凱的實驗目的是要通過實驗來探究植物生長是否需要光照,因此,若依據此材料提出問題,則應為“光照影響植物的生長嗎?”或“植物的生長需要光嗎?”等等。
2.對探究的結果“作出假設”
作出假設是對探究結果出現的可能性的一種設想,即對背景材料的探究實驗目的的肯定或否定的回答,要以陳述句的形式進行表述。解答時還有較簡潔的方法:若材料有“提出問題”的表述,則“作出假設”就是以陳述句的形式對“提出問題”的內容進行肯定或否定即可。如上面提供的材料中,若考查“提出問題”則答案為:光照會影響植物的生長(或光照不會影響植物的生長)。
3.如何區分“實驗變量”和“控制變量”
實驗變量,也叫自變量,指實驗中由實驗者人為操縱的因素或條件,即實驗中被人為改變的條件,就是實驗變量;控制變量也叫無關變量,指實驗中除實驗變量外的影響實驗現象和實驗結果的其他所有的因素或條件。解答時,要抓住“變量唯一”的特點(若同時存在兩個或兩個以上的實驗變量對應一個探究結果,則探究實驗設計存在問題),即這個唯一被改變的量就是實驗變量,其他對實驗有影響的量為控制變量。
4.如何區分“對照組”和“實驗組”
在一個對照實驗中,實驗組是接受實驗變量處理的那一組,對照組是不接受實驗變量處理的那一組,兩者對控制變量的影響是相等的,兩組之間的差別,是受實驗變量影響的結果。
5.表達實驗結論
如果預期現象在實驗結果中沒有出現,則假設被否定,表達實驗結論的方式:對假設作出否定即可;如果預期現象得到證實,則假設成立,表達實驗結論的方式將假設再復述一次即可。
二、選擇題的解題策略
選擇題是客觀性試題,由題干和供選答案組成,能設置較廣泛的情境,包括生物學基本概念、基本原理、基本規律、基本實驗、基本計算及有關知識的應用等多個目標,因此,在初中生物考試題中占有很大的比例。解題方法包括:直選法、排除法、抓“關鍵詞”法、挖掘隱含條件法等等。對于比較簡單的試題,我們可用直選法直接選出答案。這種試題一般較少出現,不容易拉開分數差距。而排除法就是指把其他三個可以判定的選項排除,剩下的那個就是要選擇的選項。
例:植物生活離不開水,其原因不包括 ( )
A.環境中水越多植物生長得越好
B.干種子必須吸足水才能萌發
c.植物進行光合作用需要水
D.土壤中的無機鹽必須溶解在水中才能被根吸收
解答這道題我們就可以采用排除法,水分是種子萌發的必要條件,所以,B正確;水是植物進行光合作用的原料之一,c正確;土壤中的無機鹽必需溶解在水中才能被根吸收,D正確。從而得出答案不包括A選項。
對于抓“關鍵詞”法,運用起來也非常有效。所謂關鍵詞,就是題目考查的重點或主旨所在。找準了關鍵詞就是找到了析題的關鍵處、解題的突破口,就為理清解題思路奠定了堅實的基礎。因此,審題時要努力挖掘題目中顯性或隱性的關鍵詞。
例:環境中影響生物生活的因素有生物因素和非生物因素。下列主要反映非生物因素對生物影響的是 ( )
A.田鼠大量繁殖使農作物減產
B.大量捕捉青蛙使農作物減產
c.雜草叢生使農作物減產
D.旱災使農作物大量減產
本題題干中“非生物因素對生物影響”屬于本題的關鍵詞,據此可知,本題考查非生物因素對生物的影響這一知識點。其中A、B、c中的“田鼠”“青蛙”和“雜草”都屬于生物因素,依據本題的關鍵詞,即可將其排除;旱災的含義是缺水,隱含的非生物因素是“水”(非生物因素)導致農作物(生物因素)減產,D符合題意。
另外,我們在解答一些生物選擇題時,要注意挖掘題設中的隱含條件。
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例:王力是個足球迷,看一場重要比賽時,當自己喜歡的球隊進球時,他歡呼雀躍,并且面紅耳赤、心跳加快、血壓升高。在這個變化過程中,起調節作用的是 ( )
A.神經調節和激素調節 B.神經調節
c.激素調節 D.血液調節
本題題干中由于“歡呼雀躍”相對“面紅耳赤、心跳加快、血壓升高”的描述,屬于隱含信息,如果將其忽視,則本題易錯選c。歡呼雀躍是在神經系統調控下,對外界刺激的感知并作出的相應反射,屬于神經調節的結果;另外,人在情緒激動時,大腦皮層就會特別興奮,并通過支配腎上腺的神經促使腎上腺分泌較多的腎上腺素等,這些激素能促使人出現面紅耳赤、心跳加快、血壓升高等一系列生理反應,屬于激素調節的結果。因此,A符合題意。
一、主要內容———培養學習興趣和增進師生情感
培養學習生物的興趣是學生學好生物課程的前提。沒有興趣,再好的教學條件也起不到作用,只有培養濃厚的學習興趣,才能促使學生具備探索科學的品質,也才讓老師喜愛,學生尊重。例如,筆者講授蘇科版八年級生物《DNA是主要的遺傳物質》教學內容,課前鼓勵學生通過網絡資源收集有關“DNA和蛋白質究竟誰才是遺傳物質”的問題,這個課前實踐性活動,大大激發了學生參與探究和重溫前人的實驗研究的興趣。在課堂教學中,教師可以引導學生了解這樣的科學事實:生物學家艾弗里通過實驗證明了DNA是決定遺傳變化的物質,然而他在實驗中還發現決定遺傳物質DNA中,依然存在蛋白質。新的疑問發生了,到底是哪個起遺傳的作用?通過大量的實驗再次證明:一切生物的遺傳物質是核酸,DNA是主要的遺傳物質。學生通過課堂探究,最終找到了決定遺傳物質的是DNA的科學依據。這個教學過程,拉近了師生間的情感。新課改下的師生關系是融洽和諧的師生關系,它有利于發揮學生生物學習的主體作用,讓學生在老師循循善誘之下逐漸步入生物知識學習的殿堂。例如,蘇科版生物八年級下冊中的《關注自己的健康》,教學中筆者結合課文內容,制作危害人體健康的的圖片:可卡因、冰毒、大麻、鴉片、海洛因、等,讓學生通過這些為人類帶來的危害,談談如何看待健康。學生可以結合自己已有的社會經驗,對如何危害人類健康的事實進行交流,通過交流共享,學生就能懂得健康對人體的重要性,啟發學生對生命的珍愛。在生物課堂教學中,還可以通過讓學生分組討論、知識競賽,加強與學生的聯系,扮演答疑解惑者、鼓勵者、表揚者的角色,耐心指導、細心勸誘學生對生物知識進行探索,從而增強學生對教師的信任感和親切感。
二、重要依歸———鍛煉學習意志和塑造高尚品格
初中生物的教學和學習并不是簡單的教授與吸收的過程,學生在生物學習過程中,一定會遇到這樣那樣的難題,這時候非智力因素的培養與構建應當把立足點放在學生學習意志的鍛煉和學生品格的養成上,積極引導、嚴格要求,使學生認識到生物學習中遇到困難是難免的,尤其是對于初學者,鍛煉他們親自動手、獨立思考去驗證實驗結果和解決疑難問題的能力。筆者經常向學生講述生物學家不畏困難、鍥而不舍,不斷追求生物知識的故事,比如,明代著名醫學家李時珍用畢生經歷寫就《本草綱目》;“雜交水稻之父”袁隆平不畏艱辛、常年工作在農田地頭才取得雜交水稻試驗成功;達爾文與他的“進化論”;巴甫洛夫的“條件反射”……通過這些感人的故事,讓學生認識到堅強的意志和頑強的品格對生物學習的重要性,使學生從小樹立為生物學發展進步做貢獻的遠大志向,激發學生探索科學,喜愛生物科學的欲望。培養學生的非智力因素,是幫助初中生輕松學習生物課程的有效手段之一。生物教師要善于調動全體學生的內在情感,通過非智力因素的培養促進學生智力因素的發揮。在生物學科中,教師一味強調智力因素的作用,不但增強不了積極的效果,反而使學生感覺教學內容非常枯燥、難懂。而非智力因素的培養,諸如興趣、意志力、學習習慣等方面都能讓學生克服學習中的困難,激發學生學習生物的欲望。教學方法包括但不局限于利用豐富的教學實例和教學實驗,還應當結合不同年齡段的學生身心特點不斷對教學方法進行創新和改進,以最大限度開發學生的非智力因素潛能,從而促進學生生物科學素養的提高。
作者:周紅如單位:江蘇省如東縣實驗中學