第一篇:生物节水论文
生物节水
摘要:干旱已成为21世纪和未来的世界性难题。在我国,农业用水占总用水量的60%-70%,如何对有限水资源进行高效利用,发展节水农业,提高植物自身的水分利用效率,通过生物节水和工程节水及农艺措施相配合,发展可持续农业和国民经济,已成为当前和未来的研究热点问题。
关键词:生物 节水 概念 发展 研究方向
引言:淡水资源的紧缺是一个世界性的问题,发展节水农业和对水资源的高效利用是各国共同的必然选择。农业节水除有效的工程节水、农艺节水、管理节水等措施之外,以提高植物自身的水分利用效率为主的生物节水也是重要内涵之一,而且,可能是实现进一步节水增产的关键和最终的潜力所在。
一、水资源现状
大陆水体占2.8%,只有2.5%是淡水。在大陆水体中极地和高山地区的冰体约占其体积的78.6%,河流湖泊的水仅占总量的0.01%,雨水只占总量的0.001%,而且大部分落在海洋中。陆地上每年径流总量约为41万亿m3,其中,78%以洪水形式从无人区流入大海,只有22%可供人类开发利用。
现存水储备的99%是不宜人类利用的咸水,实际上在地球上仅有1%的淡水主要来自湖泊、河流、水库以及地下层,可被经济开发为人类直接利用。这意味者在地球表面上仅有0.007%的淡水可被人类利用。
这有限的淡水资源还存在地区和年份及季节分布不均,以及随着工农业和城市发展大量用水的不良竞争,以及带来的水资源严重污染,及环境破坏,气候变暖等,使我们以前认为是可以循环利用和再生的淡水资源,特别是地下水资源日益枯竭。
二、生物节水技术的发展
对于全国乃至全世界缺水问题,生物节水技术成为了研究的热点。那么,什么是生物节水呢,以及生物节水概念的又是怎样发展的?
生物节水是一个广泛的概念。广义的生物节水应该是指利用森林和草原进行水土保持,产生更大的经济和生态效益。狭义的生物节水应该是利用抗旱和高水分利用效率、高产优质的动植物品种,特别是以农作物为主的生物节水,产生更大的经济和生态效益。
1991年山仑院士提出“生物节水”一词,他指出:“生物节水措施是按照作物需求规律采取对策,例如,根据不同作物的需水量、需水临界期制定灌溉计划,进行作物布局;同时,也是改善工程和耕作措施的依据。从长远来看,通过研究需水规律提高植物本身的水分利用效率,这一条途径十分重要,是未来节水增产的最大潜力所在。”现在看来这句话内涵丰富,意义深远。
1999年石元春院士发表了一篇“开拓中的蹊径:生物性节水”的文章。他对生物节水进行了更加详细的论述和明确的定义。他指出:“所谓生物性节水,是指利用和开发生物体自身的生理和基因潜力,在同等水供应条件下能够获得更多的农业产出”。这个概念非常富有创新性和前瞻性
2003年我们对生物节水的概念进行了扩展,在干旱半干旱地区,水资源量决定了动植物和微生物的生存分布和产量,其水分利用效率对农业经济效益和可持续发展有重要意义,但目前有关生物节水的研究较少。
其基本机理可以解释为:干旱缺水对植物的影响有一个从“适应”到“伤害”的过程,不超过适应范围的缺水,往往在复水后可以产生生理、生长和产量形成上的补偿效应,在节约大量用水的同时,最终产量基本不受影响。但补偿效应的生理与分子机制有待深入研究。
生物节水途径包括了遗传改良、生理调控和群体适应(作物互补)三个方面。其中,通过遗传改良培育抗旱节水新品种、新类型应作为生物节水的一个核心目标。其中,通过遗传改良培育抗旱节水新品种、新类型应作为生物节水的一个核心目标。
在生理调控研究方面,根据上述适度水分亏缺下可产生补偿效应的原理,建立有限灌溉(非充分灌溉)制度是一项重要工作,这一方面可根据已有知识和经验应用常规灌技术和方法去实现;另一方面要采用新技术,逐步向精确灌溉的方向发展。当前,实施精确灌溉必须具备以下几个条件:(1)掌握详细可靠的作物需水规律资料;(2)运用先进的信息技术,主要是遥感技术和计算机自动监控技术;
(3)提供使两者相衔接的大量技术参数,特别是作物水分亏缺程度指标,并将这些指标转化为遥感标识和模型;(4)应用先进的适宜灌水方法。
在群体适应方面,其基本点是利用不同作物的需水特性和耗水规律来进行农用水资源的优化配置,建立节水型种植体系,在当前这是一种可在较大范围内产生效果、较为现实的生物—农艺节水策略。
三、生物节水的研究方向
以生物水转化为中心的五水转化体系研究,除了因为地理纬度、海拔环境造成的水资源及植被类型差异的重要原因之外,植被也是影响水资源和生态环境变化的另一重要因素。从全球范围来看,我们都知道热带雨林是地球之肺,对全球气候有重要影响。从中尺度的生态系统来看山区森林和草地植被对周围平原地区的水资源和水循环有重要作用,没有清山,就没有绿水,就没有四季长流的小溪和河流。因此,无论从那个方面来看,没有生物主要是植物参与的水资源循环系统,都是不完善的和不是最高级的能量和物质转化的生态系统。
植物高效用水研究的方向,在SPAC系统中,虽然考虑到植物与大气和土壤水分循环的关系,许多研究都集中土壤和大气水分运移的物理模型和植物水分生理生态方面,但目前没有和生物的遗传特性紧密联系起来,是个有待进一步深入开展研究的方向。我们都知道不同降水地理条件下的植被类型是明显不同的,C3、C4、CAM植物的抗旱性和水分利用效率遗传和生态特性明显不同;同一作物品种中,有抗旱不抗旱的品种之分,分别适应于旱地和灌溉地区种植。以水为生命之源,水分占其体重的80-90%的生物的生长发育、形态结构、组织细胞、分子基因都与水分的高效利用有一定的关系。但目前我们在生物节水机理和应用方面还有许多问题没有研究清楚。
作物自身水分高效利用的生理遗传机制和育种改良研究,我国粮食生产的限制因素是干旱,雨水丰歉决定了粮食丰歉,影响了我国乃至世界粮食安全。但培育和种植抗旱节水作物优良品种是保障粮食稳产的关键。
植物抗旱高产有三个方面:一方面是要保持水分,将水分保持在体内,例如,仙人掌、玉米、高粱等植物是高水势的抗旱;二是耐旱,例如卷柏(还魂草)、小麦、谷子等植物就是低水势耐旱,在水分严重缺乏的情况下,还可以保持生命活力;三是水分高效利用,在具有一定抗旱性的同时,要利用一定的水分生产出更多的粮食和经济产量,如目前培育的旱肥型或者是水旱兼用型小麦品种,就是作物抗旱节水高产育种的方向。
四、生物节水技术未来展望
植物水分利用效率是植物生理研究中的一个古老课题。山仑院士认为:农业节水是一项系统工程,生物节水技术在目前尚处于次要地位,但可以预见,当水的流失、渗透、蒸发等得到有效控制,水的时空调节得到充分利用之后,生物节水---提高水分利于效率(WUE)和耐旱性就显的更为重要,可视为实现进一步节水增产的关键环节和最终潜力所在(山仑2003)。通过对植物WUE的研究将有助于植物生理学理论与生产实践相结合。近年来随着人口的增长和世界范围内水资源危机的加剧,植物水分生理成为农业研究中的热点问题。作物种间和品种间WUE差异的阐明及其生理生化和遗传基础的深入研究,使得通过品种选育提高WUE成为可能,随着生物技术的广泛应用,从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理生化功能,从而通过基因工程手段进行抗旱基因重组以创造抗旱新类型,将是我们追求的一个重要目标。
总结:
生物节水应该是一个应用目标十分明确,与节水农业紧密联系的科学问题,属节水农业技术体系中重要组成部分。在学术探索上,应该针对植物的动态需水规律,运用现代信息技术,从建立模式体系入手,通过国家的有效组织,实现真正意义的学科交叉与整合。联合国内外的科技力量形成资源共享的网络平台,并纳入国家重大科技专项,积极开展研究,以期为推动我国节水农业的快速发展,建立资源节约型社会做出应有贡献!
我们应该抓住这个大好机遇.建议国家和有关部门成立生物节水中心,在生物节水方面组织力量,加强科研投入,自主创新生物节水技术.树立生物节水研究和推广应用的示范样板,对我国节水农业和可持续农业的深入发展具有重要意义。
参考文献:
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第二篇:节水论文
水是人类赖以生存的物质基础。我国是一个严重缺水的国家,水资源日渐短缺将成为制约社会发展的瓶颈。随着社会的发展,人们生活水平的提高,对水质的要求越来越高,但是我们的水资源却越将匮乏,节水成了所有人共同关心的问题,大到江河湖泊的治理,小到家庭用水的节约,这些都是节水的表现,和我们生活息息相关的就是我们居住的小区的雨水的排放收集问题,虽然一两个小区的雨水收集利用可能起不到很大的作用,但是我们只要能充分利用好我们身边的每一滴水就是我们为节约水资源这一个伟大事业做出的贡献!
那么我们应该怎样去做呢?居民小区节水的方法很多,如安装节水器具、建设中水处理利用系统,使用市政再生水等。小区雨水收集回用是将小区内屋顶、道路庭院、广场等的雨水进行收集,经适当处理后进入蓄水池,用来灌溉绿地、冲厕所、洗车、喷洒路面、为景观补水等。这方法能够使雨水得到有价值的利用,减少自来水的用量,从而既减少了雨水排放量,又节约了水资源。
小区雨水的回收利用主要分四大步完成,雨水收集,雨水储存,雨水处理,雨水回用。雨水收集就是利用小区内的雨水管网系统统一收集降落到小区内的雨水,然后汇集到雨水存储系统中。雨水存储系统分为分散式很集中式两种类型,分散式存储设施有雨水尊,集水井等,集中式有地下蓄水池。雨水尊一般安装在雨落管下,地下蓄水池一般放在室外雨水管道的末端。雨水尊和蓄水池都应设溢流设施,当发生超标准降雨时,多余的雨水通过溢流设施溢流到市政排水管网,以保证安全。雨水处理主要包括前期处理和后期处理,前期处理一些污染较轻的雨水,经过前期弃流过的雨水根据水质要求选择进一步的处理工艺。通常可采用沉淀.过滤、消毒等措施。经过多重处理后的雨水就可以用于冲洗厕所景观用水等!
节约水资源不是一句口号,而是切切实实的实际行动,我们作为给排水专业领域的大学生更应该有这中认识。小区节水只是其中的一小部分,还有更多的任务等着我们去完成,我们要充分运用好自己所学到的专业知识去为我国的节水事业做出贡献!
第三篇:节水灌溉论文
节水灌溉论文
1、发展节水灌溉的重要性
在我国,由于独特的地理环境及气候,降雨时空分布不均,农业生产对水的依赖性很强,有水才能做到稳产高产。目前,我国灌溉用水量的比例在经历明显的下降过程后,呈稳定态势,但从长远看,随着工业,城市,生活,生态用水的不断增加,由于新增加水资源的开发潜力越来越小,开发代价越来越大,因此乃将有一部分灌溉用水转为其他行业用水。目前,农业用水占全国总有用水量的70%,由于受工程配套状况和管理水平所限,灌溉用水效率仅有水资源短缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施,有效地提高灌溉水资源的使用效率是发展农业节水的根本任务。
近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计,全国中等干早缺水358亿m3,其中农业灌溉缺水300亿m3。20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积大2000hm2万以上,全国600多个城市中有一半以上发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万km2。
目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有1.0kg左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%~80%,单方水浪费生产率2.0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意义。
2、节水灌溉存在的问题
到2030年,我国人口将达到16亿,需要粮食7亿吨左右,为保证粮食与其他农产品的供给,灌溉面积必须达到6000万吨左右,否则指标难从实现。然而,我国是缺水国家,尤其北方广大地区水资源供给已严重不足,在未来30年内,随着人口的增加,农业供水只能维特在目前的4000亿m3水平上,唯一的出路只能是节水灌溉,提高水的利用xx,把灌溉水利用率从目前的0.45左右提高到0.65。然而要达到这个目标,节水灌溉还从在以下问题:
①基础研究滞后节水灌溉效益最后的xx控,需要建立在一些基础研究上,而我国基础研究相对比较滞后,总体比国外失进水xx落后了3~5年。
②设备欠完善。主要表现在缺乏xx列化,标准化,配套化差,产品的水利功能及耐用寿命同国外先进技术相比从在较大差距。
③综合性不够。节水工程技术单打一的较多,缺乏与农业技术的综合。
④对现有工程的利用重视不够。许多荒原只修建了干渠主干工程,田间工程不配套土地不平xx,工程老化失修,效益摔减。
⑤管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓励农业综合,高效利用水的xx制利用和调控手段。
3、节水灌溉发展趋势和方向
3.1 因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术:目前,我国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,节能,多目标利用,产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发展,任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件,经济条件,普及与推广喷,微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区,应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。3.2 实现灌溉渠系管道化:我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。3.3 发展现代精细地面灌溉技术:土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大,面广,急需推广应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。
激光控制平地技术是目前世界上最新近的土地平整技术,在发达国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。机关控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等地开始推广应用。
水平畦田灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术,自20世纪80年代起首先在美国应用,随后在许多国家推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉,经过合理的系统设计和田间管理,水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美德灌溉效果。
3.4 研究和推广非充分灌溉技术:非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。
3.5 “3s”技术在农业节水灌溉中的应用:进入2l世纪,空间遥感得到了大力发展,更多的卫星被送上太空,从而使“3s”技术在农业节水领域中应用成为可能。如应用“3s”技术建立“土壤墒情监测网系统”,对全国农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗旱减灾服务。在监测土壤墒情的同时,与当时当地的作物需水量相结合,可科学确定灌溉用水计划。目前,发达国家的一些先进灌区以土壤墒情监测作为灌溉用水管理的主要依据,根据气象观测资料,土壤墒情资料,作物长势资料等确定作物的灌溉水量及灌溉时间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学,精确。我国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性,各地区发展不平衡,应当根据不同地区的自然经济状况,气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学确定不同地区,不同阶段的节水灌溉发展模式,加快研究开发先进,适用的农业高效用水技术与设备。
3.6 走综合节水,系统节水的路子:回顾世界和我国节水灌溉发展的历程,最重要的启示是,必须把追求综合效益最大化作为出发点和立足点,坚持适用,方便,自愿的原则,积极探索与生产关系相适应的节水途径和措施,走综合节水,系统节水的路子。这是发展农业节水灌溉的生命力。
一是结合农业结构调整和现代化农业建设发展节水灌溉。为适应我国加入世界贸易组织的要求,推行农业结构调整到哪里,节水工程就配套到哪里,以调整促节水,靠节水增效益。
二是结合经济发展和改善生态环境发展节水灌溉。
三是因地制宜发展综合型节水灌溉工程。最近几年在我国一些经济发达地区按照“山丘果园微灌化,大棚瓜莱滴灌化,粮食作物喷灌管灌化,渠道防渗化”的思路,大力发展综合节水灌溉,为其他地区发展农业节水模式提供了借鉴。
我国的农业节水发展虽然取得了辉煌的成就,但与国外节水发达国家相比,在农业节水工程的投入,规模,标准,技术体系建设,现代化管理水平,工程设计的规范化,综合节水技术的推广应用等方面还有较大差距,还没有形成适合不同类型区,具有一定工程规模和示范辐射作用的农业综合节水技术体系。
果树节水灌溉技术
摘要 主要介绍了目前果园常用的节水灌溉技术,列举了管道灌溉、滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌技术的特点、使用方法及注意事项,以期为果树节水灌溉的研究与应用提供依据。
关键词 果树;节水灌溉技术;特点;注意事项
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。通过采用节水灌溉技术,实现适时适量的“精细灌溉”,对促进农业结构调整、农民增收和提升我国农业竞争力以及改善生态环境具有重要的现实意义和深远的历史意义。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括取水、输配水、田间灌水和作物吸收等4个环节。在各个环节上采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及作物节水技术和节水管理技术。节水灌溉工程技术的增产效果显著,增产性能高,尤其在干旱年份,因为水的可获得性有限,通过维持作物的生产,运用节水灌溉技术可以稳定农户的收入[1]。现将果树节水灌溉技术总结如下。果树节水灌溉技术
1.1 管道灌溉技术
管道输水灌溉技术是世界上农业节水灌溉的一项关键技术。在美国,低压管道灌溉被认为是节水最有效和投资最省的灌水技术,全美近1/2大型灌区实现了管道化灌溉[2]。管道灌溉是指用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,输配水的利用率可达95%;另外,其还能有效提高输水速度,节省土地3%~4%,节省劳力,便于管理,适应各种地形,适合田园化建没。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经得到普及。
1.2 滴灌技术
滴灌是利用一套专门的设备,把有压水(可由水泵加压或利用地形落差所产生的压力)经过滤后,通过各级输水管网(包括干管(主管)、支管、毛管和闸阀等)到滴头,水自滴头以点滴方式直接缓慢地滴入作物根际土壤。水滴入土后,借助垂力入渗,在滴头下方形成很小的饱和区,再向四周逐渐扩散至作物根系发达区。滴灌技术最基本的原理是在一个十分有限的土壤区域内尽可能多次地供给果树所必需的留水分[2]。
滴灌技术利用一系列口径不同的塑料管道,将水和溶于水中的肥料自水源通过压力管道直接输送到作物根部。水、肥均按需定时、定量供应,避免了传统灌溉技术存在的渠系渗漏、水面蒸发、深层渗漏等方面的水量损失。由于滴灌仅局部湿润作物根部土壤,滴水速度小于土壤渗吸速度,因而不破坏土壤结构,灌溉后土壤不板结,能保持疏松状态,从而提高了土壤保水能力,也减少了无效的株间蒸发。应用滴灌技术不仅可以节水节能,同时具有省工、省水、促进作物根系发育、不利病虫和杂草繁衍、适于复杂地形使用等优点。
1.3 喷灌技术
喷灌是利用机械与动力设备从水源取水加压,或利用天然落差使水经管道系统通过喷头喷向空中,使水成雨滴状降落田间的一种灌水方法。喷灌系统由水源、进水管、水泵站、输水管道(干管和支管)、竖管、管路附件及喷头等组成。有3种类型,即固定式、半固定式和移动式。固定式除喷头外其余全部是固定的,干管和支管多埋在地下。半固定式的喷头和支管可移动[3]。1.4 微喷灌技术
微喷灌其实是为了克服滴头易堵塞的缺点而将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,不像滴头那么容易堵塞,但也存在堵塞问题,因此对过滤问题也应该给予重视。由于流量加大,毛管相应也要加粗些。其单位面积投资与固定式滴灌差不多,最适用灌溉果园[4]。
1.5 渗灌技术
渗灌又叫地下灌溉,它是用渗头代替滴头全部埋在地下,渗头的水不像滴头那样一滴一滴流出,而是慢慢地渗流出来,将水引入田间,直毛细管作用,自下而上湿润土壤的一种先进灌溉方法。渗灌具有其他灌溉方式无可比拟的优点,节约用水,减少肥料用量;降低棚内湿度,减少蔬菜病虫害;节省土地和劳动强度;改善土壤环境,加速作物生长;经济效益和增产效果明显。与其他生产方式相比更适合于设施农业。据资料记载,渗灌比渠灌水分的有效利用系数提高30%,节电20%左右,节省土地1.3%~1.5%,提高工效52%[2]。
1.6 注意事项
一是控制灌水时间。应在果树未受到缺水影响以前灌水,而不要等到果树已从形态上显露出缺水、果实出现皱缩、发生卷曲等再灌溉。根据果树在生长期内各个时期的需水要求及当时的土壤含水量进行灌水。二是控制灌水量。果树需要水分,但并不是水分越多越好,有时果树适度的缺水还能促进果树根系深扎,提高其抵御后期干旱的能力,抑制果树的枝叶生长,减少剪枝量,并使果树尽早进入花芽分化阶段,使果树早结果,提高果品的含糖量及品质等。果树的灌水量依果树的种类、品种和砧木特性、树龄大小以及土质、气候条件而有所不同。耐旱树种,如枣树、板栗及砧木等对水分要求较低的树种,灌水量可以小一些;耐旱性较差的树种,如葡萄、苹果、梨等,灌水量应大一些[5]。结语
随着现代化进程的加快,工业用水量大幅度提高,水资源“农转非”情况加剧,使农业的灌溉用水量一降再降[6]。灌溉用水量的多少直接关系到农业的产出和效益,因此节水灌溉技术的推广不容忽视[7-8]。目前,节水灌溉技术多种多样,但每一种技术都有一定的适用条件,在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择一种或几种方法同时使用,合理控制灌水时间及灌水量,使节水灌溉技术真正做到节水节能。
推广普及节水灌溉技术的意义
【导语】节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提..节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提高农业水利用率和水的生产效率及效益,保证农业持续稳定发展。节水灌溉技术体系包括渠道防渗、低压管道输水、喷微灌等节水工程技术;农田保蓄水技术、节水耕作和栽培技术、适水种植等节水农业技术;节水灌溉制度、量测水技术、灌溉管理自动化等,以及与这些技术相应的节水新材料、新设备。1 水资源开发利用现状 1.1 水资源量
我国是一个水资源紧缺的国家。虽然水资源总量2.8万亿m3,居世界第6位,但因人口众多,按现在13亿人口计算,人均年占有量仅2200m3,不足世界人均占有量的1/4,居世界第109位。每公顷占有量为28320m3,为世界的4/5。全省自产水资源总量为306亿m3,仅占全国水资源总量的1.3%,人均占有水资源量1150m3,约为全国人均占有量的1/2,居全国第24位。全市可利用水资源总量为26.5亿m3, 人均占有水资源量1250m3,分别为全国平均水平的57%和29%。全县水资源总量1.24亿m3,人均占有水资源量600m3,低于国际公认的1700m3的警戒线值,分别是全国人均水资源占有量2200m3的27%,甘肃省人均水资源占有量1150m3的52%、张掖市人均水资源占有量1250m3的52%。1.2 用水现状
2008年全国总用水量5680亿m3,其中:农业用水4150亿m3,工业用水1220亿m3,城市生活用水310亿m3。全省总用水量为119.31亿m3,其中:农业用水94.73亿m3,占79.3%;工业用水18.17亿m3,占15.2%;城市生活用水2.8亿m3,占2.35%;农村人畜饮水3.6亿m3,占3.02%。全市总用水量为25.1亿m3,其中:农业用水21亿m3,占80.2%;工业用水0.69亿m3,占3.8%;生活用水0.6亿m3,占2.9%;生态用水2.77亿m3,占13.1%。全县总用水量为2.096亿m3,其中:农业用水1.5336亿m3,占73.1%;林业灌溉用水量0.0376亿m3 ,占1.8%;工业用水0.0819亿m3,占3.9%;城镇生活用水0.0176亿m3,占0.8%;农村人畜饮水0.0453亿m3,占2.2%;生态用水0.38亿m3,占18%。根据以上分析计算,全县现状缺水0.856亿m3。预测10年后,全县人口增加3万人,新开发耕地6万亩,需增加用水量0.3亿m3,工业及城镇生活用水新增0.1亿m3,缺水将达到1.256亿m3。
从以上数据可以看出,全国、全省、全市乃至全县水资源供需矛盾将越来越突出。随着社会经济的发展,人口增加和人民生活水平的提高,缺水问题将更加严重,开发利用和节约用水的任务十分艰巨,形势十分严峻。1.3 存在的问题 1.3.1 全国
(1)当地水资源总量少,且时空分布不均衡,不能适应经济发展需要的资源型缺水。如华北、西北、东北地区人口占全国43.5%,耕地占全国58.2%,而水资源只占全国的18%。人均占有量只有938m3,耕地单位面积占有量仅为6810m3/hm2。
(2)从地区总量看水资源并不短缺,但因工程建设跟不上,造成供水不足的工程缺水。主要包括长江、珠江、松花江流域、西南诸河流域以及南方沿海等地区。
(3)由于工农业废污水排放量和农药、化肥施用量的不断增加,致使水资源遭受污染而加重了水资源短缺的污染型缺水。如长江三角洲和珠江三角洲。此外华北地区水资源遭受污染情况也相当严重。
(4)因已建水源工程不配套、设施功能得不到充分发挥而造成的设施型缺水。这种情况在全国许多地区普遍存在。
(5)由于缺水,导致受旱成灾面积不断扩大。50年代全国受旱面积平均1333万hm2,80年代达2333万hm2,90年代以来扩大到3000万hm2以上。
(6)由于缺水,导致过量引用地表水和超量开采地下水,致[FS:PAGE]使旱季常发生河流干涸断流,地下水位大幅下降。
(7)由于缺水,全国有7000万人吃水困难,666个城市中有300个用水紧张,其中104个严重缺水,每年因缺水而影响工业产值达1200多亿元。1.3.2 全省
(1)水资源先天性不足。我省自然条件恶劣,水环境及其脆弱,降水稀少,水资源严重短缺,是全国严重的缺水省份之一。
(2)水资源时空分布不均衡。甘肃位于我国东部湿润区向西部干旱区域的过渡地带,受气候、地形等因素的影响,省内降水量呈现由东南向西北递减的分布规律。水资源时空分布不均衡主要表现在:一是地面径流丰富而地区分配不均;二是水资源地区分布极不均匀,南多北少,东多西少;三是降水季节变化较大,丰枯悬殊;四是地表水资源年际之间丰枯悬殊。(3)水资源利用率低。在水资源利用上,存在浪费严重、利用率不高和使用不合理的现象。农业长期以来采用粗放的灌溉方式,大部分农田采用串、漫等原始灌溉方法,节水灌溉没能得到大面积推行。主要原因是工程配套差,管理跟不上,现有的水利工程老化失修,工程良性运行机制尚未建立。工业和城市生活用水浪费也很严重,大部分工业企业生产设备和生产工艺比较落后,工业结构中高新技术产业所占比重偏少,产品单位耗水率较高,平均重复利用率低。
(4)地下水开采过量。水资源的严重匮乏,导致过量和不合理开采地下水,从而引起严重的水环境问题。一是长期超采造成地下水位持续下降,形成地下水漏斗;二是不合理开采造成地下水位大幅度下降,导致地面大范围沉降;三是地下水的水质恶化,出现地下水总硬度、硝酸盐、氨氮等超标现象;四是地下水位下降,给废污水入渗创造了条件。
(5)水体污染日趋严重。目前,甘肃水域已普遍受到污染并呈加重趋势,工业发展城镇水域污染尤为突出,水污染对工农业发展和人民生活的危害日益增加。由于水污染破坏了水资源原有的使用功能,使有限水资源量减少,“有水不能用”的状况更加重了水资源的供需矛盾。(6)水环境系统极其脆弱。一是全球气候影响下旱灾频繁,使社会经济屡遭重创;二是人类不合理生产经营活动造成植被疏落,难以维持水环境系统平衡。
(7)水土流失非常严重。甘肃水土流失面积达17.8万km2,占土地总面积的37.8%。水土流失造成土地贫瘠沙化、河床抬高、河流淤塞、水库淤积、洪水泛滥成灾。这些问题不仅减少或降低了农田面积的数量和质量,制约着农村经济的发展,而且还严重妨碍蓄洪抗旱,减小调蓄库容,河流过洪断面,给防汛安全带来极大的威胁,影响了水利工程设施效益的正常发挥。
1.3.3全市
(1)水资源严重短缺,供需矛盾相当突出。张掖降雨稀少,蒸发强烈,用水主要依靠过境水,水资源严重短缺。水资源先天不足,现状水平年保证率P=50%时缺水量4.86亿m3,同时河川径流年内分配不均,一方面造成每年夏灌期间发生严重的“卡脖子旱”,另一方面,由于黑河分水方案存在技术弊端,调度指标过高,调水曲线不尽合理,省际分水与当地灌溉用水矛盾突出,客观上加剧了水资源供需矛盾和黑河分水的实施难度。
(2)经济结构与水资源承载能力不相适应。由于历史传统原因,农业一直是张掖用水的绝对主体。这种“一头沉”的不合理用水结构,造成农业灌溉用水需求持续增长,农业在国民经济中仍处于低产出,高耗水的地位,工业项目少、用水效益不高、用水结构不合理,单方水GDP产出偏低,水资源利用经济效益非常低下。面对目前全国经济快速发展的大背景和我市国民经济各部门水资源供需矛盾突出的严峻形势,从水资源产出效益来看,全市单方水综合GDP产出不到全国水平的1/6。
(3)计量设施不能满足取水监督管理的需要。由于取水工程量测设施配套[FS:PAGE]严重滞后,特别是斗渠及农业灌溉机电井量测水设施安装配套率偏低,水量无法精确计量,取水定额管理和按方收费存在一定困难,取用水的监督管理工作难以真正落实。1.3.4 全县
(1)水资源短缺,生态环境恶化。水资源短缺是山丹县的基本县情之一,也是制约山丹县农业生产发展和经济社会可持续发展的主要因素。由于工农业用水量的逐年增加,同时,浪费水量的现象普遍存在,节约用水的意识淡薄,没有合理有效地利用有限的水资源。另外,由于对水资源的保护措施不力,使得流域内产流区的植被受到破坏,导致了水量的减少和水质恶化。对部分林草地、山地的过度放牧已造成了森林、草场退化和衰减,造成部分水流域范围内水土流失。尤其是前几年的持续干旱,导致地下水大量超采,地下水位下降,使得许多地方沙生物死亡,逐步失去了防沙固沙的作用,造成了春季沙尘天气明显增多。因此,生态环境恶化已是摆在我们面前亟待解决和不容忽视的现实问题。
(2)种植结构不合理,夏灌用水矛盾突出。由于受自然条件和降水时空分布不均的影响,4-6月河灌区来水占全年来水量的18%,占这一时段夏灌用水量的42%,而7-9月又是河源来水量集中的时段,这个时段的河源来水量约占全年来水量的67%左右,致使需水高峰期4-6月农作物灌溉“卡脖子”旱情严重,而7-9月的来水量又不能得到有效利用,加剧了夏灌的用水矛盾,造成了部分农作物缺水而减产。
(3)水库调蓄能力低,水资源不能进行统一调配。山丹县已建成中小型水库6座,总库容4139万m3。由于库容较小,只能进行年内季节径流调节,因此,使得有限的水资源不能得到充分利用,加之马营河干流水资源分配不合理,形成了下游的祁家店水库水源紧缺,而上游的李桥水库冬季水量略有盈余。
(4)干支渠老化失修,渠系水利用率低。60-70年代修建的水利骨干工程老化破损严重。据统计,截止2004年底,全县已衬砌干渠37条,426.22km,支渠67条,205.17km,其中:干支渠老化失修546.88km,占86.6%;斗渠1032条,长1099.7km,高标准衬砌的只有90条,79.75km,其输水损失率0.5%;干砌石衬砌39条,42km,未衬砌的土渠长978.2km,渠底破烂,输水损失率每公里达到8-13%;农渠3035条,长1431km,只有80条30km进行了干砌,其余均是土渠,输水损失率15-23%。渠线长,配套建筑物少,没有地头闸,进水流量难以控制,造成灌水不均匀,定额偏大,每年浪费水量1396万m3。
(5)灌溉制度不合理,灌水技术落后。全县27.3万亩灌溉农田除10.6万亩已改划小块小畦灌溉外,仍有16.7万亩的大快地(一亩以上)存在大块漫灌现象,与较先进的小畦灌溉相比,亩次多用水量10-30m3/亩,年浪费水量167-501万m3,部分农作物由于灌溉不适时,影响了产量,每立方米水产粮1.3kg,比以色列国立方米水产粮2.3kg低44%。1.4 对策与措施
鉴于水资源日益紧缺的状况,要从根本上改变水资源短缺的现状局面,必须大力提倡节水灌溉,发展节水型农业和高效农业,采取各种节水措施,走节水农业的新路子,以促进工农业及国民经济健康持续稳定发展。1.4.1 对策
(1)大力发展节水农业。以发展节水农业灌溉技术为中心,最大限度发挥水的经济效益。节水灌溉工程在总体布局上,既要考虑局部,又要照顾全局,充分考虑水资源基本状况、自然条件、作物种植结构、水利工程现状、社会经济状况以及群众基础等因素,结合各种节水灌溉模式适宜发展的特点,在全面分析、充分论证、优化组合、集思广益的基础上综合考虑节水灌溉工程的总体规划,突出其所具有的区域代表性,使规划既切合实际,又便于项目的执行,做到有的放矢,突出实效。
(2)切实抓[FS:PAGE]好常规节水灌溉。以推广常规节水为突破口,强化常规节水意识,坚持发展常规节水示范面积,全面实行改大块灌为沟灌、畦灌和小块灌,推广地膜覆盖小麦、玉米等节水高效技术,大搞条田建设,以合理利用水资源,减少大量的浪费,扩大保灌面积。(3)以水为主调作物种植结构。调整种植比例,实行以水种植。为了缓解用水矛盾,充分利用水资源,促进农业的均衡增产,依据河流来水量,实行以水合理种植。沿山河灌区夏、秋经济作物的种植比例,要从7:3调整为5:3:2,井、泉水灌区的种植比例要从7:2:1调整为5:4:1为宜。1.4.2、措施
(1)加大节约水资源的宣传力度,牢固树立节水意识,实行治水和节水相结合,全面推广节水灌溉技术,优化灌溉制度,降低灌溉定额,改善种植结构,实行科学管理,按计划实现配水。
(2)领导重视,健全组织。要把推广节水灌溉列入各级党政部门的议事日程,常抓不懈,实行各级领导负责制,建立具有本地行业特点的节水技术推广服务体系,以保证先进的节水灌溉技术付诸实施。
(3)科学管理,节约用水。以发展先进节水技术为目标,制定一系列优惠政策,根据生产发展需要,对群众积极性高的村社,可优先考虑投入建设资金和优惠政策,用于发展节水灌溉,水务部门给予技术、材料等方面的支持。
(4)推广应用节水科技新成果。在抓传统节水技术的同时,注重高效技术、新工艺的结合,加强技术改造,提高节水工程的质量。
浅谈节水灌溉技术及发展对策
【摘要】本文综述了节水灌溉技术内涵、体系及发展趋势,在此基础上,提出了推进节水灌溉技术发展的4点政策建议。
【关键词】 节水灌溉;技术,趋势,建议 【Abstract】This text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.【Key words】Stanza water irrigation;Technique, trend, suggestion 节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现代发展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
(3)节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。
(4)促进节水灌溉设施制造业发展。一项新技术得到推广应用,有可能带动一个新的产业发展。伴随我国高效节水灌溉技术的发展和应用,节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业,成为中国加工制造业一个新的增长点,政府部门应使用财政、金融等经济手段加以引导和支持。
第四篇:高效节水论文
浅谈疏附县高新节水的现状分析
疏附县位于新疆维吾尔自治区西南部,帕米尔高原东北麓,塔克拉玛干大沙漠西缘,距乌鲁木齐1490公里,东夹喀什市与伽师县毗连,南与疏勒县接壤,西以砾石戈壁和克孜勒苏自治州乌恰县为邻,北隔喀拉塔格山、库玛塔格山与克孜勒自治州阿图什县相望,东西长113公里,东经75°18′—76°53′,南北宽为91公里,北纬跨38°55′—39°40′。全县总面积5012平方公里,总灌溉面积112.2万亩,全县总人口 29.05万人,辖13个乡(镇),165个村, 人均占有耕地仅1.72亩。疏附县为纯灌溉农业区,现有耕地59.68万亩。多年来由于渠道防渗率低,渠系建筑物不配套,田间工程不配套,灌溉方法落后,管理粗放,造成灌区本来就缺乏的水资源过多的浪费。由于克孜河、盖孜河径流年内分配不平衡,致使灌区春季、秋季缺水问题一直得不到解决,春旱缺水尤为严重。使农作物因得不到适时、适量的灌溉,产量不高。随着疏附县经济的发展,各行各业对水的需求量也在不断增加,加上全县水利设施不配套和落后的灌溉管理水平,使能够到达绿州边缘的水理逐渐减少,原生胡杨枯萎,荒漠植被退化,灌区沙漠化程度加剧,大风、浮尘、沙尘暴等灾害天气频繁发生。已成为疏附县国民经济和社会发展的主要制约因素,缓解水资源紧缺的矛盾,发展高新节水灌溉技术势在必行。
疏附县的高新节水灌溉自2000年左右开始实施,发展于近10 年。滴灌节水技术因受资金和群众认识的限制仍在示范阶段。疏附县的高新节水工程主要是棉花膜下滴灌、大棚滴灌及
低压管道灌三种形式。建成并正常运行的滴灌、低压管道灌等高新节水面积共5.25万亩,仅占全县灌溉面积的9%。其中国家投资建设2.93万亩,私人投资建设2.32万亩。高新节水技术所占比例很小,全县工程节水潜力很大。
滴灌适宜气候干旱、土壤渗漏大、种植蔬菜、果树、棉花等宽行作物。滴灌的优点是:节水、增产、节肥、节药、提高作物品质。膜下滴灌亩投资较大,对输水压力、各级管材、滴头等技术要求高,水质要符合一定标准,且滴头易堵塞,在耕作层有积盐的作用。低压管灌是利用水泵富余扬程或水源自压水头,通过各级输水管,把水直接送到地块进行灌溉的灌水方法。其优点是:易控制、输水快、渗漏损失小、抗冻胀和腐蚀性好、使用年限长、易管理、施工方便、投资较低。低压管道的缺点是易堵塞、维修难度大,仅能节水不能提高单方水效益。
疏附县高新节水示范推广总结了许多很好的经验,但也发现了一些问题。
一、节水灌溉建设中存在的问题
(1)重建设轻管理的思想依然存在。
地方政府和水利部门在争取工程建设投资时具有很大的积极性,对工程的设计施工也颇为重视,但是在工程建成后,不重视工程管理, 无维护,一部分灌溉工程由于管理维护不善,年久失修,工程与配套节水灌溉设备普遍老化,丢失损毁、利用率逐渐降低,运行成本增高,致使很多工程达不到设计的使用寿命, 存在报废的可能,甚至连工程成本都难以收回,工程效益难以充分发挥。
疏附县的高新节水工程主要以滴灌为主,滴灌工程往往存
在着一边建一边丢的现象。很多地方安装了滴灌后,使用不长时间即成了摆设,有的拔掉滴灌带(管),但继续使用输水主管道,成了“管灌”;有的则直接放弃不用,又恢复了沟灌。
(2)认识不到位
群众认识不够,高新节水技术难以推广。群众是节水的主体,由于受传统灌水方式的影响,群众对接受和推广膜下滴灌等高新节水技术积极性不高,致使配套面积和投入很难落实。加之,疏附县棉花膜下滴灌点是由众多农户责任田组成,不是集约化经营,不好统一管理,另外目前大多数农民还习惯于手工追肥紧接灌水的传统,即使设计安装了施肥装臵,也很少使用或不用,形同虚设。
(3)运行管理水平低。
节灌工程在运行管理上难度较大,要求较高。而节水灌溉工程所在地群众文化素质较低、工程管理人员缺乏工程管理技术和经营管理知识,也是节水灌溉工程效益难于发挥的重要原因。
疏附县节水工程建成后, 交由村组或农民自己管理,受管理者职责和管理水平比较低,普遍缺乏必要的知识与技能。系统运行管理松散, 重建轻管现象严重,节水工程效益难以充分发挥,对推广节水灌溉造成了一定的负面影响。
(4)节水灌溉相关政策配套不及时,没有建立起长效的节水投入机制和管理体制。
推广节水灌溉技术,需要大量的资金作支撑,疏附县的高新节水工程建设均由国家投资兴建,而没有专项运行维护资金,导致工程老化,损坏无资金维修,致使工程效益不能发挥。
(5)价格不到位,没有适应的节水奖励政策
节水工程使用的目的是用较少的水达到正常的灌溉效益,节水工程的水费成本往往高于非节水工程。由于取水无限制,水价不达成本,多用水也不多支付水资源费,水价的杠杆作用不显著,甚至根本没有,因此导致节水工程管理难、使用差。而用水者对节约出的水,如何用,怎样持续发展,不做过多的思考。
(6)前期工作不够深入
高效节水灌溉工程之所以具有增产、节水、省地、土地利用率高等一系列优点,是因为该工程提供的水既及时,又适量,还均匀,损失还最小。它需要较多的适宜条件来控制,如不同时期的风速、风向、土壤的特性、入渗等资料,需要通过大量适合本地的基础资料分析来确定各种设计参数,但一些工程由于设计人员责任心不强,资料收集分析不够,仅凭一般经验和厂家提供的设备和组合参数进行规划设计, 致使工程从设计上就存在诸多问题,安装时往往又是组织临时队伍进行安装,故很难保证质量。造成灌溉不均匀,增效不显著,甚至带来负效益,也影响了人们使用节水工程的积极性。
二、搞好节水工程的几点建议
(1)加强水资源的管理,努力做到总量控制、定额供水,实现水资源的节约利用。
在水资源比较贫乏的地区,要实现高新节水灌溉技术的推广应用,必须认真贯彻《水法》,对水资源进行定额管理,使农牧民认识到节水的重要性,逐渐改变传统的大水漫灌方式,节约水资源。
(2)加大示范力度,提高农牧民对高新节水灌溉优越性的认识。
农牧民对高新节水灌溉优越性的认识不足,关键在于以前建设的高新节水工程没有起到比较好示范作用。应该从管理上入手,让农民看到效益,接受节水工程。
(3)对农民进行培训教育,使其能自觉并规节水工程。工程竣工后,应对灌溉管理人员进行行业培训,而农民是直接用水者,也是节水工程最终使用和受益者。因此,要强化对农民的节水意识培训,要让农民知道高效节水工程能增产增效,还要让农民懂得怎样才能使用好节水工程。
(4)健全领导负责制和管理制度。
先进的灌溉技术,必须按严格的技术规程进行管理使用,才能使工程正常运行。因此,要对建有高效节水灌溉工程的乡村,除对大多数村民进行一般的技术培训教育外,还要求有专人负责,严格操作。确定各级节水管理工作的责任人,建立健全节水管理机构, 全面负责节水建设、管理。健全县水利局、乡镇水管所及各节水工程系统(如一眼滴灌井)的管理制度,根据灌溉制度,制定轮灌方式和乡镇水管所人员灌水时间交接班登记制度。形成高效的管理网络,严格的用水制度及制约措施(如限量供水、水费调节等),保证节水系统正常运行。
5、重视规划设计安装工作
应该重视规划设计以及做好安装工作。从设计上来讲,首先要考虑当地水源、土壤、作物种类、管理水平等因素的基础上,按照工程设计规范进行仔细设计,出具设计图纸,若有条件,最好请专业设计人员进行设计或进行指导。选用质量有保证的设备。为减少投资而降低对质量的要求以及减少配套设备的做法是得不偿失的,将会付出更大的代价。工程安装更要精心组
织,最好选有经验的专业安装队伍进行安装,避免留下安全隐患。
第五篇:生物论文
找好方法激发学生兴趣
古希腊哲学家苏格拉底曾说,“教育不是灌输,而是点燃火焰”。作为高新一中初中校区生物组教师们来说,面对兴趣广泛、思维活跃,对世界充满好奇的13、14岁少年们,他们更能理解这句话的内涵,在他们看来,真正好的教学方法一定是最能激发学生学习兴趣的方法。
“教学中我们注重研究课程标准,只有透彻的理解了课程标准才能有的放矢、张弛有度。”赵鹰和黄艳华两位老师接受采访时说。近年来,教研组在课标的指导下依靠教材而不依赖教材,始终进行符合学校校情的教材整合,面向全体学生“寻找不同的方法激发学生的兴趣”。为了打造“开放式”课堂,课前5分钟给学生搭建展现个人风采的平台;课堂上大胆创新实验,不仅完成课程中所有实验,还主动增加实验,让学生充分感受到生物学科的实验基础地位;不仅如此,在生物课上,经常会有物理、化学、地理、体育、健康等方面的知识,我们也会做足功课、融会贯通,从课堂上尽量打破”学科本位“局限性,关注学生的全面认知均衡性发展。
当谈到具体做法时,孙丽老师介绍说,为了利用学生感兴趣的方式吸引兴趣,打开学生了解生命、研究生命的多方位视角,他们首先利用学校开设的生命奇迹DV社团普及科学DV的知识,让学生用影像记录生活、记录研究的过程,极大激发了学生的研究兴趣;其次,将手绘与生物课堂结合,引导学生利用线条、图形、简笔画制作个性的属于自己的“人体手册”,帮助学生形象学习人体知识的同时,也进一步培养了学生的观察能力和健康生活的基本知识储备。另外,鼓励有潜质的、有探究欲望的同学组成研究小组,开展实践活动。
让学生从“愿学”到“爱学”
生动直观有趣的教学内容,更能激发学生热爱生物学科的兴趣。课堂上记者看到了诸多的创新方法,例如,在笑声中掌握知识:在讲授运动系统的结构和功能时,赵老师幽默的当场表演因为下巴脱臼而笑得“合不拢嘴”的情形,让学生在笑声中理解关节的结构和功能;在沉思中情感升华:在讲授动物在生物圈中的作用时,赵老师讲述了英国谚语下渡渡鸟(Dodo)灭绝的悲剧,使学生保护动物的情感得以升华;让动物们走进课堂:老师让家鸽、兔子、甚至牛蛙、小白鼠等动物们走进课堂,瞬间引爆课堂气氛,在探究鸟适于飞行的特征时,让孩子们用手感受家鸽的体温高、心跳快的特征,感受鸟扇动翅膀时掀起的“大风”,孩子们的思维因为家鸽进课堂而变得活跃和开阔了;用实验小白鼠来探究小鼠走迷宫获取食物的学习行为,学生们惊奇地发现,小白鼠的行为发生了异常变化,他们认真讨论,积极思考后提出了全新的解释。
孙丽老师和赵鹰老师还说:“我们每一节生物课的教学设计,除了非常完善的各个环节之外,最大的特色就是‘教具展示’和‘活动体验’,教具的展示能够刺激学生的形象感官和直观印象,并引导学生一起制作教具,既锻炼了学生动手能力,又深化了知识的理解。“活动体验”是设定一定的情景,让学生来感受知识和原理的普遍性,感知情感发生的过程,每一节课的活动体验也是学生最兴奋的时刻,这种体验活动可以将生物课的趣味性淋漓尽致的表现出来,学生非常喜欢。
构建生活化的教学情境
心理学家研究表明:学生都很容易受环境的影响。教师则可以运用学生的这个心理特征结合教学内容构建一定的生活情境,进而让学生在特定的生活情境中产生求知欲,从而进行自主或者小组合作式探究。生活是一切的源泉,生物作为一门学科,其内容与生活息息相关,而一些生物原理、概念都是学者从生活中探究、总结得出的。因此,教师应以学生熟悉的生活为背景,来有意识地创造某种氛围,引导学生将生物知识与生活相联系,让学生在潜移默化中掌握生物知识。如:在学习《植物对水分的吸收和利用》教学内容时,我从学生的日常生活中来选取信息构建教学情境,即:当你吃咸菜、咸味瓜子等比较咸的东西时候,你的嘴唇以及口腔是不是会感觉到干涩?在拌韭菜馅包饺子或者包子时候,放入盐、油等一些调味品之后,不加水、酱油等东西,过一段时间为什么会出现很多水?还有炒白菜的时候不用添水,只需要放盐,菜就不会干锅,而且炒好后锅里会出现很多菜汤。还有一些买菜的商贩为什么老是往青菜上洒水,而洒水的青菜都显得硬挺?在移植花木或者蔬菜时候总是要剪掉一部分枝叶,想想这都是为什么?以学生生活中最为常见的现象来构建教学情境,引发学生开展探究思维,调动学生学习生物的积极性。
学生记忆能力论文
教师的课堂教学是对学生各方面能力的综合培养。培养学生的记忆能力只是其中的一个方面,它与思维、观察问题、分析问题和解决问题等能力是相辅相成的,它本身又有一定的规律。几年来在培养学生的记忆能力方面做了一点探索,浅谈如下。
一、只有深刻的理解,才能记得扎实生物学是一门自然科学。它既有与其他自然科学相同的地方,又有与其他自然科学不同的地方。有很多生物学理论要记忆。生物又不能教成“死物”,因此培养学生的记忆能力必须在理解的基础上进行。教师必须千方百计让学生把知识理解透彻,在此基础上,引导学生把复杂的问题进行加工整理,把知识变成便于记忆的层次清楚的简单形式,这样学生不仅理解了基础知识,而且学会了记忆方法,记住的知识才能记得扎实。例如:在我以前教过的学生中,学习自由组合规律时,判断、书写配子的基因型时,容易出现错误。所以在讲这部分知识之前,先进行了“铺路”,复习了有丝分裂和减数分裂中染色体的变化规律,又通过挂图,讲清同源染色体、非同源染色体、等位基因、作等位基因等概念,再引导学生把知识进行加工整理,让学生抓住自由组合规章的实质就是在形成配子时,等位基因分离,非等位基因在形成配子时自由组合。再给同学们举实例,反复进行练习,不断加深理解,学生对这一部分内容记得就比较扎实。
二、只有引起学生的兴趣,才能记得深刻长期的教学工作,我深深体会到:学生感兴趣的东西,他们愿意学,而且学得较好。某种事物形象生动,感染力强,学生容易记祝所以教师在培养学生的记忆能力时,要注意这一点,在备课时,要设计一个好的“开场白”,引起学生的兴趣。在讲伴性遗传时,以英国”皇族脖趣闻作为引言:“历史上最著名的血友病的携带者是英国的维多利亚女皇。她有四个儿女,长子黑奥波德患血友病早亡,另一个儿子爱德华七世健康正常,英国的皇世是由他传下的。女皇的两个女儿都是血友病的携带者。因此,她的一个外孙女与尼古拉二世结婚,其独生子也是血友病患者。另一个外孙女嫁到西班牙也给那儿带去了血友玻从此,俄国的罗曼诺夫家族和西班牙的巴本家族中因娶了维多利亚的外孙女造成了这两个家族的血友脖。趣闻讲完了,教者接着提出问题:为什么同是维多利亚的儿子有表现型正常的,有患血友病的?为什么英皇族的血友病会传到俄国的罗曼诺夫家族和西班牙的巴本家族?这样引起了学生强烈的求知欲望。接着老师不失时机地引入伴性遗传的有关知识,学生注意力集中感兴趣,产生了好的效果。讲究伴性遗传的知识,学生对前边所提的问题自己就能解释了,收到了事半功倍的效果。
三、只有形式简练,才能记得迅速高中生物学理论起点高、难度大,记起来也不是一件容易的事。但是我们把其变换一下形式,根据知识之间关系,进行一下加工整理。我常常这样想:从生物学这个角度来讲,一个人体,如果有了骨架,再附以肌肉,外被皮肤,人体也就基本完整了。对于要学生记住的一个问题,首先是给学生一个“骨架”,再提示学生填上“肌肉”和“皮肤”。我讲基因的分离规律时,就是先让学生记住三个要点,就是三个分离即形成配子时,同源染色体分离;等位基因分离;杂合体后代性状分离。学生很快就记住了。在掌握要点的基础上,完整的基因规律很容易就记住了。
四、只有联系实际,才能记得主动生物课的教学是不能脱离实际的,我们学校的条件又很有限,怎么办呢?我就联系我们日常生活中的实际现象给学生讲解问题,定学生一接触生活中的实际问题,就可以用学过的生物学知识进行解释,也就加深了要掌握的知识的印象。如在讲生长素的时候,就向学生讲,盆栽的花的茎总是弯向光源,为什么呢?这和生长素的分布有关。生长素的分布受日尤照射的影响。向光的一侧生长素分布很少,背光的一侧生长素分布得多;生长素分布得多,生长得快,反之则慢。学生得出这样的结论,对生长素的生理功能也就记得比较生动了。以上是关于培养学生记忆能力方面的一点体会,培养学生的记忆能力、还有许多问题要进一步探讨,如何把生物课讲得妙趣横生有待于自己向他人学习和探索。
认知结构在学习中的作用
奥苏伯尔(D.P.Ausubel)是当代美国著名的认知心理学家,他于1963年提出了认知结构同化论,用以阐明认
知结构在学习中的作用。目前,这一理论已为广大教育工作者熟悉并认同。本文拟就这一理论在中学生物学教
学中的应用谈点认识和体会。
一、认知结构同化论的基本内容
认知结构同化论认为,学生从事新的有意义的学习时,必须有适于新知识学习的原有的认知结构,学生学习就是一个同化和发展自身认知结构的过程。同化的实质是新旧知识的相互作用,它既是新知识习得的心理机
制,也是新知识被保持的心理机制。
奥苏伯尔根据新知识与认知结构原有知识(观念)的概括和包容水平不同,提出了三个不同的新旧知识相
互作用模式。
①上位学习。
认知结构中原有的观念在概括和包容水平上低于要学习的新观念。例如,根据已知的小麦、水稻、玉米等
植物的特征,从中概括出单子叶植物的概念的学习。新旧观念相互作用的结果是习得新的上位观念。
②下位学习(又称类属学习)。
认知结构中原有观念的概括和包容水平高于要学习的新观念。例如,已知单子叶植物的概念,并已知水稻、玉米、小麦是单子叶植物的实例,现在要进行高粱是单子叶植物的新例证的学习。
③并列学习。
要学习的新观念与原有观念无上位、下位关系,但在横向上有彼此吻合的关系(图1C)。例如,通过呼吸
作用与已知的光合作用的关系的比较,知道光合作用与呼吸作用的联系与区别的学习。新、旧知识相互作用的
结果是产生一种新的联合的意义。
二、认知结构同化论在生物学教学中的应用
学生学习生物学的过程,就是一个认知结构的转换与建构的过程,也是认知结构的同化过程。因此,教师
必须根据学生原有的认知结构进行教学设计,帮助学生建构良好的认知结构。
1.根据原有的认知结构进行教学
奥苏伯尔有句名言:“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的唯一 的最重要的因素是学习者已经知道了什么。”并且指出,要“根据学生原有知识进行教学。”可以说,这是运
用同化理论指导生物学教学的最基本的原则。在教学中,了解学生、选择教学方法、教学模式和教学策略都必
须遵循这一条原则。
(1)了解学生原有的认知状况。在上课前,教师要充分了解学生已有的知识情况,尤其是与新知识有密切关
系的已有概念和原理掌握的情况,这是教学设计时选择有效的教学策略和方法的依据。同时,由于学生的认知
方式、学习风格、个性特征的差异,对同一事物的认识、感受也不会完全相同,这就使学生建构的认知结构具
有多样性或特异性。因此,教学设计时还必须充分考虑到学生认知结构的个体差异性,采取灵活多样的教学方
法和教学策略,促使学生顺利地实现认知结构的同化学习。在教学中,一般可以通过课前提问、诊断性测试等
方式了解学生原有知识状况,也可以通过日常观察、心理问卷调查,了解学生的认知方式和学习风格。
(2)注重新旧知识的联系。教学中要善于从已有的知识过渡到新知识,讲清新知识与已有知识的内在联系与
区别,以利于学生进行同化学习。
首先,在设计引言时,不仅要考虑到能否引发学生的学习兴趣,还要注重新旧知识的衔接,采用温故知新 的方法引入。例如,学习呼吸作用时,可以设问,绿色植物通过光合作用把光能转变成贮存在有机物中的化学
能,而植物的生命活动无时无刻都离不开能量的供应。那么,有机物中贮存的化学能又是怎样被释放出来,供
给植物生命活动的呢?由此引入呼吸作用。这样既总结了所学旧知识又引出新知识,承上启下,易于学生理解
光合作用与呼吸作用之间的联系。
其次,在教学过程中,要运用对比方法,充分揭示新旧知识的联系与区别,以旧促新,以新带旧,帮助学
生掌握和理解知识,例如,高中生物“细胞”一节中描述了叶绿体与线粒体的结构与功能,但较抽象笼统,而
在后继的“绿色植物的新陈代谢”中则着重讲述了与之相关的光合作用和呼吸作用。在进行教学设计时,可以
抓住新旧知识间的密切联系,在前面的学习中让学生重点掌握叶绿体和线粒体中酶和色素的分布和结构特点,而后面学习光合作用和呼吸作用时,先用一定时间复习旧知识,从而使新旧知识两相结合,使学生更易于掌握
诸如光合作用中光反应和暗反应以及有氧呼吸的场所等知识,更易于理解结构与功能相适应这一生物学的基本
原理。
(3)选择建构化教学模式
如果说学生的学习就是利用原有的认知结构同化新知识,建构新的认知结构的过程,那么教师的教学就应
该遵循认知结构建构化教学模式。这一模式的基本思路是,在学生的认知结构中找到同化新知识的原有的有关
知识,经过分析、推理等思维过程,使新知识与原有的知识建立联系,进而概括出新的规律性知识并重建新的
认知结构,然后通过运用新规律,进一步检验、巩固新知识,并实现知识的迁移。
运用此模式的前提是学生必须具有大量相关的原有知识。另外,知识的内化或认知结构的建构过程是一个
复杂的思维活动,只有通过对知识的分析、综合、推理、重组等思维加工过程,才能建立起新旧知识之间的联
系,使知识系统化、结构化,进而通过知识的应用实现知识的迁移。比如,学习基因的遗传规律时,一旦学生
认知结构中有了有关减数分裂、基因的分离规律等知识,就可以用于同化基因的自由组合规律和伴性遗传等知
识,学生再通过运用遗传规律解遗传习题,就可以进一步促进对知识的理解。
(4)设计先行组织者
先行组织者是奥苏伯尔提出并倡导的一种教学策略。其核心是,在课堂教学中讲授新知识之前,首先为学
生设计一个能把握所授知识的本质,对新知识具有引导性、起同化作用的知识结构——组织者,并将其内化为
学生的认知结构。因为组织者必须在正式教授新知识之前呈现给学生,因此称为“先行组织者”。
其实,设计先行组织者,就是对学生原有的认知结构的提炼概括、拓宽引伸。例如,在根吸收矿质元素过
程的教学中,通过分析植物细胞膜的结构以及相关的物理、化学知识(学生已有的),引导学生得出如下“先
行组织者”(学生原有)认知结构:(1)植物细胞具有呼吸作用;(2)植物细胞膜带有电荷,能吸附带相反电荷 的离子;(3)植物细胞膜上有运输离子的载体,能将离子进行跨膜运输等。一旦学生建立起这一先行组织者,教
学过程即可按上述(图2)的认知结构建构化教学模式展开。
2.建构良好的认知结构
所谓认知结构,就是学生头脑中内化的知识的组织,也就是学生头脑里内化了的知识结构。衡量学生学习
质量的重要标志就在于学生头脑中是否建立了良好的认知结构,即学生到底掌握了多少知识,这些知识是否构
成了良好的组织结构。因此,生物学教学的重要目标之一就是帮助学生建立良好的认知结构。那么,如何才能
帮助学生建立良好的认知结构呢?
(1)重视知识结构与认知结构的匹配
学生良好的认知结构的建立,取决于教学中是否能为学生呈示良好的知识结构。因此,生物学教学必须重
视知识结构和认知结构的匹配。教学中要注意以下两点:
第一,坚持按知识结构进行教学的原则。
进行知识结构教学,是指教师在教学中,通过分析教科书,找出知识之间的联系和内在规律,把各章节的
中心内容及与之有联系的知识串联起来,按单元或章节的知识结构进行教学设计、组织教材、板书提纲,使学
生能提纲挈领地掌握学习内容,这样,有利于学生掌握基本概念和原理,也有利于发展学生的智力。
第二,科学地设计知识结构网络。
要根据各单元知识的内在联系,首先确定核心知识点(最基本的概念和原理),在课堂教学中,时时都要
围绕这个核心知识点,通过知识的纵横联系,建立知识结构网络,学生只有通过这种知识结构网络的学习与内
化,才可能构建高层次的认知结构。
(2)建构良好的认知结构的原则
奥苏伯尔认为,新旧知识相互作用,必须遵循渐进分化和综合贯通原则,才能促进知识的组织,从而促进
良好的认知结构的建构。
①渐进分化,建立深层次的认知结构。
奥苏伯尔指出:“个人在一特殊学科的教学内容的组织是由其头脑中的一个层级构成的。而在这个层级结
构中,最概括的概念占据了结构的顶端位置,它们下面是较低概括水平的概念,比较高度分化的从属概念和具
体材料。”可见,渐进分化指认知结构上位、下位知识之间或一般与个别知识之间的组织。生物学教学中必须
按照这一原则呈示教材,才能促使学生的认知结构由浅层向深层转化。比如,在讲述新陈代谢时,先讲新陈代
谢的一般概念,包括同化作用和异化作用;新陈代谢的工具——酶;新陈代谢与ATP等。再讲植物的新陈代谢(水分代谢、矿质代谢、光合作用、呼吸作用)和动物的新陈代谢(物质代谢、能量代谢)等。这样渐进分化,使学生对新陈代谢的概念的认知不断深化。
②综合贯通,建立整体化的认知结构。
综合贯通是指相互并列的知识之间的横向组织,如概念与概念之间、原理与原理之间乃至章节之间的横向
联系,亦即对知识的融会贯通。因此,综合贯通一般出现在上位学习和并列学习中。
在生物学教学特别是复习教学中,要通过抓住知识的中心与要领,统揽全局,打破知识的章节界限和原来 的知识结构,对所学的知识以新的方式重新组合,重建新的知识结构网络。比如,在复习减数分裂、DNA和基因
等内容时,按照染色体—DNA—基因这条主线,将相关的遗传、变异等知识与这条线串起来,就形成了复杂的有
关遗传与变异的知识结构网络。通过这样的重新组合、综合贯通,使知识网络化、系统化、整体化,有利于学
生建立整体化的高层次的认知结构,从而进一步发展了学生的智能。
生物学教学中的语言优化
无论采取哪种形式的课堂教学,都离不开教师的讲课,教师把枯燥抽象的内容生动形象地表达出来,既取决于教师对内容的把握和理解,也取决于对语言的优化。教师语言的优化,应做到:
1、表达的思路要非常清晰
2、语言要简洁、明了,不拖泥带水,不含糊不清,3、语言要生动、形象。生动的教学语言,能使学生的学习活动化难为易,变枯燥为有趣,并对教学内容产生“海绵”作用。
例如,为了帮助学生理解“基因的转录和翻译”的过程,我用了如下的语言进行描述:
如果将整个细胞比喻为一个大工厂,则细胞核相当于这个工厂的指挥总部,基因就存在于这个总部中,核糖体相当于生产车间,蛋白质就在这个“车间”里合成。基因是如何控制蛋白质的合成的呢?
总部(细胞核中的DNA)发出的指令到“生产车间”(核糖体)后,开始进行生产(合成蛋白质),这其中需要一个通讯员(mRNA)将“总部”的指令准确无误地传达到“生产车间”。
“通讯员”(mRNA)到达“生产车间”(核糖体)后,“搬运工”(tRNA)则把细胞中各种“原材料”
(游离的氨基酸)运输到“生产车间”并连接起来。但是,氨基酸在核糖体上接合的顺序是非常严格的,怎样才能确保氨基酸按一定的顺序连接起来呢?——当“搬运工”(tRNA)把氨基酸运到核糖体上时,首先要和“通讯员”(mRNA)对“暗号”(碱基配对),如果“暗号”正确,氨基酸就在这个位置上“安家落户”,否则,这个氨基酸就要到其它能够与它对上“暗号”的位置去。氨基酸就按照一定的顺序被固定下来,通过脱水缩合形成肽链,最终形成蛋白质。
那么,“通讯员”(mRNA)是怎样接受并传达“指令”(遗传信息)的呢?“搬运工”(tRNA)与“通讯员”(mRNA)之间又是怎样对“暗号”的呢?这是我们要解决的两个问题。
教学表明,这种生动的讲解既有效地帮助了学生理解知识,又活跃了课堂气氛,学生兴趣盎然,达到了良好的教学效果。
无论从事哪个学科教学的教师,都应具有驾驽语言的高超技艺。不仅将自己的教学语言作为根据教学内容,清楚、准确地传授知识的工具,而且应该达到生动形象、化难为易、化无形似有物、具有强烈的吸引力和感染力。
优化课堂教学,远非上述的三两点,它涉及到方方面面,既有教师自身的因素,也有学生方面的影响,还有各种教学环境的制约。作为一个教师,应当不断地学习和反思,不断地探索和改进,一步一步地提高自己的教学技能,一步一步地优化自己的课堂教学。
生物学教学中的媒体优化
媒体的优化。媒体的优化,就是在最需要媒体的时候,使用最恰当的媒体发挥其最大功能获得最佳的教学效果。在教学中使用多媒体进行辅助教学,不是越多越好,也并非简单地罗列重复,而是既要充分利用各种媒体帮助学生有效地掌握知识,又要防止媒体的“狂轰烂炸”,让学生无所适从。
在学习“血液”时,为了能让学生清楚地观察到其组成,我采取实物观察的方法,而在学习三种血细胞时,由于较微观,我让学生通过显微镜进行观察,在学生观察的基础上,教师通过显微投影与学生共同分析血细胞的形态结构,为了弥补显微镜下没有观察到的血小板,我利用挂图指导学生学习;最后,为了进一步强化学生对血细胞的认识,我播放了一段有关血细胞的视频,并通过表格对三种血细胞进行归纳总结。在整个教学过程中,媒体多而不杂,恰如其分地发挥作用,使学生对三种血细胞的结构有了一个全面具体的了解,有效地辅助了教师的教学。
培养学生对生物知识的兴趣,提高教学效率
兴趣能够让学生自主的去探索所不清楚的东西,兴趣是最好的老师,增强学生对生物知识学习的积极性和主动性,只有在学生对知识富有兴趣的情况下,教师所做出的教学才能够事半功倍.因此,教师欲要将自己的教学效率提升,培养学生对生物知识的兴趣是一个不错的途径.具体已下3点:进行直观的教学.生物课堂和其他的科目有本质上的区别,它具有极大的抽象性特征,这种抽象性也是造成生物课堂中不好教学的主要原因.因此,加强直观的教学思路是提高学生学习能力的重要措施;注重生物情感教学.高中学生的内心的感情比较丰富,他们更需要教师的注意,想要提升学生在课堂上的注意力,进行适当的表扬和情感教育是有一定必要的;开展第二课堂.一个好的老师不仅是在课堂上生动的教学,在课下时,也可以对学生进行一定的辅导和指导,激发学生对生物的兴趣,让学生自主的学习,从而提升学生学习生物的水平、能力.在生物教学中培养学生自学能力
如何在生物学教学中培养学生的自学能力生物学教学大纲明确规定,要在培养学生观察能力、实验能力和思维能力的同时,培养学生不断获取和运用生物学知识的自学能力。在实施素质教育的今天,教师不仅要教学生学会,更重要的是教学生会学。然而,在当前中学生物学教学中,培养学生自学能力不是被忽视就是束手无策。那么,如何在生物学教学中培养学生的自学能力呢?下面就把我在这方面的一些探索介绍如下,以抛砖引玉。
1.掌握方法,增强自学效果
自学的主要形式是阅读。阅读有预习阅读、课中阅读、复习阅读和课外阅读等形式,不论哪种形式的阅读,教师都必须在方法上给予正确指导,才能收到良好的自学效果。
预习阅读是学生在教师未授课时事先阅读相关课文。产了提高预习阅读的有效性,我都是先拟好预习提纲,让学生带着问题阅读指定的课文,并要求阅读后作出解答和提出疑难。如“伴性遗传”一课,我设计下列预习提纲:①什么叫伴性遗传?②写出男女正常色觉的基因型,男女色盲的基因型,女性携带者的基因型。③一对夫妇中,如果有一方患色盲,其后代色觉遗传现象如何?④为什么色盲总是男性多于女性?⑤为什么近亲结婚危害子孙后代和国家民族?阅读提纲要力求启发性、悬念性,以激发学生积极地独立探求知识的兴趣和欲望。我指导学生在预习阅读中,要先根据预习提纲纵览全文,了解梗概。然后再精读细读,对课文中的重点和难点用笔圈点勾画,并运用批注法在课文空白处批注提纲要点和感想,做到重点落实。
课中阅读是教师随教学进程提出问题让学生阅读一个或几个重点的相关段落。为了使学生对所阅读的重点段落做到字斟句酌,我常变换形式提出问题让学生阅读思考。如阅读减数分裂概念时,我提出的问题是:①进行减数分裂的生物对象是什么?②什么数被减?③数被减了多少?④在第几次分裂发生减数?⑤全过程染色体数的变化规律是什么?我指导学生在阅读容易混淆的概念时,要运用对比法加以区分,找出异同点,从而掌握概念的实质。如呼吸作用和光合作用,有氧呼吸和无氧呼吸,无性生殖和有性生殖,DNA和RNA,无籽西瓜和无籽番茄等。
复习阅读是在教师投完一个单元或全部课程后,要求学生进行系统的阅读。为了使学生对所学知识融会贯通、强化记忆,我指导学生运用分析综合法进行专题阅读,对不同章节出现的同类知识进行归纳、整理,组合成完整的知识体系。如在复习高中《生物》时,我要求以染色体为线索,整理出以下几个方面的知识:①染色体的形态、数目;②染色体的化学成分——染色体与DNA的关系;③染色体的存在部位及存在形态;④染色体的复制(时期与方式);⑤染色体的传递规律:有丝分裂的传递与减数分裂的传递的比较;⑥染色体在减数分裂中的行为与3个遗传规律的关系;⑦染色体变异与单倍体育种、多倍体育种。
课外阅读通常是学生在参加课外科技活动实践中,为解决所遇到的问题去查阅课外参考书。由于生物学课外参考书种类很多,为了遵循可读性、实用性和科学性原则,我都主动帮助学生选好课外书。我在指导学生阅读时,要求做到:①有所侧重;②弃粗取精;③做好笔记。为了促进学生积极参与课外读,我要求每位学生每学期根据自己课外科技活动实践写一篇生物小论文。我还利用与生物有关的节日(如植树节、爱鸟周和环境日等),要求每位学生紧扣节日主题摘编一份生物学小报。课外阅读不仅扩大学生的知识眼界、激发学习生物学的兴趣,还加深对课内知识的理解,有助于培养学生的自学能力。
2.检查评价,激发自学热情
不论是让学生阅读还是让学生参加实践,单有布置而没有检查无法落实,而有检查没有评价无法激发自学热情。我的做法是:每节新课前,都要利用预习提纲中的问题先提问学生。在教学进程中,对一些较易混淆的概念和较难懂的问题先让学生讨论,再由学习基础较好的学生进行回答。对学生的作答,我都是当场给予评价,肯定正确,指出错误,对回答好的打成绩予以鼓励。对学生的生物学小论文和生物学小报,组织全教研组教师进行评选。对优秀小论文给予列榜公布并发给获奖证书,对优秀生物学小报采用在全校展览并选登在学校的《生物园地》上。以上做法使学生感受到获得自学成就的喜悦,进而增强自学的信心。
3.养成习惯,提高自学能力
无数事实证明,大凡学习成绩优异的学生都掌握了较好的自学方法和养成良好的自学习惯。因此,我在平时教学中就有意培养学生以下4种自学习惯:
1)养成不先预习不听课、不先复习不做作业的自学习惯。课前预习可使学生对新课有了大概了解,哪些难懂的地方需要在课堂上问老师也心中有数,这既提高了学生听课的效率,也提高了教师授课的针对性。课后及时复习不仅有利于对新知识的消化吸收和强化记忆,也有利于提高完成作业的效率。
2)养成勤查工具书的自学习惯。中学生物学教材中涉及到许多生物学理论、学说和定律,生物学现象,动植物和微生物名称、名词,生物学著作和生物学家等知识,由于在教材中没有做详细的注解,学生在自学中必然会遇到许多疑惑不解的名词术语,那么解决的最好办法就是查阅工具书。生物学工具书有《辞海》、《词典》、《百科全书》和《教学参考书》等,我鼓励学生购置备用。坚持使用工具书不仅能丰富生物学知识,还能克服不求甚解的毛病。
3)养成爱思考、爱质疑的自学习惯。“学源于思,思源于疑。”我启发学生在自学过程中要善于发现疑点,敢于提出自己独立的见解。教会学生质疑不仅可调动学生自学的兴趣,还可以培养学生的发散思维、激发学生的智慧潜力。边阅读边思考也有利于知识迁移。
4)养成博览群书的自学习惯。中学生单从课本中获取知识是很有限的,因此我引导学生要多读一些与生物科学有关的报刊和课外书籍,通过摘录、剪贴建立自己的“生物学资料库”。这不仅可扩大学生的科学视野,还能吸取更多的课外知识、提高自身的综合素质。
几年来,我把培养学生自学能力当作教学目标狠抓落实,使学生学习成绩大幅度提高,科技活动成果屡屡在省、市获奖。即使学生今后走向社会,这把金钥匙仍会发挥其作用。
初中生物中的思维训练
初中生物实验课中的思维训练
生物科学实验是以认识生命运动的本质和规律为目标的实践。它不是盲目的行为,而是在理性指导下的变
革现实的实践活动。在每一个实验的过程中,从实验意念的产生到实验方案的设计,从实验结果的分析到实验报告的完成,每一步都有思维活动,每一步都是思维的结果。所以,生物科学实验有利于把学生带入发现问题 的情境,使学生在分析实验问题之中和在解决实验问题中锻炼思维能力。
科学的思维能力是科学素质的重要方面,而科学素质的培养又是全面实现素质教育的重要内容。本文结合
初中生物实验关于培养学生的思维能力问题谈几点看法。
一、启发学生的思维积极性
兴趣是思维活性的触发剂,求知的需要是学习动机的基础。当学生对某个问题发生兴趣时,就会围绕着这
个问题积极地思考起来。但是,单纯由“实验”表面的“魅力”所引起的,只是直接的兴趣,如果没有更深层
次内涵的吸引,维持不了多久。要想保持学生持久的兴趣,就要善于“创造”种种诱因。比如,从生产实际和
学生生活实际引出实验课题,不断明确实验目的意义,不断提出有趣而又有思考性的问题引起学生思考,等等。通过这些手段,及时地把学生的直接兴趣发展为间接兴趣。
思维总是在观察和解决问题的过程中进行的。当一个人产生必须排除困难的需要,或要了解某一问题时,思维就活跃起来。实践证明,有意识地创设发现问题的情境是引导学生积极思维的好方法。我们要善于利用实验中的[观察与思考]、[讨论]等栏目中的问题,以及在辅导实验的教学中用有启发性的问题巧妙地引导和
调动学生思维的积极性。
二、帮助学生掌握科学研究的基本过程
科学思维方法的首要问题是明确科学研究的基本过程,即解决问题的程序。
例如,〈观察鼠妇活动〉的实验设计思路。
首先,通过观察发现问题。为什么在花盆下、石块下等处容易找到鼠妇?这些地方有什么特点?
其次,提出假设(对发现的问题大胆提出猜测和解释)。
1.鼠妇的活动可能与光照条件有关。
2.鼠妇的活动还可能和水分,以及其它外界因素有关,等等。
第三步,设计实验,验证假说。在这个阶段,实验的目的任务、方法、材料、装置等等都是根据假设来确
定的。所以,实验的理论依据主要是假设(当然还有赖于学生对有关科学知识的掌握情况)。
1.先检验“光照”对鼠妇活动有无影响。
2.为了消除无关变量的干扰,突出自变量,找出自变量和因变量的因果联系,必须创造一个除“光照”以
外其它条件均相同的、只有明暗两处相通的场所。把一定数量的鼠妇放在其中,观察鼠妇在明暗两处的数量分布情况。
第四步,分析、讨论实验结果,推导结论验证假设的真伪。
通过“鼠妇实验”,要帮助学生感受和理解科学研究的基本过程:问题→假设→实验→结论。初中所有的生物实验几乎都体现了这条思路,这里不再重复。
需要说明一点,科学的“假设”绝不是无根据的凭空捏造,而是要有科学根据的。这种根据来源于头脑中
已有的知识,或者来源于别人的研究成果,或者来源于对客观实际的观察。例如,在研究“消化”的实验里所
提出的假设:“细胞膜只能透过小分子物质,食物中的大分子物质必须先变成小分子物质才能透过细胞膜。”
这个假设的理论根据是:①人和动物都是由细胞构成的;②生活的细胞需要从外界吸收营养物质;③营养物质
是通过细胞膜进入细胞里的;④人和动物的营养物质来源于食物;⑤食物营养成分中有大分子物质。通过生物
实验使学生理解科学研究的基本过程,经过反复训练,完全可以把这种思考问题的程序内化为学生的思维习惯。
三、训练学生的思维操作技能
思维操作技能包括分析、综合、比较、抽象和概括等几个步骤。在生物实验中要实现对某生命现象的本质
和规律的认识,就要对实验中的感性材料进行一系列的思维操作才能实现。
首先,是对要研究的事物进行分析。根据系统论的观点,任何一个生命体或一种生命现象都是由部分、层
次、要素组成的开放的有序整体。对于这样一个整体如果囫囵吞枣地研究是无法进行的。只有将其分解,才能一部分一部分地研究,深入其内部,发现其本质。在头脑中把整体分解为部分而进行逐个研究的过程就是分析
。比如,在研究“影响鼠妇活动的外部条件”时,必须先把“外部条件”分析成光、水、化学物等单个因子,然后逐一考查和鼠妇活动的关系;在研究“光合作用”时,也是将其分解为原料、条件、产物几部分,而这每一部分又是由次一级的成分组成。为了便于研究还须进行更深层次的分解。所有的科学实验都离不开分析。
综合,在头脑中把生命体的各部分,把生命现象的各个方面和属性联合起来,形成对生命体和生命现象整
体的认识,这就是综合。比如在了解了细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等构造之后,再把它们联合起来就形成了一个完整的生活的细胞的概念。分析和综合是相反相成、紧密联系的对立统一的关系。它们是思维活动的 基础。
比较,是把生物各部分构造、功能和某些属性加以对比,并确定它们之间的异同点。这就为进一步认识生
命的本质和规律、进行抽象和概括打下基础。例如,比较各种细胞在形态构造、功能等方面的相同点和不同点,比较各种种子的构造,比较淀粉酶在不同条件下对淀粉的作用情况,等等,这些都是比较的过程。
抽象和概括,是找出各种生物体或各种生命现象中共同的本质的属性,或找出各部分构造之间,功能与构
造之间,生物与环境条件之间的因果关系,而抛开次要的、非本质属性和非因果的偶然联系。并且,把抽象出来的本质属性,必然联系加以综合形成概念和判断,达到对生物现象的本质和规律的认识。比如,在研究了植
物的各种花之后,舍去颜色,形状等次要属性而抽取出都有“花蕊”及担负“有性繁殖”功能这两个最本质的
特征,形成花的一般概念,这就是对花的抽象和概括。
分析、综合、比较、抽象和概括等在同一次思维活动中都是共同参与,紧密结合。一般说来,分析、比较、综合是抽象和概括的基础,而抽象和概括是思维的核心。只有通过抽象和概括才能认识事物的本质和发展规律,形成概念和原理,从而达到对事物理性的认识。
四、培养学生思维的逻辑性
思维的逻辑性主要指能正确运用概念、判断、推理的形式进行思维和表达思维的结果。在实验过程中,学
生通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料,对这些材料经过思维,抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系,再以概念、判断、推理的形式表达出来或贮存起来。生物学中的各种基本概念、规律、原理
等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。
生物学的基本概念和概念体系是生物科学知识的基础,所以,我们必须重视基本概念的教学。但是,应该
让学生自己通过“劳动”取得这些概念,让学生通过实验、观察、思考形成这些概念,并且能够用科学的语言把它们表达出来。坚持让学生给概念下定义,让学生推导实验的结论,实际上是训练了学生思维的逻辑能力。
生物实验中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。这就为培养学生的推理能力创造了有利条件。
归纳法是从个别事例概括出一般原理的思维形式。它一般又分为完全归纳、简单枚举法和因果归纳。简单
枚举法在中学生物实验中是普遍存在的。比如,一个鼠妇喜暗怕光,二个鼠妇喜暗怕光,„„,从多数的鼠妇
喜暗怕光,归纳出所有的鼠妇都喜暗怕光。再比如,花、种子等许多生物学概念均是简单枚举归纳推理的结果。
因果归纳可有求同法、求异法和剩余法等多种形式。这些方法在设计生物实验时都有所应用。例如在光合
作用实验中就应用了求异法。求异法是研究现象(a)和条件(A)的因果联系。如果当A存在的场合a现象也出
现,当A不存在时a也不出现,则可归纳出a与A有因果联系。光合作用和“光照”条件的关系推理如下表:
处理
光(A)
其它条件(B)
光合作用(a)
①光照
√
√
√
②遮光
×
√
×
结论
光合作用与光照条件有关
演绎推理,是从一般原理到特殊事例的推理。它有三种类型,其中以“三段论”应用最为广泛。比如,检
验光合作用产物之一——淀粉就应用了“三段论”的思维形式。
大前提
所有遇碘变蓝的物质都是淀粉,小前提
如果光合作用产物之一遇碘变蓝,结论
那末,光合作用产物之一就是淀粉。
演绎和归纳是科学研究的两种基本方法。在同一次科学探索中,二者是相辅相成地紧密联系着的。但是,二者又有区别:①归纳是始于观察提出假设,演绎是始于假设提出推断;②归纳是从特殊到一般,演绎是从一般到特殊;③归纳是发现,演绎是证实。
培养学生的思维能力,要充分开发生物实验中的有利因素,明确目标,坚持训练,训练要得法,教会思维
方法,化成能力,注重实效。
要提高学习效率,谈学生学习的几点建议
中学时代是人生的春天,是青少年长身体、长知识、形成人生观的一个十分重要的时段。明确为什么学习,怎样学习,是每一个中学生必须认清和学会的问题。
知识像海洋那样辽阔,像海洋那样浩瀚。一个人无论天资多高,精力多么充沛,毅力多么顽强,学习条件多么优越,也不可能把所有知识学到手。有的同学总想学到一切,要蔷薇也要雪。他们希望在一串串熟了的葡萄旁边又开放着朵朵鲜花,可是,知识大海的守门老人告诉我们:这是不可能的呀!
知识时常需要更新,随着时间的流逝,知识又可能遗忘,但获取知识的方法却不会被丢失。相传有一个人,巧遇一仙翁,仙翁点石成金送给他,但他不要金子,而要仙翁点石成金的指头。这个人为什么要指头呢?因为他懂得,不管送自己多少金子,金子总是有限的,但如果有了点石成金的指头,那就可以随心所欲了。古人说:“授之以鱼,只供一饭之需,教人以渔,则终身受用无穷”也就是这个道理。毛泽东同志说过:“学习是学习,学习的学习也是学习,而且是更重要的学习”。
学习方法是学习时采用的手段、方式和途径。学法是在学习过程中产生和运用的。掌握良好的方法是很重要的事,但又不是一件容易的事情,这需要付出的艰苦努力,需要持之以恒的精神。只有每天坚持不懈,日久天长,学习才可能成为自觉的行为,从而掌握学习的主动权。所以,学习方法并不是什么捷径,它只是踏踏实实、刻苦学习的程序以及在这个学习过程中的各项具体措施。
王国维有段为世人常常引用的名言:古今之成大事业大学问者,必须经过三种境界。“昨夜西风雕碧树,独上高楼,望尽天涯路,此第一景也;衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴,此第二景也;众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处,此第三景也。”第一景说的是要有信心,“独上高楼”,非信心不可;第二景说的是要有决心,“终不悔”实在是最大之决心了。第三景说的是要有恒心,“众里寻他千百度”,没有恒心,如何达得到?
古人说:“凡事预则立,不遇则废。”智力相同的两个学生有无学习计划,直接影响到学习效果。科学地利用时间,在有限的时间内有计划地学习,这是科学学习方法的一条重要原则。所以学习缺乏计划性是成绩难以提高的主要原因之一。
要提高学习效率,变被动学习为主动学习,做学习的主人,应把握几个步骤:
第一步就是抓好课前预习。
在预习过程中,边看、边想、边写,在书上适当勾画和写点批注。看完书后,最好能合上课本,独立回忆一遍,及时检查预习的效果,强化记忆。同时,可以初步理解教材的基本内容和思路,找出重点和不理解的问题,尝试作笔记,把预习笔记作为课堂笔记的基础。
我国古代军事家孙子有一句名言:“知己知彼,百战不殆。”这是指对自己和自己的对手有了充分的了解之后,才可能有充分的准备,也才可能克敌制胜。预习就是“知己知彼”的准备工作,就好像赛跑的枪声。虽然赛跑规则中不允许抢跑,但是在学习中却没有这一规定,不但允许抢跑,而且鼓励抢跑。做好预习学习,就是要抢在时间的前面,使学习由被动变为主动。
简言之,预习就是上课前的自学,也就是在老师讲课前,自己先独立地学习新课内容,使自己对新课有初步理解和掌握的过程。预习抓得扎实,可以大大提高学习效率。
第二步是掌握听讲的正确方法。处理好听讲与作笔记的关系,重视课堂讨论,不断提高课堂学习效果。
学生必须上好课、听好课,首先做好课前准备,包括心理上的准备、知识上的准备、物质上的准备、身体上的准备等;其次要专心听讲,尽快进入学习状态,参与课堂内的全部学习活动,始终集中注意力;第三要学会科学地思考问题,重理解,不要只背结论,要及时弄清教材思路和教师讲课的条理,要大胆设疑,敢于发表自己的见解,善于多角度验证答案;第四学生还要及时做好各种标记、批语,有选择地记好笔记。
上课是学生在学校学习的基本形式,学生在校的大部分时间是在课堂上度过的。根据教学大纲的规定,一个学生在中学上课的总数大约有二万多节。把每节课四十五分钟积累起来这将是多么惊人的时间数字啊!学习成绩的优劣,固然取决于多种因素,但如何对待每一堂课则是关键。要取得较好的成绩,首先就必须利用课堂上的四十五分钟,提高听课效率。
听课时应做到以下四点:
1、带着问题听课;
2、把握住老师讲课的思路、条理;
3、养成边听讲、边思考、边总结、边记忆的习惯,力争当堂消化、巩固知识;
4、踊跃回答老师提问。
这样基本上掌握了听课的要求。
第三步是课后复习应及时。针对不同学科的特点,采取多种方式进行复习,真正达到排疑解难、巩固提高的目的。
课后要复习教科书,抓住知识的基本内容和要点;尝试回忆,独立地把教师上课内容回想一便,养成勤思考的好习惯;同时整理笔记,进行知识的加工和补充;课后还要看参考书,使知识的掌握向深度和广度发展,形成学习上的良性循环。
复习是预习和上课的继续,它将完成预习和上课所没有完成的任务,这就是在复习过程中达到对知识的深刻理解和掌握,在理解和掌握知识的过程中提高运用的技能技巧,进而在运用知识的过程中,使知识融会贯通,举一反三,并且通过归纳、整理达到系统化,使知识真正消化吸收,成为自己知识链条中的一个有机组成部分。在复习过程中,既调动了大脑的活动,又提高了分析问题和解决问题的能力,知识也在理解的基础上得到巩固记忆。从某种意义上讲,知识掌握如何,由复习效果而定。
第四步是正确对待作业。独立思考、认真作业、理解提高是学生对待作业的正确态度。
首先要做好作业的准备工作,把预习、上课、课后复习衔接起来;其次要审好作业题、善于分析和分解题目;第三要理清解题的思路,准确表达,独立完成作业;第四要学会检查,掌握对各学科作业进行自我订正的方法。
托尔斯泰说过:“知识只有当它靠积极思维得来的时候,才是真正的知识。”无论学哪一门功课,课堂上老师讲的,笔记本上记的,课外阅读的„„等等,都是书本上的知识,要把他们转化为自己的知识,使自己能够自如地运用,就必须通过作业实践来转化。
究竟为什么要做作业呢?作业的作用主要有:
1、检查学习效果;
2、加深对知识的理解和记忆;
3、提高思维能力;
4、为复习积累资料;
在作业时,“审题”是非常重要的。怎样审题呢?
1、要看得(理解)准确。失之一厘,差之千里。
2、要善于解剖。深刻领会其中的含义。
3、要把握联系。运用相关知识解析之。
第五步是课外学习。
要逐步掌握科学的学习规律,包括打好基础,循序渐进,温故知新;搞好课外学习,包括主动进行课外阅读,参加课外实践活动;要掌握正确的课外学习方法,如泛读法、精读法、深思法;要掌握读书要求,如博专结合、读思结合、学用结合、逐渐积累、持之以恒等等。
课外学习能有效地使课内所学知识与社会生产实践、生活实际密切地联系起来,帮助同学们加深对课内所学知识的理解,扩大文化科学知识的眼界,拓宽思路,激发求知欲望和学习兴趣,培养自学能力与习惯,增长工作才干。这也就是常说的:“课内打基础,课外出人才”。
总之,课前要抓好预习,课中听讲要领悟学法,课后完成作业要巩固学法,课外学习要运用手法,还要不断总结优化学法,努力探索适合自己个性的学习方法,为培养创造才能打下坚实的基础。
复习课教学之我见
复习课一直是教学中的一个重要环节。但由于复习课所涉及的内容是学生熟悉的,无新意,因此,学生常常对重复和机械记忆感到索然无趣,课堂气氛沉闷,枯燥无味,学生的复习积极性不高。那么,如何在复习课教学中,最大限度调动学生积极性和主动性,使学生主动愉快地学习,提高复习实效,就是我们教师所要面临的问题。下面就介绍本人在复习课教学中的一些做法以及一些体会。
一、树立板块意识,做到充分备课。
很多老师在上复习课时,往往将教材的基础知识从头到尾重新讲一遍,不加选择地再把所有内容都拿来反复练几遍,其实这些内容大部分学生已经是耳熟能详,所以感到乏味,提不起精神。因此,教师要建立“板块意识”,通过比较、提炼,对重要知识在综合的基础上进行“压缩”,把精华的东西集中到课堂上来,让45分钟物超所值。同时,复习教学的侧重点绝非只是整理知识,而且要培养学生具有综合运用所学知识和方法,灵活地解决实际问题的能力。因此,我们老师备课时,应在充分掌握学生知识水平的基础上,拟定复习的重点和补救的措施、办法,做到有的放矢地进行复习;应在巩固和加深所学知识的同时,使学生把握各部分知识间的联系和区别;让全体学生在原有的基础上获得提高。由此可见,在某种程度上来说,复习课应该比新授课的意义还要重大,如果我们做深入的思考和研究,复习课的领域、风景应该说是格外的精彩。所以我们老师要充分的重视复习课所具有的效果,课前一定要做好充分的备课。
二、搭建知识网络,尽量做到旧课新上。
建构主义学习理论认为:“知识的学习是一个建构的过程,知识的建构基于学生已有的知识和经验,通过建构把新知识纳入原有的认识结构中,使认知结构发生变革和重组,形成新的认知结构。”根据布鲁纳提出的观点和建构主义学习理论,我认为复习课最重要的是帮助学生搭建知识网络,形成知识体系。因此,在课前教师要认真梳理教过的内容,提取主干知识,根据知识点前后的关系,把一个一个知识点连接起来,形成知识的链接,横成串,竖成链。课中教师应从学生已有的知识和经验出发,运用各种教学策略,帮助学生构建知识网络,同时,教师要抓住生长点,适当拓展知识、深化知识,让学生觉得有新意,有新的收获。教学实践证明,在复习过程中,将知识系统化,网络化,才有利于知识的迁移,有利于能力提高。这就要求我们教师在课堂上能有意识地组织学生整理已有的知识,集结成网,使学生对知识有全面的系统的认识与理解,做到举一反
三、融会贯通。
三、凸现学生主体地位,提高学生学习兴趣。
托尔斯泰说:“成功的教学,所需要的不是强制,而是激发学生学习的兴趣。”通过课堂观察,我也发现复习中让学生自己去画一画、议一议、动手做一做,组织学生设计实验方案,开展生生互评等都不失为有效的教学策略,尤其是在课堂上让学生当小老师,让台下的学生提问,台上的“小老师”答疑,讲出自己的思路方法,更能激发学生的学习兴趣,由于台上台下的学生知识水平相当,思维方式相近,课堂质疑的声音就多起来,问题的解决方法也就多了起来,课堂的交流和思维碰撞得到充分调动,课堂气氛就比较活跃,课堂效果就比较好。
在实际教学中,经常每一章节上完后,我都要上一堂复习课,而课前我都会布置作业,让学生自己开动脑筋,将课本中知识点串联起来,可以以图表、实物或其他各种形式将课本知识进行归纳、总结,然后在课堂上组织学生对各种创意进行评比,设立最佳创意新人奖,目的是强调建立学生主体课堂,促进学生在完成复习任务的过程中体验、领会教学内容,并提高归纳,总结和应用能力,同时为学习者提供交流互动和协商机会,培养自主性和分析、解决问题的能力。同时,在进行创意展示时,注意对学生的创意持肯定的态度,鼓励的话语、肯定的眼神、手势、欣赏的表情等我也从不吝啬,因为这些都能激发学生学习的内驱力,培养复习兴趣,增强复习动机,更能帮助学生克服学习中的困难,提高复习效率。
四、提高学生技能,精心设计复习例题。
精准有效的练习是学生掌握知识,形成技能,发展智能的重要手段;同时也是复习课教学的重要一环。教材因受篇幅的限制,同时也为体现复习方法的灵活与优化,采取各种不同的呈现形式给出复习的知识点。因此复习时,教师应把主要精力放在钻研教材,讲究复习策略上,教师要有意识的精心选择或另外设计补充一些具有一定代表性、典型性的实例让学生精练,并在导和练上体现因材施教,确保全体学生都能在原有的基础上得到提高。因此,设计练习时,要注意做到以下几点。
1、重视基础性。
例题设计要有利于抓准基础知识。高中生物知识点多、面广,分散在各章节中。复习中的例题,就必须围绕和包含这些知识点来精心设计例题,做到数量少、覆盖面广、启发性强,否则就会顾此失彼。
2、突出针对性。
复习中对学生掌握知识的薄弱环节,对一些易混、易错的知识应设计针对比性练习,让学生从比较中区分掌握知识。
3、体现灵活性。
思维的灵活性反映了思维活动,在选择角度、运用方法、展开过程诸方面的灵活程度。复习中设计一些具有灵活运用知识和方法解答的练习,让学生从不同角度分析、思考问题,拓宽解题思路,培养思维的灵活性、独创性。
4、加强系统性。
例题设计要有利于知识间的比较。复习教学,只有通过前后知识之间和邻近知识之间的比较,才能引导学生加深对各部分知识的理解程度,才能使学生完整的结构,因此,复习选例要兼顾知识之间的比较,以收到触类旁通的效果。
以上仅仅是我在具体教学实施中的一些肤浅的认识和尝试,当然,真正要想将复习课上好,还需要我们教师在实践中不断地反思,在探究中不断地总结。
浅谈初中生物课堂的提问教学
内容提要:在生物教学中,课堂提问是经常采用的一种方法,其目的是使学生产生疑问,积极思维。但要取得有效的思维成果,就必须给学生思维的动力,充实思维的材料,且要善于引导、疏通思路,教给学生思维的方法,提高驾驭知识的能力,为学生开展积极的思维活动铺路架桥。
问题具有启动学生思维和引导学生思维开展方向的重要作用,教师提出什么样的问题,意味着学生有选择地注意某一方面的信息,为了启动学生的思维,需要有效地运用提问。以下是我在工作中总结的几点看法:
善于对待学生发问的教师,就好象对待撞钟一样,如果学生问的是小问题就从小处回答,如果学生问的大问题就从大处回答。让学生从容领会,透彻理解,才算结束。比如,《我们周围的生物》一节中先提容易的问题:坐在教室里,我们所看见的有哪些生物?(人、树、小鸟、蜜蜂等)哪些是非生物?(桌子、黑板、讲台、空气等),从学生熟悉的问题着手,启动思维,然后提问:珊瑚是生物吗?请说明理由。对于珊瑚相对没有那么熟悉,有些学生很容易将珊瑚和珊瑚虫混淆,激发学生的思维,最后,让学生观察大量的植物、动物的图片,提出问题:生物有哪些共同特征?学生通过观察、讨论总结归纳出生物的共同特征。从教师的角度而言,掌握提问的技巧,在教学中能够“善问”和“善待问”,并从多角度、多层次展开进行,这对于培养学生的思维能力是很有好处的。
二、对所提问题的要求
(1)问题要适当
教师应对学生的水平有清楚的了解和正确的估计,提出的问题应适合学生思维的发展水平,质量高的问题应该即使学生感到有困难的压力,又使学生感到有解决的信心。一般来说,教师在课堂所提的问题可以分为两大类:一种是事实的问题,另一种是思考的问题。事实的问题强调的是对具体的事实或信息的回忆,只需要用“是”或“否”来回答,比如,这位同学回答得对不对?草履虫是一个细胞构成的吗?等等。而思考的问题往往包括想象、判断、评价、推理等复杂的心理过程以及知识的重新组合等,比如,动物细胞和植物细胞有什么异同?为什么一般陆生植物的叶子上表皮比下表皮绿?为什么要将显微镜观察的材料处理得薄而透明?请你用教师提供的词语描述呼吸作用的过程吧?花的结构中哪部分最重要?为什么?等等问题都需要学生或判断、或归纳、或比较、或推理等一系列的思维活动。一项研究发现,教师在课堂上喜欢针对有关具体事实或知识细节的问题和仅仅只有一种答案的问题发问,关注的是让学生回忆在什么地方、在什么时候、是什么、是谁等等书本上有明确答案的具体信息,而很少提出鼓励学生思考、推断的问题,很少提出书本上没有明确答案、需要对许多相关的知识进行综合、联系、概括才能回答的问题。教师经常提问一些不需要深入思考、直接从书本上找答案的问题,容易使学生习惯于对细枝末节的东西感兴趣,而较少把注意的重点放到知识的概括和结构化上,久而久之,养成一种不愿主动动脑、不爱深入思考、不会从整体的联系中考虑问题的不良思维习惯。这是教师在课堂提问中必须注意避免的行为和后果。
(2)问题需结合学生的实际
每一个不同的问题,选择哪些学生进行回答,教师应事先有一个大概的意向。问题的难易程度和学生的发展水平之间存在一个适宜度的问题。选取思维发展水平高的学生回答太容易的问题与选取思维发展水平低的学生回答太难的问题一样,都不能达到提问的良好效果。另外,教师还需要考虑提问时问题的辐射面和提问对象的辐射面,不能总是提问难度过高或过低的问题,也不能总是提问少数的几个学生,对于那些胆小羞怯、反应不是很积极的学生,尤其需要注意引导。
(3)让问题具有可持续性
在一个提问所创设的特定情境中,学生的思维要“能够充分地从一点到另一点作连续的活动”,只有这样的提问,才能带领学生进入真正的、深刻的、有效的思维活动中。否则,如果问题本身不具备连续性和一定的深度,就会打断学生思维的连续性,影响思维向深度发展,使思维一方面陷入在紊乱无序的境地,另一方面又如浮光掠影,不能深入。例如,在《茎的输导功能》一节中,关于水分的运输途径这一部分内容,教师让学生观察了红墨水使枝条的叶脉变红的实验后提问:水是通过什么途径跑到叶片中的?促使学生要了解茎的结构,对茎的结构作进一步的思考和探究,使学生的思维能够持续下去。
(4)对学生应答问题之后作反馈
在课堂提问中,学生在大庭广众之下接受教师的评价,大多数心情比较紧张,教师应始终注意保护学生的自尊心和自信心,对勇于回答和回答正确的学生给予表扬,对回答错误的学生给予鼓励,一定要注意避免当众羞辱、嘲讽和挖苦学生。
三、教学中提问的方式
(1)就知识本身展开提问
就知识本身进行提问的方式,具有简洁,明了,直奔主题的特点,这样使学生的思维一步到位,适合于比较简单,学生有基础的知识。例如,在《植物的开花和结果》一节教学中,教师提出问题:同学们见过许多不同的花的开放了,哪怎样才是开花呢?教师通过课件展示不同花的绽放过程,学生的思维也就结合所观察的直接思考,描述花的开放。
(2)使用反问展开提问。使用反问,有利于培养学生的逆向思维。比如:在《植物种子的萌发》一节中,学生在探究了种子萌发的环境条件之后,知道了种子萌发需要的外界条件是适宜的温度、一定的水分和充足的空气,教师提出:具备这些外界条件,种子就能萌发了吗?通过反问,使学生的思维有反思的过程。
(3)结合实际展开提问。探究性学习往往贯穿于新教材的全部文字和设置的各个栏目之中的,因此教学过程的组织和实施,教师需要根据实际的情况设计问题引导学生探究。在第二节《探索生命的方法》一课中,引导学生探究“蚯蚓在什么样的物体表面爬得快”。先提出问题“蚯蚓生活在什么样的环境中,身体结构有什么特征?”引起学生观察思考,再引导学生将蚯蚓放置在硬纸板、玻璃板等不同的物体上进行实验。让学生自己分析得出蚯蚓在什么样的物体表面爬得快的结论。
四、设置问题:
⑴准确性。教师提出的问题要用词准确,语言清楚,切忌颠三倒四,含糊不清,不合逻辑,使学生无法领会教师给出的学习信息,给学生的思维设置不必要的障碍。
⑵具体性。教师提出的问题要具体,不可模棱两可,容纳的概念太多。
(3)启发性。提出的问题应是要求学生运用已学过的知识分析、判断和推理才能回答的问题。
(4)趣味性。教师提出的问题最好有趣、有味。有趣,才能使学生对教师提出的问题产生兴致;有味,才能使学生觉得教师提出的问题内容精湛,值得品味。
教师设置的问题英具有一定的难度,即需要学生深思熟虑,而又是力所能及的问题。这样才有利于学生自发地产生探索问题、寻求答案的内心需要。教师设置的问题要集中,能抓住关键,扣准重点。问题之间应有内在联系和因果关系,使之环环相扣,学生的思维才能通畅如流。教师设置的问题要由小到大,由简到繁,由易而难,层层递进,步步深入。
总之,一切有助于调动学生学习的自主性,能生动活泼地进行学习的提问方法都应该提倡。教师在课堂教学中对设计问题的有效利用,在教师的讲授和学生能动的思考行为之间拉起了纽带,调动和拓展开学生的思维,在组织好学生进行科学探究活动中也起到积极的推动作用。
微课制作对生物科学性的要求
1.选题要准确。并不是每一节课都需要制作微课,微课的选题要得当,要具有针对性,避免“黑板搬家”现象。选题应围绕日常教学或学习中有代表性的问题,或者课堂教学过程中难以用传统方式解决的问题进行设计。
2.目标明确、主题突出。微课主要是为了解决课堂教学中不易解决的某个知识点而进行设计的,所以首先考虑要有讲的价值,再根据微课的要求选定所讲内容。其次真正地要为学生着想,特别要注重基础知识和微小的知识点,哪怕是最基本的知识,也不能忽略。
3.短小精悍。微课的主要资源是视频教学片断。根据视觉驻留规律和中学生的认知特点,视频片段一般控制在8分钟左右为宜,不要超过10分钟,因为学生在进行学习的过程中,时间太长,注意力很难保持,学习效果也就无法保证。
4.要具有吸引力。在微课教学中,学生是主体,要充分调动其积极性,教师必须要尊重学生的体验,投其所好,将微课设计得幽默有趣,具有吸引力,才能把学生吸引过来,使其乐意反复观看。
5.微课要浅显易懂。微课就是要把抽象、微观性内容制作成直观、具体、生动的视频画面,使学生更容易看懂、理解,以节省更多的学习时间。
微课能有效辅助传统的中学生物学科教学,与传统的教学相辅相成,它对于学生的学习、教师的教学实践以及专业发展,都具有重要的意义。微课在中学生物教学中给学生提供了一个有效的“解惑”方法和对课本知识拓展的途径。作为一种新兴的教学方式,将其应用到中学生物教学实践中,如何充分地挖掘课程资源,精心设计和有效实施,并与具体的课堂教学情境相整合,进而真正促进学生利用零碎化的时间进行学习,提高高中生物教学效率;怎样使微课在中学生物教学中变得更加人性化、智能化、高效化等,这些问题都需要我们不断地总结和探索。
微课制作对生物学科语言的要求
生物知识信息的传播,主要是以语言的方式进行的。生物课堂教学无论用什么形式和方法,生物教师都必须运用生动而准确的语言。首先,讲课要符合语法,合乎逻辑,语句完整简洁,没有语病,普通话尽可能流利。其次,必须用自己的语言上课,并形成富有独特感情色彩的语言。教师上课时只有在教材中融入自己的感情,并能通过自己的语言表达出来,才能唤起学生的求知欲望和学习热情。第三,授课时语言要快慢适度,疏密相间,张弛结合,抑扬顿挫,起伏跌宕,使学生能够边听边思考,能听清要点,记下要点,这样才能收到良好的教学效果。
此外,授课过程中教师的表情、姿态等构成的体态语言对教学语言的表达起着一定的辅助作用。它可以使教师的表情达意更加准确,更加丰富,更加容易为学生理解和接受。教师在课堂上处于学生注意的中心位置,其一个眼神,一举一动,都能给学生传递信息,都会引起学生的注意,从而对教学产生一定的影响。绝大多数学生希望老师风趣幽默,并且这一特质成为众多学生的首选。学生认为风趣幽默的老师讲课比较生动,课堂气氛比较活跃,能把枯燥乏味的知识讲得生动有趣,能充分调动课堂学习的积极性。风趣幽默不仅使得教师的教学不会显得呆板,学生的学习兴趣也会变得浓厚,课堂学习不会有太大压力,学习效率也会提高。
生物教学中很多内容适合用微课教学,多数人认为微课就是随便让一个老师讲个短小的课,这种看法是错误的.不是所有的教师都适合作为微课的主讲教师,主讲教师的选择也是微课成功的重要环节,微课的主讲教师要根据教学内容来选择,一些教学过程中的教学难点的讲授和答疑,学校可以请一些名师主教,或者由学校有经验的教师主讲,例如必修
一、蛋白质脱水缩合的过程、有丝分裂过程,必修二:减数分裂,孟德尔的分离定律和自由组合定律,伴性遗传,中心法则,育种方法.必修三:神经-体液-免疫调节,光合作用,遗传(细胞分裂,遗传定律),神经免疫调节等等知识点.而作为课前预习的微课可以由一些幽默风趣的教师主讲,主讲教师讲课生动形象,机智诙谐,让学生在轻松愉快的笑声中得到知识的启迪,获得能力的训练,实验型微课由条理清晰,思维严谨的教师主讲,教师讲课深入浅出,条理清楚,严格控制实验教学过程,让学生能掌握科学实验的态度和方法.不同内容的微课由不同风格的教师主讲,大家分工合作,实现资源共享,可以起到事半功倍的效果.不同的教师各有所长,如有的老师对遗传规律内容比较擅长,而有的教师对基因工程内容研究比较透彻,这样让不同的老师根据自己的特长选择微课内容,制成微课让学生选择,这样可以使学生得到最好的学习指导,也可以供其他老师取长补短。此外,教师在制作微课的过程中又有一个对教材进行再优化的过程,在这个过程中教师可能有新的领悟,一个新的想法或思路,这样可以促进教师的再学习、再思考,有助于促进教师的专业发展。
微课制作对生物学科内容的要求
生物学科倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。关注学科知识在生产、生活、科技中的应用。
生物学科内容的选择,是制作微课成功的第一个环节,不是所有的生物知识都适合用微课教学.首先这个知识点可以是教学过程中遇到的重点和难点问题,并且教师已经找到了合适的解决方法,也可以是一些教学环节的学习活动,例如学生没有条件做的实验,做完效果较差的实验;其次微课要使用多媒体表达,因此选择的授课内容要适合加入丰富的图形图像、精彩的动画、声色兼有的视频资料的内容.中学生物学科中适合用微课教学的知识点很多,例如必修一中《细胞器之间的分工合作》就是以分泌蛋白为例讲解各种细胞器之间的分工合作,必修二中《基因的表达》是教学的重点和难点,又适合加入转录和翻译的视屏知识,相对于传统教学中复杂众多的教学内容而言,微课更符合学生认知规律.例如必修一中《渗透作用》《光合作用发现的经典实验》《有丝分裂的实验》必修二中《噬菌体侵染细菌的实验》《DNA的半保留复制的实验》等实验内容.至于学生能够通过自己阅读教材就可以理解的内容不需要浪费时间制作微课,知识体系连贯的也不适合用微课教学.目前,中学生已具备了一定的生物学科基础知识,能熟练使用智能手机、平板电脑等多种移动终端,因此微课制作应该突出生物学科内容的基本要求。:
1.展示精彩的微观世界,培养微观想象力。生物学科内容具有抽象性、微观性和系统性的特点,学生普遍认为生物学科抽象的概念多,微观知识多,基本原理多,记忆知识也多.如细胞的结构、分泌蛋白的合成过程、基因工程等,而绝大多数学生都能熟练地操作如智能手机、平板电脑等多种智能终端。因此,生物教学内容中适当地使用微课,有助于学生认识精彩的生物微观世界,有助于培养其微观想象力。
2.激发学生的学习兴趣,形成新的学习理念。传统生物课堂教学中,学生往往盯着黑板,学习细胞的分裂、生物的进化等,使得不少学生对生物学科的兴趣不浓,更有部分学生丧失学习信心,学习动力明显不足。微课引入生物学科教学后,使教材内容更加丰富、充实、科学和直观、形象、生动,激发了学生的学习兴趣。而且微课可以充分利用零碎化的课后时间,强化学生学习的内在需要,从而培养学生利用零碎化时间学习的理念。
3.启迪学生思维,补充课堂中对抽象内容的理解。生物学科内容中包含有大量的科学方法和实例,传统教学中,教师往往通过实物模型、挂图以及在黑板上用粉笔进行简笔画和语言描述来帮助学生理解,需要耗费很多的时间和精力,而微课为中学生物学科的抽象内容提供了非常好的视频学习资源。学生可以通过智能终端观看微课进行知识的预习或课前、课后的自主学习,也可以用于知识的复习,对课堂上教师讲解不清楚或者自己没有理解的内容进行补充学习。微课将抽象的生物知识具体化、形象化,使得学生能根据自己的需要,有选择地进行自主学习。