發布時間:2023-09-27 10:23:21
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇生物學研究熱點,期待它們能激發您的靈感。
[關鍵詞]腫瘤;中藥;腫瘤免疫;細胞自噬;腫瘤干細胞;上皮-間質轉化
Current topics on cancer biology and research strategies for
anti-cancer traditional Chinese medicine
CHEN Xiu-ping, TANG Zheng-hai, SHI Zhe, LU Jin-jian, SU Huan-xing, CHEN Xin, WANG Yi-tao*
(State Key Laboratory of Quality Research in Traditional Chinese Medicine, Institute of Chinese Medical Sciences,
University of Macau, Macao 999078, China)
[Abstract]Cancer, an abnormal cell proliferation resulted from multi-factors,has the highest morbidity and mortality among all the serious diseases. Considerable progress has been made in cancer biology in recent years. Tumor immunology, cancer stem cells (CSCs), autophagy, and epithelial-mesenchymal transition (EMT) have become hot topics of interests in this area. Detailed dissection of these biological processes will provide novel directions, targets, and strategies for the pharmacological evaluation, mechanism elucidation, and new drug development of traditional Chinese medicine.
[Key words]tumor; traditional Chinese medicine; tumor immunology; autophagy; cancer stem cells; epithelial-mesenchymal transition (EMT)
doi:10.4268/cjcmm20151717
腫瘤發病率和死亡率已經超越心腦血管疾病,成為威脅人類健康的“第一殺手”。數十年的研究顯示,自給自足的生長信號(self-sufficiency in growth signals)、抗生長信號的鈍化(insensitivity to antigrowth signals)、對細胞死亡抵抗(resisting cell death)、無限的復制潛力(limitless replicative potential)、持續的血管生成(sustained angiogenesis)、組織浸潤和轉移(tissue invasion and metastasis)、避免免疫摧毀(avoiding immune destruction)、促進腫瘤炎癥(tumor promotion inflammation)、細胞能量異常(deregulating cellular energetics)、基因組不穩定和突變(genome instability and mutation)是腫瘤的普遍生物學特征<sup>[1]</sup>。隨著對這些特征的深入了解,多年來一直奉為“圭臬”的以直接殺死腫瘤細胞為導向的抗腫瘤藥物研發策略正悄然轉變。這也正影響著對傳統中藥抗腫瘤作用與機制的評價。本文對目前腫瘤研究熱點及相關中藥研究進展進行評述,以期為抗腫瘤中藥研究提供新的方向和策略參考。
1腫瘤免疫與抗腫瘤中藥研究
腫瘤免疫治療是通過激活自身的免疫機能從而達到殺滅癌細胞的一種抗癌療法。早在18世紀就有感染性疾病對惡性腫瘤有治療作用的報道。1891年,外科醫生William Coley 采用注射一種被稱為Coley′s Toxin的滅活細菌混合物以治療腫瘤<sup>[2]</sup>。盡管歷經反復和爭議,Coley的這種療法提示激活的免疫系統有能力消除腫瘤,這奠定了現代腫瘤免疫療法的基礎<sup>[3-4]</sup>。近年來,腫瘤的免疫治療發生了里程碑式的改變,已經成為腫瘤治療一個重要方面。免疫檢查點(immune check-point)抑制劑,如抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1單克隆抗體等,在臨床上治療黑色素瘤,取得良好效果,顯示出免疫療法在腫瘤治療方面的樂觀前景<sup>[5]</sup>。腫瘤免疫療法榮膺2013年Science雜志評選的年度十大科技突破之首<sup>[6]</sup>。
中藥千百年的臨床實踐積累了豐富的腫瘤治療經驗,在腫瘤的防治方面具有一定的優勢<sup>[7]</sup>。越來越多的研究成果表明,中藥對免疫細胞的功能及免疫反應有顯著地調節作用。研究發現,中藥及活性成分對淋巴細胞的活化、免疫細胞的趨化移動、抗原遞呈樹突狀細胞的分化成熟等均有明顯的調節作用<sup>[8-9]</sup>。中醫理論認為,腫瘤的發病特點是“正虛邪實”。如《醫宗必讀》記載:“積之成也,正氣不足,而后邪氣踞之”。因此,扶助正氣是治療腫瘤的根本法則之一。扶正固本中藥的良好免疫調節作用則是中藥治療腫瘤的重要機制之一<sup>[10]</sup>。抗癌中藥復方“Juzen-taiho-to”(JTT)<sup>[11]</sup>可提升神經膠質瘤荷瘤老齡小鼠外周血及脾臟中天然殺傷(NK)細胞的數量,提示該中藥可用于提高腫瘤患者免疫功能<sup>[12]</sup>。Liqi方可抑制腫瘤在小鼠體內的生長,提高NK細胞活性及細胞因子IL-2 及TNF-α的水平<sup>[13]</sup>。中藥芍藥中提取的小分子酚類化合物芍藥醇可以抑制肝細胞瘤HepA在小鼠體內的生長,同時伴隨著血清IL-2及TNF-α的上升<sup>[14]</sup>。這些研究提示,中藥的抗癌作用可能與它們刺激細胞因子的產生從而提高抗腫瘤免疫功能相關。
現已知道,腫瘤的免疫逃避及腫瘤微環境中的免疫抑制狀態主要是由調節性T細胞 (CD4+Foxp3+ regulatory T cells) 誘導和維持<sup>[15-16]</sup>。腫瘤患者的外周血中,調節性T細胞的數量明顯高于正常對照者<sup>[17-18]</sup>。研究發現,腫瘤侵潤的調節性T細胞高度表達TNFR2,其免疫抑制功能極為強大<sup>[19]</sup>。腫瘤患者的調節性T細胞的數量對病情的預后及治療效果均有較大影響<sup>[20]</sup>。目前以調節性T細胞作為靶標已經成為腫瘤免疫治療的新策略。諸多證據顯示,減少或清除調節性T細胞可以促進抗腫瘤免疫反應<sup>[21-22]</sup>。中藥可以影響體內調節性T細胞的數量。左歸丸在中劑量時可升高調節性T細胞的數量,并提高Foxp3及免疫抑制因子IL-10, TGFβ基因的表達,同時抑制IFNγ基因的表達;但大劑量則可明顯降低調節性T細胞的數量,并抑制Foxp3,IL-10及TGFβ基因的表達<sup>[23]</sup>。益氣養精中藥復方肺巖寧可以提高晚期非小細胞肺癌患者CD3,CD4及NK細胞水平,同時顯著降低CD4+ CD25+調節性T細胞水平。同時觀察到治療前后中醫證候積分與CD4+ CD25+調節性T細胞水平具有正相關性<sup>[24]</sup>。該復方也可顯著降低Lewis肺癌小鼠胸腺、脾臟和移植瘤中的CD4+CD25+調節性T細胞的比例,并抑制Foxp3 mRNA的表達<sup>[25]</sup>。葛根散減少結直腸癌肝轉移的機制之一可能就是通過減少肝臟微環境中調節性T細胞數量, 改善肝臟微環境中的免疫抑制狀態<sup>[26]</sup>。大黃素抑制小鼠結腸癌的發展與其影響調節性T細胞的遷徙相關, 其機制與大黃素降低了趨化因子受體CCR4在調節性T細胞上的表達有關<sup>[27]</sup>。藤龍補中湯可以降低晚期大腸癌患者調節性T細胞數量,以及相關免疫抑制細胞因子IL-10,TGF-β水平<sup>[28]</sup>。中藥三葉青與人參配伍可以顯著降低荷瘤鼠脾臟及外周血調節性T細胞的比例<sup>[29]</sup>。益氣活血中藥組方黃芪+蘇木可通過調控荷瘤小鼠脾細胞中調節性T細胞,從而改善免疫耐受狀態<sup>[30]</sup>。進一步研究抗腫瘤中藥對調節性T細胞的表型及免疫抑制功能的影響并闡明其分子機制是闡明中藥抗腫瘤活性的一個值得注意的方向。
2腫瘤干細胞與抗腫瘤中藥研究
鑒于在腫瘤組織中發現的少量細胞表現出了干細胞的特性,有學者提出了腫瘤干細胞(cancer stem cells, CSCs)的概念<sup>[31]</sup>。CSCs是腫瘤細胞中一類具有自我更新能力和多向分化潛能可以促進腫瘤生成的特殊干細胞<sup>[32]</sup>。CSCs與惡性腫瘤的發生、復發、耐藥、轉移等特性密切相關。目前已在白血病、乳腺癌、腦腫瘤、肺癌、結腸癌、前列腺癌等惡性腫瘤組織中找到了CSCs存在的證據。CSCs學說的提出為腫瘤研究提出了新的思路,對探索腫瘤的發病機制及臨床治療具有重大的意義。CSCs起源于正常干細胞的基因突變。多種因素可導致正常干細胞向CSCs的轉化,如遺傳性的、外源性的以及與腫瘤的生長代謝及環境有關因素等<sup>[33]</sup>。與正常干細胞相似,CSCs具有自我更新與多向分化潛能,其表型特征與正常干細胞部分相同,但也有其自身特點<sup>[34]</sup>:①缺乏自我穩定調控和分化成熟的能力,可以無限制生長,產生不同表型的腫瘤細胞;②缺乏自我更新信號轉導途徑的負反饋調節機制;③具有累積復制錯誤的傾向;④具有特定的表面標記。此外,CSCs可與腫瘤細胞相互轉化,且兩者比較,CSCs的增殖和轉移速度更快、惡性程度更高、對化療和放療的耐受性更強。
盡管目前以CSCs為靶向的治療尚處于研究階段,大量的臨床研究已證實中藥在預防腫瘤復發與轉移方面有顯著效果<sup>[35-37]</sup>。這提示CSCs可能成為中藥干預腫瘤治療的新機制。中藥干預CSCs的作用與機制有:一是抑制CSCs的增殖、分化從而達到抗腫瘤的目的。中藥復方解毒消Y飲可以抑制肝癌移植瘤小鼠瘤重,抑制CSCs表面標志c-kit和CD133的表達<sup>[38]</sup>。苦參注射液可以通過下調Wnt/β-catenin通路來抑制乳腺癌干細胞的增殖<sup>[39]</sup>。蟾蜍靈可以抑制骨肉瘤細胞hMG63來源的CSCs的分化和增殖<sup>[40]</sup>。天仙液可以有效的抑制肝癌干細胞的增殖和成瘤<sup>[41]</sup>。一些中藥來源的化合物,如和厚樸酚結合放療也能通過Notch信號通路來抑制結腸癌干細胞的生長<sup>[42]</sup>。二是誘導CSCs凋亡。許多中藥及其提取物對于CSCs的凋亡有誘導作用<sup>[43-44]</sup>。一些中藥復方也通過調節凋亡相關信號通路誘導CSCs凋亡。四君子湯可通過調節bcl-2家族基因表達,降低bcl-2/bax比率,從而誘導CSCs的凋亡<sup>[45]</sup>。肺巖寧方聯合化療具有一定的誘導肺癌干細胞凋亡的作用<sup>[46]</sup>。三是調節機體免疫功能,改變CSCs生存的局部環境。由于腫瘤微環境中的免疫抑制因子的作用,大多數的腫瘤患者長期處于免疫功能低下的狀態。這與傳統醫學中的“正氣虛弱”相吻合。許多中藥成分尤其是一些多糖類如靈芝多糖<sup>[47]</sup>具有顯著地調節免疫的作用,這改變了CSCs生存的局部環境。實驗研究與臨床實踐都已經初步顯示了此類效應的潛在研發應用前景<sup>[48-49]</sup>。四是可逆轉CSCs耐藥。耐藥性是腫瘤臨床化療失敗的主要原因之一,對腫瘤耐藥發生機制的研究,尋找新的藥物治療靶點及化療增敏劑或耐藥逆轉劑,是當前腫瘤研究的熱點。中藥在逆轉CSCs在腫瘤放化療耐受中具有一定作用。解毒消Y飲可以逆轉氟尿嘧啶誘導的肝癌干細胞耐藥<sup>[50]</sup>。化痰散結類中藥可以逆轉人乳腺癌干細胞的阿霉素的耐藥<sup>[51]</sup>。
CSCs理論的提出推動了腫瘤學研究的深入發展。但目前對CSCs的研究仍處于探索階段,許多內在機制尚未闡明,不少技術瓶頸(如CSCs的有效分離、純化和鑒定等)亟待突破。經典放化療手段因作用靶點單一,難以對CSCs進行有效干預調節。中藥以來源廣泛、成分眾多、結構多樣、機制多樣、低毒低耐等優勢,為干預CSCs治療研究提供了資源。
3腫瘤自噬與抗腫瘤中藥研究
自噬是細胞內一種高度保守自我降解的過程,普遍存在于真核細胞內,通過降解細胞質內受損蛋白或細胞器,為細胞提供能量,維持內穩態<sup>[52]</sup>。研究表明腫瘤細胞受到饑餓、低氧等因素會刺激細胞發生自噬效應,以抵抗外界刺激,為細胞的生長提供營養和能量<sup>[53-54]</sup>。腫瘤細胞也可通過增強自身的自噬效應,提高腫瘤對化療藥物的耐受性,抵抗藥物的殺傷作用<sup>[55]</sup>。單獨使用自噬抑制劑氯喹,或通過聯合自噬抑制劑,提高腫瘤細胞對化療藥物的敏感性已經進入不同階段臨床實驗并取得了一定的成果<sup>[56]</sup>。自噬的過程主要包括幾大部分:①雙層自噬膜(phagophore)形成,自噬膜的形成主要通過Akt/哺乳動物類雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)通路調節,饑餓、低氧等刺激會抑制Akt/mTOR通路,從而誘導細胞發生保護性自噬,維持腫瘤生長<sup>[57]</sup>。Beclin 1是調控自噬膜形成的核心蛋白,細胞中Beclin 1通常和Bcl-2,Bcl-xL等形成復合物。研究表明JNK的激活可以促進Bcl-2的磷酸化,從而增加細胞內游離的Beclin 1,促進自噬的發生<sup>[58]</sup>。②自噬體(autophagosome)形成,自噬膜形成以后,其延伸形成自噬體的過程主要依賴于LC3和自噬相關蛋白 ATG12-ATG5-ATG16等2個泛素化系統調節<sup>[59]</sup>。③自噬溶酶體形成并降解內含物,自噬體將進一步與溶酶體進行融合,形成自噬溶酶體,對其所包含的物質進行降解。關于自噬體和溶酶體的結合目前研究相對尚少,但有研究表明HOPS復合物可以通過作用于syntaxin 17,進而調控自噬溶酶體的成熟<sup>[60]</sup>。
通過自噬調控提高腫瘤細胞對化療藥物的敏感性成為了腫瘤治療的一個新方向。其中,氯喹類藥物是臨床上唯一在用的自噬抑制劑<sup>[56]</sup>。但研究顯示長期服用氯喹類藥物都具有明顯的毒副作用,如視網膜病變,促發肝炎,全血細胞減少等。因此,尋找及開發低或無毒副作用的自噬調節小分子成為了目前研究的熱點。中藥來源的小分子化合物具有結構豐富,毒副作用低等優點,一直是藥物開發的重要來源<sup>[61-62]</sup>。許多中藥來源的單體及其衍生物都表現了明顯的自噬調節作用<sup>[63]</sup>。例如,傳統中藥苦參中單體化合物苦參堿可以明顯損壞溶酶體中組織蛋白酶D的活性,降低溶酶體活性,抑制自噬<sup>[64]</sup>。20(S)-人參皂苷Rg3可以通過損壞溶酶體的功能,從而抑制腫瘤細胞中的自噬,提高阿霉素抗肝癌細胞的效果<sup>[65]</sup>。穿心蓮內酯可以通過抑制自噬體的成熟,抑制自噬,從而顯著提高化療藥物順鉑對腫瘤細胞的殺傷能力<sup>[66]</sup>。此外,也有研究表明中藥來源單體化合物可以誘導腫瘤細胞發生保護性自噬,聯合自噬抑制劑可以顯著提高其抗腫瘤活性。如桔梗的主要成分桔梗皂苷D可以通過誘導肝癌、肺癌、乳腺癌等多株腫瘤細胞發生自噬,聯合自噬抑制劑能夠顯著提高桔梗皂苷D抗腫瘤增殖和誘導凋亡的效果<sup>[67]</sup>。中藥“國老”甘草中的主要活性成分甘草次酸,可以通過激活ERK誘導肝癌細胞發生保護性自噬<sup>[68]</sup>。此外,黃芩素在多株細胞中均表現保護性自噬誘導作用,但其自噬誘導的機制依賴于細胞類型<sup>[69-70]</sup>。針對自噬調節藥物的開發主要可分為兩大部分,一是自噬誘導劑的開發著重于集中于肝保護和神經保護等方面<sup>[71-72]</sup>。二是自噬抑制劑的研究,主要集中于抑制自噬提高腫瘤細胞對化療藥物的敏感性<sup>[56]</sup>。盡管許多中藥單體化合物都具有明顯的自噬調節劑作用,如小檗堿,β-欖香烯以及冬凌草素等。但是它們對于自噬的誘導或抑制作用,目前尚未清楚<sup>[73]</sup>。此外,同一單體,可能在不同的細胞株中顯示出不同的自噬調節作用。因而,尋找具有廣譜自噬抑制或特性情況下能夠抑制自噬的高效、無毒的自噬抑制劑,聯合化療藥物,提高化療藥物對腫瘤細胞殺傷能力,有望解決腫瘤細胞耐藥性,為腫瘤治療提供新的策略和思路。
4上皮-間質轉化與抗腫瘤中藥研究
腫瘤的遠處轉移是腫瘤病人死亡的主要原因,占人類腫瘤死因的90%。腫瘤的轉移是一個非常復雜的過程,包括腫瘤細胞自原發腫瘤脫離并離開原發腫瘤、腫瘤細胞浸入間質并侵入和遷入支持內皮和淋巴管的基底膜、腫瘤細胞突破基底膜并成功跨越內皮到達淋巴管、血管內(intravasation)、腫瘤細胞隨循環到達轉移灶器官、腫瘤細胞跨越轉移灶器官血管內皮(extravasation)完成轉移<sup>[74]</sup>。腫瘤轉移涉及到腫瘤微環境、血管生成、上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)、間質-上皮轉化、腫瘤-內皮相互作用等,并受到免疫細胞、成纖維細胞、巨噬細胞、血小板等多種細胞的影響。這為抗腫瘤治療提供了很多潛在的藥物靶點。
EMT是極化的上皮細胞經其基底面與基底膜相互作用后失去上皮特性、獲得間質表型的生物現象。上皮細胞EMT后,侵襲、遷移能力增強,對凋亡的抵抗增加、分泌更多的細胞外基質成分等<sup>[75]</sup>。EMT有3種亞型,第一種主要與胚胎發生和器官發育相關;第二種主要與組織再生和器官的纖維化有關;第三種與腫瘤的轉移相關<sup>[75]</sup>。EMT的主要特征有:上皮細胞細胞間的連接分解消失、上皮細胞垂直方向的極性(apical-basal polarity)消失并同時獲得前后極性(front-rear polarity)、細胞骨架結構的重組和細胞形狀的改變、上皮基因的下調間質表型基因的激活、增加的細胞突起和運動能力以及增加分解細胞外基質能力等<sup>[76]</sup>。EMT過程中上皮的標記如E-cadherin,ZO-1,Claudins,Cytokeratins,IV型膠原表達降低,間質標記Vimentin,FSP1,α-SMA,Fibronectin,N-cadherin,Ⅰ和Ⅲ型膠原表達增加<sup>[77]</sup>。在臨床樣本中也檢測到SNAIL,SLUG,ZEB1,Integrins αvβ6,α5β1,MMPs等上調,cdx-2,Desmoplakin,Ki67等下調<sup>[78]</sup>。目前研究顯示,轉化生長因子β(TGF-β)、骨形態發生蛋白(BMP),Wnt-,β-catenin,Notch,Hedgehog,受體酪氨酸激酶等是誘導EMT的主要信號通路<sup>[77]</sup>。此外,高糖、血管緊張素II,IL-6,IL-8,IL-1β,TNF-α等多種因子也具有誘導不同細胞EMT的作用<sup>[79-83]</sup>。其中,目前對TGF-β在EMT中的作用研究最為透徹。TGF-β1主要調節腫瘤和纖維化過程中的EMT;TGF-β2主要調節心臟發育過程中內皮的EMT(EndMT); 而TGF-β3主要介導顎發生中的EMT<sup>[77]</sup>。TGF-β結合并激活細胞膜表面的異源二聚體TGF-β受體(TGF-βI/TGF-βII),主要通過SMAD依賴性和非依賴性通路介導EMT。前者主要通過SMAD2和/或SMAD3,與SMAD4形成三聚體并發生核轉位,調節相關基因表達;后者主要通過Rho,Rac,Cdc42 GTPase,PI3K,MAPKs(JNK,p38MAPK,ERK1/2等)等信號通路[77, 84]。轉錄因子家族ZEB,Snail,Twist,bHLH,FOX,SOX等在介導EMT過程中起關鍵作用[76-77, 84]。
一些中藥成分和復方在體內外具有抑制腫瘤EMT作用,可能是其抑制轉移的機制之一。原花青素可逆轉頭頸部鱗癌、黑色素瘤細胞EMT并抑制腫瘤侵襲和遷移<sup>[85-86]</sup>;人參皂苷20(S)-Rg3通過靶向HIF-1α抑制缺氧誘導的體內外卵巢癌細胞EMT<sup>[87]</sup>;α-茄堿通過抑制EMT抑制PC-3前列腺癌細胞侵襲<sup>[88]</sup>;α-山竹黃酮通過下調PI3K/Akt通路抑制胰腺癌細胞BxPc-3 和 Panc-1 EMT<sup>[89]</sup>;姜黃素通過抑制Hedgehog通路抑制TGF-β1誘導的 PANC-1細胞EMT<sup>[90]</sup>;沒食子兒茶素沒食子酸酯抑制鼻咽癌細胞TW01, TW06 EMT<sup>[91]</sup>;五味子乙素體內抑制乳腺癌 4T1細胞移植腫瘤的骨轉移、肺轉移,體外抑制TGF-β誘導的EMT<sup>[92]</sup>;β-欖香烯通過SMAD3依賴性途徑抑制TGF-β1誘導的乳腺癌MCF-7細胞EMT<sup>[93]</sup>;和厚樸酚通過調節miR-141/ZEB2軸抑制腎癌細胞EMT和腫瘤干細胞樣特征抑制其轉移<sup>[94]</sup>;雷公藤甲素通過抑制NF-κB逆轉缺氧誘導的胰腺癌細胞EMT和腫瘤干細胞特征<sup>[95]</sup>。中藥復方方面,參苓白術散抑制結腸炎相關結直腸癌EMT<sup>[96]</sup>;芍藥湯可通過下調促炎細胞因子和促進EMT改善結腸炎相關結直腸癌<sup>[97]</sup>;片仔癀通過抑制HIF抑制缺氧誘導的人類結腸癌HCT-8細胞EMT<sup>[98]</sup>等。
EMT是腫瘤轉移中的一個重要生物過程,抑制或逆轉EMT可能會有效抑制腫瘤的轉移。與該過程的相關藥物研究可能有:①靶向誘導EMT發生的內源性因子受體,從上游阻斷EMT的發生;②靶向EMT信號通路中的關鍵轉錄因子,抑制EMT基因的表達;③降低循環中內源性EMT誘導因子水平,如TGF-β,BMP等,取消其對循環中腫瘤細胞(CTCs)間質表型的維持;④抑制CTCs與血小板的相互作用,誘導其失巢凋亡;⑤促進循環免疫細胞的功能,抑制循環中腫瘤細胞的休眠。然由于MET(間質-上皮轉化,腫瘤細胞到達轉移器官后將恢復上皮表型,為MET)這一EMT相反的過程的存在、參與EMT信號通路的非專一性、以及目前對EMT發生機制的尚未了解透徹,使得這一方向研究多停留在實驗方面。與常用化療藥物相比,中藥及其成分對腫瘤的直接殺傷作用較弱,加之生物利用度低,體內難以達到較高濃度以直接對抗腫瘤。但對EMT抑制所需要的濃度似乎低得多。因而,加強對中藥EMT的研究將有助于探討中藥抗腫瘤的新機制。
5展望
近年來對腫瘤生物學的深入了解使人們逐步意識到直接殺死腫瘤細胞并不是治療腫瘤有效策略之“單極”。腫瘤免疫、腫瘤干細胞、細胞自噬、EMT等研究為抗腫瘤藥物開發提供了“多極化”方向。傳統中醫藥治療疾病以調理陰陽平衡為指導,對腫瘤的直接殺傷可能不是其有益于腫瘤病人的主要機制。這也為目前多數抗腫瘤中藥成分在體外殺傷腫瘤細胞的效果很弱這一現象所佐證。中藥多成分、多靶點的特性決定了其抗腫瘤作用與機制將體現于腫瘤生物學的方方面面。因此,對中藥抗腫瘤作用的評價與機制的闡釋,基于中藥的新藥研發需要結合腫瘤生物學進展采取多種策略和不同方法。
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[關鍵詞] 社會熱點 設計訓練題 理論聯系實際
教育理論的發展和教育思想的不斷更新要求教育者必須適應時展的要求,密切聯系現實的生活、生產以及社會熱點。這樣,才能讓我們的教育教學充滿時代氣息并且煥發出勃勃生機。此外,隨著高考改革的深入,高考的生物科命題充分體現了與社會熱點緊密聯系的特點。因此,在教學中,特別是在訓練題的設計方面,我們應把生物學知識與現實的社會熱點緊密相聯,從而開闊學生視野,提高學生的學習興趣,培養學生的知識遷移能力。
一、克隆羊――“多莉”誕生這一社會熱點與生物學知識的聯系
克隆羊――“多莉”是英國愛丁堡羅斯林研究所的科研人員利用無性繁殖的手段于1997年培育成功的。“多莉”羊的誕生標志著克隆高等動物的成功,被認為是神話的奇跡,立即轟動全世界。克隆動物的成功在理論研究上意義深遠,不僅可為人類提供優良的動物品種,對增進人類健康和福利也是明重要意義的,還可進一步揭示生命的奧秘。該社會熱點可與下列生物學知識相聯系。①生物工程;②生殖;③遺傳等。設計成的題目如下:
例1.科學家從黑面蘇格蘭綿羊A未受精的卵細胞中除去細胞核,再從白面芬蘭多塞特羊B乳腺細胞中把細胞核提取出來,再利用電脈沖方法,把乳腺細胞核和無核卵細胞融合成一個新細胞,再把新細胞進行培養,將胚胎植入第三只羊C的子宮孕育之后,由C羊產下克隆羊“多莉”。如圖所示:
依據上述材料回答如下問題:(1)乳腺細胞核和無核卵細胞的融合技術稱為。(2)把胚胎植入第三羊C的子宮體內,這項技術稱為。(3)克隆屬于生殖方式。(4)C羊為胚胎發育提供了和。(5)克隆過程是否遵循孟德爾規律,為什么?。(6)“多莉”羊面部的毛色是色,為什么?。(7)克隆將在哪些方面有廣泛的應用(舉三例)?
二、“人類基因組計劃”研究進展的熱點信息與生物學知識的聯系
2002年6月26日,參與“人類基因組計劃”的美、日、法、德、英、中六國宣布人類基因組“工作框架圖”繪制成功,預計2003年將繪制出精確的人類基因組圖譜。同時,將發現一大批人類遺傳病基因和一些癌癥基因組圖譜,它將直接應用于疾病基因和新藥研制方面。這一熱點信息可與下列生物學知識聯系:①細胞國的染色體組成;②基因與染色體的關系;③基因與DNA分子的關系;④生物工程等。設計成題目如下:
例2.人類基因組計劃的工作完成人體23對染色體的遺傳圖譜、物理圖譜,并測定出24對染色體的基因和堿基序列。人類全部基因大約有2~3萬個,共30多億個堿基對,而24條染色體上的基因中的堿基對數目不超過全部DNA堿基對的10%。
(1)基因是指,基因在染色體上是呈排列。
(2)為什么要測定24條染色體而不是24對?是哪24條呢?
(3)人體的每個基因由多少個脫氧核苷酸組成?
(4)請設想一下“人類基因組計劃”給人類帶來的好處(舉例)。
三、神舟系列飛船發射成功,特別是“神五”載人飛船發射成功并成功回收,這一熱點信息與生物學知識的聯系
2003年10月15日,我國成功發射“神舟五號”載人飛船,10月16日航天員楊利偉安全著陸,我國載人航天獲得圓滿成功,終于實現了中國人的千年飛天夢。它是在我國成功發射“神舟一~四號”飛船的基礎上實現的。這一熱點信息可與下列生物學知識聯系:①生物變異、②細胞工程、③生命活動調節、④新陳代謝等。設計成題目如下:
例3.自1999年11月20日“神舟一號”飛船發射成功以后,神舟系列4次成功發射并回收。為真正載人飛行做了大量充分的實驗,多種有效載荷“滿載而歸”,這些有效載荷主要是指多種實驗儀器以及植物種子、胚胎細胞等實驗品。2003年10月15日,我國又成功發射“神舟五號”載人飛船,10月16日,航天員楊利偉安全著陸。2005年9月23日,“神舟六號”載著航天員聶海勝、費俊龍游太空五天后成功返回。
請依據上述材料回答下列問題:
(1)太空種子種植后,往往能得到新的變異特征。例如,太空彩棉這種變異來源主要是植物種子經太空的輻射及微重力作用下,其發生變異,這種育種方法的優點是。
(2)如果在太空飛行的“神舟五號”載人航天實驗飛船內做“植物種子萌發實驗”。已知艙內無光,則種子的幼根生長方向如何,為什么?
(3)“神五”、“神六”飛船發射升空和降落時,你認為航天員應采取什么姿勢?
(4)細胞融合技術與傳統的有性雜交相比,其優越性在于,在太空進行細胞整合與地面進行融合相比,其優越性在于。
(5)人的各項生命活動是相互協調、相輔相成的,人體各項生理指標只有在和的調節下才能保持正常狀態。
四、近兩年來發生的“非典”、禽流感這兩個熱點信息與生物學知識的聯系
2003年春,20多個國家受SARS襲擊,我國首當其沖,且受其影響非常大。SARS病毒是一種新型的冠狀病毒,傳播著高感染率、高死亡的非典型肺炎,臨床表現為發燒、干咳、頭痛、肺炎等。而2004年春,中國、越南、泰國、韓國、日本等國家受新型禽流感的襲擊,它是由一種被命名為H5N1的病毒引起的,它的傳染性更強。這兩個熱點事件可與如下的生物學知識聯系。①生物的遺傳變異、②生態因素、③免疫、④傳染病等。設計成的題目如下:
例4.2003年春天發生的“非典”及2004年春發生的禽流感事件都是由變異的病毒引起的傳染病,它們都具有高傳染性、死亡性的特點,對人類的威脅都很大。依上述材料回答下列問題。
(1)SARS和禽流感都屬于傳染病,病原體始寄生部位是,多發季節是,傳播途徑是。
(2)SARS病毒和H5N1病毒的變異類型是由于造成的。
(3)SARS病毒侵入寄主細胞內,利用合成自身的,經過和的運輸、加工和包裝產生自己的后代。
(4)用血清療法治療SARS患者,主要是用血清中的與發生結合,這種免疫屬于免疫。
(5)試說出預防SARS及禽流感的主要措施。
通過對基礎知識的復習,學生對各知識點已有一定認知,但如何將這些零散的知識點通過一定主線連接起來,使學生真正理解生物體結構與功能、部分與整體、生物與環境的統一關系,并使用恰當的方法驗證生物學事實,同時,能熟練地應用生物學知識解決社會熱點問題,這在綜合復習中就要把握一定的方法和技巧,以便達到事半功倍之效果。
一、從面到點,培養學生對生物知識的綜合理解能力
綜合科目考試首先強調的是學科內綜合,在綜合復習中,教師通過各種途徑挖掘生物學各部分知識之間的相互聯系,建立節與節、節與章、章與章之間的知識網絡,形成完善和綜合的知識體系,這是學生形成生物學科內綜合能力的關鍵,也是培養學生綜合能力的基礎。筆者認為,在綜合復習中采用從面到點的方法有利于達到此目的。如在復習時可通過“細胞”“新陳代謝”“DNA”“染色體”等專題進行綜合復習,以此為面,引出各相關知識點。在復習中教師通過設疑、引導、提問、討論等方法,讓學生建立一套知識網絡,教師再予以完善,以此培養學生的分析、理解、綜合能力。如關于“染色體”可形成如下網絡:
運用這些知識圖解復習,可使學生理解和掌握高中生物教材各章節知識之間的縱橫聯系,對一個概念、原理從全面、系統、立體的角度認知,避免知識之間的脫節現象,促進學生知識的遷移。
二、由內到外,培養學生對生物知識的綜合應用能力
高中生物要求學生“能應用生物學基本知識分析和解決一些日常生活和社會發展中的有關現實問題,能夠關注生命科學發展中的重大熱點問題。”在高考綜合復習中,由課本內知識聯系解決課本外的知識,不僅可以鞏固生物學基本知識,更培養和提高了學生動用知識解決實際問題的綜合應用能力,因此,要求師生多搜集與生物相關的社會熱點,以此為背景編制成習題,運用生物學知識解決。如關于人類基因組計劃可編制習題為:
人類基因組計劃(HGP)啟動于是1990年,由美、英、日、德和中國的科學家研究。2000年6月26日,六國科學家繪制出人類基因組框架。科學家對人類基因的面貌又有新的發現,經過初步測定和分析,人類基因組共有32億個堿基對,包含了大約3萬到4萬個蛋白編碼基因。研究還表明,人類蛋白質有61%與果蠅同源,43%與線蟲同源,46%與酵母同源。人類17號染色體上的全部基因幾乎都可以在小鼠11號染色體上找到。
根據以上材料回答以下問題:
(1)人類基因組計劃需要測定人類 條染色體上堿基的排列順序,它們分別是 。
(2)人類基因共有32億個堿基對,其堿基對的形成遵循堿基互補配對原則,具體講是指 。
(3)人類、線蟲、酵母等生物有共同的基因,說明這些生物在進化上具有 。
(4)人類基因組蘊藏有人類生、老、病、死的絕大數遺傳信息,破譯它將對疾病的診斷 等具有重要意義。
由此可知,應用生物學基本知識分析和解決一些日常生活和社會發展中的關知問題,關注生命科學發展中的熱點問題,不僅彌補現行教材的不足,還能體現高考時代感和先進性,是高考試題的熱點,因此,在綜合復習中一定要予以重視。
三、由此及彼,培養學生設計和完成實驗的能力――思維能力
進展突出表現在:(1)一大批生物基因組測序,2003年完成的人類基因組計劃之后,其他4000多種生物的基因組作圖和測序也陸續完成。形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、表型組學和代謝組學、RNA組學等新興領域。(2)生物信息學迅速發展。(3)發育生物學研究不斷深入。發育生物學一直是生命科學中的前沿學科之一。(4)干細胞研究的快速發展。干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能,目前干細胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基礎研究。(5)小分子RNA的發現和對其功能研究是近10年來分子生物學領域最突出的熱點之一。(6)從研究神經網絡的結構和神經信息處理機制入手。(7)全球變化、生物多樣性和生態系統可持續發展成為宏觀生物學研究的熱點和前沿問題之一。(8)生命科學基礎研究已成為農業科技創新的源頭動力,動植物育種進入一個嶄新的時期。(9)生物科學與其他學科的交叉和滲透更加廣泛與深入。
高校生命科學課程改革發展趨勢
(一)課程、教材內容的更新和現代化
1.課程、教材內容的更新和現代化
課程改革的實質是課程的現代化。我們要根據現代生命科學發展趨勢、前沿、熱點,實現生命科學課程、教材內容與結構的更新和現代化,不斷容納生命科學的前沿與新興領域,更加側重前沿,更加側重基礎,尤其是學科發展的前沿以及對學科的發展具有重要作用的領域。新的前沿領域或新的學科生長點,要堅持反映現代、融入前沿的原則,課程內容更新、更現代化主要是通過教材更新來實現的,所以我們要把編制新教材(或外文原版)放在核心位置,創新現代化的課程、教材新內容和新體系。北京大學生命科學院完成編寫了高水平的《生物化學》《分子生物學》《細胞生物學》《遺傳學》《植物生理學》《動物生物學》《植物生物學》等教材,其中《生物化學》《細胞生物學》《植物生理學》當時被列入國家教委生物學科重點教材,另編寫有國家級生物學教材3種,規劃編寫45本教材。清華大學將培養學生影響最大、最重要的課程納入精品課建設計劃,2005年就已立項建設精品課共105項。
2.課程內容國際化
積極開展國際合作與交流。在生命科學的前沿、新興領域、生物多樣性以及生態學與國際組織開展農業科學合作研究[1]。清華大學為使教學內容與國際先進水平接軌,教學內容處于國際先進水平,早在2000年以前,生物化學課程選定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作為基本教材,這門課程的教材與課堂板書全部采用英文。其他的幾門必修骨干課和部分選修課也采用了國際上最新的教材作為參考書并隨時更新。清華大學大四開設高水平的選修課10門:生物工程導論、基因分子生物學、膜生物學、分子酶學、神經生物學、分子免疫學、發育生物學等。以下是北京大學生命科學學院大三、大四現在開設的課程,體現了課程的專業性和現代化。
大三:生物化學(下),生物化學實驗,基礎分子生物學,基礎分子生物學實驗,微生物學,微生物學實驗,普通生態學,細胞生物學,細胞生物學實驗,遺傳學,遺傳學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告。大四:生物技術制藥基礎,現代生物技術導論,生物學綜合實驗。還開設選修課為:生理學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告,生物技術制藥基礎,現代生物技術導論。
(二)基礎科學知識居重要地位
基礎科學的知識在科學和技術的發展中起著很重要的作用。我國“863”計劃的八個領域,大都是從基礎科學實驗室里發展起來的,上世紀50年代初的遺傳密碼研究出來了,分子生物學研究出來了,遺傳工程研究出來了,這些都是在原子、分子的結構研究得比較清楚的基礎上,掌握了規律。我們必須加強基礎、素質教育。使學生掌握具有普遍意義的科學思維方法,提高他們的綜合素質。北京大學始終把加強基礎課程建設作為教學改革的重點,把學科體系中處于基礎地位的重要專業必修課定為主干基礎課。課程改革要加強增大基礎課的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加強基礎科學知識的教育:開設公共必修基礎課、理科必修基礎課、專業必修基礎課。
(1)早在九五期間,北京大學生命科學學院開設了8門專業基礎課:生物化學、分子生物學、細胞生物學、遺傳學、植物生物學、動物生物學、植物生理學、基礎分子生物學。并確立了15門核心課程,要求學生用兩年時間完成這些課程的學習。(2)清華大學生命科學學院則是在低段開設專業基礎必修骨干課程7門:普通生物學、生物化學、細胞生物學、微生物學、分子生物學、生理學、生物物理學。開設基地班重點建設課程:生物化學、生物化學實驗。(3)經十多年的發展、改革與創新,北京大學生命科學學院的課程在大一、大二更加強化了課程的基礎性。大一開設:高等數學(一、二),普通化學,普通化學實驗,植物生物學,植物生物學實驗,物理學(一),分析化學,分析化學實驗,動物生物學,動物生物學實驗,生物學野外實習。大二開設:物理學(二),有機化學,有機化學實驗,物理化學,物理化學實驗,計算概論及上機,算法與數據結構及上機,普通物理實驗,生物化學(上),生理學,生理學實驗,生物統計學。
(三)課程、教材綜合交叉
科學發展一方面不斷分化和更加專門化,分支學科層出不窮,又高度交叉綜合,以高度綜合為主的整體化趨勢。許多高科技的研究開發,需要多方面的綜合知識才能突破而出成果。
1.學科之間交叉融合和滲透
前沿科技領域呈現群體突破的態勢,導致新學科誕生。生命科學多學科交叉的研究、多學科的交叉與融合,新的交叉、邊緣學科的興起和發展。這些科學往往代表了生命科學研究的前沿和熱點。
2.多種方法、思維研究
自然科學學科間的交叉滲透促進了生命科學的發展,生命的現象與規律是多維的、復雜的,僅靠現有的生命科學的知識與方法來開展研究,很難系統地、全面地、準確地揭示真正的生命本質。因此,未來生命科學要將手段、技術和方法的創新納入重要的領域,予以優先發展,大力提倡學科交叉,用其他學科的理論思考生命活動的規律,鼓勵發展原創性方法和技術。主要涉及的學科如認知科學、心理學、生物力學、組織工程學等。要注意不同學科的思想、方法的碰撞與融合。
3.課程和教材交叉融合和滲透
我們必須根據生命科學綜合交叉化趨勢,創新交叉綜合的科學知識、課程和教材,不僅在學科內、還要在學科間構建相互交叉融合、相互聯系滲透、綜合的課程。如北京大學生命科學學院,原來設置的植物學,由植物分類、形態、生理、生態的知識聯系起來,綜合重新編制改為植物生物學;同樣動物學也改動物生物學;北京大學生命科學學院“生物基地班”將生物化學中信息及調控部分放入分子生物學,將內容擴展后開設了基礎分子生物學。
(四)課程、教材、教學計劃多元化
各高校生命科學院可根據自己的具體情況科學的、靈活的設置課程。1.必修計劃大一、大二開設公共必修基礎課、理科必修基礎課、專業必修基礎課。例如:北京大學生命科學院現在本科四年開設的課程:(1)基礎課大一、大二開設公共必修基礎課,理科必修基礎課和專業必修基礎課。
大一:高等數學(一、二),普通化學,普通化學實驗,植物生物學,植物生物學實驗,物理學(一),分析化學,分析化學實驗,動物生物學,動物生物學實驗,生物學野外實習。
大二:物理學(二),有機化學,有機化學實驗,物理化學,物理化學實驗,計算概論及上機,算法與數據結構及上機,普通物理實驗,生物化學(上),生理學,生理學實驗,生物統計學。(2)專業課大三、大四開設必修專業課。
大三:生物化學(下),生物化學實驗,基礎分子生物學,基礎分子生物學實驗,微生物學,微生物學實驗,普通生態學,細胞生物學,細胞生物學實驗,遺傳學,遺傳學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告。大四:生物技術制藥基礎,現代生物技術導論,生物學綜合實驗。2.選修計劃低段開設通識選修課。
北京大學對必修課作了一定的壓縮。增大選修課的比例。許多高校突破專業選修課的范圍,開設跨學科、跨年級、跨系別的選修課程。大三普遍增大專業任選修課的比例。大四還開設選修課:生理學實驗,免疫學,文獻強化閱讀與學術報告,生物技術制藥基礎,現代生物技術導論。3.特色優勢計劃教材多樣化、教學方法多樣化、教學模式多樣化等。
(五)課程、教材知識應用性
進入知識經濟時代,必修課和選修課的教學中,尤其是選修課中我們要滲入高科技的教育和研究。
(六)課程、教材個性化
北京大學實行靈活的自由選課制度和轉系、轉專業制度。謀求學力水準、速度的個別化,尤其電腦、網絡的運用,學分制及教學計劃的多樣化,加大選修課比重,增大了課程的靈活化、彈性化,發展、培養學生的自學能力,發展個性。還有科學與人文整合的趨勢,課程設置在價值體系上的整體融合趨勢。
確立課程、教學內容和結構編制原則、教學培養模式
理科本科學制四年,要著力加強素質教育。許多大學本科教育修訂了新的教學計劃,要堅持培養知識面寬,基礎扎實,能力強,素質高的專門人才的專業口徑要進一步拓寬,專業目錄中的專業種數要進一步精簡。
(1)北京大學提出了“加強基礎,淡化專業,因材施教,分流培養”的16字教學改革方針。專業基礎和通識教育并重。要按科學性原則、高校生命科學課程發展趨勢及生命科學、科學技術發展趨勢改革,科學創新高校現代生命科學課程。即要按專業基礎和通識教育并重;課程、教材要融入、體現先進的內容和結構,現代教學方法、教材的可讀性,即反應現代,融入前沿的課程現代化原則;“綜合交叉”的知識結構即綜合化原則;課程多樣化原則;應用化原則;增加選修課比例,增大課程的靈活性、彈性化原則;“因材施教,分流培養”
即個性化原則;還要求課程設置在價值體系上的整體融合;科學與人文的結合;重視思想性;實踐性,加強動手能力、科研能力的能力培養原則。我們本科階段的課程、教材、教師要注意在系統和重點的基礎上劃分授課范圍,減少重疊內容,特別就課程間教學內容的重復問題和銜接問題。
(2)教學模式多樣化。本科教育,要確立“課堂教學、學術活動、科學實驗”為主體的教學模式,融課堂教學、實踐教學、科學研究為一體,把義務教育與素質教育相結合,知識傳授與能力培養相融合。
教學模式多樣化:有條件的學校,學生進校就定向,確定直讀碩士、直讀博士人選;實行聯合培養,跨學校、中國科學院、外國大學交流培養等辦學制度
。北京大學全面推行雙學位和輔修制度,還設立“暑期學校”(小學期)
關鍵詞:初中生物;教學;優化策略;探討
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)08-242-01
素質教育背景下的初中生物教學要實現理論知識與實踐技能的有機結合,幫助學生掌握分析自然或社會現象的能力,從而逐漸熟悉人類生存環境與大自然之間的密切聯系,促使學生挖掘出生物學在促進社會發展,以及提高人們生活質量等方面的本質作用。那么,如何通過優化教學,實現這些教學目標呢?
一、利用生物學中的熱點問題,創設相應的問題情境
熱點問題是生物學教學的重要內容,體現了生物學的最新進展情況,因此,教師應充分利用生物學熱點問題,來創設相應的問題情境,以提高學生學以致用的基本能力。關注生物學熱點,就等同于關注了生物學科學的發展,有利于培養學生理論與實際相互聯系的技能,有助于全面培養學生的科學素養。例如,在教學遺傳信息中的“細胞核”知識時,教師應列舉“克隆羊多利”的熱點問題,并利用多媒體展示克隆羊的誕生過程,激發學生的學習興趣,同時提出問題:
1、從多利的外形來看,它長得與哪只羊媽媽比較相近,理由是什么?2、你覺得生物體遺傳主要是由細胞核控制,還是由細胞核控制?原因是什么?通過這些具有啟發性的問題引導學生快速進入新課程的學習。
二、改進生物實驗教學手段,培養學生創新實踐能力
生物是一門以實驗為基礎的學科,大部分生物學知識,都是通過反復的實踐與實驗得來的,因此,通過實驗教學可以有效培養學生的實踐水平、創新能力,也是提高學生生物學素養的重要途徑。但是從目前我國的初中生物實驗教學來看,效果不是很明顯。由于缺乏適當的實驗方法、合適的實驗素材、到位的實驗管理,造成了初中生物實驗教學始終處在一個較低的水平上。為此,作為生物教師,要注重改進實驗教學手段及方式,以提高學生的創新實踐能力。例如,在演示“植物呼吸作用產生二氧化碳”實驗時,教師一般都這樣來設計實驗方案:1、演示實驗的前一天,準備等量的新鮮蔬菜和被熱水燙過的蔬菜,然后分別將其裝入黑色塑料袋中,插入軟管并扎緊袋口,同時用止水夾將軟管夾緊,不要做任何標記。2、課堂上隨機取出一袋蔬菜,然后將軟管插入澄清的石灰水中,同時,輕輕擠壓塑料袋,通過觀察石灰水的變化來推斷袋中的蔬菜是新鮮的還是燙過的。這一實驗操作過程看似簡單,但是實際操作起來卻具有一定的難度,首先,實驗用到的軟管與止水夾并不是現成的,需要到化學實驗室去借,在扎緊帶有軟管的塑料袋口時也不好操作,如果過松,容易導致漏氣;如果過緊,氣體則不容易排出,尤其是初一學生第一次接觸止水夾,也會因為操作不熟練,導致氣體的泄漏,所以最后將軟管插入澄清石灰水中后,因為二氧化碳不足最終導致實驗效果較差。而通過探究我們可以將實驗改進為:將軟管換為硬管,便于口袋的扎緊;將止水夾換為凡士林,用凡士林封住管口,便于密封氣體,實驗過程中,可以將管口的凡士林部分剪斷,然后繼續實驗。很明顯,改進后的實驗不僅操作簡單、取材方便,而且效果顯著,有助于突破教學難點。
三、優化與完善教學信息,豐富課堂教學內容
新課程教學改革給初中生物教學提出了更高和更新的要求,不僅要求加強學生的生物基礎知識,而且應注重培養學生的生物素養。因此,作為生物教師,一定要深入研究教材,完善教學信息,豐富課堂教學內容,激發學生的探究欲望。為此,教師應重視校本課程的重要作用,幫助學生建立理論知識與生活實際之間的密切聯系,促使學生加深對生物知識的理解與掌握。雖然教師在課堂教學中引導學生學習了相關知識要點,但是教材中涉及的大部分內容與學生的生活實際相差甚遠,使得學生無法對知識形成直觀的認知,只能依靠死記硬背來掌握知識。因此,教師要充分調動學生參與實踐活動的積極性,實現校本課程與實踐的有機結合,例如,可以組織學生在課前進行環境保護的調查分析,要求他們利用課余時間走訪調查、搜集資料。大部分學生通過這一活動,都能獲取比較直觀的基礎資料,形成自己的一些觀點,此時,可以組織學生在課堂上進行交流討論,實現對校本課程的補充,豐富課堂教學內容。
四、定期組織社會實踐活動
拓展學生的學習空間任何知識都來源于生活,生物學亦是如此,因此,生物教學離不開實踐活動,只有在實踐活動中,才能通過對理論知識的應用,加強學生對教材的理解和基礎技能的掌握。首先,生活中存在大量的生物知識,教師可以讓學生利用家庭條件展開實踐活動,例如:觀察家中植物的光合作用等,以彌補課堂實踐活動的不足;其次,當學生初步了解一定的理論知識后,可以帶領學生走出學校,走向社會,走進大自然。讓學生針對當地的生態環境進行深入分析與調查,并提出自己的建議和意見。總之,在初中生物教學中,要想優化教學,提高教學的成效,我們廣大老師就必須要在教學過程中不斷完善自我,不斷改進教學方法手段,為學生創設良好的學習環境,讓初中生得到更好的培養和發展。
參考文獻:
[1] 劉潤彪.論在初中生物教學中如何加強學習興趣的培養[J]. 考試周刊,2010. (28).
[2] 王永華.新課改下的初中生物教學研究和探索[J].吉林教育,2010.(02).