生物反应器时空多尺度复杂系统的理论框架构建教学课件

生物反应器时空多尺度复杂系统的理论框架构建1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克生物反应器时空多尺度复杂系统的理论框架构建生物反应器时空多尺度复杂系统的理论框架构建1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克生物反应器的时空多尺度复杂系统的理论框架构建生物反应器研究的误区■生物反应器研究中时空尺度模糊从宏观介观—徼观,缺乏系统认识缺乏多尺度的量化量没有生物物质作用过程的动态研究■没有复杂系统的分析素质教育的推广促使在进行初中教学活动开展的过程中，要强调全面能力和综合能力的提升。而且在进行体育教育的过程中，要重视健康教育为主，重视核心力量融入，在进行教学过程中综合借助多种不同行驶的教学课程，以适应不同年龄段、不同体制初中生的体育学习需求。1.体育教育的核心力量核心指的是在进行一件事情处理过程中最为重要的环节。体育教育中的核心力量，指的是在进行教育过程中重视人体核心位置的把握，在教学活动开展过程中强调对人体中间环节的把握。通过这种核心位置的把握，能够促使初中生能够通过体育课程的学习，提升自身的力量感，从而帮助学习训练更合理的站姿、坐姿以及运动技巧和技能等。因此，通过以上的论述我们可以认为，所谓的体育教育核心力量，指的是在进行体育教育活动开展进程中，重视对人体核心关节的把握，从而促使初中体育教学的效果得以更突出的展现。2.体育教育核心力量的训练意义随着素质教育的推进，体育教学作为初中课程设置的重要部分，日益受到重视。在进行初中生体育教学活动开展的过程中，重视核心力量的融入也成为十分关键的构成要素。重视体育核心力量的融入，有助于改善初中体育教学成效，推动教学目标达成。因此，在当前的初中生的体育课程教学活动开展进程中，进行体育核心力量运用教学的融入，一方面是实现学生自身对体育运动内涵高度的掌握，同时也是实现教学效果改善和提升的必要举措。此外，借助体育核心力量运用的教学，教师还可以帮助学生培养正确的体育学习和体育训练方式，提升体育训练的效果。3.实施初中体育核心力量运用的对策在进行初中体育教育教学活动开展的进程中，尤其是在进行立定跳远的过程中，更是要重视核心力量的把握。通过核心力量的运用，能够让学生在进行立定跳远时能够掌握力量的重心和平衡，从而在进行跳远时能够获得更好的成绩。在进行核心力量运用训练时，主要是包含以下几个方面的训练内容：（1）加强核心力量的日常训练在进行日常核心力量训练过程中，主要是通过教师进行日常教学活动的开展为核心。教师在进行日常教学活动的过程中，要重视一些基础训练的融入，通过这些对策实现学生核心力量的训练，促使学生在进行立定跳远的过程中能够更有力量感，跳的更远。我根据学生的特点将学生划分为A、B两组。A组学生由于身体条件不错，其对立定跳远运动也有所了解，因此只需要我在教学过程中简单的对相关技术要点进行陈述，其就可以很容易的领会到精髓。因此，对于这部分学生在立定跳远核心力量课程的教授过程中，我往往只需要用很短的时间进行讲授，然后让他们自由组队进行简单的跳远比赛。这种以学生为主导的形式，事实上是将学生放在一个更为独立的位置上，由其自主的进行教学模式的选择。所以这样对于一些对体育有较高兴趣的学生能够积极主动的参与到日常教学活动中，从而有效的实现整个体育教学目标的达成。同时学生通过比赛，可以获取自身在进行立定跳远过程中的问题所在，并针对问题的存在进行针对性的学习。尤其是力量的掌控和把握等。通过合理查找问题所在，并针对性的进行核心力量运用的训练，是有助于改善学生立定跳远成绩的有效对策。在具体的训练时，教师可以依据不同学生的立定跳远成绩，有针对性的进行相应基础训练。诸如让学生进行仰卧挺髋、仰桥、单臂俯撑控腹、腿臂交叉两头起等适合核心力量初始阶段练习的训练方法。这些训练的目的，一方面是从学生的视角来说，可以让学生能够对核心力量有更深刻的认识，促使学生自身意识到核心力量训练的重要性。同时，也可以促使学生在进行训练的过程中，能够依据训练的成果来进行自身运动的把控。核心力量基础训练是一个基础，是学生能够更好掌握立定跳远运动技巧的重要元素。所以在日常的训练过程中，综合多种核心力量的训练，有助于改善学生综合体制，促使学生在进行体育考核的过程中更容易达标，甚至取得更优异的成绩。（2）重视教学技巧的把握核心力量的训练并非是一定要借助一些特殊的器械来进行完成。对于初中生的体育课堂教学来说，教师在进行核心力量训练的过程中，可以综合借助现有的条件来完成体育核心力量教学和把握。比如在进行手臂力量训练的过程中，即便没有器械，教师也可以借助诸如俯卧撑训练的方式，尤其是单臂俯撑控腹的方式让学生进行自身核心力量的感受和掌控。此外对于腰部力量的训练，也可以借助腿臂交叉两头起等方式进行训练。这些都是不需要太多器械就能够完成的训练。综合借助简单的方式来进行核心力量运用教学，也是当前许多初中学校在进行体育课堂教学活动开展过程中十分重要的内容。体育运动核心力量的运用并非需要通过大量的器械或者是复杂的训练方式来实现。只要方法得当，在任何情况下，教师都可以综合借助课堂教学的内容来进行核心力量运用教学的实施。回到立定跳远的教学过程中。B组同学由于身体素质相对较差，其对体育运动的热衷度不够，因此我采取由浅入深的教授方式，先通过对立定跳远运动的讲解引发其对立定跳远运动的兴趣，然后从简单的基础立定跳远运动技术要求，在过程中融入核心力量运用的相关知识，引导其逐步深入的接触立定跳远运动，并在不断的深入教学过程中，激发学生对立定跳远运动的兴趣。通过这种逐步深入的教授方式，可以促使学生充分认识到核心力量运用在进行立定跳远工作开展过程中的意义。同时，这样训练的目的在于让学生深刻地体会到核心力量与人体中的重要性，能帮助学生更好地控制自身的身体运动，从而达到良好的运动的目的，这样不仅能有效地达到教学目标，而且能帮助体制较差的学生改善其身体素质，促使其能够更好的完成力量把握，有助于快速的实现其立定跳远成绩的提升。4.结论通过上面的论述，事实上我们不难看出，在日常初中院校的体育教学过程中，对核心力量运用进行尝试，不仅可以提升学生对体育运动的爱好，同时也能够使得学生提升自身的耐性以及团队能力等等。因此，教师在进行初中生的体育课堂教学活动开展的过程中，不仅仅是要重视对体育课堂知识的传授，同时也要重视核心力量运用的教学。核心力量运用是体育教学活动中不可或缺的重要环节，也是有助于实现初中生体育教学效果达成的重要方式。因此，在进行初中生的体育课堂教学活动开展的过程中，教师重视核心力量运用的把握，同时将核心力量运用真正的融合在日常体育课堂教学活动中。通过核心力量运用的训练与培养，初中生才可以真正掌握好不同体育运动方式的核心要领，同时在进行体育项目考核的过程中，能够充分运用核心力量的把握，有的放矢的进行相应体育项目的学习与呈现。因此，笔者认为，在初中体育教学过程中实现核心力量的运用教育十分重要也十分必要，其是改善当前初中生体育课堂教学成果，实现初中生个人综合身体素质提升的必然对策和有效手段。引言：教学情境的创设是在课堂教学环境中，教师综合利用多种教学手段，通过多样教学活动形式，引起学生情感共鸣的过程。为了更好的贯彻新课改理念，在生物教学中，要改变长期以来被动学习的教学弊端，教师应根据教学内容和教学目标，创设积极的教学情境，把教学过程转变为教师指导下的学生主体活动，提高学生自主学习的能力，进而促进学生全面发展。1.教学情境作用有位学者曾作过一个精辟的比喻：将15克盐放在你的面前，无论如何你难以下咽。但当将15克盐放入一碗美味可口的汤中，你就在享用佳肴时，将15克盐全部吸收了。情境之于知识，犹如汤之于盐，盐需溶入汤中，才能被吸收；知识需要溶入情境之中，才能显示出活力和美感。所以，结合高中生物教学自身特点，创设生物教学情境能激发学生的认知好奇心，提高教学的有效性。2.教学情景的创设2.1联系实际，融入自然社会情境生物学是一门与社会生产、生活实际联系紧密的学科。现代社会的发展与生命科学息息相关，如现在社会中的粮食问题、能源问题、环境问题等都与生物学联系密切。另外，人们的日常生活，衣食住行，都离不开生物学知识。学生肯定会耳濡目染甚至亲身经历过很多生产生活中的实例，所以在教学中，教师适当的列举社会生产、生活实际中的实例，不仅能让学生觉得生物学并没有想象中那么遥不可及，那么抽象，消除心里负担，而且有利于学生联系自己的实际经验对所学的新知识进行思考，把抽象的知识具体化，获得丰富的感性材料，加深印象。此外，还能让学生觉得自己所学的知识大有所用，认识到学习的价值，从而提高学习动机，激发学习热情。如介绍光合作用时，利用现今世界面临的粮食危机为话题，考虑如何利用光合作用提高粮食产量，化解粮食危机问题；介绍细胞的癌变和衰老时，利用如何攻克癌症及如何延长人的寿命等热点话题为素材，先让学生收集资料，然后在课堂上交流：学习遗传的基本规律，结合了一些学生感兴趣的话题，如法律为什么要禁止近亲结婚；学习伴性遗传时，例举自己高中时的一个女同学，其父亲为红绿色盲患者，她本人正常，却生了一个患红绿色盲的儿子，请学生帮忙分析，她再生一个孩子患红绿色盲的机率等。真实的自然社会情境通常是理论联系实际，不仅有利于学生把抽象的知识形象化，便于理解掌握，还可以让学生感觉学有所用，学有所悟，从而激发学习生物的热情，提高学习效率。2.2借助实验，开展探究实践活动生物科学以实验为基础，观察、实验是生物学基本的研究方法。在生物学的教学过程中，通过实验，不仅能让学生理解实验原理，掌握实验技能，还能培养学生实事求是的学习态度及同学间的合作意识。技能性实验重在培养学生的基本实验技能，观察、动手能力及对实验结果的整理、分析能力；验证性实验可以培养学生理论联系实际，应用所学知识解决实际问题的能力；探究性实验重在培养学生的创新精神和实践能力，《普通高中生物课程标准》指出，倡导探究性实验活动，力求促进学生学习方式的改变，引导学生积极主动的参与探究活动过程，逐步培养学生收集处理信息、分析解决问题及合作交流的能力。在新课教学中引入探究实验，创设教学情境，部分模拟科学研究工作，在活动中可以潜移默化地渗透科学研究过程，训练科学的思维方法，培养学生的科学精神，提高生物学课堂教学效率。在必修3《生长素的生理作用》一节教学中，生长素对植物促进生长的作用与生长素浓度存在什么样的关系？我先安排研究性学习小组利用课外时间探究“促进扶桑枝条生根的最适NAA浓度”的预实验，课堂上通过学生汇报实验的过程、展示不同浓度扶桑生根情况，让学生体验生长素浓度与其促进生长作用之间的关系，教师及时提出问题：为进一步探究NAA促进扶桑枝条生根的最适浓度，请根据下面提供的材料器具设计实验，写出方法步骤。（器材：生长旺盛的一年生扶桑枝条若干，蒸馏水，烧杯，萘乙酸（NAA）粉末、量筒等。）从而在预实验基础上进一步引导学生提出问题、作出假设，自主设计实验，体验探究实验的步骤，将课堂教学引入高潮。2.3模拟情境，利用模型丰富教学生物科学神秘深奥，所涉及的内容往往由于太过抽象、复杂，离学生实际生活太远而使学生难以理解。在教学中，教师可以借助实物模型、动植物标本、展示挂图或多媒体等手段，创设形象的模拟情境，让学生感同身受。如细胞知识对刚开始接触生物课程的高二学生而言，比较抽象，利用细胞的模型、挂图、多媒体视频等手段创设模拟情境，化繁为简，可以帮助学生理解记忆，介绍细胞膜、细胞质、细胞核时，同样可以利用模型、挂图等手段辅助教学；介绍DNA的分子结构特点时，利用DNA双螺旋结构模型，让学生亲自动手制作，加深印象；又如DNA控制蛋白质合成的过程，微观、抽象，学生难以理解，利用多媒体视频进行动画演示，则可以化抽象为具体，帮助学生理解掌握。创设模拟情境可以使学生获得丰富的感性材料，把抽象的知识具体化，加深对知识的印象并形成正确的概念。同时借助直观教具可以培养学生的观察能力和思维能力，并在观察和思维活动中逐步形成认真、科学、严谨的学习态度。结语：总之，教学情境的创设要对症下药，教师要结合教学内容、教学重难点进行情境创设。情境的利用要灵活多变，灵活应用，不能为了刻意追求新课程理念，盲目的使用。教师具备良好师德，在情境教学的实施中，关心、鼓励每一个学生，多与学生沟通交流，多肯定多表扬，让每一个学生都体会到生物的奥秘，学习的快乐。【生物反应器的时空多尺度复杂系统的理论框架构建生物反应器研究的误区■生物反应器研究中时空尺度模糊从宏观介观—徼观,缺乏系统认识缺乏多尺度的量化量没有生物物质作用过程的动态研究■没有复杂系统的分析解决思路模拟人构建生物反应器中各个空间尺度的结构确定不同过程时间尺度的转换与聚集程度整合生物反应器中不同尺度物质运动的规律确定跨尺度作用范围、剖析跨尺度过程生物过程时空多尺度复杂系统的建立试验校正模拟过程、几个小问题为什么大肠杆菌的核质在菌体细胞的中心?您认为基质分子是怎么进入菌体的?动态菌体内部的能量是如何分布的?您自身呢?发酵罐中搅拌桨产生的能量是如何扩散的?从原子核煩子·水分子→DNA分子→细胞漩涡一反应器的尺寸比例是多少?原子核中可以产生电子吗?n一张纸如何将射击过来的子弹反弹回去?物质的能量从何而来?四、时空多尺度观念的建立空间尺度(单位:米)4时间尺度(单位:秒已观训到的宇宙范围宇宙年龄太阳到冥王星的距离φ4原始人地球半径0443人的平均寿命16*104无线电中波波长36*核动力航空母舭3*103243太阳光到地球的传播时间小孩高度人的心脏跳动周期类细胞半径φ104质量作用时间茵线度109分子转动周期10原子核线度光穿越原子的时间1018普朗克长度1034普朗克时间10+34所认识的一些典型时空尺度生物反应器空间多尺度永平的分子尺度属于尺度范围,一般在10M以下细胞代属于微尺度范围,在10-104M之间程属