现代生物技术在污染物处理中的应用教学课件

现代生物技术在废水生物处理中的应用及其风险现代生物技术在污染物处理中的应用现代生物技术在废水生物处理中的应用及其风险、几个概念生物处理的范畴生物降解、生物转化、生物吸附、生物絮凝2所涉及到的现代生物技术遗传工程技术,现代酶工程,细胞工程,现代发酵工程二、生物降解的局限性(1)没有一种微生物可以降解所有的有机废物。污染物包含各种化学物质,一种微生物也许只能降解混合物的种成分,而且可能受到别的成分抑制(2)有些恶劣环境条件可以抑制微生物的降解活性或生长(3)许多非极性的化合物可能会吸附在土壤和沉淀物上,使生物难以降解。(4)微生物降解某些有机物效率较低可能的解决方案之一:现代生物技术(遗传操作技术)每个学生之间都存在着个性差异，他们的知识面有宽有窄，知识水平有高有低，学习能力有强有弱，同样的知识，不同的学生掌握的情况不同，有的学生掌握得又快又好，有的学生老师讲过很多次还不会，教师这时候应对学生提供恰当的帮助，帮助学生制定合适的学习目标和学习内容。分层教学以著名心理学家布卢姆的学习理论为依据，强调提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生提供适度的帮助和充分的时间，这样才能使几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标。根据布卢姆的学习理论特点，高中化学教师在化学教学课堂中应根据学生实际情况，面向全体学生，实施分层教学的学习方式，明确分层教学的基本环节，真正提高学生的化学成绩。1分层教学的四个基本环节1.1学生分层学生分层指教师在教学过程中按学生实际情况将学生分成高、中、低三个层次，这里的分层次不是指将学生分等级区别对待，而是在尊重个体差异的前提下让每个学生获得适合自己的知识和学习方法。教师将学习成绩好，理解能力强的定义为高层次学生，将学习成绩和学习能力一般的定义为中层次学生，将学习成绩差，对学习毫无兴趣的定义为低层次学生，并将这三个层次的学生按1：2：1的比例分成四人一组的学习小组，教师引导小组互帮互助，共同进步。1.2教学目标分层教学目标的制定需要根据知识与能力、过程与方法、情感态度和价值观这三个维度设计，不同层次的学生所要达到的教学目标也不同，教师在将学生分类后也要将教学目标分类，高层次学生教学目标高，低层次学生教学目标相对较低。1.3教学内容分层高中化学相对于初中较抽象，初中化学只是单纯的介绍某一元素及其化合物的性质，只需要学生了解该元素在生产和生活中的用途，而高中化学在初中化学的基础上还要研究各元素在性质上的相似性和递变性，知识点难以掌握和记忆。整个化学教材针对全体学生，没有明显的分层，因此，教师就需要根据学生实际情况将教材分层，举一反三，适可而止，让每一个学生在课堂上都有收获。1.4作业分层如果教师对学生都布置同一难度的作业，就可能会出现高层次学生“吃不饱”，低层次学生无从下手的情况，为避免这种情况发生，教师在布置作业时就要兼顾不同层次的学生，设计不同难度的作业。高层次学生难度大，中层次学生难度适中，低层次学生难度较小，让每个学生在写作业过程中能收获成功的喜悦，增强自信心。2化学教学中实施分层教学的基本过程2.1课前备课考虑分层教学备课是每个教师课前的必备环节，分层教学要求教师在备课时就应将教学目标和教学内容分层，仔细创设课堂情境，构思教学方法，合理安排每一节课的教学内容。教师在备课时需要制定适合各个层次学生的教学目标，在学习《化学反应进行的方向》这一章节时，教学目标如下：（1）够理解熵的概念与自发反应。（2）能初步利用ΔH、ΔS及ΔG来说明化学反应进行的方向。（3）通过联系生活及自然界的普遍变化规律来理解影响反应自发性的两个因素。高层次和中层次学生要求达到以上三个教学目标，低?哟窝?生要求较低，只需达到前两个即可。2.2上课运用分层教学教师的分层教学还应体现在课堂上，因为课堂是学生学习的关键环节，好的课堂能使学生的学习成绩获得很大的进步。在需要学生实验或探究的章节中，如《影响化学反应速率的因素》，教师将三个层次的学生按1：2：1的比例分成四人一组的学习小组，高层次学生扶持中、低层次学生共同探究实验，了解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，各层次学生互相帮助，共同进步。2.3课后练习体现分层教学教师在设计与批改课后练习时应体现分层教学，在这个环节中，教师要根据各层次学生的基础知识，思维逻辑能力等制定相应的课后练习。教师设计的课后练习应难易不一、梯度不一，并且要符合各层次学生的特点。在学习《化学平衡》这一章节中，教师要为低层次学生考虑，为了巩固他们的基础知识设计一些概念填空题：（1）正反应：_____，逆反应：_____。（2）可逆反应：_____下，既能向_____又能向_____方向进行。再如，化学平衡：在一定条件下的_____反应里，_____和_____相等，反应混合物中各组分的浓度_____的状态，称为化学平衡状态，简称化学平衡。它的建立与反应途径_____，从正反应或逆反应开始都可以建立化学平衡状态。化学平衡的前提：_____。2.4课外活动实现分层教学课外活动既独立于课堂教学，又与课堂教学紧密相关。在课外活动中，学生依旧是主体，教师要建立不同类型的化学兴趣小组，吸引不同层次的学生去参加，对高层次学生延伸拓展，低层次学生巩固基础知识，让学生在课外活动中也实现分层。分层教学坚持“以人为本”的理念，让优生吃饱，让差生跟上，是一种新颖的课堂教学模式，它面向全体学生，最大限度的开发学生的潜能，鼓励高层次学生继续进步，增强中层次和低层次学生的自信心，帮助他们不断取得进步。对学生进行分层教学，是使全体学生共同进步的一个有效措施，也是使因材施教落到实处的一种有效的方式，作为化学教师，在课堂教学中应善于运用分层教学的方式，帮助学生不断进步。农村中学的学生从小生活在农村，见识少、所学知识均为书本知识，对于生活中常见的一些现象所知不多，因此，许多学生认为所学知识对自己的将来起不了什么作用。另外，许多家长都是农民，不懂得知识的重要性、也不懂得怎样教育子女。甚至还有些家长教给子女的是：“学那么多干什么，会算账就行了。”针对这一系列阻碍学生学习的客观因素，教师有责任、有义务帮学生树立正确的学习观。教师应多与学生进行交流，了解他们的内心世界，应该把一些纯数学的问题转化为和他们生活有关的问题。例如购物打折问题、银行利息问题、缴税问题等，通过实例让学生发现数学知识存在于社会，存在于生活和生产、生活密切相关，从而使学生产生求知欲，把过去的“要我学”变为“我要学”，形成正确的学习观。一、耐心细致地疏导，增强学生的信心1、热爱学生，增加情感投入。进入中学后，科目增加、内容拓宽、知识深化，尤其是数学从具体发展到抽象、从文字发展到符号、由静态发展到动态……由于学生认知结构发生根本变化、加之中学数学是较为枯燥的一门学科，多数农村中学的学生不喜欢学习数学，觉得难，不感兴趣。在教学改革的今天、如何提高农村中学学生的数学成绩是大多数农村数学教师感到头疼的问题。我认为应该从学生的学习观、信心入手，培养他们良好的学习习惯，教给他们高效的学习方法。同时还要联系农村的客观情况，真正做到因材施教，从而提高农村中学生对数学的爱好，为他们今后的学习打下坚实的基础。大多数教师认为只要学生分数考得高就是不折不扣的优生。我在教学改革的影响下，逐渐改变了以往单一的以分数论优差的观念。虽然农村学校还没有形成一个较为完善、全面的评价体系，但在我的思想深处早就没有了“差生”这个词。因为我认为没有教不好的学生，只有不会教的老师。因此，我认为教师应该采取一些措施激发学生的学习兴趣。2、化枯燥为有趣，让学生在快乐中学习。在教学中教师首先应该热爱自己的学生，用爱心去感化他们，把师生间的距离拉近，让学生感到老师是他们的朋友。这一点很重要，因为中学生是正处于青春发育期，许多情感问题很容易影响到他们，若老师对他们不闻不问，或经常责骂他们、打击他们，就会使他们对老师抱有很大的成见，甚至讨厌老师。久而久之，学生就没有想上好这位老师的课的积极心态，学习爱好全无，导致成绩直线下降。学生认为数学抽象、枯燥，学起来无趣，这也会影响学生的学习爱好。教师在教学中应尽量将书本上的知识加以研究使之变为生动有趣的问题。如中心投影这一节，我们可以利用晚自习的时间让学生亲自到路灯下去做实验。这样，就把抽象而枯燥的知识运用到生活中，学生在自己动手实验中就会学会中心投影里的一些知识。二、注重培养学生学习数学的方法听课是教学中最为重要的一个环节。多数学生在“听”时不懂方法，学习效果也就不明显。怎样听好课呢？第一，教师要提醒学生在听课过程中必须专心，不要“身在教室心在外”；第二，抓重点，及时做好笔记。在上课时，老师都会强调某些问题即为本节重点，学生在听时，只是暂时地记住和理解。因此，教师要让学生及时将知识点记下来，以便于复习巩固；第三，预习中打记号的知识点。应“认真听，多提问”，保证做到听懂自己打记号的知识点；第四，积极回答老师上课的提，做到先思考后回答，不要不经思考乱回答；第五，认真完成课堂练习，将所学知识当堂巩固，发现自己在这一节中的不足之处时多想多问；第六，课后应及时巩固所学知识。其指导学生把握思维的方法为：（1）归纳、演绎。归纳就是将多个共同点的问题结合在一起，找到他们的共同点，从而得出结论的方法。演绎就是将归纳出的结论运用到解题中来的一种方法，如完全平方公式，是从一些例题中归纳出来的，当把它们运用到解决问题中来时，就是演绎。只要学生把握了这两种方法，并有效地结合起来，这样便能从特殊到一般再由一般解决特殊，使学生的思维得到了发展。（2）类比、联想。这是在初中阶段较为重要的思维方法。类比即为将多个事物进行比较，找出异同的思维方法。如“完全平方公式”和“平方差公式”的类比、可增强对两个公式的理解、并可使学生对公式的运用有进一步的帮助。联想即在思考某一事物时想到相关问题的思维方法。三、了解学生实际、创设适合他们的实际情境多数教师均有这样的感觉、多次强调的问题，学生总是记不住、殊不知他们在讲课的过程中所创设的背景有一些不切合学生实际。许多农村中学生没有见过很多先进的交通工具与生活用品等。因此，教师在创设教学背景时不要死板地套用课本，应了解学生的实际情况，针对学生的实际情况来创设情景。在等可能条件下的概率这一节，我们可以用一元硬币来玩游戏：抛掷一枚均匀的硬币两次，两次抛掷的结果都是正面朝上的概率有多大？这样，就把抽象而枯燥的知识转变到游戏上来，学生在游戏中就可以学会等可能条件下的概率。四、采用“低起点、多归纳、勤练习、快反馈”的课堂教学方法1、教会学生预习的方法。预习是学习各科的有效方法之一，但农村中学百分之九十以上的学生不会用这一方法进行学习。因此，教师有必要教给他们预习的方法。预习，也就是在上课前将所要学的内容提前阅读，达到熟悉内容、了解自己不懂的地方的一种方法。在此过程中，教师应教会他们“打记号”。如互逆命题这一内容不懂时就在这一地方打上自己的记号，以便于在上课时，认真听老师讲，从而真正理解这一内容。2、教会学生听课。有信心是学好数学的预备条件，单靠有信心，还是学不好数学的，假如学生没有产生一种自己学好了数学的切身感受和爱好，那么这种信心就不会持久，而且会造成更大的失败和自卑。因此教师在帮助学生树立起学习数学的自信心后，更重要的是要创造条件，使学生真正地感到自己是可以学好数学的。要做到这一点，教师就要立足于课堂教学的改革，实行“低起点、多归纳、勤练习、快反馈”的课堂教学方法，重点就是培养、发展学生的学习能力。（1）低起点。由于学生基础较差，因此教学的起点必须低。我们可以从学生已学过的、已掌握的、已了解的知识和例子作为起点，通过类比新旧知识的异同点进行教学。如“解不等式”可以与“解方程”类比、“分式”可以与“分数”类比、“相似形”可与“全等形”类比等进行类比教学。、几个概念生物处理的范畴生物降解、生物转化、生物吸附、生物絮凝2所涉及到的现代生物技术遗传工程技术,现代酶工程,细胞工程,现代发酵工程二、生物降解的局限性(1)没有一种微生物可以降解所有的有机废物。污染物包含各种化学物质,一种微生物也许只能降解混合物的种成分,而且可能受到别的成分抑制(2)有些恶劣环境条件可以抑制微生物的降解活性或生长(3)许多非极性的化合物可能会吸附在土壤和沉淀物上,使生物难以降解。(4)微生物降解某些有机物效率较低可能的解决方案之一:现代生物技术(遗传操作技术)、遗传操作技术在生物降解中的应用几个基本概念:基因;克隆;质粒;酶切连接;重组;转化;转录;转译;表达;启动子;操纵子ProduceplEinitextclonedpeme(8图1.基因工程示意图Structuiralgene转录,转译,表达,启动子,操纵子示意图表1.假单胞菌中和降解某些有害物质有关的质粒,及分子大小质拉名称降解化合物质拉大小(Kb)水杨酸盐SALSAI水杨酸盐甲苯甲苯24D54CAMXYIpC135氯苯甲酸3氨苯甲酸甲苯甲苯NAH萘69XYI-K甲苯甲苯1.质粒转移技术(DN重组技术)(1)在同时降解多种有机污染物中的应用CAM(降解樟脑)质粒通过接合作用转入带有OT(降解辛烷)质粒粒的一种菌株,这两种质粒是不相容的,不能在同细胞中共存。然而,当两种质粒之间发生重组时,产生的重组质粒不仅可以存在并且携带CAM和oCT的降解活性。NAH(降解萘)质粒通过接合作用转入带有XYL(降解二甲苯)质粒的菌株。NAH和XYL质粒是相容的,因此能在同一宿主细胞中共存。最后,CAM0CT融合质粒通过接合作用转入带有NAH和XYL质粒的菌株中。结果该菌株的后代在天然的石油上生长得比任何一种只带一种质粒或两种质粒的菌株好。CANOEM