时间：2023-12-05 09:56:50
油菜是世界四大主要油料作物之一，属十字花科芸薹属，包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来，油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命，把育种技术从宏观水平提高到微观水平，以植物组织(细胞)培养技术、重组dna技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。
1、植物组织培养
植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养，器官培养，分生组织培养，细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段，对植物改良有重要价值。
1．1单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术，其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体，无论花粉来源于纯合体还是杂合体，经加倍后即纯化，为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前，花药培养已在200多个植物种中获得成功，中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究，运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等，通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株，进而加倍，已成为常规育种的重要辅助技术。
1．2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性，拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交，可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交，还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育，杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上，远缘杂交均有成功的报道，我国也有不少成功的例子，如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。
1．3原生质体培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、的、有生活力的原生质团。这种细胞在适当的外界条件下，还可以形成细胞壁，进行有丝分裂，形成愈伤组织和诱发再生植株，因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、dna或细胞器的导入，以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。
体细胞杂交又称原生质体融合，是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合，而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此，杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然，由于自然的原因，由杂种细胞再生成的杂种植株内，染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化，因而大大增加了后代的变异。此外，由于人为的控制，也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化，例如体细胞杂交过程中有意识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核，得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞，通常把这种细胞称为胞质杂种。
关于原生质体融合技术，自carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来，到80年代中期报道有15个种内组合，38个种间组合，13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物，十字花科只有少数。据不完全统计，到90年代，通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个，种间62个，属间47个，并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试，如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。banneret等通过种间杂交将ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种，从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。heyn通过油菜雄性不育和raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交，将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中，pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株，这类种质具有一个显性恢复等位的基因，近年来，通过不断改良，萝卜胞质三系已接近生产和利用阶段。
1．4诱发与筛选遗传变异，转移创造抗逆、抗药、抗病性突变 因为组织培养改变了细胞分裂的正常周期，使异染色质dna复制更加延迟，从而使带有异染色质区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染色体畸变，诱发转座因子。因此，在组织培养条件下，无论有无诱变剂存在，都有较高的突变率，再生植株中存在着丰富的遗传变异。由于组织培养的环境条件可以严格地加以控制，我们就有可能模拟出各种自然灾害条件，如培养基中nacl的浓度、ph值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠剂等，组成各种特异性选择培养基，从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药性或抗病性细胞系或再生株，为作物改良提供宝贵的基因来源或种质资源。
2、植物基因工程技术
基因工程即重组dna技术，或分子克隆。是一种外科手术式的遗传操作。它不是通过一般传统的有性杂交方法，而是采取类似于工程建设的方法，按照预先设计的蓝图，借助于实验室的技术，将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去，使后者定向地获得新的遗传性状，成为新的类型。用重组dna技术实现对某一植物的改造，大体上要经过以下5个步骤：①从某种特定的生物中获取外源dna或目的基因; ②从原核生物中获取目的基因的载体并进行改造;③用限制性内切酶将载体切开，用连接酶把目的基因连接到载体上，获得dna重组体;④以欲改造的植株作受体，使重组dna进入受体细胞，即实现外源dna的转化; ⑤被转化的受体细胞再生完整植株，外源dna在受体内表达。
利用基因工程技术可以改良作物蛋白质成分，提高作物中必需的氨基酸含量，脂肪酸组成，培养抗病毒、抗虫及抗逆境植株，在当前农业生产中已经显示出巨大的经济效益。因此，倍受重视，已经成为研究人员多，投资大，进展快并极富活力的生物技术产业，并展示出在未来农业生产中的诱人前景，是我国"863"计划的重点项目。
近年来，油菜基因工程研究已蓬勃开展，据不完全统计，1985-1991年，十字花科基因工程研究共23篇，其中油菜占13篇。在加拿大，1992年全国转基因植物试验共205个，其中油菜164个。在这164个试验中，抗除草剂试验159个，抗病试验l个，改变蛋白质试验1个，提高含油量的试验l个。
2．1抗除草剂 将除草剂耐性引入农作物是增加对除草剂选择性及完全性的一条新途径。在油菜基因工程中，对抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突变基因的导入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一种非选择性的广谱除草剂，它是通过抑制epsp合成酶的活性而阻断芳香族氨基酸的合成，最终导致受试植物死亡。
目前已从e·coli分离出一个突变株，它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突变基因，将其引入到作物中，当使用草甘磷时，作物不受损害。由于草甘磷无毒，无残留，易分解，不污染环境，因此，人们对抗草甘磷的epsp合成酶基因的遗传操作十分重视。目前加拿大已有2个抗草甘磷的转基因油菜品系，多加1992一1994年加拿大油菜品种联合试验，这些品系在产量方面与当前品种相当，但品质和抗性加强。
2．2抗虫 培养抗虫植物是基因工程的一个重要应用领域，不仅对改良作物具有重要意义，同时对种子工业和农业化学也有不可低估的影响。在抗虫方面，主要是通过克隆编码。将苏云金芽孢杆菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也称杀虫晶体蛋白基因)转移到植物细胞中，从而获得抗虫的转基因植株。目前已将其转入到烟草、番茄、棉花中。在姜芸薹抗虫基因工程中，已将苏云金杆菌毒蛋白基因转入油菜、花椰菜、花茎甘蓝，结球甘蓝中。
利用一些蛋白酶抑制剂基因，也可获得抗虫植株。如英国已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因，将该基因转入植株，就产生抑制剂，能破坏虫体胰蛋白酶的活性。害虫食转基因植株后，便因消化不良而死亡。
2．3抗病性 病毒对植物的危害是农业生产上损失最大的病害之一，目前普遍采用的控制和避杀传毒昆虫、选育带有抗病基因的品种、生产脱毒苗以及接种病态的弱毒株系以达到交叉保护的作用等常规方法，均或多或少存在限制因素，导致效果欠佳或产生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下几种。
①病毒外壳蛋白基因的导入：即利用导入的外壳蛋白基因形成交叉保护，防止或减轻病毒危害，已经获得的抗病毒转基因蔬菜作物有番茄、马铃薯、辣椒等。美国于1986年获得了转化tmv外壳蛋白基因的番茄植株，在大田试验条件下，有tmv外壳蛋白的番茄接种tmv后只有5%的植株发病，产量不减，而对照植株发病率达99%，减产26%~35%。已经成功转化的病毒外壳蛋白基因还有马铃薯x病毒(pvx)、马铃薯y病毒(pvy)、黄瓜花叶病毒(cmv)和大豆花叶病毒(smv)等。
②病毒卫星rna的crna导入：1986年英国科学家把cmv的卫星rna转成cdna。再将它转进植物中去，第l次获得了抗cmv的工程植株。我国学者赵淑珍也获得了类似的转基因植株。
③病毒的反义rna：日本科学家1993年已将cmv反义rna基因导入到辣椒中并探索反义技术在抗病毒育种上的应用价值。其抗病机理就是将病毒的基因组反向结合在启动子上，转入植株，使转基因植株编码出反义基因的rna，当外源rna病毒侵入时，反义rna便与之形成互补，构成双链结构，从而阻止病毒复制，减轻病毒危害。
除上述3种方法外，还可以利用植物自己编码的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法进行抗病品种的育种。
2．4品质改良 据davies(1992)报道，在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义rna基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2%提高到40%，增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半。另据kuntzon等报道，由加州月桂树分离得到的月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因导入油菜中，使转基因油菜种子油中月桂酸(13碳饱和脂肪酸)含量高达50%。此外，据krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)报道，通过根瘤农杆苗导入拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白基因，使转基因油菜蛋白质总量成倍增加，甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高。这些事实都说明，提高基因工程改良种子中油脂和蛋白质组成是可能的。
2．5自交不亲和性的转变 自交不亲和性(si)有孢子体和配子体2个主要系统，孢子体不亲和系统是不亲和花粉管在柱头表面生长停滞，配子体不亲和系统是不亲和花粉长出花粉管，花粉管生长停滞一般发生在进入柱头之后。甘蓝(brassica oleracea)仅孢子体系统，其s一座位(s-locus)含有2个多态基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受体激酶(spk)基因，两者是分离的，相隔约200kb。srk基因中一个类似于slg的结构区域，一个假定的穿膜结构区域和一个激酶结构区域。
甘蓝型油菜(brassica napus)属于自交亲和性的植物，将其slg基因转入自交不亲和性的甘蓝(brassica oleracea)后，甘蓝即变成自交亲和株。这可能是甘蓝的slg基因在受到有益抑制，引起柱头发生变化造成。
2．6育性 决定植物育性的ta29基因及转基因杂种油菜已取得突破性进展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在烟草花器中发现的。这一基因转至油菜等作物中可以表达。据marlani c·等研究，外源的ta29核酸酶基因在绒毡层中专一表达时，致使绒毡层细胞败育，而绒毡层细胞主要是为花粉粒发育提高营养的，败育后导致花粉发育不正常而表现为雄性不育。为了达到育性的恢复，marlani c·又设计了用绒毡层专一启动子与ta29核酸抑制物基因构成融匣?虻既胫参铮?肷鲜龅既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株杂交，在f1代中，由于ta29核酸抑制物基因表达，抑制了ta29核酸酶的活性，从而恢复可育。
为了使基因工程雄性不育可保护下去，mariani c·又设计了将ta29核酸酶基因与bar基因(编码抗除草剂磷化黄酮的ppt乙酰转移酶)串联在一起的转化植物。这一转基因雄性不育植物当与正常油菜杂交时产生的后代即可用除草剂处理，选择性杀死可育株而保留不育株。现在比利时pgs公司(1993)已利用这一套材料生产杂种。
3、分子标记
分子标记(molecular marker)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的dna序列。经典的分子标记rflp(限制性片段长度多态性)至今仅l0多年的历史，但人们利用它已构建了数以百计的植物分子标记遗传连锁图。后来发展了基于pcr技术的各种分子标记，如ssr、rapd、scar、aflp等等。这些分子标记各有千秋，已有许多专文予以介绍。这里仅就分子标记在辅助作物育种中的功用概述之。
从本质上看，分子标记与构建经典细胞遗传连锁图的形态学标记和生化标记是一致的。所不同的是与后两者相比较，前者直接反映了dna序列上的变异，并在数量上具有无限性，因此在辅助作物育种上有更广泛的用途。
3．1作物品种资源的dna指纹分析 这种分析不仅将导致对遗传资源本质的评价、归类和利用，还将在品种的纯度测定和品种知识产权保护上发挥作用。
3．2标记重要基因 有些重要基因，如抗病基因检测不仅很费时，还受植物发育阶段的限制。利用与这些基因紧密连锁的分子标记，无疑有助于在育种过程中对特定基因型的选择。如果利用分子标记与目的基因之间的连做关系，构建出类似于细胞遗传图的分子标记遗传连锁图，那么分子标记还将有下述用途：
①辅助回交育种 回交育种中需要解决的问题之一是连锁累赘。利用分子标记可能检测到在目的基因两侧各发生了一次交换的个体，因而可以仅经过二、三次回交，便可达到常规回交育种中回交上10次也达不到的目的。
②全基因组选择 借助于饱和的分子标记连锁图，可以对各预选单株的整个基因组组成进行分析。在此基础上选择出不仅具有多个目标性状，且遗传基础最为理想的个体。
③杂种优势分析和预测 杂种优势来源于dna的杂合性，分子标记第一次提供了准确判断杂交组合dna杂合性的手段，从而也第一次有可能从dna水平预测杂种优势。利用分子标记，还可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度杂合的亲本，从而配制出超优势的f1组合。
重要的设想和反思，比如怎样将“高科技”转化为“高质的教学”。如何实施高期望值的教学以取得良好的成绩等，并对如何将现代教
育技术恰当地引入物理课程提出一些可行的建议。
关键字:物理教育;教育技术;物理教学;
21世纪，教育改革与发展面临着各种挑战。我国信息化步伐不断加快，国家不断加大对教育信息化基础设施的投人，提高教师信息技术的素养，用信息化促进教师专业化发展，实现教师对传统教学方法、学生学习方式的更新，有利于教师业务能力、学生素质的提高。我们要把现代教育技术科学地运用到教学实践之中，使现代教育技术与新课程的改革、新理念的融人、新方式的转变有机整合。
一、多媒体技术及其辅助物理教学的优势
多媒体技术是指可以和谐整合多种信息媒体的综合性电子技术，是支撑多媒体系统通过人机交互实现信息综合处理的硬件技术和软件技术的总和。多媒体系统能获取文字、符号、语言、图形、图像、动画、音频、视频等多媒信息，并能对这些媒体元素进行编辑重组、整合存储、传递展示等综合处理。它以多媒体技术为基础，可以实现信息媒体的优化整合，具有良好的人机交互界面，既能使信息获得最佳的展示效果，又能方便使用操作。
传统的“讲解——接受”教学模式形式单调、枯燥、容易造成学生的“听觉疲劳”，从而使他们丧失学习兴趣。运用电视录像、电影、计算机、多媒体、虚拟仿真等教育手段，创设生动逼真的自然情境以及与课程相关的有意义的问题，或者播放一些新颖别致、富有情趣的课件，营造一种轻松活泼的学习环境，视听结合、双管齐下地激和学生对学习内容的浓厚兴趣，能使学生形成快乐学习的良好心态，达到事半功倍的教育效果。现代教育技术提供的各种画面集声、光、形、色于一体，其形象逼真、立体感强，能将宏观的理论微观化，抽象的知识具体化、形象化，充分调动学生思维活动的积极性，解决思维发展的困惑。
现代教育技术教学，能把知识更多、更快地传授给学生，即节约了时间，也增大了知识容量。所以，现代教育技术为学生掌握和运用知识提供了有利条件，为学生加强实践环节的训练提供了方便，学生即能理解知识内涵，又可以看到生产实际操作过程，促进学生理论联系实际。
学生都有较强的好奇心和求知欲，应给予大力支持与鼓励，充分调动他们的主观能动性，引导学生质疑、调查、探究，使学生变主被动为主动。现代教育技术通过设计模拟实验仿真实验，让学生交互操作，配以老师的引导、调控，利用各种资源、平台创造作品，为学生提供许多发现问题、探究知识和表达观点的机会，从而使学生形成自主学习和独立思考的习惯。
二、教育技术在物理教学中应用存在诸多问题
人们对物理教学中使用现代教育技术的看法一直在发展变化，迄今也未停止，而且出现了两个极端。一方面，一些忠实倡导者深信这些现代化工具能改革学习方式，将学生从无需智慧的简单计算和枯燥乏味的重复练习中解放出来，将更多的时间和精力投人到创造性研究和逻辑的思考中。另一方面，一些竭力反对者则认为这些工具有百害而无一利。他们往往以那些在现代教育技术辅助下成长的学生能力下降，离开计算机的帮助就连简单的物理原理和模型也不懂，甚至不能在缺乏这些技术支持的环境中集中精力学习来证明自己的观点。不管我们对教育技术在物理教学中的应用是反对还是支持，它们都曾经是，而且在以后很长一段时间内必将仍是物理教育领域内争议的一个热点。
三、对教育技术的反思
那么我们应该怎样看待现代教育技术的影响呢？这并不能一概而定。现代教育技术本身不应也不能成为物理教学的核心问题，它毕竟仅仅是工具，不管它有多少优点，也只有在训练有素的使用者手里才能发挥起良好的作用。因此问题的关键在于我们怎么使用这些工具。正确使用现代教育技术，把高科技转化为高质量的教学，不是一件简单的事。因此我们应认识：
（一）正确认识——教育技术只是辅助教育的的工具
随着课件资源的日益丰富，课件的“拿来主义”大行其道。教师或全部照搬，或原件“组装”，或经过“革新改造”用于课堂。这些做法虽然可以减径教师备课的工作量，但即便再好的课件，也只能传达出课件制作者对教材的个性化理解，而不是原汁原味的意蕴。
（二）教师——是合理使用教育技术的关键
使现代教育技术在物理教育中得到正确的使用的关键在教师，因为大多数的教学时间里学生的学习是在教师的引领之下进行的。因此教师所掌握的关于教育技术工具的技能应该比他们期望学生要掌握的更多，教师不仅要知道更多的技术的用法，而且还要明白如何进行合理的使用设计能达到最佳的教学效率。只有这样，才能使技术工具成为改进学生学习方式，提高学习效率和获得更多学习成果的有力武器。
（三）适用性和选择性——教育技术的应用标准
我们使用教育技术，当然希望它对所有的学生都有帮助不过事实往往未必如此，因此我们也应特别注意使用教育技术的选择性，即我们应经常关注学生的特定需求，进而选择合适的教学方法与技术工具好的教学应能经常根据一个特定的班，甚至个别特定的学生的情况，从各种教学工具中选出最有效的一种。教育技术工具只不过给我们增加了几种选择而已，并非要我们抛去旧的方法来接受新东西。现代教育技术一般都是对一些情境而言恰当，对另一些情境则未必合适的。
（四）师生合作——教育技术的拓展功能
我们在使用技术工具的条件下能给学生提供的最重要的帮助事实上就是我们在其它任何情况下都可以提供的最重要的帮助：与他们合作。多数情况下，当他们进行学习时，不管有无现代教育技术的支持，我们都应与他们合作进行物理探究。我们的工作既不是告诉他们要干什么然后就袖手旁观或潇洒而去，也不是帮他们完成该他们做的工作，而应是作为他们的合作伙伴，与他们共同学习，共同探讨，同甘共苦，分担工作，分享成果，一起感受成功的喜悦。虽然现代教育技术并不能代替物理探究过程中我们的这种作用，但是它们有可能让我们更轩松的达到我们所要实现的目标。
如果合作是我们可以提供给学生的最重要帮助，那么我们能送给学生的最好的礼物就是在学习物理过程中热诚的与他们合作和对他们的成功感到新奇和给予赞扬。这样他们就会对物理学习充满渴望，努力去欣赏有趣的物理世界。无论何时，无论有无现代教育技术工具的辅助，这才是最高境界的物理教学。
参考文献：
[关键词] 信息； 信息技术； 教育发展； 革命性影响
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
[作者简介] 李运林，（1936—），男，广东省化州市人。教授，主要从事信息化教育、教育传播理论、协同教育理论与实践研究。E-mail：。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中说：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”本文将从教育、信息、信息技术的本质与联系出发，分析、解读这一重大课题。
一、教育与信息
（一）教育的含义
狭义的教育，主要指学校教育，是教育者根据一定的社会要求，有目的、有组织地对受教育者的身心施加影响，期望他们发生某种变化的活动。
广义的教育，不限于学校教育，泛指一切培养人的社会活动。美国《百科全书》中指出：“从最广泛的意义说来，教育就是个人获得知识或见解的过程，就是个人的观点或技艺得到提高的过程。”《中国大百科全书》的定义是：“凡是增进人们的知识和技能，影响人们的思想品德的活动，就是教育。”两个定义都有共同之处，就是教育是人们获得（增进）知识与技能的活动（过程）。本文谈的教育是指广义的教育。
（二）信息的含义
“信息”一词来自拉丁文“Information”，意思是指解析、陈述。随着社会科技发展，对信息的认识不断深入，有几个不同的认识领域。在日常生活中，信息是指消息、情况和知识。在信息论上，信息被定义为减少或消除一种情况不确定性的东西。在信息的本质上，也是本文关注与需要利用的，信息被定义为事物运动状态与规律的表征。
这一信息的本质定义，说明信息只是事物的表征，不是事物本身。信息与事物有关，但又独立于物质而存在，世界是由信息、物质与能量等三要素构成的，信息的本质定义揭示了世界的本质。同样，它也可能揭示教育的本质，教育是一种信息活动。
表征事物的信息是如何产生的呢？
信息是在事物的相互作用中产生的。某物与他物相互作用，在他物留下某物存在方式（运动状态与规律）的痕迹，这意味着他物带有某物的信息，某物是产生信息的源，称为信息源。他物是信息的载体，称为信息体。
同一信源物作用于不同的信息体，会留下不同的痕迹，这就导致信息有不同的呈现状态。
信息体通常可分为自然信息体、机器信息体和人类信息体等三大类，信源物作用于三大类信息体上，会产生四大类信息形态。
1.自然信息。信源物作用在自然物信息体上呈现出的痕迹。如气候变化作用于树木呈现的“年轮”这类痕迹难以呈现信源物存在方式的全部状态与特性。
2.机器信息。信源物作用于机器信息体上呈现出的痕迹。如电压表、电流表呈现出电压、电流的数量刻度；照相机、摄录像机呈现出信源物的静止图像与活动图像。可见机器信息显示出来的数量化符号和形状符号能更准确、更全面反映信源物的状态与属性。
3.人类感知信息。信源物被人类感知，在大脑留下信源物存在方式的痕迹。
4.人类思维信息。将感知信息在大脑中进行处理加工转换成人为的符号信息，也称为“人工信息”或“再生信息”，也就是人类获得关于事物的知识。
（三）教育与信息的关系
从上面两节关于教育与信息含义的阐述，不难看出教育与信息的联系。
信源物（事物运动状态与规律）被人类感知，形成感知信息，然后在大脑加工产生人类思维信息，使人类获得关于事物运动状态与规律的知识。这一过程，就是一种教育活动。人们还可以从信息体中去获得该事物的信息与知识。所以一个完整的用信息去阐述的教育定义可表述为：“教育是从事物和媒体（信息载体）中获取信息，经大脑思维加工成为人类的知识与能力的过程”，如图1所示。下面对这一过程的要素作一些分析。
1. 信息源
教育信息源包括真实的事物与媒体（事物信息的载体）两大类。
（1）事物。人类直接接触真实的事物，能获取事物最准确、最全面的信息；直接接触实际事物的实践，能训练人类的技能与能力；参与社会实践，能陶冶人们的思想品德。原始的、最早的教育就是利用实际事物手把手进行的，接触实际事物获取事物的知识，将陪伴人的一生，实现终身教育。由此可见，事物作为信息源的重要性。进入信息时代的今天，仍占有重要的地位。当前学校教育中的实践、实验、实习、见习、参观占教学计划很大比例。我们仍须十分重视校内外的实践基地建设，包括小工厂、小农坊、生物园等信息源园地的建设。
（2）媒体
媒体是事物信息的载体，它载有事物的信息，但不是事物本身。在我们身边能接触的事物是非常有限的，但媒体却可以承载任何事物的信息。我们还可以选择最合适的媒体去呈现事物的信息。媒体（含教师的语言媒体、印刷媒体、视听媒体与计算机媒体等）在教育活动中，是用得最多、也是最重要的信息源。
2. 信息获取
（1）感知器官获取信息。人类是通过自身的感官去感知事物和媒体的信息。人类有视觉、听觉、嗅觉、触觉和味觉等五大感官，有些信息是通过全部感官获取的。特瑞勒（D.E.Treichier）得出了如下研究结论：人们通过感官获取信息，视觉占83.0%，听觉占11.0%，嗅觉占3.5%，触觉占1.5%，味觉占1.0%。
（2）人们通过感官获取信息，还须具备一定的获取信息的能力，否则会视而不见，听而不闻，例如听老师讲课的语言能力、阅读课文的文字能力、上网的计算机能力等等，这些能力都是在教育活动中培养的。
3. 信息加工
人类感官获取的信息，通过神经系统送至大脑，在大脑记忆系统不同部位进行存储与加工，美国心理学家克拉兹基给出了一个信息加工系统的模型。人们常简化为图2所示的常用信息加工模型。
图2 常用的信息加工模型
近年来，许多教育学家、心理学家都纷纷采用信息加工原理去解析知识学习的过程。
知识学习的信息加工是在人的大脑中进行的，然而大脑的机理尚未被人们全面掌握。人工智能是模拟人脑赋予机器思维能力的科学，通过人工智能研究将会揭示大脑的机制和信息加工过程的本质。近年来，这一研究领域已获得许多重大成果，为运用信息的获取、加工去科学地阐释教育活动作出了重大贡献。
4.人类信息体
信息经大脑思维加工后，成为人类思维信息（转换为人的知识与能力），众多事物作用于人类产生的感知信息和思维信息形成了一种人类的信息体。
教育塑造了人类信息体，塑造了人类的信息知识结构，也塑造了人类的信息技术能力。
人类信息体是在家庭教育、学校教育和社会教育（含社会实践）中共同塑造的。人从出生开始就用自身感官去获取外界事物的信息，家长还有意识地带领他们去认识周围的事物，并用语言去表征这些事物的称谓。进了学校，有目的、有计划通过各门课程、各种活动去塑造有专业知识与能力的人类信息体。从学校走向社会之后，任职、经历与各种社会活动给他刻上了深深的信息烙印。总之，人的一生都在受教育，都在不断塑造自我的人类信息体。
综上所述，教育是一种从信息源获取信息、加工信息成为人类信息体（如图3所示）的信息活动过程。简而言之，教育就是一种信息活动。
二、教育与信息技术
（一）信息技术的含义
信息作为构成世界的要素之一，它的开发、利用与物质的开发、利用一样，需要有技术。“信息”是事物运动状态与规律的表征。首先被利用“表征”信息的技术是语言，随着社会进步、科技发展，被开发与利用的信息技术也越来越多。当前人们理解的信息技术含义是指信息的表征，获取、存储、传递、加工和利用的技术。
现代的信息技术是指“借助以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的手段，对声音的、图像的、文字的、数字的和各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、存贮、传播与使用的能动技术”。①
（二）信息技术的发展
在人类历史的进程中，随着社会发展、科技进步，信息技术也在不断发展，经历了五个发展阶段。
1. 语言的产生
语言是怎样产生的，无从考究。大多数语言学家主张是从劳动起源的，社会劳动需要协作，需要交流，因此产生了有声的语言。原始的语言是非常简单的，但有词汇、也有语法，能描述一个事物的状态，能表达某种需求。也就是说，语言是一种对事物运动状态与规律的表征，尽管原始语言对这种表征不是那么准确、全面，但毕竟已是事物的表征，是一种原始的最早的信息技术。
语言的出现帮助人们结成社会，组织生产，是改造客观世界的力量，同时也帮助人们脱离事物本身，利用语言的表征去传递信息，发展自己的思维能力。
2. 文字的创造
在语言诞生了几十万年之后，人们已发现语言不能存储，传递也受到时空限制，因此创造发明了文字。公元前四千年，已有古埃及的图画文字，公元前三千年左右，有苏马利亚人和巴比伦人的楔形文字。现在世界上的文字不下数百种，分为两大体系：以西方国家的拼音字体系和东亚国家的表意字体系。
文字是用来表述和记录自然语言的技术，使口语能脱离人变为书面语言而独立存在，能将信息永久贮存，并且传送到更远的地方，是人类历史文明的一大进步。
3. 印刷术的发明
中国于一千三百多年前的隋代已发明了雕版印刷术，公元1041年间，我国宋代的毕昇发明了活字印刷术，后来中国的印刷术传入欧洲，印刷术使历代积累的知识能以书本和报刊的形式长期贮存和广泛传播，大大提高了人类的科学文化水平。
4. 电信、广播和电视技术
19世纪末至20世纪初中期，有线电报（1832年）、有线电话（1876年）、电影（1885年）、无线电广播（1895年）、录音技术（1898年）、电视（1936年）、录像技术（1954年）的相继发明与应用，使信息能传得更快、更远，不但能传送语言、文字的信息，还能传送图像、活动图像的信息，促进了社会经济的发展，相继产生了几次工业革命。
5. 计算机与网络技术
计算机诞生于20世纪50年代，至今发展已经历了四代。第四代计算机采用了大规模集成电路和集图形、图像、声音、文字于一体的多媒体技术，应用了网络技术，实现了计算机之间的相互信息交流和资源共享。近年来，网络技术快速发展，在教育中得到广泛应用。
综上所述，信息技术发展经历了五个阶段，也有人称之为五次革命（见表1）。前三次，由语言到文字再到印刷术，相隔的时间都很长，它们被称为传统的信息技术。后两次，从电信到计算机网络，相隔时间很短，发展速度很快，甚至在交叉发展，同时相互补充使用。在教育领域，我们都将它们统称为现代信息技术，它们在教育上的运用被称为“现代教育技术”。
（三）教育与信息技术的关系
1. 教育要运用信息技术
从原始社会到进入信息社会的今天，教育都要运用信息技术，教育对信息技术的依赖性越来越强。现代信息技术在教育中的运用还产生了一门现代教育技术（电化教育或教育技术）的学科。
原始社会的教育，除了亲身实践获取事物信息，主要依靠语言传送信息去认知更多的事物。发明了文字和印刷术，教育能用文字贮存信息资源，能用书本去教更多的学生。
现代信息技术出现后，教育中最早最快运用这些技术，我国运用幻灯、电影、电视、计算机等技术于教育，统称为“电化教育”。美国称为视听教育、教育传播、教育技术。
原始社会到信息社会的教育都需要运用信息技术，信息技术是获取、传送、存贮、加工信息的技术。它是教育的主要技术，是教育的重要组成部分。
2. 教育要培养学生的信息技术能力
教育要培养学生的学科专业知识，要成为国家需要的某种专业人才。因此，要开设物理、化学、生物、电子、商业等专业，学生要获取相应的专业信息知识与能力。除此之外，教育还有一项更重要的目标，要培养学生的信息技术能力。
（1）语言能力。语言是一种最原始、最早使用的信息技术。用语言去表征事物，用语言传送信息进行交流，用语言组织劳动生产。至今，语言还是一种重要的传统信息技术。孩子出生后，父母就会教他们说话，用语言表达周围的事物与运动状态。人类的语言能力基本上是在家庭教育的环境中完成。要具备第二种以上的外语能力，当然还需在学校教育中培养。
（2）文字能力。很多古今中外的信息都贮存在书本中。最新的时事信息在报刊上，教育需培养学生的阅读能力，在学校教育中，用了很多课时开设语文课，主要目的是培养阅读能力。当然，还要让学生能用文字去传送信息，进行学术交流，思想、情感的交流，文字的阅读能力与写作能力是中小学教育的重要培养目标。
（3）现代信息技术能力。现在是信息社会，很多信息都用文字、声音、图像符号形式贮存在录音装备、录像装置和计算机网络的贮存器中。我们要学习与具备现代信息技术能力，才能从这些媒体中获取消息。所以，近年在大中小学都开设了信息技术课程，以培养学生的现代信息技术能力。甚至在教师、公务员队伍中也要进行信息技术能力的培训。因为过去在学校学习中没有学习与掌握这方面的知识与能力。
教育要培养学生的信息技术能力，从语言、文字到现代信息技术，在教育中占了很大的比重。因为有了信息技术能力，才能运用自如地自学，为终身学习打下基础。
3. 信息技术的发展促进了教育的改革
基于信息技术与教育的密切关系，信息技术的发展，每一次产生的信息技术革命都促进了教育的根本变革。（见表2）
三、信息技术对教育发展具有革命性影响
所谓革命性影响，不是指一般数量上的大小与速度上的快慢，而是指质上的变革，是一种颠覆性的行为。这些影响有直接的，也有间接的，下面从三个方面去分析。
（一）信息技术引起教育方式根本变革
信息技术经历了五次革命，每次革命都促进了社会文明发展，也导致了教育方式的根本变革。在语言技术阶段，教育只能由家长通过生产实践与语言去传送信息，使后代获得知识与技能，是一种家庭教育的方式。在文字技术阶段，后一代要从文字中获取信息。因此，要学习与掌握文字技术的能力，要认识字的意义，要学会写字。开始是写在竹简上、绵帛上，后来写在纸张上。由此，出现了专职的教师，教育离开了家庭，出现由专业教师去担任的专职教育方式。在印刷术阶段，出现了教科书，书本中储存有古今中外的大量信息，学生不仅可以从专职教师言行中获取信息，还可以从书本中去获取信息。因此，一个教师不再是单独教一个人，而是同时教很多人，出现了学校和学校的班级教育方式。在电信、广播、电视技术阶段，除教科书外出现了众多的视听教育媒体，如幻灯、投影、录音、录像、计算机课件等，这些媒体贮存除文字之外的声音、静止图像、活动图像信息，学习者的学习进入了一个多媒体教育的时代。在计算机、网络技术阶段，计算机已将文字、声音、图像融为一体，实现多媒体学习。网络技术的高速发展，使计算机大量存贮的信息能迅速传送与交流，实现网络远程教育方式。由上可见，信息技术会使教育发展产生根本变革，也就是产生革命性的影响。
（二）对教育信息化理论建设的影响
我国教育信息化正在火热进行中，深入研究信息与信息技术，将能促进教育信息化理论体系的建设。
1.研究信息与教育的联系，教育是学习者从事物与媒体中获取并加工信息成为知识与能力的活动。
2.研究信息的本质含义，使我们认识了世界的本质是由物质、能量和信息等三要素构成，同时也使我们认识到教育的本质是一种信息活动。这颠覆了传统认识中的教育本质是生产力、上层建筑等说法，使教育科学与实践进入科学化、现代化的时代。
3.教育是塑造人类信息体。按信息论的观点，人类是一种信息体，感知外部世界产生感知信息，也有经加工产生的思维信息。这些存贮在人体中的信息，又有两大类，一种是信息技术能力的信息，如学习语言、文字等；一种是学科专业知识能力的信息，如学习物理、化学等。教育就是通过有目的、有计划安排学习者参加各种活动，学习各类课程去感知与加工这两大类信息，塑造具有信息素养的人类信息体。
4.建立信息化教育新理论，促进教育信息化建设进程。
信息科学的信息论、系统论、控制论在教育中应用时产生信息科学教育理论，主要有信息教育理论、协同教育理论、网络教学设计理论。现代信息技术在教育中的应用，产生现代信息技术教育学（电化教育、教育技术）。信息科学教育理论与现代信息技术教育学融合，产生的信息化教育学科（如图4），是一门科学化、现代化的教育科学，是当前教育信息化建设的基本理论体系。
（三）对教育信息化实践的指导作用
1. 教育信息化环境建设
学校应建设充满信息、容易获取信息的环境。要建设智能化、数字化、多媒体化的校园网，协同教育的移动学习终端，能方便快捷从网上获取信息，能与教师、学长、同学相互沟通。与此同时，应尽量多建设校内外的生产与社会活动实践基地，使学生能从事物接触中获取最真实、最准确的事物信息，分离出操作技能。
2. 教育信息化媒体建设
教育的信息源主要来自两方面：一是实际的事物，二是教育媒体，所以教育信息化要非常重视媒体建设，特别是利用现代信息技术进行媒体的开发与应用。
3. 重视实践教学环节
信息论观点，直接接触事物的实践活动是获取信息的重要信息源，是培养品质与技能的重要手段。因此，信息化不能只重视计算机与网络，还得重视实践教学环节。
关键词：初中物理 现代教育技术 教学模式
一、引言
伴随着计算机技术和网络技术的飞速发展，各类知识的更新速度和频率也在不断的加快，各层次的教育教学和管理正面临着极大的挑战。传统式的教育教学模式远远不能满足现代当前教学的需要。
初中物理是一门以实验为基础并且实践性很强的一门基础学科[1]。无论就理论知识还是其针对实验知识而言，都比较繁杂。在日常教学过程中，如果仅单纯采用传统的“粉笔和黑板”教学方式，其教学效果不是很理想：学生在学习中对知识记忆不牢固，对问题的分析能力也得不到锻炼。久而久之，容易使学生在学习过程中失去兴趣和动力，以至于影响教学效果。在当前现代教育技术盛行的背景下，在初中物理教学过程中引入现代教育技术的手段，可以弥补传统教学过程中存在的不足，从而更好的提高教学的整体效果。
二、现代教育技术的特点
在各级教育教学过程中，引入现代教育技术已经成为现代教育教学改革发展的一个重要趋势。一般来说，现代教育技术具备了以下特点：
（一）教学模式的先进性
传统的教学手段，主要采用的“黑板+粉笔”的结合，利用这种教学手段，处理静态的文字信息基本上可以胜任，但是当要处理动态的图片、音频和视频等信息的时候，就显得力不从心了。如果借助现代教育技术的多媒体和网络技术来处理此类事件，那么将是一件很容易的事情[2]。
（二）教学模式的多样性
传统的教学模式基本上处理的静态的、平面的信息。在教学过程中，如果引入现代化教育技术，可以极大丰富教学手段和教学方式，如通过多媒体展示物体动态变化的过程，利用网络处理在线的信息，利用视频技术解决课堂教学时间上的不足。
（三）教学内容的丰富性
在教学过程中，可以利用多媒体技术、仿真技术和网络技术等来处理初中物理教学过程的应用，这样可以极大的丰富物理教学的内涵。通过这种方式，在课堂上，不仅可以传递静态的文字信息，而且还可以展示动态的图像、动画等信息。
三、现代教育技术在初中物理教学中的应用实践
（一） 现代教育技术与初中物理理论教学
1.丰富教学资源
传统的教学方式中，基本能处理的都是一些静态的文字信息等，借助于现在教育技术的多媒体技术，不仅可以动态的展示图片和文字信息，而且还可以展示音频和视频等信息，这样使得课堂的教学信息具有图文并茂，生动具体和简单直观的特点。在这种环境下，学生能够接触到更多的深层次信息和教学内容。
2.节省教学时间
将现代教育技术运用到课堂教学，可以减轻教学的教学工作量，而且可以方便教师在课堂上处理动态的事件。这样不仅可以将教师从繁杂的表格、图片和图像的绘制工作中解脱出来，而且也为学生节省了大量的宝贵课堂时间。
3.营造教学气氛
俗话说：兴趣是最好的老师。由于物理这门课程不仅具有很强的理论性，而且还有很强的实践性。因此，学生学起来有时感到枯燥无味。在教学过程中，如果任课教师仅利用传统的教学手段来组织教学，学生的兴趣和动力无法得到很好的提高。在网络技术发达的今天，如果能够利用现代教育技术，将现代教育技术和传统教学模式进行融合，利用网络技术、多媒体技术、仿真技术和虚拟技术等，不仅能丰富教学内容，打破教学限制，而且还能很好调动学生的学习兴趣和动力[3]。
（二）现代教育技术与初中物理实验教学
1.推动物理实验的教学
物理实验是物理教学的一个非常重要的环节。物理既是实物理学习的基础，又是物理教学的基本手段[4]。在物理教学过程中，通过实验来展示物理现象，对于推动物理教学发展，揭示物理研究本质，都要重要的作用。在现实的教学过程中，有的实验操作起来比较困难，或者有的实验操作时间要比较长，这样往往会使得实验无法实施。通过现代教育技术的模拟技术可以真实模拟实验的全过程，展示实验的结果，这样就可以很好的解决这个问题。
2.突破物理实验的限制
在诸多的物理实验过程中，有时由于受到各种条件的限制，使得一些实验操作在实践过程中无法真实的展现，这样对于教师和学生都是一种遗憾。如果我们借助于多媒体技术来模拟实验的过程，可以很好的解决这个问题。比如，在人教版的初中物理中有个显微镜和望远镜的实验，在展示凸透镜成像规律的过程中，由于会受到光线的作用影响的限制，在实际实验中，最终展示的效果不是很明显，这容易让学生对知识产生误会。如果利用多媒体技术来模拟展示实验的过程和结果，会起到很好的效果。使得实验的效果与课本中的理论相符合，从而让学生更好地掌握相应的知识。
四、结束语
总之，教师在物理教学活动过程中，要合理的将现代教育技术应用教学过程中去，在推进现代教育技术与初中物理教学的融合的进程中，要坚持两者并进。要到将现代教育技术与传统的教学模式进行融合，使之相互补充、互为促进。
参考文献：
[1]张友华.初中物理教学与信息技术整合的相关问题研究[J].教育与现代化，2011，（03）：11-12.
[2] 万江琴，万里勇. 现代教育技术与化学教学的整合研究[J].新课程.2012，（08）：158.
[3] 栾孟贺. 信息技术在初中物理教学中的实践应用[ D].四川：四川师范大学硕士论文.2012，05
[4]宁宇. 基于现代教育技术下的初中物理教学[J].现代阅读.2012，09：103.
关键词：现代教育技术；物理教学；教学设计
物理学是一门以实验为基础的学科，它涉及到生活的方方面面，包括人们的衣食住行，都无处不在地运用了物理知识。随着信息网络全球化格局的到来，教育的方法和手段多种多样，多媒体网络技术也变得越来越先进。如何将现代教育技术合理地融入到现代教学环境，教育教学中如何借助现代教育技术的优势提升学生的教育，这是值得我们思考和探究的重要课题。
一、现代教育技术的基本特点
现代教育技术[1]的定义是：以现代多媒体和网络技术为核心，通过对教与学的设计、整合、运用、总结，来实现教学的整体优化，提高教学质量[2]。教与学的设计包括教学系统设计、教学材料设计、教学模式设计、对学生学习特点分析等，它是优化教学课程的前提保障。结合现代教育技术的概念，总结出现代教育技术有以下几个基本特点：
1.实用的教学技术
现代教育技术的实用性不仅包含了许多教学的设计、方法以及管理课堂的手段，还为老师提供了丰富的教学案例，从而使老师收获有价值的课堂经验。
2.新颖的教学体验
在物理课堂上可以利用先进的多媒体呈现出丰富多彩的教学课件，传统课堂主要以简单的黑板、粉笔、直尺和书本为教学工具，教学体验十分有限。而现代教学工具多以多媒体为主，一个ppt课件就可以展现出各种丰富的图片、音频等。与传统课堂教学工具相比它给人丰富的视觉和听觉体验。
3.丰富的教学资源
现代教学技术不仅拥有丰富的教学方法，而且拥有丰富的教学资源。传统封闭式的教学不再适应现代信息教育的步伐，网络教学使老师和学生之间的交流变得更加方便。
4.有效地利用时间
在课堂上利用多媒体和网络资源可以有效地节省和利用时间，老师可以合理安排更多的课堂时间，学生也可以拥有更多属于自己的自习时间，使学习变得更加有效率，为老师备课也极大地提供了方便[3]。
二、现代教育技术对课堂教学的影响
现代教育技术不仅优化了教学条件、提高了教学水平、开阔了教学思维和提供了丰富的教学设计经验，还给现代教育事业的发展提供了明确的方向，让中国教育走在世界的前沿，让广大中国人民得到更好的教育，过上更有质量的生活。
1.现代教育技术对课堂教学手段的影响
随着现代教育多媒体网络技术[4]的普及和多功能化，老师与学生之间以及学生和学生之间的学习和交流变得不再单一，课堂的教学内容不再枯燥乏味。有趣的物理现象可以通过视频动画形象地展现出来，而且教学方式灵活有趣，给学生更多的自由学习时间。相对于传统教学，现代教育技术充分发挥学生的主观能动性，并成功实现从“以教师为主导的传统教学模式”到“以学生为主导的新教学模式”的转变。
2.现代教育技术对课堂教学内容的影响
学与教的过程是一个极其复杂的过程，教学内容的形式不可能用一种理论来全面描述或者解释。在现代教育技术的创新实践中，应根据实际条件应用不同的教学内容，在教学内容的基础上改变其形式，使学生更加容易接受。结合现代教育的优势，利用网络资源的丰富性，将教学内容的形式变得形象化和具体化，教师在传授教学内容的同时还要注重学生的解读能力和吸收能力。结合实际情况，教师适当调整知识框架，由浅入深，使学生更加易懂易学，从而提高学生的学习兴趣和学习效率。
3.现代教育技术对课堂教学方法的影响
教学方法是教学课堂中传授知识的重要环节。现代教育技术不仅要重点关注学生，而且需严格要求教师能够掌握现代教育技术的教学方法以及相应的教学媒体，全方面有效提高教学质量。因此，将现代教育技术运用到教学手段中是时代的需求，是中国教育事业向前发展的不竭动力。
三、结语
本文研究现代教育技术在物理教学中的运用，介绍现代教育技术的基本特点，分析和探究现代教育技术对物理教学模式的优化以及对教学方法、教学内容、教学手段的具体影响。科学合理地运用现代教育技术，把握教育改革方向，最终有效提高教学质量。
作者:胡华敏 梁佳 邓艳 曹广涛 单位:吉首大学物理与机电工程学院
参考文献：
[1]张剑平.现代教育技术[M].北京:高等教育出版社,2013:86-124.
[2]乔际平.物理学科教育学[M].北京:首都师范大学出版社,1999:16-22.
1农民文化素质与农业技术推广
生产力诸要素中，人和物要素的内在积累和不断发展互为条件、相互促进和相互制约。如果物的要素发生了变化，必然要求人的要素也相应变化，只有人和物的有机结合，才能在生产中形成有效的物质力量。否则就无法合理地解决诸要素在结合上出现的种种矛盾或难以发挥应有的技术效果。
农业技术推广可以向农民提供生产所需的先进物资装备和技术手段，但农民有效掌握并应用这些新成果的必要条件是必需具备相应的文化水平。传统农业技术推广更多地强调推广的组织结构、运行模式、与农村经济结构的相互制约以及推广人员的素质等，这些要素对推广的作用固然是很大，但是农民作为农业技术推广的接受者，向来都是被动地接纳来自各方面的信息。反思农业推广过程，为了使推广的新技术能够更好地促进农业生产，需要农民对新技术充分认可、掌握，并与当地自然、社会等各种条件相结合，创造性地应用新技术。因此，实现这一目标的关键是农民自身素质的提高，尤其是科技文化素质[1]。而推广模式、推广员素质和水平等都是实现这一目标的“助推剂”，没有农民思想深处认同和行动的趋向，推广是不可能成功的。因此，对推广起决定作用的是农民，农民对新技术的学习和把握程度决定其运用科技的能力。农民文化素质在很大程度上决定了农民的科技素质和经营管理素质，决定了农民学习和应用科技的能力，直接影响农民对科学技术的态度和农业现代化水平。农业现代化不仅表现在农业生产的物质装备和技术手段上，也体现在农民所掌握的农艺流程和生产理念中，且后者更为重要。实现农业现代化，农业科学技术要成为重要的生产力要素，农民是农业科技成为生产力的物质载体。大力提高农民科技文化素质，不仅是农业技术推广的关键，也是农业现代化的需要。
2农村教育与农业技术推广
农业技术推广以农民为对象，以教育、培训、传播信息、咨询服务为主要手段，根据农村发展需要，向农民传播知识、技术和信息，改变农民的态度与行为，提高农民的素质和团体发展能力，改善农民生产和生活条件，从而促进农村经济和社会的全面发展[2-3]。作为一种社会活动，农业技术推广是多种内容和多种形式相结合的农村社会性教育。农业技术推广在目标和内容上都充分强调农民素质的提高，突出其教育属性。尽管狭义的农业技术推广内容是实物性或技术性的，但其本质是面向农民的一种社会性农业职业教育，同时伴随知识的传播，与其他形式的教育一样，其直接功能是提高受教育者的素质。因此，狭义的农业技术推广的教育性也是客观存在的。如果脱离了教育与沟通，没有对新事物的原理、作用和使用方法进行传授，实物性农业技术推广便演化为一种商品交易，接受者对新事物不能有很好的认同与把握，也不可能取得良好的应用效果。从实践经验来看，只有充分重视推广的教育属性，才能真正达到改变农民思想与行为、促进生产的良好作用。而忽视对农民的教育，只是向农民卖种子、苗木、农药、化肥或者生产技术，即便打着技术推广的旗号，其本质却仍是以获利为目标的商业行为，背离了农业技术推广的目标。因此，教育程度是实物性农业技术推广与商品交易的根本区别。
农业技术推广的内容是生产实践中某一特定问题的革新技术和信息，是一种片段式、局部的农村教育。而农村教育内容包含了农民生产、生活等诸方面的知识，是一种广谱、全息式的推广。科技工作者不仅要重视“片段式”的推广教育，更应该重视“广谱式”的文化教育。文化教育是技术推广的基础，技术推广是文化教育的目标。随着农业生产由增产型向增收型转变，推广活动也正由单纯的传授农业技术向与农民有关的生产、经营、销售、决策、信息甚至家政、理财等诸方面拓展；由单纯的技术服务向咨询服务和决策指导拓展。新形势下，应将推广与教育有机结合起来，不但进行技术性项目的推广，以提高农民科技素质，而且进行长期的基础文化教育，以提高农民的文化素质。只有将科技推广与文化教育同时并举，才能切实提高农民科技文化素质，加快我国农业的现代化进程。
3农民教育与农业技术推广
农业技术推广是农业生产经验和知识技能总结积累、传播扩散、继承发扬的过程。在科技日新月异的时代，农业推广又是科研成果向现实生产力转化的过程[4]。随着农村社会和农业生产的发展与进步，对农业技术推广的需求反而更加强烈，其根本原因在于科学研究的超前性与生产方式的滞后性，在于农业科研人员与农民之间越来越悬殊的知识文化落差。如果生产方式与科学研究同步，研究成果就无需推广便可以应用于生产；如果农民的文化水平与科学研究水平基本相当，或者农民参与了科学研究，那么研究成果也可以直接得到很好的应用[5]。在农业现代化程度比较高的国家，科研与生产的文化落差相对较小，推广也较容易。
科技工作者通常会重视工作的过程，但更应该注重工作的结果。农业技术推广的最终目标是通过教育来提高农民文化素质和农业科技含量。作为提高农民科技文化素质的一种途径，农业技术推广自身的兴衰固然重要，但更重要的是农民素质与农业科技含量的切实提高，如果农民平均文化水平能达到大专以上，那么农业技术推广工作便不再步履维艰。因此，要真正提高农业现代化水平，走科学兴农之路，提高农民文化素质是根本。如果只强调推广形式与手段，而忽视农民的作用，则难以提高农业技术推广效果。事实上，提高农民文化素质的途径较多，农业技术推广也不是只有通过现有专业化网络体系才能实现，所有能够提高农民素质的活动都可以认为是农业技术推广的有效途径。面对我国农村教育和农民文化水平落后的现状，科技工作者应该借鉴美国、日本等国家的成功经验，让我国各地各级农业院校、科研部门同现有国家推广体系和其他相关社会组织共同肩负起农业技术推广重任，大力发展农民职业教育，提高农民科技文化素质，缩小我国农业科研与农业生产之间的“剪刀差”。只有加强国内外各相关部门的合作与交流，才能真正改变我国农业、农村和农民的落后面貌，并使之走向现代化、走向世界、走向未来[6-7]。
摘要：高通量测序技术通过几个间段的发展已经能够产生海量的基因组序列。与此同时，高通量测序技术本身也深刻地改变着作物育种的策略和途径：分子标记的辅助选择将极大地提高育种的选择效率；基于重测序技术的单倍型分析能够快速准确地研究种质资源；对没作物进行从头测序，提供大量的序列信息用于育种实践。
关键词：高通量测序技术；作物育种；分子标记辅助选择；重测序；单倍型分析
中图分类号：S18文献标识码：A文章编号：1671—1580（2013）07—0151—02
作物育种学是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。在21世纪，随着高通量测序技术的成熟与市场化，基因组学快速发展，而这种快速发展注定将成为作物育种学新的发展的推动力。
高通量测序技术推动的分子生物学和基因组学的发展将有利于育种家们更好地了解和掌握作物的遗传变异规律；更好地挖掘、研究和整理各种种质资源；改变育种途径和策略，极大地提高育种的效率和产出。本文将围绕高通量测序技术的发展，作物基因组的高通量测序和这种高通量测序及其产生的海量基因组序列在作物育种中的运用及前景展开论述。
一、高通量测序技术的发展
DNA分子测序技术的发展经历了三个大的发展间段：分别是最初的Snager双脱氧核苷酸测序法，第二代高通量实时荧光测序法和第三代单分子实时测序法。
1.第一代测序技术的发展
1977年，来自英国的科学家Sanger及其同事率先在DNA测序技术上取得了突破性进展，开发了具有实用价值的双脱氧核苷酸DNA测序技术。通过几十年的逐步改进，基于Sanger测序方法的第一代测序技术的读长可以超过1000bp，原始数据的准确率可以高达99.999%，测定每千碱基序列的成本是0.5 美元，每天的数据通量可以达到600000碱基。
2.第二代DNA测序技术
第二代测序技术都采用了大规模矩阵结构的微阵列分析技术——阵列上的DNA样本可以被同时并行分析。现在成熟第二代测序技术主要有罗氏的454测序系统，Illumina公司的Solexa系统和ABI公司的SOLiD测序系统。罗氏公司的454 GS高通量测序技术不需要进行电泳，具有分析结果快速、准确、灵敏度高和自动化的特点，而且读长可以达到1Kb以上。Illumina公司推出的Solexa 遗传分析仪是合成技术的进一步发展与延伸，该技术借助高密度的DNA单分子阵列， 使得测序成本和效率均有了较大改善。与454相比， Solexa拥有更高的通量， 更低的成本。
3.第三代测序技术
Pacific biosciences 公司发明的SMRTtm（single molecular real-timesequence）单分子实时DNA测序系列测序仪，第一次使得实时观测DNA的合成过程成为可能，开创了第三代测序技术的先河。与其他第二代测序技术的最大区别在于序列的读长更长，可以达到几个Kb甚至上百Kb，测序速度更快（每个read在1分钟内能完成1～3个碱基的测序）。
二、高通量测序技术在现代育种中的运用
随着现代育种学的发展，检测和利用作物之间的遗传差异早已成为了作物育种的一个组成部分。而高通量测序技术产生的大量作物基因组序列是检测和利用作物之间遗传差异的物质基础。
1.基因组变异的检测和分子标记的开发可用以MAS
发现并且利用作物间DNA水平的分子变异对于作物遗传育种来说是及其重要的，这种遗传变异可以由各种各样的标记检测出来。由于高通量测序技术产生的大量作物基因组信息和重测序信息，分子标记的数量可以是无限大的。而且随着芯片技术的发展，SNP标记由于其数量巨大，几乎分布于全基因组的每一个角落和它的基于芯片的高通量分析手段，已经在现代MAS中占有重要的地位。
2.对农艺形状良好的品系进行重测序
对于一些已经测序的物种或者作物来说，它们的某些品系或者性状优良作图亲本可能富含育种家们希望得到的优良性状或者种质资源。通过对这些材料重测序的基因组序列的比对分析，育种家们可以鉴定不同品系之间的全基因组范围内的变异，为后续的育种选择工作提供参考依据。Lai等人参考B73的基因组序列利用高通量测序技术对6个农艺性状优良的玉米自交系（Zheng58， ZD958， ND108，5003， 478 和Mo17）进行重测序。本次重测序共鉴定了1，272，134个SNPs，他们还鉴定了30，178个插入缺失突变，其中571个分布在基因编码区；经过生物信息学分析有超过3000个突变能够导致玉米基因地功能发生重大改变。这些重测序的信息可以极大地帮助育种家了解这几个优良玉米自交系之间的遗传规律和基因资源之间的互补关系，并且能帮助他们制定合理高效的育种策略和杂交组合。
3.对一些没有测序的作物进行从头测序
高通量测序技术同样可以用来对没有参考序列作物进行从头测序。现阶段很多序列信息可以应用到作物的高通量测序中来：a.一些模式作物或者和待测序作物亲缘关系较近的基因组或者转录组信息；b.利用罗氏454测序平台，先对感兴趣的作物的转录组进行测序。利用高通量测序技术可以很快覆盖作物基因组20几倍的短片序列，再利用上述两种序列为参考，可以确保较完整地将作物的基因组序列组装起来，从而完成基因组测序。在完成了作物的基因组从头测序后，育种家感兴趣的相关品系可以被用来重测序，由此产生大量的SNP标记可以用来后续的基因定位和MAS。
三、总结与展望
综上所述，高通量测序技术所开发的大量的基因组资源，包括各种基因组序列、转录组序列、分子标记、遗传图谱和物理图谱在作物遗传育种中有非常重要的应用，可以极大地推动这些作物的遗传育种工作。因此高通量测序技术能够让科学家对作物的基因组进行充分的研究，克隆并研究控制重要农艺性状的基因，掌握农艺性状的遗传规律，进而促进育种选择工作的开展，为作物遗传育种服务。
[参考文献]
[1]张天真等.作物育种学总论[M].北京：中国农业出版社，2003.
[2]Shendure J. Advanced sequencing technologies： methods and goals[J]. Nat Rev Genet，2004（05）.
[3]Sanger F. A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase[J]. J Mol Biol，1975（94）.
[4]Rajeev K.Next-generation sequencing technologies and their implications for crop genetics and breeding[J].Trends Biotechnol，2009（27）.
[5]Carl W. The challenges of sequencing by synthesis[J].Nat Biotechnol， 2009（27）.
[6]Gerardo T. A new class of cleavable fluorescent nucleotides： synthesis and optimization as reversible terminators for DNA sequencing by synthesis[J]. Nucleic Acids Res，2008（36）.
[7]Harris T. Single-molecule DNA sequencing of a viral genome[J].Science，2008（320）.
[8]Varshney RK. Genetic molecular markers in plants： development and applications. In Genomic Assisted Crop Improvement： Genomics Approaches and Platforms （Varshney， R.K. and Tuberosa， R， eds）， 2007， pp： 13-30， Springer.
关键词：生物技术；林业；应用；影响
中图分类号：Q933 文献标识码：A
前言
经济的快速发展对世界环境提出了巨大的挑战：自然灾害频发，空气污染指数高，最严重的是世界森林面积及多样性在不断减少，远远达不到人们的需求。而且林业具有的生态、社会及经济3大效益优势使人们不得忽视此种问题。因此，本文提出在林业中应用和正在发展的生物技术，在当今世界现代生物技术已被世界各国视为一种高新技术。进入21世纪后，生物技术与信息技术成为领先技术，有人因此把21世纪称为“生命科学的世纪”。生物技术既是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力。因此，了解并学好生物技术不仅是必要的，而且必须追随其时展变化。
1 现代生物技术在林业中的应用
现代生物技术，亦称生物工程。它是在分子生物学基础上，建立创建新的生物类型或新生物机能，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑，结合化学、化工、计算机、微电子等学科，从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。现代生物技术按照人们的意愿和需要创造全新的生物类型和生物机能，换句话说，可以改造现有的生物类型和生物机能，包括改造人类自身，从而造福于人类。现代生物技术生物工程，是人类在建立实用生物技术中从必然王国走向自由王国、从等待大自然的恩赐转向主动向大自然索取的质的飞跃，在林业应用中具有广阔的领域。
1.1 营养繁殖技术
全国造林绿化工作的大力开展增加了我国林业对苗木数量的需求，因此培育出造林成活率高、幼树初期生长快的优质苗木具有迫切需求性。营养繁殖苗能够保持其母株的优良遗传，获取最大遗传增益，可以提前开花结实，缩短培育周期，它可以广泛应用于林业育苗的生产实践。营养繁殖作为植物繁殖方式的一种，不通过有性途径，而是利用营养器官如叶、茎、花等繁殖后代。植物体的一部分在脱离植物体后，仍然能够存活并且长成一株维持其母本原有性状的植物，如落地生根、马铃薯的块茎、竹子的根状茎等。此外，还存在着人工营养繁殖，如压条、扦插、嫁接、组培等。在生产实践中，无法用种子繁殖的植物，或者用种子很难繁殖的植物，都可以通过营养繁殖实现。体细胞胚胎发生、组培快繁和工厂化生产、生物反应器大规模培养及离体筛选技术是营养繁殖的主要方式：
1.1.1 体细胞胚胎发生
体细胞胚胎发生可以看作克隆繁殖，它已经有效的促进了多种具有经济价值树种的大规模繁殖，植物人工种子与基因工程、脱病技术等相结合方面，具有广阔前景。
1.1.2 组培快繁和工厂化生产
组培快繁和工厂化生产是目前在林业中应用最广泛、最成熟的现代生物技术。其繁殖方式主要有器官发生与腋芽增殖。我国林木的组培快繁研究已走出实验室，如华南华北地区林木组培苗工厂，可做出了年产杨树150万株的绩效。
1.1.3 生物反应器大规模培养
生物反应器大规模培养则是把体细胞胚在生物反应器的液体培养，这样可以实现快速且大规模的生产体细胞胚，大大满足造林要求。这种技术已用于田间试验[1]。
1.1.4 离体筛选技术
离体筛选技术则是指在繁殖早期进行特定性状筛选，这样在克隆衍生时，能稳定遗传优质基因。离体筛选技术在林业中的可以起到筛选遗传改良植株的作用，大大提高了树木的质量。
1.2 基因工程
在林业生物技术中，营养繁殖基本上是利用现有的遗传资源，加以快速繁殖利用。而基因工程则是基于这些技术发展起来的各种将外源基因导入林木细胞的遗传转化技术，为林木创造出新的遗传变异和育种资源。基因工程打破了物种之间的界限屏障，可以根据人们的意愿和目的去改造生物遗传特性，从而创造出地球上尚不存在的新生命物种。这种前卫的技术因直接作用在遗传物质核酸上，所以创造新生物类型的速度大大加快，对人类自身的进化过程也不可避免的产生影响。此外，基因工程使林木育种真正深入到生物技术育种的层面，它是21世纪林业产业中名副其实的中坚力量。基因工程在林业上的应用主要有抗病基因工程、抗虫基因工程以及木材品质改良基因工程。抗病基因工程根据树木感染病毒、细菌及真菌的不同采取相应的策略。抗林木病毒性病害的基因还没有得到成熟的研究克隆，而抗真菌性和细菌性的基因研究得到一定进展。它主要采取解毒活性基因和T4溶菌酶基因等方法。抗虫基因工程则是表达产生的毒素能引起部分昆虫的神经中毒及其他生理作用，致使害虫死亡。中国科学院、中国林科院等单位，先后研究了转抗虫基因的黑杨、毛白杨及美洲黑杨等无性系树种，并进入田间试验。结果显示，杨树转基因无性系可以产生明显的抗虫效果，对解决杨树人工林的大面积虫害具有重要意义[2]。木材品质改良基因工程主要通过对控制木材纹理、木材比重及木质素合成的基因进行分离克隆。经常利用不同物种已定性的基因，使其在新的遗传背景产生新性状[3]。
2 现代生物技术对林业产生的影响
现代生物技术始于21世纪70年代，目前已成为高技术群体中一道亮丽的风景。它为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题开辟了新途径，其在生产上大规模的应用，带来了巨大的经济效益、环境效益和社会效益。在林木的大量繁殖、品种改良、实现林木集约化培育等方面，发挥了举足轻重的作用。生物技术与人们生活密不可分，它提高了生活质量，为人类创造了福音。如全面提高了林业建设质量，拓展了林业产业的广度和深度；对林区林上下动植物等多种资源综合利用，提高了林业自然资源利用率；为林业增长方式由粗放向集约的转变，提供了新手段，提高了林地生产力，同时增强了作物抗虫害、抗病毒的能力；打破了物种界限，不断培植新物种，越来越多的有利于人类健康的食品源源不断的被生产出来。此技术应用潜力广泛，影响发展深远。
3 结语
林业发达是国家富足、民族繁荣的重要标志，我国在促进林业持续发展上仍然任重道远。这就要求必须在科学认识基础上，要吸收当代生物技术的新成果，从而迎接世纪新挑战。
参考文献
[1] Clive James.2011年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势[J].中国生物工程杂志，2012（01）：23-25.
关键词：现代教育技术 作用 原则 注意事项
中图分类号：G622 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）20-00-02
现代教育技术是指在教学过程中应用各种现代教育技术设备、技术作为教学手段的教学方式。运用现代教育理论和技术，通过对教学过程和资源的设计、开发、应用、管理和评价，以实现教学现代化的理论与实践。它是以现代教育媒体和相应的教材进行的教学活动。目前，现代教育技术在较先进的地区已受到各校的重视，并开展了大规模的教研活动，这是教学发展的一个趋势，也是实施素质教育的重要举措。因此，我们对于在小学数学教学中运用现代教育技术要有明确的认识。
1 现代教育技术对课堂教学的几个作用
1.1 激发学生的学习兴趣，培养学生的认知能力
教学中使用的电子白板、班班通多媒体、投影机、录音机等现代教学媒体，可以直观、形象地把教学内容有声有色地表露出来。具有化静为动、化无形为有形、化无声为有声的特殊作用，使教学内容更形象、更生动，让人有亲临其境的感觉，能充分唤起学生的情感共鸣，有效地激发了学生的学习兴趣，诱发了学生强烈的学习动机，调动了学生的学习积极性。它们再现了客观事物的形象，将不易观察的事物和复杂抽象的内容直观而有层次地展现在学生的面前，使教学内容具有新颖性、趣味性、多样化。这样就活跃了学生的思维、活跃了课堂气氛，有助于集中学生的注意力，激发其学习动机，提高学生学习的积极性，可使学生在十分愉悦的心境中接受知识、发展智力，培养学生的认知能力。
1.2 突破重难点，帮助学生认识事物本质、发现规律
重、难点是否突破是一节课能否成功的关键。教师除了准确的点拨之外，恰当地运用现代教育技术，可有效地在这方面获得突破。现代教育技术提供的感性材料可突破时间、空间的限制，深入客观事物现象的内部过程。让学生能看见、看清本来用肉眼看不见或看不清的东西，从而使学生能够了解什么是现象，什么是本质，懂得看问题应透过现象看本质，提高他们的分析能力、理解能力，全面、客观地理解一切事物，正确地处理一切问题。现代教育技术还可以帮助学生从具体形象中提出事物的共同属性，从而培养学生抽象概括的能力，使其树立辩证唯物主义的运动观、发展观、变化观，让其明确必须用发展、变化的观点去分析、对待一切事物，达到培养学生的应变能力。
1.3 及时反馈信息，提高教学效率
（1）利用现代教育技术可以在课堂中及时反馈信息。利用现代教育技术在教学过程中可利用实物投影仪、录像等手段对全班或部分学生练习情况进行投影，能全面、及时、高容量地反馈学生学习的信息，也可以把学生出现的典型问题进行展示纠正。这些方式方法都能够方便、快捷、形象、准确地反映学生的学习情况；加强了教师对教学过程的控制能力和教与学的针对性。
（2）利用现代教育技术可重现教学内容。帮助学生在反复练习、仿效的基础上，形成实际运用知识的技能，提高其识记的成效，培养其辨别是非的能力，从而自觉地接受知识、掌握知识、巩固知识、正确地运用知识，并触类旁通、举一反三，达到提高学业成绩、提高教学效率的目的。
（3）利用现代教育技术可以增加练习的密度、加强练习题的新颖性、趣味性和练习的深度，达到充分巩固教学内容的目的，在有限的课堂时间内获得较好的教学效果。
1.4 减轻学生负担
现代教育技术较之传统的教学手段，适应范围广、教学信息量大、效率高、效果好。运用它可缩短教学时间、照顾个别差异，从而达到大面积提高教学质量的目的，让学生从沉重的课业负担中解放出来，轻轻松松地学好课本知识，并把书本知识运用到实践中去，以便在社会实践中再学习、掌握其他知识、本领。
2 教师在运用现代教育技术中必须遵守的几条原则
2.1 根据课标，注重实效
必须根据新课程标准所规定的内容，制订利用现代教育技术的计划，按教材的重点、难点确定每一节视听教学的具体目标，明确需要解决哪个教学环节的问题，预测学生在认识上、行动上将产生的变化。不可搞形式主义，只是在开设公开课、研究课时摆摆花架子；更不可搞“牧羊式”的教学，要坚决杜绝现代教育技术中单纯放课件、而教师不加以引导解释的做法。
2.2 注意特点，因时制宜
必须根据教学目标、学科性质和学生年龄段特点，选择适宜的现代教育技术手段。不可不加以区别地让高、中、低段的年级的学生学习同一内容，也不可不加选择，把与本学科、本堂客不相关或关系不大的拿来播放。
2.3 充分准备，精心预设
教师应根据现代教育技术所提供的视、听觉信息，结合新课程标准要求和教学目标，编出提纲或讲稿，安排好讲授重点。如哪部分图像音量应放大；什么地方应慢放、停放；每个画面让学生注意什么、什么时候对比、什么时候作概括；让学生看什么、怎么看、想什么……教师要预先安排好，做到教学的直观形象与教师的教学语言有机结合。切不可马虎草率，要坚决杜绝打无准备之仗。
2.4 加强反馈，注重过程
必须加强总结和反馈，以加强现代教育技术的教学效果，如碰到学生还没听清、看清和没理解的内容，教师可重复播放一次或几次，直到学生对所学知识真正学懂为止。一堂现代教育技术课结束时，教师要加以总结，使学生对所学知识加以巩固、加深印象，不可等课件一放完就了事。
3 教师在运用现代教育技术时应注意的几个问题
（1）要认真学习电教理论与有关业务知识、技能，熟练掌握所有操作方法，并不断学习新技术、新技能。在学会使用各种设备的基础上，还要懂得一些设备的简单维修知识。
（2）课前除检查好各种设备的性能外，还必须准备好现代教育技术课上所需的一切东西，确保课上不出差错。
（3）教师在课堂上要注意站立的位置与教具的使用，千万不能挡住屏幕或投影机的射线。
（4）课堂上播放的音响音量要适中。音量过响，不仅影响其他班级上课，还会影响本班学生的听觉；音响过低，又会影响本堂课的教学效果。总之，搞好现代教育技术是一项长期而艰巨的任务。我们应该根据教学的需要和特点，认清现代教育技术在现代教学中的重要作用，以培养新世纪的一代新人为目标，以增强普及性、发展性为原则，实施素质教育，加强现代教育技术，让现代教育技术这朵美丽的奇葩在中国教学园地上越开越艳。
当今科技的飞速发展，对学生提出了更高的要求，既要学得多又要学得好、学得乐，这给传统教学方式带来了极大的困难。而把现代教育技术引入到课堂教育中去，就能转变传统的教学方式、优化教学过程，激发学生的学习兴趣，发展学生的智能，提高课堂教学效率。全面提升学生的素质。
一、中学物理教师应更新教育思想，树立全新的教育理念目前，全国各地正在进行着轰轰烈烈的教育改革，即从传统的应试教育转变到素质教育上来，但这种改革的步伐缓慢，实质性的进展不明显，究其原因是多方面的，但教育思想严重滞后，对于传统的教育观念、教学内容、教学手段、教学方法偏爱至深，形成了一种强大的传统惯性，以至难以转向，不能不说是主要的原因之一。目前世界各国的理科教育，特别是物理教育，明显的特征是：从强调知识内容向获取知识的科学过程转变；从强调单纯积累知识向探求知识转变；从强调单科教学向注重不同学科相互渗透转变。相比之下，我国的中学物理教学忽视科学归纳，忽视发散思维、形象思维和创造性的直觉思维，忽视主动获得信息与信息交流的训练，忽视学生独立学习与思考的训练，忽视开发学生非智力因素的训练。这些弊端由来已久。
我国中学物理教学传统的讲课风格是细嚼慢咽式的，教师把知识组织得井井有条，滴水不漏，对课程内容的每一个细节都作详尽的解说，对学生可能出现的问题一一予以告诫，久而久之，学生养成了唯书、唯师的学习习惯，缺乏创造的热情和竞争的态势。同样，我国的中学物理教师长期在统一的教学大纲，统一的教材，统一的考纲，统一的考试下，已习惯于把自己的思想和兴趣局限于这统一的框架内。教师的创造性逐渐地被磨灭，多数教师不敢轻易地将有争议的尚未定论的或正处于发展之中的科技新成就，科学新思想介绍给学生，将物理学的前沿知识排斥于教育之外。在这样的物理教育思想指导下，只让中学生了解物理学的昨天，而不懂得重要的是应让中学生知道物理学的今天，更不会让他们去探索物理学的明天。出现这一系列现象的根源是陈旧的教育观念。
教育部长陈至立最近强调：必须转变教育只为分数服务的目标观，树立教育为提高人民素质，为社会主义现代化服务的目标观。我们的中学物理教学一定要给学生日后接受各种新观念、新思想作好铺垫，而不能将中学物理讲得太“绝对”，太“确定”，太“线性”。应当让中学生体验到物理学是一门发展中的科学，是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一。这就要求我们每个中学物理教师不盲从权威，不迷信教条，敢于大胆想象，大胆创新。同时，我们必须要对物理学现代进展的各个前沿领域，如超导技术、同步辐射、遥感技术、核磁共振、可燃冰、新材料、纳米技术等，有一概括的清晰的了解。中学物理教师应树立全新的教育理念。
二、中学物理教师应补充新知识，提高自身的文化素养由于历史的原因，目前绝大多数的中学物理教师是狭窄的专业模式中培养出来的，教师在大学时代学习的知识很多已经陈旧、过时，如果试图靠吃老本，那是绝对行不通的。现代社会青少年学生的知识信息来源非常广泛，各种渠道的信息扩大了学生的知识面，但也给他们带来了各种新问题，他们希望从教师那里找到正确答案。“要想给学生一杯水，教师就得有一桶水”。当今学生这个“杯子”越来越大了，如果教师还靠自己桶里原来那么点水，怎么能够学生舀的呢？更重要的是，我们应有一桶流动的水，常言说，流水不腐，即我们的知识应该吐故纳新，使我们具有一桶永远是新鲜、富有营养、受学生欢迎的高质量的水。
杨振宁教授曾经指出：“中国的研究生兴趣太窄，对物理学方面的兴趣太窄，对一般的事物的兴趣也显得太窄。……我觉得这是一个不好的普遍现象。”这种兴趣狭窄的普遍现象的造成，不是一朝一夕形成的，这当中也有因我们中学物理教师的知识陈旧、知识面狭窄而应负的不可推卸的责任。随着“3+X”高考模式在全国的普遍推广，各学科之间相互联系、相互渗透的趋势日益明显，这就更要求我们中学物理教师注意利用一切机会充实自己，扩大自己的知识面，提高自身的文化素养，在掌握精深的专业知识基础上，广泛涉猎相关学科的知识，如生命科学、文史知识、教育理论知识等。无论社会如何发展，丰富的知识底蕴、广博的信息含量始终是教师取得成功的基础之一。
20世纪的物理学已取得的成就是极其辉煌的。时至今日，物理学仍是一门充满生机和活力的学科，它的创造性进展仍日新月异，整个物理学，在21世纪将有一个更加辉煌的发展。由于物理学研究对象的扩展，从宏观到微观，从传统的物理过程到化学过程，从无生命到有生命，以至很难用传统的眼光来界定什么是物理学了。正如国外物理学家风趣地说：“什么是物理学？物理学家所做的工作就叫物理学。”
例如，1995年在我国厦门召开的第国际统计物理学大会，有相当一部分论文的题目看起来不大像物理学，如“心率、蟑螂、曲折的河流、文字的存储”等。今天的物理学已代表着一套获得知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法，把这套方法运用到什么问题上，这问题就成了物理学。2001年3月2日，等党和国家领导人到北京展览馆参观了“863”计划15周年成就展，在展区内陈列着“世界上第一辆载入高温超导磁悬浮实验车”，“长了人耳的老鼠”，“种在海水里的蔬菜”，“高温气冷实验堆”等。这些成就均可划归到物理学的范围内，从这种发展趋势来看，中学物理教师必须跟踪物理学的前沿进展，按照物理学发展的趋势，改变我们单一的知识结构，以适应新形势的要求。
三、中学物理教师应掌握现代教育技术，改进物理教学方法从传播学的角度看，教育是凭借一定的媒体与相应的教学方法与手段才能进行的活动。我国传统的教学方法与手段以传授知识为主，强调以课本、课堂、教师为中心，运用灌输式、一言堂的教学方法，使用黑板加粉笔的教学手段，这种现象对目前教学改革的进一步深化将成为“瓶颈”因素，严重地制约与阻碍了教学改革的深入。现代教育技术的发展，特别是多媒体教学、远程教育、网络教育的发展，突破了时间与空间的限制，极大地方便了中学物理教学，使中学物理知识与现代物理学的前沿知识更能有机地联系起来。
如用微机来模拟宇宙大爆炸，使学生了解宇宙初始阶段的物理过程：从宇宙大爆炸开始，宇宙经历了一个由热到冷、由密到稀的演化史，经历了漫长的年代，弥漫的气体凝聚为气体星云，气体星云再慢慢地收缩成星系和恒星，逐渐成为今天我们所观测到的宇宙，这就为学生将来进一步探索宇宙起源和演化的奥秘，揭开暗物质之迷，建立新的时空观埋下了伏笔，从而为学生提供了广阔的视野。
现代教育技术可以使学生充分地利用视觉和听觉去获取知识，综合利用各种仪器进行学习，并极大地丰富了教学内容，可使学生在有限的时间里获取更多的知识，提高了教学效益。现代教育技术可以达到形声并茂，色彩逼真，表现手法灵活多样，寓教于乐，寓教于美，对学生掌握知识、形成技能、发展能力、提高素质都具有显著的促进作用。现代教育技术的多种功能，优化了教育教学过程，现代教育技术的发展，必然引起教育思想、教育观念、教育体制以至教学内容、教材形式、教学手段、教学方法、教学模式等方面的变革。
当然，现代教育技术绝不是强加在传统教育体系上的一堆仪器，也不是传统程序上的增添或扩大一些什么东西，只有当教育技术真正统一到整个教育体系中去的时候，只有当教育技术促使我们重新考虑和革新这个体系的时候，现代教育技术才具有价值，否则现代教育技术将无用武之地。诚然，现代教育技术能否成功地为中学物理教育服务，关键在于教师要学会对媒体的使用，并熟练运用现代教育技术的理论和方法指导教学活动及整个学习过程进行优化设计，促成有效学习发生在每个学生身上，这对中学物理教师掌握信息技术的水平提出了新的要求，为此，中学物理教师必须紧跟时展的步伐，了解物理学近展的前沿领域。
四、中学物理教师应积极参与物理教育科学研究要提高广大中学物理教师的业务水平素质，必须进行教育科学研究，物理学的现代进展将为中学物理教师科学研究提供宽广的研究领域。用现代的观点来重新审视中学物理的概念、原理、规律、观点是否过时，各规律的相对位置是否发生了变化，在中学物理各部分内容的讲授中如何渗透现代物理知识等都是值得深入研究的。也许有的教师会认为现代物理学发展的前沿与我们相距遥远，把它们介绍给中学生更不现实，但事实并非如此。
物理学的近展或前沿领域，是在原有内容的基础上骤步发展起来的，或者说，物理学的现代进展的根基仍然可以在基础物理中找到。物理学最新的发展其实离我们并不遥远，在中学物理教学过程中，完全可以向现代物理学前沿开“窗口”，也完全能够找到与现代物理学前沿相衔接的“接口”。著名物理学家杨振宁教授曾谈到：量子力学在20世纪30年展迅速，那时他在中学图书馆读到有关量子力学的中译本，尽管作为中学生，他对这门新学科不全部了解，但学科崭新的发展，奇妙的知识使他产生了一种向往，这与他后来专攻物理学不无关系。这就是一个很有说服力的典范。
随着素质教育的深入实施，创新教育越来越为人们所关注。作为创新教育主体的教师，对学习者有着表率作用，对学习者创造性的培养有着潜移默化的影响。心理学家托兰斯的研究发现：教师在创造性动机测验中的成绩与学生的创造性能力之间存在一定的正相关。这说明了教师创造性能力的高低对学生创造能力的培养是至关重要的，只有教师具有较高的创造能力，才可能具有创新教育观念、教学方法及人格力量，也才可能发现、鼓励具有创造能力的学习者，才有可能激发学习者的创造潜能，因此，时代更呼唤创造型教师，作为一个创造型的教师，就必须跟踪学科发展的前沿。
结合各学科的特点分析，物理教学理应走在创新教育的前列，这就要求我们每一位中学物理教师都应该去抢占创新教育的先机和制高点。我们不能仅仅停留在“传道，授业，解惑”这一层面上，更要善于“启疑”。正是由于20世纪初物理学上空的“两朵云”，才引发出相对论和量子论，由此产生了整个20世纪的高科技的迅猛发展。
[关键词]高中生物 育种 知识
[中图分类号]G426 [文献标识码]A [文章编号]1006-5962（2013）05（a）-0146-01
1.保持遗传性状
自然界中自交生物一般是纯合子，异交生物群体在遗传上高度杂合，含有很多不同的基因型和表现型，用其营养器官繁殖的无性系后代，性状整齐，可代代相传而不分离，有利于推广应用，许多名贵水果和花卉的繁殖，如水蜜桃，主要以嫁接或扦插的方式。
自然条件下，植物发生基因突变可能会形成变异芽体，将变异芽体发育成的枝条进行嫁接或扦插，就能获得新品种。随着细胞工程学的发展，利用细胞的全能性，植物组织培养和动物克隆技术，实现了亲子代之间遗传性状的连续性，并可以在短时间内大量扩增。
2.产生突变类型
突变通常指基因突变和染色体变异。基因突变产生新的等位基因，从而出现新的表现型。1927年，美国遗传学家H・J・缪勒用x射线照射果蝇，获得比自发突变高9～15倍的突变率，其后，化学诱变进一步扩大了突变育种的领域，人工诱变育种提高了突变率，在较短的时间内获得更多的变异类型。宇宙空间的物理环境与地面有很大的差异，如辐射强烈、地心引力弱等，植物种子、微生物、动物的受精卵等在多种空间环境的作用下，遗传物质很容易发生改变，空间技术育种不仅可以加速育种进程，而且有可能获得在地面育种中难以达到的罕见突变
染色体变异包括其结构和数目的变异。染色体结构变异、单个染色体的缺失或增多一般不具有育种价值，以染色体组为单位发生的整倍体变异，可以获得多倍体、单倍体等突变类型。远缘杂交后代具有不育性，1937年，A・F・布莱克斯利等人用秋水仙素诱导植物染色体加倍成功，克服了远缘杂种不育的难题，使多倍体育种成为可能，目前各国学者已经培育出大量新品种，如三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。自然条件下，玉米、水稻等植物偶尔会出现单倍体植株，长得弱小而且高度不育，但在育种上有特殊的价值，育种工作者常常采用花药离体培养的方法大量获得单倍体植株。
3.优良性状重组
优良性状重组是将不同品种已知的性状组合在一起，本质是决定性状的基因重组，通过有性生殖或者重组DNA技术，将控制不同性状的基因重新组合，从而产生新的生物类型或人类所需要的物质。
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。《天工开物》记载了三四百年前杭嘉湖地区蚕农进行的两组家蚕杂交试验：“凡茧色唯黄白两种。川、陕、晋、豫有黄无白，嘉湖有白无黄。若将白雄配黄雌，则其嗣变成褐茧。”、“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种，一异也。”1973年，科恩和博耶将大肠杆菌体内的质粒与非洲爪蟾核糖体蛋白基因的DN段重组，重组DNA在大肠杆菌中转录出相应的mRNA，标志着基因工程的正式问世。目前基因工程技术已成为生物科学技术的核心技术，在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等领域得到广泛的应用。
4.培育纯合子
杂合子自交产生后代，随着自交次数的增加，后代纯合的比例越来越高。如具有两对相对性状（AABB与aabb）的亲本杂交，培育基因型为AAbb的新品种，F1自交的后生性状分离，根据表现型筛选所需的个体继续进行自交，直到不发生性状分离，就可以获得所需的纯合子。单倍体育种是用花药离体培养的方法获得单倍体植株，然后诱导其染色体数目加倍，这样获得的植株不仅能正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离，是稳定的纯系品种。
5.缩短育种周期
由于自然突变的频率低，大多数突变对生物体是有害的，利用自然突变培育优良品种是一个漫长的、可遇不可求的过程。人工诱变、空间技术育种可以大大提高突变率，从而缩短育种周期。运用常规的杂交育种方法，选育出一个能稳定遗传的优良品种，一般要经过5-6年的连续筛选，而利用单倍体植株培育新品种，只需要2年时间。基因工程实现了基因在不同种生物之间的转移，迅速培育出前所未有的生物新品种。
植物组织培养技术可以快速地实现种苗的大量繁殖，如三倍体无子西瓜、兰花等植物的试管苗，都已经形成一定规模的产业化生产；在组织培养过程中，细胞处于不断分生状态，容易受到环境的影响而发生突变，进而培育成为新品种；单倍体育种的技术基础是植物组织培养，因此组织培养技术在缩短育种周期中发挥重要的作用。动物细胞工程实现细胞融合、体细胞核移植和克隆动物，从而可以生产单克隆抗体药物、提供移植用的组织器官、加速优良畜群繁育。胚胎工程技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，供体的主要职能是提供具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，大大缩短了供体本身的繁殖周期，而施行超数排卵处理后，可以多数胚胎，经过胚胎分割和胚胎移植，使供体生产的后代是自然繁殖的十几倍到几十倍。
情景教学是一种相对先进的教学方法，其已经被逐步应用于初中生物教学实践中。但情景教学并没有发挥应有的效力，没有取得预期的目标。现代教育技术的不断发展为情景教学提供了有力的支撑，成为教师开展初中生物情景教学的重要支撑。基于此，本文在此基于现代教育技术的初中生物情景教学进行研究，旨在完善初中生物情景教学法，提高教学质量。
一、运用现代教育技术营造更真实的情景
从本质上说，情景教学法就是指教师根据某种教学目标创设相应的情景，让学生在特定的情景中分析、领悟和感受，在获得认知的同时获得珍贵的体验。由此可见，初中生物情景教学的基础在于情景的创设，现代教育技术恰好有力支撑了情景教学的开展。在“日常生活中的生物技术”的教学中，由于当代初中生生活经验的欠缺，导致学生难以理解源远流长的发酵技术，也无法在头脑中形成具体的情景或形象。此时，教师可以运用现代教育技术创设更加真实的情景。例如，教师可以通过现代教育技术给学生展示泡菜的制作过程，也可以给学生展示酸奶发酵的过程。这些源于现实生活的情景能够带给学生更大的触动，让学生获得更真实的体验，以此提高情景教学的有效性。
二、运用现代教育技术增强学生体验
与此同时，教师可以在初中生物情景教学中运用现代教育技术增强学生的体验，让学生在获得更加真实的体验中进行学习和提高。例如，在“昆虫的生殖与发育”的教学中，教师可以运用现代教育技术给学生播放《动物世界》或者《人与自然》等节目。这类节目具有更加丰富的资源，同时也更加生动地讲述昆虫的生殖与发育。在现代教育技术的支撑下，学生不但能够看到直观立体的图像，还能在更专业科学的讲述中进入更生动的情景中。
总的来说，现代教育技术的不断发展是时展的必然要求，它是现代教育发展的新方向。因此，教师需要在初中生物教学中有意识地运用现代教育技术，要不断提高自身的能力与素质完善情景教学，并通过反思促进教学的进步。
作者:钱丽媛 单位:江苏省盐城市建湖县汇文实验初中教育集团汇文校区
