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研究性學習計劃實用13篇

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篇1

涉及學科:物理

指導教師:丁岳林

組長:王杉杉

組員:顧婷佳,孫嘉莉,朱笑蕓,顧星怡,李本濤,何哲涵,閔陳震

課題組成員分工:

·收集資料,整理材料:顧婷佳,王杉杉

·整理資料,并向老師匯報:顧星怡,閔陳震

·典例分析,進行研究:全體成員

·完成報告:朱笑蕓,孫嘉莉

·管理博客:李本濤,何哲涵

研究過程:

·收集資料,整理關于魔術的起源等背景資料

·典例分析,對經典魔術進行分析破解

·小試身手,綜合物理原理再現小魔術

本課題主要研究內容:

初步了解魔術的形成過程以及發展歷程。結合典型的魔術范例,研究在器械類魔術中應用到的物理原理,以及對于對魔術中的運用的物理原理進行分析。在此基礎上能夠表演和自創或模仿創制魔術。

課題研究的目的及意義:

能對在魔術中被經常應用的物理原理,能充分理解,并加以組合、創新,開拓視野,學習知識,培養我們的觀察分析能力,勇于創新。對于物理學科的知識有更深入的了解及一定的應用能力。

課題研究方法:案例分析、原理分析、應用創新

本課題研究現狀:

自從XX年春晚劉謙掀起的魔術熱被09fism世界魔術大會推到最,更借助XX春晚再次延續。當下,魔術著實在國內火了,學習魔術的人在增加,魔術師表演的場數也在攀升,魔術道具、書籍和音像制品也生意興隆。

魔術似乎成為了“國民游戲”,時刻在我們的身邊。對于我們高中生來說,探究“魔術中的物理原理”不僅可以幫助我們深入了解物理,應用物理,而且可以滿足需求,甚至可以拆穿一些生活中的“騙局”,也有很大的現實意義。

本課題可行性分析:

組員們對于這一課題有極為濃厚的興趣,不僅能在研究中獲得在課堂上學不到的知識,提高我們的物理素養,而且拓寬了我們的視野,提高觀察事物分析事物的能力。

篇2

1.使學生獲得親身參與研究探索的體驗,形成善于質疑、樂于探究、努力求知的積極態度和情感。

2.培養學生自主發現和提出問題,收集、分析和利用信息以及解決問題等多方面的探究能力。

3.使學生學會交流和分享研究的信息、成果,發展樂于合作的團隊精神和合作技能,養成協作學習的習慣。

4.培養學生嚴謹、求實的科學態度,不斷追求的進取精神,不怕吃苦、勇于克服困難的意志品質和高尚的科學道德。

5.培養學生學會關心國家和社會的進步,學會關注人類與環境和諧發展,形成對社會的責任心和使命感,真正樹

立起科學的世界觀、正確的價值觀和積極的人生觀。

三、究性學習實施的一般步驟

研究性學習的實施一般可以分為“確定課題”、“制訂計劃”、“收集資料”、“總結整理”、“交流評價”等五個階段。

篇3

美國哈佛大學心理學家詹姆士曾用實驗證明,通過激發興趣,人的積極性甚至可以增加3~4倍。有人推出了這樣一個描繪性公式:學生的學習成績=能力×興趣。著名教育家蘇霍姆林斯基說過:“在每一個年輕的心靈里,存放著求知好學、渴望知識的‘火藥’。就看你能不能點燃這‘火藥’。”激發學生的興趣就是點燃渴望知識火藥的導火索。而在課堂教學中激發學生的學習興趣,是一個老生常談的話題,也是每一位教師在自己的教學生涯中一直考慮的問題。有很多教師都在學習、研究的基礎上,結合自身的經驗總結出多種課堂教學中激發學生學習興趣的方法。本文研究在課堂教學中如何激發學生的學習興趣。

一、合理處理教材,樹立學生能學好的信心

教育家維果茨基提出的“最近發展區理論”認為,教學應著眼于學生的最近發展區。對于教學中的難點,可以合理處理教材,巧妙設置坡度,通過分層化解、逐層突破的方法,讓學生跳一跳就能夠得著。

以“化學鍵”中電子式書寫的教學為例,直接要學生用電子式表示離子鍵、共價鍵的形成過程,對于一些基礎和能力一般地學生來說是很困難的。如果教師在教學中設置坡度,把這一問題化解為原子的電子式書寫(進一步細分為金屬原子、非金屬原子),離子的電子式書寫(進一步細分為陽離子、陰離子),化合物的電子式書寫(進一步細分為離子化合物、共價化合物),用電子式表示離子鍵、共價鍵的形成過程等幾個層次,讓學生在逐層解決問題的過程中化解難點、突破難點,他們就不會因為學習內容太難而喪失學習的信心。

二、精心設計問題,調動學生的思維積極性

思維是從問題開始的。如果把學生的大腦比作一泓平靜的池水,那么教師富有針對性和啟發性的課堂提問就像投入池水中的一粒石子,可以激起學生思維的浪花,啟迪學生的心扉,開拓學生的思維,使他們處于思維的最佳狀態。

例如,教師在進行萃取操作教學時,講述了要將分液漏斗倒轉過來進行振蕩的原理后,可向學生們質疑:當兩種互不相溶的溶液發生反應時,應怎樣才能使兩種溶液反應充分?在復習完氨氣的噴泉實驗后,提出:氯氣、二氧化碳在氫氧化鈉溶液中、乙烯在溴水中、二氧化硫在酸性高錳酸鉀溶液中能否形成噴泉?在講硝酸的氧化性時,可提出:酸能跟多種金屬反應放出氫氣,但是為什么在制備氫氣和硫化氫時,卻要用鹽酸或稀硫酸,而不能應用稀硝酸。教師通過設置問題情境,真正把學生探索的熱情激發出來了。因此,教師在設置問題時要抓住教材的重點、難點和關鍵,問題的內容應潛伏著教材內容的內在聯系和符合知識積累的邏輯順序,一環扣一環,由淺入深,由簡單到復雜,叩開學生思維的大門,使學生感到新穎,造成連續的思索,形成持久的內驅力,引起學生思想上的共鳴。這樣,既活躍了課堂氣氛,又有效地調動了學生的思維積極性,激發了學生的學習興趣。

三、使用鼓勵性語言,維持學生的學習熱情

在教學中經常會遇到這樣的學生,喊他回答問題,他不做任何嘗試,直接說不會。而實際情況是問題并不是很難,學生只要稍稍努力就能夠解決。這其實是學生害怕出錯,對自己沒信心的表現。這時只要教師稍加鼓勵,“沒關系,你試一試。”“錯了也沒事,我們就是因為不會才學的,會就不需要學了。”“你試一下,錯了正好讓我們一起來看看問題出在哪兒!”

學生在教師的這種鼓勵下,會逐漸排除膽怯心理,嘗試回答解決問題。有時候學生回答得很好,這時教師就要即時給予肯定,“回答得不錯,繼續努力。”如果學生回答得不好,教師不能直接批u,而是從錯誤出發,分析原因所在,告訴學生,“沒關系,學習的過程也是一個不斷出錯、不斷改正的過程,這樣你們才能學得深,才不容易遺忘。”經常進行這樣的鼓勵,可以避免學生出現自卑感,樹立自信心,維持繼續學習的熱情。

四、充分運用各種教學手段,提升課堂的趣味性

1. 實驗教學激趣

實驗是化學學習的重要手段,教師應充分利用實驗激發學生的學習興趣。例如,教師可根據教學內容精心設計課前導入實驗、課堂演示實驗、學生實驗或課后家庭實驗,只要實驗選取得當,設計巧妙,就可以使學生發生驚奇,產生疑問,從而激發他們的濃厚興趣。

2. 現代教育手段激趣

教師應充分應用各種現代教育手段如幻燈片、投影儀、多媒體技術等,向學生直觀展示教學中所涉及的內容,以刺激學生的感觀。把抽象的內容形象化、具體化,不但有利于學生理解,更能激發學生的學習熱情,提高學生的學習興趣。教師還可以將一些名師講解的重要知識點或難點的微課視頻應用于課堂教學。讓學生跟多位名師學習,聽懂了、學會了,有了成功感,學習的興趣也自然就有了。同時教師要告訴學生,這些視頻網上都能找到。學生有了興趣以后,對于有些沒聽懂的知識點,課后就會自己主動去網上搜索學習,從而提高學習成績。

3. 利用聯想激趣

以“化學鍵”的教學為例,這節課的內容總的來說抽象、枯燥,學生學習起來缺乏熱情。但如果教師將相關內容制成課件,利用多媒體技術來進行教學,效果就會大不一樣。比如,教師將原子中電子的得失用動畫形式展現,會增添很多的趣味性,讓學生形成較深刻的印象。同時,教師還可展示多種寫錯的原子、離子、化合物的電子式,由學生糾正,讓學生更多地參與到學習中來。

而在講解共價鍵中非金屬原子與非金屬共用電子對,如H原子與Cl原子共用電子對形成HCl分子時,教師打了個比方:兩個小孩在一起玩,一個小孩有1個心愛的玩具,他想再得到1個玩具,讓自己總共擁有2個玩具(H原子最外層有兩個電子達到穩定結構);另一個小孩有7個玩具,他也想再得到一個玩具,讓自己一共擁有8個玩具(Cl原子最外層有8個電子達到穩定結構)……于是兩個小孩共同協商,一人拿1個玩具出來作為兩人共有財產(共用電子對,為H和Cl原子共同所有),這樣兩個人既可以一起玩兒,又能達到自己的愿望。利用聯想,把抽象的理論用形象的語言概述出來,將原子之間共用電子對的形成形象地給學生描述出來,學生聽起來會覺得很有趣,既發揮了學生的想象力,又使學生易于理解和接受。

五、加強學習方法的指導,以成功體驗激發學生的學習興趣

美國教育心理學家和教育學家布魯姆指出:“學習中經常取得成功可能會導致更大的學習興趣。”學生的學習興趣很大程度上與學習效果有關。如果學生付出了努力,卻得不到成功的回報,就會漸漸喪失學習的興趣。“授人以魚,不如授人以漁。”所以,教師要指導學生掌握好的學習方法,教會學生學習,讓學生切實掌握和運用所學知識獲得成功的體驗,這也是激發學生學習興趣的一個有效措施。

教師可教給學生記憶的方法。記憶是學生進行學習、獲得知識和技能的必要條件,是人腦對感知事物的認識并保持下來而表現出來的能力。在學生的學習中,有很多需要記憶的知識點。如何讓學生輕松掌握,記憶方法很重要。教師通過研究心理學發現,若在教學中教給學生記憶的方法技巧,提高記憶能力,對于學生促進知識的保持,獲得學習的成功體驗很有幫助,可以激發學生的學習熱情、學習興趣。

教師可告訴學生:“心理學研究表明,人的記憶能力80%靠眼睛,11%通過耳朵,3%~4%通過觸覺和嗅覺。研究也表明,經過訓練,人的記憶能力可以增強3倍~5倍”,從而讓學生知道經常背誦可以增強記憶力,手腦眼耳并用能促進記憶。如背誦時一邊讀,一邊寫;告訴學生與記憶相反的遺忘也有規律可遁,“艾賓浩斯遺忘曲線”是對記憶和遺忘的最好研究,人們在記憶后的第一天遺忘速度最快,所以背誦過的知識要及時復習鞏固,防止遺忘。

另外,教師可以教給學生運用比較、概括、歸納、化繁為簡的方法記憶,按順序、押韻的方法來進行記憶,運用聯想的方法記憶。如根據知識特點,將學生需要記憶但量大難記或易混淆的東西編成記憶口訣、朗朗上口的順口溜等。例如,在學習氧化還原反應中化合價升降、電子得失、氧化反應、還原反應及氧化劑、還原劑的關系時,可幫學生總結如下:“高、失、氧,低、得、還。若問劑,則相反。”教師有時在給學生總結了記憶口訣的基礎上再適當發揮一下,更能取得意想不到的效果。如在講“高、失、氧,低、得、還”(當然一定要強調清楚:“氧”指被氧化,“還”指被還原)六字口訣時,教師說:“同學們,你們想象一下,如果你來到海拔很高的高原地區,結果會怎樣?”學生們一聽這個問題,立即來了精神,紛紛踴躍回答這個問題。最后教師歸納說:“海拔越高,空氣越稀薄,氧氣濃度小,人體會出現缺氧(失氧)狀況,臉色發紫,身體極不舒服。而如果我們回到平原地帶(低處),氧氣濃度大了,身體得到氧的補充,就會逐漸得以恢復(還原)到健康狀況。”教師歸納時故意加強“高、失、氧、低、得、還”幾個字的語氣,在枯燥乏味的知識講授中穿插這段內容,會使W生聽了后立即表現出很大的興趣,很快將這一口訣記住。學生經常受到這樣的感染,自己也會去發掘新的記憶方法,提高興趣。教師在教學中經常給予學生學習方法上的指導,能讓學生輕松掌握所學知識,提高解決問題的能力,享受學習帶來的成功體驗。

六、結束語

德國教育家第斯多惠說:“教學的藝術不在于傳授的本領,而在于激勵、喚醒和鼓舞。”因此,教師要做教學的有心人,千方百計創設學生喜聞樂見的教學情境,采取多種多樣、行之有效的形式來激發學生的學習興趣,讓學生愛上學習,成為學習的主人,從而積極地、能動地、自覺地學習。

參考文獻:

[1]王后雄.高中化學新課程學習困難及其認知因素分析[J].內蒙古師范大學學報,2009(06).

[2]范杰.化學教育學[M].杭州:浙江教育出版社,1992.

[3]劉前樹.高中生化學素養的現狀調查與分析[D].南京師范大學,2004. [4]徐巧定.高中化學教學中學生學習興趣激發策略探究[J].數理化學習,2015(01).

[5]田海紅.高中教師人格特征對學生學習興趣的影響研究[J].內蒙古師范大學,2013(12).

篇4

學生初做實驗,喜歡明顯現象;喜歡動,但思考少,這也是正常的。教師要從學生一開始學習化學實驗就要注意引導啟發,特別是要注意通過實驗創設問題情境,引起學生的思考、討論,通過實驗對比引起學生對實驗條件的重視。比如,探究實驗室制二氧化碳時,可同時設置碳酸鈉和鹽酸反應、碳酸鈣與硫酸反應的實驗,然后提問:這三個實驗現象有何不同?實驗室選擇哪兩種藥品制取二氧化碳比較好?教師通過適當補充設計對實驗現象進行比較、分析和歸納的問題,以逐步培養學生勤動腦的思維習慣。

二、排除實驗中的干擾現象,鼓勵學生大膽嘗試探究

有些實驗探究過程會出現課本描述之外的現象或者實驗現象不夠明顯、效果不夠理想的情況。多數學生還未形成對探究實驗現象進行分析、比較、歸納的習慣,這些干擾現象會分散學生的注意力,阻礙學生形成正確的結論。例如,在金屬性質的探究實驗中,有一個鐵釘與稀鹽酸的實驗,學生在做這個實驗時,所得溶液應該是淺綠色的,而實際上學生在短時間內很難看到淺綠色的溶液。干擾現象的產生有很多時候是實驗設計本身造成的,學生不過是照方抓藥、不用思考、分析,只關心實驗結果和書本結論是否一致,很少注意條件變化的影響和對事物變化復雜性的認識。

要解決這個問題,教師要注意用研究的態度對待實驗,要讓學生明白,實驗是探究的手段,做實驗不是目的。要創造一切可能的條件和各種情境鼓勵學生認真帶著問題,猜想、設計、實驗、觀察、對比分析來進行科學探究。這樣,干擾現象引起的困惑或負作用不僅完全可以消除,還能使學生獲得意外的收獲,深化對問題的意識。因此,教師要把實驗中出現的“異常”現象作為很好的課程資源,采取“因勢利導”的方法和學生一起分析其中的原因,激發學生的求知欲,而不能壓制學生發現問題的積極性。

三、轉變過分重視實驗技能訓練的觀念,重視培養學生實驗科學素養

長期以來,中學化學實驗教學中,大部分教師只注重知識的傳授、操作技能的訓練,而對學生實驗操作過程中的實驗心理或心智技能的研究和訓練,卻相當忽視。誠然,實驗技能是一個不應該忽視的方面,教師在教學過程中把注意力集中到學生操作技能的學習、訓練和考核上是完全必要的,因為它有利于學生手腦并用,不論實驗儀器將來如何發展,實驗技能總還是需要的。但是,過分強調實驗技能訓練,過分強調規范操作,而不注意培養學生順利完成化學實驗活動所需要的觀察、設計、數據處理等心智技能,忽視實驗在培養科學素養方面的作用,學生實驗思維就會被訓練沖談,只能機械地模仿學習,注意力和精力會被分散,這樣,學生對實驗的興趣乃至對化學學習的興趣必將大打折扣。所以實驗教學應突出實驗在培養科學思維、科學態度、科學精神等方面的作用,而不應過分追求實驗技能的訓練。

作為化學教師應讓學生在化學實驗操作的過程中體會化學實驗操作所要求的細致和精確,以及為此所注入的思考,長期以往將可以使學生體會到在做任何工作時,只要事先進行認真的思考,才有可能提高成功的機會,它體現了科學作風和科學習慣的重要性。

實驗探究作為科學探究的一種形式,在體驗探究的樂趣和成功喜悅的同時,為學生積極主動地獲取化學知識,認識和解決化學問題,培養科學思維、方法和科學素養,提供了新的平臺。在今后的教學中會不斷涌現新問題,萌發新誤區,我們只有不斷加強對新課標的學習和研究,轉變新理念,提高自身的素質,才能使化學實驗走出誤區,真正走向科學探究,使學生真正動起來,使課堂更加精彩。

篇5

“興趣是最好的老師。”

一、上好緒言課,激發學習興趣

有趣,是初中生學習化學興趣形成和發展的前提。有趣即化學教學富有趣味性,它包括兩個方面的含義:一是化學知識以特殊的方式變得富有魅力;二是傳授和學習化學知識的過程生動活潑。經驗告訴我們,第一堂化學課是尤為重要的。上好緒言課,首先要精心設計,認真準備。如我的緒言課一開始向學生介紹,從今天起我們開始學習一門新的課程,并將事先填充的氫氣球放飛到教室上空。氫氣球下系一條紅色綢帶,上書:歡迎同學們學化學,祝大家成功。此時,學生精神抖擻,課堂上充滿歡樂愉快的氣氛。接著提問:“什么是化學?”學生面面相覷,不能回答。老師再問:“氫氣球為什么能飛?”“如果改用口吹的氣球,它能不能飛呢?”學生異口同聲地回答:用口吹的氣球不能飛。而對于“為什么”,卻面帶難色-----?最后,老師以科學家諾貝爾的故事結束緒言課的教學。[1]由此不難看出,一堂緒言課對于學生產生興趣和樹立信念具有多么重要的意義和作用。

二、加強實驗教學,激發學習興趣

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,實驗在化學教學中的作用是不容忽視的。中學化學實驗包括教師演示實驗和學生實驗兩部分。例如,我在講述氧化還原反應的概念時,設計下列實驗:在空氣中用酒精燈燒銅絲,紅色銅絲被氧化變黑,然后用氫氣還原,又變為原來的紅色。通過這個實驗事實能引導學生觀察和分析,透過現象看本質,從而理解氧化還原的基本概念。例如講述《酸的性質》一節,我結合教材內容,針對學生易犯的錯誤設計下列實驗:氧化銅加水,再稍稍加熱,不反應;氧化銅加酸,加熱,反應發生,生成藍色溶液。 通過這一實驗,學生可得到氧化銅不溶于水但溶于酸的正確結論。通過生動活潑的化學實驗,可以培養學生學習化學的興趣。

三、開展豐富多彩的課外活動,激發學習興趣

化學教學要真正提高學生的素質,培養學生的能力,還應該重視興趣廣泛性的培養和興趣持久性的協調。一方面利用化學知識與物理學、生物學、數學、美學等學科的密切聯系,拓展學生的視野,培養學生興趣的廣泛性。另一方面開展豐富多彩的課外活動,教師可收集大量的趣味化學片斷、化學與社會、化學與生活、化學史、化學魔術、化學謎語、化學游戲、化學趣味實驗等,通過講座、表演、比賽等方式豐富學生的課余生活。例如,設計活動測定人體所需的維生素C的含量,這易為學生接受并產生興趣。用一些身邊熟悉的水果(如橙子)和蔬菜(如大白菜)作為原料進行實驗測定,進而對各種蔬菜和水果中的維生素C含量作比較。通過實驗,同學們懂得了維生素C是人體必不可少的維生素之一,從而在實際操作中情緒高漲,比做課本中的實驗更有趣。[2] 再如,經過一系列的活動以后,最后開一個化學晚會,晚會的內容有相聲、魔術、謎語、趣味實驗等,表演者全部是學生。通過此項活動,對表演者和觀眾都起到了開闊視野的積極作用,同學們學習化學的興趣為之大大增加。

四、幫助學生突破難點和知識分化點,激發學生學習化學的興趣

篇6

二、行動研究的實施

準備階段:分析“模式化”,反思“教學化”。

七年級學生作文水平是層次不齊的,這個學期從筆者的調查和總結來看,存在以下兩方面問題。

(一)是學生“模式化”價值觀,缺乏個性張揚

寫“我的母親”,就是自己生病了,就是母親如何背自己上醫院,如何在醫院里幾天幾夜不睡覺,然后是母親累得病倒了;寫“家庭困難”,許多學生都讓自己父母“下崗”;寫“獨生子女的困惑”,有一半學生讓自己的父母“離婚”。缺少鮮活,缺少真實,虛構滿天,這種極為普遍的現象,不值得我們認真思考嗎?從另一個角度看,文章立意雖然貌似正確了,但文章的個性魅力也蕩然無存了。這實際上是過去“八股文”的現代翻版。看看下面這段文字。

公共汽車上,自己座位旁邊不是立著一位孕婦,就是站著一位抱小孩的老嫗,自己理應讓座,卻思謀再三。站立者搖搖欲倒、危乎險哉之際,“騰地”站起一位往往是非老即殘的人士,而“我”則羞愧難當,后又“頓悟”老邁體殘者常常心靈美好,身體健康者則精神傷殘。

(二)是反思教學,已為“模式化”埋下禍根

出于應付考試的目的,我們在指導學生作文時是否常常陷入不重內容,技法至上的泥沼中呢。不注重不指導學生深入挖掘材料所包含的人文情感,不指導學生思考如何用簡明、生動、形象的語言把內容表達出來,反而舍本逐末,把作文教學重點放在寫作方法和技巧的指導上,有的寫作指導課和講評課大講如何點題、開頭、過渡、照應、結尾,大講對不同的文體各寫幾個自然段都作了相應的規定,而對寫作的內容則輕描淡寫,一語帶過。

實施階段:找準策略,大膽嘗試。

“策略”是現代教學論研究的新課題。筆者這里把它當作一種教學觀念或原則。讓學生從“模式化”訓練引導到有“個性化”訓練上來,讓學生們可以收獲寫作進步的成功與喜悅。我是這樣來嘗試的:

實施做法如下:

(一)感受生活,個性練筆

現在的學生總覺得“三點一線”的生活單調、枯燥無味。其實,這些只是“不利因素”,而不是“不能改變”。葉圣陶先生說:“生活如源泉,文章如溪水,泉源豐富而不枯渴,溪水自然活潑地流個不歇”,因此,在習作個性化指導中就應該想方設法地拓展學生的生活空間,豐富學生生活,帶他們去體驗生活、感受生活、創造生活。把學生的視線、觸角引向自然、社會、學校、家庭的方方面面,讓學生無論到哪里,都要豎起耳朵、睜開眼睛,把自己的所見所聞所感隨時記下來,這些信息都有可能成為以后習作的內容。如:一個電話、國旗下講話、父母的閑聊和心中的快樂與委屈等。

譬如班級舉行的籃球賽活動中,筆者沒有像以往那樣讓學生坐在教室里上自習。筆者感覺到這是一個對學生充滿個性體驗生活的絕好機會。果然,比賽因為這些孩子的熱情顯得更加激烈。回到教室時,筆者問:“今天的這場比賽有什么特別的嗎?”頓時,孩子們七嘴八舌炸開了,有的說“我們班贏得真痛快”,有的說“全校只有我們班有拉拉隊”,有的說“個別同學老是搗亂”……看著為搶話而面紅耳赤的學生們,我示意他們把自己的所見、所聞、所感記錄下來。第二天一大早,學生們整整齊齊交來了日記本,同樣是一場籃球比賽,為什么與以往迥然不同?這就是親身體驗,寫出了真話。要知道這一次次的積累、一次次的體驗是在為學生日后的“厚積薄發、暢所欲言”打基礎啊!

(二)打破模式化思維,激發寫作情感需要

筆者采用的方法是:七年級才開始寫作文時讓學生統計一下每次作文大家所采用的題材,進行歸類,絕大多數情況下,相同題材的占大多數,然后把統計結果展示給學生看,讓學生感受其思維的模式僵化的荒謬。或者老師出一道作文題,讓學生構思然后要學生把其構思寫在紙上,進行交換,然后統計,讓他們感受模式化作文的可笑之處。

當然,更要向學生展示同一道作文題,別人的創新,別人的逆向思維,別人的鮮活語言,正面感召學生向生活求新意,知道“原來作文原來也可以這樣寫”,從而拋棄小學時的模式化作文思維習慣。

蘇聯教育家馬卡連柯說過“教育工作的最深刻的意義在于造就和培養人的需要”。在作文訓練中我們教師不能只注意自己的講解和分析,一定要注意到學生在情感上需要一種怎樣的表達。其實,學生的創造力是無窮的,關鍵在于老師的激發,我充分利用課本資源:其實,我們在語文課上已經很好的激發了學生的情感,往往我們忽略了學生這個可貴的感悟,后續工作沒做好,我們應就學生在課堂上生成的對課文的感悟,趁熱打鐵選擇一個合適的話題,讓學生去談。

(三)作文講評,放開評價權

朱作仁在《語文教學心理學》指出:“平時作文,教師很少提自我修改的要求,學生往往懶于修改。如果教師對學生的作文只提籠統意見(如內容不具體,語句不形象等),學生也不愿修改。如果提出具體的要求,劃出需修改的詞句,或朗讀了班中同學的優秀作文,榜樣具體,容易取長補短,上進心被激發,則愿意修改。”為了讓學生在這一環節上也能展示“真我”,我的方法是:

讓學生上臺行使講評權。因為批改就是主要由學生完成的,所以他們最有發言權。課前每組確定1至2人上臺評講,每次輪流。評價的方式可以一邊讀被評的文章一邊讀講評者的批語,也可以讀完全文再對文章作整體評價,但對每次被評的好作文評講者應以自己的眼光指出不足之處,提出修改意見。剛開始,的確用的不怎么樣,有點硬邦邦的感覺。但反復多次嘗試運用,慢慢地習慣了,會在一開始構思時就能自然地在腦海中浮現出相對應的形容詞等,寫作時自然就得心應手,下筆如流水了,文章不在顯得干巴巴的,顯得有血有肉,豐滿多了。

三、行動研究的收獲

一份汗水一份收獲,通過扎扎實實研究,筆者有如下幾點進步:

1.本課題研究為校市級課題《基于點撥――探究為核心的作文教學研究》的子課題。

2.個性化訓練,有效促進整體學生的寫作水平。如701班語文平時質量監控中作文分析的表格數據:

701班語文平時質量監控中作文成績一覽表

從表格分析,我們可以看出作文特優人數由0上升為1人,優秀人數也逐步增加。基本達到了我的課題教研的預期目標:學生通過學習或領會“個性化”指導,進行行之有效的習作訓練后,能積累到一定的寫作方法與技巧,寫作能力能有所提高。或許,筆者的成績并不突出,但從數據中,也可看出筆者努力前行的每步腳印。

3.通過本課題的行動研究,筆者的收獲很多,不但提高了自身的理論知識,更主要對習作的有效性開展多了幾份認識,更認可“習作的個性化指導訓練”長期堅持下去對學生的可持續性發展的作用。

四、行動研究的結果與思考

篇7

進入21世紀以來,傳統的以教為中心的教學設計紛紛轉向以學為中心的教學設計,智能教學系統研究的重點逐漸轉向適應性學習支持,重視認知科學的研究成果,研究方向主要集中于非良構領域的ITS、教學、教學游戲、元認知技能支持和自然語言對話等。VCPrologTutor、SCoT-DC、SlideTutor、AHP-Tutor等都是這一時期較為典型的智能教學系統。目前的系統已經對自適應方面等某些方面進行了具體的探索,但并沒有體現較完善的個性化系統的整體功能。

1 個性化學習特征

個性化學習是當代教育領域積極倡導的學習理念和模式,它強調以學習者為主體,針對學習者個性特點、知識經驗和能力、學習需求、偏好以及具體學習情境而采用恰當的學習方法、學習內容和學習進度,促使學習者的能力與個性在學習活動過程中得到充分、自由、和諧的發展。

1.1 從學習者角度分析,個性化學習特征包括

(1)學習者已有的認知結構

認知結構是指學習者已經具備的知識及其組織結構,即學習者在學習過程中對學科內容及結構的整體把握與掌握程度。

(2)學習者的認知風格

學習風格是學習者持續一貫的帶有個性特征的學習方式和學習傾向。在網絡學習系統中一方面注重對基于網絡的學習時間的長短、學習內容的選擇、學習活動的參與及其他一些重要參數的分析;另一方面就是為滿足不同學習風格的學習者的自主學習提供相應的幫助。

(3)學習者的元認知水平

元認知是指學習者在學習過程中對自己的認知活動進行積極地計劃、監控與調節的技能。目前存在的問題是大多數學習者學習思維仍處于傳統教學中的被動地位。因此,只有不斷提高元認知水平,使學習者能夠在學習過程中積極有效地應用學習策略幫助知識的理解和掌握,才能真正的提高學習效率。

(4)學習者的興趣愛好

興趣愛好在一定程度上決定了學習者的選擇方向,并為系統提供適合學習者的學習材料以及搭配的協作學習伙伴提供了指導。

綜上,學習者的個性化特征是網絡學習系統研究的重點內容,他們將直接影響學習者在網絡環境下學習的效果。

1.2 從教學的角度分析,個性化學習特征包括

(1)學習內容個性化

學習內容的個性化可以表現為三個層面:課程、章節與知識點。學習者可以根據自己的需要選擇學習的課程,在實現學習目標的前提下不必要學習所有的章節,而且在掌握了一定的知識的條件下可以跳過某些知識點,直接選擇最重要的部分。同時注重知識的全面與難度的漸進性,能夠關注不同階段的學習者。

(2)知識呈現形式的個性化

知識呈現的個性化可以表現為兩方面:①媒體形式:文本、圖片、音頻、視頻和動畫;②學習內容的編列方式:線形或非線形,直線型、樹型或網狀結構。知識的呈現方式則要緊密結合教學目標以及教學內容,既要滿足教學性又要不失趣味性。

(3)教學方法的個性化

針對不同的學習內容采用合適的盡可能多的教學方法。例如采用講授法、演示法、實驗法、練習法以及虛擬實驗法等多種教學方法。

(4)學習評價的個性化

評價是實現學習個性化的關鍵,尤其要重視運用過程性評價。系統將通過設計多種評價方式如練習與測試、協作交流或讓學習者在多媒體交互的情境中被觀察與評價,讓學習者通過不同渠道,從多角度、多方面了解自己,從而調整自己的學習,達到預期的學習目標。

2 個性化網絡學習系統體系結構及運行機制

基于上述個性化學習理論及其特征,本文構建了支持個性化網絡學習系統模型,體系結構如圖1所示。該系統的運行機制是:學習者首先通過注冊服務提交個人信息,并可以使用系統提供的個性特征評測工具測試學習風格類型,這些靜態信息存入學習者模型中的靜態信息庫中。當學習者登錄學習時,選擇不同的學習內容及學習工具時,反饋機制會一方面給與直接反饋,使學習者獲得需要的信息,另一方面對學習者學習得整個過程進行跟蹤、記錄,把材料送到分析機,利用數據挖掘技術得出有用的信息,再刷新學習者動態信息庫。

3 個性化網絡學習系統主要功能模塊設計

3.1 界面呈現及情感交互

(1)界面是人機交互的窗口,首先要特別注重版面樣式的設計與色彩的搭配,一方面起到吸引學生注意,引起學習興趣的作用,另一方面為學生瀏覽并選擇要學習的內容提供方便。其次,由于非線性結構的知識呈現方式有利于個性化的學習,這就要求導航要清晰明確,避免迷航現象發生。

(2)對于初次登錄系統的學習者要進行注冊以及學習風格的測量,從而得到學習者的一些靜態信息如:個人基本信息、教育背景、個性與偏好、學習目的等,并將其存儲到學習者靜態信息庫中。

(3)運用智能系統,增加系統與學習者的情感交互,近年來,智能系統的一個發展趨勢是關注學習者“情感狀態”的研究。該過程將涉及到情感識別技術,如面部表情識別,語音情感識別、姿態情感識別和生理指標情感識別。

3.2 學習者模塊

學習者模塊記錄了學習者的靜態與動態的信息,表征學習者與學習相關的智力與非智力因素的數據結構,主要包含個性化學習特征如:學習風格、認知水平及興趣愛好等。另外也可以通過網絡學習中的各種交互功能及時的獲取學習者的動態信息,再從對這些動態數據的分析中得到對學習者學習狀態及學習內容的準確推理與判斷,進而做出教學決策并評價學習效果。

3.3 反饋機制模塊

(1)隱性反饋機制

該機制是學習者數據庫的信息主要來源之一,動態的跟蹤記錄學習者的學習過程,了解學習者對知識掌握情況以及學習狀態。例如:記錄下學習者的閱讀時間,在該頁面上滾動鼠標的情況,存儲學習者曾經打印或保存的記錄,記載學習者聊天記錄中出現的關鍵詞等,然后將數據送到分析機進行數據挖掘,最后得到有用的信息并將其存儲到學習者動態信息庫中。

(2)顯性反饋機制

該機制是指學習者通過各種交互工具直接獲得的反饋信息。一方面基于程序及教學設計的合理性,使學習者能夠從反饋中獲得啟發、得到幫助或鼓勵。另一方面需要學生支持服務的完善,當學習者積極參與到討論、答疑與交流的活動中來就要使其獲得及時的解答與反饋。

3.4 知識模塊

該模塊應完成三方面任務:一是什么樣的信息應該以何種形式呈現;二是使這些信息適應不同類型的學習者;三是通過學習者對信息內容的選擇形成個人學習路徑。針對學習者的學習類型,通過教學策略庫獲取相關的學習策略,結合具體學習內容為學習者建立個性化的學習路徑。

3.5 基于記憶的推薦機制

該模塊可以作為反饋機制的補充,以所有用戶和數據作為推薦基礎。向學習者推薦的內容主要包括兩個方面:一是以往記錄中相似用戶所使用的內容。從學習者給予肯定評價的學習活動中識別出最受歡迎的學習路徑,將其推薦給學習者,可以使學習者從成功人士的經歷中獲益;二是該用戶曾經選擇的內容。設想如果一個用戶喜歡某一特定的主題,那么他會喜歡相關主題的其他內容,因此向該用戶推薦該主題的相關的新的內容。

參考文獻:

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[4]吳彥文,吳鄭紅.基于學習者個性模型的智能答疑平臺的設計[J].電化教育研究育,2008(06).

篇8

初中化學;探究性實驗;教學設計

在新課改背景下,探究教學是一種新的學習方式.在初中化學實驗教學中實施探究教學,能夠促使學生在學習知識的過程中主動探究,培養學生的創新思維能力,保證教師的教學任務順利完成.在初中化學教學中,教師要深入研究探究教學的規律,根據學生的具體情況設計探究學習模式,激發學生的學習興趣,提高學生的學習能力.

一、探究性實驗的教學設計

1.設置的問題要符合現實

在化學實驗教學中,教師要根據學生的具體情況與現實生活相結合來進行相關問題的設置,并且設置的問題要結合課堂教學內容,有利于學生對知識的掌握,也有利于培養學生的思考能力.學生在初中剛開始接觸化學學科,接受化學知識的能力還不完善,所以教師在設置問題時要考慮到各方面的因素,調動學生參與討論和解決問題的積極性.

2.問題要具有探索性

在初中化學實驗教學中,教師設置問題的目的是激發學生對化學知識的探究行為,并能深入了解課堂相關化學知識的內涵和意義,使學生能做到對知識的重新思考,并提出新的問題.例如,在做“CH4的燃燒”實驗時,其中CH4是通過堿石灰和無水醋酸鈉反應得到的,但是在CH4燃燒的過程中,發現燃燒的火焰呈黃色狀,和理論知識中的藍色火焰存在很大的差異.教師應該鼓勵學生主動探究出現這種問題的原因.學生通過探究發現,這種現象是由于堿石灰和無水醋酸鈉在反應的過程中受熱不均勻、局部溫度過高造成的.在CH4燃燒實驗過程中,要保證醋酸鈉試劑和堿石灰是無水的狀態,并且堿石灰的量要足夠多,才能保證反應順利進行,最終在CH4燃燒時出現與課本知識相符的藍色火焰.這樣的教學方式,發揮了學生的主體地位,調動了學生的探究興趣,提高了學生的探究能力.

二、探究性實驗教學策略

1.在思考問題時,學生的思維障礙解決策略

初中是學生進行化學知識學習的初級階段,大部分學生不能對抽象的概念進行具體的理解,所以對于在實驗中出現的問題經常模棱兩可.盡管出現這樣的現象,教師也不能對學生進行直接問題答案的灌輸,否則導致學生只會對化學知識進行死記硬背,不能實現學生發散思維能力的培養.教師應該及時引導學生對相關的問題展開討論,把學生組成相關的小組,讓學生在小組內討論,然后把自己小組討論的結果與教師或其他小組進行探討,培養學生合作探究學習的能力與習慣.例如,鎂和鋁在與稀硫酸進行反應時,鋁反應的速度應該要比鎂快.但是在具體的實驗中經常會發現鋁在稀硫酸中沒有出現明顯的氣泡.學生對元素周期表中的金屬順序產生了一定的質疑.教師應該鼓勵學生分析出現問題的原因,讓學生在小組內討論實驗異常的原因.學生在實驗中發現,鋁和稀硫酸反應時會生成一定量的鹽,鹽會影響鋁和稀硫酸反應的速度,所以在實驗中出現鎂的反應速度比鋁快.在這樣的實驗過程中,不僅激發了學生對化學實驗的興趣,還培養了學生分析問題和解決問題的能力,符合了新的課程標準對學生化學知識學習的要求.

2.在實驗出現疑點或達不到預期效果時的解決策略

在化學知識探究活動中,因為客觀的因素受到制約或者出現不符合科學邏輯的實驗結果,教師不能硬性地進行課本知識的宣讀,否則會造成學生不尊重實驗結果的現象.教師應該認真分析實驗步驟中哪些問題可能會影響實驗結果,通過科學手段進行實驗的重復操作,保證實驗結果符合課本的相關知識,然后與學生展開實驗出現問題原因的討論,解決學生對實驗結果產生的疑問,從而實現化學實驗的目的.

三、探究性實驗教學的評價

在初中化學實驗教學中,教師應該對學生的探究實驗結果做出科學客觀的評價,并且讓小組之間進行客觀評價,促使學生建立自我思維以及自信心,培養學生的交流能力、思維拓展能力,從而提高教學效率.綜上所述,隨著課程改革的不斷推進,新的課程標準重視在化學實驗教學中培養學生的探究學習能力.教師應該通過一些科學合理的策略來保證在課堂教學中順利開展探究教學,培養學生的發散思維能力,從而提高學生的探究學習能力.

篇9

尊重學生的個性與創造性,最大可能地激發其主動學習和研究的興趣,進而實現知識、能力和人格的協調發展,已成為現代教育教學的終極目標。而對學生實施研究性教學,讓其通過自己探索、思考,實踐來獲取知識,培養能力正是通向此目標的途徑之一。國家教育部把研究性學習與社會實踐、社區服務、勞動技術教育共同組成 “綜合實踐活動”,作為必修課程列入《全日制普通高級中學課程計劃(試驗修訂稿)》中,充分體現了教育主管部門對研究性學習的重視。研究性學習作為一種嶄新的學習方式,是推進我國素質教育的突破口,值得深入探討。

2 化學研究性學習的現狀分析

化學研究性學習作為普通高中必修課程,已經成為新課程化學學科要求或滲透的內容。然而,目前化學研究性學習必修課的開設和推進存在一定的困難,究其原因主要有以下幾點:

2.1社會因素

這里說的社會因素包括學校和家庭兩個方面。受選撥人才制度的影響,學生、家長、學校、社會乃至教育行政部門片面以升學率作為衡量學校質量高低和學生學習好壞的主要標準,忽略了對學生創新精神和實踐能力等綜合素質的培養。目前為數不少的學校、教師、家長對研究性學習持贊成態度,但在實際操作過程中他們最擔心的問題就是研究性學習是否會影響學生考試成績,影響升學率。

另外,中學各班學生人數日益增多、校舍圖書設備不敷使用,學校的師資力量、教學設備短缺,而化學是一門以實驗為基礎的學科,沒有實驗藥品和實驗儀器,化學研究性學習就是紙上談兵。

2.2 教師素質

教師的個人素質主要包括:教改意識、問題意識、關注實際、專業知識精深、基礎知識廣博、有較強的解決問題的能力、組織能力和表達能力,還應該掌握一定的教育心理學知識等十多個方面。現僅從教改意識、心理學認識和知識儲備方面進行分析。

2.2.1教改意識方面

研究性學習的開設對教師提出了從未有過的要求和嚴峻的挑戰。它對教師的要求不再是過去的熟悉和研究教材、研究教法、積累教學經驗、完善教學藝術、揣摩高考動向等,而是要求教師從教育觀念到知識結構、從工作方式到教學行為都發生變化。

據調查報道,在指導開展研究性學習的過程中有的教師盲目照搬外地經驗,脫離實際情況,學生難以取得滿意的結果,因而失去研究興趣。還有部分化學教師對化學研究性學習的重要性認識不足、缺乏熱情,仍以給學生灌輸知識,追求高的升學率為教學目的,時常會出現在黑板上做實驗的現象,至于化學研究性學習,則被視為教學的額外任務。也有相當一部分教師對化學研究性學習本身并無異議,只是迫于當前的教師評價體系,他們對研究性學習的開展仍有所顧慮。

2.2.2心理知識方面

老師對學生心理的了解僅保持在一般了解的層面上,而且還認為可以忽視學生感受,全力抓緊學生學習成績才對。這體現了現在部分老師還是困囿在傳統的只重視學習的老思想之中,對學生的心理和能力方面的發展沒有足夠的認識。

2.2.3知識儲備方面

教師的知識儲備是否豐富是否精深是家長和學生普遍重視的問題,也是教師能力的顯示。教師想要組織好“研究性學習”,教師應具有實踐能力。而有著廣博的基礎知識,又精通一刻專業知識,而且有著理論聯系實際,具有相當實踐能力的全面發展的教師在研究性學習活動的組織中更有用武之地。

2.3學生興趣及社會的態度

在研究性學習的實施過程中,學生所持的態度亦令人有所擔憂。面對升學的壓力,考試的壓力,高分數對他們來說有很大的誘惑力,大部分學生已經習慣了依賴教師單純的傳授知識,失去了他們學習中應有的主動性和主體性,甚至對充滿趣味性的探究性化學實驗,他們也是敷衍了事,流于形式。

3 化學研究性學習的特點

一般意義上的研究性學習是指一種在教師的指導下,學生以類似科學研究的方式,從自然、社會和學生自身生活中選擇并確定研究主題,通過主動地搜集和處理信息,分析問題,解決問題,從而促進他們形成積極的學習態度和良好的學習習慣的學習方式。在化學課中開展研究性學習有其自身的特點:

3.1 開放性

開放性主要表現:第一,學習的地點和內容的開放性。化學作為一門中心學科,已涉及諸如能源、環境、材料、生命、健康等社會生活的各個方面,所以化學研究性學習的內容十分廣泛,不拘泥于課本。如塑料及其回收利用, 廢舊電池的回收與利用, 關于城市垃圾資源化的設想與調查等。第二,學習的途徑和方法過程也具有開放性。學生不僅向書本學,還要向社會學,向網絡學,向他人學,養成一種開放的思維習慣。第三,時間和空間上的開放性。學生可以走出課堂和校園,走向社會,利用圖書館、化學實驗室、網絡、調查訪問等方式收集資料,把課內和課外,學校與社會有機的聯系起來。

3.2 自主性

研究性學習以自主性、探究性為基礎,主要表現在研究性學習中學生是處于學習活動的主體地位,他們在學習過程中按自己的興趣自由選題,自主釋疑,自主探索與研究,在這個過程中讓學生獲得如何進行學習的方法和經驗,培養學生自己發現問題,獨立判斷,獨立思考和獨立解決問題的能力。

3.3 實踐性

“問題”(或專題、課題)是研究性學習的載體,整個課程主要圍繞著問題的提出和解決來組織學生的學習活動。學生通過對自然界和生產、生活中的化學現象的觀察、分析、自主設計實驗,得出結論,從而達到自我提高的目的。如在“關于海水淡化問題的研究”的化學研究性學習過程中,學生采集海水樣本,查閱有關資料,討論并制定實驗方案,安裝實驗裝置,用AgNO3測定有關數據,再處理數據,分析結果。這一系列過程都需學生的親身實踐。

3.4 過程性

化學研究性學習關注的不單是實驗或調查結果的正確與否,而是更注重學生通過課題設計、尋找資料、動手實驗、社會調查等親身實踐,可以獲得對社會的直接感受;通過課題研究,不僅了解了科研的一般流程和方法,而且體會到科學研究的艱辛和快樂;在與他人、與社會的交往與合作中,懂得做人做事的道理,培養團隊合作和人際交往的能力;通過多方面收集資料,知道除了教材、教學參考資料以外還有很多獲取信息的渠道和方法,這為他終身學習打下了良好的基礎。

4 開展化學研究性學習過程中應注意的問題與對策

4.1 正確處理好一個關系

正確處理好化學研究性學習與接受性學習的關系。研究性學習和接受性學習是相輔相成、相互包容的,不能把二者絕對對立起來。接受性學習在積累間接經驗、傳遞系統的科學知識方面,有很大的優越性,而研究性學習在讓學生感知直覺經驗,培養實踐動手能力等方面有極其重要的意義,并不是貶低接受性學習的價值,應改被動的、機械的接受性學習為以學生為主體的、積極主動的接受性學習。

4.2以促學生發展為目的,精選研究課題

教師應該指導學生從自然、社會和實際生活中選擇和確定研究課題,并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識及解決問題。如在教學有關“水”的知識時,可以讓一部分學生查閱資料、向有關管理部門咨詢及實地考察相結合,了解本地區水污染及其危害的情況,并就如何防治水污染獻計獻策。另外一部分學生就我國水資源、本地區居民飲用水的品種、價格及質量情況進行調查,還可以去了解本地區自來水廠的生產過程、生產的水質問題等情況,然后在課堂上進行討論交流。

4.3 轉變教育觀念,提高教師綜合素質

化學作為一門綜合性學科,與其它學科產生了很大的交叉、滲透和融合,這就對化學教師提出了更高的要求。在探究性學習中教師是課程實施的組織者、參與者、促進者、指導者、開發者和研究者。教師可在明確課題研究目的、擬定研究題目、研究方法和步驟、研究過程、研究信息的分析、歸納、整理、研究課題總結等方面給學生以指導,但不能反客為主。素質教育的實質就是挖掘學生潛能,充分發展學生個性,進而實現全面發展的目標。這對教師的師德素養和業務水平提出了更高更新的要求,教師應在活動中強化自主學習,增強實踐能力,加速自我完善的過程,要求化學教師不僅要精通化學學科的知識,又要對相關學科知識有所了解和掌握,樹立終身學習的理念。努力從新的角度、用新的方法去解釋化學問題,學習和應用信息技術,使自己成為專業基礎扎實、知識視野寬廣、教學技能過硬的“專家型”教師。

4.4 提高學生問題意識, 激發學生探究性興趣,培養學生獨立思考的習慣和自主學習的能力

在長期以來的傳統教育模式下,學生難于提出自己感興趣的問題,當然他們并不是沒有問題,而是他們學會了無懷疑的接受,從而削弱了自己的問題意識。這就需要在學習中多鼓勵學生自己發表不同的看法,解決問題采用不同方式,走不同的路徑,同時盡可能在原來問題的基礎上從不同方面提出疑問,從而發現和提出新的問題。通過實驗創設情景。用生動、鮮明、直觀的實驗現象以及意想不到的實驗事實和結果激發他們探究的欲望,促進學生更深刻,全面的思考探究問題,使探究活動得以深入進行。例如,在介紹碳及其化合物的化學性質之前,先播放一段錄象:桂林的七星巖和蘆笛巖的巖洞。學生們肯定會被這仙境美景所吸引。再問:這位雕琢美景的能工巧匠是誰?學生們聯想翩翩。通過小組討論后揭開謎底:二氧化碳。同學們面面相覷,不可置信。這時再引出實驗:氫氧化鈣―碳酸鈣―碳酸氫鈣的相互轉化,學生們的學習興趣馬上就高漲起來。這樣,可以使學生的“要我學”變為“我要學”,使學生成為主體,成為了知識的探索者,以此培養學生自主學習的能力。

篇10

1.通過展現語言魅力,激發學生學習化學的興趣

語言是初中教師在初中化學教學中極其重要的一課,一個教師是否優秀極大程度上取決于語言是否能吸引學生的注意力。一個優秀教師的語言魅力往往能對學生產生積極影響,讓學生對學習保持積極的態度,學會運用學習方法。一個優秀的教師應該學會用語言的魅力吸引學生注意力,從而激發初中生學習化學的興趣,并以樹立學生自信心為目的適當鼓勵學生。

教育局新出臺的新課標規定,要求教師讓每位學生在輕松的環境下以愉快的心情認識并學習多姿多彩的化學世界。所以,在初中第一節化學課堂上,教師應該讓學生認識化學與我們所生活的世界息息相關,人類在許多方面都離不開化學的幫助。從而激發學生強烈的好奇心主動了解神奇的化學世界。另外,一個教師語言的生動形象,不僅能吸引學生的注意力,還能讓學生主動聯想。一位優秀教師生動的語言,往往能將一個很復雜的概念通俗化地表達給學生,讓學生能更好地接受新的知識,同時一個優秀教師豐富的語言還能讓原本枯燥無味的知識變得生動有趣,讓學生有興趣自己探究。斯維特洛說過,一個教育家最好的助手就是幽默。教師在一節課堂教學中合理運用幽默風趣的語言不僅可以讓一節課堂從枯燥無味變得幽默風趣、詼諧有趣,還可以創造出輕松愉快的上課環境。所以,教師可以通過展現語言的魅力吸引學生的注意力,從而激發學生學習化學的興趣。

2.利用身邊存在的化學現象吸引學生注意力,激發學生學習興趣

相關研究表明,在初中化學學習中無論是學習成績優異的學生還是學習成績相對較差的學生,面對這個神秘而又未知的化學世界都會有一種極其強烈的好奇心,對身邊出現的一些化學問題通常會用自己的理解去解釋。所以,教師在實際教學中,應當學會把豐富多彩的化學知識與我們平時息息相關的生活現象相關聯,讓學生在自己的經驗上更深入地了解一個化學知識的原理,同時可以發現化學與我們日常生活息息相關及化學對人類的重要性,并且漸漸學會獨立自主分析生活中常常存在的一些化學小問題并嘗試解決。例如教師可以告訴學生牙膏的成分其實就是從河邊的石頭里面提取的,如果想體驗一下人生的話大家可以試著用石頭刷牙。這樣的講解既幽默又能把化學知識簡單明了地傳遞給學生。

3.不斷更新教學方法去,激發學生學習興趣

心理學家多年研究表明,教師的教學方式應當不斷更進。老套不變的教學方法只會讓學生對學習感到無趣從而產生抵觸心理或者厭倦學習。因此,教師如果能夠采取創新有趣的教學方式便能吸引學生的注意力,這是激發學生學習興趣的一種重要方式。教師在實際教學中,可以隨機應變地根據一節課堂的教學內容,運用一些例如質問答疑、小游戲、小比賽或對比論證等教學手段。比如,教師可以在剛教完一個新知識點為了驗證或鞏固學生的學習效果,通過將學生分組采取提問回答或者知識搶答賽活躍課堂氣氛。這樣做既能吸引學生注意力又能激發學生學習興趣,更能鞏固學生的學習成果,可以說是一舉三得。

4.教師合理利用問題設問與學生互動,激發學生學習興趣

許多教師多年的教學經驗表明,學生在課堂學習中非常喜歡輕松愉快的互動學習方式。因此,設計合理巧妙的問題,不僅能激發學生強烈的好奇心去探索,還能吸引學生注意力,緊緊抓住學習的心理活動,從而成功激發學生的學習興趣。比如,教師在傳授原子和分子概念的時候,可以在課堂開始不動聲色地在黑板上留下字樣,讓學生好奇教師寫下字樣的含義。在學生疑問充滿心頭的時候,教師就可以將兩瓶溶劑擺在桌面上,然后告訴學生,接下來我就給大家演示在化學中的“1+1不等于2”。接著教師就把兩個同樣100ml的溶劑相混合,結果得到一瓶體積不為200ml的溶劑。此時學生定會百思不得其解,心中的疑問定會越來越多。這樣在一節課堂開始的短短幾分鐘,教師就已經成功地吸引了學生的注意力,讓這節課堂懸念迭生,扣住了學生的心理活動。接著教師就可以站出來為學生排憂解難,誘導學生自主探索思考分子之間是否還存在間隔,分子是否無時不刻在運動等問題,一節課的主題自然而然就導入了。接下來教師就可以為學生慢慢解開種種疑問了。

總之,初中教師在化學教學過程中需要不斷轉變教學地位,利用不同的教學方法吸引學生注意力,從而激發學生學習興趣。對于一名優秀的教師而言,吸引學生課堂注意力是必不可少的前提,激發學生課堂學習興趣是一名優秀教師所必備的教學技能。有位學者說過難教并不代表不可以教,只要經過教師的努力,學生有很大概率轉變。

篇11

一、分析學生興趣下降的原因

在初中九年義務教務的基礎上,初中化學只有50分,課本知識簡單,內容涉及面廣,但又缺乏體系。使得許多初中畢業的孩子上了高中后不適應。根據教學經驗和調查分析:

1.長期以來,受教師觀念的影響和中考的沖擊,在畢業班的教學突出表現為應試味道太濃,探究實驗的時間無法得到保障,實驗教學開展面臨許多困難,更談不上培養學生的科學探究能力.結果可想而知,這種"無趣激發,無思維碰撞" 的課自然無法引起學生的興趣.長此下去,不利于學生的發展,又會使學生喪失學習的主動性、積極性。

2、初中化學知識簡單,內容廣博,但缺乏形成體系,分值也少,學生重視度不夠,使得許多學生,基礎不好。

3、高中課改的全面推行,面對新課改知識面廣,教學進度快,部分學生跟不上進度。

4、高中作業量加大,難度也加大學生不適應。

二、結合本學科實際實施可行的調動興趣的方案

1、利用實驗,激發興趣,提高教學質量

化學是一門以實驗為基礎的科學。實驗教學可以激發學生學習化學的興趣,幫助學生形成化學概念,獲得知識和實驗技能,加強實驗教學是提高化學質量的一個重要組成部分。在我們與學生的接觸中,我們往往發現學生對化學實驗非常感興趣,只要課堂上一做實驗,興趣驟升,如何利用學生這種心理,引導他們去觀察、分析實驗現象,培養學生的觀察能力,分析問題的能力,充分發揮實驗在教學中的作用。我的具體做法是:

(1)創造條件把教材中設備簡單,操作方便,安全可靠的演示實驗改為邊講邊實驗,以增強學生動手機會。

(2)把部分驗證性實驗改為探索性實驗。如膽礬受熱分解的實驗,先可提出“結晶水合物受熱穩定嗎?加熱膽礬可觀察到哪些現象?”的思考題,教師提供必要的儀器和藥品,使學生在探索中會發現結晶水合物受熱不穩定,藍色膽礬晶體受熱生成白色硫酸銅粉末;殘余的白色粉末中有少量黑色和黃色雜質;試管口流出的液體顯淺蘭色等。根據所觀察到的現象,引導學生認真分析,得出結論,就會收到比驗證性實驗好得多的效果。

(3)盡可能讓學生參加演示實驗,在教師的指導下,由學生在講臺上演示。只有充分讓學生自己動手,暴露問題,糾正和解決問題,才可使學生充分掌握知識。

(4)可以補充和創造實驗,增加學生動腦、動手、動口的機會,使學生善于觀察自然現象,提高分析問題和解決問題的能力。

以生動的實驗教學,嚴密的邏輯系列,不斷讓學生的求知欲得到滿足,學生的情緒就會步步高漲,興趣就會充分激發。從而提高教學質量。

2、精心設計學案、創設問題

學生是課堂的主人,就應備好學生,如本課所涉及的問題學生知道多少?學生的難點在哪里?講課中學生可能遇到什么問題?哪些問題需學生自主學習?在備課過程中,我們可仔細分析學生的認識水平,結合學生的實際,按自己設想,進行教材結構的重組,精心設計一個適合自己學生的學案,可以補充一些材料,擬成一個個的問題鏈,使學生的認識與問題發生作用,并有針對的精選習題等,并將它印發給學生,上課時引導學生完成,這樣會留給學生第一手資料,同時節約了學生上課記筆記的時間增大了課堂容量。在學案的設計方面,我們組的王芳、王佳老師做到也非常好,我從他們身上也學到很多。

3、從教學手段上――計算機輔助教學

(1).直觀性好,變抽象為具體

化學教學中微觀和抽象的內容較多,像原子核外電子運動狀態、電子云的概念等都比較抽象,單憑教師在課堂上口頭講述,學生理解起來比較困難,需要通過一系列復雜的思維加工過程才能獲得知識。利用圖形、動畫、音效等各種媒體制作的多媒體課件可以將難以理解的抽象知識直觀地展示給學生,生動地模擬和再現物質微觀的結構、狀態和變化過程。“百聞不如一見”,電教媒體的直觀性使學生對抽象的知識有了感性的認識,符合學生的認知規律,避免了學生由于對知識難以理解而產生厭學情緒。

(2).模擬或再現化學實驗

計算機模擬化學實驗主要體現在以下幾個方面:一是模擬錯誤操作。例如,酒精燈、試管的錯誤使用方法;稀釋濃硫酸的錯誤操作;在實驗室制取氧氣的實驗中,試管口向上傾斜以及結束實驗時,先熄滅酒精燈再撤導管的錯誤操作,通過電腦動畫模擬演示錯誤操作帶來的后果,不但節約實驗用品,而且能給學生留下深刻的印象,輕松地達到教學目的。二是嚴重污染環境,易使人中毒的實驗。例如,一氧化碳還原氧化銅的實驗,由于一氧化碳的毒性較大,很容易造成中毒事件。如果改用計算機進行模擬,既可以直觀地觀察到實驗過程中的各種現象,又可以避免對師生身體的損害。三是能夠展示一些實驗的本質。

(3)加大教學密度,開拓學生視野

利用計算機多媒體技術可以做到高密度的知識傳授,大信息量的優化處理,大大提高課堂效率。圖形不是語言,但比語言更直觀和形象,比語言包容的信息量更大。動畫又比圖形更高級地輸出信息,利用文字閃動,圖像縮放與移動,顏色變換的手段,不僅容量更大,速度更快、效果更好。

總之,電腦多媒體網絡以其豐富的內容、生動的畫面、巧妙的鏈接組合、多彩的演示效果等強大的功能,充分地展示了化學的魅力,強烈地激發學生的求知欲,在教學中合理地應用好這一現代教育技術,則能大幅度地提高化學課的教學效率,使化學教學更加有聲色,讓學生更加熱愛化學,使教師能更好地展現自我。

4、習題的處理

(1)超前備題

學校的計劃有時會有一定的變化性,比如:召開教大工會、黨員會、教研組會、以及年級組會等。這時學生需要自習,在其他學科沒有準備的情況下,我會抓住時機下發提前備好的習題讓學生完成,這樣可以說為該學科爭的了練習時間。

(2)分散處理法;

我們化學教輔是世紀金榜,我會在講每一單元前把該部分習題做完,并進行歸類分散到每節課里,以備在講該部分內容時穿去。這樣我覺得教學很輕松,無形在習題訓練為課余節約了時間,進而增大了練習量,是訓練非常到位。

(3)上課嚴要求,下課勤檢查

用我們校長常講的一句話“守好自己的陣地”。為了守好自己的陣地,我上課決不容許學生干其它與課堂無關的事情,一旦發現一定嚴格處理,從一開始就讓學生意識到化學課不能也不敢做別的。課后作業要勤檢查,把作業落在實處。

(4)習題后記錄

在每講完一部分習題后,我會把學生做錯多的和一些比較重要的習題抄于教案紙上,過一段時間印發給學生重新練習,檢測學生是否對疑難點搞懂。

這樣也是對教學的第一反饋資料,使我能對癥教學,做到有的放矢。

5、第二課堂

第二課堂教學的方式多種多樣,結合本學科特點和學校的實際主要采用以下形式:

(1)化學模型的制作

制作模型,有的可以根據已學過的教材制作;有的可配合教學,在學習之前指導學生閱讀有關材料進行制作。例如制作有機模型:甲烷、乙烯、乙炔、苯和碳60等模型;制作簡易滅火器;制作簡易濾水儀器;制作酒精檢測儀器等。這樣可彌補教學教具上的不足,讓學生鼓舞也很大,如果教師用小組制作的儀器進行演示實驗,學生回感到興奮和自豪。

(2)進行研究性學習

在化學教學中進行研究性學習,可給學生一些真正屬于他們自己的學習時間和空間,使學生在實踐中培養自學能力和進行化學實驗的操作能力,發展創新能力,在實踐的體驗中,更自覺地加深或拓寬與化學相關的知識學習,加深對化學的理解和熱愛。

一個研究性學習的課題的選擇就是基于學生自身的興趣,是學生在教師指導下,從自然、社會和生活中選擇和確定自己感興趣的課題進行研究。然后在整個研究性學習的過程中,學生將運用到自己所學到的化學知識進行思考、分析、實驗得出研究結果,他們將會體驗到一種成功感,這就更加培養了他們對化學學習的興趣。研究性學習的實踐性是以一定的知識和技能為基礎,通過提出問題,查找資料,動手做實驗,在實踐中進行總結、創新設計,從而提高分析問題和解決問題的能力。在研究性學習過程中,學生是自覺主動的參與者,而不是教師的追隨者,我在教學中只是個參謀,我讓學生真正主動參與,獨立思考,積極探索,真正成為學習的主人,這一過程養成了學生良好的學習習慣,教會了學生正確的學習化學的方法,學生學會了怎樣學習化學這門學科。

篇12

一、調查對象和內容

1.調查對象

選擇上海商學院學生為調查對象,針對各年級學生的特點發放問卷,共發放問卷 980份,回收 952份,回收率97.14%,有效問卷為930份,有效率97.69%,符合調查要求,結果有效。樣本的具體構成見表1。

2.調查內容

問卷由 19道客觀選擇題以及涉及被調查人員的基本情況的附加問題組成。客觀選擇題中,多選題 8題,單選題11題,其內容可分為四個部分:第一,學習動機:共有 3 題,旨在了解大學生的學習動機,涉及對學習本身的態度、學習的目的;第二,學習需求:有4題,主要是了解學生的學習需求,在了解課堂課外學習狀況、課外時間安排,以及學生樂意參與的活動;第三,學習行為特點:共有 6題,主要是了解學生的學習行為特點,調查大學生對本專業的態度、對自身學習狀況的認識,包括作業完成情況、學習計劃以及存在的曠課情況;第四,校園生活環境、學習環境:共有 6題,涉及本校教學質量、校園班級學習風氣等方面的認識和評價。

二、數據統計和分析

1.學習動機

從表2中可以看出,大學生進入大學的學習動機比較復雜,除“其他”項外,主要體現在三個方面:為個人、為家庭、為國家。而在學習動機排序中,前三項主要反映在個人方面:“找一份好工作”(93.80%),“對知識的追求”(68.01%),“證明自己的價值”(62.92%),說明,大學生上大學很大程度上是為了自己。在家庭和國家方面,占比則比較小,選擇“報答父母養育之恩”選項的調查對象占比46.33%,而因“報效祖國”進入大學的更是僅有23.27%。可見,當代大學生在進入大學時帶有比較濃厚的功利性色彩,學習具有較強的目的性。“找一份好工作”已成為大學生進入大學的主要因素,這不僅反映了大學生的學習價值取向,也反映出社會對人才的需求導向會對大學生的學習動機產生一定的影響。

根據表2數據,縱向比較不同年級發現,雖然四個年級同學的學習動機主要體現在個人方面,但不同年級的選擇還是存在一些差異。相對于其他年級,四年級同學在“找一份好工作”方面占比偏高,而在“報答父母養育之恩”、“報銷祖國”方面占比較低,由此說明,不同年級的同學學習動機是不同的,相比其他年級,四年級的同學學習動機體現了更強的實用性和目的性。

2.學習需求

(1)大學生花費精力的方面

根據表3可以看出,總體上,四個年級的學生花費精力最多的方面為“老師安排的課堂學習內容”以及“自學感興趣的專業”,有些同學也會花費較多的精力“博覽群書”。可見,在學習方面,大學生并不僅僅滿足老師安排的學習內容,他們會根據興趣拓展自身的知識面。

具體分析表3可看出,在老師安排的課堂學習內容方面,四個年級比例呈拋物線形狀,然而,在博覽群書方面,雖然四個年級的比例都在20%以下,但卻呈上升趨勢,由12.44%上升到19.13%。以上說明,隨著年級的增長,大學生學習需求逐漸改變,對學習的認識也產生了變化,從課堂轉到了課外,學生從“跟著老師走”逐漸轉變為“跟著知識走”。

(2)大學生安排課余時間的方式

表4顯示,一年級同學課余時間投入中選擇在圖書館看書或寢室學習是排在第一位的。排在第二位的參加社團活動所占比例與前者接近。說明了大一學生對于學習和參加校園活動很熱衷,而且在縱向對比中,對于校園活動,大一同學是積極性最高的,相對二、三、四年級的12%左右,投入了接近四分之一的課余時間量。

二、三、四年級同學安排課余時間的方式同樣多種多樣,上網看視頻或游戲的同學比例持續增加并排在了首位,選擇在圖書館或寢室看書學習的同學比例下降,但是上網瀏覽學習視頻的比例卻持續快速上升,與此同時,一到四年級逛街聚會時間的投入也逐步地在增加,四年級的比例近五分之一。

綜合上述分析看出,雖然同學們安排課余時間的方式多種多樣,但利用課余時間上網游戲看視頻以及逛街聚會的同學的比例卻是較高的,甚至超過了學習的同學的比例,大學生自主學習的實踐還不夠深入,對自主學習的自我約束還沒有給予足夠的重視。

3.學習態度

(1)大學生學習計劃執行度

大學生的學習具有較強的自主性,大學生需要制定合乎自身的恰當的學習計劃,并嚴格按照計劃執行,這樣才能提高學習質量。但根據調查數據顯示,四個年級的大學生都有近30%的同學沒有制定學習計劃,隨意的進行學習,說明,大學生學習的盲目性較大,學習的計劃性不強。在制定學習計劃的同學中,每個年級有僅只有部分同學能夠按照學習計劃執行,每個年級會有40%以上的同學無法按時完成學習計劃,這顯示了大學生具有較差的自主學習約束力。

根據表5,具體來說,一年級制定學習計劃的同學比例最高,達到73.06%,有學習計劃但很少能完成的比例達到了49.68%。可見,一年級同學雖然有較強的學習計劃性,但自控能力卻不高,無法按時完成計劃。而四年級數據顯示,沒有學習計劃且隨意學習的同學在四個年級中占比最高,為13.33%,反映了四年級同學學習的隨意性和盲目性最高。

(2)大學生缺課原因

大學生對待學習的態度,除了體現在學習的計劃性方面,還體現在對待上課的積極性上。表格顯示,大學生缺課的原因是多樣的,但因其他事情耽擱、缺乏興趣、不喜歡老師上課的方式是影響學生不去上課的三大主要因素,即大部分學生缺課是出于自身的主觀意識,而不是客觀環境的影響。

根據一年級調查結果顯示,因其他事情耽擱和身體不舒服缺課的同學占比最高,分別為34.67%和27.25%,二三年級則由于對課程不感興趣和想自學課程,21.79%的四年級同學認為對課程不感興趣。同時值得注意的是,在不喜歡老師的上課方式上,四個年級同學所占比例是呈上升趨勢的,由一年級的6.01%上升到四年級的18.97%。由此說明,隨著年級的變化,大學生缺課的原因跟著發生了變化,由最初的“迫不得已”變為“主動放棄”,一年級時是由于事情耽擱等迫不得已的原因,二三年級則因不感興趣放棄上課,四年級則由于不喜歡老師的方式。可見,不同的年級在對待上課的態度是不同的。

4.校園環境

校園學習環境與學生所在的年級具有相關關系。為了更好地了解校園學習環境對學生的影響,本文將對大學生的評價進行分級并賦予一定的分數:很好4分;還不錯3分;一般2分;差1分。根據調查數據,計算出各個選項的得分,如表6所示。調查數據顯示,大學生對本班班風的評價和學生所在的年級成負相關,即隨著年級的增長,學生對本班班風的評價逐漸降低。一年級得分最高,為3.1688,說明總體上,一年級班風處于“還不錯”水平,但二、三、四年級班風評價得分卻在3分以下,即三個年級的同學對本班級的班風評價介于“還不錯”和“一般”之間,且四年級更偏向于“一般”。以上反映出,一年級班風較好,擁有較好的學習環境,四年級時同學們對班風評價則降低,學習環境逐漸變差。

在班風對同學們的影響方面,70%左右的同學表示有影響,但影響度卻因年級的不同存在些差異,一年級感到有影響的同學比例達到80.84%,高于四年級的75.56%。由此說明,雖然一年級班風較好,但由于同學們剛剛接觸大學生活,更易受周圍環境的影響,因此,班風對一年級同學們的影響很大,學校應提高學風建設,創造良好的學習環境。

三、調查結果及思考

1.學習動機從理想向現實轉化

不同年級的學生學習動機也存在差異。隨著年級的變化,一部分學生的學習心理發生了改變,學習動機也逐漸由理想化轉變為現實型,尤其是四年級的學生表現更為明顯。總體來說,當代大學生進入大學后的學習動機普遍帶有功利性色彩,學習具有較強的目的性,進入大學的原因也主要是從自身的長遠發展方面考慮。

2.學習需求從課堂轉到了課外

學習需求方面,學生并不僅僅滿足老師安排的學習內容,他們會根據興趣拓展自身的知識面。其次,學生自主學習的實踐還不夠深入,調查反映多數學生對于生活娛樂需求超過學習需求,學生課余時間利用也存在著不科學性,對自主學習的自我約束還沒有給予足夠的重視。

3.學生因不喜歡老師上課的方式而缺課成上升趨勢

大學生具有較差的自主學習約束力。大學較為寬松的學習氛圍成了很多心理不太穩定成熟的大學生滋生懶惰放縱心理的溫床。隨著年級增長,學生的學習態度也不斷發生著改變,由重視學習轉變為隨意學習,學習的積極性不斷下降。

在缺課方面,不僅是出于自身的主觀意識,更多的是受到客觀環境的影響。因其他事情耽擱、缺乏興趣、不喜歡老師上課的方式成為影響學生不去上課的三大主要因素。

4.信息技術帶來的知識共享對學校的教育模式提出了新的挑戰

校園環境對于學生來說是學習成長的重要外部因素。其中值得關注的是班級學習風氣對學生的影響。調查數據顯示,大學生對本班班風的評價和學生所在的年級成負相關,即隨著年級的增長,學生對本班班風的評價逐漸降低。

此外,學習環境對不同年級的影響表現出了一定的差異性,低年級同學抗誘惑力較差,受學習環境影響較大,相反,高年級隨著時間的推移,受學習環境的影響呈遞減趨勢。同學們的需求越來越多樣化,學校目前的教育體制、方式和內容不能滿足同學們的需求,越來越不具有吸引力。

但仔細想想,這種現象各個學校也普遍存在,也存在其合理性。從社會環境的變化方面來說,隨著綜合國力的提高以及城市化的發展,我國的教育供求關系發生了重大變化,中國教育已經達到了一個相對寬松的環境,學生進入高校學習更多的希望理論與實踐相結合,不僅要學到知識,更要培養能力,但是多數高校在課程設置等方面無法滿足學生的需求。從獲取知識的方式的變化方面來說,從傳統的紙質化學習到現代的電子網絡教學,科技的發展使得電子書籍得到廣泛的推廣,學生們可以通過互聯網觀看世界名校的公開課,也可以通過智能手機平板電腦等移動終端進行知識的即時獲取,但是絕大數高校的教育模式仍然停留在傳統的教師大班面授的階段,無法滿足現代化學生的需要。教育體制等方面,中國的大學教育更多地是“批量化生產”,缺乏個性的塑造,師生的教與學是剝離開的,老師進行的是灌輸式教學,而不是對學生加以引導,鼓勵獨立思考,激發學生的自我創造能力。這些都需要廣大社會和相關教育部門予以關注。

參考文獻

[1]劉曉華.當代大學生學習行為調查[J].湖北經濟學院學報(人文社會科學版),2010(7)

[2]姚利民.當代中國大學生學習狀況的調查[J].清華大學教育研究,2002(2):104-108

篇13

[作者簡介] 馬燕春,博士研究生,Tel:13572140149,E-mail:

[摘要] 綜合運用HP-20大孔吸附樹脂柱粗分、硅膠柱和Sephadex LH-20凝膠柱等色譜法分離純化海南道地藥材裸花紫珠Callicarpa nudiflora 中的化學成分,借助波譜數據解析化合物的結構。采用MTT法測定其粗提物和單體化合物的細胞毒活性。發現裸花紫珠醇提物50%,70%乙醇洗脫物對腫瘤細胞的增殖有較強的抑制作用。從上述活性部位分離和鑒定得到12個化合物,其中6個黃酮:木犀草苷(1),木犀草素-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2),6-羥基木犀草素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3),木犀草素-7-O-新橙皮苷(4),野漆樹苷(5),木犀草素-7, 4′-二-O-葡萄糖苷(6);3個苯乙醇苷:連翹酯苷(7),類葉升麻苷(8),alyssonoside(9);3個環烯醚萜苷:梓醇(10),nudifloside(11),益母草苷(12)。化合物3~6,10和12為首次從該屬植物中分離得到,化合物9為首次從該種植物中分離得到。單體化合物的細胞毒活性實驗顯示,黃酮類化合物1~6整體均顯示出對宮頸癌Hela,肺癌A549和乳腺癌MCF-7細胞不同程度的抑制作用,化合物3,5和11的細胞毒活性比較突出。綜合分析表明,黃酮類化合物是裸花紫珠活性部位的主要化學成分,有抑制腫瘤細胞增殖的潛在功效;苯乙醇苷類化合物含量較高,但不表現細胞毒活性;環烯醚萜苷類成分少量存在,表現出微弱的細胞毒活性。

[關鍵詞] 裸花紫珠;細胞毒;化學成分

裸花紫珠Callicarpa nudiflora Hook. Et Am為馬鞭草科紫珠屬植物,是海南省的地道藥材,廣泛分布于我國的海南省,廣東和廣西等省,以其干燥地上部分入藥,主要具有止血、祛瘀和止痛功效[1-3]。近年來,圍繞其止血活性成分和相關機制研究中,已報道了部分黃酮、萜類和苯丙素類等成分,并推測其通過內源性凝血途徑來發揮止血作用[4];同時裸花紫珠還有消炎和解毒的作用,可用于治療化膿性炎癥[1]。研究認為,炎癥的惡化往往會促進細胞癌變,甚至引發癌癥,導致侵襲和轉移的發生,因此癌癥也可以被視為一個炎癥過程,并且具有抗炎作用的中草藥大多含有抗癌活性成分[5-9]。已有文獻報道,裸花紫珠的地上部分的醇提物對慢性白血病骨髓瘤K562細胞有抑制作用[10],然而少有對其活性部位及化學成分的細胞毒活性研究,因此探索其中的活性物質具有重要的研究價值。

本研究首先對裸花紫珠醇提物進行大孔吸附樹脂處理,依次用30%,50%,70%,90%,100%乙醇水進行洗脫,分別測定所得的5個流分對宮頸癌細胞株Hela,乳腺癌細胞株MCF-7和非小細胞肺癌細胞株A549的抑制率,篩選出可顯著抑制腫瘤細胞增殖的活性部位。然后對其化學成分進行分離鑒定,獲得了6個黃酮苷類,3個苯丙素苷類和3個環烯醚萜類共12個化合物。最后對分離得到的單體化合物進行了細胞毒活性測定,以進一步明確裸花紫珠抑制腫瘤細胞增殖的化學物質基礎。

1 材料

1.1 藥材 裸花紫珠藥材于2013年4月采自海南省五指山,經深圳市中科院仙湖植物園陳濤研究員鑒定為馬鞭草科紫珠屬植物裸花紫珠C. nudiflora,材料自然風干,地上部位粉碎后備用。

1.2 細胞株 實驗所用的人宮頸癌細胞株Hela,人乳腺癌細胞株MCF-7和人非小細胞肺癌細胞株A549均購自中科院上海生命科學研究院細胞資源中心。

1.3 試劑與儀器 Bruker AVANCE 500型超導核磁共振儀,LCQ DECA XP型質譜儀(美國Thermo),精密天平(德國Sartorius),制備薄層硅膠板、硅膠薄層色譜板 GF254和柱色譜硅膠80~100,100~200和200~300目(青島譜科分離材料有限公司),Sephadex LH-20羥丙基葡聚糖凝膠和大孔吸附樹脂HP-20(日本三菱化工有限公司),氘代試劑CD3OD和DMSO-d6(美國劍橋公司CIL),RPMI 1640培養基(Gibco公司);DMEM 培養基(Gibco公司),FBS(杭州四季青生物工程有限公司),二甲基亞砜(DMSO,美國Sigma公司),紫杉醇(Taxol,Tocris Bioscience公司),恒溫CO2細胞培養箱(日本三洋SANYO公司),其他試劑均為分析純。

2 提取與分離

裸花紫珠2.5 kg,粉碎后經95%乙醇浸泡3次,每次48 h,將提取液過濾合并,旋轉蒸發儀減壓濃縮得總浸膏(415.0 g)。浸膏經HP-20大孔吸附樹脂柱色譜,依次用30%,50%,70%,90%,100%乙醇洗脫,每個濃度洗脫3個柱體積,減壓濃縮洗脫液,分別記作HP-1~HP-5。體外細胞毒活性測定表明HP-3和HP-4有顯著的細胞毒活性,選擇對HP-3和HP-4組分進行系統的化學成分研究。

HP-3(79.0 g)經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 9∶1~2∶1)梯度洗脫,TLC檢測合并相同組分得Frs.A~G共7個流分。Fr.B(9.8 g)經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~4∶1),得10個小流分(Frs.B1~10)。Frs.B3~B5中有沉淀析出,過濾沉淀后,濾液經Sephadex LH-20凝膠柱色譜純化(甲醇),得化合物1(228.3 mg),2(32.1 mg)。Fr.C(1.5 g)先后經Sephadex LH-20凝膠柱色譜(甲醇:氯仿 3∶1)和硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~3∶1)多次純化得化合物9(119.6 mg),5(3.73 mg)。Fr.E(2.3 g)和Fr.F(2.8 g)合并后,經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~4∶1)分離,所得主體部分再經Sephadex LH-20凝膠柱色譜(甲醇)純化,得化合物3(67.5 mg),4(16.3 mg),6(12.9 mg)。

HP-4(52.0 g)經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 9∶1~2∶1)分離,TLC檢測合并相同流分得Frs.H~M共6個粗流分。Fr.I(2.5 g)經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~3∶1)得10個小流分(Frs.I1~I10)。Fr.I2濾得沉淀經TLC檢測,為化合物1(32.0 mg)。Fr.J(1.5 g)經Sephadex LH-20凝膠柱色譜(甲醇),硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~4∶1)及Sephadex LH-20凝膠柱色譜反復純化(甲醇),得化合物11(16.04 mg);取另一流分經制備薄層色譜(氯仿-甲醇-水 2∶1∶0.5),得化合物12(9.9 mg)。Fr.K(15.5 g)經硅膠柱色譜(氯仿-甲醇 5∶1~3∶1)和Sephadex LH-20凝膠柱色譜(甲醇)分離,得到化合物10(71.8 mg),8(1 681.1 mg),7(912.1 mg)。

3 結構鑒定

化合物1 黃綠色粉末;ESI-MS m/z 471.1[M+Na]+,447.2[M-H]-;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz) δ: 13.00(1H,s,5-OH),10.02(1H,s,4′-OH),9.42(1H,s,3′-OH),7.46(1H,dd,J=2.5,8.5 Hz,H-6′),7.43(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.91(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.80(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.76(1H,s,H-3),6.45(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),5.09(1H,d,J=7.5 Hz,Glc-H-1),3.17~3.73(6H,m,Glc-H-2~6);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 164.9(C-2),103.6(C-3),182.3(C-4),157.4(C-5),100.0(C-6),163.4(C-7),95.2(C-8),161.6(C-9),105.8(C-10),119.6(C-1′),114.0(C-2′),150.4(C-3′),146.2(C-4′),116.4(C-5′),121.8(C-6′),100.3(Glc-C-1),73.6(Glc-C-2),76.8(Glc-C-3),70.0(Glc-C-4),77.6(Glc-C-5),61.1(Glc-C-6)。以上數據與文獻[11]報道木犀草苷的數據一致。

化合物2 淡黃綠色粉末;ESI-MS m/z 449.4[M+H] +,471.1[M+Na]+,447.2[M-H]-,895.3[2M-H]-;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz) δ: 12.92(1H,s,5-OH),10.85(1H,s,7-OH),9.09(1H,s,3′-OH),7.53(1H,dd,J=2.0,8.5 Hz,H-6′),7.50(1H,d,J=2.5 Hz,H-2′),7.25(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.83(1H,s,H-3),6.50(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.20(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),4.90(1H,d,J=7.5 Hz,Glc-H-1);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 164.5(C-2),103.8(C-3),181.7(C-4),161.4(C-5),98.9(C-6),163.2(C-7),94.0(C-8),157.4(C-9),104.0(C-10),124.7(C-1′),113.6(C-2′),146.9(C-3′),148.5(C-4′),116.0(C-5′),118.5(C-6′),101.2(Glc-C-1),73.2(Glc-C-2),77.3(Glc-C-3),69.8(Glc-C-4),75.8(Glc-C-5),60.7(Glc-C-6)。以上數據與文獻[12]報道木犀草素-4′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的數據一致。

化合物3 黃色顆粒狀沉淀;ESI-MS m/z 487.1[M+Na]+,951.2 [2M+Na] +,463.2[M-H]-,927.3[2M-H]-,499.2[M+Cl]- ;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ: 12.74(1H,s,5-OH),9.95(1H,s,4′-OH),9.42(1H,s,3′-OH),7.42(1H,dd,J=2.5,8.0 Hz,H-6′),7.40(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.96(1H,s,H-8),6.90(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.70(1H,s,H-3),5.02(1H,d,J=7.0 Hz,Glc-H-1),3.75(1H,d,J=11.0 Hz,Glc-H-6a),3.16~3.53(5H,m,Glc-H-2~6b);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 164.3(C-2),102.6(C-3),182.3(C-4),146.6(C-5),130.5(C-6),151.3(C-7),94.0(C-8),149.0(C-9),105.8(C-10),121.7(C-1′),113.5(C-2′),145.8(C-3′),149.7(C-4′),116.0(C-5′),119.0(C-6′),100.9(Glc-C-1),73.2(Glc-C-2),77.3(Glc-C-3),69.7(Glc-C-4),75.8(Glc-C-5),60.7(Glc-C-6)。以上數據與文獻[13]報道6-羥基木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷的數據一致。

化合物4 淡黃色顆粒;ESI-MS m/z 617.2[M+Na]+,593.4[M-H]-;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ: 13.01(1H,s,5-OH),9.96(1H,s,4′-OH),9.50(1H,s,3′-OH),7.44(1H,dd,J=2.5,8.5 Hz,H-6′),7.41(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.91(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.77(1H,s,H-3),6.75(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.39(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),5.26(1H,d,J=7.5 Hz,Glc-H-1),5.14(1H,s,Rha-H-1),1.21(3H,d,J=6.0Hz,Rha-H-6);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 164.5(C-2),103.2(C-3),181.9(C-4),162.5(C-5),99.3(C-6),161.2(C-7),94.4(C-8),157.0(C-9),105.4(C-10),121.3(C-1′),113.5(C-2′),145.8(C-3′),150.0(C-4′),116.0(C-5′),119.2(C-6′),97.7(Glc-C-1),77.0(Glc-C-2),76.3(Glc-C-3),70.4(Glc-C-4),77.2(Glc-C-5),60.5(Glc-C-6),100.5(Rha-C-1),69.6(Rha-C-2),70.5(Rha-C-3),71.9(Rha-C-4),68.3(Rha-C-5),18.1(Rha-C-6)。以上數據與文獻[14]報道木犀草素-7-O-新橙皮苷的數據一致。

化合物5 黃色顆粒;ESI-MS m/z 601.2[M+Na]+,577.4[M-H]- ;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ: 12.98(1H,s,5-OH),10.43(1H,s,4′-OH),7.95(2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.95(2H,d,J=9.0 Hz,H-3′,5′),6.89(1H,s,H-3),6.80(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.38(1H,d,J=2.5 Hz,H-6),5.24(1H,d,J=7.5 Hz,Glc-H-1),5.14(1H,s,Rha-H-1),1.21(3H,d,J=6.0 Hz,Rha-H-6);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 164.3(C-2),103.2(C-3),182.0(C-4),161.1(C-5),99.3(C-6),162.5(C-7),94.5(C-8),157.0(C-9),105.4(C-10),121.0(C-1′),128.6(C-2′),116.0(C-3′),161.4(C-4′),116.0(C-5′),128.6(C-6′),97.8(Glc-C-1),77.2(Glc-C-2),77.0(Glc-C-3),69.6(Glc-C-4),76.3(Glc-C-5),60.5(Glc-C-6),100.5(Rha-C-1),70.4(Rha-C-2),70.5(Rha-C-3),71.9(Rha-C-4),68.3(Rha-C-5),18.1(Rha-C-6)。以上數據與文獻[15]報道野漆樹苷的數據一致。

化合物6 黃色沉淀;ESI-MS m/z 633.1[M+Na]+,1 244.6[2M+Na+H] +,609.3[M-H]-;/1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz) δ: 13.00(1H,s,5-OH),7.59(1H,dd,J=2.0,8.5 Hz,H-6′),7.57(1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),7.30(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.90(1H,s,H-3),6.89(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.44(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),5.07(1H,d,J=7.5 Hz,7-Glc-H-1),4.87(1H,d,J=7.5 Hz,4′-Glc-H-1);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ: 163.6(C-2),105.1(C-3),182.6(C-4),161.4(C-5),100.2(C-6),163.6(C-7),95.2(C-8),157.4(C-9),105.7(C-10),125.3(C-1′),114.5(C-2′),147.6(C-3′),149.5(C-4′),116.7(C-5′),119.3(C-6′),100.2(7-Glc-C-1),101.7(4′-Glc-C-1),73.6/73.8(Glc-C-2),76.5/76.9(Glc-C-3),69.8/70.4(Glc-C-4),77.6/77.9(Glc-C-5),61.5(2C,Glc-C-6)。以上數據與文獻[16]報道木犀草素-7,4′-二-O-葡萄糖苷的數據一致。

化合物7 白色粉末;ESI-MS m/z 779.3[M+Na]+,755.9[M-H]-,791.6[M+Cl]- ;/1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ: 7.63(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),7.11(1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),6.99(1H,dd,J=1.5,8.5 Hz,H-6′),6.83(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.75(1H,d,J=2.5 Hz,H-2),6.74(1H,d,J=8.5 Hz,H-5),6.60(1H,dd,J=1.5,8.0 Hz,H-6),6.32(1H,d,J=15.5 Hz,H-8′),5.21(1H,s,Rha-H-1),4.99(1H,t,J=9.5,10.0 Hz,Glc-H-4),4.95(1H,d,J=2.0 Hz,Api-H-1),4.40(1H,d,J=8.0 Hz,Glc-H-1),2.81(2H,m,H-7),1.11(3H,d,J=6.5 Hz,Rha-H-6);13C-NMR(CD3OD,125 MHz)δ: 131.4(C-1),115.3(C-2),145.8(C-3),144.3(C-4),116.3(C-5),121.3(C-6),36.4(C-7),72.2(C-8),127.5(C-1′),114.6(C-2′),146.5(C-3′),149.5(C-4′),116.5(C-5′),123.3(C-6′),148.0(C-7′),117.1(C-8′),168.2(C-9′),103.9(Glc-C-1),81.6(Glc-C-2),75.9(Glc-C-3),70.3(Glc-C-4),74.2(Glc-C-5),68.2(Glc-C-6),102.9(Rha-C-1),72.1(Rha-C-2),71.8(Rha-C-3),73.6(Rha-C-4),70.6(Rha-C-5),18.3(Rha-C-6),110.8(Api-C-1),78.0(Api-C-2),80.5(Api-C-3),74.9(Api-C-4),65.5(Api-C-5)。以上數據與文獻[17]報道連翹酯苷的數據一致。

化合物8 白色粉末;ESI-MS m/z 647.2[M+Na]+,623.6[M-H]-,659.4[M+Cl]- ;/1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ: 7.51(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),6.99(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.87(1H,dd,J=2.0,8.5 Hz,H-6′),6.71(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.63(1H,d,J=2.0 Hz,H-2),6.61(1H,d,J=8.5 Hz,H-5),6.48(1H,dd,J=2.0,8.0 Hz,H-6),6.20(1H,d,J=16.0 Hz,H-8′),5.10(1H,s,Rha-H-1),4.29(1H,d,J=8.0 Hz,Glc-H-1),3.93(1H,m,H-8),3.73(1H,br t,J=9.0 Hz,H-8),2.70(2H,m,H-7),1.01(3H,d,J=6.0 Hz,Rha-H-6);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ: 131.4(C-1),117.1(C-2),145.9(C-3),144.4(C-4),116.5(C-5),121.3(C-6),36.4(C-7),72.2(C-8),127.5(C-1′),115.2(C-2′),146.6(C-3′),149.6(C-4′),116.3(C-5′),123.2(C-6′),148.0(C-7′),114.5(C-8′),168.3(C-9′),103.9(Glc-C-1),76.0(Glc-C-2),81.7(Glc-C-3),70.4(Glc-C-4),75.7(Glc-C-5),62.2(Glc-C-6),102.9(Rha-C-1),72.2(Rha-C-2),71.9(Rha-C-3),73.6(Rha-C-4),70.3(Rha-C-5),18.4(Rha-C-6)。以上數據與文獻[4]報道類葉升麻苷的數據一致。

化合物9 白色粉末;ESI-MS m/z 793.1[M+Na]+,769.7[M-H]-,805.3[M+Cl]-;/1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ: 7.67(1H,d,J=15.5 Hz,H-7′),7.20(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),7.09(1H,dd,J=2.0,8.0 Hz,H-6′),6.82(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.71(1H,d,J=2.5 Hz,H-2),6.69(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.58(1H,dd,J=2.0,8.0 Hz,H-6),6.39(1H,d,J=16.0 Hz,H-8′),5.20(1H,d,J=2.0,Rha-H-1),4.95(1H,t,J=10.0,10.5 Hz,Glc-H-4),4.92(1H,d,J=2.5 Hz,Api-H-1),4.37(1H,d,J=8.0 Hz,Glc-H-1),3.89(3H,s,OCH3),2.80(2H,m,H-7),1.10(3H,d,J=6.0 Hz,Rha-H-6);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ: 131.4(C-1),116.3(C-2),146.0(C-3),144.6(C-4),117.1(C-5),121.3(C-6),36.6(C-7),72.3(C-8),127.6(C-1′),111.8(C-2′),149.3(C-3′),150.3(C-4′),116.5(C-5′),124.3(C-6′),147.9(C-7′),115.1(C-8′),168.1(C-9′),104.2(Glc-C-1),76.1(Glc-C-2),81.5(Glc-C-3),70.9(Glc-C-4),74.5(Glc-C-5),68.4(Glc-C-6),103.0(Rha-C-1),72.3(Rha-C-2),72.0(Rha-C-3),73.6(Rha-C-4),70.4(Rha-C-5),18.4(Rha-C-6),111.0(Api-C-1),78.1(Api-C-2),80.6(Api-C-3),75.1(Api-C-4),65.6(Api-C-5),56.4(OCH3)。參考文獻[18]報道alyssonoside的數據一致。

化合物10 白色粉末;ESI-MS m/z 385.1[M+Na]+,747.2[2M+Na] +,397.4[M+Cl]-,361.4[M-H]-,759.2[2M+Cl]-;/1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ: 6.37(1H,dd,J=2.0,6.0 Hz,H-3),5.10(1H,t,J=5.0,5.5 Hz,H-4),5.05(1H,d,J=8.0 Hz,H-1),4.80(1H,d,J=8.0 Hz,Glc-H-1),4.16(1H,d,J =13.0 Hz,H-10b),3.93(2H,m,H-6,Glc-H-6a),3.82(1H,d,J =13.5 Hz,H-10a),3.66(1H,dd,J=6.0,12.0 Hz,Glc-H-6b),3.48(1H,s,H-7),2.56(1H,dd,J=7.5,9.5 Hz,H-9),2.29(1H,m,H-5);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ: 95.2(C-1),141.7(C-3),104.0(C-4),39.0(C-5),79.4(C-6),62.5(C-7),66.2(C-8),43.5(C-9),61.5(C-10),99.6(Glc-C-1),74.7(Glc-C-2),78.4(Glc-C-3),71.6(Glc-C-4),77.5(Glc-C-5),62.8(Glc-C-6)。以上數據與文獻[19]報道梓醇的數據一致。

化合物11 黃色油狀物;ESI-MS m/z 547.1[M+Na]+,523.2[M-H]-,559.2[M+Cl]- ;/1H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ: 7.62(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),7.09(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.99(1H,dd,J=2.0,8.0 Hz,H-6′),6.81(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.39(1H,dd,J=1.5,5.5 Hz,H-3),6.34(1H,d,J=16.0 Hz,H-8′),5.19(1H,d,J=9.0 Hz,H-1),5.05(1H,d,J=7.5 Hz,H-6),5.00(1H,dd,J=4.0,6.0 Hz,H-4),4.82(1H,d,J=7.5 Hz,Glc-H-1),4.19(1H,d,J=13.0 Hz,H-10b),3.95(1H,dd,J=2.0,12.0 Hz,Glc-H-6b),3.85(1H,d,J=13.5 Hz,H-10a),3.72(1H,br s,H-7),3.67(1H,dd,J=6.5,12.0 Hz,Glc-H-6a),3.43(1H,t,J=8.5,9.5 Hz,Glc-H-3),3.36(1H,m,Glc-H-5),3.29(2H,m,Glc-H-2,4),2.65(1H,t,J=8.0,9.0 Hz,H-9),2.63(1H,m,H-5);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ: 95.1(C-1),142.4(C-3),102.9(C-4),36.8(C-5),81.3(C-6),60.3(C-7),66.8(C-8),43.2(C-9),61.3(C-10),127.6(C-1′),115.2(C-2′),146.8(C-3′),149.8(C-4′),116.5(C-5′),123.1(C-6′),147.6(C-7′),114.5(C-8′),168.9(C-9′),99.7(Glc-C-1),74.9(Glc-C-2),77.7(Glc-C-3),71.8(Glc-C-4),78.6(Glc-C-5),62.9(Glc-C-6)。以上數據與文獻[20]報道nudifloside的數據一致。

化合物12 淡黃色油狀物;ESI-MS m/z 371.1[M+Na]+,371.1[M+2Na] +,383.3[M+Cl]- ;/1H-NMR(pyridin-d5,500 MHz) δ: 6.42(1H,dd,J=1.5,6.0 Hz,H-3),6.12(1H,d,J=2.0 Hz,H-1),5.42(1H,d,J=8.0 Hz,Glc-H-1),4.96(1H,dd,J=3.0,6.0 Hz,H-4),4.48(1H,dd,J=2.0,12.0 Hz,Glc-H-6a),4.39(1H,dd,J=4.5,11.5 Hz,Glc-H-6b),3.28(1H,d,J=9.5 Hz,H-9),3.22(1H,dd,J=2.0,9.0 Hz,H-5),2.27(2H,m,H-7),1.62(3H,s,CH3);13C-NMR(pyridin-d5,125 MHz) δ: 93.5(C-1),140.1(C-3),105.5(C-4),41.4(C-5),77.1(C-6),49.6(C-7),78.6(C-8),52.0(C-9),25.2(C-10),99.8(Glc-C-1),74.7(Glc-C-2),78.5(Glc-C-3),71.2(Glc-C-4),78.3(Glc-C-5),62.2(Glc-C-6)。依據/1H-,13C-NMR數據解析,參考文獻[21]的報道,確定該化合物為益母草苷,并進一步結合HMBC譜,完善了該化合物的/1H- 和13C-NMR數據。

4 細胞毒活性實驗

4.1 方法 采用MTT比色法測定HP-1,HP-2,HP-3,HP-4和HP-5以及單體化合物1~12對Hela,MCF-7和A549細胞的體外抑制活性。

收集對數期生長的細胞,1×104細胞/孔,接種于96孔板,37 ℃,5%CO2培養箱培養24 h后,加入不同濃度的樣品(實驗組每個濃度設5個平行孔)培養48 h,接著加入20 μL MTT溶液(5 g?L-1,即終濃度為0.5% MTT)培養4 h后,吸去孔內培養液終止培養。然后每孔加入100 μL DMSO,置于搖床上震蕩10 min,充分溶解結晶物。酶聯免疫檢測儀測量各孔的吸光度(570 nm處)。實驗同時設置調零孔(培養基,MTT,DMSO),對照孔(細胞,相同濃度的藥物溶解介質DMSO,培養液,MTT,DMSO),以紫杉醇taxol為陽性對照。按公式[(對照-本底)-(給藥-本底)]/(對照-本底)×100%計算抑制率。

4.2 統計學處理 數據用SPSS 17.0軟件處理,結果以±s表示。

4.3 裸花紫珠粗提物體外抑制腫瘤細胞增殖作用 裸花紫珠醇提物經大孔吸附樹脂處理后所得5個組分對腫瘤細胞Hela,MCF-7和A549抑制活性的整體趨勢相似,無明顯選擇性差異,見表1。具體分析,HP-1的抑制率最低,各濃度下對腫瘤細胞的增殖均無明顯抑制作用;在最高給藥濃度100 mg?L-1時的抑制率也僅僅分別是(9.66 ± 3.76)%,(6.22 ± 4.01)%,(6.09 ± 2.81)%;在25 mg?L-1的給藥濃度下甚至促進腫瘤細胞增殖。HP-2隨著給藥濃度的增加,抑制率逐漸增大,抑制率與給藥濃度表現出一定的線性關系;在最高濃度100 mg?L-1時的抑制率為61.7%,說明該組分在高濃度時對腫瘤細胞的增殖有一定的抑制作用。HP-3和HP-4在低質量濃度25 mg?L-1時,HP-3對腫瘤細胞的抑制率分別低于20.0%和在50.0%左右;但隨著加藥質量濃度到達50 mg?L-1時,兩者的抑制率突然升高達83.0%以上,對腫瘤細胞表現出強烈的抑制活性;在最高濃度100 mg?L-1時對腫瘤細胞增殖的抑制近乎完全(抑制率接近100.0%),并且線性區間很短,說明該組分有強烈的抑制腫瘤細胞增殖的活性。HP-5在低濃度時對腫瘤細胞表現出微弱的抑制活性,在50 mg?L-1時對3種腫瘤細胞的抑制活性有所增強,分別為(46.23 ± 5.78)%,(61.45 ± 3.99)%,(38.47 ± 3.57)%;但是隨著給藥濃度至最高100 mg?L-1時,抑制率也達到了90.0%以上,顯示較好的抑制活性。綜合分析,裸花紫珠的粗提物HP-3和HP-4整體對腫瘤細胞增殖的抑制作用最為明顯。

4.4 單體化合物1~12的體外細胞毒活性 體外細胞毒活性測定結果表明,化合物5,11表現出較強的細胞毒活性,見表2。其中化合物5對乳腺癌細胞MCF-7的抑制作用最明顯,IC50為18.2 μmol?L-1,其次是對宮頸癌細胞Hela和肺癌細胞A549的IC50分別為25.81,37.06 μmol?L-1。化合物11對3種腫瘤細胞Hela,MCF-7和A549的IC50分別為19.44,23.80,35.23 μmol?L-1。另外化合物1~4對3種腫瘤細胞有普遍的抑制作用,未表現明顯的選擇性差異,其IC50在36.8~62.1 μmol?L-1。化合物6,10和12表現出微弱的細胞毒活性,其IC50在50~100 μmol?L-1。化合物7~9不表現細胞毒活性,其IC50 > 100 μmol?L-1。

5 討論

炎癥與癌癥的發生有著密切的關系,持續的炎癥發展,能夠改變細胞的正常生長環境,導致DNA氧化損傷,促使細胞惡性增殖,最終發生癌變[22]。多數擁有抗炎活性的天然藥物同時表現良好的抗癌活性,如辣椒素、白藜蘆醇、大蒜素、姜黃素和人參皂苷等均具有廣泛的抗腫瘤活性。抗炎藥物和常規抗腫瘤藥物配合使用,不僅能夠改善腫瘤患者的狀況,而且可以降低化療藥物的毒副作用[23]。因此,從具有抗炎作用的中草藥中探索抗腫瘤天然產物是發現抗腫瘤藥物的有效途徑之一。

裸花紫珠具有止血消炎的功效。體內實驗表明,裸花紫珠總黃酮提取物可以明顯抑制二甲苯所致的小鼠耳廓腫脹和由角叉菜膠引起發炎導致的大鼠足跖腫脹[24]。本研究從裸花紫珠醇提物的抗腫瘤活性部位中分離的化學成分主要為黃酮類、酚類和萜類成分。其中黃酮類化合物是裸花紫珠的主要成分,化合物1~6的苷元主要是木犀草素和芹菜素。研究表明木犀草素作為黃酮類化合物的典型代表,具有較好的抗腫瘤活性,與化療藥物聯合使用,可不同程度的抗增殖增敏[25]。木犀草苷(1)對多種腫瘤細胞有抑制作用,呈現濃度和時間依賴性[26]。以芹菜素為苷元的野漆樹苷(5)是一類具有發展潛力的抗腫瘤藥物,具高度選擇性,對人喉癌上皮細胞Hep 2和子宮頸癌細胞HeLa的誘導凋亡作用較為顯著,同時也對原發性肝癌細胞HepG2,人結腸癌細胞HCT-116和人胚肺成纖維細胞MRC-5等癌細胞株均有不同程度的抑制作用[27]。裸花紫珠中苯丙素苷類化合物具有清除自由基以保護和修復機體損傷的作用,顯示出明顯的抗氧化活性,并且含量很高,其中化合物7和8的得率分別為0.022%,0.041%。類葉升麻苷(8)存在于多種藥用植物中,表現出良好的體外抗炎作用,并具有廣泛的抗惡性細胞增生的活性,對小鼠黑色素瘤、人類腺瘤和子宮癌細胞和HL-60人類急性骨髓性白血病細胞的增殖有較強的抑制作用[28-29]。環烯醚萜類化合物在紫珠中含量較低,具有一定的細胞毒活性,其中nudifloside(11)可抑制慢性白血病骨髓瘤K562細胞的增殖 [21]。根據上述文獻報道推測,從裸花紫珠活性部位獲得的主要成分顯示出有一定的抗腫瘤活性基礎。

本研究通過體外細胞毒活性測定,對裸花紫珠醇提物的大孔樹脂洗脫部位進行了抑制腫瘤細胞增殖的活性篩選,其中50%,70%乙醇洗脫物表現出了明顯的抑制作用,在給藥濃度為50 mg?L-1時,其抑制率在90%左右,在給藥濃度為100 mg?L-1時,抑制率接近100%,并且總體呈現一定的濃度依賴性,說明裸花紫珠粗提物存在潛在的抑制腫瘤細胞增殖的活性。在完成對該活性部位的主要化學成分的分離和鑒定,得到12個化合物,其中化合物3~6,10和12為首次從該屬植物中分離得到,化合物9為首次從該種植物中分離得到;經細胞毒活性測定后,發現黃酮類化合物1~6均表現出細胞毒活性,環烯醚萜類化合物11有細胞毒活性,苯乙醇苷類化合物7~9則未表現出明顯的細胞毒作用。根據其活性檢測結果分析,裸花紫珠活性部位對腫瘤細胞顯示出較強的抑制作用,并且從該部位分離鑒定得到具有細胞毒活性的單體化合物,進一步揭示了裸花紫珠抑制腫瘤細胞增殖的化學物質基礎。此外,由文獻報道可知從活性部位中也分離得到具有強烈抗氧化活性的化學物質[13,29-32],基于氧化損傷是炎癥發展的誘因之一,而炎癥的發展又可能導致細胞的癌變[22]。因此,理論上進一步提示裸花紫珠不僅具有良好的抗炎作用,而且有可能是多種化學物質通過多途徑共同協作,表現出整體的抗腫瘤作用。

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