融合生物科学与环境科学的中学生创新实验的设计与实施

【摘要】：生态环境与人类生活质量和繁衍密切相关。我们生存的环境面临严重的生态环境威胁。实现可持续发展必须培养能够协调人类活动与环境的高素质接班人。将当代生态环境友好的先进适用的生物技术,尤其是微生物技术无缝高效整合到中学生环保意识和技能养成中,是中国中学教育面临的共性挑战。 为此,我们选择了附中作为样本,对学生的环保意识和技能进行了本地调查。结果分析表明,当前在国家对环保的大力宣传下,中学生的环保意识较强,大多数中学生都意识到环境污染的严重性,保护环境的积极性和热情很高；但是对于环境保护的措施了解较少,实施保护环境的行动较被动,缺乏处理环境问题的对策,需要相关组织及学校继续加大宣传教育力度和政策支持,对相关教师进行系统的培训和指导,为学生创造更多实施环保的途径和锻炼的机会。 在此基础上,我们紧密结合中学实际,以中学化学实验污水的生物法处理为切入点,探索利用现代生物技术和环境科技,切实培养学生创新的思维和环境保护的意识、技能的新途径。苯酚是中学化学实验产生的污水中一种主要成分。为此,我们分离筛选能够降解苯酚的菌株,得到一株细菌bf1。该菌株形态为短杆形,革兰氏阴性,经16SrRNA基因测序鉴定为西地西菌属(Cedeces sp)的奈氏西地西菌(Cedecea neteri),该菌株苯酚最高可耐受量达1000mg/L。根据文献检索,这是首次报道该菌能够降解苯酚,也是首次从土壤中分离该菌。我们还对该菌进行了生理生化鉴定,脂肪酸鉴定和基因组测序。 我们将此创新思路直接应用到化学实验废水处理过程中,使之成为培养生态环保创新人才的有效新途径。实践表明,该方法非常有效。参加该探索项目的学生利用该成果参与了“气候酷派校园行动”等一系列环保项目展示活动,并获得了各种层次的奖励和肯定。这不仅培养了中学生的环境保护意识、技能,还增强了他们更多方面的创新意识和自信。 【关键词】：中学环境教育 创新实验 素质教育 污水处理 苯酚耐受菌 基因组序列
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：G632.4
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 1 综述9-19
• 1.1 前言9-12
• 1.2 环保创新型教育和人才培养的意义12-13
• 1.2.1 环境科学教育的重要性和必要性12
• 1.2.2 培养复合型、综合型人才的重要途径12-13
• 1.2.3 创新实验研究是实现环保创新型教育的重要途径13
• 1.3 中学环保创新型实验教学研究的必要性13-17
• 1.3.1 中国中学环境教育研究现状13-14
• 1.3.2 环保技术中生物处理技术的优点14-15
• 1.3.3 学生环保意识及创新型实验技能培养策略15-17
• 1.4 研究内容及目的意义17-19
• 1.4.1 为什么选择苯酚17-18
• 1.4.2 关于苯酚的研究进展18-19
• 2 中学环保创新型实验教学方法及途径19-22
• 2.1 研究方法19
• 2.2 学生的环保意识及创新型实验技能调查19
• 2.3 实验室含酚污水处理案例实施19-21
• 2.3.1 资料收集,走访专业人士、寻求专家指导19-20
• 2.3.2 实验步骤及技术路线20
• 2.3.3 实验计划的制定和实施20-21
• 2.4 宣传和推广环保理念21-22
• 3 结果22-35
• 3.1 问卷调查结果22-24
• 3.2 调查结果分析24-25
• 3.3 化学实验室含酚废水无害化处理实验方案25-30
• 3.3.1 材料和仪器25-26
• 3.3.2 实验过程26-30
• 3.4 实验结果与分析30-34
• 3.4.1 降解菌的分离和鉴定30-32
• 3.4.2 菌株降解特性实验32-34
• 3.5 案例实施收获34-35
• 3.5.1 获奖情况34
• 3.5.2 论文完成情况34-35
• 4 讨论35-39
• 4.1 实验结论35-37
• 4.2 将化学、生物、环境科学等多学科整合37
• 4.3 培养具有创新思维及创造能力的新型人才37-38
• 4.4 环保意义38
• 4.5 问题及对策38-39
• 参考文献39-42
• 附录42-50
• 致谢50-51
• 攻读学位期间发表的学术论文51

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