研究性学习笔记范例6篇

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研究性学习笔记

研究性学习笔记范文1

[关键词] 模型; 科学学习环境; 环境设计; 策略

[中图分类号] G434 [文献标识码] A

[作者简介] 孙丹儿(1981—),女,浙江宁波人。学科教育博士,新加坡南洋理工大学国立教育学院学习科学研究所博士后,主要从事科学课程研制、学习科学研究。E-mail:daner.sun@nie.edu.sg。

随着技术的进步,计算机支持的学习环境也得到了不断更新和发展,越来越多此类产品用于支持学生的认知及其相关能力的培养和发展,尤其是各种基于模型的科学学习环境的开发和应用,为研究者所关注和重视。大量研究显示,基于模型的科学学习环境在教学中的应用,不但有助于促进学生科学概念的学习,且能够培养学生的批判性思维、推理能力、自我监控能力以及合作学习能力等。[1][2]所以,基于这些优点,国外研究者开发了大量基于模型的科学学习环境(Model-based Science Learning Environment,以下简称MbSLE),有学科专用型和学科通用型两种。[3]学科专用型学习环境,如生物学科适用的BioLogica 和PlantMod, 化学学科适用的Connected Chemistry和ChemNet;学科通用型学习环境, 如ModelingSpace、Model-It 和 Belvedere。除了适用学科的范围有所不同外,由于设计要素的不同,学习对象也会有所不同,如STELLA对于高年级学生科学概念的学习有帮助;[4]与只含模型的学习环境相比,含有建模工具的学习环境对于培养学生的反思和调控能力更有帮助。因此,依据学科范围、知识以及使用对象等的不同,不同的MbSLE在设计和使用效果方面会呈现不同的特点。作为教师,应如何根据教学环境和影响因素,选择适合教学的科学学习环境;作为开发者或研究者,如何从已有学习环境中提取开发要素,设计出对科学学习更有价值的学习环境。

一、相关概念的界定

计算机支持的科学模型是指借助计算机技术通过一定的表达方式对科学现象,尤其是抽象或复杂科学现象、过程、概念以及理论的一种模拟或概括。其特点是能够最大程度地通过对科学现象机制、因果关系、功能等的体现,对科学现象及其相关概念进行描述、解释和预测。科学模型能够体现科学现象最为基本的属性和特质,体现要素之间的基本联系。[5][6]在已有研究中,对计算机支持的科学模型进行了不同的分类。本文将分类依据和相应的类型进行了归纳,见表1。

在MbSLE中,建模是一个重要的概念。建模是指建构和产生模型的过程。研究表明,以形成、测试和修改模型为基本步骤的科学建模过程是科学学习的一个重要方法,不同类型的模型的形成与建模工具密切相关,学生对于建模工具的使用和相应模型的形成,可以表现学生对于概念理解的水平。因此,建模成为教师评价学生心智模型及其水平的重要依据。研究表明,建模不但可以促进学生对科学知识的深度理解,还能促成其有意义学习

二、分析框架的形成

在文献研究基础上,本文将MbSLE的分析要素归纳为学科内容、教学理论、设计特点以及预期学习效果等四个方面。[13][14][15]通过对四个方面中不同内容的分析,得出不同类型的MbSLE设计及其应用特点。分析要素及其内容见表2。

三、 基于模型的科学学习

环境的比较和分析

本文将国外MbSLE主要分为三种类型:主界面只含一种模型的学习环境、主界面含多种模型的学习环境、主界面含共享建模区(shared modeling workspace)的学习环境。依据分析框架,以下对这些学习环境的设计要素进行分析和比较,得出有关结论。

(一)主界面含一种模型的MbSLE特点分析

类型1中主界面一般只提供一个模型或一种模型,界面设计相对比较简单。类型1中的模型有直接模拟实物现象,也有模拟抽象事物,如数据等。本文选取PhET、WOW、APoME、Belvedere、Simquest和PlantMod,对这些属于类型1的MbSLE进行要素的分析。其主界面分别如图1a~f所示。

由表3可知,类型1大多为单机型软件,便于在无网络环境下使用。在模型类型来看,类型1中以相对抽象的数据模型居多,因此,适用对象大多为高中生甚至高中以上年级学生。在模型的支持性工具设计方面,为增强模型的调控功能,大多设置可控制因素及其数值大小的操作工具,有些则结合数据输出和输入功能,为观察实时数据提供支持。与其他由开发人员设计模型的方式不同,Simquest为教师提供了自行设计模型的后台工具,借助该工具,教师可以使用简单的设计语言,设计模型及编辑配套的教学内容,如问题、前测等;另外,作为唯一一种含有建模工具的学习环境,Belvedere为学生提供了三种表征方式从简单到复杂的建模工具,为不同学习水平学生的模型建构提供了支持。研究者还为不同的学习环境提出了不同教学模式及策略,如应用5E教学模式APoME,采用发现式学习理论设计的Simquest。从预期学习效果来看,类型1的设计特点向设计者和研究者传达了一种信息,即抽象数据模型面向的群体为相对认知水平较高的学生,已有研究表明,对于这些学生的科学学习,侧重概念的深度认知、培养其推理能力、批判性思维、数据管理能力、探究能力以及用系统观点认识复杂概念的能力。[16][17][18]

(二)主界面含多种模型的MbSLE特点分析

从上述分析也可知,类型1在使用上存在一定局限性,如适用对象、适用的学科范围不广;虽提供了一些支持性工具,但模型的可操作性不强,支持学生自主建模的设计不多。因此,此类MbSLE对学生自我调控、推理能力以及反思能力等方面的培养支持不够,也不利于教师分析学生科学概念的形成和修正过程。从类型2的设计特点来看,此类学习环境的开发在一定程度上弥足了类型1的不足,也体现了其特点。本文选择该类学习环境的典型设计Co-Lab、 ModelingSpace、Model-It、NetLogo进行分析。其主界面分别如图2a~d所示,具体分析内容见表4。

从类型2的性质看,均为软件,可以在无网络的环境下使用,且大多数可支持联网后学生的合作学习。这些学习环境的共同点是主界面含多种类型的模型,且面向的适用对象和学科范围较广,绝大多数可以满足不同年级水平学生的学习,尤其是中学阶段学生的学习。此类MbSLE强调建模工具在科学学习中的应用,因此,在模型工具设计中,均设计了建模工具,使得学生能够依据自身对概念系统的理解,建构不同水平的模型,并运行模型后再修改模型,在一定程度上有助于促进学生对学习过程的分析、反思和自我调控,也为教师评价提供了依据。部分设计则融入了渐进式建模的观点,支持学生模型建构水平的逐级递增,如Co-Lab和ModelingSpace,使得建模工具能够面向不同认知能力和建模水平的学习者。

如在ModelingSpace中,学习者可以建构两种形式的模型,一种为概念图,属定性模型,一种为结构图,结构图又分为定性结构和定量结构模型两种;在Co-lab中,存量—流量图变量之间的关系的描述也可以由定性和定量两种来表征。类型2中支持性工具的设计也更为多样化,融入了模型要素库及共享建模区和聊天工具的设计,使得学生的学习方式更为多元。如ModelingSpace中, 建模者对自己建构的模型具有所有权,可以决定是否与其他学习者共享模型,如同意,其他人可以在此基础上,对该模型提出修改意见;[20]在Co-lab中,其构成要素中增加了合作白板和建模白板区,聊天框及其聊天记录查询等工具,这些设计均为学生合作学习提供了有力支持。

所以,类型2的MbSLE设计特点,决定了其在科学教学的应用中,除了有助于学生概念的深度学习外,在思维能力训练以及合作学习能力培养方面更有优势。

(三)主界面为共享建模区的MbSLE特点分析

共享工作平台是一种能够使不同地点的人在用一时间一起工作或学习的设计方式,通过共享工作平台的设计来促进实时在线合作是计算机支持的合作学习的一种重要途径。[21]从上述分析可知,在MbSLE中,也融入了这种重要的设计理念,如Belvedere、Co-Lab 以及ModellingSpace。以下本文选取更为典型的含共享建模区的平台进行MbSLE分析:Cool Modes、Cacoo和 CmapTools。其主界面如图3a~c所示。分析结果见表5。

由表中分析可知,含有共享建模区的MbSLE 设计有简单也有复杂。该类环境均强调不同类型的建模工具的使用,高年级学生侧重定量建模工具的应用,低年级学生则侧重定性模型工具的使用。建模工具的设计大多比较简单,易于大多数学生学习并使用。在共享程度的设计方面,共享水平有高有底,有些能够共享已有模型,有些则是共享建模的过程,且提供了多种合作学习的支持性工具,如共享聊天框以及共享文件夹等。如Cacoo,该软件不但提供了共享建模区,使得不同的学习者通过同一个建模区达到实时合作的效果,并且可以辅以聊天框,以便在建模过程中进行交流、讨论并对模型结果作出评价,有利于学生在学习过程中的互评和反思。这种基于共享建模区的合作建模方式不但有助于促进学生完成复杂任务形成专家导向的概念模型,更有助于提高学生的反思和评价能力。

四、结论和启示

(一)模型和建模工具的设计

1. 提供简单的建模方式

通过以上分析,本文总结国外MbSLE的建模方式主要分为三种,一种是以PhET和WOW等为代表的需编程人员针对特定学科、特定主题而设计的模型,是基于编程语言的建模方式。使用者较难依据自己需求修改并设计新的模型,因此,该类方法设计的模型种类也相对比较单一,更新慢,适用范围较窄。第二种是以NetLogo和 Simquest 为代表的通过为教师提供模型编辑区,提供相对编程语言简单的建模语言供教师建构所需模型,并可编辑一定的教学内容,是基于模型编辑区的建模方式。这种环境中往往还提供共享平台或模型库来帮助用户上传、存储以及共享所建的模型,模型种类丰富,更新率高,但不适合建模水平较低的学生使用。第三种是以Co-Lab、Cacoo、ModelingSpace和 Model-It为代表的通过提供面向学生的简单建模工具,并辅以所需的图库或符号库等,以结构图的方式通过一定的关系来形成模型的设计,是基于建模工具的建模方式。这种建模方式更为简便、直观,适合不同认知水平的学生使用。这三种方式的建模难度层层递减,从面向编程人员到面向学生,适用群体也进一扩大。第三种方式中除了提供简单的建模方法外,还为建模提供符号、图片、视频、动画等,使学生从更为直观的角度来理解概念系统的组成。因此,相对于前两种,第三种建模方式更适合中学的科学学习,建议教师在日常教学中多选择含有此类建模方式的科学学习环境。而对于教师自身,也应适当关注并使用第二种建模方式的学习环境,不但有助于增强自身的建模水平,更能为学生提供多样化的学习模型。

2. 使用结构图来表征模型

结构图对科学原理或概念的高度概括能力,使得其普适性较其他形式的模型表达方式更强。用结构图表征科学模型能够加强学生推理、概念的深度认知以及系统观点的形成,[22][23]研究也表明,学生更容易通过这种方式表达对概念的认知。[24]在这些结构图示的组成要素中,主要包括主体、变量以及变量与变量之间的关系。本文对上述学习环境涉及的结构图中模型的要素、要素的表达方式进行了总结,见表6。

可见,大多数结构图用特定的图形或符号来表征概念系统中的主体、变量及其关系。

面向不同的使用者,设计策略不同。当面向低水平学习者时,资源库中包含更多能够表征一定主体和变量的图片、视频以及动画等。在面向高水平的学习者时,资源库则提供了不同种类的符号以及图形等。在结构图变量关系的表征中,也使用了不同的符号,如直接用直线、直接加文字描述、直线加方程、直线加符号等。便于学习者依据自身能力,建立不同水平的模型关系。这样的设计,也为相关研究者提供了启示,即面向不同水平的学习者,认知符号和表达方式的设计需要有一定的层次性,从具体到抽象、从简单到复杂、从显性到隐性描述的设计原理,为用户提供一个更为灵活的学习环境。

(二)支持性工具的设计

支持性工具主要分为三种:支持控制和执行模型的工具、支持学生学习过程的内容设计、促进学生合作交流的工具。[25][26]

1. 提供不同控制程度的模型支持性工具

在模型的建构中,学习者主要通过改变模型要素,参数以及变量关系等来形成模型。在模型的形成中,通过模型建构来生成模型的方式,变化性最强,由学习者全新建构而成,对学生认知水平和建模技能要求较高;附有因素控制的支持性工具的模型可控制性次之,如在类型1中,大多通过设计可控制按钮使因素种类和大小改变来观察模型的变化。这些均属于可调控模型的范畴,模型的要素大多已经确定,变量关系也由计算机生成而非学习者定义,因此,这样的模型对于学生的认知水平和建模水平的要求相应降低。而无调控工具的模型则适合教师演示和学生观察,对于学生自主探究能力的要求降低。所以,在实际教学中,教师应针对学习者的学习水平,选择不同层次控制程度的建模支持性工具,便于学生观察和控制各种模型。适当对认知水平较高的学生,提供相应的建模工具,为锻炼学生思维、促进系统观点的形成提供更为有力的支持。

2. 设计不同程度的共享工具

除其他支持性工具外,当前国外MbSLE的最大特点是共享建模区的设计。该设计使建模过程融合学生的讨论、互评、自我反思等方法,[27]进一步体现了基于计算机的合作学习的价值。在共享建模区中依据共享程度的不同,分为实时建模和非实时建模,实时建模往往表现为共享建模过程,非实时建模则表现为共享建模结果。实时建模是一种更为严格的共享方式,允许少量的合作者共同建模,技术难度较大。在ModelingSpace 和CmapTools中,建模主体为一人,其他学习者若想共享模型,则需提出请求。这种一个共享界面在固定的时间只能允许一人建模,是非实时建模的一种。而在Cacoo 和Cool Modes的设计中,建模过程和结果均可以和其他人实时共享,多个合作者可以在同一时间同一界面合作建构一个模型为实时建模方式。与非实时建模方式相比,实时建模方式对于学习者的交流、合作能力提出了更高的要求,适合具有较高水平合作能力的学习者使用,教师在教学过程中需要介入更多的干预,以加强学生的配合。

研究性学习笔记范文2

[关键词]高校;语言中心;外语学习;比较研究

[中图分类号]G642

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712(2015)21-0099-03

[作者简介]刘丽莎(1984―),女,四川宜宾人,博士,南方科技大学公共基础课部英语讲师,研究方向:大学英语教学。

一、引言

随着国际化影响的逐渐深入,提高大学生的英语综合应用能力以及国际竞争力已成为大学英语教育的重要使命。为此,国内各高校纷纷对非英语专业的英语教学进行多重升级与创新改革。其中,建立英语语言学习中心是许多高校教学改革的重点项目。英语语言学习中心是利用现代教育技术、优良师资、精品课程及创新性的语言活动打造多样化的大学英语教学模式,在提高大学生的英语各项技能中发挥重要的作用。然而我国对基于大学英语教学的英语语言学习中心运行模式的研究还相对匮乏。笔者从学生英语学习的角度出发,比较分析国内高校英语语言学习中心的典型案例,并总结出英语语言学习中心的两种主要运行模式:自主学习模式和学术语言辅助模式。

二、运行模式之一:自主学习模式

自主学习模式是目前国内高校最常见的英语语言学习中心运行模式,主要指依托计算机网络和现代教育技术搭建起来的英语自主学习平台,其典型代表是三峡大学语言中心。该语言中心充分利用多种信息技术为学生提供丰富的英语学习资源,不仅包括各类英语教材、视听说材料以及考试备考资料,还制作上传了本校英语学科的精品课程。该系统最大的特色是给学生提供了用于英语自主学习的作文批改、智能口语、翻译实训和网络考试系统,为学生自主学习英语创造了良好的条件。

自主学习运行模式的出现并非偶然,是国家教育政策需求和外语教学理论发展的共同结果。从政策角度来看,教育部早在2007年颁布的《大学英语课程教学要求》明确提出大学英语教学模式应当以现代信息技术(网络技术)为支撑的要求,并将学生自主学习能力作为大学英语教学重点培养目标之一。[1]从理论角度来看,人本主义理论是自主学习理论的基础。人本主义理论认为,只有学习者感觉到学习内容与其个人相关且愿意积极参与时,学习才会有意义。[2]而在外语教学领域,受到二语习得理论以及建构主义的影响,olec[3]提出了自主性外语学习学说,认为学习者应当是外语学习的主体。这一观点的引入使学习者的自主性逐渐成为外语教育界的热门研究主题。李海燕[4]发现,英语教学网络的出现和发展可以为学习者提供大量丰富的语言情境,并借助自身优势形成人机对话和在线互动等新的学习形式,使学习者能够充分发挥其自主性,主动习得英语。由此可见,信息化新型教育环境的创设对大学生的英语学习是十分有利的。

以自主学习模式运行的英语语言学习中心将网络自主学习作为学生学学英语的主要方式,这样一来,学生对网络学习的认可度成为英语教育研究者和一线大学英语教师关注的焦点。但有研究表明,学生的认可度不高。干宁[5]做了一个关于英语语言学习中心认可度的调查,发现虽然大学生对自主学体表示支持,但感觉自己没有太多收获,学习兴趣也不够稳定,有应付了事之嫌。唐卫红[6]通过对大学生的调查发现,大部分学生对英语语言学习中心持肯定态度,但使用情况不容乐观。曾爽[7]在研究大学生利用Web2.0进行英语学习的问题时发现,学生在享受网络互动的同时对其在英语学习上的功用缺乏相应的认识。这些研究表明,虽然英语语言学习中心的网络自主学习模式给学生学习英语带来了便利,但这种模式在提高大学生英语水平上的效果不佳。如果英语学习中心提供的语言材料有学习价值,但无法调动学生的学习兴趣,学生很快就会放弃此种学习方式。另外,这一模式对教师的监控和评价要求也较高。虽然教师可以随时上网查看学生在线学习的情况,却很难每时每刻监督学生在网络上的一举一动,学生自主学习的随意性较大,师生沟通若不及时会对学生英语学习效果造成较大的影响。

三、运行模式之二:学术语言辅助模式

学术语言辅助模式主要将英语视为语言工具,辅助学生的专业学术学习,其典型代表是西交利物浦大学英语语言中心。该中心于建校之初成立到目前为止已有130多名在职教师,其中绝大部分是外籍教师,也有几位英语教育专业的中国教师,他们为融合中西方教学方法做出了贡献。与国内传统大学英语教学不同,西交利物浦大学英语语言中心为了使学生今后能够适应国外大学全英文的教学环境,英语教学以通用学术英语(EAP)课程为主,结合学生的专业课程进行专门用途英语(ESP)教学。

学术语言辅助模式最早起源于英美高校的英语语言中心,这些中心大多是为帮助英语非母语的国际学生解决在本校攻读时遇到的语言困难而建立的,并且一定程度上起到了规范学术英语的作用。在当今国际化形势的影响下,英美高校为扩大自身的教育影响力,纷纷在海外开办分校。在中国开办了分校的英美高校将以学术英语辅助模式运行的语言中心也移到了中国。与自主学习模式相比,学术语言辅助模式更注重教师在学生英语学习过程中的重要作用,能够满足以英语为教学语言的国外大学分校的需求,突出其办学特色。

虽然以学术语言辅助模式运行的英语语言学习中心能够帮助学生更好地使用英语获取专业知识,但也有较明显的局限性,即对学生英语水平和学习动机的要求较高。报考英美高校中国分校的学生,大多数都希望日后能够在境外高校全英文的教学环境中进一步学习深造,所以他们的英语学习动机较高,自身的英语基础也较好,在这一基础上直接开展学术英语教学是符合实际且必要的。这一模式在一些国内名校,如清华、北大、复旦的大学英语课程教学体系中也有所应用,并被国内高校的一些英语教育研究专家所推崇。[8]然而,我国各地区教育资源分配不均衡导致大学新生英语水平差异较大的情况不可忽视。对国内大多数高校而言,不一定能像名校一样招收到优秀生源。如果学生本身英语基础较弱,学习动机不强,直接开展学术英语教学会相当困难。因为学生的英语语言基础未能打好,需要通过学习通用英语进行补救,无法直接运用英语学习其他课程。如果强行让学生参加较高难度的英语学习,部分学生很可能会产生严重的抵触情绪,甚至放弃学习,给大学英语教学的推进带来更大的困难。

四、建议的运行方案:混合模式

考虑到以上两种模式的优势和局限性,英语语言学习中心的运行可以将它们结合起来,并融入其他有助于大学生英语学习的资源和活动,形成混合模式。作为混合模式的领头羊,汕头大学英语语言中心自建立起就一直在不断探索。在师资队伍方面,该语言中心大部分教师为外籍教师,中国英语教师多有海外留学背景。在课程设置方面,总体倾向于各专业的ESP教学,但合理地兼顾了通用英语和学术英语的教学,从易到难,以满足各专业、各水平学生的不同学习需求。另外,该中心为学生建立了两个语言实验室,并成立各种英语俱乐部开展活动,让在校学生可以进行自主的英语学习与交流,并提供无纸化英文在线测试系统,内容包含国内外各类英语考试。

可以说,该中心的运行模式集合了自主学习与学术语言辅助运行模式的优点,并尽可能地避免了其局限性可能带来的负面影响,是目前我国高校较为合理的英语语言学习中心运行模式,但这并不意味着这种模式已经处于理想状态。中国高校英语语言学习中心的建设,除了采取混合模式运行以外,还需要不断改进,探索新的模式。首先,在条件允许的情况下,提供更多的技术支持,进一步改善大学英语网络教学平台,使之能提供更人性化的服务。这包括利用学校现有的教学平台或购进更先进的教学平台对学生的英语学习情况进行有效管理、监督和引导,让更多学生主动参与网络自主学习,培养学生的批判性思维能力。其次,开设多样化的英语课程,既满足教育部规定的大学英语课程要求,又不拘泥于此。换句话说,语言中心的课程设置不一定使用“大学英语”作为课程名称,可以通过分级测试了解学生的英语水平和专业需求,根据这些实际情况给学生安排相应的英语课程,并提供一对一辅导服务,以满足不同学生的学习需求。除此以外,还应当定期与国内外其他高校的英语语言学习中心进行交流和访学,积极吸收他们在师资队伍建设、中心管理运行等方面的经验,不断提高自身的教学与服务水平。

五、结语

教育部高等学校大学外语教学指导委员会主任王守仁教授认为:“大学英语改革的目标就是把大学英语课程建成大学生喜欢且受益的优质课程,以更好地满足大学生接受高质量多样化大学英语教学的需求,更加适应国家经济社会发展对人才培养的要求。”[9]事实证明,在符合我国国情的前提下,吸纳西方先进的外语教学理念,在高校建立以混合模式运行的英语语言学习中心并促进其不断发展,应当是深化大学英语教学改革切实可行的方案。

参考文献:

[1] 教育部高等教育司.大学英语课程教学要求[M].上海:上海外语教育出版社,2007.

[2] 汤敬安,吴玲英.“自主学习”的定义域理论研究[J].陕西教育,2007(12).

[3] olec . Autonomy and foreign learning[M]. Oxford:Pergamon Press,1981.

[4] 李海燕.论语言自主学习中心在大学英语教学中的作用[J].教育教学论坛,2013(21).

[5] 干宁.关于英语自主学习中心认可度的调查与思考[J].考试周刊,2009(37).

[6] 唐卫红.英语自主学习中心师生使用情况及满意度调查[J].宿州教育学院学报,14(4).

[7] Zeng S. English learning with Web2.0:an investigation into Chinese undergraduates’ technology use and perspectives[D].London:University College London,Institute of Education,2015.

研究性学习笔记范文3

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[6]中国教育和科研计算机网.高等学校哲学社会科学研究学术规范(试行)[EB/OL].,2016-10-18.

[7]中华人民共和国国土资源部.科技成果评价试点暂行办法[EB/OL].,2016-10-18.

[10]陈式慧,毕利民.水利学科基金项目同行评议专家系统研究[J].中国科学基金,1993,(1):61-63.

[11]张琦.学术评价的回避制度研究[D].上海:复旦大学高等教育研究所,2008.

[12]李馨.面向科技评价的专家回避制度研究[D].北京:中国科学技术信息研究所,2014.

研究性学习笔记范文4

关键词:吡格列酮;β淀粉样蛋白;海马

随着人口老龄化的进展, 阿尔茨海默病(AD)的患病率逐年递增,危害性不断增加。降低AD的发病率,进行有效地防治成为老年神经病学研究领域不容忽视的问题。AD典型病理改变为老年斑(SP)、神经原纤维缠结(NFT)及神经元丢失。β淀粉样蛋白(Aβ) 是老年斑的主要成分,其过量生成和沉积,会引起一系列反应,导致学习记忆减退,认知障碍等临床表现,因此,β淀粉样蛋白被认为是AD发病机制中的起始因素和关键环节[1]。Aβ降解减少或生成增加均可导致Aβ的异常沉积,导致AD的发生[2]。吡格列酮属于噻唑烷二酮类药物, 是一种新型胰岛素增敏剂,能够增强细胞对胰岛素作用的敏感性, 减轻胰岛素抵抗,主要用于2 型糖尿病及胰岛素抵抗的治疗。一些研究表明,吡格列酮可过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)有潜在治疗神经变性疾病的可能[3]。本实验采用双侧海马CA1区注射β淀粉样蛋白造模方式,研究吡格列酮对大鼠的学习记忆的改善作用。

1动物与材料

雄性Sprague-Dawley 大鼠,340~380g,由西安交通大学医学部动物实验中心提供(动物合格证号:SCXK(陕)2012-003)。β淀粉样蛋白(美国Sigma 公司,A4559-MG),用DMEM 溶解,37℃孵育5d,使其成为聚集状态。吡格列酮(日本Takera公司,纯度>99%)。脑立体定位仪(Narishige SN-3,日本);Morris水迷宫(成都泰盟科技有限公司,MT-200,四川)。

2方法

SD大鼠40只, 随机分为4组, 即对照组, 模型组, 低剂量吡格列酮治疗组, 高剂量吡格列酮治疗组, 每组10只。大鼠用10%水合氯醛( 4mL /kg)腹腔注射麻醉后,头颅固定在脑立体定位仪上,头皮备皮,消毒手术区皮肤,无菌下操作,做正中切口暴露前囟,参照大鼠脑立体定位图谱,以前囟为原点,向后3.0mm, 旁开2.0mm,为穿刺点,钻开颅骨,自脑表面用微量进样器进针3.0mm至海马。对照组每侧海马注射生理盐水3μl,其余3组每侧海马注射5μg Aβ25 - 353μl,缓慢注射后,停针5min。缝合,保暖观察至动物苏醒。

建模后第2d开始,低、高剂量组分别给予吡格列酮40mg/kg、80mg/kg, 溶于3ml生理盐水中灌胃。对照组和模型组给予等量生理盐水。灌胃4w。

Morris水迷宫实验:水迷宫为直径120 cm, 高50 cm, 水深30 cm,逃逸平台位于水下1cm,水温控制在(25±2)℃,平台置于第四象限, 从4个象限等距标记4个入水点, ①定位航行试验 (place navigation test):治疗结束后第1d开始,共5d,每天分上、下午各4次,分别从4个不同象限,将大鼠头朝池壁放入水中,记录其2min内寻找平台所需时间(逃避潜伏期)。若大鼠入水后2min内未能找到平台,则将其置于平台上并停留10s,引导学习记忆,逃避潜伏期记录为120s。②空间探索试验( spatial probe test):实验第6d撤除平台,将动物将大鼠面向池壁从4个不同象限放入水池,测试2min内跨越原平台位置的次数。数据应用SPSS16.0 进行分析,采用均值比较、一维方差分析统计学处理, 以P

3结果

Morris 水迷宫实验显示,对照组潜伏期为(12.74±1.74)s,模型组潜伏期延长为(38.43±3.87)s,对照组穿越平台次数为7.25±3.57,模型组穿越平台次数减少为3.47±1.26,对照组的平台滞留时间为(2.5±1.27)s,模型组平台滞留时间缩短为(1.03±0.61)s。对照组与模型组有显著性差异(P

吡格列酮治疗组与模型组比较,低剂量组的潜伏期为(20.19±2.51)s、高剂量组的潜伏期(22.28±2.19)s,较模型组的潜伏期(38.43±3.87)s明显缩短(P

4讨论

AD治疗目前尚无明显有效的药物,综前所述,β淀粉样蛋白是该病发病机制中的起始因素和关键环节。抑制β淀粉样蛋白的沉积,有望成为治疗AD的靶向用药。本实验应用β淀粉样肽(Aβ25-35)造模, Morris水迷宫实验观察痴呆大鼠的变化,结果显示模型组较对照组潜伏期延长,穿越平台次数减少,平台滞留时间缩短,说明β淀粉样肽(Aβ25-35)造模成功;吡格列酮组较模型组潜伏期缩短,穿越平台次数增加,平台滞留时间延长,说明吡格列酮可以改善痴呆大鼠的学习记忆能力。Heneka等[4]发现PPARγ 激动剂可明显抑制转基因动物模型的Aβ含量。王世兴等研究表明, 吡格列酮 能抑制Aβ1-42引起的海马IL-1B和iNOS表达增加, 保护海马锥体神经元免受Aβ引起的神经损伤[5]。但是目前吡格列酮的作用机制尚不清楚,有研究表明,Aβ和BDNF脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF) 对维护神经元功能和细胞存活具有相反的生物学作用:BDNF下调促进淀粉样前体蛋白APP裂解产生Aβ,Aβ也可引起神经元轴突的损伤,导致微管微丝结构异常,致使BDNF运输障碍,使海马区BDNF含量降低,最终导致神经元死亡和AD发生,其发生机制与CREB,NF-κB 转录因子活性调节密切相关。最近的研究表明恶性疟原虫疟疾,PPARγ治疗与降低的内皮细胞活化,并与诱导神经保护途径,与BDNF的有关。那么吡格列酮作为PPARγ激动剂的作用是否也与上调BDNF通路有关,是本实验将进一步研究的内容。

参考文献:

[1]Mark P, Mattson. Pathways to wards and away from Alzheimer's disease. [J].Nature,2008;430(7000):631-639.

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研究性学习笔记范文5

【关键词】 脑灌注; 体层摄影术; X线计算机; 血管成像; 内侧分水岭脑梗死; 腔隙性脑梗死

Comparative Study on Cerebral Hemodynamic Characteristics of Internal Watershed Infarction and Lacunar Infarction and Their Correlation with Vascular Lesions/OU Hong-ru,WU Qiao-bin,CHEN Xiao-hua,et al.//Medical Innovation of China,2016,13(35):047-051

【Abstract】 Objective:To investigate cerebral hemodynamic characteristics of internal watershed infarction and lacunar infarction, and to analyze their relationship with carotid system lesions.Method: A retrospective analysis from January 2013 to August 2016 in our hospital due to acute ischemic stroke underwent CT perfusion combined with CT angiography of head and neck lesions,23 cases with medial cerebral watershed infarction and 18 cases with lacunar infarction were selected,of two groups of image data were comparatively analyzed.Result:18 cases with internal watershed infarction were abnormal perfusion in CTP,but only 4 cases with lacunar infarction,there was a significant difference between IWI group and LI group( 字2=12.75,P

【Key words】 Cerebral perfusion; Tomography; X-ray computed; CT angiography; Internal watershed infarction; Lacunar infarction

First-author’s address:The Second People’s Hospital in Shunde District of Foshan City,Foshan 528305,China

doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2016.35.012

内分水岭脑梗死(internal watershed infarction,IWI),也称皮层下分水岭脑梗死[1]。梗死发生于深穿支动脉供血区和表面穿支动脉供血区的交界处或大脑中动脉表面穿支和大脑前动脉表面穿支交界处,主要位于基底节区和侧脑室旁。与发生在基底节或半卵圆中心的多发腔隙性脑梗死(lacunar infarcts,LI)有相似之处,影像学上两者容易混淆[2]。本文利用CT脑灌注成像技术对比分析两者的脑血流动力学特点,旨在进一步探讨两者不同的发病机制,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2013年1月-2016年8月在本院因急性缺血性脑卒中入院治疗的IWI患者23例,LI患者18例。均为急性起病,主要临床表现为偏瘫、偏身感觉障碍、偏盲、言语障碍及认知功能障碍。纳入标准:(1)诊断均符合全国第四届脑血管病学术会议制定的标准[3];(2)发病至入院后24 h内行CT脑灌注(CTP)联合头颈部CT血管成像(CTA)检查;(3)入院1周内经颅脑磁共振DWI成像或CT复查证实。排除标准:既往有脑梗死病史;潜在的心源性栓塞;其他病因类型脑梗死,包括高凝状态、血液系统疾病、吸毒等;已知患有肾脏或肝脏疾病、系统性红斑狼疮、梅毒、艾滋病、癌症等涉及中枢神经系统的全身性疾病。

根据神经影像常用模板[4]分组:(1)IWI组。病灶位于表浅穿支与深穿支之间,且病灶的一半分别占据表浅穿支和深穿支的供血区域,表现为病灶位于侧脑室边缘或稍上方(可累及放射冠、半卵圆中心)、侧脑室前角旁及外囊区,直径≥1.5 cm 的“雪茄”样、“串珠”样或卵圆形的低密度病灶。(2)LI组。病灶位于颈内动脉系统深穿支或浅穿支供血区域内,显示单个或多个散在直径

18例,男13 例,女 5 例,平均年龄(63.7±1.9)岁。两组年龄、性别构成比比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。该研究已经伦理学委员会批准,患者知情同意。

1.2 检查方法

1.2.1 CTP检查 扫描采用Philips Brilliance 16排螺旋CT,先行头颅CT平扫,根据平扫结果确定CTP动态扫描的感兴趣层面。使用双筒高压注射器经肘前静脉以4.5 mL/s注入40 mL非离子型对比剂(碘帕醇:370 mgI/mL),然后以相同速率注入30 mL生理盐水。在对比剂开始注射的同时进行感兴趣层面同步动态 CT 横轴位扫描,具体扫描参数为:选用电影(Cine)扫描模式,管电压80 kV,管电流200 mA,探测器宽度24 mm,层厚6 mm,旋转速度1 s/rot,总扫描时间40 s,获得160幅图像/层。经专用图像工作站(EBW)的perfusion3灌注软件进行CTP图像处理,获得相应参数的CTP图像伪彩图。取灌注图像中病变范围最大的层面进行测量,以大脑中线结构为中轴线,在异常灌注缺血区分别对称性手工勾画感兴趣区,用镜像的方法分别测量梗死侧和对侧相应区域的CBF、CBV、MTT及TTP等血流动力学参数值。均由两名有经验的影像医生进行多次测量取平均值。

1.2.2 头颈部CTA检查 覆盖范围从主动脉弓至颅顶,采取螺旋扫描方式。使用双筒高压注射器经肘前静脉以3.5 mL/s注入80 mL非离子型对比剂,然后以相同速率注入20 mL生理盐水。具体扫描参数为120 kV、200 mA,0.938∶1的螺距,3 mm层厚。经工作站的血管分析件获得最大密度投影(MIP),表面阴影成像(SSD),多平面重组(MRP)及容积再现(VR)图像观察血管狭窄部位、程度情况。

1.2.3 头颈部CTA血管狭窄的诊断标准 采用北美症状性颈动脉内膜切除试验(NASCET)标准[5]:管腔狭窄70%者为重度狭窄,100%为闭塞。如为多处狭窄,则以狭窄最严重处计算狭窄率。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料用(x±s)表示,对照区域灌注参数应用配对t检验;计数资料以率(%)表示,组间比较采用 字2检验或Fisher精确检验。以P

2 结果

2.1 CT平扫结果 IWI组CT平扫显示:19例为单侧病灶,其中2例合并皮质分水岭脑梗死,4例为双侧病灶。根据经典的Bogousslavsky等[6]分类方法同时结合其他学者[5]部位分为五型。(1)皮层下前型(5例):大脑前动脉Heubner回返支与豆纹动脉分水岭脑梗区,位于侧脑室前角外侧、尾状核头部、内囊前肢及壳核前部;(2)皮层下上型(9例):大脑中动脉皮层支与豆纹动脉之间的分水岭区,位于侧脑室体旁的放射冠组织;(3)皮层下外侧型(3例):豆纹动脉外侧支、Ach穿支与岛叶动脉之间的分水岭区,位于壳核外侧和脑岛之间;(4)皮层下后型(4例):位于脉络膜前动脉、豆纹动脉及丘脑膝状体动脉供血的交界区,位于内囊后肢附近;(5)皮质下下型(2例):前后脉络膜动脉交界区,位于丘脑、大脑脚前部,靠近第三脑室。LI组患者CT平扫显示:10例为多发病灶,8例为单发病灶,基底节区7例,放射冠区3例,半卵圆中心2例,6例累及两个以上区域。

2.2 CT脑灌注结果 IWI组18例在分水岭脑梗死区周围出现异常灌注,与对侧比较CBF、MTT及TTP比较,差异均有统计学意义(P0.05),见表1。本组病例CT脑灌注显示,IWI组18例在脑梗死周围出现大面积异常灌注,与对侧比较表现CBF减低,TTP、MTT延迟,但CBV无变化,见图1。在LI病例中,头颈部血管轻度狭窄或正常的居多,CT脑灌注也显示大部分梗死区周围无异常脑血流低灌注改变,见图2。LI组仅有4例病灶周围出现异常灌注,与对侧比较MTT、TTP延长,CBF、CBV表现正常。

2.3 头颈部血管CTA结果 IWI组中13例存在头颈部血管重度狭窄,责任血管颈内动脉(ICA)中重度狭窄3例,大脑中动脉(MCA)中重度狭窄9例,颈内动脉和大脑中动脉均中重度狭窄5例;急性LI组,4例重度狭窄,颈内动脉中重度狭窄3例,大脑中动脉中重度狭窄3例,颈内动脉和大脑中动脉同时中度重度狭窄1例。具体狭窄程度,见表2。两组头颈部血管重度狭窄率比较,差异有统计学意义(P

3 讨论

内分水岭脑梗死通常与颈内动脉狭窄有关,其梗死面积比腔隙性梗死大,在皮质下存在2个或2个以上圆形梗死灶[7-8]。有研究表明,IWI病灶的平均直径为15.0 mm,而穿支病灶所致病灶的平均直径为7.1 mm[9-10]。但是单纯依据梗死灶大小难以区别,且两者临床特征及处理原则也存在很大差异[11-12]。

CT脑灌注成像作为一种功能性检查方法能提供脑血流动力学信息,包括CBF、CBV、TTP及对MTT等参数,能更有效、并量化反映局部组织血流灌注量的改变[13],为研究头颈部血管慢性重度狭窄或闭塞的脑血流动力学受损提供了影像学依据。本组病例CT脑灌注显示,IWI组18例在脑梗死周围出现大面积异常灌注,与对侧比较表现CBF减低,TTP、MTT延迟,但CBV无变化,即脑血流速度减慢,血流量减少,也就是缺血性低灌注状态。TTP延长反映了血流速度的减慢及脑局部侧支循环情况,而MTT对区分正常脑组织和缺血脑组织非常敏感,当脑灌注压进一步下降造成脑循环储备力失代偿,此时CBF逐渐下降。当低灌注状态下降到不能维持相对正常的血容量时,就发生脑梗死。而内分水岭区系MCA皮质支与深支的边缘带,处于供血系统的末端,脑的灌注压明显降低时此边缘带容易发生缺血改变,造成局部血流动力学障碍,栓子清除能力下降,从而导致IWI[14]。可见低灌注状态是分水岭脑梗死的重要促发因素。

许凡勇等[15]对12例慢性大动脉狭窄或闭塞性分水岭脑梗死进行CT灌注分析,发现分水岭脑梗死周围都有大面积慢性缺血区,尽管与非分水岭区大面积脑梗塞的缺血半暗带CT脑灌注表现有相似之处,但认为这种慢性大动脉狭窄或闭塞所致的慢性缺血与分水岭脑梗死之间存在某种联系。本组病例CTA重建亦显示,IWI组中有78.3%(18/23)存在头颈部血管中重度狭窄,其中大脑中动脉受累共计14例(60.1%),颈内动脉合计8例(30.4%)。有研究证明,颅内外血管的中、重度狭窄所致的低灌注促进了分水岭脑梗死,特别是皮质下分水岭脑梗死的发生[16]。另有5例CT脑灌注显示IWI周围未见异常脑血流动力学改变,推测可能与微栓子栓塞导致。目前也倾向于认为血流动力学和微栓子在内侧分水岭脑梗死中起共同作用[17-18]。

腔隙性脑梗死是由于长期高血压等引起脑深部白质及脑干穿通动脉病变和闭塞,导致缺血性微梗死,缺血、坏死和液化脑组织由吞噬细胞移走形成腔隙[19-20]。本病例中LI组只有22.2%(4/18)头颈部血管重度狭窄,而IWI组有56.5%(13/23)头颈部血管重度狭窄,两组比较差异有统计学意义(P

综上所述,内侧分水岭脑梗死与腔隙性脑梗死在发病生理机制上有所不同。内侧分水岭脑梗死与大脑中动脉及颈内动脉狭窄密切相关,在此基础上发生低灌注是其重要的诱发因素。而腔隙性脑梗死主要是因为细小动脉硬化闭塞而引起。对于内侧分水岭梗死患者,在及时给予补液、扩容及增加有效循环血量的同时,更应积极地进行脑血管造影检查以筛查血管病变,必要时行血管内介入治疗。针对脑血流的低灌注及早进行干预,对患者的预后有重要的意义。

参考文献

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研究性学习笔记范文6

一、加强教育教学理论学习,提高物理教师理论素养

1.认真学习新的《基础教育课程改革纲要》、《物理课程标准》、《学科标准解读》和有关综合实践活动、研究性学习、课程改革与课程评价等各类课程改革的材料。

2.组织教师进行理论学习交流,积极撰写教学论文。

二、按物理课程标准,进行教学研究,提高课堂教学效益

1.设立新课程标准教学研究小组,共同研究,促使课程改革。本学期教学研究内容主要是:⑴优化课堂教学,实施启发式和讨论式教学;⑵构建教学模式,重视物理知识的形成过程教学和情境教学;⑶开展研究性学习和综合实践活动,重视科学探究教学,发挥学生的主体作用,加强学生的创新意识和实践能力的培养;⑷新课程标准下的教学要求;⑸提高课堂教学效益的方法。

2.加强教学常规调研,做好备课笔记、听课笔记、作业批改等的检查或抽查工作。认真学习洋思经验,借鉴洋思中学 quot;三级备课"做法和"先学后教,当堂训练"课堂教学模式,切实提高备课和上课的质量,严格控制学生作业量,规范作业批改。

3.组织每位教师每学期上好一节示范课、教学研究课,共同探索提高课堂教学效率的方法和途径。

3.组织学习教材教法,熟悉教材体系及教学要求。

三、加强课题研究,提高教师的教科研水平

本学期继续加强江苏省级教科研课题《初中物理"自主学习"课堂教学模式的构建与实践》和溧阳市级教科研课题《指导物理学习方法培养学生学习能力》的研究,进一步完善研究内容,做到分工明确,责任到人,保证研究质量。提高研究效益,并做好课题的总结工作,在认真总结的基础上推广研究成果。

四、加强对青年教师的培养,促使青年教师迅速成长起来

1.继续组织青年教师学习教育理论,要求他们坚持自学教育理论,写好学习笔记,不断提高青年教师的教育理论水平。

2.加强对青年教师备课和上课的指导,探讨课堂教学结构、模式和方法,组织青年教师参加各种讲座、讨论、参观等学习,帮助青年教师熟悉教学业务,提高教学业务水平。

五、加强毕业班物理教学工作,提高毕业班教学的质量

初中毕业班物理教学要把重点放在加强双基和能力培养上,要求教师运用启发式、讨论式教学方法,注重知识形成过程教学和实验教学,重视学生思维能力培养,切实提高学生的实验操作技能和创新能力。同时积极进行复习教学研讨活动,共同研究历届中考试卷,交流复习经验,明确复习方向,努力提高物理中考成绩。

六、其它工作

1.积极参加溧阳市教育学会物理专业研究会的第二届年会,组织教师撰写论文,进行评眩