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一、基因突變的育種方法
基因突變是生物變異的根本來源。自然界中的抗病、抗蟲等性狀歸根結(jié)底都來源于基因突變。但在自然突變中,突變的頻率很低,而且大多數(shù)都是有害的。為了能獲得人們想要的性狀,就要想辦法提高突變的頻率??梢杂蒙渚€照射等方法提高突變頻率,這樣的育種方法叫做誘變育種。誘變育種可以得到從來沒有的性狀,因而可以大幅度地改良生物性狀。但是突變是不定向的,并且大多數(shù)是有害的,所以為了得到人們想要的個體,就必須大量處理樣本。
誘變育種中最常見的就是太空育種。太空育種即航天育種,也稱空間誘變育種,是將作物種子或誘變材料搭乘返回式衛(wèi)星或高空氣球送到太空,利用太空特殊的環(huán)境誘變作用,使種子產(chǎn)生變異,再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)。太空育種已得到一定程度的應(yīng)用。通過太空育種,培育出了一批新的突變類型和具有優(yōu)良性狀的新品種。例如,水稻種子經(jīng)衛(wèi)星搭載,獲得了植株高、分孽力強、穗型大籽粒飽滿和生育期短的性狀變異。太空椒的果實比在陸地上培育的果實要大得多,口味、重量和外形也發(fā)生了變化。
二、基因重組的育種方法
1.雜交育種
雜交育種是指指遺傳性狀不同的種、類型或品種間進行有性雜交產(chǎn)生雜種,繼而對雜種加以選擇培育,創(chuàng)造新品種的方法。
雜交育種可以得到雜合子,然后利用雜合子的雜種優(yōu)勢來獲得高產(chǎn)、生存力強等性狀。但由于雜種個體自交會發(fā)生性狀分離,因此不能通過自交來持續(xù)獲得此性狀。根據(jù)雜種優(yōu)勢的原理,通過育種手段的改進和創(chuàng)新,可以使農(nóng)(畜)產(chǎn)品獲得顯著增長。這方面以雜種玉米的應(yīng)用為最早,成績也最顯著,一般可增產(chǎn)20%以上。
雜交育種還可以通過雜交使兩個親本的優(yōu)良性狀集中到一個個體上。比如使抗病低產(chǎn)和不抗病高產(chǎn)的兩種親本雜交,得到子一代就會同時具有兩個親本的性狀,再通過自交、篩選等步驟,就可以獲得純合的抗病高產(chǎn)的個體。雜交育種優(yōu)點是操作簡單,缺點是育種周期太長。雜交育種最重要的應(yīng)用就是袁隆平的雜交水稻和李振聲小偃系列雜交小麥。
2.基因工程
基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學為理論基礎(chǔ),以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計的藍圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品?;蚬こ碳夹g(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段?;蚬こ逃N有優(yōu)點是可以定向地改變基因,從而定向改變生物的性狀,缺點是難操作,目的基因不好獲得。運用基因工程技術(shù),不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗性好的農(nóng)作物及畜、禽新品種,還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動、植物等。比如轉(zhuǎn)入人胰島素基因的大腸桿菌,就可以為人類生產(chǎn)胰島素,這樣就大大降低了胰島素的成本。
三、染色體變異的育種方法
1.單倍體育種
單倍體育種是植物育種手段之一,是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)(如花藥離體培養(yǎng)等)誘導產(chǎn)生單倍體植株,再通過某種手段使染色體組加倍(如用秋水仙素、低溫誘導處理),從而使植物恢復(fù)正常染色體數(shù)。單倍體是具有體細胞染色體數(shù)為本物種配子染色體數(shù)的生物個體。單倍體植株經(jīng)染色體加倍后,在一個世代中即可出現(xiàn)純合的二倍體,從中選出的優(yōu)良純合系后代不分離,表現(xiàn)整齊一致。單倍體育種的優(yōu)點是育種周期短,缺點是容易不育。中國首先應(yīng)用單倍體育種法改良作物品種,已培育成了一些煙草、水稻、小麥等優(yōu)良品種。
2.多倍體育種
多倍體育種利用人工誘變或自然變異等,通過細胞染色體組加倍獲得多倍體育種材料,用以選育符合人們需要的優(yōu)良品種。最常用、最有效的多倍體育種方法是用秋水仙素或低溫誘導來處理萌發(fā)的種子或幼苗。秋水仙素能抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體,但不影響染色體的復(fù)制,使細胞不能形成兩個子細胞,而染色數(shù)目加倍。多倍體育種的優(yōu)點是育種周期短,缺點是難操作。多倍體育種比較常見的例子就是無籽西瓜。
樹立正確的生物學觀點是學習生物的重要目標之一,正確的生物學觀點又是學習、研究生物學的有力武器,有了正確的生物學觀點,就可以更迅速更準確地學到生物學知識。所以在生物學學習中,要注重樹立生命物質(zhì)性、結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、生物的整體性、生命活動對立統(tǒng)一、生物進化和生態(tài)學等觀點。
2、倡導探究性學習生物學知識,注重培養(yǎng)學生的自主、合作和交流等各方面能力
探究性學習,有助于學生形成對生命世界的正確熟悉、對科學本質(zhì)的理解和對生物學規(guī)律的領(lǐng)悟,增進獨立思考的能力,建立多領(lǐng)域的、融合的合理知識結(jié)構(gòu)與技能結(jié)構(gòu),養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度,體驗豐富而完整的學習過程。課堂教學結(jié)合研究性學習活動的開展提高學生的探究、協(xié)作的能力。
3、教育學生在學習生物學的過程中注重理論聯(lián)系實際
注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,融入了“以學生發(fā)展為本”的理念,激發(fā)學生到生活中尋找學習生物學知識的愛好,有利于主動獲取知識的學習方式的建立;使學習內(nèi)容更具實用性,更有利于對生物學核心知識和方法的理解,對生物科學價值的正確熟悉,幫助學生規(guī)劃人生,促進全面發(fā)展。
4、精心設(shè)計課堂教學,精選有效的教學方式,從而轉(zhuǎn)變
學生的學習方式
積極創(chuàng)設(shè)問題情境,正確引導學生在學習中領(lǐng)會生物學知識間的內(nèi)存、本質(zhì)的聯(lián)系,學會運用舊知識和已有的學習經(jīng)驗學習新的知識,通過概念圖的學習法構(gòu)建生物學知識框架和知識體系,達到事半倍的學習效果。
5、據(jù)不同層次同學學習接受能力的不同,布置彈性作業(yè)
由于學生在初中學習時,缺乏學習生物學的動力和熱情而不夠重視,導致初中生物知識嚴重欠缺,影響高中生物學的學習,因此,剛開始放慢速度,以便讓學生能盡快把握高中生物學的學習方法,同時將作業(yè)分為兩個層次(A級為全班必做題,B級為選做題),另外鼓勵學有余力的同學嘗試破解往年的高考試題,使每個學生都能學有所得,保持長久的學習生物學熱情和學習干勁。
6、鼓勵學生動手制作生物模型
親自預(yù)備實驗材料,開展家庭小實驗的活動,加深對知識的理解和把握。
7、科學指導各班的生物科代表開展工作
及時收集同學在學習過程中的問題,征集學生對教學的建議。
8、章節(jié)復(fù)習時采用問題性答疑替代傳統(tǒng)的知識性回顧和歸納
引導學生學會對章節(jié)的知識進行自我小結(jié),學會構(gòu)建章節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)。
2、糖類、脂類和蛋白質(zhì)之間是可以轉(zhuǎn)化的,并且是有條件的、互相制約著的。三類營養(yǎng)物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化的程度不完全相同,一是轉(zhuǎn)化的數(shù)量不同,如糖類可大量轉(zhuǎn)化成脂肪,而脂肪卻不能大量轉(zhuǎn)化成糖類;二是轉(zhuǎn)化的成分是有限制的,如糖類不能轉(zhuǎn)化成必需氨基酸;脂類不能轉(zhuǎn)變?yōu)榘被帷?/p>
3、正常人血糖含量一般維持在80-100mg/dL范圍內(nèi);血糖含量高于160mg/dL,就會產(chǎn)生糖尿;血糖降低(50-60mg/dL),出現(xiàn)低血糖癥狀,低于45mg/dL,出現(xiàn)低血糖晚期癥狀;多食少動使攝入的物質(zhì)(如糖類)過多會導致肥胖。
4、消化:淀粉經(jīng)消化后分解成葡萄糖,脂肪消化成甘油和脂肪酸,蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被分解成氨基酸。
5、吸收及運輸:葡萄糖被小腸上皮細胞吸收(主動運輸),經(jīng)血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈帯R愿视秃椭舅岷托问奖晃?,大部分再度合成為脂肪,隨血液循環(huán)運輸?shù)饺砀鹘M織器官中。以氨基酸的形式吸收,隨血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈帯?/p>
6、糖類沒有N元素要轉(zhuǎn)變成氨基酸,進而形成蛋白質(zhì),必須獲得N元素,就可以通過氨基轉(zhuǎn)換作用形成。蛋白質(zhì)要轉(zhuǎn)化成糖類、脂類就要去掉N元素,通過脫氨基作用。
【關(guān)鍵詞】高中 生物實驗 引導 探究 總結(jié)
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)09B-0074-02
在高中課程體系中,生物學科具有很強的實驗性,生物實驗無疑成為生物教學中最為重要的組成部分之一,它對知識傳授、應(yīng)用能力提升和綜合素質(zhì)培養(yǎng)具有十分重要的作用。然而,在傳統(tǒng)的高中生物實驗教學中,教師受教學環(huán)境和教學理念的影響更注重實驗知識、實驗過程和實驗技巧的傳授,往往會忽略學生的主體意識培養(yǎng)、學習積極性與主動性的調(diào)動以及創(chuàng)新意識的激發(fā),從而不利于學生綜合素質(zhì)和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。近年來,隨著新課程教學改革和新課標的全面實施,學生內(nèi)在實驗潛能的激發(fā)成為一個重要內(nèi)容,對學生主體性、主動性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)成為重要的教學發(fā)展方向,致力于培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)與實踐能力。在高中生物實驗教學中,為了改變傳統(tǒng)實驗教學模式的影響,把實驗教學的有效性作為重要的發(fā)展方向,其中“引導―探究―總結(jié)”教學模式就是在這樣的環(huán)境下產(chǎn)生的。在本文中,筆者充分結(jié)合自身的教學經(jīng)驗和教學思考,從情境創(chuàng)設(shè)、自主探究、討論總結(jié)等三個方面闡述這一教學模式,從而實現(xiàn)高中生物實驗教學效能和教學質(zhì)量的全面提升。
一、引導:創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學生探究動機和學習興趣
在這一實驗教學模式中,教師引導和問題情境創(chuàng)設(shè)是整個教學過程的基礎(chǔ),也是構(gòu)建獨特教學情境體驗的重要條件。在課堂教學中,教師可以充分利用多媒體、教學資料和實驗素材來構(gòu)建問題情境,進而引導學生提出假設(shè)、開啟思考、激發(fā)興趣。一般而言,教師可以引入更多新奇、多樣的教學信息,將學生內(nèi)在的好奇心、求知欲和探索欲激發(fā)出來,實現(xiàn)學生綜合思維素質(zhì)和探究能力的全面提升。以高中生物人教版必修1《探究影響酶活性的條件》為例,其教學過程如下:
首先,筆者通過講述一只雄鷹的故事來導入課程。以多媒體動畫的形式將斯帕蘭扎尼的“雄鷹消化實驗”呈現(xiàn)給學生觀看,逐漸吸引學生的注意力和學習興趣。然后,筆者借助于大家的熱情,利用多媒體手段對雄鷹消化實驗展開分析,將“酶的作用”導入到課堂教學中來。
而后,筆者將生活中常見的加酶洗衣粉搬到課堂教學中來,引領(lǐng)大家一起閱讀加酶洗衣粉的說明書。開啟“頭腦風暴”游戲,讓學生搶答“說明書信息與酶、酶的活性之間有什么關(guān)系?”“60℃對于酶的作用有什么聯(lián)系?”等問題。經(jīng)過熱烈搶答,學生逐漸進入到預(yù)設(shè)的情境中來。
在后續(xù)的教學過程中,教師充分利用當前較為活躍的課堂氣氛和學生的主動性,引導各個學習小組對“酶的作用”“酶的活性條件”“溫度、PH值對酶的影響”等相關(guān)議題展開討論、分析與研究,進而提出了生物實驗的基本假設(shè):“溫度會影響酶的活性”“PH值會影響酶的活性”,完成第一階段的研究目標。
二、探究:進行自主探究,提升學生實驗素養(yǎng)和實驗教學效能
在這一階段的教學過程中,教師以實驗假設(shè)為目標、以小組合作為手段,完成實驗方案的創(chuàng)設(shè)。在整個教學過程中,教師扮演著“領(lǐng)航員”的角色,引領(lǐng)學生自主創(chuàng)設(shè)實驗方案、修正實驗方案和自主完成實驗,并對自主探究過程中出現(xiàn)的問題進行及時修正、評價,推動實驗教學的有序進行。同樣是《探究影響酶活性的條件》實驗教學,教學過程如下:
首先,教師利用多媒體教學手段對實驗內(nèi)容、實驗器材、實驗方法和實驗注意事項等進行展示與介紹,進一步明確相關(guān)實驗主題以引領(lǐng)學生開始實驗活動。這一過程中,教師重點介紹在酸性條件下能促進淀粉水解的原因,以及淀粉在什么條件下遇碘不變藍,如高溫條件,引導其完成相關(guān)方案。
而后,每一個小組成員分工合作,按照既定的實驗假設(shè)和實驗預(yù)案進行方案設(shè)計,設(shè)計出“實驗導圖”。讓每一個小組選派一名負責人進行設(shè)計方案的展示、講解,其他同學可提出疑問,共同完善方案。然后按照完善后的實驗方案展開實驗活動,并且嚴格做好實驗記錄和數(shù)據(jù)收集工作。在這一環(huán)節(jié)中,每一個小組在完成了相應(yīng)的實驗設(shè)計之后,小組負責人需要將自己的“實驗導圖”展示給大家,并且參加由教師組織的實驗設(shè)計答辯會,其他小組成員負責就設(shè)計方案進行提問和反饋,進而加深對小組生物實驗的認識,完成自主探究與認知的教學目標。
最后,教師要參與到各個小組的實驗活動中來,及時地進行實驗指導和實驗情況查看、提示,如,第一小組較快地完成既定實驗任務(wù)后,教師指導其探究新的問題:“0℃左右的低溫雖然使酶的活性明顯降低,但能使酶的空間結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定,在適宜的溫度下酶的活性是不是可以恢復(fù)?”更為關(guān)鍵的一點,教師在實驗過程中要注重過程評價,及時地激勵學生的參與熱情,實現(xiàn)實驗教學的過程控制。此外,在自主探究實驗中,每一個小組還要指定一位同學進行實驗過程、實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論的記錄,為后續(xù)的小組總結(jié)和交流討論打下基礎(chǔ)。
三、總結(jié):開展交流與討論,加深學生對知識的理解與實驗的認知
在高中生物教學中,交流與總結(jié)是關(guān)鍵的一個教學環(huán)節(jié),在這環(huán)節(jié)中學生需要對整個實驗過程進行分析、交流與總結(jié),將實驗數(shù)據(jù)、實驗思考和實驗成果呈現(xiàn)出來,深入了解和認知實驗知識和技能,提升教學效能。在《探究影響酶活性的條件》實驗教學中,其教學過程如下:
各個小組完成生物實驗過程之后,小組內(nèi)部進行實驗總結(jié)與自評,將實驗數(shù)據(jù)進行分析與整理,得出實驗結(jié)果。讓每一位小組成員在小組內(nèi)部討論中談一談自己的感受和實驗認知。通過上述一系列的生物實驗過程,最后得出以下實驗結(jié)論:
酶的活動受到溫度的影響,當酶處于高溫狀態(tài)下的時候,則會喪失活性;低溫狀態(tài)下,則會降低其活性;酶處于正常溫度下,其活性處于正常狀態(tài)。與此同時,PH對酶的活性有影響,過酸、過堿都會讓酶喪失活性。
在完成了小組內(nèi)部的實驗討論與結(jié)論之后,每一小組推舉一名成員接受實驗答辯,教師、其他小組成員將以實驗過程作為依據(jù),對答辯對象進行提問、考查與評價,從而將生物實驗進行拓展與延伸。這一過程中,自評、互評、答辯三者融合的總結(jié)方式,不僅可以讓學生發(fā)現(xiàn)自身的不足,同時也可以進行引申與拓展,提升學生的探究能力。
最后,教師對整個生物實驗過程進行總結(jié)與評價,先后對各個小組的表現(xiàn)和實驗結(jié)果獲得情況進行總結(jié),而后對“影響酶活性的影響因素”這一知識點進行講解。強調(diào)重點知識,分別從溫度、PH值、環(huán)境等多個方面進行強化,加強對重點知識的掌握。
近年來,隨著高中新課標改革和素質(zhì)教育的全面實施,以人為本的教育理念得到了深入地貫徹與實踐,如何重視學生、引導學生、激發(fā)學生、發(fā)展學生成為一個十分重要的內(nèi)容。構(gòu)建“指導―探究―總結(jié)”一體化生物實驗教學課堂,提升高中生物實驗教學效能,培養(yǎng)學生動手能力,鍛煉學生的思考、合作、探究能力。
【參考文獻】
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[2]張云濤.改進生物實驗?zāi)J?培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].中學課程資源,2008(2)
【關(guān)鍵詞】高中新課改生物高效課堂教學
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)05-0159-02
新課程改革的目標是為了提升學生整體知識水平,促進學生綜合素質(zhì)全面發(fā)展。在新課程改革的背景下,高中生物課堂教學需要跳出傳統(tǒng)教學模式的框架,以構(gòu)建高效生物課堂為核心目標,保證學生在有限的課堂學習時間內(nèi)收獲最大的知識提高。
一、高效課堂的意義
高效課堂指的是教育工作者需要立足于教學活動的基本規(guī)律,在有限的時間內(nèi),以最低的人力、物力投入,獲得最佳的教學效果,使學生能夠收獲更多的知識提高,最大限度的滿足現(xiàn)階段社會與學生自身對于教學效果的需求。
筆者結(jié)合自身多年的教學經(jīng)驗,從客觀的角度分析高效課堂的含義:高效課堂的構(gòu)建始終貫穿“教學”二字,“教”與“學”二者缺一不可,相輔相成,如果片面的追求教育工作者的“教”而忽視了學生的“學”,勢必會影響高效課堂的構(gòu)建,如果片面的追求學生的“學”而忽視了教育工作者的“教”,也不可能達到最佳的教學效果。因此,只有教育工作者不斷提升備課質(zhì)量,改進教學方法,充分重視學生的學習方法與學習效果,才能從根本上提升課堂教學效果,達成構(gòu)建高效課堂的最終目標。
二、構(gòu)建高中生物高效課堂教學的主要方法
(一)強化教育工作者備課質(zhì)量,精心設(shè)計教學內(nèi)容
教育工作者在開展教學活動之前,最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是備課,只有教育工作者不斷強化備課質(zhì)量,才能不斷提升課堂教學質(zhì)量。另外,教育工作者還需要充分掌握學生的特性,了解學生的興趣愛好所在,才能在備課時融入更多學生感興趣的教學內(nèi)容,使學生能夠以極大的興趣積極地投入課堂學習。在高中生物課堂教學中,教育工作者需要充分認識到學生的個體差異性,因材施教,設(shè)置教學坡度,滿足不同知識水平學生的學習需求,使學優(yōu)生能從中獲得生物知識水平的拔高,學困生能從中獲得生物基礎(chǔ)知識的提高,為提升其生物知識水平奠定堅實的基礎(chǔ)。筆者結(jié)合自身教學經(jīng)驗,將生物高效課堂教學內(nèi)容設(shè)計的規(guī)律總結(jié)為以下幾點,即理論實驗知識探究化、科學史知識故事化、考試重點知識生活化、生物學科知識趣味化、題型方法知識規(guī)律化、活動課知識家庭化,只要教育工作者在設(shè)計教學內(nèi)容的時候遵循以上幾項原則,那么學生知識水平的提升也就成為必然。
(二)重視基礎(chǔ)知識教學,拓展生物課堂教學時效性與創(chuàng)新性
高中生物教學是以基礎(chǔ)知識教學為主,拓展知識為輔的教學活動。因此,高中生物教育工作者需要充分重視生物基礎(chǔ)知識教學,為學生以后生物學科的學習奠定堅實的基礎(chǔ)。在課堂教學開始之前,可以讓學生提前預(yù)習,然后根據(jù)自己的認知,將新課內(nèi)容關(guān)鍵知識點整理出來,并以圖表的形式相互連接,使學生在課堂教學開始之前便初步掌握本課學習基礎(chǔ)知識框架,提升了課堂教學效率。另外,在生物課堂教學的時候,還需要拓展教學內(nèi)容的時效性與創(chuàng)新性。生物作為一門起源于生活卻又高于生活的學科,通過課堂教學將生物與生活實際緊密的聯(lián)系在一起,能夠在很大程度上便于學生了解生物現(xiàn)象、知識,使學生更容易掌握生物教學的內(nèi)容。生物課堂教學的創(chuàng)新則體現(xiàn)在現(xiàn)階段以活動、體驗為主的教學模式,學生通過親手實踐可以更為直觀的了解生物現(xiàn)象,避免在教學過程中抽象的語言教學造成學生學習障礙。
(三)重難點題型思路點撥,培養(yǎng)學生解題思維模式的形成
高中生物教育工作者在進行重難點題型講解的時候,不能將題型的講解作為唯一目標,而是需要對重難點題型進行延伸與發(fā)散,使學生遇到類似的題目時能夠迅速抓住題目核心,保證解題速度與解題準確性。因此,教育工作者在講解題型的時候,需要重視解題方法、解題思路的講解,總結(jié)解題規(guī)律,培養(yǎng)學生形成解題思維模式,即審題第一,其次抓住題目核心、分析解題思路,最后規(guī)范答題內(nèi)容。在重難點題型講解完畢后,可以提出設(shè)立一些類似的題型讓學生進行解答,鞏固課堂教學內(nèi)容,讓學生在訓練中加深對于類似題型解題思維模式的印象。
(四)重視課后反思,鼓勵學生反饋
高中生物教學是一個知識傳授與接收的過程,同時,反思與反饋也是高中生物教學不可或缺的重要部分。學生在課堂教學完畢后,需要對課堂學習的內(nèi)容進行課后反思,及時發(fā)現(xiàn)不懂的問題并與其他同學展開探討,形成良好的生物學習氛圍。通過課后反思,可以幫助學生解決課堂學習中存在疑惑的問題,提升生物教學效果。人無完人,教育工作者在課堂教學的時候難免會存在疏漏,此時學生需要及時將課堂學習中的疑惑向生物教育工作者反映,便于教育工作者有針對性的開展輔助教學工作。
本文主要從高效課堂的含義切入,結(jié)合筆者多年生物教學經(jīng)驗,試探性的提出幾點構(gòu)建高效生物課堂的方法,以供廣大同行參考與借鑒,以期從根本上提升學生整體生物知識水平。
參考文獻:
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