动物行为学的研究方法范文

动物行为学的研究方法篇1

1 动物替代研究概论 

1.1 概念 

动物替代研究又被叫做非动物研究，具体是指使用替换活体动物的方法，实现生命科学和相关的研究来验证实验目的。动物替代的研究理论为三R原则，即替代、减少、优化[1]。主要内容有：减少对于动物的使用数量和使用时间；使用非动物模型代替动物模型；优化动物的运用方式，减少动物不必要的疼痛和不适应。 

1.2 动物替代的分类 

按研究范围进行划分，动物替代主要有两个方面：动物检测替代和动物使用替代。第一，动物检测替代。在应用程序方面，使用体外检测的方式替代之前动物整体的检测方式，如组织人员进行技术培训或使用数学模型等，积极提倡在科学研究或者实验室试验的过程中代替动物检测的方式。第二，在研究、檢查和授课中灵活运用代替动物的方式，来获得同样的目的。实验动物替代的层次可划分为不同等级：一是非生物替代，是指运用数理化和计算机等方式替代；二是发育程度低的动物替育高的动物，如使用昆虫等小型动物代替；三是减少型替代，减少对于实验动物的使用时间和次数；四是优化型替代，如果必须要使用动物来进行试验同时还没有其他的方法时，就需要优化实验过程，将动物从开始的运输到埋葬尸体结束的全部过程。 

1.3 动物实验替代法的准用程序 

想要使用一种新的实验方法，需要经过建立到审批的全过程。第一，替代法的建立需要有一个完整的替代构架以及应用价值；第二，优化研究方法，可以很好地探测到实验物体内的生命体征；第三，进行多个实验验证，即在不同的时间、地点使用替代法的实用性、可靠性和重复性；第四，同行评价，独立评价替代方法的实用性、可靠性和重复性；第五，将新的实验方法上交国家审核，按照相关的规定审核，通过后才可以使用。 

1.4 替代法的必要性 

对于动物的替代研究，在社会中具有多方面的价值。第一，动物替代法满足人道伦理的发展需要；第二，大大减少了实验过程中动物的经费；第三，使医学实验授课向更人性化的方向发展；第四，将实验变得更加合理，还能与人类疾病相接近，避免实验动物的不确定性，促进医学研究的发展。 

2 国外动物替代研究起源和发展现状 

2.1 国外动物替代研究发起源 

国外的动物替代源自于英国，并最早提出三R原则，当时被认为这个领域的代表。二十世纪七十年代，英国的基金协会在传播3R原则中作出了巨大的贡献。在2013年，英国首个教育和研究合作组启动，呼吁科学家们一起寻找动物替代法，为了能够符合常理和治疗措施等的实验方法，这件事情被医学界视为重要的里程碑。 

2.2 机构建立 

全球的替代研究组织多位于英国、美国和欧洲发达国家、地区。根据毒性测试非动物方法网站ALTTOX的更新消息，截至2015年，欧洲替代研究机构一共有47个[2]，主要分布于英国、德国、荷兰、法国、意大利和比利时等多个国家。美国的替代研究机构有24个，亚太地区和南美等国家动物替代机构位于澳大利亚、巴西、加拿大、日本、韩国。 

2.3 人性化的替代 

欧洲的人性化教育网络建立于1988年，在2000年变更成国际人性化教育网络，提倡爱护广大人士，在生物科学、医学兽医教育学中对于动物使用替代的方法。美国的国家反活体解剖学会一直致力于建设爱护生命，尊重世界，禁止科学界滥用动物的实验。 

2.4 出台相关的法律 

2007年欧盟对于化学品实施了监管系统，名为《化学品的注册、评估、授权和限制》，简称REACH法规。其宗旨是保护人类健康和环境的安全，研制无毒无害化合物的创新能力，增加化学品的使用透明度，促进非动物实验，追求可续发展的要求。欧盟是第一个禁止化妆品动物实验的地区，随后巴西等国家也借鉴欧盟的法律制定了相关的法律。 

3 我国动物替代研究现状 

通过对相关文献的查找，在知网中搜索有关研究的信息，并结合相关的法律、医学方面的教育和替代研究方法的文献，对其急性定性描述概括。对于替代方法的研究主要包括以下几点内容：毒理学检测、化妆品毒性检测、眼刺激实验替代方法；动物模型的替代，和体外实验替代动物的整体实验；药物反应和动物实验授课等。 

广州在2010年成立了中国替代方法研究评价中心，并建设了网站，为中国的替代法技术和研究信息的传递提供良好的交流桥梁，其中最主要的目的是：第一，宣传、普及、分享、推广3R理念和动物替代方法；第二，对于科学家的实验起到间接的帮助作用；第三，网上咨询有关动物替代的内容；第四，推广3R原则，让大众了解和认可3R技术，对于体外实验方法的交流和研讨；第五，使得国内外的各医学动物替代研究所可以良好地交流和沟通，还能从中吸取经验和技术。2007年，北京实验动物学会建立了实验动物替代法研究会，同时还设立了杂志栏，为人们介绍外国实验室的3R研究技术和在各种学术中的灵活使用。 

4 结语 

动物替代的研究随着时代的进步在不断地发展和进步，尤其是关于一些细胞等相关的研究在计算机的辅助下进行，之前的活体动物研究现如今都可以使用体外的方法试验。我国的一些实验室和相关的研发人员在生物制药和研发等实验都进行了深入的研究，但和发达国家相比，研究的内容相当有限，这种替代方法仍处于逐渐摸索的阶段，在各个方面都有些落后于发达国家。 

为了发展我国的替代方法，可以借鉴国外先进的研究组织或者管理方面的知识和技术，还要成立医学动物替代法的研究机构，方便各方信息的传递。同时还要鼓励动物替代实验的方法的讨论和教育，建立相关的动物替代实验课程视频和书籍等，但是要保证医学生的替代解剖课的权利，推广使用非动物的实验法，使我国的科学研究有一个良好的发展方向，为人类、动物和大自然提供良好的生存环境。 

参考文献 

[1]卫茂玲.医学动物替代研究发展现状研究[J].中国医学伦理学，2016，29（2）：304-307. 

[2]王遵琼，郑世玲，王过渡.改进动物肠平滑肌取材进行实验的质效比较研究[J].中国应用生理学杂志，1999（3）：286-288. 

动物行为学的研究方法篇2

关键词：中药；药代动力学；中医药现代化

1中药药代动力学研究意义

中药及其复方的药物动力学研究，是近十多年兴起的中药药理学分支，主要是研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄，用数学模型来定量描述药物在体内的动态过程。它对中药药理学及中医临床医学的发展有着重要的意义。中药药动力学研究是阐明中药作用机理必不可少的环节。药代动力学参数可以为毒性试验设计和毒理效应分析提供依据。受多种因素的影响，毒性试验观察到的毒性反映往往不与剂量相关而与血药浓度相关，如果高浓度的药物剂型不利于药物吸收，进入体内的药量与剂量不成正比，就有可能造成毒性剂量评估上的偏差。众所周知，进行中药及其复方制剂的药代动力学研究会有不小的困难，因此，更需要广大的医药学工作者集中力量，找出中药作用中有代表性，有规律性的机理或具有可行性、可操作性的系统研究方法学，使中药药代动力学的研究更科学、更系统，更能满足现代临床治疗的要求。

2中药复方的自身特点及中医对药代动力学的认识

中药复方是中医防治疾病的主要手段。中医理论的特色之一就在于强调“人”的整体观，发挥药物的整体调节作用，并用辩证施治的思维方法来处方用药。现代药理学研究已初步证明复方药效的发挥并非是简单的单味药相加或毒性的相减，而是方中药物之间所发生的协同、制药或改性等作用，使复方达到预期的治疗目的。目前，国内对复方的研究中，有相当一部分在药理效应及临床疗效的观察阶段，虽然也引用了一些西药药理学手段，但仅表现在对几个特异性指标的观测上，且重复研究居多，所研究的中药复方组成不稳定，药效重现性差，难以全面而准确地反映出复方药物的作用机制，这使得国内复方制剂稳定性差，质量标准不高，较难与国际医药市场接轨。中药成分十分复杂，即使是单味药物，其所含的有效成分也达数种之多；而且在多数情况下又是以复方制剂给药。许多中药到目前为止其有效成分和作用机制还不是很清楚，加之中药中的一些有效成分含量很少，并且还有不少结构相似的类似物。来源产地不同，不同季节采收，不同方式加工等特点，使得常规的化学分析以及数据的解析产生困难，实验结果不易重复，给药代动力学的研究带来了许多困难。

3中药药代动力学研究的现状

中药的药物代谢动力学的研究与西药相比有很多不同的地方，因此决定了其研究方法也存在一定的差异。一般按有效成分明确的中药及其制剂的药物代谢动力学研究和有效成分不明的中药及其制剂的药物代谢动力学研究两种情况来进行评述。

3.1有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学现状

有效成分明确的中药及其制剂的药代动力学研究方法与西药类似。随着对中药中有效成分的研究方法和检测技术的改进和完善，目前许多中药特别是单味中草药的有效成分已相当明确，据统计在九十年代前就已对120多种中药的有效成分进行过研究[1]。并已对相当一部分进行了体内外代谢的研究，且得出了明确的代谢产物，并对其体外药代动力学参数进行了研究。如毕惠嫦[2]研究了丹参酮Ⅱ_A在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学，指出了参与丹参酮Ⅱ_A体内代谢的肝微粒体酶。艾路等[3]对复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物进行了研究，采用液相色谱-电喷雾离子阱多级质谱(LC-ESI-MSn)法检测出5种乌头生物碱代谢产物。陈勇[4]等对葫芦巴碱在大鼠体内的代谢产物进行了推测，从大鼠尿中检测出原药及其三种代谢产物。3.2中药复方及其制剂的药代动力学研究现状

到目前为止还有许多中药及其复方制剂或因化学结构不明，或由于是混合物而非单体，无法用化学分析方法测定有效成分含量，因而给其药物代谢动力学的研究带来困难。大部分人用复方或其制剂中的某一单体来代替整方的药物代谢过程。如李再新[5]等将补阳还五汤水提醇沉液给予家兔静脉注射后，以川芎嗪为指标来测定其在体内的代谢过程；但此法只能说明此单体在体内的过程而不能说明全部成分的代谢过程。中药制剂化学成分往往十分复杂，相当于一个天然的化学成分组合库，用其中的一具或数个化学成分作为检测指标，得出的药动参数与药的实际药动学相比可能有一定的偏差。也有人采用生物效应法进行药物代谢动力学的研究，但此法不够精确，只能粗略看出体内药物浓度变化的过程。生物效应法认为，在一定条件下，体内药量与药物的效应有一定对应关系，从药效的变化可以推知不同时间内体内药量变化。常用的生物效应法有以下几类：

(1)Smolen。此法是目前我国医药研究者最为广泛采用的一种进行中药单味药及复方药药动学研究的方法。其要义是将量效关系曲线作为用药后各时间作用强度与药物浓度的换算曲线，从而推算出药动学参数。卢贺起[6]等以血小板聚集抑制率为药理效应指标，对家兔进行了四物汤的药动学研究，结果表明四物汤属静脉外给药一级动力学消除，开放的一室模型，并计算出药动学参数。

(2)药物累积法。其基本原理是将药物代谢动力学中的血药浓度多点测定原理与用动物急性死亡率测定药物蓄积性的方法结合起来；是用多组动物按不同时间间隔给药，求出不同时间体内药物的存留百分率的动态变化，据此计算药物的表观半衰期；又称为毒理效应法。黄衍民[7]等对乌头注射液对小鼠的毒效动力学研究，得出药物的消除级动力学过程，并符合一室模型，其表观半衰期为59.23min。从而指出目前临床一日2次给药间隔时间太长，如果每8小时给药1次且首次倍量，可能会进一步提高疗效降低毒副作用。陈长勋[8]等应用LD50补量法测定小鼠的附子表观参数，结果认为符合二室开放模型并得出了主要的药动学参数。利用此种方法进行药代动力学研究的中药还有陆英煎剂[9]、小活络丸[10]、九分散[11]、桑菊饮[12]等。但此法实际上反映的是药物的毒性效应动力学过程，当毒性成分与药效成分不一时，所得动力学参数将难以用作临床用药指导，在致死剂量作用下，机体已受到损害，可能对药物在体内的动力学过程产生较大影响，使得所得结果不能表征生理药动学过程。

(3)药理效应法。该法以给药后药效强度的变化为依据，通过适当剂量的时间-效应曲线，进行药效动力学参数计算，其消除半衰期称为药效半衰期或药效清除半衰期。本法先选择适当的药理效应作为观测指标，得出剂量-效应曲线、时间-效应曲线和时间-体存药量曲线，并据此得出药代参数。富杭育[13]等按足趾汗腺分泌的观察方法，应用本法观测大鼠麻黄汤的药代动力学。通过量效、时效和曲线的转换，得体存量-时间曲线，从曲线分析属二室模型。另外赵智强[14]等也报道了天麻钩藤饮用此法所得药动学参数。此法要求复方及其制剂药效强且可逆重现、反应灵敏、可定量检测，因而限制了其应用。

(4)微生物法。此法仅适用于具抗病原微生物作用的复方，通常用琼脂扩散法测得相关药动学参数。它具有方法简便、操作容易、样品用量少等优点，但机体内外抗菌效应作用机制的差异，细菌选择的得当与否，可在一定程度上影响药代参数的准确性。王西发[15]等用此法测定了鹿蹄草素在兔体内的药动学参数，其选取用的是金黄色葡萄球菌为实验菌株，研究表明鹿蹄草素属于二室分布模型。4小结及展望

近年来国内外学者在中药药动学研究方面进行了大量的实践，内容涉及中药生物利用度[16]、中药毒代动力学[17]、中药透皮吸收药动学[18]、中药时辰药动学[19]、中药证治药动学[20]、中药活性成分在肠道的代谢处置[21]、中药活性成分的体液浓度测定等。但因为中药成分的复杂性、有效成分的不确定性、类似物的多样性，导致实验结果不易重复。加之中药配伍和中西药结合后药物的互相影响等使得中药药代动力学发展较为困难。今后尚需加强以下几个方面：4.1建立中药的指纹图谱库

建立中药指纹图谱库，并在此基础上，探讨药物吸收入血后相应指纹图谱峰的变化，以此为目标，进行药代研究。

4.2将中药的药代研究与中医理论研究相结合

中药研究是在中医理论指导下对药物进行的研究。可采用“证治药动学”的方法进行，即研究中药在不同证候时的药动学是否具有不同特征。再者还应开展中药配伍后及与西药同用时的药动学变化研究。

4.3加强代谢物动力学研究

许多中药药效成分是在体内产生的，或是代谢而来，或是在肠道菌群激活下产生的，因此中药代谢物动力学研究具有重要的意义。应进行中药复方代谢物的种类代谢途径及代谢场所的研究，以阐明代谢物与方剂药效的关系及代谢物的动力学规律。

4.4加强新技术的应用

现代新技术将在中药药代研究中发挥重大作用。许多新技术如：超临界流体萃取、在体微透析、核磁共振、生物电阻抗、细胞培养研究体外吸收模型等，将会为中药药代动力学的研究提供新的技术平台。

参考文献：

[1]陆丽珠，李冀湘.中药的临床药学研究概况[J].中国医院药学，1994，14(10)：458-460.

[2]毕惠嫦，和凡，温莹莹，等.丹参酮Ⅱ_A在大鼠肝微粒体酶中的代谢动力学[J].中草药，2007，38(6)：551-554.

[3]艾路，孙莹，张宏桂.复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物[J].北京中医药大学学报，2007，30(6)：955-958.

[4]陈勇，沈少林，陈怀侠.HPLC-MS-n法鉴定葫芦巴碱及其在大鼠体内的主要代谢产物[J].药学学报，2006(3)：216-220.

[5]李再新，吴小红，贺福元.补阳还五汤中川芎嗪的药代动力学研究[J].中国药业，2007，6(18)：21-23.

[6]卢贺起.以药效法测定四物汤药动学参数的研究[J].中药药理与临床，1995(1)：11-14.

[7]黄衍民，潘留华，吴晓放，等.乌头注射液对小鼠的毒效动力学研究[J].中国药学，1998，33(7)：421-423.

[8]陈长勋，金若敏、李仪奎，等.附子、川乌、四逆汤表观药动学的测定[J].中国医院药学，1990，10：(11)487-489.

[9]周莉玲，李锐，周华，等.青藤碱制剂药动学试验中药物累积法与血药浓度法的相关性研究[J].中成药，1996，18(9)：1-4.

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[12]周爱香，富杭育，贺石琢，等.用药物累积法再探麻黄汤、桂枝汤、银翘散、桑菊饮的药物动力学[J].中药药理与临床，1993，9(2)：1-2.

[13]富杭育.以发汗的药效法再探麻黄汤桂枝汤桑菊饮的药物动力学[J].中药药理与临床，1992，8(5)：1-5.

[14]赵智强，俞晶华，陆跃鸣，等.天麻钩藤饮等3方对小鼠镇压痛作用的药物动力学研究[J].中药药理与临床，1999，15(3)：13-15.

[15]王西发，秦骏，杨彩民.微生物法测定家兔体内鹿蹄草素药动学参数[J].西北药学，1997，12(2)：70-71.

[16]刘汉清.泻下通保剂生物利用度的研究[J].中草药，1990，21(4)：7-9.

[17]李耐三，于东晖.中药雷公藤的毒代动力学研究[J].中国药科大学学报，1992，23(1)：25-26.

[18]沈子龙，易七贤，周斌.抗癌止痛膏透皮吸收示踪研究[J].中国药科大学学报，1993，24(1)：30-33.

[19]刘启德，梁美蓉，欧卫平，等.青藤碱时辰药代动力学研究[J].中药新药与临床药理，1995，6(1)：23-26.

[20]黄熙，陈可冀.“证治药动学”新假说的理论与实践[J].中医，1997，38(1)：745-747.

动物行为学的研究方法篇3

【关键词】 中药;药代动力学;方法学

药物动力学是应用动力学的原理与数学处理方法,定量地描述药物通过各种给药途径进入机体后的吸收、分布、代谢和排泄等过程的动态变化规律,即研究给药后药物在体内的位置、数量、疗效与时间之间的关系。药物动力学又被称为“药物代谢动力学”、“药代动力学”等,其中“代谢”含义包括了药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄。药物动力学是一门新兴的介于药学与数学之间的边缘学科,已成为生物药剂学、临床药剂学、药理学、临床药理学、分子药理学、生物化学、药剂学、毒理学等学科的基础推动着这些学科的蓬勃发展。近几十年药物动力学的研究成果对指导新药研究、制定临床最佳给药方案、评价制剂质量、改进药物剂型等方面发挥了重要作用。中药药代动力学,其研究对象是中药及其复方,是指在中医药理论指导下,利用动力学的原理与数学处理方法,定量地描述中药有效成分、有效部位、单味中药和中药复方通过各种给药途径进入机体后的吸收、分布、代谢和排泄等过程的动态变化规律。中药药物动力学对中药现代化和中药走向世界具有极为重要的意义。其研究方法大体可分为:血药浓度法和生物效应法两大类。同时随着中药药代动力学研究的越来越受重视,先进检测技术的不断增加,出现了一些新技术新方法,如临界流体萃取、在体微透析、核磁共振、生物电阻抗、细胞培养研究体外吸收模型、证治药动学[1]、中药血清药理学[2]、中药胃肠药动学等。下面就对常用的药代动力学研究方法进行简要介绍。

1 血药浓度法

适用于有效成分比较明确的中药及其复方制剂,通过中药复方给药后,用现代分析仪器如气相色谱法、气-质联用法、高效液相色谱法或液-质联用等,分析生物样品中有效成分原型或代谢物,进行中药复方的体内成分分析、体内过程和动力学研究。目前用药物浓度法进行药代动力学研究已成为中药复方药代动力学研究的热点,近年这方面的研究报道很多。如报道大鼠口服黄芩汤后用HPLC法测定血浆中的多种成分:黄芩苷、汉黄芩苷、千层纸素A苷、黄芩素、汉黄芩素、千层纸素A、芍药苷、甘草苷、甘草素、甘草酸、乌拉尔甘草次酸、paeonimetabolin-I(PM-I),再分别计算各自的药动学参数[3];用HPLC法测定大鼠口服甘草附子汤后血浆中乌拉尔甘草次酸的药动学参数[4];用SPE和HPLC法研究大鼠口服四物汤后血浆中白花素、芍药苷的药动学特征[5];用LC-ESI-MS法研究大鼠口服黄连解毒汤后血浆中小檗碱、巴马丁的药动学特征[6]。然而,在采用药物浓度法进行中药复方药代动力学研究中,尽管有些报道检测了复方给药后体内多种成分,再对每一种成分逐一进行动力学分析,从而避免了单一成分的药动学脱离了中医药整体观思想,但这些研究仍没有阐明多种成分与复方药效的关系,因此,这种多种成分的药动学研究也难以合理地阐明中药复方的药代动力学特征。中药复方药代动力学研究中,上述常用的药物浓度法也存在缺陷[7]。由于中药复方化学成分的复杂性、中药药效的多效性和中医临床应用的辨证施治及复方配伍的中医特色等特点,使得中药复方药代动力学研究有别于化学药品的药代动力学研究,而有其特殊性和复杂性[8]。

2 生物效应法

适用于有效成分尚不明确的中药及其复方制剂。采用单一组分为指标,用体液药物分析方法求得的药动学参数代表中药整体的药动学有很大的局限性。20世纪80年代初期产生了以药效为指标进行药动学研究的理论和方法,主要包括毒理效应法、药理效应法和微生物指标法。这些方法体现了整体观,从而使中药药动学研究迈向了一个新阶段。

2.1 毒理效应法 该法分为急性累计致死率法及LD50补量法。急性累计致死率法基本原理是将药物动力学中的血药浓度多点测定原理与用动物急性致死率测定药物蓄积性的方法结合起来,即给多组动物不同时间间隔给药,求出不同时间体存百分率的动态变化,由此推算药动学参数。LD50补量法在急性累计致死率法基础上进行了改进,将第2次腹腔注射同量药物改为求测LD50(t)。其优点是结果更精确,误差小;但动物用量成倍增加,操作更加复杂。用此法进行药代动力学研究的有含剧毒药马钱子的九分散和疏风定痛丸,结果表明:兔体内,两者均符合一房室模型;马钱子在体内吸收迅速,而疏风定痛丸吸收较九分散慢,从而降低毒性和不良反应[9],为临床合理用此类中药提供了依据。刘延福等[10]研究附子理中丸在小鼠体内的药动学参数,结果表明:按一级动力学消除,呈二室开放模型。此法观察指标明确,实验操作简便,但只适用于药理效应和毒理效应是同一组分的中药。同时它以药物毒性为主要指标来反映药代动力学规律,不能代表有效量的药代动力学规律。

2.2 药理效应法 基本原理和方法是假定药物在体内呈线性配置,药物在作用部位的药量Q(t)与药物效应强度(E)存在函数关系Q(t)=f[E(t)],而Q(t)又与给药剂量(D)成正比。所以给药后某时刻生物相药量Q(t)与该时刻的效应强度E之间的函数关系便可以用给药剂量D与效应强度E的函数关系D=f[E(t)]来表示,建立“时间-效应曲线”,然后再变换为“血药浓度-时间曲线”,求出动力学参数。该法以越来越广泛地用于中药及其复方制剂地药动学研究中。如富杭育等[11-14]分别以解热、发汗、抗炎、抑制肠蠕动等药理效应为指标,研究了麻黄汤、桂枝汤、银翘散、桑菊饮等的药物动力学。卢贺起等[15]以血小板聚集抑制率为药效指标,研究了四物汤的药动学,结果表明:家兔经口服给药后体内过程符合一室模型,t1/2α=0.37 h,t1/2β=0.4 h。药理效应法研究中药复方药动学,更能体现中医药的整体思想,符合中医药的基本理论,是一极具发展前景的方法。但由于生物差异性,以及测定方法的准确度、精密度等限制,所得参数具有表观性;难于找到灵敏又准确地定量疗效的药理指标;而且由于所选药效指标的不同,测得的药动学参数差异较大。

2.3 微生物指标法 其原理主要是含试验菌株的琼脂平板中抗菌药扩散产生的抑菌圈直径与其浓度的对数呈线性关系。选择适宜的标准试验细菌菌株,可以测定体液生物样品浓度,计算药动学参数。王西发等[16]选用金葡菌为试验菌株,用此法测定了鹿蹄草素在兔体内的药动学参数。潘嘉等[17]以抑菌效应为指标,测定川芎挥发油药动学参数,符合一室开放模型。此法适用于具有或以抗菌活性为主要药效的中药制剂,有简便易行,体液用量少等优点。但特异性不高,测定结果包括具有抗菌活性的代谢物;机体内外抗菌效应作用机制的差异、细菌选择的得当与否、可在一定程度上影响药代参数的准确性。

3 PK-PD模型、PB-PK模型的建立及应用

3.1 PK-PD模型应用 药物PK-PD模型[18]反应了药物浓度-时间-效应的三维关系,体现了特定时间内药物浓度与药效之间的关系,故能描述和预测一定剂量下药物的时间-效应过程。药物动力学(PK)解释的是“机体对药物的处置”问题;药效动力学解释的是“药物对机体的作用”问题,将二者分开研究所得到的信息并不全面和充分。与药效或不良反应密切相关的被测药物浓度随时间的变化过程是我们迫切需要掌握的信息,这样的PK研究才有意义;PD研究只涉及时间-效应关系,未涉及到效应室中药物浓度随时间变化的药效变化过程,实际情况中药效峰值出现时间常滞后于血药浓度峰值(药效与血药浓度之间存在逆时针滞后环),孤立的进行PK或PD研究不能阐明药物的体内过程,故有必要建立PK-PD结合模型,对药物的浓度-时间-效应关系进行估算,通过对靶部位药物浓度及药效的关联度分析,评估药物的体内过程。

3.2 PB-PK模型应用 血药浓度法和生物效应法目前占据了复方药动学研究的主导地位。PB-PK模型结构与生物体解剖结构大致对应[19],参数来自生理解剖资料和药物理化性质,PB-PK模型以生理解剖资料和药物理化性质为基础来分析药时数据,且有强大的种属间外推(Interspecies Extrapolation)能力[20],所得参数更具有实际的生理意义,相比房室模型更有优越性和实用价值,可提供其他模型不能提供的参数(如药物在人体器官内的代谢速率常数、进入器官的弥散系数等等),故有必要加强中药复方的PB-PK模型研究以PB-PK模型参数提供更多有实际意义的参数为复方配伍规律进行参考。

4 小结

目前中药药代动力学研究尚处于探索阶段。对中药药动学研究,虽然已经取得了很大进展,但仍然在许多方面存在着问题需要我们去解决。首先对中药的整体观难以把握,目前对于中药复方的研究多数以其中一种或几种成分为代表以此成分的代谢过程来表示整个复方的代谢过程。很明显中药方剂中依靠单一成分作用于单一靶点而发挥全部药效功能的情况很少见,无论复方还是单方都是个复杂的系统,多个成分相互拮抗和协同产生的综合作用。所以在研究中不应背离中医药整体观的理论基础,过分依赖西药化模式和西药植物药的研究思路。其次中药化学成分是复杂和多样的,中药处方的变异性和状态的不可预测性,给药物治疗的物质基础研究带来许多问题,上述对纯化学来源的药物可以分析的方法,还是难以全面认识中药作用的物质基础。还有众多的中药复方虽然临床疗效确切,但长期临床应用是按中医理论和经验用药的,对其作用机制的内涵以及与物质基础的关系,尤其是从药代动力学角度进行研究与国际水平还有相当差距。但是我相信随着药代动力学的不断发展,不断涌现出来的新方法和理论许多新技术如:超临界流体萃取、在体微透析、核磁共振、生物电阻抗、细胞培养研究体外吸收模型等,将会将为单味和复方中药的药代动力学研究开辟了新思路。

参 考 文 献

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动物行为学的研究方法篇4

【关键词】文物保护；科学研究；研究价值

【中图分类号】G263【文献标识码】A

前言

文物具有重要的研究价值，对历史的研究具有极大的帮助作用。文物的保护工作并不是新型的行业，但在现阶段的文物保护中，仍存在许多不合理的地方，例如对文物的保护范围不明确、文物保护的方法不科学、文物运输及储存方式不合理等等。对文物保护科学研究的内容及原则进行讨论和研究，旨在明确文物保护科学研究的含义，对文物保护科学研究的具体内容进行梳理，对文物保护工作中的原则进行明确，促进文物保护工作能够更好地进行发展。

一、文物保护科学研究概述

（一）文物保护科学研究的具体含义

文物是具有一定的研究价值的历史遗留物，由于文物的数量有限且年代久远，现代技术无法给予复制，因而文物是具有唯一性的历史文化遗产。对文物进行科学保护研究，是一项具有十分现实意义的工作。文物保护科学研究是对文物保护的技术方法进行研究的专门学科，涉及的科学范围广泛，在进行文物保护科学研究时，需要明确研究的几个条件。明确什么是文物，文物的研究对象是什么，文物的研究对象是古代社会所遗留下来的文化遗产以及自然界的珍稀遗留。文物的范围应当给予明确的界定，这样在进行文物保护时能够明确文物保护工作的对象是什么，防止范围不明确而造成部分文物无法得到良好的保护而损坏或者在非文物上浪费人力财力物力。对文物保护学也要进行研究，文物保护学涉及历史、材料、化学、力学等多个领域的技术手段，同时也是多领域融合的专门学科，文物保护需要根据文物种类、年限、材质等情况的不同来采取不同的保护方法，对珍稀文物的保护应当制定专门的保护方案，提高文物的保护力度。对文物保护学进行研究是提高文物保护技术手段的重要措施，也是文物保护科学研究的重要方面。在对文物保护学进行探索和研究的同时，也要明确文物保护学的实际研究目的，文物经历了长时间的保留而传承至今，文物保护的目的也是为了其能够长久的保存下去，保护文物的完整性和原始状态，同时尽可能满足让文物得到更好的研究的需求，在保障文物安全的基础上充分发挥文物的价值。

（二）对文物保护科学研究的内容及原则探讨的意义

文物保护科学研究是一项长期并且艰巨的任务，文物是承载着国家厚重历史的文化遗留物，对于历史学家对国家历史进行研究发挥着重要的作用，同时由于文物属于不可再生的物品，无法通过现有技术手段进行完全的复制，因此，对文物进行科学的保护是文物管理工作的重中之重。对文物保护科学研究的内容及原则进行讨论和研究，是对现阶段文物保护科学研究的一次梳理，并且重新对文物保护工作进行思考，从文物保护的目的出发，对文物保护科学研究的内容进行更为明确的界定，明确文物保护科学研究的具体内容，对现有工作的不足进行反思，加强对文物保护工作的薄弱环节的研究力度，对全面提高文物保护科学研究工作的具体内容起到促进和推动作用。对文物保护科学研究的原则进行探讨，是针对我国对文物保护的相关法律——《中华人民共和国文物保护法》的相关规定，对文物保护科学研究的原则进行申明，根据相关的文物保护原则对相应范围内的文物采取科学的文物保护方法进行保护，提高文物保护工作的规范性和合理性。

二、文物保护科学研究的内容

（一）对文物保护科学方法的研究

对文物保护科学方法的研究，是对文物完整性及其原始状态的保护。文物保护的科学方法涉及文物的出土、运输、建档研究、储存等多个方面。文物的出土是文物保护的最初环节，文物的出土应当严格按照相关的技术措施来执行，工具的使用以及操作流程应当严格规范，在特殊情况下应当以保护文物为原则进行相关的处理，防止对文物造成较大的损害。文物的运输需要对文物进行必要的安全保护措施，尽力减小因人为因素而对文物造成的不必要的破坏，破坏文物价值。在对文物进行建档研究时，应当以保障文物安全为前提，文物在出土阶段就需要对其做好相关的图片及文字记录，在建档研究阶段，在保障文物安全的前提下，做好文物的建档工作，并且按照相关的规定对文物进行研究。文物的保存环境对文物具有深远影响，应当根据文物的材质、年代等自身情况来对文物的保存环境进行选择，深入分析可能对文物造成影响的环境因素，尽可能的选择最适宜的环境来保存文物，将环境对文物影响降低到最小，提高文物的存储质量和寿命。文物保护科学方法的研究是提高文物保存质量和寿命的关键，在相关科学技术飞速发展的现代社会，应当加强对文物保护科学方法的现代化技术研究，提高文物保护科学方法的实际效果。

（二）对文物修复技术科学的研究

在我国文物历史发展至今，尤其是年代久远的文物中，能够完好保存的文物在文物总量中占有的比例是极少数，文物修复技术科学是对出现不同程度损坏的文物的修整和复原，在一定程度上提高了文物的保存时间，防止文物因破败不堪而面临被毁灭的风险。文物的修复主要包括对文物的材料以及对文物工艺技术的修复，其中需要对文物进行清洗、除锈、杀虫、干燥等多种操作。文物的材料修复需要根据文物的原始材料情况来进行修复材料的选择，在进行材料修复时，要在最大程度上保护文物的天然性，不破坏文物的原有价值，同时提高文物的抗老化能力，延缓老化速度，提高文物对保存环境的适应能力以及保存寿命。文物修复技术的研究需要对文物修复材料进行深入的研究，可研究新型的文物修复材料，提高文物原貌的修复呈现效果。文物的修复工艺具有较强实际操作性，关系着文物修复的成败，严重情况下甚至会造成文物的毁灭，因此，在对文物进行修复工作之前，要仔细分析文物的原始状况以及预期修复成果，从而制定出较为完善的文物修复方案，真正达到文物修复的目的，避免对文物造成不必要的损坏。

（三）对文物材料的科学研究

对文物材料的科学研究是文物保护科学研究内容的重要方面。文物的各项保护措施的研究是对文物造成影响的外因进行的研究，而对文物材料的研究则是对影响文物保护的内因的研究，因此文物的材料状况是在文物的保护工作中起到决定性作用的影响因素。常见的金属类文物是金、银、铜、铁四类金属材料，由于材料本身的金属活动性具有较大的差异，因此在储存中金对于环境的适应能力较强，经历较长的历史仍能够保持原始的状态而不被环境改变，而铁器则由于其易氧化，加之古代的制铁工艺有限，因而保存至今的铁器大多锈迹斑斑，甚至难以见到历史久远的铁器能够保存至今。在对文物的材料进行科学研究时，要分别对文物组成材料的物理性质、化学性质以及生物性质进行研究，并且对组成材料在不同环境因素下的老化过程以及老化机制进行研究，提高文物保护的科学研究水平。

三、文物保护科学研究的原则

（一）文物保护科学研究的基本原则

文物保护活动是指为了保护历史遗留物及其历史环境而进行的全部活动，而保护的目的是为了保护文物原貌不受改变，保护文物所蕴含的历史信息以及历史价值能够完整地保存并延续。因此，文物保护科学研究的基本原则是不能改变文物的原始状态。在文物保护领域普遍认同的原则是对文物所有的保护和修复措施，都应当有足够的研究资料作为证明，并且避免对文物的结构上和装饰上进行任何改变，确保文物在此类人为活动中能够保持原貌，尊重历史的赋予。即便是相关的研究人员无法揭示的文物信息，也不能对其进行任何改动及有破坏性的研究，应当将其完整的保存下去，以便后人对其继续研究。

（二）关于文物及其现场保护的科学研究原则

出土文物经过长时间的埋葬，在土地中与周围物质存在一定的作用而形成相对稳定的结构状态，因此在对文物进行出土作业时，需要严格按照相关的操作方法来进行操作，遵守保护考古现场的原则，防止文物由于考古技术等方面的原因在文物出土时造成文物的损坏甚至毁灭。在文物出土后，需要对文物进行现场的临时保护，保护材料需要根据文物状况进行选择，临时保护的目的是在文物出土后到文物运送到实验室之前，防止文物因光照、运输颠簸等原因造成文物的损坏，在文物到达实验室进行专业研究后，需对文物更换更为专业的保护。

（三）文物保护中对材料的选择原则

在文物的保护和修复技术中，需要用到许多保护材料，随着我国材料学研究的发展，各种新型材料逐渐在我国文物保护领域推广并应用，在文物保护中需要使用的材料有金属材料、木质材料以及使用频率日益提高的高分子材料等等，在材料中应当选择文物保护属性的材料，提高保护的安全系数。在文物修复工作中，常用到清洗剂、黏合剂、除锈剂等修复材料，应当避免多次修复，重复使用修复材料对文物造成损伤。在选择文物保护中所用到的材料时，要根据文物的特点选择具有相应功能的材料来对文物进行保护。

四、结语

我国的发展历史较为悠久，因而新旧出土的文物数量及其种类繁多，在文物的收集、运输、储存等各个环节，人为的行动均会对文物构成潜在的危害，因此，对文物进行必要的保护方法研究是十分必要的，文物的修复技术也是挽回文物破坏损失的重要举措。在文物研究过程中，如何充分发挥文物材料的作用同样是文物保护研究的重要措施。以文物保护科学研究的原则为指导，明确文物保护研究的内容及范围，尽力在保护文物的基础上充分发挥文物价值。

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动物行为学的研究方法篇5

物理学以实验为基础，在人们的社会生活、生产及现代科学技术中有着极其广泛的应用。在我们的生活周围，物理现象随处可见。在各行各业生产实践中包含的物理知识、物理原则也极为丰富。在现代科学技术中，物理学更是一马当先。因此在课堂讲授中，教师应尽量列举大量的生活、生产中的实例，向学生介绍现代科技知识。这样可拓展学生的视野，提高认识问题和解问题的能力。此外，在习题的讲析中，选例除了要注重习题的典型性外，更要注意习题的实用性，以及渗透相关学科知识的结合性。

一、在课堂习题教学中的方法

科学方法教育既需要潜移默化的熏陶，也需要有目的的训练.教师生动精辟的讲述，学生对知识只能达到理解的水平，要达到运用的水平，就非要经过学生本人参与分折，解决新问题的实践不可，就像学游泳必须下水一样.训练一定要与具体内容相结合，让学生在具体运用中掌握研究方法，使之达到自动化，技巧化程度.因此，教师要站在科学方法论的高度去创设情景，认真研究题型，分析归类，精选典型例题和习题，引导学生运用科学方法解决具体的物理问题，使学生实现知识向能力的转化.如在课堂上用控制变量法研究滑动摩擦力的大小与压力，接触面的粗糙程度有关后，可在教材内容之外延展，设计"滑动摩擦力的大小与速度或接触面积大小是否有关"的习题，让学生巩固对控制变量法的理解，并进一步提升解决实际问题的能力.

二、在知识传授中的方法

脱离物理知识对中学生大讲研究方法，犹如建设空中楼阁；埋头讲物理知识而不注意方法教育，则犹如给学生一堆砖瓦.故物理研究方法教育要以知识传授为载体.教师要善于挖掘教材中的素材，抓住知识和研究方法的结合点，在知识的传递中渗透物理研究方法教育.

物理研究方法的教育应该体现在具体科学知识的认知过程中，只有把认知过程充分而合理地展示出来，学生才能看到科学问题是怎样提出来的，从什么角度，用什么方法去解决，从而学到科学的研究方法.这就要求我们在教学中注意物理概念和规律的形成过程，按照学生的认知过程，合理的设计教学过程和教学方案.例如："等效代替法"又称"转换法"就是用一种已知的模型，过程或作用替代不便直接研究的对象，从而化整为零，降低思维活动的难度，加快解题速度.等效有结果等效和过程等效两种.如研究平面镜成像规律的实验中，我们并不需要具体知道像的大小，只是要比较像和物的大小关系.让学生思考能用刻度尺放到玻璃后方测量吗而人却要在玻璃前方观察，显然既不方便效果又不佳.武打演员无法独立完成一些高难动作时，常请替身来完成，而对替身又有什么要求呢通过这样的例子来类比，启发学生，从而让学生想到用另一根完全相同的蜡烛做替身，来代替镜前的蜡烛，放到镜后去与它的像进行比较，方便且准确地解决了像和物的大小问题.

三、在物理实验教学中的方法

在物理实验教学中除培养学生掌握基本仪器的构造，原理和使用，能正确使用仪器进行观察，测量和读数外，更应该重视有关实验的一般原理和实验研究方法教育.例如"用温度计测温度"的教学中，可以对学生进行下述方法论的教育：（1）平衡原理：温度计与被测物体达到热平衡，温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度；（2）转化原理：把被测液体的温度的高低转化为温度计内液柱的高低，是看不见向看得见的转化；（3）放大原理：温度计内径做得很小，以便观察的现象明显，能表现出温度微小的差别；玻璃做成圆弧状相当于凸透镜也起放大作用等.在教学中教师应有意识地创设教学活动情境，激发学生探究热情，让学生在探究活动中学习知识，在探究活动中掌握研究方法.例如：在研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，先让学生思考：你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦力是否存在再引导学生猜想：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢然而教师将大部分同学的看法进行归纳：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度，压力的大小，接触面积，物体的运动速度有关.这时教师再提出：你能用什么方法来证实你的"猜想"或是"经验"是正确的呢如果滑动摩擦力的大小变化了，你如何确定是哪个或哪些因素引起的呢于是"控制变量法"将一显身手.学生在合理地选择了研究方法后下面的学习和探究过程就能顺利进行了.在这个教学环节中，应该说前期的创设情景引导学生选择探究方法是最重要的.像这种培养学生探究能力的契机在初中物理教学中是很多的，如果教师能有效地挖掘教材，不仅能顺利完成物理知识的教学任务，更有利于学生对的物理研究方法的掌握和创新能力的培养.

动物行为学的研究方法篇6

传感器与中学物理实验的整合能否取得成效，很大程度上取决于研究者和物理教师在此过程中所采取的策略是否有效，取决于是否体现了两者整合的发展特点和趋势。开展策略研究的目的不仅仅在于开展有效教学，同时还要起到引领该研究领域不断发展的作用，即两者整合的策略研究必然要超越教学实施的层面，要在制度和理论层面起到积极的引领作用。

传感器教学是新课程改革的重要内容，结合新课程改革开展有效的策略研究符合新课程改革的理念。我们认为，在传感器教学过程中的策略主要包括利用传感器开展实验探究，针对中学物理实验内容开展全面系统的研究，开展中学物理实验设计以及结合传感器和中学物理实验开展教研活动等几个方面。有效的策略将会对传感器与中学物理实验整合的研究起到积极的促进作用。

一、开展探究教学——改变传统实验教学方式

开展探究教学策略是指在传感器与中学物理实验整合过程中，以传感器为操作平台，以探究为教学方式的研究策略。实验探究教学是指在教师引导下，学生运用已有的物理知识和技能，通过自己设计实验方案、进行实验操作、处理和分析数据、解决物理问题和探索结论的一种教学模式。实验探究模式一般包括“提出问题——实验设计——实验探究——获得结论”等环节和过程[1]。开展物理实验探究教学可以改变传统教学过程中过于强调物理知识和技能的倾向，有利于提高学生实验的兴趣，有利于提高学生的实验技能，促进学生积极主动地参与到学习过程中来，使之在经历科学探究的过程中学会学习和思考，逐步培养学生的科学探究精神、参与意识、合作能力、实践能力和创新能力等。这就要求教师在开展实验探究教学的过程中，着力激发学生的学习兴趣，创造学生主动参与的氛围，充分调动学生参与实验探究教学的积极性和主动性[2]。

新课程改革之后，实验探究已经成为实现新课程目标的重要手段和内容。物理实验探究教学不仅要求教师具有探究的意识，还要求为教师配备基本的实验器材和实验平台。由于我国缺乏实验探究的传统，很多中学一线教师在开展实验探究的过程中往往会遇到实验器材或技术上的困难，因此，将传感器应用于物理实验探究教学是一个行之有效的策略。传感器能够精密准确地探测、感受外界信号，并将之转变成电信号，教学使用的传感器具有操作简便、数据图像准确清晰的特点，而且品种齐全。我国目前中学和高校使用的传感器主要包括美国PASCO公司生产的PASCO传感器系统和上海朗威DISLab传感器系统，这两套系统基本都涵盖了中学物理所涉及到的实验种类和实验内容。将传感器技术应用于物理实验探究教学中，实验操作简单方便，可以为学生和教师开展探究节省大量时间，学生不必从实验器材上考虑实验的可行性与可操作性，而且实验数据的采集和分析非常精确，图像清晰，学生可以集中精力思考实验探究的方法和思路，为实验探究设计方案，完成实验探究的过程。这也符合实验探究的真正目的，可以更加有效地培养学生的创新思维能力。

以传感器为平台开展实验探究的策略，可以有效地促进传感器与中学物理实验整合的有效性，可以有效地改变传统实验教学的方式，学生不再是一味听教师讲、看教师做，而是要积极主动地猜想、假设并实验证明，对实验的事实加以分析并获得结论。这必将有利于学生物理实验能力的提高，促进传感器与中学物理实验整合的研究。

二、开展系统研究——使中学物理教师得以借鉴

传感器与中学物理实验的整合研究已经成为物理新课程改革的重要内容和理念，是科学技术、信息技术与物理实验课程整合的重要突破口，对于提高学生的动手实践能力、提高学生的综合素质以及创新思维能力有着重要的作用。国外在这方面的研究经验和我国的现实状况都显示出我国传感器与中学物理实验整合的做法缺乏系统性，没能从整体的视角加以研究。

开展系统研究策略是指在将传感器与中学物理实验整合过程中，要有整体的研究思路，结合义务教育阶段和高中阶段的物理实验要求和设置，从力学、热学、电学、光学等专题角度开展全面而系统的研究，为中学物理教师开展传感器的教学提供理论指导和借鉴。从已有的研究中发现，我国现有的整合研究以案例为多，而且实验的类型多以验证性实验或测量性实验为主，缺乏系统地将传感器应用于中学物理实验的做法。由于中学阶段经费有限，很多中学没有能力购置传感器设备，所以我国的传感器与实验整合的研究主要集中在高校，相对系统的研究主要以硕士毕业论文的形式呈现，中学一线教师的系统研究相对较少。这在很大程度上限制了中学物理教师参与传感器研究的工作，也无法为广大中学物理教师提供系统而足够的示范，无法达到传感器应用于中学物理实验的理想价值。

因此，我们应该系统地对传感器与中学物理实验整合加以研究，既结合案例研究，又要涵盖中学物理实验的整体，将义务教育和高中教育阶段的物理实验内容通过传感器开展全面的研究，并将研究内容和研究成果以适当的形式展示出来，为中学一线物理教师和高校实验研究人员提供必要的借鉴和指导。同时，在研究过程中要具有更为广泛的研究视角，从理论探讨到策略分析，从模式建构到资源开发，从实验设计到实验探究等方面进行系统的研究。系统研究的策略要求我们要紧密结合义务教育阶段和高中阶段的物理课程标准和实验内容要求，利用传感器有针对性地开展全面的实验设计与研究，以便为中学物理教师开展传感器教学提供案例观摩和参考，促进传感器与中学物理实验的整合。唯有此才能实现传感技术与物理实验整合的系统化和全面化，才能为中学物理教师提供更直接、全面的指导。通过系统研究，可以促进传感器技术在中学物理教学中的有效应用，使传感器成为中学物理实验教学中重要而常见的操作平台。

三、开展实验设计——提高实验设计与开发能力

中学物理实验的设计和研究能力是物理实验教学的重要目标和内容，也是传感器与中学物理实验整合的重要策略之一。中学物理实验设计是一种介于基础教学实验和实际科学实验之间的、具有对科学实验全过程进行初步训练的实验教学方式，学生根据物理实验原理和要求，运用已学过的实验方法，结合实验器材，设计出合理的实验方案并加以实施的过程[3] 。中学物理实验设计涉及到对物理实验原理的深刻理解，实验器材的合理选取，实验步骤的设计和安排，实验操作的合理进行，以及实验数据的分析处理、实验结论的得出等一系列过程，这些对于学生创新思维能力、动手操作能力、小组合作和交流能力的培养都有十分重要的作用。

将传感器系统作为开展实验设计的操作和研究平台，可以有效提高学生的实验设计与研究能力，促进学生创造性思维能力的发展。一般的数字传感器由计算机接口、传感器和软件三部分组成。其中传感器用来采集数据，将各种外界信号转换成电脑可以识别的电信号，通过数据转换接口在电脑软件中显示即时的实验数据。运用传感器开展的实验设计，学生通过自己查阅和搜集资料自行推证有关理论，自行设计实验方案，自行选择实验器材，独立地进行操作和测量，对学生实验设计和研究能力、创新能力的培养具有不可估量的作用。

在传感器与中学物理实验整合过程中，教师要尽可能多地为学生创造开展物理实验设计的机会，使学生在完成中学物理实验的过程中感受传感器的优点和科学技术的魅力，体会实验设计的重要价值。教师要有步骤地引导学生由易到难地开展实验设计，初级阶段的实验设计题目和内容可以完全由教师决定和完成，之后可以是教师跟学生合作完成，高级阶段的实验设计则主要由学生自行完成。教师要鼓励学生积极参与实验方案设计的过程中来，大胆地提出自己的设计思想，针对同一物理实验设计多种解决方案，鼓励学生运用多种证据对自己的实验方案进行论证，提出完善和改进的建议等。

例如，在牛顿第二定律的实验过程中，我们利用PASCO传感器对之进行了重新设计和改进。传统的牛顿第二定律实验是用沙桶带动小车运动，通过打点计时器在纸带上打点来分析和研究。但此方法要求沙桶质量远小于小车质量，而且打点计时器打点过程对实验亦有影响。为此，我们在研究过程中利用运动传感器来分析加速过程的实验数据，并且将沙桶（我们用砝码代替）自身的加速度问题也考虑进去，不再忽略沙桶自身的影响，实验效果非常准确[4]，参与的学生和教师的实验设计能力也得到了提升。

四、开展教研活动——促进教研意识与能力发展

在新课程改革背景下，教师的教学活动与研究活动是密切相关的，教师已经不是传统的教书匠，一个教师不仅要把书教好，即把知识和技能传授给学生，还要教会学生学会学习，学会思考和研究。这就需要教师具备基本的教学研究意识，在完成知识教学的同时，要开展一定的教学研究工作，掌握教学研究的基本方法，将教学经验层次的问题升华为更高层次的理论问题，从而提升研究的能力和水平。

在传感器与中学物理实验整合过程中开展教研活动是提高整合层次和水平的重要策略，这不仅有利于教师提升自己的研究能力，还可以更加有效地带动学生参与科研过程，提高研究能力。教师要紧密围绕传感器与中学物理实验教学有意识地发掘一些问题，紧密围绕传感器与中学物理实验的整合研究，保证教研活动的完整性和目标的指向性，使这种教研活动成为物理教师改进中学物理实验手段、提高实验效率、体会科技发展、开展实验探究、培养创新能力的重要手段和方式。结合传感器与中学物理实验开展教学研究的内容比较广泛，可以从理论上进行一些探讨。例如，国内外传感器教学的进展和现状、传感器的重要性、将传感器与物理实验整合的方式方法等。也可以结合具体的实验案例开展一定的实验研究与分析，例如实验验证动能定理的研究[5]、单摆的实验设计[6]、动量定理的实验设计与研究[7]等。在动量定理的实验研究过程中，我们将不易测量的合外力冲量通过力传感器测出，将动量的变化用运动传感器测出，两者进行比较即可分析出冲量和动量变化的关系。在研究过程中，教师不仅提高了教研的意识和能力，还积极引导学生参与科学研究的意识，教给他们基本的研究方法，这对参与研究的学生起到了积极的引导作用，提高了学生的科学素养和科学研究能力。通过教研活动的开展，可以促进教师专业能力和学生科研能力的发展，为创新型人才的培养奠定基础。

传感器与中学物理实验的整合是物理新课程提倡的重要内容和理念，体现了物理课程与科学技术的结合，也体现了物理课程内容的选择性和前沿性，其整合研究已经成为我国中学物理实验改革和研究的重要课题。策略更具普遍意义和方法论意义，开展有效的策略研究将会非常有效地促进传感器与中学物理实验整合的研究。

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动物行为学的研究方法篇7

关键词：中学物理；科学方法教育；问题；原则；建议

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1003-6148（2013）4（S）-0047-4

仔细研究物理学理论体系的建立过程。不难发现。每个知识点或者物理规律的获得都伴随着一定的科学研究方法。对物理科学方法教育的研究，我国是从八十年代开始的。新课程理念提倡教师在教学过程中。不仅要用知识武装自己。还要掌握一定的物理科学方法，并向学生渗透科学方法教育，以知识和技能为载体，让学生经历探究过程，掌握科学探索的方法。形成科学探究精神，提高实践能力和创新意识。众多物理教育工作者在物理科学方法教育的过程中不断摸索。取得了一定的教学实效，但是也存在很多问题。

1 我国物理科学方法教育研究历程及成果

传统的物理教学主要以掌握基本知识和基本技能为主，科学方法教育并没有受到社会的普遍重视。

1978年我国制定八年全国科技规划时把“自然科学史和科学方法论研究”列为重点研究项目之一。教育工作者才开始对中学物理科学方法教育的具体环节进行较为深入的研究。取得了一定的成果，但是还缺乏相对比较完善的物理科学方法教育体系。

1995年，中国教育学会物理教学专业委员会在西安召开“全国首届物理科学方法教育”研讨会。会议引导物理教育工作者在后期工作中对物理科学方法教育进行有组织、有目的、有计划的研究，对中学物理科学方法教育的实质、内容、体系、途径等做一些尝试性的总结。

自此以后。关于物理科学方法教育的研究论文和各种论坛层出不穷，围绕“用什么方法研究物理现象”“怎样描述物理现象”“怎样探索并总结物理规律”“如何检验物理规律”等话题的争论引起了物理教育界的高度关注。不难看出。物理科学方法教育的地位和作用受到了一定程度的重视，也取得了一定的成果。

1.1教学目标

普通高中物理课程标准（实验）将“学习科学探究方法。发展自主学习能力。养成良好思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”作为课程总目标之一。将课程具体目标划分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面，并且在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化，这就要求教师要在教学过程中，帮助学生学习物理知识与技能，引导其掌握科学研究方法，培养其科学探究能力，使学生逐步形成科学态度与科学精神。

1.2教科书的编写

随着课程理念和教学目标的不断改革，教科书的编写在不断革新科学内容的基础上。越来越多地突出了“学习科学方法”的相关内容。

教材内容倡导科学探究。关注科学探究活动。注重科学探究质量，重视科学的发生过程，为学生掌握科学的探究方法创造条件。现行教科书已然成为提出问题、分析问题、解决问题的范例，并且巧妙科学地为学生开展探究活动提供指导和帮助，旨在让学生从物理学习中掌握科学的研究方法，为其解决实际生活中的问题做好铺垫，以适应社会的快速发展。

1.3教学实施

教师为了实现教学目标。以教科书为蓝本实施教学工作的过程也发生了很大的变化。

为了突出物理科学方法教育，各种教学模式、教学方法应运而生，其中探究式教学模式的呼声最高。而教师在探究式教学中采用的物理科学方法很多，包括设疑提问方法、观察方法、实验方法、数学方法、比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、理想化方法、类比方法、物理假说、科学想象等，其中，数学方法是核心，观察实验方法是基础。

例如，在《匀变速直线运动》的教学中，教师可以让学生提出自己的实验方案来验证对自由落体运动快慢的猜想，提高他们制定科学探究计划的能力：可以用打点计时器研究自由落体运动。在获得知识的同时提高对实验数据的处理能力：可以讨论伽利略对自由落体运动的研究方法，体会科学研究方法对科学发展的意义：可以展示人类在月球上所进行的有关实验照片，激发学生探究科学的热情。领略自然规律的普适性：还可以通过对打桩机的重锤下落和高台跳水运动员等自由落体运动实例的讨论，增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。这些多样化的教学方式能够让学生意识到物理科学方法的重要性，促使其主动学习科学的研究方法，提高解决问题的能力。

1.4教学评价

高中物理课程标准是高中物理课程评价的依据。在内容和形式上，重视学习过程的评价，不以考试的结果作为唯一的评价依据；把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围，不以书面考试为唯一的评价方式：倡导客观记录学生学习过程中的具体事实。不过分强调评价的标准化：教师要转变在学生学习评价中的裁判员角色，要成为学生学习的促进者、合作者，学习评价的指导者，学习潜能的开发者。

2 我国物理科学方法教育存在的问题

有了上述政策性的理论指导，实际教学中的物理科学方法教育落实得怎么样呢？

调查显示。实际教学中。知识与技能目标落实得比较好，过程与方法目标的教学效果非常一般。为什么新课程理念的实施没有取得我们预想的效果？

2.1教师在开展物理科学方法教育的过程中存在的问题

关于方法论的系统性研究。只能在研究生课程中学到。现在的大部分教师只能通过教材、教参、教辅书或其他参考资料中了解、研究，由此造成教师的科学研究方法理论知识不清晰、不系统：教学设计无法做好科学研究方法的渗透：而且现今科学方法教育的具体评价标准不够明晰，不能很好地监督、促进教师在科学方法教育的专业能力上取得长足进步。

（1）大部分教师认为物理科学方法就是观察实验法；

（2）学校的常规教学检测中对科学方法教学的考查力度不大。考试评价机制不够完善；

（3）教师备课时，比较注重知识与技能，对科学方法的重视程度略显不足；

（4）物理科学研究方法在教材以及教学案例中体现得还可以。但在教辅用书的习题训练以及考试中体现得比较弱；

（5）只有一部分教师能在教学过程中科学地设置问题，注重思维训练，其余教师仍然主张要多讲多练。因为现在高考还是指挥棒。而且大多数教师都还是应试教育模式培养出来的；

（6）教师在科学探究的过程中不能很好地调控时间，探究过程用时过多，教学任务无法完成；

（7）实验器材陈旧或者欠缺，给学生的实验探究造成困难；

（8）大部分青年教师知道新课程理念，但是不知道如何将它与教学实践很好地结合。

2.2学生在接受物理科学方法教育的过程中存在的问题

中学生的逻辑思维能力比较低，而科学方法具有很强的抽象性。给教学的实施带来一定的困难。

现在的中学生课业负担比较重。还要在课余时间上各种培训班、兴趣班，没有时间深入生活进行社会实践、独立地解决生活中遇到的实际问题或者参加一些科学探究活动。这些都导致了学生的思维面比较窄，不利于科学方法的掌握。

3 实施物理科学方法教育的原则

3.1要符合学生的心理认知特点

学生是学习的主体，他们的心理认知水平是教师在教学过程中进行科学方法教育的一个重要依据。

3.1.1初中学生的认知不够成熟

初中学生的形象思维占据主导地位，抽象逻辑思维水平较低，辨证思维刚开始萌发。处于从经验型向理论型过渡的时期，所以，思想方法上带有很强的片面性及表面性：人格特点上。比较缺乏成人那种深刻而稳定的情绪体验。缺乏承受压力、克服困难的意志力，社会经验比较欠缺。

因此，物理教师必须帮助初中学生形成正确的物理表象，培养他们在充分直接感知（观察）或间接感知（接受描述）的基础上准确概括物理表象的能力。学生在学习物理之前已由其他科目的学习和生活经历形成了大量所谓的“物理表象”。我们称之为“前概念”，而这些“前概念”大多是片面的或不准确的，甚至是错误的。

鉴于此，教师应尽可能正视而不是回避学生头脑中的“前概念”，在比较科学的物理表象和“前概念”的差异的基础上，纠正学生错误的“前概念”，帮助其克服思维定势。

3.1.2高中生认知结构趋于成熟

高中学生已经形成较强的分析综合能力、推理判断能力、抽象概括能力、空间想象能力等。这为开展科学方法教育提供了坚实的基础。他们的辩证性思维和创造性思维有了很大发展。已具备以理论模型为主的抽象逻辑思维能力。

具体表现在：高中学生可以通过假设进行思维，按照发现问题、提出问题、做出猜想和假设、验证假设的途径，进行较为完整的探究活动。也就是说，他们已经能够进行创造性思维活动。所以，教师在教学过程中，可以鼓励学生大胆猜想，充分发挥想象。尽可能多地突破原有思维的限制，对不同的问题进行全方位思考。同时，高中学生认知活动的目的性增强，学习的动机更加强烈，能给自己确立学习目标，制订达标的措施，也会根据自己的实际情况不断地修正学习策略。鉴于此。教师可以给学生提供较大的空间和自主学习的机会，提高其独立思考并解决问题的能力。

3.2要依据物理教学要求

物理科学方法教育不能孤立于学科内容之外，如果脱离物理知识单独介绍科学方法，学生很难真正理解科学方法的内涵。更不利于学生应用所学的科学方法解决问题。所以，在物理教学中进行科学方法教育。要依据物理课程标准。采取多种多样的教学方法。逐步深入地推进科学方法教育。

4 对实施物理科学方法教育的建议

4.1加强科学研究方面的学习

实际教学中，重难点知识背后往往隐藏着很多科学方法，大部分教师都采取多讲习题、让学生熟能生巧的方法来突出重点，突破难点。因此错过很多给学生进行科学方法教育的机会。

教师就要加强科学方法研究方面的系统性学习，以敏锐的视角及时捕捉一切能够进行科学方法教育的因素，做好学生在科学方法研究道路上的引路人。

4.2课堂教学中挖掘科学方法教育资源

当今教学过程中，大部分物理教师在设计教学程序时。都是从传授知识内容的角度来考虑的。这样学生也能学到一些科学方法，但他们对科学方法的理解比较肤浅，并且是零星的、不连续的，收效甚微。

科学方法往往隐藏在知识背后。所以不易学习，又不易掌握。教师在教学过程中，如果按照科学方法所展示的思路去挖掘教材资源，安排教学进程。把方法教育作为教学活动的核心。则情况可能会不一样。按照学生的认知模式进行教学，引导学生经历科学思维过程。使学生真正领略科学方法和物理知识的内涵和本质，提高综合能力。

4.3业余时间给学生提供发现、学习科学方法的机会

学校也可以为学生提供多种多样的能接触到科学方法的途径，例如开放实验室。让学生自主地进行探索性实验研究，在探索中体验成功的乐趣。找到失败的原因，感受科学方法在探索中的魅力；给学生提供各种社会实践机会。让学生在复杂多变的现实生活中发现问题，解决问题；在研究性课程学习中对学生进行科学方法专题讲座等。

4.4合理安排各种物理科学方法的渗透和教学

4.4.1对出现频次比较多的科学方法进行重点教学

科学方法的掌握比物理知识的学习困难。它不是经过一两次教学就能让学生理解和掌握的。因此在教学过程中。对出现频次比较多的科学方法，教师要进行明确的、有计划的教学，循序渐进地讲解。逐步深化。随着同一科学方法的多次出现，学生才能领会、运用。

比如说“等效法”。学习串、并联电路时，学生知道串联电路的总电阻等于各部分电阻的阻值之和。这里所谓的总电阻就是与原来所有的电阻等效的阻值。学生学习“等效法”，为他在后期学习“二力合成”知识做了很好的铺垫。学力合成时，在教师的分析、引导下，学生很快就能明白在这个知识点的学习中也是用到了“等效”的方法。

因此，物理科学方法教育是一个长期的、有计划的、逐步深入的过程。

4.4.2对出现频次比较少的科学方法也要给予足够重视

中学生的形象思维较强。抽象思维型较弱。进行科学方法渗透时要充分考虑其思维特点。采用符合其认知规律的教学方法。既不能滞后于学生的思维水平。也不能操之过急。拔苗助长，应在现有思维水平的基础上适当提高要求，遵循维果斯基的“最近发展区”理论。

因此，教师在教学过程中必须了解学生的思维特点。使科学方法内容的设置与传授有一定的层次，当然也不能忽略出现频次比较少的科学方法的应用教学。

例如，对抽象思维能力的要求比较高的科学方法，比如“归纳与演绎法”“物理假说”“科学想象”“理想化方法”等。只能让学生进行渗透式学习，在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。教师要在物理知识的教学过程中，适时、恰当、多次地引出获取知识所采用的科学方法的程序及方式，通过对这些方法的反复体验与训练，让学生深刻理解、熟练掌握。

4.5注重习题教学和考试中的科学方法教育

实践表明，教师的讲述，只能帮助学生对知识达到理解的水平，只有让学生本人参与分析问题、解决问题的实践，才能使其达到运用的水平。

教师要站在科学方法论的高度。认真研究题型、精选典型习题或试题。创设情景。强化习题教学，对其进行思维方法的训练，重视学生领悟、体验、形成思维习惯的培养。引导学生运用科学方法解决具体的物理问题，实现知识向能力的转化。

在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解，教师要点明这种科学方法，让学生学会这种方法的应用。

4.6学校要给予必要的硬件支持

如前所述。物理科学方法中。数学方法是核心，观察实验方法是基础。而在以课堂教学为主的现行教育模式下，观察实验方法要正确实施，必须要给学生提供较好的观察实验环境，所以。学校要给此方法的施行提供大力支持。例如投建设备齐全的实验室、及时更换该淘汰的设备、给学生提供课外实践的机会等。

5 结语

一部物理学的发展史也是一部物理科学方法的演化史。那么。中学物理教育的发展过程就是物理科学方法教育的探究过程。

动物行为学的研究方法篇8

关键词：实验教学；重视；思想；方法

一、控制变量法

在利用物理实验探索物理规律时，涉及因素比较多。为了研究这些因素之间相互变化规律，常用方法之一研究两个量之间的关系时,控制其它量不变，这种研究方法就是控制变量法。

控制变量法常用于探索物理规律的实验教学，例如欧姆定律的实验教学，教师可以组织学生讨论怎样研究I、U、R之间的关系；确定研究对象是电流以后，引导学生采用控制变量法，先控制一个物理量--电阻不变，研究电流与电压这两个物理量的关系，再控制另一个物理量--电压不变，研究电流与电阻两个物理之间的关系，最后将这些单一关系综合、归纳找出它们之间的规律，得出欧姆定律。

高中物理实验教学中用变量控制法进行教学的内容很多，例如“研究滑道动摩擦力大小与哪些困素有?”“研究压强大小与哪些因素有关”、“研究导体的电阻与哪些因素有关”。教师在进行变量控制法的实验思想和实验方法教学时，应循序渐进，逐步渗透，使学生掌握并会应用。

二、理想实验法

研究任何物理现象，都要分清主要因素和次要因素。当涉及因素比较多时，要突出事物的本质，忽略次要矛盾，采用理想化和纯粹化的方法来反映事物的本质和内在联系，这种研究方法叫理想实验法。

在“研究杠杆平衡条件”的实验教学时，教师首先引导学生讨论；为什么使用的杠杆是一根粗细均匀的直杆，用线把之中心位置悬挂起来的目的又是什么？通过讨论使学生明确实验用杠杆可以看作理想的轻质杠杆，杠杆上只受到动力和阻力作用，这样研究杠杆的平衡条件问题就简单化，很容易得出杠杆的平衡条件。高中物理实验教学中，凡是要突出事物的本质，必然要忽略一些次要矛盾，实验探索时，应该有一些理想化条件加以限制。如“研究功的原理”实验教学中，必须不考虑杠杆、滑轮的自重和受到的摩擦；“研究机械能转化和守恒定律”时，应不考虑滚动摆受到的空气和摩擦阻力。

三、对比法

在研究事物的特征时，由于涉及的因素比较多，怎样才能突出事物的本质呢？在实验教学时可以通过事物之间各种因素的比较，就能直观地突出事物的本质特征，这样的研究方法就是对比法。

对比法一般用于探索事物的特征，如“研究物质的密度”时，教师可以引导学生通过实验比较，引出密度的概念。实验时将同一种物质不同质量，不同体积的两块铁或两杯水的实验数据比较，发现质量与体积的比值是一个常数，而对于不同物质，如铁与水而言其质量与体积的比值是不同的。通过比较从而发现物质的特性之一，也就是物质的密度。又如“研究物质的又一种特性--比热”时，同样可以采用对比法。

用对比法进行实验教学比较直观，学生容易理解，实验教学时使用得比较多，如“研究物体浮沉条件”时，用同一支铅牙膏壳，先做成盒状放入水中，漂浮于水面，然把牙膏壳挤成一团放入水中，结果沉底。通过对比得出物体浮沉的条件。

根据客观世界的对称性，用实验去探索物理规律时，除了用常规的研究方法外，思维不能定势，还要用与常规思维方法相反的思维方法，也就是逆向思维法。

在“研究法拉第的发现”实验教学时，电流可以生磁，那么磁能不能生电呢？教师可以引导学生分析电现象与磁现象相同处，使学生认识到电与磁是对立统一的整体，有着内在联系，磁在一定条件下可以生电。英国科学家法拉第由于这种逆向思维找到了把机械能转化为电能的方法，发现了电磁感应现象。

再如“研究电话的原理”，声音可以通过话筒使电流发生变化，相反变化的电流可以使听筒发出声音;“研发电机工作原理”的教学，教师可引导学生运用逆向思维法讨论能否利用电动机把机械能转化为电能，成为发电机。

四、假设说法