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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,提高学习效率积极备战高考,彭 豪,一,.,关于学习的概念,1.,学习的概念 学习就是“由于环境来的外部刺激,构筑神经回路网的过程”。,(,生物学 日本,),2.,学习链,:,据欧美、日本的“脑十年计划”科研组织研究发现,:,人脑活动的规律是一条学习链,即由信息的输入、记忆、整理、输出、传导等五 个环节组成。,提高学习效率是靠大脑充足的营养来支撑的。,大脑学习的过程就是脑营养消耗的过程,长时间的学习使大脑营养严重缺乏,就会产生脑疲劳综合症,:,头晕、脑胀,、记忆减退,睡眠不好,困倦乏力,学习效率下降等。,所以,学习链决定着整个学习的过程和效率,而大脑营养又决定着整个学习链能否正常工作。,二,.,基于脑的学习,环境 脑结构会根据环境的变化而发生变化。脑需要把新旧知识联结起来。脑的发展其实是社会性和集体性的。,情绪 学习受情绪的影响很大,如果和经历相联系的情感越强烈,记忆就越深刻。,睡眠与大脑的工作关系 睡眠也受到很多化学物质的控制,其中之一就是油酸酰胺,一种导致睡意的化学物质。青春期发生的激素变化会导致油酸酰胺的积聚延迟,这样就使青少年的生物钟变为从夜里,12:00,至早上,8:00,。如果学生起得早的话,(,高中早,6:00),他们就会因为缺觉而在学校里感到疲倦。影响学生学习和行为的另一因素是,大多数中学的课堂时间,(40-50,分钟,),以及课间的时间太短。,课堂时间短不利于学生的充分参与、互动以及在下节课前反思这节课所学的知识,以至于被下节课的知识冲淡了。,适当的休息有助于学生处理快节奏的课程以及强化在学校所学的学业和社会技能的知识。,马里兰州贝塞斯达的国家睡眠问题研究中心主任卡尔,亨特说,:,睡眠太少会导致学习和记忆出现问题,对学习成绩造成长期的影响。,根据最新的研究,美国许多初、高中己经把上学时间改为早上,9:009:30,以此来进行更科学们学习。,学生需要在上课时思维清醒才能够学习,这就需要他们在夜晚,尤其是快速动眼期有充足的睡眠,这样才能促进学习。快速动眼期能够帮助学生减轻前一天的精神紧张,否则这种紧张有可能会被带到第二天。,克服减速前进 莱斯利等人对记忆、压力、焦虑和创造性的生物学基础进行了研究,他们提出了“减速前进”。凯恩、克罗韦尔等人解释说,:“,如果我们感到威胁,并伴随有无助感和疲惫感,我们就会减慢前进的速度。”任何有威胁的环境,不论是真实的还是假设的,都能引起学生减慢大脑的反应速度而诉诸于暴力进攻,袭击敌人,或者撤退逃跑。忘记以前所学的知识和礼貌。,三,.,人体生理四大特点,新陈代谢,:,生长,修补组织,流失,吸收,:,摄入养份,(,活性物质,),皮肤,黏膜都具吸收功能,累积,:2003,年,英国世界自然基金会的调查研究表明,有害化学物质在人体内的积累越来越多,已对健康构成了极大威胁。我们吃的食物和吸入的空气里都有毒素。据估计,一个人每年从食物中吃进约,6-8,公斤添加剂,保鲜剂,化学制剂、杀虫剂、香精和色素。用于改善食物外观,稳定性和延长保鲜期的人造化学添加剂约有一万多种。在所谓适宜饮用的水里也有数十种化学物质。空气也不例外,空气中含有大量的铅、铝、镉等重金属。还有工厂,汽车排出的废气物。我们每天吸入的空气中,400,多种化学物质,其中绝大部分是致癌物。,英国环境工作小组,(Ewo,2009),针对一批年龄介于,14,至,19,岁之间的英国少女进行了研究,研究结果发现,常用化妆品的少女体内含有邻苯二甲酸盐,二氯苯氧氯酚,对羟基苯甲酸酯等危险化学物。这些物质普遍被用于制造化妆品,科研人员发现它们或会导致癌症、荷尔蒙失调,从而引起少女们心情抑郁以及早熟。,调查还发现,英国少女每天使用约,17,种个人护理用品,比成年女性平均还要多,4,种。,与成年女性相比,少女们的脑部和身体还未发育完全,她们更容易受到有害化学物质的影响。,四,.,大脑的结构及对能量与营养的需求,大脑的结构特点,1.,三脑合一,2.,左右半球分区与联合功能,3.,脑的电活动,Alpha,波,Beta,波,Theta,波,Delta,波,脑的能量消耗,在所有身体器官中,脑在燃料消耗上是最贪婪的。在安静时,脑消耗氧气和葡萄糖的速率,10,倍于所有其他身体组织。,安静状态下,它要消耗,20%,的能量。,脑“工作”时的燃料来自食物中摄取的碳水化合物和呼吸中的氧,当碳水化合物和氧起反应时,就产生二氧化碳,水和最重要的热量。,我们体内有一种化学物质,(,腺苷三磷酸,ATP),它可以防止我们摄入的食物立即释放出所有的能量。这样就能为我们的躯体和脑必须进行的机械的,电的和化学的活动贮存能量。,ATP,是维持主动离子运输的能量传递分子。从葡萄糖代谢中产生。,大脑所需要的营养成分,大脑至少有,70,种不同类型的神经传递方式,每一个传递通道都受饮食的影响。,荷尔蒙是脑内信息的传递者。即传递信息的物质。没有荷尔蒙,人就不会思考、行动、感觉。现在已知的荷尔蒙有一百几十种。荷尔蒙是由氨基酸构成的。,蛋白质,(,氨基酸,),对大脑绝对有益,它是制造脑内吗啡的主要物质,可以使大脑灵活敏锐,精力充沛。,葡萄糖是大脑能量的来源。因此,新鲜水果和蔬菜是必不可少的食物。它们含有丰富的葡萄糖。,好的食物和氧气是脑电的来源。运动可以使血液含有更多的氧气。,卵磷脂和氯化胆碱是增强记忆力所必需的。因此,花生蚕豆和麦芽是含这类营养较高的食物。,油酸 多元不饱和脂肪是维护大脑功能不可缺少的。如果缺乏油酸,大脑就不能修复髓脂质鞘,结果可能会导致动作不协调,混乱、失去记忆、偏执、冷漠、发抖和幻觉。因此,鱼,果仁和植物油脂是饮食中的主要部分。,“一瓶橄榄油、一个贤惠妻子、一杯红酒。”英国百岁老人阿方索,.,德马尔科谈长寿秘诀。,铁、钠和钾都是提高脑力不可缺少的物质 缺铁会减少注意的阈限,延迟理解力和推理能力的发展,损害学习和记忆,影响学习成绩。,缺钠就会减少大脑周围电流的运动,从而减少大脑的信息接收量。,钾的吸入量不足,便会有厌食,恶心,呕吐,头昏欲睡和昏迷的危险,这些现象表明大脑关键的信息传递泵停止工作了。富含钾的水果有香蕉、桔子、杏子、梨、土豆、西红柿、南瓜等。,五,.,记忆,压力与学习,记忆的机制及物质基础,记忆的形成和回想依赖于大脑皮层、边缘系统、丘脑和其它中枢的大量神经元的活动。大脑皮层的海马和颞叶与记忆的贮存和回想有特殊关系。,从细胞水平来看,学习和记忆应该包括特殊神经元间突触通讯效能的变化。,刺激,突触的增强,长时程增效,(LTP),利用某种递质,(,谷氨酸,),的一种靶受体,(NMDA,即,N-,甲基,-D-,天冬氨酸,),打开钙离子通道,钙离子涌入靶细胞,就会有更多的递质释放出来。钙的流入能起触发器的作用。靶细胞由此变得更活跃,这就是说突触增强了。当被增强突触的输入细胞又受刺激时,(,只要适度,),继后的反应将变得更大,称为增效。,(,短期记忆,),长期记忆则还需要两种蛋白质的参与。一种是细胞粘连分子,另一种是生长关联蛋白的,GAP-43,。细胞粘连分子对细胞识别和神经元间接触保持稳定起重要作用。随着细胞粘连分子在脑中产生,某些糖类将与之组合。如果给予适当的药物阻止糖的组合,就会产生遗忘症,这表明了细胞粘连分子在记忆中的重要性。,生长关联蛋白是在记忆中起作用的另一种蛋白质。它参与神经元的生长。在长时程增效过程中,生长关联蛋白显然被激活。因此,现在人们推测,:,在执行一种记忆作业时的神经元间接触的增强过程中,钙的流入,可能通过生长关联蛋白导致神经元接触的生长的增加,并可能借助于细胞粘连分子而使那些接触稳定下来。,压力,这里说的“压力”是心理学意义上的,这一概念最早是在,1936,年由加拿大著名生理心理学家汉斯,.,薛利,(Hans,Selye,),博士提出来的,汉斯认为,压力,(Mental Pressure),也叫应激,它是表现出某种特殊症状的一种状态,这种状态是由生理系统中应对刺激的反应所引发的非特定性变化所组成的。,对于个人来说,压力即外界环境的变化和机体内部状态所造成的人的生理变化和情绪波动。压力的产生受到客观刺激强度和自身情况两个因素制约。,压力的表现分为两个层次,:,一是心理层次,包括个人的行为、思维以及情绪等主观体验,也就是所谓的“觉得紧张”,;,另一个是生理层次,包括心跳加速、口干舌燥、胃部紧缩、手心出汗等身体反应。这些身心反应合起来称为压力状态。,心理学研究已经充分表明,这些压力容易引发偏头痛、胃溃疡、高血压、抑郁、精神疾病,甚至自杀。一些学者的研究还证明,过大的心理压力和癌症、心脏病的发作有着密不可分的关系。,在情绪上,压力会导致抑郁、激动、无助、绝望等负面情绪,造成意义感降低,幸福感消失、自我协调和对他人的接纳程度大大降低。,过大的压力还会影响人们的认知能力,造成注意力难以集中、记忆力衰退、判断力下降、甚至出现幻觉、思维混乱、反应速度减慢等现象。,世界卫生组织甚至将工作压力造成的危害列作“世界范围的流行病”。,耶基斯,-,多德森定律,应对压力的措施,:,用乐观心态对待压力,运动释放“快乐激素”,内啡呔,加强蛋白质和,B,族维生素的摄入,提高抗压的能力。,B,族维生素又被称为抗压维生素。,倾述,让压力灰飞烟灭,六,.,高效学习的关键,营养丰富的早餐,由西班牙马德里阿尔卡拉大学营养与毒理学系主任玛丽亚,维克多里娜,阿吉拉尔负责的一项调查显示,每,10,个青少年中就有,7,人的早攴不足量,而早攴的质量会直接影响学期平均成绩。,为了评定早攴质量,研究小组设立了,4,个等级,:”,丰富”,指能够满足,25%,的日常所需能量,并涵盖奶制品、谷物,水果和橄榄油四类营养品,;“,优质”,指涵盖上述,4,类营养品但不能满足,25%,的日常所需能量,;”,质量较好”,指涵盖,3,类营养品,;“,质量差”,即不吃早攴。,在评定学习成绩时,研究者参考了学期末平均分数和与理解,记忆及体育活动相关的六门必修科目的期末平均分数。,对数据结果的分析显示,早攴越丰富分数越高,:,早攴质量差和早攴丰富的学生的平均分数分别是,6.18,分和,7.17,分。,从科目成绩来看,在那些要求精神高度集中的科目中,早攴质量越好的学生其平均分数越高。最明显的差距体现在物理和化学两个科目上,:,早攴质量差和早攴丰富的学生的平均分数分别是,2,分和,7,分,;,数学和社会科学两门学科也表现出较大差距。但生物和语言科目的成绩没有体现出与早攴质量的关系,体育科目则出现反常的结果,:,成绩和早攴质量成反比。,阿吉拉尔强调,:“,一个活动量适当的青少年一个上午大概需要,500,千卡的热量,这相当于一杯牛奶,30,克到,40,克的杂粮和两个桔子果汁的热量总和。”另外,早攴的质量还会影响青少年营养状况。,营养早攴,:,一个苹果,+,一个香蕉,+,一片面包,+,一个鸡蛋,+,一杯牛奶,+,一匙橄揽油,+,一勺蛋白粉,+,VB+Ca,以下着重介绍几种与学习有关的营养素,:,蛋白质,蛋白质一词,原是从希腊文,proteios,即英文,protein,这一名字而来。翻译者出于让人们易于了解,就把常见的含有这一大类物质的鸡蛋白译过来,其实这样译本意全部都丢了。因为这一个希腊文的原意是“最重要”的意思,这一个本意抓住了本质性的涵义,因为人类需要各种营养素,缺一不可,但是所需要的营养素中,却有主次之分,而因为凡有生命就一定要有蛋白质,它又与各类营养素有着千丝万缕的关系,所以把它看作首位的物质,当然是合适的。,蛋白质是复杂的有机物,其主要的元素组成为碳、氢、氧、氮、硫,有的还含有磷或金属元素,(,铁、铜、锌、钼,),等。,各种蛋白质的氮含量一般在,16%,左右。,根据蛋白质的组成可将其分为简单蛋白质和结合蛋白质两大类。简单蛋白质的基本组成单位是氨基酸,;,结合蛋白质除具有蛋白质基本组成外,还结合有其他成分,如核酸,糖类、脂类、磷酸,色素和金属离子等,它们一般是与氨基酸的侧链基团以共价键或配位键结合。,含有氨基和羧基的有机化合物,可以称为氨基酸。,蛋由质是由氨基酸连接起来的一条长链,(,肽链,),。,蛋白质的比较严格的定义是,:,一种由,DNA,编码的,L,型,氨基酸通过,碳原子上的氨基和羧基间形成酰胺键,连接而成肽链,经转译后加工形成的具有特定空间构象和生物功能的生物大分子。,(,王克夷编著,蛋白质导论,),构象,(conformation),指的是一个由多个碳原子组成的分子,因单键的旋转而形成的不同碳原子上各取代基或原子的空间排列,只需单键的旋转即可形成新的构象。,把蛋白质完全水解并通过准确测定,发现构成生物体蛋白质的氨基酸有,20,种,在细胞内的,PH,值范围,(pH,值,6-7),内,可按其侧链基团性质分为疏水性或非极性氨基酸、中性,(,无电荷,),极性氨基酸带正电荷氨基酸和带负电荷氨基酸四大类。,疏水性或非极性氨基酸包括丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸,(,-,型亚氨基酸,),、苯丙氨酸、色氨酸和蛋氨酸。,中性,(,无电荷,),极性氨基酸包括甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半光氨酸、酪氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺。,带正电荷氨基酸包括天冬氨酸、谷氨酸。,带负电荷氨基酸包括赖氨酸、精氨酸、组氨酸。,人体必需但自身体内不能合成而只能依靠从食物中摄取的,8,种氨基酸叫作必需氨基酸,它 们是赖氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。近年来有研究表明,组氨酸也是成年人的必需氨基酸。,限制性氨基酸 当食物中,9,种必需氨基酸种类不全或数量不足,就会降低人体对其他氨基酸的吸收效率,影响人体蛋白质的合成,进而影响到人体的正常生长发育和健康。只有当,9,种必需氨基酸齐备并具有适当比例时,机体对其利用率最高。但是,在天然存在的食物蛋白质中,能完全符合人体蛋白质需要的氨基酸比例是没有的。因此,当某一必需氨基酸的含量低于,WHO,标准水平时,不论其他必需氨基酸的含量与比例如何适当,其利用价值也必然大大下降。这种最低量的氨基酸称为限制性氨基酸。,限制性氨基酸与人的需要有关,如赖氨酸是谷类蛋白质中的限制性氨基酸,;,在豆科植物和牛奶中,甲硫氨酸是限制性氨基酸。此外,还有苏氨酸、色氨酸,(,玉米,),、缬氨酸。在有两种或以上具有近乎相等的限制程度的氨基酸,若仅增补其中之一,不仅无益,反而是有害的。,蛋白质的互补作用 某些食物蛋白质由于缺乏特定的氨基酸,单独食用时营养价值较低。但将两种或以上的蛋白质配合起来同时食用,每种蛋白质中的必需氨基酸的不足和缺乏得到了相互补充,更接近人体需要量的比值,从而大大地提高了生物 学价值,这种现象就称为蛋白质的互补作用。因此,膳食中不同蛋白质必须在同一攴摄入才能起到互补作用。,优质蛋白 世界粮农组织和世界卫生组织,(FAO/WHO),的专家委员会进行了四年的研究,提出一个蛋白质消化率校正氨基酸记分法,(PDCAAS),并于,1991,年公布,此法解决了食物中蛋白质经人体消化后,其氨基酸的实际含量、比例和效益,以,1,分为最高分数。,不同食物蛋白的含量和,PDCAAS,食物 蛋白含量 蛋白种类,PDCAAS,蛋白粉,90%,大豆分离蛋白,1.00,牛奶,3.0-3.5%,酪蛋白,1.00,牛肉,20%,牛肉蛋白,0.92,碗豆,20%,豌豆蛋白,0.69,小麦,10%,小麦蛋白,0.4,蛋白质的作用,参与制造肌肉、血液、皮肤和各种身体器官,帮助身体制造新组织以替代坏掉的组织,帮助伤口愈合,所有生命过程的催化剂,遗传信息的传递等,对抗病原体感染的关键物质,制造各种激素、酶、抗体、干扰素,(IFN),干扰素系指由于干扰素诱生剂诱导有关生物细胞所产生的一类高活性、多功能的诱生蛋白质。使人们获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的“免疫力”。,具有抗疲劳的作用,供给能量,调节体内水分平衡,体液酸碱平衡的调节,细胞基因的调控物质 向细胞输送各种营养素,脂类,脂肪也是构成人体各种细胞尤其是生物膜的主要成分之一,脂肪根据其来源分为动物脂肪和植物脂肪,它们由于所含化学元素的种类、数量及 结构不同,而具有不同的功能。,饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸,单不饱和脂肪酸,(,植物油,),多不饱和脂肪酸,-3(,鱼油,),-6(,植物油,),-9(,动物脂肪,植物油,),非必需脂肪酸 必需脂肪酸,亚油酸,(,-6),亚麻酸,(,-3),花生四烯酸,(,-6),类脂,脂类的生理功能,供给能量,是构成所有生物膜的重要成分,胆固醇是合成一些生物活性成分的重要物质,必需脂肪酸是促进生长发育的重要物质,是脂溶性维生素的重要来源,并有利于脂溶性维生素的吸收,隔热保暖,保护脏器,改善食物的感官性状,增加食欲,也能增加饱腹感,EPA,和,DHA,的主要生理功能,DHA,能活化脑细胞,增强记忆力。,微量元素,(,痕量元素,),在体内痕量元素,按生物学作用分为三类,:,必需微量元素,:,铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬及钴,8,种 可能必需微量元素,:,锰、硅、硼、钒及镍,5,种,双向微量元素,:,氟、铅、镉、汞、砷、铝及锡,7,种,生理功能 构成激素 酶和维生素必需活性因子 参与核酸代谢 协助常量元素和宏量营养素发挥作用,钙、铁、锌、铜、碘和人的智力发育,认知能力密切相关。,VB,可提高大脑反应效率,它们可以帮助脑细胞清除酮酸、乳酸等可以令人产生烦躁、易怒、易出错、记忆困难等脑力疲劳症状的人体疲劳素,保持头脑清醒,思路敏捷。,Vc,和铜可促进铁的吸收和转运,以保证足量的氧气来维持大脑的正常功能。而大脑所需的氧气主要靠血液中的血红蛋来进行输送。血红蛋白的合成需要足够的铁和叶酸。,美国宾夕法尼亚州立大学的研究者们发现,铁元素缺乏会对大脑产生副作用,影响多巴胺和血清素等神经传导系统的运作。,美国研究人员最近发现，即使是严重程度尚未到引发贫血的一般性缺铁，也可能对年轻女性认知能力产生负面影响，而适量补铁则有助于提高缺铁的未来妈妈们的注意力、记忆力和其他认知能力。,宾夕法尼亚州立大学的科尔布等研究人员对多名岁到岁的女青年进行了研究。这些平均年龄岁左右的研究对象被划分为体内铁充足、一般性缺铁和患缺铁性贫血三组，并在研究开始时接受了一系列涉及记忆力、注意力等能力的基准性认知测试。其中，体内铁充足者成绩最好，一般性缺铁者次之，患缺铁性贫血者排在最后。,研究人员在华盛顿举行的“实验生物学”学术会议上报告，他们在完成最初基准性测试后，让研究对象们在个月中分别服用铁增补剂或无效的安慰剂。个月后再度进行的认知测试显示，补铁后的研究对象成绩普遍显著提高，患缺铁性贫血者也不例外。这项最新研究是对铁补充量与岁至岁女性认知能力之间关系的首次系统分析。科尔布说，研究还第一次证明了增加铁补充量可改变缺铁对年轻女性认知能力的负面影响，这一结果非常具有现实意义。她指出，仅在美国，生育年龄段女性中就有到的人缺铁，怀孕女性中缺铁者所占比例达。在发展中国家，女性中缺铁者比例更是高得多。据估计，目前全球超过亿人都缺铁。,除此之外，缺铁还会导致食欲减退、心慌气短、头昏眼花，并对女性的注意力和耐力也会产生负面影响。美国宾夕法尼亚州州立大学营养学系的博士后劳拉,默里,科尔波指出，轻度缺铁也会对年轻女性的记忆力、注意力和学习能力产生负面作用，而服用铁增补剂能够抵消这种不利影响。另一项最新研究也显示，女性体内铁元素的匮乏，会导致耐力下降。,英国伦敦国王学院的研究人员发现，,1/4,被调查的少女因为节食和缺铁而损坏了她们的智商。他们说：“我们很惊讶地发现，铁水平下降一点，就会使智商水平也下降。”他们认为，英国的少女普遍存在铁水平不佳的现象，而铁在造就人的智商方面具有举足轻重的意义。缺铁会导致女性思考能力下降，所以，备考阶段的女生一定要防缺铁。,一些女性月经量较多，损失了不少血液，容易引起缺铁性贫血。铁在人体内含量虽微，但它的营养功能却非常重要。铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和其他酶系统的主要成分。人体一旦缺铁，制造出来的红细胞会变小，其携氧能力下降，导致身体耐力下降、免疫反应受损、体温调节困难、能量新陈代谢产生变化，人会感觉全身虚弱乏力、呼吸困难、心跳加快、面色苍白、嗜睡等。由于缺铁导致脑部缺氧，会出现思考能力差、健忘等一系列症状。,一般来说,合成维生素,E,是以三甲基氢醌等石油化工副产物为原料制成,安全性较差。天然,VE,是从天然植物中提取,安全性高,其吸收率,生理活性和在人体内持续的时间等,都是合成,VE,的数倍。在国外,目前的合成,VE80%,是用于饲料添加剂,不用于人体的。,VA,、,VE,、硒有助于提高机体的免疫力。,VA,、,Vc,、,VE,组成抗氧化铁三角。,