生命科学小知识范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇生命科学小知识范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

优质学校发展，在于遵循教育的规律、转变发展的方式，真正关注到人的发展，以学生个体生命的发展为本。生命教育观认为，教育乃是生命与生命交流之过程，应遵循生命发展的原则，依据生命发展的动力，引导生命走向完整、和谐和无限的境界，保证生命发展的无限可能性，促进生命不断超越。教育是生命意义逐渐显现的过程，我们追求的是将生命融于教育，将教育融于生活，让教育成为生命的诗意存在，凸显生命的灵动、自由和独特，并以此渐臻生命的完满与幸福。我们树立生命化课堂观，改变教师包办、学生依赖的课堂教学现状。

我们的生命化课堂一要做到尊重每个学生，转变“见分不见人”的学生观、质量观；二要成为学生喜欢的老师；三要引导学生学会学习、转变学习方式、学会与文本对话、学会与他人对话；四要为学生创设愉快的学习环境、宽松的学习氛围，让每个学生都能得到充分发展。我们努力促进每个学生的身心健康发展，培养良好品德，真正让学生体验生命的幸福、成长的快乐。

二、实施“六步教学法”,构建生命化课堂

在课改与实践的探索中，我们形成了适合我校办学特色的课堂教学基本模式“六步教学法”。“六步教学法”即课堂教学中采用“预习、定向、讨论、交流、检测、总结”的基本步骤来完成教学过程的一种教学方法。它的基本步骤是：第一步，预习（设计学习卡）。教师根据本课学习目标及重点，布置学生进行前置性学习。第二步，定向（明确目标）。确定本节课的学习重点，给学生以明确的学习目标。第三步，讨论（小组讨论）。确定前置作业的正确答案，交流不同的理解、认识、方法，纠错，优生帮学困生释疑解惑，确定课堂交流展示时的组内分工等。第四步，交流（汇报释疑）。交流小组合作学习的成果，解决前置学习中的疑问。某小组全体同学上讲台展示合作学习的成果，讲解问题的思路、解法、答案，班内其他小组同学适时质疑、补充，教师适时对重难点、易错点进行适当点拨、提炼等。通过这一环节，初步生成这一节课的主干知识（概念、原理、规律、方法等）。第五步，检测（反馈质疑）。教师布置有关检测题，当堂检测学习效果。学生当堂独立完成，教师或学生当堂讲评（交流），学生当堂订正。第六步，总结（巩固提升）。学生总结自己的收获，教师适时将本课知识系统化、突出重点、指明关键等。

这种教学模式体现出教师为主导、学生为主体、训练为主线的“三主”原则，注重培养学生的自主学习、交流与表达能力，从而达到“教是为了不教”之目的。我们要求教师结合学科特点按照模式操作，教师只有经历了“临帖”的过程，才能“破帖”、“创帖”。该模式的实施与运用有效提高了课堂教学的效率，特别是教师在运用“六步教学法”的同时，积极尝试将生本课堂的理念融入到“六步教学法”之中，学生的自主意识、合作意识、表达质疑能力都有所改变，学生在尝试主动与文本对话、与同组同班的伙伴对话时，感受到了自主学习的成功与快乐，教师更加关注学生的个性差异，教师在课堂上把更多的时间留给了学生，相信学生、尊重学生、依靠学生，教师提高了课堂教学效率，更感受到了生命课堂的十足魅力。

三、打造校本课程，促进学生自主发展

学生学会自主发展，首先要学会读书、学会与别人交流，更要学会自己选择。我校为学生自主发展搭建成长的平台，为他们在校的一切学业活动创设情境，优化活动内容。

1.开设自由阅读课——快乐晨读

快乐晨读的课程模式是专题研修+个性欣赏，即每周二和周四早晨7：40—8：10是学生的快乐晨读时间，一年级的研修专题是以识字为主的童诗歌谣，二年级的研修专题是快乐童话，三年级的研修专题是古诗词吟诵，四年级的研修专题是科幻世界，五年级的研修专题是美文欣赏，六年级的研修专题是经典名著。利用周一、周三和周五的晨读时间，学生进行“个性欣赏”读书活动。

2.开设主题阅读课——读书课

主题读书课是学生在课外阅读的基础上，教师进行的读书方法指导和读书习惯培养的主题阅读课。我们认为，课堂教学和课外阅读在提高学生语文素质和学生全面发展上可以起到互补互助、相得益彰的作用。我们希望通过系统的课外阅读，增大学生的课外阅读量，让学生在阅览室里寻找到自主读书的快乐，学会读书的方法，养成自觉阅读的习惯。为此，结合学生的实际情况，学校确定了主题读书课的四种课型：读书方法指导课、自主读书课、读书交流（会）课、读悟随笔课。课时安排为高年级每周两节连上，低年级每周一节，统一安排在阅览室进行。

3.读写结合，开设“随笔化”习作课

篇2

我们通常所说的学籍管理，是指学生进校报名注册编班，由学校统一上报到上级主管部门备案，成为在校学生，如有辍学迁徙或死亡等，就注销其“户口”。这种学籍管理，与居民的户籍管理差不多，只能表明存在与否，在什么地方就学而已，对学校工作中最重要的教育教学的管理和督促的意义不大。而实际上，学籍管理与其它工作的管理一样，是教育教学工作的守护神，是教育教学质量的生命线。

一、生源的基本情况与教育教学质量的关系

义务教育阶段，一个班级的学生，如果没有按一定的文化考试成绩分数段编班而自然形成的话，以百分制计算，优生与差生之间的分数差距可以是100分。中差生之间，中优生之间，也常常多达数十分。如果以150分制计算，那他们之间的差距就会更大。自然，一个优生的分数就可以抵得上几个中差生。几个差生也可以消减班平成绩几分甚至十几分，从而在较大程度上稀释教师的工作成绩。在这种情况下，一个班文化成绩的优劣，优、中、差生之间的比例，就起着决定性的作用。一所学校里同年级里的两个班，，每班人数如果都是四、五十人，中差生的情况也大致相同的话，一个班要是多上三五个优生，那这个班的人均成绩自然会比另一个班高出好几分。如果优生和中等生的情况差不多，一个班的差生要是多上三五个，那这个班的人均成绩，肯定会低几分，甚至10分以上。这种情况，只要稍有教书经历的人都比较清楚。

当然，“师高弟子强”，学生具有可塑性，教师也有主观能动性，班级一经形成后，经过教师的教育教学，学生的情况肯定会发生变化，不同的教师教育相同的学生，转化的程度也会不一样，但是，如果基本情况相差太大，在教师本身的情况差距不是很大的条件下，能转化得与人差距不大，赶上甚至超过别人的教师，古今中外这样的实例好像并不多见。而大多数的情况是学生的基本情况决定着教师教学的基本教学效率，也是就是说基本的学生决定着基本的教师。如有怀疑，请大家倒查一下一所学校，甚至一个地方的教育情况，看看学生的基本情况与教师们后天教育教学效果的关系呈现出一种什么样的基本状况，看看有多少“优秀”教师是自己“优秀”还是学生本来就优秀，或者有多少“低能”的教师是自已的“低能”。这并不是“先验论”或“宿命论”思想的表现，或者故意完全否定学生的可塑性和教师的主观能动性，抹杀教师的工作成绩，把教师的自我能力和工作效率同一化。而是说基本情况对后天的发展非常重要，不同的基本情况决定着不同的发展方向，外力的作用虽能使其有所改变，但这种改变在基本情况较差的一方实在太难，要想赶上基本情况较好，特别是优势太大的一方，就像骑自行车追赶摩托车一样。

这并不是什么高深的学问，天大的道理，而是基本常识。但是，如果我们忽略了它，就势必给义务教育带来不小的影响。

二、排差抢优的危害

如果一个班的人数是五十人，某科成绩以150分制计算，期末人平是90分，比另一班的人平少5分，班上有三个差生，每人只考了20分以下，在本班和另一个班其它情况基本不变的情况下，下期把三个差生赶走，这自然就能与别人持平了。要是设法弄来一两个优生，那就轻松地超过了别人。

这不是假设，这是多少年以来，千千万万的教师和学校挖空心思、使出浑身解数所进行的一项“高智力”的“转化差生”、“提高质量”的“先进性”教育活动。也许你会说有《义务教育法》罩着，谁敢？可实际的情形是的确有那么多的学生在校外流着。据2012年6月29日《文摘周报》第49期第3版上《虚实辍学率》一文中报道，甘肃陇南“农村初中的流失率普遍在百分之三十乃至百分之四十”。在分析“孩子辍学的真正原因”时，文中指出“仍然是老师和管理的问题”。即使不流向社会，可以校内它校之间流动啊！总会有一些晦气的教师与学校遭殃。

流是流得让人悲喜交加，可就因此失去了考核教师和学校的公正尺度，让巧取豪夺、占着生源优势者轻而易举地名利双收了，而艰苦卓绝，费力不计好的则只好泄气乏力，这就自然消极了广大教师的工作积极性，比较严重地影响了整体的教育质量，不利于普九工作的顺利进行。

三、科学的学籍管理的作用

怎样才能改变这种现状呢？

那就是做好校内的学籍管理，让它科学合理。一所学校的教育教学质量，是这所学校里的学生共同表现出来的。学生的共同表现，又是众多教师主要在教育教学上共同努力的结果。众多教师在教育教学上共同努力的结果怎样，取决于他们在教育教学上是否能人尽其才，各尽所能。要人尽其才，各尽所能，在教育教学上，就必须得有公平竞争的环境。如果让人毫无顾虑地排差抢优，凭着生源吃饭，人们就会把不少的心思精力放到邪门歪道上，或者找不见邪歪不了道就自觉无力而泄气，当然在教育教学上就不可能人尽其才，各尽所能。这样，学校总体的教育教学质量就不会发出应有的光芒。所以，只有在在教育教学上为广大教师创设出公平竞争的环境，才能提高整体的教育教学质量。在教育教学上能否公平竞争，在学籍管理上必须做到科学合理。

四、合理编班，把好进出关

（一）、按一定的标准，比较公平地编班。

这当然不是划分划分重点班或差班,而是把收来的学生由学校统一分配，让同年级每个班里的学生相对差距不大，基本保持平衡。切不可让教师私自招生，拉学生，赶学生，以造成生源基本情况的差距较大，给考核带来困难。

篇3

项蓉老师给大家展示的是三年级数学上册《搭配中的学问》一课，以“探索并表示搭配的方法”为关键项，根据学生的知识储备和生活经验，为其搭建了一个多向度标准性平台，所选向度，由浅入深，从直观到抽象，富有梯度，为不同学情的学生提供解决搭配问题的平台。学生通过自主学习、交互学习、教师精补讲以及习题的检测快速的突破关键项。交互环节，项老师设计了同桌交互、8人组合作、联合组汇报等5次交互，不断攀升强化次数。整堂课设计巧妙，脉络清晰，形式多样，精彩纷呈。教师教的轻松、学生学的愉快，打造了以学生为主体，教师为主导的高效课堂。

课后，项老师结合自己的教学活动，与大家分享了自己的备课思路，并及时进行了反思，剖析了课中存在的不足。

紧接着，全体听课老师依据新课程标准及教学规律特点，从教师的备课、学生的互动、关键项的突破，教学目标的达成，核心素养的落实，课堂教学的亮点、不足及建议等方面认真撰写评课表后，进行了现场评价。

篇4

福建教育学院基础教育研究课题――《生态文明主题综合实践活动课程的校本化开发与实施之研究》（项目编号：JYZD-2013067）课题组，按照研究规划选择建瓯第一中学、吉阳中学、建安中心小学为研究样本校，分别同步开展高中、初中、小学三个学段的生态文明主题综合实践活动课程的校本化开发与实施研究。本研究选择建瓯第一中学、吉阳中学、建安中心小学为研究样本学校，是因为这三所学校均为南平市青少年水土保持普及教育基点校，具有至少十年持续规范开展以水土保持为突破口的生态文明普及教育的历史积淀。

本报告是福建教育学院基础教育研究课题――《生态文明主题综合实践活动课程的校本化开发与实施之研究》（项目编号：JYZD-2013067）结题报告的重要组成部分暨高中学段的生态文明主题综合实践活动课程的校本化开发与实施之研究结题报告。

一、高中学段研究完成的内容、取得的成果及达到的目的和水平。

（一）本学段研究完成的内容、取得的成果

1.开发了《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程基础级课课程（必修）和升华级课程（选修）。

基础级课程（必修）的课程对象为全体学生。本课程倡导责任使然、人人可为、人人应为的理念。该课程设18课时。学生修满18课时并经过考评合格者获得1学分。

升华级课程（选修）的课程对象为部分学生。本课程倡导责任使然、兴趣所至、特长展示的理念。学生可自主选择参加其中的一项或者若干项活动，若经过考评合格者可获得相应的学分。

2.实现了《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程的常态开设。

基础级课程（必修）已在2013―2014学年、2014―2015学年、2015―2016学年的建瓯一中高一年段分别开设，有2900多位学生完成了该课程学习并获得了一个综合实践活动学分。

升华级课程（选修）已在2013―2014学年、2014―2015学年、2015―2016学年的建瓯一中高一年段分别开设，有2900多位同学自主选择参加其中的1项或者若干项活动，并获得相应的综合实践活动学分。

3.建构了《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程的施教机制。

为了保证《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程的有效实施，同时为了更有效地促进学生更好更快更直接地优化自己的生态文明知情意行模式，提升学生践行生态文明的能力，特别创建或者建构八方面的制度（机制）。

（1）课程导师制。《我与生态文明携手同行》基础级课程（必修）所有活动和升华级课程（选修）序号为1―6号的活动实现学校指定课程导师制，即这些课程活动必须接受学生所在班级的班主任或者任课教师的指导。升华级课程（选修）序号为7―19号的活动实现学生聘请课程导师制，即序号为7―19号课程活动的指导教师由学生自主聘请。

（2）课程代表制。在开设《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程的高一各班级设置课程代表，各班课程代表分别由高一各班班主任各自指定。各班课程代表负责指导各自班级学生完成《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程修行记录卡填写等相关事项。2013―2014学年、2014―2015学年、2015―2016学年总计完成5700份《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程修行记录卡填写（注：各班课程代表须与《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程组在平等协商的基础上签订有偿劳务合同。各班课程代表只要完成合同中约定的工作，就有权获得相应的勤工助学金）。

（3）方案征集制。基于升华级课程（选修）序号为19号的活动要求，每学年向高一或者高二学生征集生态文明主题的综合实践活动方案。2014―2015和2015―2016学年共征集40个生态文明主题的综合实践活动方案。

（4）资金资助制。为了激励学生踊跃参与生态文明主题的综合实践活动方案的设计，每学年从征集到生态文明主题的综合实践活动方案中选择五项作为资金资助的活动项目。

（5）课程评鉴制。在每学年的6月上旬，召开《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程评鉴会，该会由高一各班级《我与生态文明携手同行》课程代表和部分指导教师⒓樱共同完成生态文明学分认定。2013―2014学年、2014―2015学年、2015―2016学年总计完成5700人次的生态文明学分认定（注：生态文明学分证书见附件1和附件2）。

（6）骨干培训制。在每学年的10月上旬，对包括各班课程代表在内的水土保持志愿者进行生态文明素质提升培训。2013―2014学年、2014―2015学年、2015―2016学年共培训100位学生。

（7）分享引领制。要求学生在参与《我与生态文明携手同行》综合实践活动课程的过程中，积极主动地与同伴分享参与活动的收获，以此引领同伴更有效地参与课程活动。例如：在每学年的“三节”期间开展“水保绿网杯”装置艺术作品竞赛获奖品展示活动；在每年中国水周期间举办“水保绿网杯”美丽乡村寒假环保行手机微拍作品展示分享活动；在每学年的10月和3月期间分别举办资金资助活动项目的设计说明课、成果汇报课；在每学年的上下学期各举办1期感悟展评活动。

（8）评优准入制。把学生参与生态文明综合实践课程所得学分作为评优（先）的准入条件之一。

（二）高中学段研究达到的目的和水平

1.达到的目的。

第一，促进了学生更好更快更直接地优化自己的生态文明知情意行模式，提升了学生践行的生态文明能力。

第二，实现了《〈我与生态文明携手同行〉综合实践活动课程》被纳入建瓯一中综合实践活动课程体系。

2.达到的水平

本学段研究不仅填补了建瓯一中在生态文明主题综合实践活动课程校本化开发与实施方面的空白，而且为教育部颁布的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》的实施提供了有借鉴价值（在实践层面上）的范本。

二、比照原申请书制订的研究工作计划，对任务完成情况进行自评与原因分析。

高中学段研究严格按照课题组设计的研究路线图和研究步骤，开展课程开发研究子方向、课程设置研究子方向、课程指导研究子方向、学业评估与管理研究子方向、课程激励研究子方向五个子方向研究，且高质量地完成了课程开发研究子方向、课程设置研究子方向、课程指导研究子方向、课程激励研究子方向四个子方向研究。之所以能完成这些研究任务，最主要的原因是契合了福建省普通高中多样化发展改革试点实验项目――建瓯一中《完善立人课程体系，创新人才培养模式》的实验研究之需要。

学业评估与管理研究子方向特别是学业评估没有完全达到预定目的。之所以这样，是因为各项综合实践活动学业评估细则制定得较粗放（客观上评估细则的制定是很难的），再加上活动过程的记录有失周详和缜密。

三、同期国内外同类研究工作的进展情况，以及对本项目后续研究工作的设想和建议。

（一）同期国内外同类研究工作的进展情况

目前，国内外开展高中学段的生态文明主题综合实践课程的校本化开发与实施方面的研究较少。在开展研究过程中，对养成化原则、趣味化原则、精细化原则、乡土化原则、校本（课程）化原则疏于恪守，存在五方面的缺陷或者不足。具体表现：

第一，由于疏于养成化原则的恪守，开发出的高中学段生态文明主题综合实践课程不能发挥较好的养成教育作用，即没有较强的养成性。

第二，由于疏于趣味化原则的恪守，开发出的高中学段生态文明主题综合实践课程不易吸引学生主动参与，即没有较强的趣味性。

第三，由于疏于精细化原则的恪守，开发出的高中学段生态文明主题综合实践课程，即没有较强的操作性。

第四，由于疏于乡土化原则的恪守，开发出的高中学段生态文明主题综合实践课程不会较好地贴近学生家乡的生活生产实践，即没有较强的针对性。

第五，由于疏于校本（课程）化原则的恪守，开发出的高中学段生态文明主题综合实践课程不会较好地融入学校的课程体系，即没有较强的持续性。

（二）高中学段研究后续研究工作的设想与建议

1.开展课程目录优化研究。

2.开展课程学业评估优（细）化研究。

参考文献：

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[18]彭慧芳.生态文明与工业文明的关系研究[D].武汉：武汉科技大学，2008.

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基础教育的根本任务是提高民族素质。初中生物教学作为基础教育的一门学科教学，对提高民族素质当然是责无旁贷的。几年来，笔者根据素质教育的特点，在培养学生的政治思想道德素质、文化科学素质、劳动技能素质及身体心理素质等方面进行了一些探索，取得了一定的成效。

一、对学生进行思想道德素质的教育

在备课中认真挖掘教材，寻找教材中可以作为德育教育的结合点。如：①我国在生物学领域取得的成就：结合《激素调节》内容介绍我国人工合成的牛胰岛素；结合《遗传和变异在农业生产上的应用》介绍我国以袁隆平为代表的科学家在水稻杂交方面取得的成就；结合《生物反应器》介绍我国在这方面取得成就，特别是我国已有4种基因工程药物活疫苗开始生产并投放市场，以此来培养学生的民族自豪感和自信心。②环境保护方面：结合《人类活动对生物圈的影响》介绍我国在环保方面取得的成就以及当今环保方面面临的难题，鼓励学生努力学习，将来报效祖国。③渗透法制教育内容：结合将淡水资源、海洋资源，渗透《渔业法》；结合讲《生物多样性》渗透《野生动物保护法》；结合《遗传和变异》向学生渗透《婚姻法》中有关禁止近亲结婚的内容；结合《生物与环境》向学生渗透《环境保护法》。④通过讲生物与环境相适应的特点结构与功能相适应的特点及生命的起源和进化的内容，对学生进行辩证唯物主义教育及生物进化观点的教育。总之，只要认真挖掘教材中的德育因素，采取恰当的方式对学生进行有针对性的潜移默化的教育，定会收到良好的教育效果。

二、对学生进行科学素质的教育

素质教育是把学生作为学习的主体，使学生主动地获取知识，它要求在向学生传授知识的同时，还要对学生进行实验能力，语言表达能力，思维能力的培养及学习方法的指导，并强化学生的现代科技意识。笔者的作法是：①根据教材内容的难易程度不同，采取不同的教学方式。对于难度大，学生自己看不懂的内容由教师进行精炼且富有启发性、逻辑性的讲解；对于学生自己完全能看得懂、学得会的内容，则完全由学生自学完成，教师只是指导，最后通过学生互测来验收。②创造条件，多做实验。大纲要求的学生实验要100%完成，演示实验也尽可能变成学生实验。此外，教材中的一些结论，如果能用实验来验证的也尽可能地进行实验。③为学生创造表现机会。每节课前都拿出3～5分钟时间让一名同学为大家讲一个有关生物学方面的小知识或小故事，这样既训练了学生的语言表达能力，还有效地拓宽了学生的知识面。这些活动使学生了解了当前的科技信息、培养了学生的科技意识。

三、对学生进行心理素质的教育

传统教育只注重教授知识，忽视了学生心理素质的培养。我在培养学生心理素质方面的作法是：①多进行实际训练，消除紧张情绪。如前面提到的课前让一名学生给大家讲一个有关生物学方面的小知识或小故事，有许多同学，特别是一些女同学开始的时候总讲得语无伦次，甚至讲不完。经过几次训练后，大家进步的都很快。②对学生进行抗挫教育。初中学生都比较爱做实验。但许多实验往往并非一下成功，于是许多同学在失败后表现得很沮丧。针对这种现象，笔者给他们讲一些科学家几经失败，最后取得成功的故事，鼓励他们不要灰心，以此培养学生坚强的毅力和抗挫能力。③教学中因材施教，针对不同的同学，制定不同的奋斗目标，让每个学生经过努力，都有成功的体验，以增强他们的学习积极性和自信心。

四、生物教学中还应重视身体素质的培养

七年级（下）中有许多卫生保健知识，通过学习可以提高卫生保健意识，指导学生改掉不良的生活习惯。我在教学中总把这部分内容当“重头戏”，经常在课堂上让学生辩论，使学生真正清楚如何进行保健。另外，生物教学中的野外采集标本的项目，深受同学们的欢迎，这既是让学生把理论与实际相结合的绝好机会，也能使学生回归自然，感受自然美，使之心旷神怡，有益于身体健康。

五、结合生物学科特点，进行劳动技质的教育

生物课总是与实验分不开的，每次实验我都要求学生自己准备实验所需要的材料用具，这虽然是一种很轻的体力劳动，但对于目前的独生子女来说，也并非是十分简单的劳动，而是一种很好的锻炼。另外，我还组织课外小组的同学搞花卉栽培和食用菌栽培。这些活动既提高了学习生物的兴趣，也培养了学生的劳动素质。

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探究式教学为我们生物教学带来了全新的教育理念。探究式能够充分体现新课程改革的要求，充分提高学生在学习中的主体地位。生物教学的本质是研究生命活动规律的，我们的教学应能够提高学生对生命科学的学习兴趣，并能够使学生具备初步的科学探究能力，养成良好的探究意识。在新课程标准下，我们的生物教学不能再是教师讲学生听的简单模式，这样的教学只能让学生记住死的知识点，不能灵活运用，缺少对知识的内化。而探究式教学正可以解决这一点，探究式教学不仅可以提高学生的学习兴趣还可以有效激发学生主动学习，主动思考。因此，我们每一名生物教师都应努力研究探究式教学，加大探究式教学在我们教学中的比重，不断提高学生的探究能力。笔者从事高中生物教学多年，总结了一些探究式教学的经验线总结如下。

一、教学应多联系生活实际

新课程标准提倡我们用实际生活中的事例引入教学，这样可以最大限度地吸引学生的注意力，提高学生的探究兴趣。这样，学生在探究的过程中不仅能够掌握知识的来龙去脉，更好地理解知识，而且能够理解现实生活中的事例。生物教学本身就是非常注重实际，有较强实践性。因此，我们一定要注重从实际生活入手，激发学生学习的兴趣。实际教学证明，从实际生活入手开展的探究式教学，学生更乐于参与，更积极主动。

二、探究时注重挖掘学生的创新意识

学生的学习需要创新意识。创新意识可以使学生更主动地思考问题，发现问题，解决问题，可以有效地提高学生的自主学习能力，对学生的后续学习也有很大的帮助。在教学过程中，我们教师一定要注重提高学生的创新意识。一方面，创新意识的提高可以提高学生在探究过程中的学习效率；另一方面，创新意识的提高可以激发学生在课下能够积极主动地探究问题，激发学生的求知欲望。创新意识也是我们新课程标准要求的教学目标之一。

三、探究时教师应多加引导

在生物的探究式教学中，教师一定要注重放手让学生去做，给予学生时间和空间上的自由。当然，这种自由还应在教师的不断引导下开展，要防止学生走弯路，走岔路，走错路。这种引导并不是束缚。教师一定不能用自己设定好的问题或者自认为设定好的活动内容、活动时间让学生开展探究。探究过程就是一个发现问题、思考问题、解决问题的过程，这个过程会发生很多我们未想到的问题，大部分的探究过程也会超出教师预定的探究时间。遇到这种情况时，教师不能放任学生的想法不管，直接按照自己的教学预设往下进行。教师要针对学生遇到的问题，认真分析、研究，引导学生逐步通过探究解答出问题。时间随时有，但学生思维火花的闪现是很珍贵的。教师对学生问题的重视，一方面是对学生的一种鼓励，可以使其他的学生更大胆地发现问题；另一方面可以使学生对知识理解得更透彻，或者掌握的知识更加全面、具体。因此，探究式教学中，教师的引导是十分有必要的。

例如，在“探究馒头在口腔中的变化”的实验中，刚开始的时候我让学生按照教材中的方法去做实验，要严格按照课本上的实验步骤。但是在实验的过程中，学生都各自“玩”各自的，根本没有按照实验步骤来，当教师说实验探究结束时，他们就会把课本上现成的结论“馒头在口腔中变成了麦芽糖”，说给教师听。这样的教学根本就不是探究教学，不仅不能提高学生的动手实际能力、探究能力，而且浪费了我们宝贵的教学时间。后来，我加大了对学生探究活动的引导力度，在学生实验前先具体介绍了实验的步骤、方法，注意事项，给予学生正确的实验态度。然后，向学生提出几个由易到难的问题，使学生在实验的过程中能够逐层深入，逐步解决。这样学生在探究过程中一步一步有目的地进行，探究效果就会得到明显的提高。在探究的过程中，教师也要注重引导，时不时地加入到学生的探究小组中，参与学生的探究活动。对学生正确的想法，教师应给予积极的肯定；对不正确的想法，教师要正面加以纠正，引导学生自己发现正确的思路。

四、探究活动要避免形式探究

根据探究教学实践来看，新课程标准下许多教师在实施探究教学中显得过分牵强，许多课堂教学只是“形式探究”而没有“实质探究”，因此影响了探究效果和课程改革的开展。学生在探究过程中采取的方法一定会有所不同，甚至有的想法有所偏颇。有的教师为了避免以上情况就硬性规定了探究方式，事先设计好探究步骤，将概念的原理、目的、步骤和结论事先一一告知学生，然后让学生按部就班开始操作。结果是学生的“探究”结果与教师预想的完全一样，全班学生得出的结论也都一样。学生根本体会不到自己动手发现问题并得出结论的乐趣。整个过程非常呆板，学生的思维没有得到发散，只是机械地模仿或完成任务，使得探究教学流于形式。

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概念图(Concept map)最早是由美国康奈尔大学教育系的诺瓦克教授在20世纪60年代提出的一种科学的教学策略。自开展研究概念图以来，国外有关概念图在理论研究和应用两方面都取得了丰硕的成果。然而，我国有关概念图的研究却非常少，即使是介绍性的文章也不多。

研究表明应用概念图进行教学，能够显著地改善教师和学生教与学的效果。具体包括(1)学习者通过制作概念图，可以对所学知识进行整合，建立新旧知识间的联系。在此过程中，学习者必须搜集多方面的信息，并对其进行选择综合，从而确定它们之间的关系，因此避免了被动学习，加强了主动学习，提高了学习者的学习能力；(2)教师制作概念图，有助于其梳理教学内容之间的关系，更加准确地把多知识有效而系统地联系起来，展示给学生。这种实践有助于教师提高自身素质，更好地为学生服务等等。

生物化学课程是生物学专业类学生的基础课程，学好生物化学是学好其它生物学课程的基础。生物化学课程涉及的概念非常之多，其间的联系也甚为复杂。传统的教学方法基本属于教师讲，学生听，结果是大部分学生处于被动学习状态，学生掌握的知识要么是清楚的、零散的、分割的，要么是完全概念不清而且混乱。只有部分学生能够通过自己的努力，对所学知识进行整理，找到知识点之间的联系，从而拥有系统的、完整的知识体系。如何帮助学生克服学习中存在的问题，提高学生的学习效率和改善学习效果是困扰教师的一个难题。充分利用概念图，开展生物化学教学有利于解决上述教学中的难题。

概念图在教学上具有以下三个含义，我们将尝试其在生物化学教学中的应用。

一、概念图作为一种教学的技能

概念图作为一种教学的技能已经被许多教师广泛认可和接受。教师通过制作概念图，对所教知识进行梳理、综合，在原有将众多知识点单独、零散地展现的基础上，以包含各知识点以及其联系的体系以概念图的方式呈现给学生，从而使学生系统掌握所学的知识，摆脱众多概念无序地堆放在一起的局面。例如：糖代谢包括几个部分：糖原的合成与分解、糖酵解、三羧酸循环、糖异生以及磷酸戊糖途径等部分。对于初学者而言，每个代谢途径的反应以及催化反应的酶，以及酶的调节过程，需要花费大量的精力去理解记忆。平时在记忆这些小知识点的同时非常容易忽略各代谢途径之间的联系，产生“只见芝麻不见西瓜”的现象或者即使注重了代谢途径问的联系，也会忽略其中某一途径与另一途径的联系。如何找到各代谢途径间的相互关系，帮助学生在掌握各单个代谢途径的基础上，将糖代谢的途径联系起来形成整体概念，在学生完成糖代谢的学习任务之后，教师通过梳理总结制作了以下概念图来解决上述问题。

通过制作概念图，教师可以将生物化学中的难点和重点内容简洁明了的方式呈现给学生，帮助学生系统完整地掌握生物化学的知识。

二、概念图作为一种学习的策略

国内外研究结果指出，概念图可以有效地改变学生的认知方式，大面积的提高学生的学习成绩和自学能力。学生的认知方式主要有：记忆、规则、质疑和应用四种形式。然而，普遍认为选择规则方式进行认知的学生，比选择其他认知方式的学生，在进行有意义学习时更具优势。运用概念图进行学习的策略，学生采用的是规则的认知方式，即在学习新概念时，总是试图去分析概念之间的关系，并加以理解与记忆；而在传统教师讲，学生听的学习系统中，学生主要采用的是记忆认知方式。因此，概念图是一种有效的学习策略，能够调动学生主动学习的积极性。在教学过程中，教师的感受是只有调动学生主动学习的积极性、教会学生如何学习，才能有效地改善教学效果。例如：针对蛋白质的合成部分，教师可以要求学生制作概念图以帮助他们全面理解和掌握本章的内容。在概念图的绘制过程中，学生不得不主动地思考、总结和综合所学知识，这一过程使他们对蛋白质合成的理解不再局限在蛋白质的合成场所核糖体(rRNA)、合成的信息模版(mRNA)以及合成原料的携带者tRNA和合成所需要的因子等单个知识点，而是在掌握单个知识点的基础上更加注重了他们之间的联系，从更深层次理解蛋白质合成的全过程。

三、概念图作为评价工具

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    据国家智能计算机研究开发中心主任、曙光首席科学家孙凝晖博士介绍，网格被公认为是下一代的互联网，是信息应用的第四阶段。打一个形象的比喻，就像今天的电力网格一样，人们只要把电器的插销插上就可以方便地用电，网格的目的就是将计算能力和信息资源像电力一样方便地送到每一个用户。网格是未来信息技术和产业发展的大趋势，将极大地改变我们的生活和工作。

    在过去的几年里，网格计算如同纳米技术一样，人人向往却又深不可测，国内外许多顶尖的高科技企业都投入数百亿美元的资金用于针对网格技术的研发，但市场上始终没有出现成熟的产品。美国时间1月27日，IBM推出了10种功能强大的网格计算产品。IBM称，这10种网格计算新品主要是针对金融、生命科学、汽车和航天等行业及政府应用设计的。随着这些产品的，IBM把网格计算的应用推向企业。IBM宣布将与五家网格计算软件开发公司合作，为网格计算产品介入的行业推出应用平台。据介绍，IBM此次推出的10种网格计算解决方案都包涵一套专门按照行业和客户需要而裁剪的硬件、软件和服务。其中，硬件包括IBM  eServer系列、x系列，存储产品力争创建包括Websphere、DB2、DiscoveryLink、Tivoli和来自网格合作伙伴的中间件，以及开放源代码的Globus套件等。IBM全球服务部和其设在中国的开发中心将对网格实现的所有要素提供支持，并支持客户对网格方案的建立和选择。针对国内客户，IBM将提供网格计算环境的搭建，以及应用网格化的咨询、体系结构建议、解决方案的设计与实施等方面的服务。

    全球竞争的核心

    目前，国际上达成共识的是，网格技术将对未来全球经济发展和社会进步起到巨大的推动作用。据美国《福布斯》杂志预测，网格技术将在2004年至2005年出现一个高峰，推动信息产业市场的持续高速发展，在2020年将产生一个年产值为20万亿美元的大产业。

    针对“网格”这一新兴的尖端课题，目前很多国家和企业都在加紧研究。有代表性的政府研究包括美国国家科学基金会资助的NPACI、“国家技术网格”（NTG）、分布万亿次级计算设施（DTF），美国宇航总署的IDG，美国能源部的ASCI  Grid，以及欧盟的Data  Grid等?英国政府也已投资1亿英镑，用来研制“英国国家网格”。日本文部科学省2002年5月决定投资700亿日元开发超大型网格计算机，它比现在世界上运算速度最快的计算机还快近10倍，将达每秒300万亿次。各大知名的IT企业也正在加紧对这一未来信息技术的研究，如IBM制定了百亿美元网格计划，英特尔提出“计算和通信的融合”，微软针对网格提出“无处不在的计算”等等。

    业内人士分析，网格所带来的不仅仅是一种崭新的理念，一项新技术或是一种新方案，同时它也带来了更为广阔的IT发展市场，这也是国内外各大IT厂商展开网格竞技赛的根本原因所在。

    中国的机遇

    目前，网格技术已经引起我国专家的高度重视。科技部曾于2002年4月在北京召开“网格战略研讨会”，会议认为，我国各行各业已经对网格技术提出了实际的需求，网格技术的商业应用就在眼前，国内信息技术企业要加快步伐，抢占先机。日前，中国科学院计算所所长、中国工程院院士李国杰指出，在第一代与第二代互联网协议的研究开发中，我国丧失了机会，在第三代互联网协议的制定中我们应该发挥作用，而且在网格领域，我们不应该只参与标准的竞争，更重要的是发展自己的应用和产业。孙凝晖博士近日也指出，网格的兴起为我们国家提供了一个与世界发达国家在同一起跑线起跑的绝佳良机。如果我们能够很好地抓住这一历史机遇，我们就能够充分地发挥出我们的“后发”优势，在信息领域尽快缩短甚至赶超发达国家，进而推动我国整体经济的快速发展和提升我国的综合国力。

    国内很多著名IT厂商都在加紧对于网格应用的研究，如曙光、联想、海尔、TCL等。目前，曙光已经与政府相关机构合作在合肥、西安、上海等地陆续建立了基于网格研究的高性能计算机研究中心，其中面向网格的硬件设备全部采用曙光3000超级服务器、曙光TC1700机群服务器等标准化系统。2003年3月份，曙光还将推出第一款专门面向网格的高性能计算机“曙光4000L”，而且在今后几年内还将陆续推出面向网格的4000H、4000T系列高性能计算机，从而支撑起中国网格的核心计算环境，而联想公司则把注意力集中在信息家电等终端网格方面，并提出了“微网格”的概念。

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毋庸置疑，新一轮教学改革的主要目标：一方面是积极创设有利于学生主动学习的课程实施环境，另一方面则是积极培养学生自主合作交流和分析问题以及有效地解决问题的能力，进而为学生的主动学习创设更多选择的空间，以实现充分激发不同学生的思维潜质的教学目的。我们根据学生的心理发展规律和学习能力水平两大方面的特点，充分结合高中学生的生活体验和学习经验，在高中生物课堂教学中探寻一种探究式的学习模式，即“先学后教”的教学模式。旨在培养学生的学习兴趣，促进学生自主学习能力的提升。

一、“先学后教”教学模式的构建

（一）“先学后教”教学模式的实施方案

“定向、自学、讨论”和“答疑、自测、总结”这是魏书生提出的六步教学法，本文在参考这一教学模式的基础上，充分结合自己的教学实践经验，在高中生物课堂教学中，尝试以“先学后教”模式进行教学，针对教学的重点、难点、易错点、易混点，以及易漏点等进行点拨和讲解。

“先学后教”教学模式，其授课容量基本确定在2到3课时。这样安排，基本上可以将所教授的每个小知识系统科学合理地完成。让教师对整个教学过程有一个整体的布局和掌控。另一方面，为了更好地完成作业，可以将学生分成甲组和乙组两个层次。在作业的安排上，将练习册合理地设置为“课前预习”、“基础训练”及“巩固练习”三个板块。具体的要求是，甲、乙组的学生在预习时，进行自主学习，完成“课前预习”相关的作业，乙组的学生尝试完成“基础训练”，将存在的疑难问题，以书面形式汇集给小组长。课前，再由小组课代表将这些信息汇总给科任教师。课后，不论是甲组还是乙组的学生都必须完成“巩固练习”。在这个学习过程中，对甲组和乙组的学生，有略微不同的要求，即对于课前的“预习作业”，要求学习能力高的学生做快一点，而学习能力稍低一些的学生可以慢一点完成。

（二）“先学后教”教学模式的实施策略

参照魏书生的“六步教学法”，建构的“先学后教”教学模式是，先让学生提出问题，接着针对学生所提出的问题进行分析，并将这些问题进行讨论，最后得出解决的办法。在这四个教学步骤中，重点环节在于学生自主学习后问题的提出，因为提出问题比解决问题更重要。只有很好地提出问题，才有思考的前提和方向。“先学后教”教学模式的特色之一，是在于没有按照正常的教学课时进行，只是将极具联系的知识放在第2和第3课时里。尽管在知识容量上显得较大，但是对于知识整体性来说，是很有益的。“先学后教”教学模式的特色之二，是学生在自主学习过程中，所提出的问题可以折射出学生对新知识的掌握程度，以及他们自主学习的主动性和积极性，从而有利于提高教师教学的针对性，有利于提升课堂教学的实效性。“先学后教”教学模式的特色之三，是长期进行课前的自主学习，有利于学生养成主动自学和独立思考的习惯，有利于提升学生独立思考的能力和培养良好的思维品质。

二、 实施“先学后教”教学模式的具体步骤

步骤一，明确学习目标。学习目标是学习的方向和任务。每一堂课之前，预先布置教学的任务，让学生明确教学的目标，以此引导学生自主学习，使学生的学习更具方向性和针对性。

步骤二，组织学生进行自主学习。终身学习是现代教育所倡导的教育理念。运用“先学后教”模式进行高中生物教学，对学生进行自主学习的指导和训练，其目的在于培养学生终身学习的习惯。教师布置自学要求后，让学生自主阅读教材和相关资料，完成练习册的“课前预习”及“基础练习”等作业，并按时上交。这是教学中极为重要的一环，因此，要求学生必须根据自身的学习情况及学习目标，进行自主学习，进而在自己的头脑中积极地构建知识网络。当然，在自主学习这一环节中，学生可能耗费的时间比较多，以致学习的耐心不足，这就需要教师适时地鼓励，增强学生学习的自信心，以保证完成自学任务。

步骤三，让学生积极地提出问题。平时我们所说的“提出问题比解决问题更重要”，意在强调“提出问题”的重要性。在学生自主学习过程中，新的信息必然会与旧的经验遭遇碰撞，有了碰撞就会产生问题。学生能够提出问题，说明学生是经历了深入地阅读，进行了深入地思考，否则就无法产生问题意识。故而在学生自主学习过程中，提出问题是自主学习的核心。在学生提出问题之后，生物课代表将同学们的问题及时收集并反馈给教师，以便在下一个环节中教师更有针对性地答疑解惑。

步骤四，课前自学效果检测。课前自学效果检测的具体操作过程是：利用10分钟，分别对各层次的学生进行提问，以此检测学生的自学效果。接着利用5分钟，对检测结果进行代表性的点评，有误的及时给予指正，并适时加以勉励，以激发学生的学习热情。15分钟，虽然所花时间不多，但可以让教师对班级学生的自学情况有个较为客观的了解，以便在下一个环节采取更有效的应对措施，即灵活处理教学问题。有了自学检测，在教师点评的环节里，教师才能够更有针对性地处理知识系统中的易错点和易混点，从而提升课堂教学的时效性。

步骤五，组织学生进行问题讨论。问题是思考和探索的基础。有了问题，教师才能组织学生对问题进行广泛深入地思考；有了思考，学生才能逐渐提高自身的思辨水平和探索能力。学生毕竟存在着个性差异，因而在讨论中，学生的思维会呈现多层次、多角度的状况。通过讨论和辨析，学生的观点逐步得到协调、统一，进而形成共识。案例一：请举例说明生物多样性是如何形成的？教师先引导学生认识生物多样性产生的原因：共同进化。学生在教师的引导下，列举了狼和兔子这种种间的斗争，根瘤菌同豆科植物之间的共生关系，以及呼吸方式的进化过程等事例，这样便初步理解了不同物种间及生物和无机环境间的共同进化。案例二：请用自己恰当的语言进行描述加拉帕格斯群岛里的那些不同种地雀的形成状况。在学生讨论的过程中，教师应抓住观点分歧的关键缘由，适时给予点拨，即首先要明确物种形成的环节和条件以及标志。其讨论的结果可能是：原始地雀，即分布于不同岛屿上的地雀（地理隔离）――各地雀种群之间出现了不同突变和基因重组――不同种群基因库形成明显差异――最终产生生殖隔离，长此以往，必然就形成了新的物种。在讨论期间，教师一方面要有意识地把握讨论的时间，一方面要收集学生无法解决的问题，为教师富有针对性地解读提供依据，以提高解决问题的实效。

步骤六，问题的解决与成果的展示。通过讨论与点拨，学生对所学内容基本上有了整体性的把握。接着，教师组织学生进行成果展示，学生以小组为单位，各位小组长就本小组如何分析问题和解决问题以及所运用的基本方法、具体步骤等方面内容，轮流在课堂上展示。这样有利于学生养成主动表达的习惯和清晰表达的能力，有利于激发学生积极思考和不断探索的欲望，有利于培养学生主动学习的兴趣和经久不衰的热情。教师对学生所展示的学习成果给予合理的点评。对成果比较好的小组给予积极地肯定，而对稍微欠缺的小组给予点拨指正。

步骤七，知识梳理与系统建构。通过自主学习、提出问题、讨论问题、成果展示等一系列环节的有序实施，学生对所学的知识已经有了一定程度的理解和把握。在此基础上，教师充分利用多媒体课件，将本课时的知识点进行归纳、梳理，并构建知识系统，使学生在一定程度上对知识体系有了理性的感知，便于学生对所学知识进行灵活地迁移运用。

步骤八，阶段检测与教学反馈。对学生进行阶段性检测，目的在于了解学生对知识的掌握情况，了解学生本阶段的学习心态，了解教学策略实施的效果，促进教师对本阶段的教学进行深度地反思，促进学生对本阶段所学的知识进行复习和巩固。每一个知识板块，都有必要适时进行教学检测，以便及时调整教学策略和教学步骤，从而提高课堂教学的实效性。

三、结语

综上所述，在高中生物课堂教学中，采用“先学后教”的教学模式，其核心始终是“问题”，即利用问题激活学生的思维活动，利用问题激发学生学习的热情，利用问题激发学生积极思考和不断探索的欲望，利用问题培养学生的处理问题的能力，利用问题培养学生良好的学习品质，从而提高学生的综合素质，为学生的终身学习打下坚实的基础。

参考文献：

[1]李丽.“先学后教当堂训练”教学模式在高中生物教学中的实践与研究[D].内蒙古师范大学，2007.

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人们总是对未知领域充满了好奇与敬畏，从计算机诞生之日起，各种有关人工智能的猜想便从终止过。人们一方面希望人工智能能够超越人类智慧，一方面又害怕被科技超越，矛盾的心态下，每一次以智慧为焦点的人机对战都会成为市场关注的焦点。

2016年3月9日至15日，被称为“世纪人机大战”的韩国棋手李世石VS谷歌围棋机器人AlphaGo的比赛最终以AlphaGo赢得四局落下帷幕，虽然本身关注和懂得围棋的人并不多，但这场人机世纪大战却通过各种渠道让全球亿万计的人们知道了―人类智慧被人工智能打败了！回顾以往的人机大战，人类并非永恒的胜者，美国IBM公司的“深蓝”超级计算机以2胜1负3平战胜了当时世界排名第一的国际象棋大师卡斯帕罗夫，但绝大多数人却不以为意，除十分接近的胜败结果外，深蓝主要是依靠运算能力穷举所有路数来选择最佳策略，它当时可以实现每秒两亿步的运算。很多人觉得卡斯帕罗夫的落败与体力有关，深蓝的策略多少有些“无赖”。

但AlphaGo却在“深蓝”获胜十九年后的今天，拥有自主深度学习进化的AlphaGo以难以让人争议的过程和结果，在围棋这一人类智慧竞技的高地上战胜了韩国棋手李世石。

能够深层学习的AlphaGo

“深蓝”之所以能够有超人的绝佳表现，几乎纯粹是靠运算能力。依靠存储的数百万个国际象棋案例，能在众多可能性中进行筛选，从而确定下一步棋的最佳位置。这给人感觉在用体力玩智慧游戏了，但AlphaGo却给人们展示了一个几乎完全靠自学，并通过观察成功与失败案例来掌握得胜技巧的系统。谷歌利用大数据与深度学习的技术优势为AlphaGo构建了一套策略网络，机器通过深度学习能力，模拟人脑的机制来学习、判断、决策。即AlphaGo可以从大量的棋谱和对局中学习策略，形成一套落子决策判断与数据解读的能力体系，让其在冲杀状态下懂得一套试探与引导的能力，最终成功击败人类棋手李世石。

人类是惟一能够将直觉（隐式的）和符号（显式的）知识结合起来的物种，人类具有这样的双重能力，将前者转换成后者，然后通过后者的反馈反过来改善前者，这在以往是人类拥有的特殊性和唯一性。但今天，AlphaGo无缝使用了分层的网络（即深度卷积神经网络）进行直觉学习，强化，评估和策略，配以强悍的计算能力，它完全不需要解决任何语义复杂性并且可从容地从现实考虑中分离，人的思维模式加上科技的理性结合，这让AlphaGo能够在对局结束前30分钟就向Google技术分析团队报告自己确信必胜。

下一步是理解

没有人性弱点的AlphaGo让我们看到了人工智能神经网络的前景在于它在不断缩小机器和人类之间的差距，而且随着技术开发者的跟进，人工智能将会对理解人类语言，揣摩人类情感。

理解人类，这对于巨头们的想象空间在于，基于用户需求的商业决策会因此更加精准。人机对战让我们看到，推理、判断、分析问题等功能处理之外，识别人的情感与情绪与对人的语言理解力将是未来发展的高地。

围棋大战，只能体现出，在封闭规则的计算领域，机器比人类聪明得多，因为我们的心算能力本身与计算器相差甚远；但是思维、对话、情感等都是不确定的。而前面说到，机器没有情绪，只有它懂得了人类的语言，逐渐了解人类表达的意思甚至是情绪，才意味着人工智能达到了更高的领地。AlphaGo及其背后的AI领域真的能实现，而这一切都是建立在搜索的原理与算法的未来改进上。

小知识：它不是一条狗

阿尔法围棋（AlphaGo）是一款围棋人工智能程序，由位于英国伦敦的谷歌（Google）旗下DeepMind公司的戴维 西尔弗、艾佳 黄和戴密斯 哈萨比斯与他们的团队开发，这个程序利用“价值网络”去计算局面，用“策略网络”去选择下子。2015年10月阿尔法围棋以5：0完胜欧洲围棋冠军、职业二段选手樊麾；2016年3月对战世界围棋冠军、职业九段选手李世石，并以4：1的总比分获胜。

四位一体的AlphaGo系统

归根到底，AlphaGo系统目前还是一件科技产物，其本身由走棋网络、快速走子、估值网络和蒙特卡罗树搜索四个部分组成，正是这四个部分的协同与融合，让AlphaGo拥有能够学习的智慧，最终战胜李世石。走棋网络（Policy Network），给定当前局面，预测/采样下一步的走棋。快速走子（Fast rollout），目标和1一样，但在适当牺牲走棋质量的条件下，速度要比1快1000倍。 估值网络（Value Network），给定当前局面，估计是白胜还是黑胜。蒙特卡罗树搜索（Monte Carlo Tree Search，MCTS），把以上这三个部分连起来，形成一个完整的系统。

让电脑拥有棋感的走棋网络

走棋网络把当前局面作为输入，预测/采样下一步的走棋。它的预测不只给出最强的一手，而是对棋盘上所有可能的下一着给一个分数。棋盘上有361个点，它就给出361个数，好招的分数比坏招要高。以往的科技只是单纯基于规则或者基于局部形状，利用简单的线性分类器训练完成走子，整个过程是不可能形成类似人类围棋选手的棋感。

AlphaGo去利用更高效的、宽度为192的网络（正常棋盘上有361个点，电脑给出361个数，好招的分数比坏招要高。），下出有最高置信度的落子。这样的做法一点也没有做搜索，但是大局观非常强，不会陷入局部战斗中，说它建模了“棋感”一点也没有错。但是走棋网络会不顾大小无谓争劫，会无谓脱先，不顾局部死活，对杀出错等等，更多像是高手凭借“自觉”在下棋，因而需要加入搜索功能，让电脑做出有价值的判断。

追求效率的快速走子

作为人类智慧竞技的高地，围棋用用天文数字般的局面数，走棋网络能让AlphaGo达到3毫秒的下子速度，但想要进一步提高AlphaGo的“反应”及“思考”能力，就需要快速走子系统的帮助了。

利用传统的局部特征匹配（local pattern matching）加线性回归（logisticregression）的方法，AlphaGo在吸纳了众多高手对局之后就具备了用梯度下降法自动调参的能力，从而实现了2微秒的走子速度和24.2%的走子准确率。24.2%的意思是说它的最好预测和围棋高手的下子有0.242的概率是重合的，相比之下，走棋网络在GPU上用2毫秒能达到57%的准确率。在AlphaGo有了快速走子之后，不需要走棋网络和估值网络，不借助任何深度学习和GPU的帮助，不使用增强学习，在单机上就已经达到非常高的水平了。

锦上添花的估值网络

估值网络对盘面的评估应用上同快速走子有些重叠，都是通过模拟落子得分评估当前及后面布局的优劣，但通过估值网络和快速走子的互补，在复杂的死活或对杀时，也就是进行到中盘阶段的时候，估值网络的重要性就会得到提升。前面提到AlphaGo能够提前30分钟知道自己必胜，估值网络就起到了很大的作用。

尽量选择更好的蒙特卡罗树搜索

“蒙特卡洛树搜索”是一种启发式的搜索策略，能够基于对搜索空间的随机抽样来扩大搜索树，从而分析围棋这类游戏中每一步棋应该怎么走才能够创造最好机会。

一位名叫苏椰的知乎用户举了这样一个例子，以通俗的语言进行了解释：假如筐里有100个苹果，让我每次闭眼拿1个，挑出最大的。于是我随机拿1个，再随机拿1个跟它比，留下大的，再随机拿1个……我每拿一次，留下的苹果都至少不比上次的小。拿的次数越多，挑出的苹果就越大，但我除非拿100次，否则无法肯定挑出了最大的。这个挑苹果的算法，就属于蒙特卡罗算法：尽量找好的，但不保证是最好的。

拥有两个大脑的AlphaGo

AlphaGo是通过两个不同神经网络“大脑”合作来改进下棋。这些大脑是多层神经网络跟那些Google图片搜索引擎识别图片在结构上是相似的。它们从多层启发式二维过滤器开始，去处理围棋棋盘的定位，就像图片分类器网络处理图片一样。经过过滤，13个完全连接的神经网络层产生对它们看到的局面判断。这些层能够做分类和逻辑推理。

AlphaGo的第一个神经网络大脑科学全称应该是“监督学习的策略网络（Policy Network）”，观察棋盘布局企图找到最佳的下一步。团队通过在KGS（网络围棋对战平台）上最强人类对手，百万级的对弈落子去训练大脑。这就是AlphaGo最像人的地方，目标是去学习那些顶尖高手的妙手。这个不是为了去下赢，而是去找一个跟人类高手同样的下一步落子。AlphaGo这个大脑的出色之处在于不单要模仿学习，更要追求速度，不断模拟计算围棋局面变化，最终选择正确率最高的落子。

价值评估则可看做AlphaGo的第二个大脑，通过整体局面判断来辅助落子选择器。AlphaGo能够决定是否通过特殊变种去深入阅局面和落子，如果局面评估器说这个特殊变种不行，那么AI就跳过阅读在这一条线上的任何更多落子。

深度神经网络的运用

人类在下围棋时，通常会经历常识-棋感-计算-判断四个过程，AlphaGo的常识源于其“监督学习的策略网络（Policy Network）”带来的深层学习能力，而棋感和计算则需要深度神经网络同蒙特卡洛算法的融合，两者的融合让AlphaGo整个运作方式更接近人类。通过对比使用蛮力计算的“深蓝”眼中的国际象棋落子思路和AlphaGo眼中的围棋落子思路会发现，围棋的复杂度需要更“聪明”的AI才能完成了。

两个大脑加上深度神经网络，AlphaGo以Value networks来评估大量的选点，而以Policy networks来选择落子，并且开发了一种新式算法来结合蒙特卡洛算法和以上两个神经网络。在这种结合下，研究者们结合参考人类职业对局的监督式学习，和AI大量积累自对弈实现的深度学习，来训练和提高AI的围棋实力。

AI的进步与期望

围棋代表了很多人工智能所面临的困难：具有挑战性的决策制定任务、难以破解的查找空间问题和优化解决方案如此复杂以至于用一个策略或价值函数几乎无法直接得出。通过将策略和价值网络与树搜索结合起来，AlphaGo终于达到了专业围棋水准，让我们看到了希望：在其他看起来无法完成的领域中，AI也可以达到人类级别的表现。

当然，这一切都是建立在人类千年来在围棋领域积累上的，没有积累就不会围棋AI的今天。AlphaGo让世人看到了AI领域的巨大进步，但想要真正理解人类和语言，其还有一段很长的路要走。相比围棋，人类在生活上的行为习惯，需要AlphaGo们拥有更出色的学习能力以及判断能力，无论是存储容量还是搜索算法，都需要几何倍数的递增，从这个角度看，现在担心AlphaGo们拥有自己的意识或情感，都太早了一些。

渗透进入人们生后的AI

AlphaGo不是DeepMind惟一项目，也不是最大的项目。DeepMind的最终目标是智能助手、医疗和机器人。另外，尽管AlphaGo只是针对围棋开发的系统，但其原理可以被应用到现实问题中。以医疗为例，IBM已经依靠认知学习平台“Watson”进入了医疗领域，Watson在泰国和印度的两家医院协助医生诊断乳腺癌、肺癌和结肠直肠癌。尽管Watson自身不会诊断疾病，但它能够找到医生应该进一步认真检查的地方，并提出治疗方案。

而无人驾驶汽车其实也可以看做具备了身躯的AI，家喻户晓的特斯拉汽车便使用了基于深度学习的现有计算机视觉技术。当然，工业或者服务用机器人都是AI渗透进入人们生活的表现。AI公司们正在努力晚上其产品，争取能够无缝进入人们生活的各个领域，当AI设备在可靠性、适应性和灵活性等方面都有长足进步时，人们未来的生活也将变得更美好。

谷歌改变人类的野心

AlphaGo很强大很厉害，但对于近年来谷歌的谋划而言，AlphaGo无非是其在人工智能领域的小玩具而已。改组Alphabet的谷歌，疯狂地在全球收购各个尖端前沿领域的顶尖公司，把触角伸到了生命科学、人工智能、无人驾驶、虚拟现实等等许多的领域。AlphaGo背后的英国Deepmind公司，只是他们收购的许许多多家公司中的一个而已。

除了传统Youtube、Gmail和地图等等互联网业务，生命科学、人工智能、无人驾驶、虚拟现实等新领域其实谷歌并没有赚到什么钱，更多是对未来的投资和布局，但今天，AlphaGo的表现已经让我们看到了谷歌的投入回报，再加上众多具有颠覆性或者划时代意义的谷歌黑科技，让我们清楚看到了谷歌改变人类未来的野心。相比之下，国内BAT三大巨头在技术积淀和领域格局方面，就显得有些小气了。

人工智能的竞赛

在2010年到2015年期间，企业对人工智能创业公司的投资增长了15倍。BBC预测，人工智能市场将继续保持高速增长，2020年全球市场规模将达到183亿美元，约合人民币1190亿元。庞大的数据和潜力，足以让企业们疯狂。