生命科学与生物科学的区别范文

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篇1

自20世纪80年代以来,STS的理念和教育模式作为科学教育领域内的一种新的尝试得到了世界众多国家的认同,成为世界科学教育改革的一个重要方向。STS是“Science,Technology and Society”(科学、技术和社会)的英文缩写,是研究科学、技术与社会的相互关系,以及科学技术服务于社会生产、生活及发展的科学教育思想,它要求学生懂得科学知识的应用,知道科学技术与社会之间的相互影响和作用,培养学生关注社会的意识,并能以正确的价值观和方法解决科技发展所带来的社会问题。

《普通高中生物课程标准(实验)》在课程性质部分明确指出:“高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。”

“遗传与进化”是高中生物必修模块,它是生物学的一个基础和核心内容,也是生物科学与社会、个人生活关系最密切的领域,在本部分内容里包含遗传的细胞基础、分子基础、遗传的基本规律、生物的变异、人类遗传病、生物的进化六部分,该模块主要从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性及生物进化的过程和原因。本文以该模块为切入点,对STS教育在生物学中的渗透进行探讨。

一、系统化生物学知识,在教学中贯穿STS教育

生物具有严整的结构,通过代谢表现为生长、繁殖等生命现象,具有应激性,能够适应并影响环境,因此生物学的基本概念和原理不是孤立的,而是彼此有着一定关联。在教学中,教师应心中有STS理念,在有意识地引导学生在学习生物学知识、技能的同时,建立起生物科技与社会的教育观念。

例如:学习细胞分裂知识后,分析细胞分裂中DNA、染色体变化规律,推导DNA与生物的遗传相关,通过“Avery实验、噬菌体侵染细菌实验”证明“DNA是主要的遗传物质”,继续追问思考:作为遗传物质应该具备什么条件?为什么DNA可以作为遗传物质?通过了解沃森和克里克成功的奥秘引出DNA结构、功能、中心法则这些遗传学的基本知识,由此引导学生关注:人类基因组计划、中国超级杂交水稻基因组计划、亲子鉴定、基因诊断与治疗、生物技术制药和研制疫苗、艾滋病病毒的遗传机理、基因工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、转基因食品、害虫和病原体抗药性形成、干细胞的应用、克隆技术、人体器官移植、组织培养、朊病毒等,这些都是极好的STS教育素材,教师只要随心巧用,必可达到良好的STS教育效果。

可遗传的变异为生物的进化提供选择的材料,在生存斗争过程中适者生存,不适者淘汰,有利变异不断积累和加强,推进了生物的进化,学生沿着达尔文的思路,能了解达尔文的自然选择学说模型,教师提示学生达尔文进化学说的局限,能激发学生深入探究了解现代生物进化学说。不同的物种之间,生物和环境之间,在相互影响中不断进化和发展,即共同进化。至此,又很自然地把生物与环境的相关知识水到渠成的联系起来,在生物与环境里,生物性污染、生物净化、生物资源合理利用、绿色消费等又是渗透STS教育的良好素材。

以上的知识梳理只是一个示例,在任何一个模块的学习中,任何一个生物学的基本概念和规律的拓展,均可以作为主线将STS生物学知识框架建构。教师心中应有生物整体的概念,善于从不同角度把STS教育落实于生物教学实践中。

二、穿插应用生物科学史,渗透STS教育

生物科学史是一部科学发展的历史,它揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的STS教育材料。如孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献、我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸、袁隆平两系杂交水稻法、DNA双螺旋结构提出、《寂静的春天》带来的环保革命等,生物科学史为我们展示了生物科学事实、概念、原理、方法,以及技术发明的历史背景、发展历程、现实应用,对于学生深入了解生物学原理、生物学实验设计的基本思路、掌握科学研究的一般方法,提供了极好的范例,同时,从生命科学的发展史来看,每一项成就的获得无一不是生物学家们不断思考、不断探索,甚至是不断失败后反复实验而获得的成功,因此生物科学史在教学中的融合,既有助于学生理解知识和概念,培养科学思维,形成良好的知识结构,理解科学研究方法,掌握生物科学概念原理,又有利于培养学生科学态度和形成正确的价值观。

例如,“基因的分离定律”可以采用以下教学步骤:(1)问题引导,设疑激趣:简单解释“融合遗传”的观点,预测孟德尔豌豆杂交实验F1会是什么样颜色?实际结果F1紫色,与“融合理论”不符合,怎么解释?(2)设问:在孟德尔豌豆杂交实验里为什么F1全是高茎?矮茎消失了吗?F2为什么会出现3∶1这样的结果?是偶然的吗?怎么解释孟德尔的发现?(3)带着疑问,引导学生思考孟德尔对该实验现象的解释;它与“融合理论”的本质区别是什么?孟德尔的解释是否合理呢?怎么检验它的正确性?(4)介绍“假说―演绎法”,指导学生绘制一对相对性状的遗传图解,理解测交实验过程,预测测交实验结果,领悟“假说―演绎法”在科学实验研究中的价值。(5)师生共同归纳总结孟德尔基因分离定律的实质,并组织模拟性状分离比实验,体会模型意义。(6)介绍孟德尔定律在生产实践上的应用。通过设疑探究模拟孟德尔关于基因分离定律的过程,再现生物学家的实验设计和操作,让学生亲身体验和感受科学探究过程,学生能够较好理解基因的分离定律实质,理解“生物―技术―社会”之间的关系,并对“观察、发现问题―分析问题、假设―实验设计、验证―归纳总结”的一般研究过程有了真实的体验,实现知识(分离定律)、技能(科学研究方法)目标的达成。

三、情境创设、课堂引导,落实STS教育

建构主义观点认为:知识是从情境和活动中来的,学习是在真实的活动和社会性的互动里发生的,情境教学是教学研究中的一个重要问题,所谓“情境教学”,就是“从情与境、情与辞、情与理,情与全面发展的辩证关系出发,创设典型的场景,激起儿童热烈的情绪,把情感活动和认识活动结合起来,所创建的一种教学模式”,即“情境教学”指的是教师人为“创设”的情境中所进行的教学。[1]创设情境的目的或激发学习兴趣,或启迪思维,总的来说是为实现有效的教学服务,因此创设恰当的教学情境,开展STS教育活动,是生物教师的基本素质和能力体现。如学习“性别决定和伴性遗传”的内容时,我先给学生展示一位男明星和一位女明星的照片,设问:人都是由受精卵发育而来,为什么有的发育成雄性,有点发育成雌性?再讲述“色盲的发现”“月亮的女儿”的故事,提问:色盲和白化病的患病人群有什么不同?为什么会出现这样的情形呢?面对可能出现的不同的遗传病,如果你是一个遗传咨询师,你怎么给一个怀孕的母亲进行遗传咨询?在这样创设的提问情境,学生产生了价值取向,注意力集中,认真思考,为相关知识的学习做好了准备。随着一个个问题的解决,学生较好掌握了知识,同时在假设的情景里应用所学习知识分析问题,解决问题,“科学、技术、社会”的意识也自然地融入在教学活动中。

四、活动延伸,课外拓展STS教育

课堂教学的时间是有限的,因此教师在做好课堂教学的活动的同时,应充分组织学生围绕与生物学有关的科学、技术及社会问题开展以学生为主体,以实践性、趣味性为主要特征的活动课,对生物学课堂教予以必要延伸和拓展补充。如举办“基因工程和转基因技术”“克隆技术与人类未来”“人类基因组计划”等专题讲座,进行“生物与人类未来”“环境污染”“健康与生命”“健康与营养”等专题调查,推荐适合中学生的科普读物,收集报刊杂志上最新科技发展动态,开展阅读竞赛活动,进行小制作、小发明、小实验等丰富多彩的活动。学生通过活动的参与,能巩固已学的生物学知识,学和合作与分享,认识体会生物学科学的重要性,养成关注与生物学有关的社会问题的习惯,自觉运用生物学的相关知识解决人类面临的社会问题。

当今世界,生命科学日新月异,生物工程、克隆技术、转基因技术、人类基因组计划的研究在环境保护、医药生产和疾病预治等方面发挥巨大作用的背景下,在新课程理念的指导下,生物教学与STS教育相结合,把知识与应用、科技进步与社会发展,价值观与关注社会的理念融于教学过程中,能使生物教学的内容更趋于完整。教师应立足于社会生活中的实际情况和问题,利用好教材,使学生能够积极思考,理解生物科学与技术在社会中的作用及反作用,作出判断和决策,主动学习,寻求当今社会发展中的生物科学、技术运用的最佳方案,培养科学的价值观,具有对社会问题进行预测、判断、决策和解决的能力,使生物学科教学真正着眼于每个学生的全面发展和终身发展的需要,真正全面提高学生的生物科学素养。

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中图分类号：G630 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）-12-0108-01

作为普通的生物教师，我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求，但我们可以通过生物学科教育价值的整合，在基础知识、基本能力教育培养的基础上，通过生物学科教育的改革实践，在充分实现生物学科教育价值上有所作为。

一、让课堂、自然和社会融为一体

在生物教学中，教师要精心处理教材，对教法、教学模式更要精心设计，要把教与学的知识、内容融入自然、融入社会，要把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象尽可能多地直接或间接地呈现给学生，让学生真正“触摸”，让生物课永远富有较强的生命力。

1.精心设计好教学媒体的应用，尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型，充分运用现代教育媒体，尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。它可恰当地呈现大到生态系统，小到生物分子结构的图像，也可以把复杂的或微观的生理活动、生命现象简洁地、直观地表现出来，让课堂更活起来，更有生命力，更富想象力。

2.生物教师要把书面教材无法承载和变化、发展了的有关生物科学知识，以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后及时引入课堂。如细胞学说的创立史、达尔文和进化论、关注海洋、克隆技术、DNA重组技术、保护臭氧层、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。

3.以各种生物兴趣活动、社会实践等形式，让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验，从爱护一草一木，饲养小动物到参与生物科技活动，让其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。

二、培养生物学科基本观点

生物科学中，有许多朴实而又博大的基本观点，不仅对学好生物学有非常关键的作用，而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。

1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础：生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内，经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。如生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。

2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的。如生物界和非生物界的统一性——生物有明显区别于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素组成，且与非生物界进行着物质和能量的交换；生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行着生存斗争，而生存着的生物均在一定程度上适应了环境，正是这种既斗争又统一的各种复杂关系，构成了生态系统，建立了动态平衡。

3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。如细胞和生物个体都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程；细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。

三、培养学生的创造性思维

创造性思维是创造力的核心，它是指改组已有知识、经验，从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。结合这些特征及生物学科教学的特点，我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。

1.激发学生主动联想，培养学生创新思维方法。联想是由所感知或所想的事物想起相关的事物的思维活动，联想虽然并不能直接产生有创新价值的新的形象，但它却为能够产生新形象的想象思维活动提供一定的基础，通过自由想象可探索各种解决问题的方案，通过强制联想可找到实现预期目标的途径。

2.充分重视教师主导、学生主体的思想，努力实现课堂教学民主。生物教师要创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛，积极调动学生学习的积极性、主动性，让学生大胆地思考、质疑和创新。

3.加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物教学过程中，我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动，结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动，师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行 实验、反向实验及有关生物科技活动，让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察，如何规范、科学、有创造性地进行实验和实践活动，学会完整科学地设计实验、分析实验结果，并积极开展思维活动，培养创新能力。

四、培养学生科学的价值观

1.结合教学内容，向学生介绍生物科学的发展对人类逐步正确地了解自然、了解自己、了解生命，改善人类生活质量，促进人与自然和谐发展等方面的重要作用，激发学生热爱生物科学，乃至献身生物科学事业的决心和精神动力。

2.在达成认知、技能目标的同时，重视情感目标的达成和人文精神的培养，让学生更富于爱心，关心他人，热爱生命，关爱自然，乐于为社会服务。

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论文摘 要：通过在农业科研中把物理学科知识与农业学科知识相结合的实践，探索物理学科与农业学科结合对农业可持续发展、农业人才培养等方面的有利作用。展望学科交叉对培养新世纪具有全新知识结构人才的广阔前景，推动物理农业的稳步发展，充分发挥学科交叉的潜能。 

在知识经济、信息化时代，实施科教兴农不仅要善于创造新知识，吸取人类的一切文明成果，而且要善于把新知识、新成果转化成新产品，转化为现实生产力，才能发挥知识和科技的价值［1］。农业院校在科研中，考虑不同学科的交叉融合，把基础学科与优势学科整合，通过学科边缘交叉是技术创新链中必不可少的环节。

本文结合魔芋科研项目中物理技术在控制病害发生、提高产量等方面的应用，就物理学科知识与农业学科结合在农业生产中的应用和优势展开论述。探索通过物理学科与农业学科的有益结合，思考对培养新世纪合格农业人才、推动农业走可持续发展的生产模式等问题。

一、学科交叉，优势互补

在科技迅速发展的今天，时代的发展和科技的进步推进了科学技术向纵深方向发展，学科之间相互交叉渗透是当代科学发展的一个主要趋势。

现代科技发展的学科高达分化基础上的高达综合的特点说明，科技的发展需要不同学科和技术的横向联合就能形成整体优势，边缘交叉容易出现新的生长点 ［2］。尤其是物理学这一基础学科，与其他学科的结合更是越来越突出，如计算物理学、数学物理、物理化学、生物物理学等，这些交叉学科的出现，无疑促进了物理学及其他学科的发展和延伸。其中物理学与农业科学的交叉渗透，使“物理农业”脱颖而出，并且有效推动了生态农业、有机农业的健康、稳步发展。

二、物理学科与农科知识结合的必然与优势

1物理学科与农科生物科学相结合的必然

（1）自然科学领域内必然存在同一的、共同的联系。20世纪以来，以数学为工具、物理学为理论基础的学科发展，已逐步把除生物学以外的其他学科同一起来［3］。而物理学研究的物理运动是自然界最普遍的一种现象，它渗透于自然界的任何生命系统，因此物理学也要研究生命、时间和空间的性质、联系等，它与生物学科也存在同一的、共同的联系，这一点也是被历史证明了的。1943年，物理学家薛定谔写下了《生命是什么》一书，从物理学的角度对生命现象进行了详细的阐述。现今生命科学中的许多重要概念如“遗传密码”，就是由薛定谔首次提出的；21世纪关于生命现象的描述性信息太多了，新的工作框架——定量生物学的应运而生，使生物学、化学、物理学、数学这些基础学科联系起来；同时在农科教材中也不乏许多物理科学知识，如离心分离技术、宏观、微观方法——气体分子热运动理论、红外测温、卫星遥感、生物与熵、正常细胞的电模型、衍射现象、生物体的旋光现象、核磁共振技术和物质的放射性，等等，涉及了物理学的力、热、电、光、磁，原子物理、相对论、量子力学等许多方面。可见，物理科学与农科知识间存在着密切的联系。

（2）物理科学的思想方法和实验方法已日益渗透和应用于各个自然科学领域，包括农科的生物科学。20世纪50年代以物理学的X射线衍射结构分析为基础的分子生物学的成就与发展技术被引进了生物学，从而确定了DNA的双螺旋结构，至今X射线衍射晶体分析法仍是分析生物大分子立体结构最精确的技术［3］；物理学和生物学的交叉学科生物物理学在研究思路、应用的理论和方法方面就突出了物理学的特点。

从当代科学技术发展规律以及走在国际前沿开展科学研究的美国、英国的趋势来看，21世纪生命科学与物理科学之间的融会贯通已经势不可挡。美国国家科学基金会与国家卫生研究院联手资助大学建立了多个跨学科的Bio-X中心，英国生物技术与生物科学基金会在2003年也建立了以10年为期的重大研究计划——预测生物学。这个蓬勃发展的交叉学科正在成为大量学术会议、高质量学术杂志以及基金资助机构的主角。可见，物理学科与农科生物科学间的交叉融合是必然的。

2把物理知识用于农业的现代物理农业的优势

早在20世纪70年代，日本等国就已开始研究现代物理农业工程的单项技术；我国自20世纪90年代进入物理农业—物理技术应用到农业领域，应用物理学技术、方法和基础理论研究农业生产过程和农业生物生命过程中的物理规律，以及物理因素对生物系统的作用机制，涉及物理学、材料学、动植物学及农学领域的多学科交叉综合的一门新生学科［4］。随着国际贸易农药残留标准越来越严格的动态趋势，消费者对农产品健康、安全的高要求，“物理农业”的精英们在中国应用物理农业技术方面进行了不懈的探索。

近5年来，在天津、大连等地已开展得如火如荼且已取得骄人的成绩，有力地说明把物理科技应用于农业领域，能推动传统农业的变革，是一种独特有效的生产方式。

在我国，应用于农业生产的现代物理农业技术有：磁化、电场处理种子技术、电子杀虫技术、空间电场防病促生技术，等等，而且取得了显著的成效。相对于化学农业来说是一种高效、无环境污染且成本低廉，易实现效益转化的农业技术 ［5］ ，可控制化肥和农药的使用量，并且能达到提高品质、抗病增产的目的，保证农产品达到质量、绿色、无污染的标准，具有显著的经济效益和社会效益。可见，把物理科学知识参与农业生产过程，利用物理因素和物理技术应用于农业，有着诱人的前景与潜力。

三、在农业科研中，进行物理技术与农业栽培措施有机结合的探索

前人把物理技术应用于科研已取得了一些成果，低温和紫外线辐射植株地上部分后能有效抑制病害发生，并对植株生长产生良好的影响，这在小麦、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到证实。

魔芋是经济价值较高的作物，近年已成为山区农民脱贫致富的有效途径。然而，在魔芋生产中，魔芋软腐病已成为魔芋生产和魔芋产业发展的主要制约因素。鉴于魔芋软腐病的主要初侵染源是种芋及土壤，种芋带菌是引起植株发病的主要原因这一特性，以及温度、紫外线等物理因子影响魔芋生产的研究尚未见报道，因此，笔者于2008年至2010年间开展了“低温、紫外线对魔芋种芋生长的影响”研究，通过对魔芋种芋进行不同强度的低温冷藏和不同时长的紫外线辐射，研究不同处理对魔芋生长过程中软腐病的控制及产量表现的影响，把物理学科与农业学科知识结合应用于科研生产。通过此研究得出结论：用低温冷刺激、紫外线杀菌处理魔芋种芋能降低病害，提高产量，把物理因子低温、紫外线这样应用对魔芋的影响是正向的；试验中不施用化学农药，保证了生产的魔芋没有药物残留，绿色环保。

笔者在科研中把物理科学与农业科学结合的探索取得了一定成效，这种生产成本低、简便易行的生产方式对改善和提高魔芋品质、保护生态等方面具有现实意义。

四、物理学科与农业学科结合的展望与思考

1加强物理学科与农业学科的融合，有利于学生的就业（创业）与升造

农业院校教学与科研中注意物理科学与农业科学的融合，有利于教师的农业科研拓展，更好地服务“三农”的同时能加强学生交叉学科知识素养，能拓宽农科学生的农业生产技术。毕业生面对需要大量知识和技术的市场就业更具有绝对的优势；对于毕业且有志于继续深造的学生，可选择由交叉学科而产生的新兴领域为方向，而现代新兴的物理农业中所涉及的有关食品安全、生态农业等诸多问题有待应用科学理念和现代技术加以解决，农业院校的学生由此领域为方向就是一个不错的选择，其中加强物理学科与农业学科融合的培养对他们的知识积累无疑是一个很大的推动。

中国理论生物物理学家欧阳钟灿院士呼吁：“为培养具有全新知识结构的研究人员，首先应革新大学生命科学相关的教学”，呼吁高校生物系反省传统的教学内容和方式，适当增加数学、物理学等其他学科的知识，与美国著名的倡议“培养21世纪的科学家：本科生的生物学教育”（Undergraduate biology education to prepare research scientists for the 21st century，简称Bio2010）相呼应［3］。现在中国的一些高等院校已开设了生物物理学等交叉学科专业，希望“培养出来的跨学科学生能操同一种语言去建造生命科学的通天塔”。

2提高农业生产技术，走可持续发展的生产模式

在“绿色革命”“转基因作物”的粮食增产模式一一亮相的时候，物理知识应用于农业生产的物理增产技术也在低碳农业、节水农业的倡导环境中备受关注。把物理中的力、热、光、电、磁等知识与技术应用于农业生产的“物理农业”，区别于传统的“化学农业”，不用化肥、农药、生长调节剂的农业生产方式，减少环境污染，恢复耕地质量，阻止环境恶化与生态退化，是解决“先污染后治理”“先发展后治理”问题的重要途径之一。

近年物理农业已展示了它的“神奇”，相信物理农业在未来的发展中，不仅在粮食生产的健康安全、增产增收方面能取得辉煌的成绩，也能兼顾到农业生产和生态环境的相容，同时为农业、生态的可持续发展做出杰出的贡献，在农业与环境的协调发展中充分发挥物理科学知识的作用，充分展示交叉学科的魅力。

参考文献

［1］吴文胜，程立佳.发挥高等农业院校优势，努力为科教兴农服务［J］.高等农业教育，1999(4):29—31.

［2］胡跃高主编.农业总论［M］.北京:中国农业大学出版社，2000(9).

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因此，要真正让生物学科在中学课程体系中占有一席重要地位，让社会、学生真正重视中学生物学教学， 我们必须切实重视中学生物学科教育价值的实现，这样无论考与不考、怎么考，中学生物教学一定会有稳步可 持续的发展。

一、生物学科的教育价值

课程理论告诉我们，课程牵涉到各种价值取向。目前社会上各种不同的价值取向已经开始对学校课程产生 了较大的影响，教育者若要在价值日渐多元的社会形势下担负起课程价值整合和实现的使命，必须成为理性的 行动者。生物学科教育价值可从学科教育价值关系中的主体（社会需要、个体需要）和客体（生物学科教育价 值属性）来分析。

就生物学科来说，社会需要体现在中学生物学科设置和生物学科教学总体要求上。目前的生物学科教学大 纲中，生物学科教育的社会需要尚未充分体现，主要原因是其能力目标、技能目标、德育目标等太过原则、笼 统，而知识目标过分强调系统、严密。从中学生物教学具体情况而言，生物学科的教育目标应放在人与自然的 开放系统中，从生物科学自身发展、生物科学对社会发展的巨大贡献，以及社会与自然和谐发展等角度，提出 体现当代社会需要的生物学科教育的知识、能力、技能、德育等目标。而生物学科教育的个体需要来自于个体 生存与发展的内在需求。这种内在需求对生物学科教材和教学方法，提出了挑战。只有当中学生物学科的教育 诱发了学生对自然的好奇心，激发了探究的兴趣和欲望，习得了分析解决有关问题的能力，这种内在需求才是 持久的，才能激发出无尽的学习力量。

生物学科教育本身亦具备其特有的价值属性。除了生物学基础知识和基本技能的学习、培养外，它在唯物 观点、辩证统一观点培养，用动态、变化、发展的观点观察研究自然的思想方法的培养，创造性思维培养等方 面，有独到的价值属性。此外，由于生物科学与人及自然界的紧密联系，生物学科教育在STS教育，以及科学教 育， 尤其是科学价值观培养方面，有其独特的价值属性。

二、生物学科教育价值的实现

作为中学教育第一线的教师，我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求，但我们可 以通过生物学科教育价值的整合，在基础知识、基本能力教育培养的基础上，通过生物学科教育的改革实践， 在充分实现生物学科教育价值上有所作为。

（一）小课堂、大自然、大社会

让生物课的课堂成为“小课堂、大自然、大社会”是生物学科实现其教育价值的基础。一本生物教材的信 息量是有限的，且很多信息是滞后的，其知识相对也是基础的。教材不经教师精心处理，教法、教学模式不经 教师精心设计，不把教与学的知识、内容融入自然、融入社会，不把运动的、变化的、活生生的生命及生命现 象，尽可能多地直接或间接地呈现给学生，让学生“触摸”，生物课将不是真正意义的生物课，其本身亦将缺 乏生命力。

因此，在生物课堂教学过程中，我们要重视以下几个问题：

1.精心设计好教学媒体的应用，尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型，充分运用现代教育媒体，尤其 是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。现代教育媒体辅助生物教学，除了能提高课堂教学效率，提供一定的交 互性外，更明显的是它可以让学生获得书面教材无法出现的声像信息。它可恰当地呈现大到生态系统，小到生 物分子结构的图像，也可以把复杂的或微观的生理活动、生命现象简洁地、直观地表现出来。总之，教育媒体 ，特别是现代教育媒体可以让课堂更活起来，更有生命力，更富想象力。

2.让书面教材无法承载的或是变化、发展了的有关生物科学知识，以及与生命科学有关的自然、社会知识 、材料经过精心筛选后再进入课堂。如细胞学说的创立史、哈维和血液循环理论、 克里克和沃森与DNA双螺旋 结构、达尔文和进化论、卡尔文和光合作用、关注海洋、克隆羊、DNA重组技术、保护臭氧层、无磷洗衣粉推广 、控制“白色污染”、 赤潮成因及防治等等。

3.以各种生物兴趣活动、社会实践等形式，让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验，从爱护一 草一木，饲养小动物到参与生物科技活动，使其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。

（二）培养生物学科基本观点

生物科学中，有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用，而且 能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动，让学生在学习过程 中，逐步明确、认同、确立这些基本观点。

1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础：生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质 在极其漫长的时间内，经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性——C、H、O、N、S、P等元素 组成了核酸、蛋白质等化合物，这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞。生命现象的物质性 ——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的 解释。

2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的：生物界和非生物界的 统一性——生物有明显区别于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素组成，且与非生物界 进行着物质和能量的交换。细胞和生物体自身结构的统一性——这些自身结构各有其结构和功能的特点，但同 时又相互联系组成一个统一的整体。生物体结构和功能的统一性——这是生命科学最基本的观点之一。如叶绿 体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一，脊椎动物前肢的结构与其各自特有的功能相统一，鱼的 形态结构适于水中生活，家鸽的形态结构适翔生活，等等。生命活动的辩证统一——同化作用和异化作用 ，光合作用与呼吸作用，遗传与变异，生长与衰老等，正是在这一系列的矛盾、对立中，生命及生命活动才有 了其完美的、和谐的统一。生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行 着生存斗争，而生存着的生物均在一定程度上适应了环境，正是这种既斗争又统一的各种复杂关系，构成了生 态系统，建立了动态平衡。

3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。 生物的组成物质是动态变化的——生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动 态、变化的——他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物 和环境的关系等也是动态、变化、发展的。

（三）培养创造性思维

创造性思维是创造力的核心，它是指改组已有知识、经验，从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维 。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一，逻辑性 与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点，我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方 法。

1.充分重视教师主导、学生主体的思想，努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的，符合“主 导主体”思想，存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民 主、和谐、开放的课堂气氛，极大地调动学生学习的积极性、主动性，大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教 学民主化思想，生物学科教学可以结合教学内容，灵活运用其两大主要形式，即直接式和间接式教学，开展课 堂教学改革实践：教师的直接指导可以在前，起开路带头作用，可以在教学过程中，起辅助学习作用，也可以 在后，发挥点拨、解惑答疑作用；教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导 ；教师可以讲，可以不讲，可以多讲，也可以少讲。这样，让学生有足够的时间、空间去主动思考、质疑：这 个生物学概念是否准确、完整，有无例外？这个生物学实验的设计是否科学、有什么干扰因素？该观察结果、 生命活动或生理现象如何从本质上作出规律性的解释？等等。

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生物技术是应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。当今，越来越多的国家把教育的目标放在改善和提高学生的科学素质上，以期适应社会的进步和科学的发展。要提高学生的科学素质，生物学教育意义重大。随着生物学的发展，生物被越来越多的学生所认识。近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。

二、生物教学与发展现状

在1991年公布的《普通高等学校本科专业目录》中，与生物有关的科目有生物化学、微生物学、遗传学；到1998年，调整生物学科，设置生物科学、生物技术专业；再到2012年的重新调整为生物科学、生物技术、生物信息学、生态学、生物工程。1998年之前，全国生物类专业本科招生规模较为稳定。自2001年之后，生物学科的发展带动了生物类专业的招生人数，由于扩招带来了一系列问题，2005年招生趋于平稳。生物技术专业近年来就业率持续走低，目前面临的主要问题有：

1.师资队伍不足、教学资源欠缺、教学质量下滑。在2002年全国性大学扩招后，生物专业也不例外，招生规模讯速扩大，随之出现一系列问题。教学经验丰富，学术水平较高的教师队伍短缺，高校对教师的评价体系重科研、轻教学也使得师资队伍不稳定；教学资源欠缺，特别是直接用于本科教学的实验设备与资金严重不足，影响了教学质量。这些都对高校的教学质量产生了不良影响。在这种情况下，保证教学质量已经成为目前高校生物学教学面临的一个重大问题。

2.高校对于生物专业的专业定位不明确。目前，许多高校都设置了生物专业，但对其专业定位和培养目标却不明确。创新型人才、研究型人才和应用型人才的培养有何区别、如何定位专业发、培养目标和在新形势下如何适应，都是高校生物教学不可回避的问题。

3.本科生与研究生培养衔接问题。生物专业本科教学与研究生的培养之间的衔接有很大问题，不利于学生的继续深造，使得学生的就业压力增大，而且不利于生物专业高级人才的培养。

4.教学内容急需更新。目前，生命科学的发展日新月异，知识急速膨胀，新技术、新理念不断涌现，而目前的培养方案中专业课程的学分和学时都是十分有限的，并呈压缩的趋势；另外，在这种情况下，哪些内容是专业教学的核心内容？随着科学的进展，学科的知识体系在不断变化，在这种情况下教学内容应如何更新，已经成为高校生物学教育教学工作中的亟待研究和解决的课题。

三、改革措施

1.观念的改变。教改成功的关键是改变教师的观念。教改首先是改变人的观念和认识，然后才能实现真正意义上的教学改革。对于参与高校教学改革的人来说，接受有关的教学理论，了解新的教学观念是十分必要的。生物学的研究方法和思维方法，是构成这门科学的重要组成部分，是生物学最精彩的内容之一。如果我们在教学中只告诉学生生物学的结论（科学中静态的部分），而不让学生了解科学研究的思路和接受科学方法训练（科学中动态的部分），学生就很难真正地认识科学的本质和它的全貌。我们也很难实现培养具有良好科学素质、具有创新能力的高水平人才的目标。

2.应用教学辅助设备，激发学生兴趣。兴趣是最好的老师，也是学习的动力。教学方法的灵活多样，不断整体优化教学方法，用符合教育规律的科学方法及教学手段，秉承“授之以鱼，不如授之以渔”的教学理念，完善教与学的有机统一，达到最佳的学习效果。在教学活动中，以多媒体技术作为现代教学手段，可以将文字、图形、声音、动画等多种资源整合优化。由于其丰富多彩的画面的切换使学生置身于教学中，激发了学生的好奇心，使教学表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力。通过这些形象生动的图画和视频内容，学生对这门课程产生了浓厚的兴趣，不但容易掌握和巩固新内容，也激发了学生的求知欲望，让学生感受到生物技术与日常生活、实际应用是息息相关的一门学科。

3.教与学结合，激发学生主动性。生物技术概论内容涵盖面广泛，但教学时数有限；在有限的教学学时内，将所有内容都进行精讲是不现实的。因此，根据教学大纲要求，教师可安排一些内容让学生课后自学。同时，辅以某种形式进行，多可以分成小组形式进行讨论，或者以正反两方的形式组织辩论，或者以小组形式选派代表阐述自己的观点等，通过这种教学方式，学生的独立思考、创新能力得到培养，并且充分发挥了其团队协作能力，为今后的学习和工作奠定了基础。

4.多样化的考核方式。现如今，许多高校生物专业只凭借期末考试进行考核，忽略了生物专业的实验性与操作性。为此，各高校应该实施综合考核方案，将平时成绩和期末成绩相结合。将课堂讨论、辩论、回答问题等都作为平时成绩，同时根据平时章节安排、布置了一些相关的论文开阔学生视野。这种考核方式的变革，在增加学习兴趣的前提下，加强学生自主学习、创新等能力的培养。

5.确定人才培养目标。目前，虽然许多高校提出了“厚基础，宽口径”的本科生的培养目标，但实际上对生物技术专业本科生的培养目标还是不明确的，这就要求教育者要用更宽广的眼界，切实把握好生物技术专业人才的培养目标，落实人才培养的可持续发展理念。在处理人才培养与社会需求的关系上，注重培养“有知识、有技术、懂业务、会管理、会开发，并有市场意识与竞争意识”的“复合型”人才；在理论与实践关系上，加强学生专业课试验设计与操作能力、结果分析与整理能力、文献查询与消化能力、生物产品的研发能力，努力将实验内容、学位论文和生产实习等教学环节有机地结合起来。

参考文献：

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自20世纪以来，生命科学进入了迅速发展的快车道，随着生命科学的发展及其对人类社会影响的扩大，人们对生物学教育提出了新的要求，同时教育理论的发展也为生物课程带来了契机，生物新课程标准应运而生。该教材区别于以往的教材，首次出现了“与生物学有关的职业”栏目，该栏目从职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、须具备的素质、职业乐趣等方面多角度地渗透职业教育，引导学生对生命科学产生浓厚的兴趣，潜移默化地培养学生的职业意识与职业素质，为学生将来走上社会奠定基础。

一、职业教育的概念

“职业教育”是职业教育学科体系中的中心概念，出现在20世纪70年代的美国。职业教育是从人全面发展的角度入手，培养学生劳动观、职业观的教育。具体来说，是指将传授知识与学生将来的工作和生存方式相结合，帮助学生正确认识自我、认识职业发展与需求，使学生具有劳动观、职业观及相应的职业知识和技能的同时，培养学生了解自己，积极主动地选择人生道路的能力和态度。它主张通过社会、学校的共同努力，帮助学生建立切合实际的自我观念，并借助职业生涯选择、职业生涯规划以及职业生涯目标的追寻实现与个人才能相适应的职业生涯教育目标。

二、教材中的职业教育

人教版《普通高中课程标准实验教科书》（生物）中的职业教育内容是以专栏“与生物学有关的职业”的形式呈现的，分布在三本必修模块中，从职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、须具备的素质、职业乐趣等方面共介绍了八种职业（见表1）。通过学生的阅读和教师的拓展介绍，学生可以了解相关专业的职业特点和就业应该具备的知识技能，激发学习兴趣，从而合理管理自己的学习。

三、高中生物教学中开展职业教育的意义

1.促进学生身心的发展

高中阶段是每个人成长的关键时期。心理学家对青少年时期的研究表明，一个人对于职业的喜好和价值观正是在中学阶段尤其是在高中阶段脱离了少年早期盲目的、随意的幻想，变得现实和具体，真正地开始考虑职业的选择。因此，在高中生物教学过程中进行职业教育是依据学生身心发展的特点，引导学生进行职业理想、职业价值观等方面的思考，从而使学生加深对职业的理解，树立符合实际的职业理想，形成正确的职业价值观，科学地进行职业规划，促进学生身心健康发展。

2.促进学科教学的发展

高中生物课程是普通高中科学领域的一个科目。课程基本理念是：提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。高中生物教学中的职业教育渗透于生物学知识之中，由生物学知识的学习引出，并将生物学知识运用于生活和生产中。在教学过程中渗透职业教育符合注重与现实生活的联系这一课程基本理念。将职业教育融入学科教学，有利于学生学以致用，运用所学理论知识指导实践，提高解决实际问题的能力。

3.促进三维目标的实现

在高中生物学教学中渗透职业教育，也是切实落实新课标提出的三维目标（即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）的需要。在职业教育中联系实际生活，增强了学生的学习兴趣和学习愿望，这是落实知识与技能目标的需要；在职业教育中加强了实验和实践活动，提高了学生的生物科学素养和终身学习的愿望，这是落实过程与方法目标的需要；在职业教育中加强了学生对相关生物学职业的认识，有助于学生形成正确的职业价值观，这是落实情感态度与价值观目标的需要。

我国《普通高中课程方案（实验）》高中阶段的培养目标强调要使学生初步形成正确的世界观、人生观和价值观，并要具有独立生活的能力、职业意识、创业精神和人生规划能力。人教版《普通高中课程标准实验教科书》（生物）将职业观、职业素质和乐趣等与职业相关的知识，有计划地渗入生物教学中，不仅注重生物学科知识与社会生活相联系，还有利于培养学生树立正确的职业理想和职业价值观，使学生尽早建立自己的目标并开始规划自我未来，为今后的职业发展奠定良好的基础。

参考文献：

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作为基础教育的一部分，新大纲在内容选择上十分重视知识内容的实用性。如必修部分的“细胞的癌变”、“植物激素的调节及其应用”、“人类遗传病与优生”、“环境与人体健康”、“无公害绿色食品”等；选修部分的“人体生命活动的调节和免疫”、“生物固氮在农业生产上的应用”、“细胞质遗传及其在育种中的应用”、“地球、生物圈与人”等。这些内容与生产、日常生活和自然实际密切相关。通过这些知识的学习有利于使学生认识生物学知识在生活、生产、科学技术发展等方面的应用，获得有利于增强体质、加强自我保健的知识。

更加重视对学生科学素质的培养。培养学生的科学素质包括：科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、解决问题的能力等。新大纲在教学目的中明确指出：“要使学生掌握生物科学的一些基本方法，具有较强的观察、实验、思维、自学等能力，提高科学素质。”明确了观察、实验、思维、自学方面的能力，提出有“较强”的能力要求。比原大纲只提出“自学”、“观察”、“分析和解释”的“初步能力”有更进一步的提高。在教学目标中进一步将科学素质培养目的具体化：在能力要求中提出了要求“比较熟练地掌握显微镜的使用”；要求“能够运用语言、文字、图、表正确描述所观察到的生物体和生命现象”；要求“初步形成分析、综合、比较、判断和推理的能力”；要求“初步掌握基本的生物科学研究方法，并逐步确立适合自己的一套学习方法，养成良好的自学习惯”；要求有“初步的研究能力和创造能力”。

在知识教育目标中增加了“使学生了解现代生物科学研究主要的新成就和发展趋势”的要求。

在思想教育目标中增加了“养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的精神和合作精神”的要求。

对学生科学素质培养的加强，还突出表现在增加了较多的实验、实习的数量和类型。原大纲高中必修部分只有5个实验、实习，新大纲增加到了24个。原大纲中的实验大多是观察实验，新大纲增加了“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”，“酶的高效性和专一性”，“DNA的粗提取与鉴定”，“几种果蔬VC含量的测定”等定性和定量实验。此外，还安排了“性状分离比例几率的模拟”，“模拟通过分子杂交鉴定人与猿间的亲缘关系”等模拟实验，特别是增加了“植物的向性和感应性现象的实验设计和观察”，“设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性”，“根据当地农业生产情况，设计一个农业生态系统”等让学生自己设计实验的项目。

实验数量的增加，使学生具有更多的动手操作、进行实验的机会，实验类型的丰富可使学生接触到更多的生命科学实验、研究方法，因而有利于培养其科学素质。

大纲还在“教学中应注意的几个问题”中对思想品德教育的方法和手段提出了要求。要求“努力挖掘教材中的德育要素，做到教书育人。在教学中要做到潜移默化，寓德于教。”“要坚持教学的科学性和思想性相统一，增强思想品德教育的针对性和实效性。”提出了帮助学生树立科学的世界观，对学生进行生态学观点和环境保护意识的教育及生物进化观的教育，增强学生的民族自豪感，教育学生热爱祖国、热爱家乡，帮助学生树立科学的价值观，培养学生良好的道德情操、行为习惯和心理素质等的方法和途径。

大纲首次对“考试、考查、教学评估”以及“教学设备”提出了明确要求。规定必修课的考试，第一学期由学校进行；第二学期属会考性质的水平考试，要求学生能达到教学大纲的基本要求，考试由各省（自治区、直辖市）教育行政部门统一安排。选修课的考试由各校安排，一般每学期一次。大纲对生物实验考查也提出了要求。大纲还对教学评估提出了要求，提出了教学评估的目的，明确了课堂教学评估及实验教学评估的主要项目。课堂教学评估包括：目的要求；教学内容；教学结构；方法、手段；教学效果。实验教学评估项目包括：目的要求；教材用具；实验操作；实验效果；实验开设率等。大纲在“教学设备”中提出，要“配备各项有关实验设备，使之达到国家教委制订的高中生物教学大纲和教学仪器配备目录规定的要求”，要保证按质按量完成高中生物课堂教学、观察、实验、探究、实习、演示等教学活动。

此外，大纲还对生物教师、实验员及学校在充分利用现有教学设备，合理和科学地管理、使用现有设备上提出了要求。

贯彻新大纲精神应注意的几个问题

新大纲的颁布，为开创我国高中生物教学新局面创造了良好的条件，但是要贯彻新大纲的精神，实施大纲的教学要求，还必须解决好以下几个问题：

1、要认真学习新大纲，深刻领会新大纲的精神

如前所述，新大纲与原大纲无论在教学目的要求、教学目标、知识内容选择及教学要求、思想品德及能力培养等方面均有较大的区别。只有深刻领会这些精神，才能使大纲的精神得到充分的体现，落到实处。

2、要加强学习，更新知识，适应新的教学要求

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一、初中生物教学应做好第一衔接

课程学习的断层,需要生物教师在教学中加以处理和衔接。很多初中教师认为衔接工作只是高中教师的事,与初中教学无关,笔者认为不然。初中与高中的生物教学内容存在内在的联系,学生学习生物学的兴趣也是从初中开始培养的。生物教师恰恰应在学生的初中阶段做好课程教学的第一衔接。如果初中生物课堂教学能主动与高中生物课堂教学进行衔接,那么,无论是对于培养学生学习生物学的兴趣,还是对于实现初高中教学的有效衔接,都是至关重要的。

面对学生间断两年的生物课程学习,初中教师如何做好课程衔接的第一步工作?经过很长一段时间的反思和实践,笔者认为,只有坚持以构建生物核心概念为目标,以反映生物科学主题为主线来开展教学活动,才能让学生深入理解核心概念,并将生物科学的概念和思想方法灵活地运用到实践中,在高层次上实现课程学习的连续与过渡。

二、构建生物核心概念,有效实现课程衔接与过渡

生物学核心概念是生物学最核心的概念性知识,包含了概念、原理、规律等,是生物学的学科骨架。这样的概念能反映生物学科的本质,统摄学科的一般概念,可以揭示一般概念之间的联系。围绕核心概念的各种学习活动和训练,不仅能帮助学生领悟生物科学的思想主线,还有利于帮助他们理解一般概念之间的联系,整合自己的学科知识体系。在初高中两个学段的教学中,如果教师们都能够坚持以建构核心概念为目标,那么,学生的生物基础知识、基本技能会不断得到强化,生物核心概念也会潜移默化地形成。而核心概念一旦建构成型学生则很难遗忘,这对解决初高中生物教学衔接的难题具有重要意义。

1.研究新课程标准,在初高中全学段范围内分析核心概念

课程标准是确定核心概念的纲领性文件,是支撑生物科学主题不可或缺的教学元素,也是确定核心概念、教学目标、教学衔接点的依据。为此,初中生物教师必须先通读初高中课程标准,全面把握初高中教材的知识体系和核心概念,全盘梳理初高中教材内容衔接点,并根据学情需要确定具体适当的教学目标;并且围绕核心概念作适度拓展,使学生的生物学习能够以核心概念为联结点形成有机的整体。初中教师还应参加高中课程研究培训,及时了解高中学段课程改革的进展。如有条件,还可以向学校申请初高中大循环的教学工作,加强对衔接问题更深刻的认识。

以“生态系统的结构”这一节(北京版初中生物第四册第十六章第一节和人教版生物七年级上册第一单元第二章第四节)的教学设计来说,教师应把“生态系统”这个核心概念放在初中和高中两个学段教学内容中去分析。

在初中教学内容中,有关“生态系统”的内容有生态系统的结构、生态系统的功能、生态系统的稳定性。这一节学习的是生态系统的组成、食物链和食物网、生态系统具有一定的自动调节能力等内容。可以看出,“生态系统”这个核心概念的理解对学生掌握生态系统的成分及各成分的关系、生态系统的营养结构、食物链与食物网等重点内容起着关键性作用。

在高中生物必修部分的三个模块(包括“分子与细胞”“遗传与进化”“稳态与环境”)中,有关“生态系统”的教学内容与“稳态与环境”模块密切相关。高中课程必修部分选择的都是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最为密切的领域。利用各种教学方式构建“生态系统”这个核心概念,能够让学生很容易理解生态系统的结构,对生态系统中各组成部分之间的相互关系产生深刻的印象,也对分析和解决生活中的实际问题产生很大帮助。从近处说,这为接下来的两课时深化“生态系统”这个核心概念起到了“修桥铺路”的作用;从远处看,这为高中学段继续学习“稳态与环境”打下坚实的基础。

鉴于以上分析,笔者的教学设计始终以稳态与环境科学主题为指引,以理解、掌握和应用“生态系统”这个核心概念为目标,开展各种形式的课堂教学活动。

2.根据学情确定和调整教学目标

要顺利地达到构建核心概念的目的,教师还需要根据学情确定和调整具体的教学目标。笔者利用四个平行班的教学,根据课堂反馈反复分析,反复调整和改进教学设计,使教学目标能够符合学生的实际。

从笔者所教学生的基础看,学生在学前已具备了诸如环境因素、环境对生物的影响、生物对环境的适应和影响等知识储备,能够对简单的文字资料、图片资料作出一般的观察、分析和信息处理。因为这节内容与实际生活紧密相关,所以学生的学习兴趣很浓,积极性很高,但学生在对生物学专有名词的理解上存在一些困难,如不易接受营养级、初次级消费者、生产者的社会学概念与生物学概念的区别等。特别是让学生深入理解“生态系统是一个有机的统一整体”和“结构与功能相统一”等学科观点,有较大的难度。对此,笔者选择在提高学生学习兴趣和启发学生探索上下功夫,制订和完成较高的教学目标。

(1)知识目标:知道生态系统的组成成分及生态系统的营养结构;举例说明生产者、消费者和分解者是生态系统的三大功能类群;图解生态系统各种组分之间相互关系;举例说明生态系统中生产者和消费者之间的营养关系,理解食物链和食物网是生态系统内物质流动和能量传递的渠道。

(2)能力目标:通过学生制作生态瓶的过程,进一步培养学生观察、记录、分析、推理和交流的能力;通过分析生态系统中各种组分之间的相互关系增进学生信息处理的能力以及比较分析和归纳的能力。

(3)情感目标:认同生物与环境是一个统一的整体,从而树立“人与自然”和谐统一的观点;强化学生保护生态环境的意识。

3.根据教学目标设计教学流程和方法

在教学中,笔者先通过引导学生分析客观事实归纳出一般的认知性概念,如非生物环境和生物环境、食物链和食物网、物质循环和能量流动等,再构建核心概念――“生态系统”,为将来建构“稳态与环境”模块中的核心概念――“稳态”打下坚实的基础,也为认识生命系统的环境、调节与“稳态”找到一个宏观的视角。(见图)

笔者借助多媒体课件,运用“引导―探究”式的方法,采取讲授与讨论相结合、比较与归纳相结合等多种教学方法,使抽象的理论变得形象、生动。组织学生在兴趣中逐步深入教材的内容,达到主动学习的目的。

4.根据教学流程细化教学过程

“生态系统的结构”教学过程设计

(1)导入

播放音乐视频集锦,内容是北京市昌平区几处学生熟悉的生态园:北京绿色农业生态园,盛世源生态园,百辰生态园,浩华绿色生态园,英达生态园,红栌生态园。可提问:这些场所为什么叫生态园?你根据什么认为生态园就是生态系统?

(2)生态系统的成分

向学生展示生态瓶,这是同学们初中甚至小学就接触到的小型生态系统――生态瓶,引导学生分小组讨论:①生态瓶内有哪些成分?②生态瓶内各成分的关系怎样?学生交流,教师适当评价。

以上同学们探究了小型生态系统――生态瓶的成分及各成分之间的关系,现在再来看看生态园在成分上与生态瓶有什么异同点?学生识图探究,教师引导学生在自己的练习本上总结生态园与生态瓶在组成相同点。小结生态系统的组成。

讨论:生态系统各成分间的作用和关系如何?指导学生观看视频:生物与非生物环境的关系,生物与生物环境的关系。引导学生分析各个生物因素的功能与地位:生产者、消费者和分解者。

(3)食物链与食物网

在生态系统中,生产者与消费者之间由于食物关系而形成的联系叫做食物链。以草原生态系统为例组织学生分析讨论生物之间的营养供应关系,请学生在练习本上写出几组食物链,利用实物投影进行讲评。向学生阐述食物链中的初级消费者、次级消费者、三级消费者以及营养级的判断。判断谚语“螳螂捕蝉黄雀在后”是不是一条完整的食物链。激发学生兴趣,调节课堂气氛。

实际上,在一个生态系统中,食物链并不是单独孤立的,而是许多条食物链彼此相互交错连结成复杂的营养关系,形成食物网。

游戏:食物网中的生物角色关系。

引导学生讨论:食物网上某一生物的增加或减少对整个生态系统有何影响。

请学生分析:在生态系统中,某一生物的增加或减少会对整个生态系统有什么影响(包括分析种群变化)。

(4)生态系统的结构

讨论:你对“生态系统中非生物环境与生物环境是相互作用的”如何理解?你对“生态系统中的各种成分是统一的整体”怎样理解?

课堂反馈:请学生用5分钟时间在练习本上总结生态系统的结构。

(5)阅读思考

资料:内蒙古沙漠禁牧10年又见风吹草低。10年前,内蒙古正蓝旗的4万亩草原,因为过度放牧,变成沙漠。10年间,中科院的科学家们开始治沙试验,“无为而治”,禁止放牧,让沙地自行修复。10年后,草原上重现草色,到夏季,牧草的平均高度预期会超过1米,最高的能达到1.8米。

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生命性是中学生物学科区别于其他学科最根本的特点，它是由生物科学研究对象的独特性决定的。自然界中生物与非生物的根本区别就在于生物能够进行新陈代谢，在此基础上表现出生长发育、生殖、遗传变异、生命活动的调节等生命现象。对于中学生物科学教育目标的研究和确定、课程教材的建设、教学的实施、教学的评价，都不能游离于生命科学的特征以外。所以应从生命性的视角审视生物学课程，通过教学实践提升学生对生命世界的理解，建构学生生命的价值和意义。

2.高三复习过程的有效性

在课堂中，学生作为一个个活生生的生命体，总带着自己的知识、经验、思考、需求、兴趣等参与课堂，并成为课堂活动不可分割的一部分，所以在课堂教学设计中要以学生为主体。高三生物复习时间就相当紧迫，任务又重。如何突出重点，上出新意，充分调动学生的积极性，高效率地完成复习工作，在有限的时间里让学生既巩固基础知识，又能提升解题能力呢？根据教学实践，我认为在教学设计中应注意以下五方面：（1）内容的组织要有一定的高度。可以从生物的本质特征理解生命性的统一以及生物所进行的生命活动。（2）知识的建构要有新的方法。要善于借助信息处理的方法帮助学生建构知识体系，如图表、图解、曲线图、思维导图及概念图等，提高复习的吸引力。（3）提问的方式要能激发起学生的求知欲，对于概念的辨析最好不要让学生简单地重复概念，可以设计判断或选择，直击学生错误的要点，让学生有一种豁然开朗的感觉。（4）立足课本，选好例题。典型例题的选择、解剖要有新的高度，要能紧扣知识点，并在分析时要求学生说出考查的知识点，这是一种积极的思维训练，类似于经常做“记忆体操”，充分体现学生的主体性，体现精讲精练的教学要求。（5）复习课中一定离不开当堂训练（即变式训练），一定要让学生有新的收获，获得成功的体验。

二、教学设计

1.生命的多样性和统一性

生命这么复杂、这么美丽，而生命与生命的连接点竟这么简洁，这个连接点就是DNA和基因。生命代代相传，就是通过基因把遗传信息传递给下一代的。正是基因表达原理的严谨美、简约美，保证了遗传信息传递的准确无误，从而造就了基因表达过程的有序美、和谐美，乃至创造出生命的绚丽与多姿。

【问题1】DNA通过控制什么来控制生物的多样性？

【问题2】DNA控制不同蛋白质的合成过程是相同的还是不同呢？你能通过实例来说明吗？引出DNA控制蛋白质都要通过转录和翻译过程，并让学生能够结合转基因技术（如乳腺生物反应器及利用大肠杆菌生产人的胰岛素、干扰素等）来感受生命的多样性和统一性。

2.突破教学重点、难点和易错点

（1）列表比较DNA复制、转录和翻译。借助于图表的形式处理信息，帮助学生建构知识体系。

对于“特点”提示学生从生命活动的高效性去归纳：DNA是边转录边复制，转录是边解旋边转录，翻译是一个mRNA上结合多个核糖体（每一个核糖体合成一条肽链），同时合成多条肽链，所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质，从而可以促使生命活动的高效进行。

（2）化解教学中关于“密码子”的难点和易错点

【例1】（多选题）下列关于密码子的叙述不正确的是 （ ACD ）

A.密码子位于DNA上 B.1个密码子由mRNA上3个连续的碱基组成

C.每个密码子都有与之对应的氨基酸 D.密码子与相应的氨基酸发生碱基配对

通过此题学生可以理解密码子存在于mRNA上的三个相邻的碱基决定一个密码子，并引出对起始码、终止码，反密码子等问题的研究和探讨，学生通过回归课本，相互讨论来解决问题。

【变式训练】（多选题）下列有关RNA的叙述中正确的是（ ABD ）

A.有些生物体中的RNA具有催化作用 B.转运RNA的碱基组成不仅仅有三个

C.信使RNA上有多少个密码子就多少个转运RNA与之对应

D.在翻译过程中既需要mRNA，还需要tRNA和rRNA

通过此题，既能帮助学生联系必修1的酶的本质除了蛋白质外还有RNA，还能学生复习tRNA的三叶草结构，以及RNA的三种类型。

【例2】（2008年 江苏高考）下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）

A.图中表示4条多肽链正在合成

B.转录尚未结束，翻译即已开始

C.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译

D.一个基因在短时间内可表达出多条多肽链

通过此题指导学生①如何从图中有效地获取信息②注意与课本P67图的区别③回应开始提高的特点―― 一个mRNA上结合多个核糖体（每一个核糖体合成一条肽链），同时合成多条肽链，所以少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。④对于原核生物，转录尚未结束，翻译即已经开始，体现了生命活动的高效性。

【探究】在基因工程中常用细菌等作为工程菌，请就基因表达的特点说明理由？（组织学生展开讨论）（细菌是原核生物无细胞核，转录尚未结束，翻译就已经开始，从而使代谢活动有序而高效，由于其代谢速度快，产生的转基因产物多，所以常作为基因工程的受体细胞）

请同学们联系基因工程中作为受体细胞还有什么特点？（对于转录和翻译过程中的碱基数目，及氨基酸数目等之间关系的计算可在评讲练习时讲解）

3.中心法则

中心法则是遗传信息传递一般规律的表示方法，了解了中心法则就大致理解了遗传信息的传递规律，所以我要求学生上黑板写出人体内的中心法则，两位同学上黑板写出了两种，我请学生评价。其实好多学生都写了第二种，当我要求他们评价时学生重新审题，找到了关键词“人体内”，通过学生的解释，大家恍然大悟！

【变式判断】病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞提供的逆转录酶作用下合成DNA。（×）

此判断主要目的是让学生回归课本P69对资料分析的再认识，从而让学生理解RNA复制酶和逆转录酶都是病毒自带的。

4.基因对性状的途径

通过此知识的复习，既是对前面所讲内容的高度概括，又是进一步把微观和宏观的生物性状联系起来，使知识升华、理解升华。结合课本实例让学生总结基因对性状控制的两种方式。

【例5】（多选题）下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，从图中可得出（ABD）

A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的

B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢

C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达

D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变

此题检测学生对间接控制的理解，并让学生开阔视野，某项生命活动的进行往往需要多次基因的表达。

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一、新课标图文并茂的教材编排为生活化教学奠定了基础

课程标准明确指出：“生物课程应植根于现实、面向未来。”翻开生物新教材，我们惊喜地发现，新教材在内容上和旧版教材有了天壤之别。每个必修模块的开篇处，都有专门的科学家访谈录，以采访当今卓越的科学研究者的形式，向我们展示生物科学的发展现况及前景。如《分子与细胞》中的《探索生物大分子的奥秘──与邹承鲁院士的一席谈话》。每一章节内容的开篇处，又配以精美的画面、名人名言或对生命活动的精彩描述来诱导我们沉迷于生命科学的魅力。例如，《走进细胞》这一章引用了美国细胞生物学家威尔逊的话：“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。”《细胞的能量供应和利用》中，在蚱蜢绿叶的画面上，编者采用了一段生动活泼的文字描述：“新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。它们为生存而获取能量，能量在细胞里流转激荡！”所有这些崭新的内容，大大开阔了学生的视野，让他们钦佩于科学家睿智的思想，沉迷于多彩的知识内容，从而迫不及待地想要去揭开生物科学神秘而又美丽的面纱。学生思想上主动要求学习，无疑对教师的教学工作起到了很大的减负作用。

生物新教材中为我们介绍了一系列与生物学有关的职业，如医院里的检验师、生物技术产业的研发人员、化石标本的制作者、神经外科医生、景观设计师等。这方面的内容在旧版的生物教材里是完全没有的，这是一个伟大的创新，把学生最关心的问题呈现出来。在教学中，教师可以指导学生通过互联网或课外书籍查阅相关内容，或者让学校组织感兴趣的同学去参观从业人员的工作环境，让学生了解相关职业的特点，对指导他们将来从事自己感兴趣的、适合自己的工作有很大帮助，这无疑让我们的教育更加现实化、更加贴近生活。

二、课堂教学生活化是实现生活化教学的重要举措

新教材内容的编排已经体现出本次课程改革在内容上强调联系生活、社会、学生实际。新课程实施过程中也进一步强调关注学生的经验，强调教学要反映社会科技的进步，满足学生多元化的发展需求。因此在教学过程中，教师应充分关注学生的生活经验，加强书本知识与生活的联系。不难发现，在生活中蕴藏着巨大的甚至可以说是无穷无尽的教学资源，如果教师能将生活中的教学资源与书本知识两相融通，让学生感受到书本知识学习的重要意义和价值，就能激发学生的学习兴趣和动机，从而主动地、深入地进行探究性学习。

1.课堂教学生活化，可以激发学生的学习兴趣

爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师。”在教学中联系生活创设问题情境，能很好地激发学生的兴趣。高中生物教材中有许多基本概念和基本原理需要学生理解记忆并学会应用。如果仅凭教师课堂上一味地灌输，必然会让学生感觉乏味甚至失去兴趣。因此，在生物教学中，设计恰当的教学情境，对于课堂教学起着很重要的影响作用。

例如在学习《植物生命活动调节》时，通过创设这样的问题情境导入新课：大家平时看到放在阳台上的植物的枝条生长会出现怎样的现象呢？（向光性）大风过后，水稻植株倒伏，过一段时间又出现怎样的现象，这又是为什么呢？（根向地性，茎背地性）要回答以上问题，就得学习植物生命活动的调节。

又如《细胞呼吸》一节的内容理论性强，要把整个过程彻底理解，不少学生会存在一定困难。在教学中，就一些日常生活例子，创设情境，让学生思考：酸奶是怎样制成的？为什么新鲜水果、蔬菜放在冰箱中能保存时间长些？腐烂的橘子为什么会散发酒味？米酒和葡萄酒酿造的原理是什么？通过这些与生活息息相关的现象，不仅引起同学们的思考，更激发了学生探究与细胞呼吸有关知识的内在动力，在教师的引导下，积极主动地对细胞呼吸的原理、过程、外界影响因素、实际应用等一系列相关知识进行深入探讨。

2.课堂教学生活化，可以营造宽松的学习氛围

课堂教学，绝不是教师一味地讲、写，学生埋头听、记，而应注重师生之间的相互学习与交流。教与学，是师生双方的事，这种高级思维活动的交流，没有一种相互融洽、相互尊重的情感氛围，就很难有默契的配合。课堂教学生活化，可打破课堂沉闷的局面，营造出一种宽松的学习氛围，有利于师生之间的交流，有利于学生对知识的掌握。

比如在讲到《人类遗传病与优生》时，笔者一上课就跟学生讲：“学习本节课的内容对你今后的生活具有重要的指导意义。”学生面露会心的微笑，“请大家认真学习，仔细听讲，不然的话到时候犯了错误可就惨啦！”学生大笑，精神也为之一振。在讲到近亲结婚的危害时，笔者又及时抛出两位名人达尔文和摩尔根的婚姻家庭的案例，并发问：“达尔文和摩尔根生物学学得那么好，怎么也会犯这种严重的错误呢？小说《红楼梦》中贾宝玉与薛宝钗结婚最终以悲剧而告终，如果我们将结局改为贾宝玉与林黛玉结婚，从现代遗传学角度来分析就一定会是喜剧吗？”就这样，整节课在轻松愉悦的气氛中顺利地完成了预定的教学目标。

这些源自生活的例子，都能紧紧牵着学生的“鼻子”，既活跃了课堂气氛，又引起学生的深思，可收到极佳的效果。

3.课堂教学生活化，可以提高保持自身健康的意识

“一切为了学生发展”是新课程改革的根本理念，学生的发展是全面的发展，包括知识、技能、情感、价值观等方面的发展。生物学课程的目标是提高每个学生的生物科学素养，其别注重生物科学意识的培养。结合课本知识，使课堂教学生活化，能有效地提高学生保持自身健康的意识和能力。

比如在讲到《细胞的癌变》时，教材介绍了癌症发生主要是外界致癌因子诱导使机体发生基因突变所致。学生对癌症产生的原因以及怎样预防癌症发生的措施是很感兴趣的。教师可多搜集一些资料来介绍或布置家庭作业：如根据致癌因子诱发基因突变原理，谈谈生活中我们采取哪些措施来预防癌症的发生。在讲到《血糖平衡的调节》时，顺带介绍糖尿病的发生与人的饮食习惯和生活方式之间的关系。在讲到《免疫失调引起的疾病》时，重点介绍了艾滋病的发病机理和预防措施。通过这些生活中的例子，使学生保持自身健康的意识大大提高。教学生活化不仅体现在知识传授上，还体现在情感、态度、价值观的培养上。上课时针对社会上一些人谈“癌”色变的现象，笔者给学生介绍了一些地方评选出来的“抗癌明星”，在医生下了死亡通知书后，照样十几年、二十几年活下来。让学生明白，得了疾病并不可怕，最重要的是不能丧失对生活的信心。

三、联系生活实际，深化知识应用是生活化教学的巩固和拓展

现实生产生活中蕴含着大量的生物学问题，生物学知识在现实生活中有着广泛的应用。因此，学习了生物学知识后，教师应及时带领学生在课堂内外走进生活，尝试用所学的知识分析、解释日常生活中的生物现象，解决日常生活中的生物学问题，使学生更深刻地体会到生物学巨大的应用价值及其魅力，逐步培养学生的应用意识和解决实际问题的能力。这与素质教育的要求是完全符合的，与高考的能力要求也是符合的。

比如学完高中生物《光合作用》的知识后，引导学生思考“农业生产中怎样提高光合作用效率？”并将这个问题具体化：“树影下的小麦为什么生长不好”“为什么种植密度过大过小都降低产量”“为什么温室大棚栽培要适当增加二氧化碳”等问题。在学习《物质的跨膜运输》后，随即提问“为什么要中耕松土”“为什么盐碱地上植物不能生长或生长不好”等问题。学生在分析思考并解决这些问题的过程中学会对知识的应用。运用所学知识，解决生产生活问题是生物学教学永恒不变的主题，是培养具有一定生物学素养的合格人才的需要，也是素质教育和新课程的要求。

四、让生物学教学植根于生活的土壤中，也是顺应新课程标准的要求

新课程标准已在我省的中小学全面实施。新旧课程观的最大区别是：新课程标准摒弃了旧课程观中那些过于强调知识的传授，过分重视学科的本位性，教学内容繁、难、偏、旧，缺乏与社会生活、学生生活的密切联系等种种弊端，取而代之的则是把认知、情感与实践技能作为一个完整的体系统一于教学的整个过程中。课堂教学生活化，让生物学教学植根于生活的土壤中也是顺应新课程标准的要求。实现课程生活化、社会化和实用化，用生活化的内容充实课堂教学，可以为我们的课程增添时代的源泉和生活的活力。在高中生物课堂中如何开展生活化探究教学，促进学生书本知识向实践能力的转化，促进学生的全面发展一直是我们研究的课题。要做到课堂教学的生活化，做一个有心人，实现从“教书匠”到“教育的研究者”的转变，对教师来说确实很辛苦，要花大量的时间和精力在资料的收集与整理上，但这也是当今社会对教师的基本要求。

缺少生活经验的生物课是不完整的课，缺少生活经验的生物教学是不完整的教学。生物学教学生活化的实质就是密切生物学教学与学生生活、经验的联系，理论联系实际，重视学生生活经验在教学中的运用、拓展和提升。但并非所有生物学知识都能“生活化”，也并非所有生活素材都能为生物学教学服务。教师不能为了“生活化”而生拉硬扯，应该具体情况具体分析，深入挖掘生活素材，寻找教材和学生生活的最佳结合点，让学生在平常生活中学习生物学，学好生物学后更好地造福于生活，这是生物学教学“生活化”的真谛。

参考文献：

[1]谢建中.新课程背景下的高中生物学生活化教学.生物学教学，2006（11）.

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    生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学科有非常关键的作用,而且对学生的求知、生活、做人等都有非常重要的指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动,让学生在学习过程中,逐步明确、认同、确立这些基本观点。

    (一)唯物的观点

    一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性——C、H、O、N、S、P等元素组成了核酸、蛋白质等化合物,这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞。生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。

    (二)辩证统一的观点

    自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的:生物界和非生物界的统一性——生物有明显区别于非生物的基本特征,但一切生命均由非生物界中的普通元素组成,且与非生物界进行着物质和能量的交换。细胞和生物体自身结构的统一性——这些自身结构各有其结构和功能的特点,但同时又相互联系,组成一个统一的整体。生物体结构和功能的统一性——这是生命科学最基本的观点之一。如:叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;脊椎动物前肢的结构与其各自特有的功能相统一;鱼的形态结构适于水中生活;家鸽的形态结构适翔生活,等等。生命活动的辩证统一——同化作用和异化作用,光合作用与呼吸作用,遗传与变异,生长与衰老等,正是在这一系列的矛盾、对立中,生命及生命活动才有 了其完美的、和谐的统一。生物之间及生物与环境之间的辩证统一——生物与生物之间、生物与环境之间进行着生存斗争,而生存着的生物均在一定程度上适应了环境,正是这种既斗争又统一的各种复杂关系,构成了生态系统,建立了动态平衡。

    (三)动态、变化、发展的观点

    组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。生物的组成物质是动态变化的——生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动态、变化的——他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。

    二、培养创造性思维

    创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一,逻辑性与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以构建培养学生创造性思维的有效途径和方法。

    (一)落实主导、主体思想,实现课堂教学民主

    课堂教学民主是师生共创的,符合“主导、主体”思想,是存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛,极大地调动学生学习的积极性、主动性,大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教学民主化思想,生物学科教学可以结合教学内容,灵活运用其两大主要形式,即直接式和间接式教学,开展课堂教学改革实践:教师的直接指导可以在前,起开路带头作用;可以在教学过程中,起辅助学习作用;也可以在后,发挥点拨、解惑、答疑作用;教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导:教师可以讲,可以不讲,可以多讲,也可以少讲。这样,让学生有足够的时间、空间去主动思考、质疑:这个生物学概念是否准确、完整,有无例外?这个生物学实验的设计是否科学、有什么干扰因素?该观察结果、生命活动或生理现象如何从本质上作出规律性的解释?等等。

    (二)精心创设问题情境,培养创造性思维方法

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一、通过观察生物学事实发现生物学科思想

生命科学的建立与发展离不开对大量的生物学事实、现象的观察，可以说生命科学始于观察。达尔文进化论的诞生源于达尔文细致的观察与记录，细胞的发现源于显微镜的发明，可以帮助人们看到微观的生命世界。所以说学会观察是学习生物学的首要前提，在初中生物教学中，教师首先要引导学生有目的的观察，让学生在观察前对将要观察的对象有意识有目标，而不是漫无目的的随意观察；其次要引导学生有方法的观察，帮助学生建构科学有序的观察方法；最后要引到学生有思想的观察，即能够将观察到的事实、现象等与生物学概念相联系。例如在教学“观察根毛和根尖的结构”时，要引导学生首先直观观察根尖结构，形成整体认识，然后进一步通过显微镜进行微观观察，观察过程中不仅要观察根尖不同部位的细胞结构，而且要联系根尖的功能进行分析。如分生区细胞很小且排列紧密，是因其功能是通过分裂不断产生新细胞；紧邻分生区的细胞停止分裂，只进行生长，越向上越大，因此称为伸长区；成熟区细胞停止生长，开始分化形成根毛、导管等，而细密的根毛增大了与土壤的接触面积，更有利于吸收土壤中的水分，所以成熟区是植物的根吸收水分无机盐的主要部位。通过这样的联想观察，让学生体会到生物学结构与功能相适应的学科思想，意识到任何结构都有其存在的必然性是因为结构的功能性。结构与功能相适应的思想在生物学科中普遍存在，如鸟类适行的结构特点，小肠适于消化和吸收的结构特点，细胞膜适于物质交换的结构特点等。

二、通过建构核心概念提炼生物学学科思想

自然科学的学科核心概念是指课程中能够展示当代学科图景的概念和原理，是学科结构的主干部分，是位于学科中心的概念性知识。学科核心概念包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，生物学核心概念处于学科中心位置，包括了对生命现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。概念是客观事实在人脑中的主观反应，因此概念的形成需要有丰富的事实支撑，更重要的是需要经过大脑的分析、总结、抽象的过程。例如“细胞是生物体结构功能的基本单位”这一核心概念是高度抽象概括的，需要通过一些生物学事实和次位概念来帮助学生进行抽象，如通过“显微镜的使用”、“临时装片的制作”等活动，学生可以真切地感受到“一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞构成”；再通过“观察各种组织永久装片”、分析归纳生物体结构层次等活动，可以建立“多细胞的生物体具有一定的结构层次”的概念；再通过学习细胞各结构的功能，观察、分析单细胞生物等活动，理解“细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”这一次位概念。基于此，学生就会建构起“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一核心概念。再如，学习生态系统这个概念时，学生需要建构个体、种群、群落的概念，并通过分析综合这些次位概念抽象出生态系统的概念。在以上概念的建构过程中，要注意引导学生体会到生物学科的层次观思想，生命物质只有组成一定的结构，才能完成生命活动，生物结构从微观到宏观的层次是：组成细胞的亚显微结构细胞组织器官系统生物个体种群群落生态系统。细胞是进行生命活动的基本结构单位，生物个体是生态系统的基本单位，生态系统是生物结构的最高单位，生物圈是地球上最大的生态系统。

三、通过解释生命现象运用生物学学科思想

“生物学科是自然科学中的基础学科之一，是研究生命现象和生命活动规律的一门学科。”生物学科的性质决定了生物学科与生命世界的密切关系，因此，在学习生物学过程中有很多生命现象和规律都会蕴含着生物学科思想，教师不仅要引导学生从观察、总结生命现象和规律中感悟生物学科思想，更需要帮助学生学会运用生物学科思想去解释生命现象。如学习人类的起源和动物的主要类群时，向学生渗透生物发展进化的观点。现存的生物是经历了千百万年与环境相互作用不断发展进化的产物。在生物进化过程中，生物的形态结构由简单到复杂、生理功能由低级到高级、生活环境由水生到陆生，形成了对环境的适应性，也形成了生物的多样性。到学习生物的进化时，学生就会自觉运用生物发展进化的观点来解释生物进化的历程及原因。再如对于让人望而生畏的癌症，为什么那么可怕，学习了生物学后学生可以运用稳态的思想解释，癌细胞由于遗传特性的改变发生非常快速的无法停止的分裂，并形成肿瘤或是进行转移，导致人体失衡。还有学习保护生物多样性时，让学生解释为什么要保护生物多样性，让学生联系食物链、食物网、能量物质流动等相关知识，运用稳态的学科思想解释，某一个物种的灭绝会引起与其相关的食物链失衡，进而影响生态系统的稳定性。

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关键词：物理学科；农业学科；学科交叉；物理农业；人才培养

本文结合魔芋科研项目中物理技术在控制病害发生、提高产量等方面的应用，就物理学科知识与农业学科结合在农业生产中的应用和优势展开论述。探索通过物理学科与农业学科的有益结合，思考对培养新世纪合格农业人才、推动农业走可持续发展的生产模式等问题。

一、学科交叉，优势互补

现代科技发展的学科高达分化基础上的高达综合的特点说明，科技的发展需要不同学科和技术的横向联合就能形成整体优势，边缘交叉容易出现新的生长点 。尤其是物理学这一基础学科，与其他学科的结合更是越来越突出，如计算物理学、数学物理、物理化学、生物物理学等，这些交叉学科的出现，无疑促进了物理学及其他学科的发展和延伸。其中物理学与农业科学的交叉渗透，使“物理农业”脱颖而出，并且有效推动了生态农业、有机农业的健康、稳步发展。

二、物理学科与农科知识结合的必然与优势

1.物理学科与农科生物科学相结合的必然

自然科学领域内必然存在同一的、共同的联系。20世纪以来，以数学为工具、物理学为理论基础的学科发展，已逐步把除生物学以外的其他学科同一起来 。而物理学研究的物理运动是自然界最普遍的一种现象，它渗透于自然界的任何生命系统，因此物理学也要研究生命、时间和空间的性质、联系等，它与生物学科也存在同一的、共同的联系，这一点也是被历史证明了的。1943年，物理学家薛定谔写下了《生命是什么》一书，从物理学的角度对生命现象进行了详细的阐述。现今生命科学中的许多重要概念如“遗传密码”，就是由薛定谔首次提出的；21世纪关于生命现象的描述性信息太多了，新的工作框架――定量生物学的应运而生，使生物学、化学、物理学、数学这些基础学科联系起来；同时在农科教材中也不乏许多物理科学知识，如离心分离技术、宏观、微观方法――气体分子热运动理论、红外测温、卫星遥感、生物与熵、正常细胞的电模型、衍射现象、生物体的旋光现象、核磁共振技术和物质的放射性，等等，涉及了物理学的力、热、电、光、磁，原子物理、相对论、量子力学等许多方面。可见，物理科学与农科知识间存在着密切的联系。

2.把物理知识用于农业的现代物理农业的优势

在我国，应用于农业生产的现代物理农业技术有：磁化、电场处理种子技术、电子杀虫技术、空间电场防病促生技术，等等，而且取得了显著的成效。相对于化学农业来说是一种高效、无环境污染且成本低廉，易实现效益转化的农业技术，可控制化肥和农药的使用量，并且能达到提高品质、抗病增产的目的，保证农产品达到质量、绿色、无污染的标准，具有显著的经济效益和社会效益。可见，把物理科学知识参与农业生产过程，利用物理因素和物理技术应用于农业，有着诱人的前景与潜力。

三、在农业科研中，进行物理技术与农业栽培措施有机结合的探索

前人把物理技术应用于科研已取得了一些成果，低温和紫外线辐射植株地上部分后能有效抑制病害发生，并对植株生长产生良好的影响，这在小麦、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到证实。

魔芋是经济价值较高的作物，近年已成为山区农民脱贫致富的有效途径。然而，在魔芋生产中，魔芋软腐病已成为魔芋生产和魔芋产业发展的主要制约因素。鉴于魔芋软腐病的主要初侵染源是种芋及土壤，种芋带菌是引起植株发病的主要原因这一特性，以及温度、紫外线等物理因子影响魔芋生产的研究尚未见报道，因此，笔者于2008年至2010年间开展了“低温、紫外线对魔芋种芋生长的影响”研究，通过对魔芋种芋进行不同强度的低温冷藏和不同时长的紫外线辐射，研究不同处理对魔芋生长过程中软腐病的控制及产量表现的影响，把物理学科与农业学科知识结合应用于科研生产。通过此研究得出结论：用低温冷刺激、紫外线杀菌处理魔芋种芋能降低病害，提高产量，把物理因子低温、紫外线这样应用对魔芋的影响是正向的；试验中不施用化学农药，保证了生产的魔芋没有药物残留，绿色环保。

四、物理学科与农业学科结合的展望与思考

1.加强物理学科与农业学科的融合，有利于学生的就业（创业）与升造

农业院校教学与科研中注意物理科学与农业科学的融合，有利于教师的农业科研拓展，更好地服务“三农”的同时能加强学生交叉学科知识素养，能拓宽农科学生的农业生产技术。毕业生面对需要大量知识和技术的市场就业更具有绝对的优势；对于毕业且有志于继续深造的学生，可选择由交叉学科而产生的新兴领域为方向，而现代新兴的物理农业中所涉及的有关食品安全、生态农业等诸多问题有待应用科学理念和现代技术加以解决，农业院校的学生由此领域为方向就是一个不错的选择，其中加强物理学科与农业学科融合的培养对他们的知识积累无疑是一个很大的推动。

2.提高农业生产技术，走可持续发展的生产模式

在“绿色革命”“转基因作物”的粮食增产模式一一亮相的时候，物理知识应用于农业生产的物理增产技术也在低碳农业、节水农业的倡导环境中备受关注。把物理中的力、热、光、电、磁等知识与技术应用于农业生产的“物理农业”，区别于传统的“化学农业”，不用化肥、农药、生长调节剂的农业生产方式，减少环境污染，恢复耕地质量，阻止环境恶化与生态退化，是解决“先污染后治理”“先发展后治理”问题的重要途径之一。

近年物理农业已展示了它的“神奇”，相信物理农业在未来的发展中，不仅在粮食生产的健康安全、增产增收方面能取得辉煌的成绩，也能兼顾到农业生产和生态环境的相容，同时为农业、生态的可持续发展做出杰出的贡献，在农业与环境的协调发展中充分发挥物理科学知识的作用，充分展示交叉学科的魅力。

参考文献：