生物科学发展前沿范文

导语：如何才能写好一篇生物科学发展前沿，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】高中生物 前沿知识 功能 途径

生物科学前沿是指生物科学最新的研究成果或正在进行的研究课题或未来研究发展的趋势。生物科学前沿知识在高中生物教学中有着教材基础知识不可替代的教育功能。

一、渗透生物科学前沿知识的功能

1.更新和充实高中生物教学内容

教育要面向现代化，教学内容也要现代化，教学内容要能反映最新的研究成果和发展方向。受各种因素的影响，中学教材内容往往比较滞后，教师在教学中渗透一些前沿的生物学知识，使高中生物学教学和科技前沿接轨，让学生对前沿知识多一些了解，使教育真正的面向现代化。

2.有利于学生在高考中取得好成绩

现在很多高考题都是以生物科学前沿知识为背景命题的，出卷人也越来越注意前沿知识与教材内容的结合，考试范围在扩大。所以，在教学中渗透一些生物科学前沿知识是非常必要的，能扩大学生的知识面，使学生更深入地理解课本知识，使两者之间融会贯通，有利于学生在高考中取得更好的成绩。

3.培养学生的创新能力

通过与学生交流发现，很多学生是希望老师补充生物科学前沿知识的，适当地补充可以提高学生生物的学习兴趣，调动学生学习的积极性、活跃思维、激发求知欲。而“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，生物科学前沿知识是对已有生物学知识的发展、突破和创新，学生在前沿知识的学习过程中可以养成创新习惯，形成创新思维，提高创新能力。

4.促进学生的终身学习能力

有人说过：“未来的文盲不是不识字的人，而是不会学习的人”。生物科学前沿知识的渗透能激发学生强烈的学习动机和探究的动力，形成对生物的持久兴趣，在兴趣的驱使下学生能积极主动的参与发现、研究和解决问题，形成终身学习的能力，为他们日后走向社会、融入社会、服务社会，打下扎实的基础，甚至有一部分学生将来会献身于生物科学研究中，成为推动生物科学发展的生力军。

二、生物科学前沿知识渗透的途径

1.充分利用多媒体手段在课堂上渗透

多媒体具有直观形象、声像并茂的特点，它能化繁为简、化静为动，化抽象为直观，很多复杂的前沿知识学生能更好、更快地接受。比如PCR技术中DNA复制的过程不好理解，通过Flash展示，学生接受起来就非常容易。另外，多媒体容量大，可以节省紧张的高中生物课堂教学时间。

2.课外搜集资料，课堂上讨论交流

前沿知识的学习不可能全在课堂上完成，可以让学生在课后利用图书馆或网络等渠道搜集资料，也可以由老师提供材料，拿到课堂上讨论，集思广益、激发“头脑风暴”，更好地理解生物科学前沿知识，并培养学生的表达能力、思维发散能力。

3.结合习题渗透

很多高考题、模拟题都是以生物科学前沿知识为背景命题的，老师在评讲习题时带领学生了解这些知识，以扩大他们的知识面。

4.通过展示栏展示

可以充分利用教室或校园内的展示栏，把新出现的生物科学前沿知识或热点展示出来，让学生及时了解科技发展的新动向，培养学生的兴趣，激发学生的学习和研究热情。例如2012年网上讨论比较热烈的“黄金大米”，通过我们及时地展示，学生不仅更深入地理解了基因工程的内容，还引发他们对转基因生物安全性的讨论，更好地促进了教材内容的学习。

5.结合科普讲座渗透

在学校开设的活动课中可以增加一些科普知识讲座，相对其他方式而言，讲座更深入、更具体、更系统，有利于学生形成完整的知识网络，从较高层次理解和把握生物科学前沿知识的研究方法和内容，更有利于学生科学思维的培养。

6.充分发挥生物兴趣小组的作用

建立生物兴趣小组，在老师适当地组织和指导下，学生可以通过报纸、杂志、电视节目、网络等途径获取资料学习和研究，在课外完成生物科学前沿知识的学习。通过他们的作品展示、交流汇报，培养他们的自学能力、探究能力、合作能力、表达能力。另外，通过他们对其他同学的宣传和影响，使更多的学生热爱生物、关注生物科学前沿知识的发展，培养高中学生的生物科学素养。

以上是笔者在教学过程中所用的几种手段，当然还有其他更好的方法，只要老师秉承以学生为主体、与学生兴趣相结合、注意知识的科学性、把握渗透的度和量等原则，采取恰当的教法和学法指导，就能取得较好的效果。

今天的学生就是明天的公民，国家的明天需要他们来建设，中学生不仅要重视基础知识的学习，也要适当地了解科技发展的前沿知识，不仅可以提高了学生的生物学素养， 还可使学生的学习目的更加明确， 紧紧跟上时代的步伐， 使生物教育富有生命力、感染力与时代感。

【参考文献】

[1]吴本连.化学前沿知识教育功能例谈[J].山东教育，2001（11）.

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1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

  细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项

目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神

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一、运用直观的教学法,唤起学生的学习兴趣

生物课堂教学离不开教具,运用教具直观教学来唤起学生的学习兴趣。直观教具主要有标本,实物,模型,挂图,及辅助使用的录象片、计算机软件等。要上好一节生物课,一定要注意合理使用模型,挂图和实物等直观形象的教具。恰当地运用直观教具营造良好的氛围,使学生在欢快愉悦的课堂气氛中完成学习任务,让学生在观察中逐步养成自己分析和解决问题的能力。

二、运用演示实验法,调动学生的学习兴趣

生物学是一门实验科学,观察、实验是该学科基本的研究方法,也是激发学生学习兴趣的主要手段。因此教师要充分发挥主动精神,积极创造条件,做好演示,让学生亲自动手实践。

三、生物科学与生活有机结合,启迪学生探索奥秘的兴趣

“细胞的生活需要物质和能量”,对七年级的学生来说,细胞的物质组成,细胞膜控制的出入,细胞内物质和能量的变化等内容的学习是相当困难的,也是过去初一教材不涉及的内容。解决这个难点有多种多样的方法。贴近学生的生活,充分利用学生的生活经验和已有知识,从客观出发,实现微观方面的理解,是学生最容易接受的方法。在这节课中要连续不断地启发学生把生活经验和抽象、深奥的学习内容巧妙地结合起来。

利用难点启发思维。在学生积极思维的同时,能力得到了锻炼,主要表现在三方面:本课始终一环扣一环地贯穿着知识的因果关系,运用逻辑思维抓住了学生的思路,同时也培养了学生分析、推理的能力。如无机物、有机物概念的给出,细胞控制物质的进出以及细胞生活需要能量等;本课运用了形象的比喻、举例和谈话的方式进行教学,使“物质”,“能量”,这些抽象、枯燥的概念具体化、形象化,并与生活联系起来,缩短了抽象知识与学生之间的距离,同时启发学生自己举例,锻炼和培养了学生形象思维、发散思维的能力;本课还通过看图、阅读、讨论、答题等活动培养了学生观察能力,处理事物的能力和表达交流与合作的能力。

渗透了情感态度和价值的培养。本课通过微观知识的教学和一些隐藏的悬念,如“物质是由分子组成的”,“细胞膜如何控制物质的进出”等,培养了学生探索奥秘的兴趣。本课的抽象知识都是从事实中得来的,如细胞有物质的进出和细胞膜控制物质的进出,都是通过宏观的生命现象推导出的。

四、介绍生物科学研究的新成就,激发学生的学习兴趣

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海南医学院是地方性医学院校,其办学宗旨是为地方培养实用技术应用型人才,因此,生物科学专业建设不能像综合性大学一样,而应该从生物科学基础理论入手,在专业方向上选择由生物科学衍生的相关实用技术性方向,以就业为导向,培养适应市场需求技术型人才。从应用的角度来认识,生物科学是人类对生物资源的利用,改造并为人类提供服务的一门学科。在此认识的基础上才能建立科学可行的教育体系,科研体系和管理体系。目前这三个体系涉及的主要研究领域和方向有如下几个方面:(1)生物化工与材料；(2)环境与环境生态；(3)农业生物技术；(4)生物医学医药工程；(5)食品生物技术；(6)能源生物技术；（7）生物制药；（8）基础生物技术；(9)生物工程技术仿生；（10）生物战剂及其防御；(11)生物检测检验技术。从以上专业方向发展分析,适合医学院校生物科学应用技术型的专业方向有生物医学医药工程、生物制药和生物检测检验技术。其中适合我校生物科学发展方向的是生物检验检测。综合以上分析,我校的生物科学专业的学科定位是:以培养应用型人才为主的专业,是理工管结合,以理为主的新兴复合型专业。通过培养使学生具有扎实的生物科学理论知识,掌握生物技术基本实验技能,了解学科发展前沿,能在工业,医药,食品,环保等行业的企业,事业和行政管理部门从事与生物检验检测有关的应用研究,技术开发,生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

扩大基础课教学,增加选修课比例,优化课程体系结构调整课程结构是课程体系优化的前提。基础课程一般都具有较高的稳定性和较宽的适应性,是培养和发展学生智能,增强毕业后发展潜力的重要基础。为此要特别注意加强公共基础,专业基础课的教学。同时根据生物科学毕业生去向和我校的学分管理制度,我们在构建生物科学专业课程体系中,大量增设选修课,主要涉及人体解剖生理学,药理学,细胞生物学,药物化学,生物技术制药,微生物检验等。通过增设选修课,可以增加专业基础知识,加强素质教育与能力培养,拓宽专业口径,使学生更能适应市场需求。重视教学内容的改革在改革课程结构的同时,重视课程内容的调整。教学大纲是进行课堂教学的基本依据,编好教学大纲是进行课堂教学的关键环节,对规范课程教学和保证教学质量具有重要意义。课程内容的改革要从教学大纲着手,通过调查,研究和讨论,对每门课编制出切实可行的教学大纲,大纲强调突出重点,难点,加强了实践环节,强调实验,实习基本技能的掌握。细化各章内容,明确课程交叉内容所属,例如基本原理部分前面课程已讲授,后面应用的课程时就不再细讲,确保课程内容不重复,实验内容不雷同。增强师资队伍建设根据教学体系和课程体系的教学需要培养和引进理工结合的高层次人才。在学科建设经费和学院的支持下,加强专业基础课和专业课老师在教学及科研方面能力的提升。对年轻教师特别是非生物背景的教师进行了全方位的培养。建议全体在岗教师加速知识结构调整和知识更新。高素质师资队伍的建设,有利于推进课程体系和教学内容的改革。为该学科专业的发展奠定了坚实基础。

加强实习及毕业环节教学体系的建设进行素质教育是时代对高等教育人才培养的基本要求。素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。教学实践环节在培养学生的工程实践观念,提高学生的素质,启迪学生的创新思维,开发学生创新潜能,锻炼学生创新能力,巩固理论知识,提高学生实践动手能力与独立工作能力,以及培养学生理论联系实际,分析问题,和解决问题的综合能力方面具有其它教学环节无法替代的重要作用。在实习及毕业教学环节中,我们主要做了以下两方面的工作:(1)制定生产实习的动态监控措施及成绩评定体系。评价指标体系是搞好评价工作的基础,它不仅是对生产实习进行评价的依据,而且会对实习教学环节中的各项工作起到引导和推动作用。因此,一个科学的评价指标体系不仅应能客观,全面地反映实习教学的水平及其效果,而且还应遵循科学性和可操作性。根据上述原则,我们设计了生产实习评价指标体系。修改,制订了详细而具体的生产实纲。摒弃了传统的提纲式指导大纲,改为具体的以车间或工段为单位的实习要求内容和指导,让学生充分明确实习的内容和要求,同时,可起到督促实习指导教师的作用。(2)规范毕业设计(论文)开题报告,提高毕业设计(论文)质量。以表格形式,要求本科毕业论文之前,充分明确该课题的背景、意义、主要研究内容方法、技术路线、工作进度和技术指标等内容,并在全院范围内进行公开的,正规的开题报告,给该专业的师生提供了一次较好的学术交流机会,有助于拓宽学生的专业视野,活跃学术气氛,全面提升生物科学专业的毕业设计(论文)质量。与此同时,我们还制定了毕业设计(论文)批改方案,以规范毕业设计(论文)的撰写,提高毕业设计(论文)质量。

作者：李栎 李冬娜 唐历波 单位：海南医学院理学院

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1.“课外读”在教材中的分布

新教材必修模块中“课外读”包含六个栏目，分别是“科学家访谈”、“科学前沿”、“科学家的故事”、“科学?技术?社会”、“与生物学有关的职业”、“科学史话”。其中“科学家访谈”分布在新教材三个必修模块的开篇部分，科学前沿”等其余五个栏目，分布在部分章节末尾，具体分布见表1：

2.“课外读”的特点

2.1“课外读”的结构特点

新教材三个必修模块都以“科学家访谈”为序，这是对传统旧课程绪论或前沿的突破，对整本教材的内容具有引导作用。[1]“兴趣是最好的老师”，在引入新知时，充分调动学生内在的学习动力，激起学生的求知欲望和学习兴趣，是教学成功的关键。教育心理学认为：“学习是一个能动的过程，要使学习有成效，学生必须成为教学过程的参与者。”[2]“科学家访谈”把学生的注意力引向即将学习的内容，让学生参与知识发生的教学活动，将科学家的探究经历、思维火花及探索求实的精神等以对话形式展现在课本的开始，激励学生求实创新、勇于探索，同时也展现了科学家对中学生寄予的殷切希望，在思想上对学生具有启迪作用。

部分章或节的末尾，添加“科学前沿”、“科学家的故事”、“科学?技术?社会”、“与生物学有关的职业”、“科学史话”栏目，是对学生思维水平的提升。这些科学发展前沿和最新科研成果等有助于使学生的学习从基础理论知识层次上升到价值思考层次，对生物学产生更浓厚的兴趣。“科学前沿”栏目，渗透了生物科学前沿知识，弥补了基础教学的缺陷，使科学前沿和高中生物学教学接轨，使教育名副其实的面向现代化；“科学?技术?社会”栏目，注重与实际生活的联系，培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手的能力；“科学史话”栏目，在传授生物学知识的同时，对知识的产生历史进行考察，让学生理清生物学知识的来龙去脉，有利于学生理解生物学知识的丰富内涵和深刻本质，并认识生物学知识的动态性和相对性；布鲁纳曾经指出：“教一门学科，不是建立一个小型图书馆，而是要学生独立思考，积极参与到获得知识的过程中去。”“科学家的故事”栏目，通过实例，培养学生获取知识的能力，而不仅仅是获取知识。

2.2 贯彻了STS教育理念

STS是英文科学（science），技术（techno logy），社会（society）三个单词的缩写，STS 教育突出的是科学、技术、社会之间的关系，即教育、教学内容的出发点。STS教育要求学生能够将学到的科学技术应用到日常生活中，发现问题、分析问题、解决问题，增强社会责任心……“科学?技术?社会”栏目，主要向学生介绍生物学知识在生产生活上的应用。例如在“酶为生活添姿彩”中提到洗衣粉中添加酶可以提高洗涤效果，强调了科学技术与实际生活的联系，使学生可以学以致用，使学生认同当代生物学知识及其相应技术与人类生活关系密切，贯彻了生物课程―“注重与现实生活的联系”这一理念。

2.3 关注学生的发展

与旧教材相比，新教材新增了“与生物学相关的职业”一栏，每一种职业都包括职业描述、就业单位、主要任务、学历要求、需具备的素质和职业乐趣六部分，且每一种职业都附有相关的图片。为学生提供生物学相关的职业，有助于体现生物学在日常生活、社会活动、经济活动中的作用，激发学生学习生物学的兴趣。生物产业是一个新型产业，具有很强的吸引力，前景美好，教材所列的职业指向中高层面，有助于激发学生的学习意识，看得远才能走的远，因为有对未来的憧憬，学生学习就有了目标目标。另外，该栏目拓展了学生的视野，学生对所学习知识的应用前景有所了解，为以后的继续深造打下了基础。

3.启示与建议

3.1启示

新教材在知识结构方面十分注重知识的层次关系，注重学生是学习的主体。“课外读”栏目的设置重视在特定的教学情境中主体之间的交互作用，通过内隐的思维活动、精神活动以及外显的操作活动，使学生在获取知识的同时，交流思想、沟通情感和分享意义。它注重学生个体知识的建立、个体新经验的形成和个性化的成长，有利于学生在知识和能力、经验和体验、情感态度和价值观等方面的不断丰富、完善和成熟[3]。从而使新课程倡导的自主、合作、探究的学习方式落到实处，使学生真正的成为学习的主体。

3.2建议

3.2.1运用“课外读”，培养学生生物科学素养

生物科学素养是指公民参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度价值观[4]。“科学史话”、“科学前沿”等栏目，力图使学生在掌握知识的过程中了解生物学发展的历程与生物学前沿技术等，彰显了课程教学的思想交流、情感熏陶、价值引导功能。教师应合理的利用“课外读”，培养学生的情感态度价值观，让学生在阅读中学习，通过科学家的故事，身临其境，体验科学探索之路的艰辛；“科学?技术?社会”栏目，如“评价激素类药物的利于弊”，“艾滋病―威胁人类的免疫缺陷病”等，可以让学生通过查阅资料及讨论交流的方式学习，通过讨论交流，学生易于达成共鸣，碰撞出思维的火花，形成正确的价值观及唯物主义辩证观。而“酶为生活添姿彩”等内容可以通过进行“迷你小实验”的方式，让学生参与其中，自己设计并动手实验，这样学生的基础理论知识得到巩固，动手能力得到培养，并激发培养学生的探究能力。

3.2.2运用“课外读”帮助学生建构知识

教师应发挥其主导作用，帮助学生完成知识的建构。学生的学习既有感性知识，也有理性知识。在教学过程中，教师能否很好的驾驭知识，合理的运用不同形式的知识，采用不同的方式进行教学显得至关重要。新教材必修模块以“科学家访谈”为序，如必修一《分子与细胞》模块，以“探索生物大分子的奥秘―与邹承鲁院士的一席谈”为序，学生读完后能够对分子与细胞部分内容有了感性认识，教师应发挥其“先行组织者”的作用，通过适时恰当的讲解与引导，使学生获得理性知识，并学会用宏观的视角看待微观世界，那么学习“分子与细胞”模块知识就相对容易。我国传统教育心理学将知识学习的过程分为理解、巩固和运用三个阶段。[5]学生在学习了教材主体部分的知识后，对知识的掌握还处于理论层面，如何将这些理论层面的知识加以巩固、内化和提升，这就需要借助于“科学前沿”、“科学?技术?社会”等栏目的学习。通过教师的引导及学生的参与，就完成了对知识的建构。

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一、利用“课外读”，培养学生的自主学习能力

课本中的“课外读”大都与本章节所授课的内容紧密联系，是对课本内容的拓展、深化和延伸，合理利用“课外读”可以培养学生自主学习的能力.

例如，在讲“基因的分离规律”后，对于“ABO血型浅析”，指导学生根据课本所讲的概念和原理，自己阅读、分析表中（表略）四种血型的情况：

（1）在表中所示的6种基因型中，哪些是纯合子？哪些是杂合子？

（2）如果一对父母的血型分别是B型和A型.他们生的第一个孩子的血型是O型，那么，这对父母和孩子的基因型应该是怎样的？

（3）有人说：“这对父母所生的子女一定都是O型，”你认为这句话对吗？为什么？

要想把以上问题弄清楚，就必须认真阅读“课外读”，并结合所讲内容去思考和判断.这样一来，问题就迎刃而解了.通过自主阅读以上“课外读”的练习，使学生进一步理解和掌握了基因型和表现型，纯合子和杂合子的概念，巩固和加深了对分离规律的认识.同时也丰富了课本知识内容，扩大了学生的知识视野，使其能更好地理解课本知识，并使其体会到自主学习的重要性，促进自主学习.可见，若在教学中充分利用“课外读”，可以培养学生的自学能力.

二、利用“课外读”，培养学生的科学精神和科学思想

课本中有些“课外读”是联系所讲内容，介绍一些科学家不畏艰辛、不怕失败、努力探索，为科学的发展及人类的健康作出了突出的贡献.

例如，在讲“DNA双螺旋结构的发现”时，教师应结合课本内容，让学生认真阅读“课外读”，了解沃森和克里克等科学家在探索DNA分子结构的过程中，是怎样不畏艰辛，不怕失败，勇于探索，终于发现了DNA分子的双螺旋结构，解开了自然界形形的神秘面纱.

又如，在讲“遗传的基本规律”时，教师可先让学生阅读“课外读”，使学生先了解遗传规律是怎样发现的？孟德尔经历了怎样的艰辛？

此外，课本中还有许多这样的实例，如“巴斯德实验”、“病毒的发现”等.通过阅读，使学生从中感悟到马克思所说的“在科学上面没有平坦的大路可走，只有在那崎岖小路的攀登上不畏劳苦的人，才有希望到达光辉的顶点.”进而培养学生尊重事实、严谨治学和追求科学、坚持不懈的科学态度和科学精神，也让学生了解到科学实验的艰辛，使学生在学习生物学知识时树立科学思想，讲究科学方法，从而培养学生的探究精神和创新能力.

三、利用“课外读”，激发学生学习生物学的兴趣

生物学是一门自然科学，它是在人类的生产实践活动中产生，与人类的生活密切相关.课本中，有些“课外读”是介绍目前生物学在实际应用方面发展的新动向和重要的科技前沿知识，具有先进性.

例如，在讲“新陈代谢与酶”时，教师可以指导学生阅读“课外读”，使学生懂得，现在科学家正在研究如何修饰酶的化学结构，以便改善酶的性能；利用基因工程大量地生产酶，以便人工合成出自然界中没有的酶来造福人类.

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关键词： 新课程 科学素养 高中生物教学

在科学技术正日益深刻影响我们的生活的今天，一个人科学素养的高低绝不是无关紧要的，它影响到人的生活质量，甚至不断影响和改变国民的价值观和对许多问题的看法。科学素养教育已成为新世纪理科教育改革中极为关注的核心和焦点。高中生物教学应肩负起提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。

一、高中生物新课程的科学素养要求

科学素养的涵义是非常丰富的，它包括科学知识与科学技能，科学探究（过程、方法与能力），科学态度，情感与价值观，科学技术与社会。我认为：“高中生物课程是把提高学生科学素养这一课程理念转化为课程目标的三个维度，即知识、能力、情感态度和价值观。”高中新教材与原教材对于学生科学素养要求存在差异，体现在教学大纲的课程目标与教材编制。

1.原教学大纲与课程标准的课程目标的差异。

新课程标准在知识方面将“概念”和“模型”列入基础知识中，并要求学生知道生物科学和技术的主要发展方向、生物科学发展史上的重要事件，还提出了参与知识传播的任务；将原来的“态度观念”发展为“情感态度与价值观”，增加了情感和价值观方面的目标；能力方面，对生物学基本技能的要求更明确，对信息能力的要求更全面，提出了系统的科学探究能力的要求。

2.原教材（人教版）和新教材（人教版）编制的差异。

新课程教材以模块方式呈现学习内容，而且模块之间内容相对独立。在以往的传统教材中，就必修内容而言，是按元素、细胞、代谢、调节、遗传变异、进化及生物与环境七块内容编排。而在新教材中，分成了《分子与细胞》、《遗传与进化》、《稳态与环境》三个模块。虽然与老教材内容差不多一致，但其内容呈现的顺序发生了变化。例如：在《分子与细胞》模块中，对细胞膜——系统的边界这一部分的知识，教材先在第三章中简略介绍了细胞膜的成分和功能，而将细胞膜的结构划分到了第四章，并将细胞膜的功能之一“控制物质的进出及实例”另立单独的两节。

二、高中新课程背景下学生生物科学素养的培养

生物课程改革的核心目标是全面发展学生的科学素养，这就要求教师在生物教学中着重培养学生的科学素养，使学生不但具有广泛的科学知识，还掌握一定的科学方法，具有良好的科学素养。

1.用好新教材的栏目，培养学生生物科学素养。

新教材大量设置了“问题探讨”“本节聚焦”“资料分析”“思考与讨论”“实验”“探究”“与生活的联系”“知识链接”“科学前沿”“技能训练”“模型建构”等小栏目。这些栏目是根据《生物课程标准》规定内容，结合高中学生思维水平及特点精心设置的，其目的是促使学生在更高水平上“改变学习方式”和“提高生物科学素养”。例如，在“实验与探究”中鼓励学生大胆猜想，对一个问题的结果作多种假设和预测。学生主动参与、亲身实践、独立思考，在探究中学知识，养成探究的意识和精神，动手能力也有进一步提高。因此，教材栏目具有极大的使用价值，不可轻易否定。

但是，每一种教材不可能适应每个地区、每所学校、每一个学生的情况，教材栏目同样如此。在教学中只有根据学校、教师、学生实际和教学情境超越教材栏目开展教学才是正确的选择，即要根据教学实际对栏目本身或内容进行取舍、补充、替换。例如“资料分析”中的“人体的体温调节和水盐调节”、“分析细胞呼吸原理的应用”等内容应补充更翔实的内容及更多联系生活的实例。教学中有时因为时间或环境限制，可对“调查当地农田生态系统中的能量流动情况”等内容做“忽略”或“替换”处理。

2.注重问题情境的创设，培养学生探究意识。

我国基础教育课程改革将变革学习方式、倡导探究性学习放在了突出的地位，对“探究性学习”的研究成为了“课改”中的一个亮点。研究性学习是一种对知识的主动探求、发现和体验，学会对信息获取、分析、判断和选择，并重视解决问题的积极学习方式，在研究性学习中，学生的主体地位得到真正体现，积极主动学习代替了被动强迫学习，创造性思维得到培养、发展，探究能力进一步升华为创造能力。例如，在“生物膜的流动镶嵌模型”的教学中，根据教材中的科学史实验资料，教师设置了以下问题串：①根据你所学习的化学知识，物质具有相似相溶的特性。你能得出什么结论？②生物膜是由脂质组成的，这个结论的依据是对现象的推理分析还是对膜成分的提取和鉴定？③在推理分析得到结论之后还有必要对膜的成分进行提取、分离和鉴定吗？④为什么一开始不对生物膜直接进行提取、分离和鉴定呢？从该实验你能得出什么结论？你认为组成细胞膜的化学分子还有什么？如果你是当时的科学家，当你做实验时发现单分子的脂质展层面积是红细胞表面积的两倍时，大胆地展开你的想象力，你能作出什么假设？根据以前所学知识，你能找出该模型还有什么不足之处吗？说一说你的理由。

3.加强实验教学，提高学生的动手能力和创新意识。

生物学科是一门实验科学，生物实验是高中生物教学中的重要内容，也是生物学习的一种重要方法。在必修和选修模块中，都不同程度地体现了对生物实验的进一步要求。生物实验教学能进一步提高学生的实验素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是、严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践能力。因此，在高中生物教学中，应该重视学生实验技能的提高，让学生学会把实验获得的信息演绎、归纳成结论。同时要求学生充分尊重实验事实，要求学生按照一定的程序规范操作，有目的、有计划地观察实验现象，如实记录实验现象和数据，不弄虚作假、臆造事实。当实验现象与自己所学理论不相吻合时，更要认真分析、寻找原因，大胆质疑，培养一丝不苟的求实态度。

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关键词：生命科学导论；教学理念；教学体系；教学团队；教学方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0094-02

21世纪生命科学将在人类科技、社会和经济全面发展和进步中起到巨大作用，适应社会需要的高等人才必须具备良好的生物学知识基础，因此为非生物学专业的学生开设生物学方面的课程是一项很重要的举措。大学生的素质培养是我校一贯重视并不断探索和实践的课题，在新的社会发展形势下，我校对大学生的素质教育思路进行了重新调整和尝试，提出文、理、工、艺术等非生物类专业本科生也必须学习有关生命科学的知识，并将《生命科学导论》课定位为全校本科生的素质教育课。因此，围绕《生命科学导论》课程的建设与改革，我们开展了一系列教学工作，并取得了一定的成果，现将部分体会总结如下，供同行指正。

一、更新教育观念，构建生命科学导论课程教学新体系

为适应生命科学对社会经济、生活和持续发展的影响日益增加的势态，世界一流大学，如，MIT等从20世纪80年代后叶起陆续为全校大学生开设了生物类课程。我国几所重点院校从上世纪90年代中期开始，也相继开设出类似的全校性课程。在这个前提下，2000年，我院组织在科研和教学方面有丰富经验的教师首次面向全校非生物学类专业本科生开出了《生命科学导论》公共基础课程，学生表现出较高的学习热情，受到热烈欢迎。经过近十年的教学探索与实践，本课程组结合学校的人才培养实际，制定了课程培养目标，构建了独特的课程教学体系。

1.多层次的教学体系。在对国内外《生命科学导论》教学与研究的调研基础上，探讨非生物类专业理论教学必须掌握的知识和结构。利用我院生命科学教学的基础和特色，根据培养对象的不同建立了茅以升班、理工科类、文科类等几个不同的生命科学导论课程的教学体系，从学时、教学大纲、教学内容、教材的选用和老师的配备几个方面保障教学质量。结合学生所修专业背景和不同专业的特点，分层次确定了生命科学导论的教学内容，构建了适合的专业平台，同时面向全校开设必修、限选和公选课等不同类型的课程供学生选择。在教学体系的各个层次、各个环节贯穿生命科学的先进技术和手段，紧跟世界科技前沿，为我校通识教育和创新人才的培养奠定了基础。

2.丰富的教学内容。《生命科学导论》讲授的内容从微观和宏观两个方面讲授生命科学的基本理论和应用。教学过程中，从提高学生思维能力和整体规划的角度出发，结合教学时数和教学条件，从学生感兴趣的话题入手，紧扣当前生命科学研究领域的热点，如，干细胞研究、转基因等，牢牢抓住学生关注点；选取生命科学发展历程中的经典研究，引导他们去提出问题、去分析问题、去研究、去创新，取得启迪悟性、挖掘潜能的效果，实现本课程教学的基础性与前沿性、理论性与实践性、交叉性与创新性的统一。

3.特色鲜明的教学模式。《生命科学导论》作为基础和前沿学科，课程体系和课程内容的设计紧紧围绕人才培养目标，充分体现现代教育思想。在课程体系和课程内容的设计中以“人与生物圈”为主题整合高中生物学的教学内容，强调生物科学、技术与社会的关系，更加突出了生物科学知识对科学发展、社会进步和经济建设的重要作用。为了充分体现生命科学“重基础、重交叉、重人文、重实践”的教学理念，重视培养学生分析问题和解决问题的能力。

二、启发式教学贯穿始终，采用灵活多样的教学方法和教学手段

1.积极推进探索性或研究性、启发式教学。教师们结合课程的主要内容、重点、难点，设计激发学生兴趣、引发学生思维的问题。同时围绕媒体关注的有关生命科学研究中涉及的热点话题，将教学内容贯穿其中。同时，结合教学内容选取具有典型意义的科学发现、技术创新过程、科学家的故事等充实到课堂教学中，以启发学生对科学研究的理解，加深对科学本质的认识，培养科学素养。

2.将声、形、言、情等传统课堂教学方法结合多媒体教学课件灵活运用于教学。通过语言的轻重缓急突出重点、难点；用通俗易懂的语言、形象的比喻、生动的实例、直观的图表及深入浅出的解析，帮助学生理解，加强学生记忆；用激情讲授调动学生的学习热情，在主要内容和关键环节，通过教师的手势、表情、动作加深学生对重点、难点的理解和认识。现代的教育技术手段使得单位教学时间内的信息量大、网上资源丰富并使知识的获得和更新速度加快，充分利用网络多媒体技术进行课堂教学，图文并茂和动画演示，发挥教师在课堂教学中的主导作用。

3.教与学的互动。针对学生不同的专业背景，教学中我们要求学生结合自己的专业特点，分小班查阅本专业与生命科学研究的最新进展制作成多媒体后，请小班代表在课堂上演讲，开阔其思路，以对学生跨学科的联想、创新思维起到一定的科学启迪作用，认识生命科学在社会和经济发展中的地位和作用。此外，我们设计了多种形式的第二课堂活动，包括小型研究课题、知识拓展讲座和教材评论等，并随时注意调节教学进度，留给学生充分吸收消化的时间，达到师生互动学习的目的。

4.多环节考查模式。考试改变了传统的期末一次卷面考试定成绩的方式，实行多元成绩评定办法，采取用平时成绩、期末考试、讲演成绩和考勤成绩等多个考核环节评定学生的总成绩，加强对学生学习过程的检查评价，培养学生合理安排学习时间的好习惯，克服少数学生临时报佛脚的不良习惯，帮助学生养成认真踏实的学风。

5.设置研究生教学助理，加强沟通。《生命科学导论》课程组配备有研究生教学助理，教学中加强例题示范、习题讲解、答疑及作业批改等教学环节，并经常与学生交流和沟通，及时了解学生的学习效果，调整教学方法，如，在2006年下发收集学生对该课程意见和建议问卷达5000余份。学生同老师的联系也延伸到了email、BBS、ftp及短消息等系统上。

三、教材、扩充性资料的使用与建设

教材的选择使用是影响教学质量的重要因素，而生命科学发展迅猛，很难通过一本教科书把至今人类对生命的了解全部反映出来。课程组针对工科、理科和文科学生的不同生物学知识背景及课程属性，准备了不同的教材。采用上海交通大学张惟杰教授主编的《生命科学导论》[1]作为限选课和选修课的主修教材。针对茅班开设的必修课，在选用恰当的《生命科学导论》教材方面，教师们多次组织研究讨论，查阅了大量的图书，最后确定使用高等教育出版社出版的吴庆余教授主编的《基础生命科学》[2]，该教材为国内第一本生命科学类的全彩色教材，图文并茂的彩色图片更能真实高效地反映生命的特征和规律，用现代的观点重新审视、选择和组织传统教学内容，从宏观到微观系统地阐述生命现象。经过3～4年的使用，又更新其新版。此外，还提供了促进学生自主学习的教辅材料和相关教学网站，如，高崇明主编《生命科学导论》（北京：高等教育出版社，2007）、沈显生主编《生命科学概论》（文科）（北京：科学出版社，2007）、裘娟萍、钱海丰主编《生命科学概论》（工科）（北京：科学出版社，2007）、Neil A.Campbell，Jane B.Reece著《Essential Biology》（影印版）（高等教育出版社，Higher Education Press Pearson Education出版集团，2003）、曹阳、林志新主编《生物科学实验导论》（附光盘）（北京：高等教育出版社，2006）等。同时，拟构建《生命科学导论》全方位、立体化的网络教学平台[3]。在学校学院的支持下，依托生物信息实验教学平台，初步构建了“生命科学导论”网上教育资源框架，包括理论教学大纲、实验教学大纲、电子教案和课件、电子教材、习题与解答、实验指导、知识扩展、学术讲座、网上答疑、网上讨论、网上测练、网上提交作业和报告等相关内容，为进一步完善“生命科学导论”课程网站打下坚实的基础。

四、重视自身知识的提高和队伍建设

1.加强师资队伍建设。生命科学发展迅猛，为了更新教学理念和知识结构，我们采用引入和走出相结合的模式，请国内外知名专家学者来我院讲座和授课，并派出数名老师到清华、浙大、上海交大、北大、武大等学校观摩、交流教学经验，参加国内各类骨干教师培训班学习及有关《生命科学导论》课程改革研讨会。

2.树立团队教学理念。按照课程建设与人才培养相结合、教学与科研相结合、理论教学与实验教学统筹协调发展的原则，改变“单兵作战”的育人模式，由年龄结构、职称结构、知识结构、学缘结构合理的多名教师组成教学团队，以系列课程建设为教学团队的最终目标，形成综合实力，针对不同专业、层次的学生开展教学，有效地促进课程体系和教学内容改革，从整体上提高教书育人的效果和质量。课程组经常开展互学活动，通过相互之间的定期交流，使各位教师的专业特长得到交叉、融合，教学更加生动、深入，从而提高教学质量。

3.通过科研带动教学。课程组教师所从事的学科专业有植物学、动物学、细胞生物学、生物化学、微生物学、遗传学、分子生物学、生物信息学和生态学等，几乎涵盖现代生命科学研究的所有领域。除了具有丰富的教学经验外，还是各自所从事学科研究领域的骨干力量，通过组建科研团队，吸收青年教师到自己的课题中担任一定的科研工作，使青年教师将生命科学领域的前沿技术、信息及研究成果融入到课堂教学中，促进了教学改革的深入发展。

《生命科学导论》作为面向非生物学类专业本科生开设的通识课程，为了充分体现和实现本课程的“素质教育”宗旨，应该结合学校的人才培养实际，使学生通过课程学习，掌握生命科学的基本概念、基本原理、基本知识，同时，让学生了解学科热点问题和发展趋势，了解生命科学与其他学科的联系，促进学科交叉和知识迁移，进而帮助学生正确理解生命科学的发展将如何影响人类和人类社会，增强学生的健康和环保意识，培养学生正确的生命观和社会责任感，全面提高大学生素质，实现创新性人才的培养，最终达到“了解生命、尊重生命、热爱生命”的终级目标。

参考文献：

[1]张惟杰.生命科学导论[M].第二版.北京：高等教育出版社，2008.

[2]吴庆余.基础生命科学[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006.

[3]徐鹏，关学锋.应用现代教育技术深化材料力学教学改革研究[J].中北大学学报（社会科学版），2005，21（3）：94-95.

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关键词：高中生物；创新能力；生物教学

高中生物学科教学中，创新能力的培养是素质教育给高中生物教学提出的一个要求。从创新思维的引导培育以及创新能力的提升等多个方面，让高中学生在生物课程学习的过程中，不仅接触到最前沿的生物科学发展成果，还能学到先进的科学研究的思维和方法，树立科学研究的意识，拥有创新的思维和头脑。创新是未来人们最基本、最重要的生存素质。无论是从培养21世纪的建设人才的需要看，还是从全面提高和发展学生素质来看，都需要生物教师加强对学生创新能力的培养。高中生物教师只有从思想上重视培养学生的创新能力，才能有计划、有步骤地实施创新教育。

一、在实验教学中，促进学生创新思维和能力的发展

开展实验教学可以让学生更加直观地认识生物学的现象，总结其中的规律，抓住这些知识的本质内涵。高中生物教师要在实验教学中，让学生有机会观察演示实验的整个过程，并让学生有更多的时间和空间进行自主的实验活动。高中生物教学中的实验设计能够让教师借助一些仪器给学生观察微观生物学世界的机会，也能让教师应用生物学研究的方法，借助生物化学等学科的知识和内容来解决一些高难度的问题。要想训练学生的创新思维，让学生具备较强的创新能力，除了让学生喜欢高中生物的学科内容之外，还要让他们带着探索的意识和主动性，参与课堂学习，并且主动地进行拓展式、研究式生物学习活动。高中阶段的学生思维能力达到了一个较高的水平，所以在编制探索性的实验设计过程中，学生会不由自主地把以往的知识和经验总结在一起。这能够让他们将已学过的知识点联系得更加充分，在复杂的问题解决情境中，学生需要拓展思路，在看似困难的绝境中找出解决问题的办法。所以，通过高中生物课堂培养学生的创新能力，不仅是一个教师启发、引导鼓励的过程，同时也需要学生夯实基础知识，有学习的主动意愿。光有奇思妙想而没有充足的知识，学生的创新只能是空想，所以要在问题探索中让学生自主地进行知识的建构以及知识的丰富，提高他们解决问题的综合素质和创新能力。

二、通过构建问题情境，让学生主动地进行探索式的创新式的学习

学生在实际生活中经常会产生各种各样的疑问，正是因为人们的好奇和不断探索，才让高中生物学科发展得越来越壮大，在人们的现实生活中发挥不可替代的重要作用。学生学习时最可贵的精神就是积极主动地思考问题、探索问题，只要学生有了主动学习的欲望，学习的效率就会相应地提高，教学活动也就变得简单很多。“学起于思，思源于疑。”这充分说明了思考和提出问题在学习活动中的重要作用。因此，生物教师必须要采取一些有效的措施，让学生更为积极、主动地学习生物学科，在类似于真实的问题情境中主动进行新旧知识的联系和建构。搭建问题情境的过程，是一个对学生的思维进行逐步深入引导的过程，学生的创新思维能力也是在这样的过程中逐渐培养起来的。教师要给学生做创新探索研究的讲解和示范，从思维过程上让学生有相对直观的认识，进而模仿教师的思维过程，带着自己的课题进行探索式学习。高中生物教师在搭建教学情境的过程中，可以选择很多方法，情境要求具有一定的直观性，学生容易理解，且情境本身也能促进学生抽象思维能力的发展，因此高中生物教师要尊重学生的认知发展水平。另外，也要尊重学科的特点，尊重学生已有的知识储备情况。搭建情境的方法需要各种直观的形式，例如在生活化的理念里，以图片、视频等形式呈现生活中的画面，能使学生联想自己以往的经历，从而在学习中主观地进行加工建构。问题情境创设的目的在于给学生提供各种各样的线索，这些线索有助于学生提取相关的知识点去解决问题。这样一个情境创设的过程，也是学生在创新探索问题解决思路和方法的过程。在问题情境的构建中，教师要展现自己的创新行动，让学生在情境中有新的联想和收获，这有助于教师培养学生的创新意识和思维方式，并增强他们创新的科学能力。所以高中生物教师要在现有的基础上提高自己的综合素质，让学生能够在问题情境中有新的收获。

三、高中生物教师要注重借助学科的内容，培养学生的创新思维

在学科教学活动中的学科知识，不仅让学生主动、积极地进行知识内容的建构，还能有效提升学生的创新思维。杨振宁教授说：“加强发散性思维的训练，是培养学生创造性的‘重点工程’。”学生进入高中后，由于自我意识的发展，他们常常产生新的看法，存在求异思维，表现出思维的发散性。那么，在学科教学内容逐渐展开时，要使学生具备越来越强的探索学习的积极性，在创新思维和方法方面也得到训练和启发。因此，高中生物教师要立足实际认真分析生物教学中存在的问题，提高课堂教育教学的有效性，让学生能够在知识的巧妙创新应用方面有新的体会和发现。高中生物教材中内容安排得非常系统，层次分明，逻辑清晰，这对于学生理解学科知识，顺利地提取知识分析问题和有效地解决问题可以起到积极的促进作用。学科教学的内容要以教材为依据，适当融合生物科学最近发展的成果，更为显著地体现生物科学在人们的生产生活中具有的独特价值。与此同时，一些新成果的引入也让学生的科研思维得到拓展，对问题的看法更加深入和广泛。因此，高中生物教师需要在教学内容的设置等方面体现出更多的创新特点。同样的教学内容，不一样的授课方式或不一样的组织方式，都能让学生在头脑中建构起更加丰富的相互联系的知识网络。从建构主义以及信息加工理论中，我们能够发现学生作为学习的主体，带着兴趣主动地建构着自己内在的知识结构。所以这是一个不断提高，让自己能更适应生物科学教学要求的过程。在学科内容的呈现方式中，高中生物教师要注意采用综合的呈现方式，运用多感官刺激的策略，让学生在视听结合的情况下对信息本身有更丰富的编码方式。这样做的好处在于，学生今后能够在更复杂的实际应用场景中，尤其在科学研究创新活动中，能够根据情境的变化，巧妙、灵活地提取相关的基础知识，从而顺利地解决问题。以教材为依托，以教材为原点，教学活动创新型的开展，能拓展学生的生物科学视野，增强学生的学习兴趣，让学生获得更显著的提高，加强对这门学科的整体认识，促进他们积极主动地学习生物科学。

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1　生物学哲学的再定位

费尔巴哈在谈到哲学的改造时说过：“哲学必须重新与自然科学结合，自然科学必须重新与哲学结合”。这是一种“建立在相互需要和内在必然性上面的结合”。〔1〕自然科学构成了哲学的基础， 生物科学是这个基础中不可或缺的组成部分。如同所有其他科学一样，生物科学也深深受到哲学的理论思维和方法的影响。生物学哲学作为连结哲学与生物学的桥梁和中介，对二者的重新结合起着十分重要的作用。从学科建设的角度看，这门学科的存在和发展，既须以实证科学知识特别是生物科学的知识材料为基础，跟上现代科学技术发展的步伐；又要汲取哲学研究的积极成果，适应当代哲学变革的需要。

就学科性质而言，一般认为生物学哲学属于科学哲学体系中的一个分支学科。《大英百科全书》第15版所列《自然哲学》条目将关于自然的实际特征问题作为实在来进行考察，并分为物理学哲学和生物学哲学两个部门。不过这里对“自然哲学”一词的使用，有别于以往的传统自然哲学，而是“作为对科学哲学的补充”。如所周知，西方科学哲学是以科学为研究对象，主要论述科学的认识论和方法论问题。维也纳学派的创立者M.石里克的自然哲学也是作为一种科学哲学，一种探讨哲理的科学方法。他申明自然哲学的任务在于解释自然科学命题的意义，自然哲学是一种旨在考察自然定律的意义的活动。在其自然哲学讲稿中关于生物哲学的分析，便是从有机自然现象也一定要由定律来描述这一点出发，来讨论生物学中的机械论与活力论问题。

在科学哲学的发展进程中，除了一般科学哲学，还兴起了特定学科的科学哲学，自本世纪初以来主要是物理科学哲学。传统的科学哲学带有片面的物理主义倾向，认为运用物理方法能够对这个世界作出绝对完全的描述，世界上发生的每一事件均可用物理语言来描述。物理主义最热烈的倡导者、分析哲学的主要代表人物之一的R.卡尔纳普声言：“如果根据物理语言的普遍性，把物理语言用作科学的系统语言，那么，所有的科学都会成为物理学。……实际上只有一种客体，那就是物理事件。在这物理事件范围内，规律是无所不包的”。〔2 〕石里克也同意物理主义的观点，他仅仅基于量的方面的考虑而得出结论：“对于自然哲学而言，有机体不过就是一些特殊的具有复杂结构的系统，它们被包含在物理世界图像的完美和谐的秩序之中”。〔3〕

传统的科学哲学把研究重点放在物理学的定律和理论上，把它们看作科学的结构和逻辑的范例。之所以这样是有其深远的科学背景的。自牛顿实现了力学中第一次伟大综合，此后，经典物理学的各个分支日趋完善，牛顿的机械纲领左右了近代科学和哲学的发展。本世纪初以相对论和量子力学的建立为标志的物理学革命，是物理学发展中的重大突破，也是对科学哲学的有力推动。逻辑经验主义的主要代表H.莱辛巴赫所著《量子力学的哲学基础》一书，就是通过对量子力学的科学成果的分析，阐释了他关于知识的性质、客观实在以及因果性等问题的见解。多年来，科学哲学的研究植根于逻辑学、数学及物理学定律，重视对物理理论的分析而忽略了生物学。正如在科学哲学家的视野内，有机生命及其进化只不过是世界科学图景中的一个次要因素；在科学哲学的殿堂中，生物学哲学也是处于比较次要的从属的地位。这种状况只是到本世纪中叶以后才开始改观。随着分子生物学所取得一系列新进展，导致了生物学的革命，生命科学作为最激动人心的科学领域跃居到自然科学的前沿，对现代整个自然科学和哲学的影响也日益显著。由于引入数学、物理、化学等学科的理论、方法和新的技术手段，现代生物学的研究领域得以向微观和宏观层次不断延伸扩大，并愈来愈趋向系统的复杂性，向揭开物质世界最复杂最高级的系统——大脑的奥秘进军。生物学研究的课题愈来愈带有根本性，当今自然科学的研究重点正在转向研究生命本身。对生命现象的深入探索，增强了人们对生物学的哲学兴趣，并促使科学哲学向新的研究方向转变。在这方面，现代综合进化论的主要建筑师之一E.迈尔作出了开创性的工作，他致力于建立生物学的新哲学，强调这样一种新的科学哲学必须放弃对僵化的本质论和决定论的依附，必须将科学概念加以扩展、不仅包括物理科学的而且还包括生物科学的原理和概念。

传统科学哲学还带有专注于纯科学领域的局限。国外学术界在讨论医学哲学与科学哲学的关系这一论题时，已有学者指出，从历史上看，科学哲学家往往不到自然科学领域外面去寻找对科学的定律、解释和理论的洞察力以确定理论演变的进程，而是将自己限制于纯科学形式中，一直忽视和轻视象工程学、农学和医学这样的应用科学领域。同时由于传统科学哲学仅仅局限于从“内部”考察科学，忽视了科学技术与社会之间的互动关系，这种狭窄的科学观不可能得出真正有洞察力的答案。传统科学哲学在研究视野上的这些缺陷，对后来兴起的生物学哲学也产生了某种程度的影响。

固然，科学哲学主要是把科学作为知识体系，对之进行认识论和方法论的研究，但是认识的最终目的不是知识本身，而是改造世界的实践活动。对科学的哲学反思也不能脱离它所固有的实践本性。在科学、技术和社会走向一体化的现时代，尤有必要拓宽科学哲学的领域，开展实用性的或应用性的研究，并将科学哲学研究同科技发展的社会研究结合起来。作为实用科学的农学和医学与作为基础科学的生物学之间的联系极其密切，它们都属于生命科学的范畴。在生命科学哲学领域内，理应包括对这些应用学科的理论和实践的哲学研究。以分子生物学为依托的生物技术，将成为医学和农业科学的主导技术，并将引起医学革命和第三次农业革命。生物技术的“每一个创新，每一个技术妙举，每一个概念上的困难的解决，都使得需要一种确定的生物学哲学变得更加显著，并且目前正在朝向这个目标发展”。〔4〕

21世纪将是生物学世纪。可以预期，未来世纪生命科学的巨大进展及其革命性变化，必然要求生物学哲学在已有研究基础上，无论从理论框架到研究内容到论题范围都要有所突破。要尽力吸收、消化生命科学的最新成就，以正确的世界观和方法论为指导作出新的哲学概括，提出新的理论观点及发展生物科学技术的战略选择，这些可谓生物学哲学学科建设的题中应有之义。

2　拓展和深化生物学发展新形势下的生物学哲学研究

以下试从生物科学发展的规律性、生物学规律与物理规律的关系以及生物学规律与社会规律的关系三方面谈点浅见。

（1）“自然科学现在已发展到如此程度， 以致它再也不能逃避辩证的综合了”。〔5〕恩格斯在上个世纪80年代作出的这一论断， 揭示了辩证思维对于了解科学事实的辩证性质的必要性，这也为后来自然科学本身的发展所证实。

近现代自然科学发展的趋势是由经验分析进到辩证综合，这在生物学的发展中表现得十分明显。自本世纪二、三十年代起，在生物学范围内开始出现一些学科的综合趋势。早期的两大综合，一个是以胚胎学为中心，将之与细胞学、遗传学和生物化学综合起来，形成统一的发育观点；另一个是以进化论为中心，将达尔文的自然选择学说与群体遗传学相结合，发展为一个有巨大阐明力的学说，即现代综合进化论。进化的综合范式取得了富有建设性的成果，如迈尔所说，是在有关的学科之间找到了一种共同语言并澄清了许多进化问题和作为其基础的各种概念。但是这一范式仍是不完善的，还有不少尚未解决的问题。它不仅受到一些批评家的非难和质疑，就是在达尔文主义者之间也依然存在某些意见分歧。更完全的综合始于本世纪50年代中后期诞生的分子生物学，它是生物化学、微生物学和遗传学等学科相互融合的产物，其主要目标之一是试图将大量的生物功能与分子水平上发生的事件联系起来。分子生物学的核心——分子遗传学，在信息大分子的结构、功能及相互关系的基础上来研究生物的遗传与变异。按照生物学史家G.E.艾伦的说法，J.沃森和F.克里克的工作，把信息学派、结构学派和生化学派对遗传（甚至扩展到整个生物学）的问题的研究统一起来了。作为一个新的遗传学范式，分子遗传学的范式补充和修正了（不是取代）进化综合范式，推动了关于进化过程中基因的变化和调节机制等问题的研究。着眼于分子水平上的进化的中性学说同着眼于表型进化的自然选择学说，也应看作是一种互补关系而非互相否定。现代分子生物学在进化研究方面的认识成果向人们昭示，一种完整的进化理论的建立，期待着传统的进化生物学与分子生物学实现新的综合。更进一步看，生物进化是种系发生和个体发育的辩证统一过程，对进化的深层认识，必须解开发育之谜这个世纪难题，以阐明个体发育中基因在多层次水平上的程序控制机理。由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，把发育生物学推向前台，将成为21世纪生命科学的新主角。据中科院未来生物学预测研究组预测，在分子水平上使遗传、发育和进化的统一成为可能，这将是未来生物学的主要理论任务之一。由这三者统一所导致的理论大综合，蕴含着丰富的哲学思想。从哲学认识论和方法论上对之进行理论概括，也应成为未来生物学哲学的主要理论任务之一。

“分久必合”。生物学中的这种综合趋势还在继续。一些生物学家预言，面向21世纪的生命科学，必然是各学科相互渗透与相互交融的“大生物学”时代。“大生物学”要求辩证地综合与不同组织水平相关的各门学科所积累的科学事实，建立起一般的生命理论，发展统一的生物学原理。多种学科的综合，反映了生物现象的相互联系和科学概念、方法论准则的统一。结合生物学认识发展的内在逻辑的考察，对生物学理论的相互关系（特别是理论的概念结构之间的转换、理论范式的确立和更替）进行哲学分析，能为我们提供有关生物科学发展规律性的新的认识。

（2）在生物学哲学的讨论中， 争议较多而且也是悬而未决的一个理论问题是关于生物学的自主性问题。具体言之，生物学的概念与规律能否在某种意义上“还原”为物理学和化学的概念与规律？生物学家运用的解释型式（例如历史的解释或目的论的解释）在物理科学中是否相宜？在生物系统中显示的某些现象是否也在无机系统中显现或有重大差异？等等这样一些有关生物学和物理学的联系究竟是什么的问题， 被A. 罗森伯格称之为“生物学哲学的中心问题”（《生物科学的结构》）。根据对这个问题的不同回答而形成了“自主论”与“分支论”两派泾渭分明的理论观点。这种分野在历史上的表现形式是活力论与机械论的对立，在现代则主要是所谓反还原论与还原论的争论。

从本体论方面说，讨论物理化学的实体和过程是否构成所有生命现象的基础，这实质上就是高级运动形式与低级运动形式的相互关系问题。如果把生命运动形式同物理化学的运动形式混同起来，甚至完全否定生命运动在质上的特殊性，这种本体论上的极端还原论倾向在哲学上和生物学上都是不可取的。相反，如果把生命运动的独特性绝对化，忽视其与其他运动形式之间的包容关系和发生学联系，这种倾向同样是不可取的。以辩证唯物主义的物质运动形式观为指南，依据科学认识的新成果，将能通过阐明生命运动和低级运动形式存在的联系和连续性而更深入地揭示其本质。

从方法论方面说，在生物学中通过把复杂现象分解为更为简单的组成部分进行研究，最终在物理化学层次上——分子层次上——作出说明，这也即还原论作为方法论的功能。分子生物学正是运用物理化学的还原方法来分析生命活动的基本过程，才获得了划时代的成就。这被誉为还原论的胜利。但是也要看到，生物学中还原方法的应用是有其局限性的。研究表明，生物体是一个多层次的、有组织的、结构复杂的系统，其中各个组成部分和整体具有多方面的相互作用。生物体的整体性不能建筑在来自于各个部分的分子碎片之上，分子参与组织的整体，它们的转移和复制是整体的全部功能的结果。本世纪下半叶以来系统科学和非线性科学的发展，为探索生命系统的复杂性提供了新的科学思想和科学方法。还原论方式的自下而上的决定原则即较低层次决定较高层次的原则，同系统整体思维方式的自上而下的决定原则即较高层次决定较低层次的原则，二者既相互对立又相互依赖，它反映了部分与整体的辩证法。合理地结合这两种决定原则，应是生物学进一步阐明生命机制及其规律性的研究战略。

（3）在当代， 从自然科学奔向社会科学的强大潮流已成为不可遏止之势。由于生物学革命对自然和人类社会生活产生的广泛影响，凸显了人的自然基础和社会基础的统一问题。与此相应，生物科学和社会科学的综合性研究也成为人们关注的热点。加拿大哲学家M.鲁斯在其《生物学哲学》一书中宣称，未来的社会科学将和生物学结合起来，社会学将把生物学的成果包括在自己的理论中，研究这种结合会提供许多有意义的东西。从现代生物学的发展可以看到，生物科学领域的一些学科（如遗传学、动物行为学、生态学等）与社会学、人类学、伦理学、经济学及政治学等学科的渗透、融合，不仅加深了人们对自然界和人类自身的认识，同时也启迪了对生物学规律和社会规律二者相互关系的哲学思考。如生态经济学作为生态学与经济学交叉发展起来的一门边缘学科，主要是阐明生态系统与经济系统相互作用所形成的生态经济系统运动和发展的客观规律。而生物政治学则旨在用生物学的概念、原理和方法来研究政治行为，借以探索社会政治生活的本质及其规律。在横跨生物科学与社会科学的众多交叉学科中，1975年由美国动物学家E.威尔逊在其巨著《社会生物学：新的综合》中所倡导并加以重新解释的社会生物学引起了很大反响。这是一门系统研究一切动物（包括人类在内）的社会行为的生物学基础的学科，其核心在于承认基因是遗传和自然选择的基本单位，一切社会行为均有其特殊的遗传结构。威尔逊和C.拉姆斯登还进行了更为广泛的概括，在他们所著《基因、理性和变化》（1981）中提出基因—文化互作进化论，认为整个人类文化领域在一定程度上依赖于遗传控制。学术界对社会生物学褒贬不一，围绕它所提出的人类行为的遗传决定问题展开了激烈的争论。这场争论远未完结，它所涉及的生物进化与文化进化的关系、社会生物学的哲学意义以及如何正确评价这一学说等问题也是生物学哲学研究的课题。

生物学与社会相互作用的一个引人注目的方面，表现为生物技术研究对伦理观的冲击和基因工程的社会控制及其伦理调节。生命科学技术的进步，在造福人类的同时也引发出许多社会伦理问题，向传统的伦理道德观念提出了新的挑战。举医学领域来说，由于医学技术以人作为直接作用对象，它所引发的伦理问题更为突出。自本世纪六、七十年代以来，国外医学界关于死亡标准、器官移植、安乐死、重组DNA 技术以及人工生育技术种种问题的伦理学争论，无不反映了传统伦理观的困惑和人类面临的伦理学上的选择。在当代新科技革命条件下，随着生物高技术的发展，不断涌现出新的伦理道德难题。被称为生物学领域的第一“大科学”的人类基因组工程，无疑会深化人类对自身结构的认识，但这项研究也将面临与伦理观念相悖的严峻形势。例如，由检测基因产生的侵犯个人健康隐私权问题。当今在世界范围内受到广泛关注的克隆绵羊“多利”的出世，更是激起了一场有关其应用前景和伦理意义的大争论。人能否克隆？在人身上重现这一成就或者创造新的生命形式（如人兽混合体）是否合乎伦理？未来的生命科学技术怎样与社会协调？是否应该着手进行人种改造的选择？站在生物学哲学的高度，我们将如何回答这些问题？

参考文献

[1]费尔巴哈：《费尔巴哈哲学著作选集》，上卷，商务印书馆， 1984，第118页。

[2]洪谦主编：《逻辑经验主义》，下卷，商务印书馆，1984， 第476页。

[3]莫里茨·石里克：《自然哲学》， 商务印书馆， 陈维杭译， 1984，第68页。

[4]金吾仑选编：《自然观与科学观》，知识出版社，1985， 第30页。