高中生物概念教学专题文集⑴：高中生物学概念教学

高中生物看法教课专题文集⑴：高中生物学看法教课
高中生物学看法教课
看法是生物学理论的基础和精华，也是思想过程的核
心。

在人教版《整日制一般高级中学教科书·生物》 (2003 年 6 月初版)后附录上就有211 个生物看法，此中必修本有154 个，选修本有 57 个。

但最近几年来，人们对生物看法教课的
研究却极少，基本上是对于看法教课的领会，如怎样识记、鉴
别、掌握看法等，极少波及有关理论指导下的看法教课研究，
如前看法的解析与改正，看法的有效建构等。

对生物学看法的
自己研究更少，几乎没有波及看法发展的过程、负载的方法和
蕴涵的价值等等。

[1] 基于此，对生物看法教课进行深入地、系
统地商讨、研究，对掌握和落实新课程标准精神、推进和促使
目前的生物学教课改革，不无裨益。

一、生物学前看法的迁徙与改正
学生在学习任何看法性知识以前，实质上都已经有了前
看法。

前看法是存在于人们脑筋中相对于新知识的已有的认
知，可能是正确的，也可能是片面的或错误的。

前看法的成
因，主假如平时生活中的经验及正确或错误认识的累积。

我
们认识事物的过程，就是这样一个以前看法逐渐发展到新看
法的过程。

不论对哪一门学科知识的学习，也不论是哪一个
年纪段的认知，都有这样的特色，特别生物学科与人类生活
实质联系特别密切，所以前看法特别丰富。

奥苏贝尔(D. P. Ausubel) 的同化论看法对看法的习得作了精粹阐述，以为学
习者脑筋中已有的知识构造在新看法的习得中起着至关重要
的作用，当新看法与脑筋中前看法间存在某种类属关系时，
若指导者能赐予有效指引，使学习者能将新看法与脑筋中已
有看法间的这种类属关系进行正确链接，将有益于学习者将
新看法同化到自己脑筋的已有看法系统中，进而习得看法。

所以，怎样利用前看法进行有效的生物学看法教课，值得商
讨研究。

正确的前看法是学习生物学科学看法的优秀基础和铺垫，
它的正迁徙作用可成为生物学看法学习的资源和看法学习的
新的增加点，可使学生赶快地掌握新知识和知识构造。

如学
生在学习生物学看法前自己对生活中的一些生命现象
和规律已有所认识，如：“向日葵随太阳转” “根的向地性与茎的背后性” ，能促使对“生长素”看法的理解；“人感觉严寒时会打颤抖” “一个球向你飞来时，你会接住或躲开它” ，
这些都能促使对“激素调理和神经调理”看法的理解；“种瓜得瓜，种豆得豆” “一猫生九崽，连母十个样” ，可促使对“遗传与变异”看法的理解。

这些已知正确的前看法，一方
面有助于迁徙到新看法的习得和存心义的建构，另一方面，
有助于激发学生进一步学习生物科学的兴趣和动机。

片面或错误的前看法会成为生物学看法学习的阻碍，这
些错误的前看法假如得不到实时改正，将影响对生物学看法
的同化温适应，使学生形成错误的思想，阻挡生物学科学看
法的建构。

如学习“植物个体发育”看法前，学生脑筋中就
有农作物的“春季播种，秋季丰产”的前看法，片面地以为
植物的个体发育从种子开始，这就阻挡了学生建构“植物个
体发育从受精卵开始”的科学看法；因为绿色植物能汲取二
氧化碳、产生氧气，学生自然形成植物呼吸作用吸入二氧化碳、放出氧气的前看法，这个错误的前看法阻挡了“呼吸作用”看法的建构。

又如，前些时间媒体上忽然间刮起了“吃
基因补基因”的风潮，在社会上形成“吃核酸长核酸”的错
误前看法。

对于这些片面、错误的前看法，一定赐予改正，
不然不可以建构科学的看法。

比如，针对“吃基因补基因”
的前看法，能够经过对核酸的消化、代谢、合成的解析，使
新知识与学生的前看法产生矛盾，让学生裸露犯错误看法，
正确对待自己原有的生活经验，把对事物表面现象察看所获
取的经验与生物学知识不一致的地方提出来进行反省，找出
矛
盾所在，经历思想上的矛盾和震惊，造成认知构造的不均衡，促成原有知识构造的适应，用科学的看法取代原有的错误观念，实现错误前看法向科学看法的转变。

二、生物学看法的有效建构
(J. Piaget)在其《发生认识论原瑞士有名心理学家皮亚杰
理》中指出：“认知的构造既不是在客体中早先形成了的，
因为这些客体老是被同化到那些超越于客体之上的逻辑框架
中去，也不是在一定不停地进行从头组织的主体中早先形成
了的。

所以，认识的获取一定用一个将构造主义和建构主义
密切地连结起来的理论来说明，也就是说，每一个心理构造
都是心剪发生的结果，而心剪发生就是从一个较初级的结
构过渡到一个不那么初级的 (或较复杂的 )构造。

”看法图的运用能较好地促使生物学看法的存心义的建构，如学习“光合
作用”的看法时，指导学生利用看法图(以下列图)建构光合作用的看法，不单能拓展科学看法，还可以培育学生的思想能力。

它为学习者供给了一种学习科学语言的形式和建构科学知
识的有效手段，有益于对看法知识的整合，有益于掌握生物
学看法的内涵与外延，能较好地提高学生生物学看法的构造
化程度，有助于学生成立优秀的认知构造。

大批的研究表示：看法图能够帮助教师提高教课效率，看法图策略更合适于科
学课程，且生物学上的明显性要大于化学和物理；它能够促
使学习者进行存心义的学习；能够改变学习者的认知方式；
有益于培育学生创建性思想。

三、生物学看法发展过程的展现
学习生物学的看法，不单要学习看法的内涵与外延等理
论知识，也要学习看法的产生、发展的演变过程。

科学是一
个发展的过程，任何生物学看法都要经历产生、发展的过程。

其实学习生物学看法的产生发展的过程，就是学习看法的发
展史。

(一 )学习看法的发展过程是生物学科教课的需求
《一般高中生物课程标准 (实验 )》(以下简称《标准》 ) 中建议安排的学习看法发展史有两类。

一类是必修或选修课
本中以课文形式表现的史料，如学习“细胞”看法时，要求解
析细胞学说成立的过程；学习“光合作用”看法时，要求说明
光合作用及其对它的认识过程；学习“遗传物质”看法时，要
求总结人类对遗传物质的研究过程；学习“生长素”看法时，
要求概括植物生长素的发现和作用；学习“基因工程”看法时，
要求简述基因工程的出生过程；等等。

另一类
是建议学生自行收集的有关资料，如学习“ DNA ”看法时，建议学生收集 DNA 分子构造模型成立过程的资料；学习“进化”看法时，要修业生收集生物进化理论发展的资料；学习“免疫” 看法时，要修业生收集有关干细胞研究进展的资料。

除此以外，教材有些专题内容还波及科学家进行研究的经典
实验及资料，如孟德尔定律的发现、核酸是遗传物质的实验
解析等。

(二 )学习生物学看法发展过程有助于理解看法的科学知
识
科学是一个发展的过程，任何生物学看法都要经历产
生、发展的过程。

学习看法发展过程不单有助于认识看法的
演变过程，并且有助于学生深刻地理解和坚固地掌握生物学
看法的内涵与外延，进而理解生物学看法的科学实质。

如在
学习“光合作用”的看法时，让学生学习“光合作用”的发
展史：古希腊学者亚里士多德提出，土壤是构成植物体的原
料； 1642 年赫尔蒙特 (J. van Helmont) 种植的柳苗试验，证明
柳树营养生长物质不是根源于土壤，而与空气和雨水有关；
1771 年普利斯特利“绿色植物—烛—小鼠”实验，证明植物
光合作用能够更新空气；1864 年萨克斯“叶片半遮光—碘蒸气”实验，证明光合作用可能产生淀粉，并需要光；1880 年恩吉尔曼“水绵—好氧性细菌”实验，证明光合作用产生
O2，叶绿体是绿色植物光合作用处所；上世纪30年月鲁宾和卡门同位素标志实验，证明光合作用产生的O2所有来自H2O 。

经过看法发展史的学习，学生自然得出光合作用看法
的实质，把无机物(CO2 和 H2O) 转变为有机物，把光能转变
成化学能，同时也清楚地掌握光合作用的物质变换的过程及
场所。

(三 )学习生物学看法发展过程有助于学生形成科学的观
念
英国的“国家科学课程”中对于引入科学看法的解说为：学
生应当理解科学看法跟着时间而改变、发展的方式，理解这
些看法及其应用是怎样受社会、精神和文化背景影响的。

由
此不难看出，生物学看法的发展史中，不单记录着生命科学
知识的形成过程，并且蕴涵着科学家的创建思想方式和灵巧
多样的科学方法，表现科学家尊敬事实、听从真谛和脚踏实
地的科学态度，以及勇于创新、擅长合作和无私奉献的科学
精神。

所以学习生物学看法的发展史，不单有益于更好地理
解、掌握生物学看法，并且有益于学生形成科学的看法，提
高生物学科学修养。

四、生物学看法负载研究方法的浸透
生物学是一门自然科学，也是一门实验科学。

在生物学
的发展过程中，特别是实验生物学出现此后，研究手段和方
法向来起着特别重要的促使作用。

有些研究技术和方法的出
现，甚至使生物学产生了飞腾性的发展，如显微镜技术和基
因工程技术平分别致使了近代和现代生物学的产生。

没有研
究技术和方法的不停进步，也就没有生物学今日的巨大发展。

所以学习生物科学，不单要学习生物学的看法，还要认识生
物学看法所蕴涵的科学技术和研究方法。

(一 )浸透传统的生物学研究方法
生物学传统的方法许多，如察看法、检查法、显微镜法、放射性同位素示踪法、解剖法、实验法等，它们不单是生物
学累积事实资料的基本手段，并且是查验假说和理论的重要
门路。

如学习“生物体的化学元素”的看法时，浸透“放射
性同位素示踪法” ；学习“矿质元素”看法时，浸透“土培
法”“沙培法”“水培法”；学习“叶绿素”看法时，浸透“层
析法”和“光谱法” ；学习“动物激素调理”的看法时，渗
透临床察看法和动物实验法(如腺体摘除法、腺体移植法、结扎法、注射法、口吃法等)；学习“种群”看法时，浸透“标
志重捕法”。

(二 )浸透模型方法
美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、看法、
原理、理论并列为科学主题的要点，并将建立、改正、解析、评论模型作为高中学生的基本科学研究能力。

《标准》依照国际科学教育的发展，将模型和模型方法列入了课程目标。

所谓“模型” ，是指模拟原型 (所要研究的系统的构造形态或运动形态 )的形式。

它不再包含原型的所有特色，但能描绘原型
的实质特色。

模型方法是以研究模型来揭露原型的形态、
特色和实质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。

如在高中生
物课程中常常使用的物质模型有实物模型如生物体构造的模式
标本，模拟模型如细胞构造模型、各样组织器官的立体构造模
型等；思想模型是物质模型在思想中的引申，依据建立模型的
思想方法的不一样，又能够分为两类。

一类是以形象化方法
(或称为意象思想方法 )建立的具象模型，它是人们在思想中经
过对生物原型的简化和纯化而构想出来的。

具象
模型拥有必定的形态构造特色，如 DNA 分子双螺旋构造、生物
膜液态镶嵌模型等。

它能使研究对象直观化，既能够促使研究，又能够简单描绘研究成就，使之便于理解和流传。

另一类是以理想化方法 (或称抽象思想方法 )建立的模型，是人
们抽象出生物原型某方面的实质属性而构想出来的，例
如，呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型，食品链和食品网等系统理想模型。

[2] 《标准》很重视模型和模型方法。

比如，“稳态与环境” 模块中有两个活动建议：“研究水族箱 (或鱼缸 ) 中群落的演替”和“设计并制作生态瓶” ，都是运用模型的研究。

所以，生物学教课中，要联合生物学
看法的教课，不停地浸透模型的方法，这不单能完美学生对
生物学看法的认知构造，并且能提高思想能力。

(三 )浸透数学方法
数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程，
并加以推导、演算和解析，以形成对问题的解说、判断和展
望的方法。

目前，数学在生物学、医学等领域正起着愈来愈
重要的作用，数学方法在科学教育中的价值更是不言而
喻。

高中生物课程对数学方法的使用主要有三个方面。

第一，用数学式来定义抽象的生物学看法。

《标准》没有明确要求
用数学式定义看法，但“稳态与环境”模块中，列举“种群
的特色”这个知识点，假如波及种群密度，年纪构造和性别
构造，出生率和死亡率等，就是用数学式定义的看法。

这种
定量的看法以数学方法揭露事物的实质及其发展变化规律，
为研究工作供给一种简洁精准的形式语言，拥有重要的科学
认识讲价值和方法讲价值。

第二，用数学方法对生命现象的
空间关系和数目关系进行描绘、解析和计算。

如以条形图、
曲线图、统计图等来表现某一世命现象的统计数字大小及其
变化。

第三，用统计方法来研究随机现象的规律性变化。

统
计方法在生物界宽泛存在，学习“遗传定律”时，浸透孟德
尔是怎样使用描绘统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量
察看和数据解析，依照统计方法从样本到整体的推理，才发
现了遗传性状的分别现象和自由组合现象。

(四 )浸透系统解析方法
现代生物学的解析性研究已深入到分子、量子水平，但
为了揭露生命运动的神秘，还一定从生命系统的各个构成部
分的联系和互相作用中，从它们和外界环境的互相联系和互
相作用中认识整体。

这就需要进行系统解析。

现代系统解析
包含定性解析和定量解析，高中生物学教育一般只好做定性
解析，好像美国《国家科学教育标准》所要求的“学会从系
统的角度思虑和解析问题” 。

比如，学习“细胞器”的看法时，要让学生理解每个细胞器都拥有必定功能，并且它们的
构造与功能一般互相联系，但要达成某个详细功能时，细胞
一定是一个完好的构造，不然就不可以。

又如，生物膜也是
一个系统，它包含细胞膜、核膜、液泡膜、线粒体模、叶绿
体膜、内质网膜、高尔基膜等，它们的构成成分是同样的，
但详细的功能不一样，它们是互相联系、互相限制、不可以
切割的
一致的整体。

又如“生态系统” 的看法，是一个宏观的系统，
它们的构成及营养构造构成一个典型的系统。

五、生物学看法蕴涵价值的表现
生物课程中的价值观拥有丰富的内涵，价值观不单重申
对个人价值的判断，更重申对社会价值、科学价值、人文价
值的判断。

在生物学看法的教课中，要充足发掘看法所蕴涵
的价值要素，并存心识地贯串于教课过程之中，这样才能使
感情态度与价值观有机地浸透到课程教课内容中去。

(一 )适用价值
生物学与人们的衣食住行、卫生保健以及环保亲密相
关。

生物学对人类生活的适用价值是人类发展史上一个古老
的话题，但在今日却被给予新的意义。

比如，在学习“细胞
的分裂、分化、癌变、衰老”“生殖、发育”等看法时，可
以让学生认识目前生物学在植物组织培育技术、克隆技术、
生殖技术、器官移植、恶性肿瘤治疗等方面的应用价值；在
学习“植物新陈代谢”看法时，能够让学生认识生物学在解
决我国目前社会经济发展的一大热门——“三农”问题中的
重要作用；学习“发酵”看法时，让学生认识利用酵母菌发
酵制造啤酒、果酒、工业酒精，利用乳酸菌发酵制造奶酪和
酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素，利用微生物发酵生产
药品，如人的扰乱素、胰岛素和生长激素等方面的应用价值。

(二 )科学人文价值
人们常说， 21 世纪生命科学将成为带头科学，这一方面
指生物科学技术的发展正在极大地影响着人们的生活和经济、技术的发展，另一方面指生物科学的发展正在深刻地改变着
人类的思想和思想方式。

生物学不单拥有科学价值，还拥有
巨大的人文价值。

在生物学看法教课中，浸透人文性和科学
性的一致，能拓宽学生的学科视线，使学生的抽象思想和形
象思想协调发展，既有益于学生全面发展，又有益于培育学
生创新的思想质量。

比如，在学习“酶”的看法时，让学生
认识有关酶的诺贝尔奖获取者及成就，同时，还可以够解说
此中一些科学家不畏困难、不畏威望，勇于登攀的科学精神。

这样不单能激发学生此后从事科学研究的动机，并且能激发
学生形成百折不回的精神。

(三 )美育价值
从提高生物学教育的价值这个角度思虑，美育是一个几
乎不曾开发的处女地。

生物学看法教课表现的美育价值，重点在于提高学生的审美能力。

中国传统的审美方式重在感悟式的直觉思想，而生物学教育作为科学教育的一部分，应以谨慎的理性解析为主。

生物学中美的存在主要有两种，一种是生命美，生命世界给人类供给了无穷广阔的审美领域，我们能够把它们统称为生命美。

在学习“细胞”的看法时，可以让学生感悟各样细胞形态所蕴涵的形态美；在学习“生态系统”的看法时，能够讲生命自己的形式美，如生物体的色彩、线条、形状、声音美及生物界的和睦美。

另一种是生物
科学美。

生物科学中的科学美包含理论美和实验美等，是生
命世界自己的美学特色在生命科学中的表现。

比如，学习“化学元素”和“细胞”看法时，能够让学生感悟生物界与非生
物界的一致美和生物界细胞构造生物的一致美；在学习“细
胞分裂”看法时，能够让学生感悟细胞分裂的规律美；在学
习“ DNA ”看法时，让学生感悟DNA 双螺旋构造模型的对称性表现了构造美。

还可以够让学生感悟噬菌体侵染细菌实验
的奇特美，因为这个实验以巧妙的构想，确证了DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

生物学看法是生物课程详细目标中的知识、感情态度与
价值观、能力的杂合子。

课程目标的三个维度不过理论上的
一种分类，从生物科学修养的形成来说，这三个纬度是同样
重要、缺一不可以的，从教课实践来看，这三个维度其实不
是相互孤立，毫无联系的。

相反，它们之间是互相依存，互
为基础，你中有我，我中有你的不可以切割的关系。

就像
《标准》
所说，“在课程实行过程中它们是一个有机整体” 。

所以，在生物学看法教课中，不单要关注解析前看法，运用看法图建
构看法系统，并且要展现生物学看法的产生、发展的演变过
程，浸透看法研究过程中所负载的研究方法，表现生物学概
念所蕴涵的价值的研究。

只有这样，才能较好地落实《标准》的三维目标，提高学生生物科学修养。