【摘要】生物科學素養的提高,離不開生物學科思想的培養和應用,在生物學教學工作中,重視學生用生物學科思想方法思考和解決問題的能力的培養,把學習知識和培養能力、發展智力有機結合起來,既是新課程改革對中學生物學教學的重要要求和體現,也是實現每個學生充分發展的重要手段。
【關鍵詞】生物學科思想;生物教學
生物學科思想是生物學知識的精華,具有一定的普遍性和適用性,生物學的很多知識和問題都可以運用這一思想作以解釋和解決。在生物學教學過程中,恰當地滲透和運用這一思想,能很好地幫助學生深刻理解生物學基本知識和原理,把握住生物學科學習的關鍵,優化生物學習方法,達到學以致用,全面發展。
一、分類思想
生物學是研究生命活動規律的,涉及很多的知識、原理、方法,運用分類思想可以幫助學生認清規律,簡化記憶。如:細胞分類(原核細胞和真核細胞),生物分類(原核生物、原生生物、真菌、植物、動物、病毒),呼吸作用分類(有養呼吸、無養呼吸、兼性厭氧呼吸),同化作用分類(自養、異養),種群特征分類(數量特征、空間特征、遺傳特征),生態系統分類(水域生態系統、陸地生態系統)等。這些內容如果單純死記硬背,則很難掌握,而運用分類思想進行理解記憶,則能達到減輕記憶負擔,使學習變得輕松高效。
二、守恒思想
生命活動過程涉及一系列的生物化學反應,化學中的守恒思想在生物學中也有重要應用,如:原子守恒、質量守恒。現舉例說明如下。
1.a個氨基酸合成含有b條肽鏈的蛋白質,該蛋白質所含有的氧原子數至少為多少?
解析:a個氨基酸至少含2a個氧原子,蛋白質和原料氨基酸相差的氧原子個數為(a-b),利用反應過程中氧原子守恒可知答案為
2a-(a-b)=a+b
2.a個氨基酸的平均式量為m,合成為含b條肽鏈的蛋白質,該蛋白質的分子量是多少?
解析:氨基酸縮合過程中產生水,根據質量守恒可知,原料氨基酸的質量減去水的質量等于蛋白質的質量,故答案為
am-18(a-b)
另外,生物學中涉及一些能量轉換的知識,如光合作用過程中光能、電能和化學能之間的轉換,呼吸作用過程中化學能和ATP中能量、熱能的轉換,生態系統的能量流動過程,都遵循物理學中能量轉化和守恒定律,可依據能量守恒這一規律解決有關問題。
三、結構決定功能思想
生命是非常神奇的,從生物體到細胞,再到生物大分子,他們都有其特定的功能,而特定的功能則是由各自的特定的結構來決定的。如DNA的規則的雙螺旋結構決定了其具有儲存、傳遞、表達遺傳信息的功能,蛋白質的多樣性結構則決定了其功能為生命活動的體現者和主要承擔者,細胞的完善的嚴整的結構則決定了其作為生物體的結構和功能的基本單位,生態系統的特有內部結構則決定了其功能為物質循環、能量流動、信息傳遞。在教學過程中運用結構決定功能思想,有利于把握知識本質,優化學習方法,形成解題規律,提高教學實效。
四、信息流思想
生物學教材中信息流包含遺傳信息流、生命活動過程中的信息流、生態系統的信息流,遺傳信息流指生物體內遺傳信息的傳遞和表達過程,包括遺傳信息從DNA傳遞到DNA的復制過程、遺傳信息從DNA傳遞到RNA的轉錄過程、遺傳信息從RNA傳遞到蛋白質的翻譯過程以及遺傳信息從RNA傳遞到DNA的逆轉錄過程即中心法則,而生命活動過程中的信息流主要指生命活動的反饋調節機制,生態系統的信息流則指生態系統內部的信息交流,包括物理信息的交流、化學信息的交流、行為信息的交流。在教學過程中運用信息流思想,可幫助學生從整體上把握知識的內部規律,深刻理解相關生命活動現象的實質,并且較好地把相關規律運用于生活實踐中。
五、生物進化思想
生物進化是指生物種群多樣性和適應性的變化,或一個群體的長期的遺傳組成的變化,生物界的復雜現象,形態的、生理的、行為的適應,物種的形成和絕滅,種內關系和種間關系等現象都只能在進化理論的基礎上得到統一解釋,高中生物教材中貫穿著進化思想。在教學過程中滲透進化思想,可以幫助學生對生物學有一個整體的認識,真正理解生命運動的本質,學會對事物的綜合理解和評價能力,培養學生對知識的運用和和解決實際問題的綜合能力,從此而樹立科學的辯證唯物主義的世界觀。
六、理論聯系實際思想
生物科學與人們的日常生活、醫療保健、環境保護、經濟活動等方面密切相關,這就要求生物教師在教學活動中向學生滲透理論聯系實際的思想,以激發學生的學習興趣,達到學以致用。比如,在學習細胞癌變的相關知識時,教師可引導學生掌握預防癌癥的基本方法和注意事項;在學習內環境穩態的知識時,教師可引導學生運用相關知識解釋發燒病人說話失常的原因,并且掌握合理飲食、預防肥胖的基本方法;在學習遺傳學知識時,教師可引導學生意識到禁止近親結婚的重要性,并且結合遺傳基本規律的發現過程幫助學生掌握由單因素到多因素、化繁為簡的解決問題的基本思想方法;在學習微生物發酵知識時,教師應適當地將這些知識與當地食用菌生產或食品發酵生產加以聯系,使學生掌握某些職業的基本知識和基本技能,以適應將來走向社會的需要。
總之,在生物學教學過程中,加強生物學科思想的滲透和教育,幫助學生認識生物科學的價值,正確理解科學、技術和社會的關系,培養學生樂于學習生物科學,養成質疑、求美、創新及勇于實踐的科學精神和科學態度,確立積極的生活態度和健康的生活方式,是正確貫徹生物新課程理念的表現,這對于每個學生的全面發展,對于學生養成良好的生物科學素養,都具有十分重要的現實意義和長遠意義。
(作者單位:江蘇省徐州市邳州明德實驗學校高三年級組)