例談高中生物教學中應滲透的學科思想

印寶軍

【摘 要】在新一輪課程和高考改革中，提高學生的科學素養是重要理念之一。而構建科學素養的一項重要任務，是認清和應用所學學科的思想。本文結合現行人教版高中生物教材的實例，談談高中生物教學中應滲透的幾個重要學科思想。

【關鍵詞】高中生物;學科思想;滲透

學科體系的三個要素，即學科知識、學科能力、學科思想，其中學科思想是一個學科的靈魂。所謂生物學科思想是指人們在對自然界的各種生命現象研究和探索的過程中，逐步形成的運用科學方法去解決問題的思維意識，是對生命規律、生物本質和學科價值的基本認識。在高中生物教學過程中，教師應當把學科思想融入到日常的教育教學之中，通過潛移默化的滲透和喚醒，激發學生的創新思維和實踐能力，學會靈活運用所學知識去解決各種生物學問題，并在不斷實踐和體驗中領悟生命的真諦和意義。

1.普遍聯系的思想

任何事物或現象都不是孤立存在的，事物之間和事物內部各要素之間都存在著相互依賴、相互作用、相互影響的關系。例如，核糖體是合成蛋白質的“機器”，能利用氨基酸進行脫水縮合合成多肽鏈;內質網能夠對多肽鏈進行一定的改造、修飾和加工，包括糖基化、羥基化、形成二硫鍵等;高爾基體對內質網加工后的蛋白質進行再加工、分類與包裝，然后分門別類地運送至細胞特定的部位或分泌到細胞外。以上各種細胞器既相對獨立，各自具有特定的形態結構，表現出相應的生理功能，又在結構和功能上相互聯系、相互配合，共同參與完成分泌蛋白的合成、加工和分泌過程。

再如，DNA分子通過基因的表達過程，實現遺傳信息的傳遞，合成具有特定氨基酸排列順序的蛋白質來表現生命;DNA復制、轉錄等重要生理過程，需要一些蛋白類酶的參與;DNA和蛋白質一道參與構成染色質（體），以便于在細胞核中儲存和復制，同時有利于通過細胞分裂進行遺傳物質的分配。在各種生命活動中，除了組成生物體的結構和功能之間、結構和結構之間存在密切聯系外，從微觀方面的各物質分子之間到宏觀方面的生物與生物之間、生物與環境之間都存在著普遍的聯系。

2.生命活動的對立統一的思想

在生物體內，存在著許多生命活動的過程，彼此間表現為既互相排斥，又互相依賴的關系。例如，植物通過光合作用固定太陽能，把光能轉化為有機物中穩定的化學能，并釋放氧氣到大氣中;植物的細胞呼吸卻能利用氧氣參與反應，將光合作用合成的有機物逐步分解，釋放和轉化其中的能量，為各種生命活動供能。這兩個生理過程彼此對立，又相輔相成，實現生命體對物質和能量的轉化和有效利用。

又如，遺傳是一切生物的基本屬性，它能保持生物基本生命形態和生理特征的相似性，有利于保持生物界的相對穩定，而變異是指親子間、子代個體間以及同種生物之間的差異現象，它為生物的進化提供了原始材料，也是產生生物多樣性的根本來源。兩者是同一事物的兩個方面，既相互對立，又相互作用、不可分割。在遺傳中可以發生變異，發生的變異可以遺傳;遺傳使物種得以延續，變異使物種不斷進化，以適應瞬息萬變的生存環境。

3.抽象問題具體化的思想

人們對事物的認識是由簡單到復雜，由具體到抽象，由感性到理性的過程。對于難以把握又存在復雜關系的問題，應設法轉變為直觀的具體問題去思考，這是一種策略化解決問題的思想和方法。對于解決生物學問題，在諸多抽象問題具體化的策略中，模型構建是最具有代表性的方法，它通過建構模型來揭示事物的形態結構和本質特征，模型一般分為概念模型、物理模型和數學模型等。

概念模型指利用文字、符號、圖形等組成流程圖的形式來反映概念間的意義聯系，便于理清生物概念間的獨立或從屬關系，使分散的概念系統化、直觀化和模式化。例如中心法則圖解、光合作用示意圖、血糖平衡調節的模型、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等。物理模型是以實物或圖片的形式，把真實事物按比例放大或縮小，直觀表達認識對象的特性，用以模擬客觀事物的形態、特征和功能。比如細胞結構模式圖、DNA分子雙螺旋結構模型、細胞膜的流動鑲嵌模型、減數分裂圖解、食物鏈和食物網等。數學模型是用來定性或定量表述一個系統或它的性質的數學形式。在生物學上，借以描述各個生物變量間的邏輯關聯性，形式包括計算公式、函數式和根據實驗數據繪制成的曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等。比如種群增長的“J”型曲線和種群數量公式Nt=N0λt、酶活性受溫度或PH值影響的曲線、不同濃度生長素對植物不同器官的作用曲線、組成人體細胞的化學元素餅狀圖等等。

4.具體問題具體分析的思想

具體問題具體分析的思想指在矛盾普遍性原理的指導下，具體分析矛盾的特殊性，并找出解決矛盾的正確方法。要求我們在想問題、做事情時，應做到根據不同情況采取不同的措施，而不能一概而論。當代科學家邁爾曾說過：“生物學中的概率幾乎完全是幾率性的，生物學中只有一條普遍定律，那就是一切生物學定律都有例外”。在分析生物學知識時，既要總結生物普遍存在的共性問題，又要考慮生物規律的特殊性，才能做到全面而準確地理解生物學概念和規律。

細胞學說提出了“一切動植物都是由細胞發育而來”的觀點，從此推倒了分隔在動植物之間的巨大屏障，但不能推而廣之，認為所有生物的結構和功能單位是細胞，病毒界的生物都是例外。為了揭示生物體遺傳現象的本質，科學家們的研究對象從肺炎雙球菌到T2噬菌體，最終證實了DNA才是真正的遺傳物質。科學總是在不斷發展和修正中完善，事實上并不是所有生物的遺傳物質都是DNA，以煙草花葉病毒為代表的RNA病毒，它們的遺傳物質都是RNA。因此，得出如下結論：絕大多數生物的遺傳物質是DNA，DNA是主要的遺傳物質。還有很多實例，如不是所有的植物組織無氧呼吸都產生酒精、不是所有能進行有氧呼吸的細胞都含有線粒體、不是所有的動物都是消費者、不是所有的細菌都是分解者等等。這些例子告訴我們，具體的問題一定要具體分析，充分考慮到生物個體間或同一生物不同結構間的差異性，避免認識問題出現片面化和絕對化。

5.生物發展進化的思想

一切生物體是由物質組成的，生物能完成各種生命活動，都以生命的物質性為基礎。而運動是物質的固有屬性，一切事物都處于不斷地運動變化中，都會經歷一個發生、發展和消亡的過程。對于生物界，縱觀生命的演化歷程，“發生”即生命的起源，“發展”即生物的進化過程。

目前地球上現存的各種生物，是由更古老的生物經過漫長的年代進化而來，也是生物與生物、生物與環境之間相互作用不斷發展的產物。通過共同進化的過程，形成了豐富多彩的生物世界，即出現了物種、遺傳和生態系統多樣性。總體來看，生物進化的趨勢是：在生活環境上由水生到陸生、在形態結構上由簡單到復雜、在生理功能上由低等到高等。隨著外界環境的改變，各種生物將在不斷地進化中得以生存和發展。

6.科學探究的思想

科學探究主要指個體通過自主地調查和研究來認識、解釋或解決自然領域科學問題的活動和思維方式。科學探究的過程要遵循一定的研究程序，從發現問題到解決問題，一般包括提出問題、作出假設、設計實驗方法、實施實驗過程、分析實驗結果等幾個環節，若結果支持假設則理論成立，若結果否定假設，則需要改進實驗方法再進行實驗或重新假設。在高中生物新課程標準中，核心理念就是提高學生生物科學素養、倡導探究性學習、面向全體學生。

在高中生物教材中，一些生物科學發展史就能較典型地體現出科學探究的思想，如光合作用的探究歷程、孟德爾對遺傳規律的探索和發現過程、薩頓和摩爾根分別對基因在染色體上的結論提出的假說和實驗驗證過程、對生物膜結構的探索歷程、生長素的發現過程等等。教材中還設置了許多探究性實驗供學生選做，如探究溫度或PH對酶活性的影響、探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度、探究培養液中酵母菌種群數量的變化等等。在現行教材中廣泛滲透科學探究的思想，目的是讓學生體驗探究活動的思路和過程，掌握嚴謹科學的思維方法，從而做到真正地理解和應用生物科學知識。

當前，隨著生物新課程的深入推進，在繼承以往基本學科思想的基礎上，還應汲取一些當今生物學研究的新思路和新方法。在日常生物教學中，應重視和加強對學科思想的有效滲透，以期對高中生科學素養的形成產生更積極更深遠的影響。