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【關鍵詞】中職生 生物化學 趣味教學

長久以來，我國中職學校為國家建設培養(yǎng)了大量的技術型人才，為國家的全面發(fā)展貢獻了很大力量。中職生物化學教學立足于培養(yǎng)技術型人才的目標，結合生物化學教學的特點，突出強調培養(yǎng)學生的應用意識，將生物化學知識與現實生活進行聯系，提高中職學生解決實際問題的能力。

目前中職生物化學教學卻存在很多問題，其中學生學習興趣不足最突出?！芭d趣是最好的老師”，心理學研究表明，興趣是最原始的學習動力源泉，這在中職學生身上表現非常明顯。在中職生物化學教學中，充分挖掘趣味教學因素，可以激發(fā)學生的學習積極性，全面提高化學素養(yǎng)。那么如何開展趣味教學，一直是生物化學的教學難點，需要教師的不斷努力與嘗試。

一、深入挖掘生活化的教學資源

中職化學是一門與生產、生活聯系十分密切的學科。生物化學教學應該是愉快、輕松與生動的，中職化學教學應貼近學生的生活和實際，讓他們感受到生物化學物質和化學變化就在身邊，強化學生對化學知識在實際生活中應用的認識。讓學生親身感受到生物化學是有趣味性的，增強學生學習的興趣。例如：學習酶促反應的知識時，我提出了下列問題：1、加酶洗衣粉為什么可以洗去衣服上的血跡等蛋白類污跡？2、人適當的曬太陽為什么可以補鈣？3、冰相為何能保鮮？讓學生分小組討論。學生的討論激情很高，課堂氣氛熱烈，讓不同層次的學生真正體驗到學化學的成功喜悅，激發(fā)了學生的學習興趣。

二、注重生物化學課堂討論

隨著社會的不斷發(fā)展，人類面臨的問題是越來越復雜的，也并不是單獨一門學科或者技術就能完全解決的，所以要強調解決問題時候的聯系性，這也需要有將知識與現實生活相聯系的能力。比如在中職生物化學的教學中，可以將生物化學與其他學科聯系起來，結合我們現實生活中的熱點問題，運用幾個學科分析問題的解決辦法。在教學過程中可開展主題討論的活動，將學生自由分為兩組，圍繞化學知識在解決實際問題中的作用進行討論。一組的立場是不用生物化學知識解決現實問題，另一組是需要運用生物化學知識解決問題。自由討論的方式讓學生暢所欲言，表達他們各自的看法，通過這樣的方式不僅鍛煉學生分析問題的能力、語言表達的能力，更重要的是通過討論讓學生認識到生物化學知識在現實生活中的應用，由此增強學生自身對生物化學應用性的重視程度，進而有助于培養(yǎng)學生的化學應用性意識。

三、開展生物化學知識應用比賽

在班級內開展生物化學知識的應用比賽，比賽的形式不僅可以改變傳統(tǒng)的教學方式，增加教學活動的趣味性，調動學生的積極性，最重要的是培養(yǎng)學生運用生物化學知識解決問題的能力，進而增加他們的生物化學知識應用意識。通過生物化學知識應用比賽，學生可以將課堂上學習到生物化學知識聯系現實生活中的問題，并最終用生物化學知識解決問題。學生之間的比賽也是一個互相學習的機會，通過這樣的方式讓學生之間進行生物化學知識的切磋，可以達到一舉多得的效果。

四、進行實際問題調查活動

現在我們的生活中存在著很多的工廠和企業(yè)，而這些企業(yè)往往存在著很多化學相關的問題，比如三廢的治理問題、河流污染與防治、土壤酸堿性等等這些問題都是企業(yè)比較頭疼的問題，也是與我們生物化學專業(yè)息息相關的問題。在中職生物化學教學過程中，可以帶領學生到一些工廠或者企業(yè)去實地調查，讓學生親身感受到化學知識的廣泛應用性。調查之前讓學生做好調查提綱，通過調查發(fā)現存在的問題并做好相關記錄，回到學校之后進行分析和解決。針對調查中出現的問題，鼓勵學生運用生物化學知識進行分析，并盡量提出相應的解決方案。通過這樣的方式豐富生物化學教學的形式，激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望，讓學生親身感受到生物化學知識在現實生活中的應用，進而增強生物化學教學的趣味。

五、提供化學應用性專題講座

專題講座是一種有效且很受學生歡迎的教學方式，所以在中職生物化學教學中培養(yǎng)學生的應用意識也可以采用這樣的方式。聘請一些專家或者學者到學校開展講座，向學生介紹生物化學知識的應用，強調生物化學知識在現代社會發(fā)展中的重要作用，這樣不僅可以調動學生的學習興趣，而且也讓學生深刻感受到生物化學在生活中的運用意義。

六、利用小組合作探究學習

小組合作是課堂探究的有效手段，在小組合作學習情境中，每個學生都有平等的在小組內討論和解決問題的機會。由于小組合作學習把學生從傳統(tǒng)的班級授課中單純的旁聽者轉變?yōu)閷W習活動的積極參與者，不但促進了學生積極主動地思維，也增強了學生學習生物化學知識的主動性。

七、強化賞識教育評價模式

教育教學實踐證明，學生在鼓勵和賞識的教學氛圍中能產生愉悅的情緒，激發(fā)學習興趣，取得良好的學習效果。對于中職生來說，積極的學習態(tài)度要比生物化學知識的掌握重要得多，而要想培養(yǎng)他們積極的學習態(tài)度，必須使其產生濃厚的學習興趣。這樣才能促使他們主動學習，真正提高中職生的生物化學素養(yǎng)。在生物化學教學中，教師要注重對學生進行賞識評價，因為這是提高學生化學興趣的有效手段。教師如果能夠多做鼓勵性的評定，不斷的給學生以鼓勵，就能激發(fā)他們的自信心與榮譽感，并且可以促使他們積極投入生物化學課的學習。在對那些沒有完成教學任務的學生進行評價時，教師要耐心的給予精神鼓勵，要多用肯定性的語言，這樣去激發(fā)他們的學習熱情，并在鼓勵中培養(yǎng)興趣。

總之，在中職生物化學教學中，教師應該根據學生以及生物化學學科的具體特點，總結教學經驗，使學生在化學“趣味”教學模式過程中產生學習興趣。真正做到讓學生在輕松、和諧的學習環(huán)境中感受化學的樂趣，使不斷完善中職生物化學的趣味教學為學生的職業(yè)成長服務。

參考文獻

[1]邵瑞珍.教育心理學[M].上海：上海教育出版社

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關鍵詞：生物化學；PBL；重要性

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼： 文章編號：1674-9324（2017）01-0123-02

生物化學知識點多、內容龐雜、基本理論抽象難懂，對于各專業(yè)學生而言，是一門比較難學的課程。因此如何將這些知識點變得淺顯易懂，提高學生的學習積極性，已經成為大多數生物化學教師不斷探索的目標。此外，適應現代醫(yī)學發(fā)展的專業(yè)人才除了要求學生掌握一定知識背景，對學生的綜合能力提出了更高的要求。在此形勢下，為適應高素質創(chuàng)新醫(yī)學人才培養(yǎng)的需要，提高學生自學動機和解決問題的能力必須改革傳統(tǒng)教學方法[1]。PBL教學法是近年來國際上比較流行的醫(yī)學教育模式。該教學法是以學生為主體，以問題為平臺，以小組為核心的教學模式，強調學生的主動性。本文就PBL教學法在生物化學教學中實施的重要性進行了闡述。

一、生物化學教學概述

1.生物化學的重要性。生物化學是生命科學中發(fā)展迅速、滲透性強的一門重要的基礎學科，同時也是連接基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學的紐帶，在醫(yī)學基礎教學中占有十分重要的地位[2]。它的理論和技術已滲透到基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學的各個領域中，并且產生了分子藥理學、分子病理學、分子免疫學等交叉學科，不僅如此，在實際醫(yī)療過程中，研究疾病的發(fā)生、發(fā)展機制，探索疾病的診斷和治療等都離不開生物化學理論和技術的運用，因此，是醫(yī)學生必須掌握的一門專業(yè)基礎課[2，3]。

2.生物化學的教學現狀。生物化學課程知識點多，概念抽象，多數同學反應難以理解。根據我國國情，“老師講，學生聽”的傳統(tǒng)教學方法在我國教育實踐中仍占主導地位[4]。在這種“灌輸式”教學模式中學生始終處于被動的地位。隨著科技的迅速發(fā)展，生物化學學科發(fā)展很快，然而在有限的學時內，通過傳統(tǒng)“填鴨式”的教學方法，兼顧這門課程知識的廣度和深度，同時要讓其變得淺顯易懂，對教師的教學水平是極大的考驗。

二、PBL教學法的重要性

1.PBL教學法產生背景及發(fā)展概況。PBL（Problem-Based Learning）教學法，是1969年由美國神經病學教授Dr. H. Barrows首創(chuàng)，是以問題為核心的教學模式，在教師的引導下，讓學生通過查閱文獻，并進行小組討論，然后提出解決問題的方案的教學過程。它強調對學生綜合能力作全面培養(yǎng)。由于PBL教學法強調以問題解決、問題中心、多種學習途徑相整合，強調社會流合作的作用，強調支持與引導等，其形式、內容與傳統(tǒng)教學課程有較大差異。

在國外，自20世紀60年代末到90年代加拿大、美國、英國、日本相繼引入PBL教學法，到目前為止全球大約有1700余所醫(yī)學院采用了PBL教學模式[5]。目前在我國，醫(yī)學，生物技術、計算機等專業(yè)均開始了此方法的教育嘗試[6]，尤其以醫(yī)學專業(yè)開展較為普遍，在生理學、藥理學、醫(yī)學統(tǒng)計學等的教學實踐結果證明，該方法除了能有效完成教學任務外還有利于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和自主學習等多方面的綜合能力[7]。

2.PBL教學法能充分調動學生學習主動性和積極性。PBL教學法的特點是以學生為中心的教學方式，提倡給學生充分自由思考討論發(fā)揮的空間，因此能充分調動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生自主學習的能力。教師在教學過程中主要充當一個引導者的角色，提出問題引導學生自己去解決問題，這區(qū)別于傳統(tǒng)的教學模式，PBL教學法旨在發(fā)揮問題對學習過程的指導作用，因此學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，促進了學習的主動性和積極性，同時也增加了學生對學習的興趣。

3.PBL教學法能促進學生的溝通和協作能力。傳統(tǒng)的教學模式，往往是教師傳授知識，學生多是各自獨立學習，學生間很少有溝通。而作為醫(yī)學生，特別是將來要進入臨床工作相關專業(yè)的學生，如何與病人溝通，如何與同事協作完成治療至關重要。PBL教學法通過把學習設置于問題情境中，將學生分成小組對問題進行討論、分析，最后得出結論。在這個過程中，學生必須先查閱資料，然后在小組討論的過程中提出自己的看法，創(chuàng)造了更多學生交流和共同解決問題的機會，因此能夠促進學生的溝通和協作能力。

4.PBL教學法能促進學生分析和解決問題的能力。對于生物化學這門課程，PBL教學模式是通過把問題交給學生，由學生自主分析和找出問題的答案。而傳統(tǒng)的教學模式，老師將知識灌輸給學生，學生提出問題，老師回答，在這個過程中很多學生對老師產生了依賴心理，有問題，首先想到的不是分析想辦法解決，而是直接從老師那里獲取答案。長此以往，學生獨立思考分析解決問題的能力必然得不到鍛煉，更談不上提高創(chuàng)新能力。

5.加強學生對生物化學知識的理解以及如何應用到臨床當中。由于生物化學知識抽象難理解，按照傳統(tǒng)的教學模式，只講授課本的內容，學生不僅覺得難懂，甚至也認識不到這門課在將來的臨床工作中的重要性。而PBL教學法往往是通過向學生展示臨床案例，通過案例提出問題，將生物化學與臨床聯系起來。通過這種方式，不僅有利于學生對生物化學相關知識的理解，同時也使學生學會如何將理論知識運用到臨床實踐當中。

三、結束語

綜上所述，隨著當今科學技術的飛速發(fā)展，本學科的知識也在迅速更新，對醫(yī)學專業(yè)學生的綜合素質和創(chuàng)新能力提出了更高的要求[8]。在此形勢下，為適應高素質創(chuàng)新醫(yī)學專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，提高生物化學的教學質量，必須改革傳統(tǒng)的教學方法。與傳統(tǒng)教學法相比，PBL教學法教師的角色發(fā)生了變化，由知識的傳授變成了引導者，學生由被動學習變成主動探索[8]。在培養(yǎng)學生綜合素質和創(chuàng)新能力上比傳統(tǒng)教學法更具優(yōu)勢。

參考文獻：

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[8]曹蔚，張雅，王四旺.天然藥物化學教學改革的幾點體會[J].基礎醫(yī)學教育，2011，13（2）：133-135.

Discuss the Importance of the PBL Teaching mode in Biochemistry Teaching

ZHOU Xian-li1，SU He-ling1，LIU Yong-ming1，LIANG Bin1，LIANG Cheng-qin1，XIE Qi1*

（1. College of Pharmacy，Guilin Medical University；

2. College of Biotechnology，Guilin Medical University Guilin，Guangxi 541004，China）

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論文摘要：在對傳統(tǒng)的生物化學實驗教學中存在的問題進行分析的基礎上結合近年來作者的教學實踐，提出生物化學實驗教學改革的方案，從教學內容、學科發(fā)展、教學方法及考核方式四個方面入手，提高生物化學實驗的教學質量。

生物化學是研究生物體的化學組成及化學變化規(guī)律的基礎生命科學，它的主要任務是從分子水平和化學變化的本質上解釋各種生命現象，內容分為靜態(tài)和動態(tài)兩個方面，其教學注重于宏觀和微觀兩個方而，強調實驗能力和科學素質的培養(yǎng)。生物化學對生命科學本科專業(yè)的學生既是一門重要的基礎課，又是生物專業(yè)的帶頭學科。

生物化學實驗課是生物化學教學的重要組成部分，是貫徹理論聯系實際、培養(yǎng)學生動手能力和科學作風的重要教學環(huán)節(jié).具有課堂教學所不能替代的獨特作用。生物化學實驗可對學生進行生物化學基本技能的培訓，培養(yǎng)學生運用理論知識解決實際問題的能力。并為學生今后開展科學研究奠定基礎。因此，如何提高實驗課的教學質量，調動學生學習積極性，能更好的掌握實驗課中的各項生物化學實驗技能，是目前實驗課教學中尚需解決的問題。生命科學學院生物化學實驗課課程程組成員根據歷年擔任實驗課教學中的一些經驗和體會并結合本院實際情況以及所開設生命科學的兩個本科專業(yè)的特點，對生物化學實驗教學作了一些改革。

1 改革實驗內容，增強綜合性和設計性

生物化學實驗課是隨著生物化學理論發(fā)展起來的學科，獨立的課程內容，對專業(yè)基礎課程教學中發(fā)揮了重要的作用，但是現行的生物化學實驗教學受到教學模式及經費不足等等因素的限制，教學內容一直未有大的改動，主要是利用分光光度測定技術和顯色觀察等方法進行組織樣品中生物活性分子的含量測定，以及利用離心、沉淀等方法制備和分析生物樣品中的活性分子。這些內容在80年代的教學科研中發(fā)揮了重要的作用，基本滿足了當時本科教學的需要。但是隨著科學技術的飛速發(fā)展，生物化學的研究內容和方向有了許多新的變化，大部分實驗內容已經過時，與理論教學脫節(jié)現象也比較嚴重。同時以往的實驗多是驗證性的實驗和教師演示性實驗，激發(fā)不起同學們的學習和操作興趣，不能滿足學生的需求，更達不到素質教學的目的。因此，本學期針對這一弊病作出大膽改革嘗試，并得到良好效果。增加綜合性和設計性實驗，適當減少驗證性實驗。比如：加入綜合性實驗動物dna的提取和瓊脂糖凝膠電泳，并在實驗過程中提供多種動物肝臟材料，讓學生自己設計實驗。增加綜合性實驗植物過氧化物酶同工酶的聚丙烯酰胺的凝膠電泳，在實驗過程中提供多種植物材料并對植物進行干旱和冷凍脅迫，增加綜合性實驗凝膠過濾分離血紅蛋白。在實驗課前讓學生熟悉理論知識，上課前讓學生設計實驗過程，比如：過氧化氫酶活性測定的實驗過程中，讓學生根據自己所學酶的知識來使用強堿變性，強酸變性，加熱變性等方法在一定催化反應時間后使酶變性失活。

2注重學科進展，加強與科研的聯系

生物化學是生命科學各學科的交匯點，尤其是近數十年來，成為生命學科中發(fā)展最為迅速的一門學科。其理論與技術己滲透到與之相關的生命學科的各領域，而學生學習生物化學的最終目的，也是為探索生命科學服務。所以在實驗教學的過程中，我們實驗教師結合自己的科研課題和生物技術中心的老師交流，在教學過程中加以介紹生物化學實驗技術發(fā)展和將科研進展在實驗中介紹。并將結合我院與生物化學和分子生物學科研課題相關所有用到的實驗內容及時引入的生物化學內容上，比如：增加綜合性實驗植物抗性相關酶測定（sod、pod、cat），植物dna的提取及其分離測定，質粒的dna的提取與鑒定。這些實驗是目前科研前沿部分也是我院生物化學與分子生物學相關科研課題所要基礎，開設這些實驗能及時讓學生了解科研動態(tài)，鞏固生物化學理論知識，盡早的步入科研行列，對提高生命科學兩個本科專業(yè)的學生的專業(yè)素質的非常必要的。

3 革新實驗教學手段，應用多媒體技術豐富實驗課教學

在生物化學教學過程中，學生常反映這門課程難懂，抽象，給授課老師帶來很大難度。多媒體技術借助文字、圖像、動畫和聲音等傳遞信息，為解決授課抽象難懂問題提供了一種現代化的有效手段，它既能調動學生的興趣，又有利于學生對抽象內容的形象理解，從而提高了實驗教學的質量。以前，教師上實驗課僅用黑板板書，操作也僅做一此簡單的小范，生物化學掛圖也很有限，這極大的影響了實驗的教學效果。學生聽不懂實驗，學生在實驗中不知如何下手，對有此簡單的儀器都不會正確使用與操作。學生做完實驗后印象不深，收獲不大，更不能把實驗課和理論課緊密聯系起來。我們把多媒體技術運用在實驗課堂上，讓學生在動手做實驗前，先看一段實驗操作步驟的錄像，然后在實驗過程中視具體情況給予糾正，這樣可加深學生印象，提高學生實驗動手操作能力，減輕教師的工作量。另外，實驗過程中合理利用時間，也可以進一步加強學生理論與實踐知識。比如在植物過氧化物同工酶page實驗中，需要反復進行離心和電泳，空閑等待時間很多。我們利用離心和電泳等待的時間放一此生物化學實驗操作教學光盤讓學生觀看。光盤內容根據教學內容講述學生正在做的實驗的原理，他們正在做的步驟有什么作用，有哪此注意事項。這樣學生每做一步都會明白他們在做什么，使之所學習的理論與實踐結合起來，既鞏固了理論知識，又加強了實踐操作能力，教師的工作量大大減輕。

4 完善實驗課的考核方法

生物化學實驗是一門對生物技術和生物科學兩個本科專業(yè)是一門獨立的課程。以往實驗課是依附于生物化學理論課中，導致學生對實驗課的不重視，不當回事。從生物化學實驗課獨立出來成一門單獨的一門課后學生普遍重視起來。但是考核方式不完善，實驗成績的考核.過去過分依賴實驗報告的優(yōu)劣.導致學生不汁重實驗過程.片而追求實驗結果的正確性和實驗報告的篇幅和整潔程度.嚴重制約了對學生綜合索質的培養(yǎng)。我們現在考核實驗.是綜合一個學生的實驗態(tài)度、基木方法和技能的掌握程度、實驗過程中獨立思考、發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力等多方而的成績。在考核方法中.實驗報告成績占總成績的30%，實驗中的現場考核占30% ，實驗理論單獨考試占40%。改革后的實驗課考核方法既調動了學生學習的積極性、提高了他們對實驗的重視程度.又保證了成績評定的的客觀和公正性、提高了實驗的教學效果。 價值的問題,問題提出后,學生展開討論。但事實上這樣的問題,學生往往不用思考,答案就脫口而出,或只要在教材上讀一兩句使可獲得教師的首肯,這樣的討論,從表面上看,學生很投入,課堂氣氛十分活躍,但從實際效果看,不僅激發(fā)不了學生思維的積極性,甚至還培養(yǎng)了他們思維的惰性,也影響了教學效率,說得更嚴重一點那就是浪費課堂時間。新課改下,政治課教學在由應試教育向素質教育轉變的過程中,廣大教師逐漸改變了以往傳統(tǒng)的教育模式即采取一味“滿堂灌”和單純“注入式”的教法,而是不斷探索新教學方法,更注重體現出教師的主導作用和學生的主體作用,真正實現了政治課的素質教育。其中,“討論式”教學法是廣大政治教師所樂于采用的一種新方法。 “討論式”教學法其主要模式是:教師擬出問題學生展開討論選出代表發(fā)言教師總結發(fā)言?！坝懻撌健苯虒W法如果能正確運用,有助于提高教師的科研意識,改進教學方法,提高教學質量;有助于澄清學生的一些模糊認識,培養(yǎng)學生分析問題,解決問題的能力,變被動接受知識為主動學習,拓展學生的思維和視野,增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力?？傊?“討論式”教學法使教師的“教法”和學生的“學法”都能得到很大改進,能克服應試教育模式的一些弊端,是實施素質教育的有效途徑。但是,就目前的政治課教學實踐來看,并不是所有的政治教師都能正確運用“討論式”教學法,而是有少數教師運用此法時僅僅流于形式,尤其是在公開課中。比如某些教師為了顯示在教學過程中發(fā)揮學生的主體作用,于是便設計一些過于簡單、瑣碎、缺乏思維價值的問題,問題提出后,學生展開討論。但事實上這樣的問題,學生往往不用思考,答案就脫口而出,或只要在教材上讀一兩句使可獲得教師的首肯,這樣的討論,從表面上看,學生很投入,課堂氣氛十分活躍,但從實際效果看,不僅激發(fā)不了學生思維的積極性,甚至還培養(yǎng)了他們思維的惰性,也影響了教學效率,說得更嚴重一點那就是浪費課堂時間。 一堂成功的討論課應具備以下條件:(1)討論的目的已達到;(2)所有學生,包括不同層次學生的積極性真正調動起來;(3)教師的方法運用得合理得當。那么該如何正確運用“討論式”教學法使討論課獲得成功呢?筆者想就“討論式”教學法模式的幾個環(huán)節(jié)即教師擬出問題、學生展開討論、選出代表發(fā)言、分別談一些看法。 討論題的選擇直接關系到討論的成敗。因此,教師應該精心擬出合適的討論題,這是一堂成功的討論課的首要環(huán)節(jié)。筆者認為教師所選的討論題應具備以下條件:(1)要具有代表性,使大多數學生都能理解和接受,而且要緊密聯系社會實際和學生的生活實際。(2)要選準切入點,使學生有話可說,避免無所適從,無從答起(3)要有梯度,有層次,適合全班不同層次學生的認識水平,使全班學生都能投入到熱烈的討論中,達到整體參與,普遍提高的目的。(4)要結合課堂實際,適時使用。如果討論是在講授新課前使用,那么討論題要能夠激發(fā)學生學習該堂新課的興趣;如果討論是在講完新課后進行,那么討論題要能夠幫助學生整理本課知識點,理清各知識點的邏輯聯系;如果是專題討論,那么教師應在上一節(jié)課后布置本節(jié)課的討論題,并讓學生在深入鉆研教材的基礎上,做好社會調查,準備好討論提綱,以便討論時有言可發(fā)?？傊?生物化學實驗課的教學是生命科學本科專業(yè)學生實驗技能的重要手段之一。強化實驗課的教學對于培養(yǎng)創(chuàng)新生物技術和生物科學專業(yè)人才具有重要的意義。生物化學實驗課教學改革涉及面廣，環(huán)節(jié)多.是個復雜的問題。我們只是在以上的四個方面做了一些有益的嘗試.取得了一定的成功經驗。還有很多方面時進一步提高和完善。

參考文獻：

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但是，基于我們日常大量的課堂觀察以及對學生的學業(yè)評價結果來看，當下的初中科學教學在知識與技能目標上還遠未達到這樣的綜合高度。當然，既然在科學課程中，將生命科學與物質科學（暫且不論地球和宇宙科學）分立為兩塊并行的課程內容，說明兩者之間在某種層面上存在著各自不同的運行原理和規(guī)律，甚至一些獨特的學科思想。而作為科學教師，首先要領悟它們各自的基本原理和思想，因為只有站在這一基礎之上，達到一定的認知高度，才能獲得寬廣的科學視野，進而形成對自然界統(tǒng)一性的認識。而當下的科學教師，從專業(yè)結構看，在其求學生涯中普遍缺少生物學專業(yè)的系統(tǒng)訓練，致使在面對生物學領域內容的教學時，缺少生物學的基本思想，更難以從科學統(tǒng)一性的高度來理解生命。

不過，由于生命世界的復雜性，對于初中階段的學生來說，生命的一些最本質的原理和思想難以用簡潔的方式予以呈現，譬如物質科學常?？梢赃M行量化，而生命的復雜性使得量化十分困難（不是不能，而是復雜，多半是統(tǒng)計學上的量化），結果使得生物學的知識顯得很瑣碎，缺少良好的結構，并以事實性知識為主。許多教師就此認為生物學缺少普遍適用的原理與規(guī)律，處處都是例外，什么結論都難下，甚至覺得生物無理可講。所以在課堂上，生命科學與物質科學多是以兩種不同的思維方式和話語體系來進行教與學的，生命科學的教學方式明顯缺乏以邏輯推理為主要特征的理科屬性。但是我們必須明確，既然這個生物世界歷經億萬年的進化后能夠在這個星球上生存下來，必然是有道理的。不管是大到生態(tài)系統(tǒng)，還是小到細胞，也無論是它們的結構還是功能，都有其存在的合理性。生物終究是“物”，是物一定有“理”，而這“理”就是生物科學的基本原理和思想。這些基本的原理和思想在近幾年嘉興市的科學學業(yè)考試卷中也得到了一定的體現。在此結合幾個典型試題，跟大家探討一下初中科學中有關生物學的若干基本原理和思想。

一、生命是一個物質系統(tǒng)

例1 （嘉興市2011年學業(yè)考試卷第27題第二小題）植物的光合作用和呼吸作用強度可以用單位時間內吸收或釋放二氧化碳的量來表示。如圖表示某植物在恒溫30℃時，處于不同光照強度下在單位時間內對二氧化碳的吸收或釋放量。

（1）（略）。

（2）環(huán)境溫度對植物的光合作用和呼吸作用都會產生影響，原因是溫度會影響活細胞中的 。

這個問題命題組的預測難度是0.65，但實際檢測的難度達到了0.30，遠超預期。而將這個問題放在生物學的視野下，其實是非?；A、簡單的問題，尤其是題目已將“溫度會影響活細胞中的”這樣帶有明顯提示性的字句放在空格前時，答案“酶的活性”幾乎就可以脫口而出了。從考后與教師的交流情況看，對這個問題的難度評價，專業(yè)背景不同的教師看法完全不同，有生物專業(yè)背景的教師普遍認為這是一個容易題。

那么，這樣一個原以為可以“脫口而出”的問題最后卻難倒了七成的考生，原因何在？教師們給出的說法是：因為教材只在呼吸作用的反應式上標注酶這個條件，而在光合作用的反應式上標注的條件是葉綠體，而試題中將兩種作用放在一起來分析，于是這樣一個基礎問題，學生（包括許多教師）就覺得難以回答了。

其實，生物體內各種復雜的生命活動都是以在各種酶的催化下進行的復雜的化學反應為基礎的，一個生物體或生物體中的一個細胞，本質就是一個復雜而精密的物質變化系統(tǒng)，正是細胞內發(fā)生的復雜的物質及其伴隨的能量變化，才會有不息的生命活動和多樣的生命現象。這是生物學的基本原理與思想之一。

當然，生物體的這種物質變化是十分復雜的，變化反應的底物或者產物往往是性質十分穩(wěn)定的大分子有機物，且反應是在生物體內這種溫和條件下高效地進行，這就離不開各種具有高效催化能力的酶。如在光合作用中，在可見光的推動下，在常溫常壓下，使水裂解放出氧氣，并將簡單的二氧化碳合成復雜的有機物，同時將光能轉化為化學能儲存在有機物中，這樣的物質和能量變化必須在葉綠體光合膜系統(tǒng)上的各種酶的催化下才能進行。要完成這樣的復雜變化，人類現有的技術水平仍是望塵莫及。與此相對，通過光合作用合成的有機物以及儲存的能量，要被各種生命活動利用，就必須經過細胞的呼吸作用。此時性質極其穩(wěn)定的有機物（如糖類）在常溫常壓下，在微米尺度的線粒體內氧化分解，且分解時能量的轉化效率達40%左右（現在最先進的內燃機的轉化效率還只有25%左右），這同樣體現了生物這個物質系統(tǒng)的精妙之處。

其實，即便是我們大腦中的各種思維、心理活動，本質上都是物質的變化及伴隨其中的能量轉化過程。所謂的意識、精神、心理活動，都是大腦生理活動的結果，是物理、化學反應的產物。所以2011年版初中科學課程標準將生物部分的主題2“生物的新陳代謝”改為“生物體內的物質與能量轉換”，其實就是為了體現生物科學與物質科學的統(tǒng)一性，突顯了新陳代謝的本質――生命體就是一個物質變化系統(tǒng)。

事實上，上個世紀伊始，隨著生物化學和遺傳學的迅猛發(fā)展，各種生命現象紛紛被在分子和細胞水平上用物理、化學的變化原理加以解釋。通過研究生物體內各個部分的物理、化學作用，完全可以解釋生物體的各種功能和現象，即生命科學也好，物質科學也罷，基本的物質與能量的運行原理是一致的，差異性主要在于復雜程度和空間尺度的不同。唯一例外的是當我們需要知道這些生命功能的起源時，必須加入獨立于物理、化學的原理，這就是用于解釋生物進化的自然選擇學說。

二、生命具有不斷進化與適應能力

例2 （嘉興市2014年學業(yè)考試卷第14題）長期的自然選擇，使生物在形態(tài)、結構、功能等各個方面都表現出適應性。如與靜脈相比，人體四肢的動脈一般分布在較深的地方，這是對下列何者的適應（ ）

A.動脈的血壓高 B.動脈中流的是動脈血

C.動脈的管壁厚 D.動脈中的血流速度慢

此題的預測難度是0.60，實測難度為0.54，看上去還算正常，但就本題所考查的作為生物科學主干與核心知識“進化與適應”的要求來說，放在這樣一個試題情境下，相關思維要求并不高。

其實，生活在自然界的任何生物都無法擺脫自然選擇的魔手，自然選擇以及由此產生的結果――生物的進化與適應，是生物學的又一基本思想和原理，且自然選擇不僅對生物的形態(tài)、結構、功能起作用，甚至對生物的行為、心理等所有方面都起作用。而生物進化的終極目標是適應環(huán)境，使種族更多地延續(xù)下去，以盡可能多地占領生存資源。拿此題的情境來說，與靜脈相比，動脈之所以分布在身體較深的地方，原因在于動脈是接受心臟泵出的血液，受到的血壓遠比經過毛細血管后的靜脈高，因此一旦受傷破裂就可能造成血液的大量流失而危及生命。同樣，動脈的管壁厚、彈性大也是對血壓高的適應，而跟里面的血液性質及流速無關。而動脈這樣的分布與結構特點對于遠古時期隨時都可能會發(fā)生各種傷害的古人來說尤為重要。

大家都曾聽過這樣一個段子。一個記者問放羊娃：“你放羊干嗎呢？”“賺錢呢！”“那賺錢干嗎呢？”“娶婆姨呢！”“娶婆姨干嗎呢？”“生娃咧！”“生娃干嗎咧？”“放羊呢！”人們在戲說這個段子時充滿了對放羊娃的嘲笑，作為一個“社會人”這樣的生命輪回確實沒有意義，但從人的生物屬性看卻是符合邏輯的，延續(xù)下去才是它的最終目標。

不過，盡管現在的科學教材對生物的進化以及達爾文的自然選擇學說有專門的介紹，但在教師中還是存在著不少的誤讀。

從亞里士多德開始，一直到拉馬克構建的第一個系統(tǒng)的進化假說，都認為進化的歷程就像個階梯，生物進化被視為是一個從低到高一級一級向上攀升的過程，而人類就位于這個階梯的頂端。但是，達爾文的進化論并不認為進化具有確定的方向，進化是由變異而生的，這種變異通過自然選擇作用而適應變化著的環(huán)境，而環(huán)境的變化總體來說是多方向的，因此生物進化也是多向的?；蛘吒_切地說，進化的路徑像一棵大樹，各個物種只是進化樹上的不同分支，人類只是位于其中的一個分支而已。

所以，“進化是一個由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生”這樣帶有明確方向性的說法也是值得推敲的。譬如，真核生物要比原核生物復雜，脊椎動物要比無脊椎動物復雜。而進化史上，真核生物和脊椎動物確實要比原核生物和無脊椎動物晚出現，都是由它們進化來的，但是直到今天，原核生物和無脊椎動物并沒有被真核生物和脊椎動物所取代，它們同時在不同的分支上進化。事實上，盡管現有的原核生物（如細菌）要比真核生物原始，但它們的種類之多、數目之巨、對環(huán)境適應能力之強，卻是真核生物所難以企及的。所以，從結構、功能或生活環(huán)境來對現存生物作高低級的比較恐怕并不科學，因為進化大樹有無數的分支，很難說哪個枝頭更高。

此外，我們還需明確，自然選擇的威力在于長期的累積效應，它使生物體獲得某種適應性時，并非是一蹴而就的，而是通過千百年的逐代選擇之后慢慢形成的。例如，由于生產力的發(fā)展，現代人類的營養(yǎng)水平大大改善，而體力支出大大下降，于是常常出現營養(yǎng)過剩，引發(fā)諸如“三高”等各種所謂的富貴病，那為什么人體沒有進化出能夠排出各種多余營養(yǎng)的機能呢？那是因為人類自誕生之日起一直過著饑寒交迫的生活，我們才剛剛開始過上營養(yǎng)過剩這種“好日子”。所以富含能量的糖類、脂類等營養(yǎng)物質所具有的甜味和香味對我們總是充滿著誘惑。

達爾文的進化論誕生之后，對生物現象的研究由博物學變成了科學，生物科學由此誕生。它不僅為生物學奠定了基礎，而且還確保了生物學的獨立地位。因為盡管生物體本身的運行機理都可以用物理、化學的手段來研究，并用物理、化學的原理作出解釋，但生物體的這些運行機理是怎么來的，只有進化論才能給出答案。

三、生命存在多樣性

例3 （嘉興市2013年學業(yè)考試卷第2題）研究人員近日宣布，他們以裸藻為主要原料成功生產出塑料。裸藻是一類兼具動物和植物特點的單細胞生物，之所以把它稱為“裸藻”，原因是與其他的藻類細胞相比，它的細胞沒有（ ）

A.細胞壁 B.細胞膜 C.細胞質 D.細胞核

細胞的結構和功能是生物學中最基礎的內容之一，因為細胞是生命的基本單位。盡管題干材料比較新穎，但命題組的預測難度還是比較樂觀的0.8，可實際檢測的難度為0.65。假如試題是直接設問“植物細胞不同于動物細胞的結構是什么”，那肯定是個送分題。但在這樣的試題情境下之所以會有這樣的難度，原因恐怕是學生對生物具有多樣性這一基本思想認識不足，認為藻類屬于植物，植物就一定有細胞壁。

在生物學中，要給出定義或得出結論總要留有余地，原因就是生物具有多樣性。生物多樣性的原因在于其生存環(huán)境是多樣的和復雜的，生物經過自然選擇進化出不同的形態(tài)、結構、功能等來適應其多樣的環(huán)境。即便生活在相同的環(huán)境里，生物也可以用不同的方式去適應。譬如，在同樣的環(huán)境中，一些植物開花后能吸引昆蟲幫它傳粉，另一些植物的花則適于由風力來傳粉；在蟲媒花中，有的是因花色艷麗吸引昆蟲，有的是因花的氣味吸引昆蟲。環(huán)境的多樣化以及生物變異的不定向性，最后必然導致生命形式的多樣化，這使得“非此即彼”的思維方式在生物學中往往會顯得過于簡單和機械。