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生物科學定義范文第1篇

關鍵詞：新課改；教師角色；學生學習

新一輪的課程改革給我國教育帶來了深刻的影響，對原有的課程體系和課程觀念進行了徹底變革，同時對教師的思想觀念和教學實踐提出了巨大的挑戰。在以往的教學中，是以教師為中心，學生只是被動地接受，沒有自主選擇權，教師是權威。教師講什么，怎樣講，講的深、廣、多、少以及對學生的要求等，主動權都掌握在教師的手里，而在新課程標準中提出以“學生發展為本”，把課堂交給學生，以學生為中心，使學生全面發展、個性發展和可持續性發展。這時教師就應該由原來的教書匠角色轉變為課堂教學的策劃者、組織者，學生學習的參與者和指導者、合作者、引導者和學生進步的促進者。教師必須適應新課程理念的要求，形成多元整合的教師角色，并能盡快適應它，才能更好地完成教學目標。

一、普通高中生物課程改革

進行普通高中生物新課改，一定要深刻理解高中生物新課程的基本理念；提高生物科學素養；面向全體學生；倡導探究性學習；注重與現實生活的聯系。高中階段將“提高生物科學素養”的課程理念放在所有課程理念之首，強調高中課程標準實施中的核心任務是高中學生的生物科學素養，這是公民科學素養構成中重要的組成部分。高中階段要保證“不同的學生得到充分的、不同的發展”，力圖促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程，重在培養創新精神和實踐能力，注重引導學生在現實生活的背景中去學習生物學。

二、教師在學生學習生物課程中角色是多元性的

新課程標準強調教學過程是師生交往、共同發展的互動過程，對教師在教育教學活動中提出了更高的要求。那么，教師應如何對自己進行重新定位，或者說，教師在新課程下應該擔當怎樣的角色呢?

在傳統教學中，教師的角色幾乎是單一的，那就是僅僅作為一個知識的傳授者。新課程標準的理念強調學生學習的自主、合作、探究，這就要求教師角色要從單一傳授知識向多元化角色轉變。

1.教師是學生學習的促進者

新課程認為，教學過程是師生的互動過程，傳統意義上的教學轉變為師生互教互學。教師的角色已經不僅僅是知識的傳授者，更是學生學習的促進者，即將教師從過去僅作為知識傳授者這一角色中解放出來，促進以學習能力為重心的學生個性的和諧和健康發展。教師是學生學習的促進者是最明顯、最直接、最富時代性的角色特征，是教師特征中最核心的特征。

2.教師是學生學習的引導者

教育家第斯多惠說：“不好的教師是傳授真理，好的教師是教學生發現真理。”課堂上教師適當引導學生在一定的問題作為前提確定參與的方向，然后激發強烈興趣，形成主體參與的明確目標，使學生主動探究，在思考與實踐中尋求答案。教師的作用就是成為學生學習中的引導者、指導者，而非學習代替者，即俗話說“師父領進門，修行在個人”。

3.教師是學生學習的參與者

教師在高高的講臺上講，學生在下俯首聽，這是傳統教學的寫照。新課程把教學過程看作是師生交往、師生對話、相互交流、相互理解、相互啟發、相互補充的過程。教師應放下架子走近學生、觀察學生、傾聽學生，參與到學生的學習活動中去。這樣才能更真實地觀察學生的學習情況，找出差異，并補足差異，因材施教，更能了解學生的需要、學生的想法、學生的心聲，才能與學生進行認知交流和情感交流，這樣實現教學相長和共同發展。

4.教師是學生學習的合作者

生物科學定義范文第2篇

一、課文系統

課文系統也應從三個層次來反映這種結構。

1、概念的表述

高中教育仍然是基礎教育，教材中體現的能力培養仍然應以基本能力培養為基礎。基本能力的培養應該反映在課文的概念表述上。根據高中學生思維發展水平特點，新教材的概念表述應做到：

（1）文字應生動、形象，應改變現行教材說明式文字過多，而缺乏生動的描述性文字的現象。

（2）記憶性東西要減少，避免概念與定義的大量堆積。如《新陳代謝概述》一節內容，需記憶的概念和定義近20個。

（3）表述過程應符合學習心理規律，從現象到本質。如《昆蟲的激素調節》內容，內、外激素概念的描述應先從內、外激素在昆蟲身上引起的現象入手。

（4）對知識的成因、規律進行表述時，少用直敘式，而多采用啟發式。如疑問、設問、反問等形式，讓學生自己“發現”。

2、課文的子系統

部分概念的系統組合，在課文中的表現形式是一章或一節的內容。這部分內容的組織、排列應依據教材能力培養結構的第二層次來編寫。新教材課文子系統編排應體現“手腦結合”，“手眼結合”，“實驗與理論結合”，“傳授知識與指導學生自學結合”的原則。要做到這些，筆者認為教材編寫應從兩方面進行：

（1）采用多種編寫模式。改變現教材的概念——說明；或事實——概念——說明的單一編寫模式。如《生態平衡》內容可采用現象——問題——說明——概念的編寫模式；《生態系統》內容可采用觀察——問題——分析——結論的編寫模式；《緒論》內容可采用事實或問題——自學——概念；或現象——問題——討論——結論等編寫模式。

（2）增設教材輔助材料，課文章、節中可插入“小常識”，“課外讀物”，“研究現狀與發展趨勢”，“發現史”等小欄目。增設這些教材輔助材料，可使課文變得生動活潑，有利于學生能力的培養。

3、課文系統

由課文子系統構成。課文系統要反映教材的能力培養結構的最高層次，應從兩方面來體現。

（1）系統的組成要具有整體性與連續性。

教材能力結構的最高層次是多種能力的綜合體現，是貫穿在整個教材中的。所以課文各章、節的銜接應考慮能力培養的整體性與連續性。如培養評價人與生物科學關系的能力，教材應在各章、節里對人與植物、動物、環境、遺傳等科學關系有所反映。在此基礎上，學生才能形成對人與生物科學關系的總體評價。

（2）課文內容應體現STS教育思想

按照小平同志對教育提出的“三個面向”要求，教材的編寫應充分體現科學、技術、社會三結合原則。具體應體現以下三個特性：

①實驗性

生物學科是一門實驗性很強的學科，這一點在整個課文中應有體現。每一個概念或定義的出現，都應盡可能在課文中包含著它的實驗或現象發生過程的簡單介紹。如《礦質代謝》中“植物需要的元素”內容，可對驗證植物所必需的元素實驗做簡單介紹。這樣編排可使學生懂得“重視觀察與實驗是現代生物學的重要特征”。［②］同時也利于培養學生的研究能力與進行實驗設計的能力。

②方法性

新教材的編寫應當重視生物科學研究方法的介紹，應體現“知識體系與方法體系結合”的原則，反映出生物科學研究的規律與層次。如對達爾文的進化理論的產生過程介紹，對“DNA是遺傳物質”證明實驗介紹。學生通過多個生物科學研究方法的學習，可自己總結出生物科學研究的基本規律是問題——假說——實驗——分析——結論。這有利于培養學生的研究能力，也有利于培養學生的創造能力。

③開放性

系統論認為任何系統都是開放的。課文系統也不例外。生物教材的課文系統與外界交流主要有兩方面：一是與其它學科之間的橫向聯系。例如，在新陳代謝的內容中可滲透物理學中“物質不滅定律”的內容。二是與活動課程的聯系，包括社會、生活、電視、雜志等。教材應充分反映與生物科學有關的社會問題，如在“能量代謝”中可插入利用動物能源解決能源危機問題的內容；在“礦質代謝”與“光合作用”中可反映無土栽培解決糧食危機問題；在《環境保護》中可介紹環境污染的現狀與解決辦法等。這種開放性在課文中表現的越豐富，越有利于教材能力培養結構的構成。

二、圖象系統

圖象系統也從三方面來體現能力培養結構。

1、圖象的數量與類型

參照國外高中生物教材的圖象系統，建議我國新教材應增加圖象量。圖象與課文之比應是1∶1．5，形式應多種多樣：彩圖、黑白圖、簡圖、照片等。這有利于培養學生觀察力與想象力。

生物科學定義范文第3篇

[關鍵詞] 生物素養；學科熱點事件；屠呦呦；施一公

培養學生的生物科學素養是普通高中生物學教學重要的目標。我國現行的普通高中生物課程標準所描述的課程基本理念中明確提出，提高每個高中學生的生物科學素養是本課程標準實施的核心任務。因此，作為高中生物教師，應該充分利用各種課程資源，著力于提高學生的生物科學素養，合理挖掘當前與生命科學密切相關的熱點事件，開展教學不失為一種有效的選擇。

一、解讀生物科學素養的主要內容

我國現行的《普通高中生物n程標準》指出：生物科學素養是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平，以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。1993年，美國生物科學課程研究所（簡稱BSCS）出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南，對生物學素養作了詳盡的論述，并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為，一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解。學生對科學知識特點的認識和理解，對科學的價值以及科學探究的過程和方法的理解與掌握，是生物學素養的基本要點。比較兩者對生物科學素養的界定，雖然在表述上略有不同，但總的來說，兩者對生物科學素養的認識是趨同的。概括地說，生物科學素養可以從知識、能力、情感態度和價值觀三個維度來定義：在知識層面上，要求學生掌握基本的生物科學知識，能夠用所學習的生物學知識理解或解釋發生在身邊的生物科學現象；在能力層面上，要求學生具有一定的生物科學探究和創新能力，具有將生物學知識用于解決實際問題的應用能力；在情感、態度、價值觀層面上，要求學生形成正確的世界觀和價值觀，對生命現象和生物科學知識具有關注和探究的熱情，對生物學技術及其他與生物學相關的問題具有正確的判斷力，并且能根據自己的判斷做出正確的抉擇。

二、學科熱點事件在培養學生生物科學素養中的作用

當今，隨著信息傳播手段的不斷發展，人們獲得各類信息的渠道增多，不少事情得到人們的關注而成為社會熱點事件，這其中就有一些事件與生物學具有一定關聯的，我們稱之為學科熱點事件。這類學科熱點事件本身或者與事件相關的背景可能蘊涵著生物學的知識和原理，可能關系到生物學知識和技術的研究、發展和應用，也可能涉及對生物多樣性、現代生物技術應用等方面的態度和價值判斷。這就使得這些學科熱點事件具備了成為有利于培養學生生物科學素養的課程資源的條件。

引導學生關注和探究這些學科熱點事件，對于廣大教師來說，也是培養學生的生物科學素養的應然之舉。一方面，學生對于與生命科學有關的現象和事件的關注，乃至于愿意著力于對它們進行探索和研究，本身就是生物科學素養的一部分。2016年1月7日的《南方周末》發表的《核心素養：素質教育的新起點》一文中指出：現在的高中生中知道當紅影視明星的學生要遠多于知道屠呦呦的學生。此文提出，培養學生的核心素養需要用現實的情景及問題來激活教材知識，并借此將綜合實踐能力與情感、態度等加以整合；需要用人類最前沿的科普性知識，不時對“核心素養”予以淬煉和激活。另一方面，熱點事件得到了社會層面較多的關注，在各種媒體中出現的頻率也比較高，往往能夠激發起學生去了解甚至去研究的興趣。由于學科熱點事件關聯著學科的知識、技能和價值判斷，只要老師引導得法，學生就有可能圍繞這些熱點事件有所疑、有所思、有所感、有所得，學生的生物科學素養就會在這個過程中得到有效的提高和發展。

一段時期以來，與生物科學相關的熱點問題是很多的，筆者略舉兩個例子來說明其在培養學生的生物科學素養中的作用。

（一）屠呦呦研究員獲得2015年諾貝爾醫學和生理學獎

2015年，我國生物科學領域最引入注目的事情當屬我國科學家屠呦呦與兩位外國科學家分享了本年度諾貝爾醫學和生理學獎，這是我國科學家因為在中國本土進行的科學研究而首次獲諾貝爾科學獎。獲獎消息傳來，可謂舉國沸騰，中國科學界多少年的諾貝爾科學獎的夢想這一刻終于成為了現實。筆者認為，我們每一位生物老師都應該在第一時間與同學們分享這份喜悅。同時，教師也需要挖掘這一事件在培養學生生物學科素養上的價值。

首先，教師應利用這一事件努力激發學生對生物科學的興趣和熱情。雖然學習及科學研究的本身并不是為了獲獎，但獲得諾貝爾科學獎畢竟代表了學界對科學家工作的充分肯定，是科學家本人以及他所代表的國家的一種無上的光榮。一個國家獲得諾貝爾獎的多少，在很大程度上反映著這個國家科技創新能力的高低。我們國家在獲得諾貝獎的道路上才剛剛起步，但我們有理由相信會有更多的諾貝爾獎花落中華大地。屠呦呦研究員獲得諾貝爾醫學和生理學獎，而在生物學領域還有無窮盡的未解之謎等待著人類去發現。21世紀正是“生命科學”獲得巨大發展的世紀，“生命科學”發展的美好愿景一定能夠吸引更多的同學關注或者投身于生物科學的研究中。因此，生物教師應該做好學生的領路人和宣傳員。

其次，屠呦呦獲得諾貝爾獎這一事件能夠幫助學生形成正確的價值觀。諾貝爾獎的頒獎詞中提到，“屠呦呦發現了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率”，“這三人的科研發現的全球影響及其對人類福祉的改善是無可估量的”。教師應該組織學生從這些頒獎詞的角度去分析和討論學習生物學知識以及進行有關生命科學研究的目的和價值取向。經過探討，學生能夠認識到學習知識、發展能力的重要性，力求用所學的生物學知識解決人們生產、生活中的實際問題。關注整個人類的生存和發展是學習生物學的根本目的，也是每一名學生立志要去實現的目標。屠呦呦研究員在解釋當年她選擇就讀北京大學醫學院藥學系的原因時說：“藥物是治療疾病的主要手段，我認為只有生藥學專業才最可能系統地探索中醫藥領域。”這段表述說明了屠呦呦年輕時候的志向和追求。顯然，她獲得諾貝爾獎與她所具有的正確的價值觀是密不可分的。

這一事件在培養學生的科學創新意識和精神、引領學生理解生物科學探究歷程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授帶領的研究團隊揭示剪接體結構及工作機理

在生物科技前沿領域，我國也有一些重大的發明和發現成為人們關注的熱點。2015年8月，中國結構生物學家施一公教授帶領的研究團隊在《科學》周刊同時在線發表了兩篇文章，揭示了剪接體的結構及工作原理。這是中國科學家在有關基因表達過程研究領域中的一項重大發現，清華大學為此項科研成果召開了新聞會。生物科學界很多科學家都認為這一發現是有望@得諾貝爾獎的成果。美國科學院院士、美國斯隆-凱特琳癌癥研究中心教授丁紹?帕特爾說：“剪接體的結構是完完全全由中國科學家利用最先進的技術在中國本土完成的，這是中國生命科學發展的一個里程碑，它將影響并鼓勵下一代青年人進入生命科學研究領域。”這一事件無疑是人們尤其是與生物科學相關的各界人士關注的熱點，而帕特爾教授的評論，提示我們這一熱點事件富含著培養學生生物科學素養的價值。

首先，教師可以充分利用這一事件培養學生的創新精神和創新能力。創新是一個民族的靈魂，創新精神和能力也是生物科學素養中至關重要的一個部分。圍繞這一事件，我們不僅要向學生介紹施一公教授的團隊研究的成果和意義，更重要的是要引導學生關注他們在技術和方法上的創新之舉，要讓學生深刻理解創新對于科學發現的重要意義。RNA剪接體的結構是長期困擾科學家的一個難題，而施一公教授的團隊正是創造性地運用了冷凍電鏡技術，并運用了新的計算方法才最終得到了科學的結果。也許，同學們并不能理解這些技術的原理，但同學們一定要有勇于創新的意識。同時，我們要讓學生對創新有一個正確的理解，創新并不一定就是“無中生有”，如上文提到的冷凍電鏡技術已經產生了幾十年了，施一公教授的團隊是創造性地運用了冷凍電鏡的最前沿技術。因此，教師要讓學生認識到創新可能是一種技術的改良，可能是一種新方法的運用。只要我們勤于思考，在科學的基礎上勇于革新，創新并不是遙不可及的。對于學生來說，只有增強了他們對創新的理解，創新能力的提升才成為可能。

其次，教師也可以有意識地引導學生去關注施一公教授以及他的研究團隊。在中國科學界，施一公教授無疑是一顆耀眼的明星。他那些豐碩的科學研究成果，他略帶傳奇色彩的求學和科研之路，他對生命科學研究的執著追求，他對中國科學研究及教育狀況的真知灼見等，都可以成為學生去了解、研究和感悟的素材。在這個過程中，同學們可以更真切地理解科學的價值以及科學探究的過程和方法，這顯然有益于提升學生的生物科學素養。施一公教授帶領的研究團隊同樣值得我們的學生去關注。這個研究團隊非常年輕，但是，他們用他們的智慧和努力創造了驚人的業績，這也許更能激起學生向他們學習的熱情和向他們靠近的激情和勇氣。

再次，在學生對生物知識學習的層面上，這一熱點事件對于激發學生學習相關知識的興趣和信心、促進學生掌握相關知識是大有益處的。RNA剪接體是在真核生物基因表達過程中對前體RNA加工成成熟RNA過程中發揮其作用的。這個作用的機理，高中學生不必要知道。但與這個過程相關聯的真核基因與原核基因在結構上的區別、外顯子和內含子、基因的轉錄和翻譯、基因表達的調控等知識是在高中階段需要學生了解甚至掌握的。教師可以在適當的時機給同學們介紹這一熱點事件及其有關背景，便會很順利地為教學創造一個有利于學生學習的情境，學生的學習和探究就能更加投入和主動，這顯然有利于學生對相關知識的學習。

當然，與學科密切相關的熱點事件是層出不窮的。生物教師應該持續地關注這類事件，并積極探索其在培養學生生物科學素養方面的應用價值，為順利完成高中生物課程的核心任務做出自己的努力。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京：高等教育出版社，2003.

生物科學定義范文第4篇

概念是中小學理科各學科新課程內容的重要組成部分，學生概念的形成與理解將直接影響后續學習的效果。在新課程背景下如何開展概念的教與學，如何發揮概念在學生認知發展、觀念建構方面的教學價值，如何通過概念學習培養學生分析問題和解決問題的能力，如何在概念學習中提升學生的科學素養，等等，已經成為中小學理科教師必須研究解決的基本理論問題和實踐問題。

北京教育學院“科學教育重點學科建設”工作以“理科各學科知識結構與教學實踐研究”為學科建設方向，重點研究了理科各學科的概念體系及其教學實踐，本期《課程與教學》欄目選取他們的部分研究成果，供廣大教師借鑒和學習。

遺傳與變異是生物體的最本質特征，也是生物進化的基礎。[1]因此，對于遺傳與變異的學習，在理解生命現象、提高生物科學素養方面起到了基礎性的作用。在小學階段，學生通過辨認常見生物、培養植物、飼養動物、討論克隆技術等活動，已經對生物多樣性、生殖與發育等生物學問題有了直觀的了解，進而對遺傳與變異的概念也有了感性的認識。在此基礎之上，初中生物學新課標主要以遺傳信息的物質基礎與傳遞表達方式為切入點，要求教師在教授遺傳與變異相關知識時，促使學生建立如下三個重要概念：

第一，生物能以不同的方式將遺傳信息傳遞給后代。一些進行無性生殖，后代的遺傳信息來自同一親本；一些進行有性生殖，后代的遺傳信息可來自不同的親本。

第二，DNA是主要的遺傳物質。基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細胞的染色體上。

第三，遺傳性狀是由基因控制的，基因的遺傳信息是可以改變的。

筆者認為，這三個要求，涵蓋了經典遺傳與分子遺傳的主要內容，有利于學生建構遺傳與變異的概念體系，從而為高中以至更長遠的學習活動打下堅實的基礎。教師應該善于運用各種方法落實上述要求，促進重要概念的內化，提高教學的有效性。

同時，我們應該看到，課標對于遺傳與變異重要概念的要求，大體上是按照“從高到低”的順序排列的：首先談到的是遺傳信息的傳遞與表達方式，然后是遺傳信息的物質基礎，最后是遺傳信息的基本定義。為了便于理解，我們將按照相反的順序對課標要求進行逐一的解讀，找出其內部聯系，為更好地落實重要概念教學提出可行性的建議。

一、關于“基因”的定義

新課標中明確要求教師幫助學生建立“遺傳性狀是由基因控制的”“基因是包含遺傳信息的DN段”等重要概念，這就要求教師明確“基因”的定義。但是，迄今為止，“基因”的準確定義尚存在爭議。特別是隨著分子生物學的發展，人們又發現了移動基因、斷裂基因、假基因、重復基因、重疊基因及一系列的調控序列，使基因的定義更加復雜化。無論是課標還是教材，初中教學當中已經出現了“基因”一詞，這對教學而言是一種挑戰。很顯然，對于沒有接觸染色體精細結構、尚未學習中心法則的初中學生而言，還不能準確地從物質基礎這個層面了解基因的性質與功能，從而不能理解遺傳與變異的特征與目的。

筆者建議，對于遺傳信息的物質基礎，在初中階段應予以淡化。顯然，上述關于基因的復雜的定義，屬于生物學事實的范疇。初中階段的重點應該是從概念層面解釋“基因”的本質。其實，從分離與自由組合定律（孟德爾）到連鎖與交換定律（摩爾根），人們已經明確了兩個問題：其一，生物體內存在著控制各個性狀的、按照一定規律進行相互作用的遺傳因子；其二，這些遺傳因子在體內呈有規律的線性排列。雖然一直到摩爾根創立遺傳染色體學說時，人們仍然不能從分子水平上揭示基因的結構與功能，但是對于上述兩個問題的認識，足以從邏輯層面給出“基因”的定義：存在于細胞特定位置上的、按照某種數學規律進行相互作用從而控制性狀的“基本因子”。這個關于“基因”的定義，可以作為一般概念呈現給初中學生；進而通過基因與性狀關系的例子，就能夠總結出“遺傳性狀是由基因控制的”這一重要概念。對于初中生物學教學來說，這是最重要的。因為，這種概念化的、抽象的知識，能夠鍛煉學生透過現象探究事物本質的思維能力，有利于學生抽象思維的發展，從而有利于學生創新能力的提高。

我們不難發現，上述關于“基因”的定義，對于科學教育也是有重要意義的。很大程度上是因為它描述了所有科學門類的共同特征：基本因素的界定、分類和相互作用分析。如經典物理中的“質點”、化學中的“分子”、普通生物學中的“細胞”等等，都是各個學科中的“基本因素”。只有準確定義了“基本因素”，才能在此基礎之上進行演繹、歸納，使本學科具有了數理傳統。反之，若未準確定義“基本因素”，則難于進行邏輯層面的分析，整個學科偏向于博物學傳統。兩種傳統不僅影響了各個學科的特質，還影響了學生對于不同學科學習與復習的策略。從初中到高中，“遺傳與變異”內容有了“基因”的定義，使得本段教學內容更加凸顯理科特征，這是教師在教學中要注意的。

二、關于遺傳信息的傳遞與表達

從新課標的要求來看，遺傳信息的傳遞與表達是“遺傳與變異”教學的重點，從分子基礎（遺傳信息的調控與改變）到細胞行為（無性生殖和有性生殖）都作了要求，這就要求教師在備課時關注以下三個方面的問題。

1.遺傳信息流動

遺傳現象大體上可以分為細胞核遺傳和細胞質遺傳，且目前可認為前者是“主流”，而后者是“支流”。顯然，“支流”不會是中學教學的重點。但是，應該在講解基因的細胞定位和遺傳信息的流動時，適當提及細胞質遺傳的概念以及對生物體性狀的影響，使學生能夠全面地了解遺傳信息流動的過程，知道除細胞核外，細胞質對性狀也有一定的控制作用，從而在概念層面理解細胞質功能的復雜性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遺傳信息的傳遞和表達，在本質上，都體現了“生物能以不同的方式將遺傳信息傳遞給后代”這一重要概念。教師可以先列舉常見的遺傳現象（即生物學事實），如“種瓜得瓜，種豆得豆”等，幫助學生建構重要概念，以便于學生順利地遷移應用和學習。

2.人類性別基因

在初學遺傳與變異時，初中學生往往不能準確把握基因與性狀的關系，不能準確把握基因、DNA與染色體的位置關系，從而認識不到人類的性別決定機制。學生能夠通過各種渠道了解人類X和Y染色體，進而簡單地認為性別不同的根本原因是X和Y染色體的形態不同。對于這個問題，除要適當地介紹遺傳信息的物質基礎外，還應該為學生建立這樣一個認識：人類的性別，其實就是一種特殊的“相對性狀”。例如，在人教版教材中就提到“近年來，科學家發現Y染色體上還有3個基因，決定的產生和成熟。最近，科學家又陸續發現了X染色體上與女性性別有關的基因”。在此處，教師就應該提示學生：基因與性狀的關系，同樣可以用來解釋人類的性別決定。只不過性別決定的過程是多個基因控制著多個性狀，從而塑造了不同性別。如果課時允許，教師還可以就此介紹一些由于染色體變異而導致的性別異常的現象，讓學生認識到，從某種意義上講，性別并不是嚴格區分為“雌”“雄”兩種形式，而是存在“過渡”狀態的。這對學生從系統的角度認識生物的復雜性，進而認識生物本質是有很大幫助的。

“人類性別基因”一節是初中生物學教學的重點和難點。而從內容上看，本節內容是課標所述三個重要概念的應用，即從人類性別決定的角度闡明了遺傳的本質。因此，教師必須在講授本節課之前，就完成三個重要概念的建構，從而指導學生把握遺傳本質，進行下位學習。

三、關于“變異”的概念教學

“變異”作為初中生物學教學的難點，有兩個問題是要深入思考的。

1.可遺傳變異和不可遺傳變異

初中課標要求學生知道變異主要分為兩類：可遺傳的變異和不可遺傳的變異。可遺傳的變異是由遺傳物質的變化引起的變異；不可遺傳的變異是由環境引起的，遺傳物質沒有發生變化。顯然，某一變異是否可遺傳，關鍵是看遺傳物質是否發生變化，而不是影響生物體的因素。由于學生初次學習基因與環境的關系，故需要用恰當的實例來幫助學生建構可遺傳變異和不可遺傳變異的概念。如同樣是“無籽”農作物，“無籽西瓜”的“無籽”性狀就是可遺傳的，而“無籽番茄”的“無籽”性狀是不可遺傳的。通過這樣的實例，學生就會認識到，一種變異是否可遺傳，取決于遺傳物質是否發生了改變，從而緊扣重要概念的教學。

2.可遺傳變異的來源

可遺傳變異的來源主要有3個：基因重組、基因突變和染色體變異。要認識可遺傳變異的來源，必須對遺傳信息的細胞定位及流動方式有比較清晰的認識，故對于初中學生而言，是一個難于理解的知識點，教師可用一系列實例加以說明。例如，農牧業中傳統的育種技術，實質上就是基因（染色體）重組；無籽西瓜、八倍體小麥屬于染色體變異（數目的變異）；而鐮刀型貧血癥（在各版初中生物學教材中均有介紹）則屬于基因突變。通過一系列的實例介紹，學生能夠形成這樣一個概念：突變的來源是多方面的，基因與性狀之間的關系是復雜的。這與前面關于“表遺傳學”的概念不謀而合，說明基因本身及其轉錄、表達調控，共同影響了性狀的產生。通過展示這些生物學事實，學生就更加清楚“DNA是主要的遺傳物質”“基因是包含遺傳信息的DN段，它們位于細胞的染色體上”以及“遺傳性狀是由基因控制的，基因的遺傳信息是可以改變的”等重要概念，從而更加深入地理解遺傳與變異對于生物進化的重要意義。

重要概念是基于學科事實的、對學生總體把握知識體系、進行后續學習的思維框架，對于學生理解學科本質、提高學科素養具有重要作用。[2]新課標明確指出：“生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”可見，所謂生物學的“重要概念”，就是基于生物學科具體知識的、代表本學科基本觀念與思想的知識。只有從重要概念的高度審視生物學科教學，才能清楚什么是對學生終身發展和終身學習有用的知識，才不會使自己的教學拘泥于一個個具體的生物學科事實中，才能擺脫死記硬背的學習方式，進而對生物學科本質問題進行思考，凸顯生物學科的理科特質。

參考文獻

[1]吳慶余.基礎生命科學(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

生物科學定義范文第5篇

關鍵詞：高校 綜合性實驗 設計性實驗

生物科學專業人才培養的內容包含生物科學理論和生物技術兩個方面，注重對學生技能的培養，其培養任務是學生在掌握基本理論知識的同時，接受一定程度的實踐訓練，培養學生良好的科學素養及科研能力。因此，實驗課程的開設是生物科學專業人才培養的重要環節。

當今高校人才培養目標的重點是培養創新型、應用型人才。相對理論教學來說，實驗教學更多的承擔了培養學生創新性、應用性、自主性能力的任務。教育部《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》（教高[2005]1號）中指出高校在實驗教學中要增加綜合性與創新性實驗的比例，從而提高學生對本學科領域的自主學習和獨立研究能力。《關于加強“質量工程”本科特色專業建設的指導性意見》（教高[2008]208號）中也指出，高校特色專業建設應特別注重加強實驗教學，改革創新實驗教學內容和實驗教學方法，建立基礎性、綜合性、創新性、研究性等多種實驗構成的實驗教學體系。因此，對于生物科學專業來說，建立健全實踐教學體系是人才培養的關鍵部分，其中實踐教學體系中綜合性、設計性實驗課程的定位則尤為重要。

一、綜合性、設計性實驗的定位

教育部《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中指出，設計性實驗是指給定實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗，而綜合性實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或相關課程知識的實驗。綜合性實驗具有實驗內容緊密，實驗方法多元，實驗結果綜合的特點，而設計性實驗具有實驗內容自由，實驗方法多元，實驗結果多樣的特點，這與單一的基礎性和驗證性實驗有很大區別。因此，綜合型和設計性實驗從定位上應高于基礎性和驗證性實驗，應在基礎性和驗證性實驗的基礎上進行綜合性和設計性實驗的開設。

二、綜合性、設計性實驗開設的限制因素

《普通高等學校本科教學工作水平評估方案》中對開設綜合性、設計性實驗課程占總實驗課程的比列有一定要求：綜合性、設計性實驗課程開設達到80%以上為實驗教學效果好，達到50%～60%為效果較好。但是在實踐教學過程中，大多數高校，尤其是新建本科院校的生物科學專業，其綜合性、設計性實驗的開設率很難達到50%，并且在實際教學過程中存在諸多的限制因素。

1.實驗課程安排的盲目性

開設綜合性和設計性實驗課程，需要先考慮如何安排專業實驗課程。生物科學專業的實驗課程主要由專業基礎課、專業方向課和專業選修課組成。專業基礎課包含生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、植物學、動物學、植物生理學、動物生理學等，所涉及的實驗知識和技能是整個生物科學專業培養課程的基礎和核心。專業方向課是在專業基礎課的基礎上進一步深入和擴展的針對性較強的專業課程，如基因工程、發酵工程、酶工程等。專業選修課是專業方向課的補充和擴展，如蛋白質組學、分子遺傳學、生物技術制藥等，學生可以根據自身的需要和接受程度自行選修相應的實驗技能，從而針對性地提高專業技能。

基礎性、驗證性、設計性、綜合性等類型的實驗內容在開設的過程中需要考慮各專業課程的性質。不同的專業課程對實驗的要求存在一定差異。目前，絕大多數高校在開設綜合性、設計性實驗課程時很少去區分專業基礎課、專業方向課和專業選修課的課程性質，僅僅是為了滿足教育部的評估要求而盲目的增加綜合性、設計性實驗課程，這導致學生在上專業基礎課時無法適應綜合性、設計性實驗內容，而上專業方向課和專業選修課時又對綜合性、設計性實驗中涉及的基礎性實驗內容沒有完全掌握，從而產生專業實驗技能培訓的混亂現象。

2.實驗課時分配的不合理性

綜合性、設計性實驗內容覆蓋廣，對實驗技術要求高，所以需要更多的教學時數支撐。如《分子生物學》實驗中僅PCR過程至少需1小時、《生物化學》的蛋白質分離純化實驗需3～4小時、《微生物學》的細菌培養需1～2天等，這在有限的學時下很難完成教學任務。

通常，實驗課程的課時分配需要結合總課時量的分配情況，再安排不同專業課程的理論和實驗課時比例。理論課時和實驗課時分配本身就存在矛盾，如果再增加對綜合性和設計性實驗分配比例的考慮，勢必會造成這種矛盾的加劇。部分高校能夠將一部分專業基礎課的實驗內容獨立出來，如生物化學實驗、分子生物學實驗、微生物學實驗等，保證該實驗課程擁有較多的課時。而大多數高校能獨立出來的實驗課程相對較少甚至為零，實驗內容只能附屬于理論課程之下，導致實驗課程教學時數較少，教學內容不完整，這是制約高校實驗課程改革的重要的問題之一。

3.實驗教學模式的保守性和封閉性

受傳統教育思想的影響，我國高校生物科學專業的實驗教學基本上延續了以理論知識為主，實踐技能為輔的教學模式。實驗課程教學模式更是偏重于基礎性、驗證性、演示性實驗。這些實驗內容簡單、固定，實驗內容之間很少有過渡和銜接，甚至部分課程之間的實驗內容存在大量的重復。

綜合性、設計性實驗課程的開設，要求實驗教學模式多樣化、開放化和靈活化。不同的實驗場地、實驗對象、實驗內容和實驗方法可能會在一個實驗項目中涉及，這不同于傳統、單一、封閉的實驗教學模式。無論從時間、空間，還是內容和方法上，對高校生物科學專業的專業建設和實驗教學模式都提出了新的挑戰。

4.實驗室管理模式的固定

傳統實驗教學模式產生了傳統的實驗室管理制度，其要求實驗課程的開設應在規定的時間和地點完成教學任務，儀器設備和試劑的管理都是統一的，任課教師為了在不違反實驗室管理制度的前提下完成實驗教學任務，只能盡可能多的開設傳統的、簡單的實驗內容，這也是基礎性和驗證性實驗內容比例較高的原因之一。綜合性和設計性實驗需要開放的實驗室管理制度相配套，傳統的實驗室管理體制與之存在嚴重的矛盾，這是限制高校生物科學專業實驗課程教學改革的重要因素之一。

5.實驗資源的不合理分配和使用

實驗設備及經費的分配是限制高校生物科學專業實驗課程改革和發展的瓶頸之一。生物科學專業對儀器設備、實驗材料和經費的依賴較高，尤其是分子生物學相關實驗涉及的儀器，動輒十幾萬到幾十萬元一臺，這對于部分新建本科院校來說是個門檻。也因此受到了限制，大多數高校在開設綜合性、設計性實驗課程的時候往往需要考慮已有的實驗儀器設備、配套設施等是否滿足課程需要，而不是去考慮如何合理的設置實驗內容，這違背了綜合性、設計性實驗開設的宗旨。

三、綜合性、設計性實驗開設及實施的建議

1.實驗課程的層次化和實驗內容的模塊化

綜合性、設計性實驗課程的開設，需要根據人才培養方案的目標和任務，制定專業基礎課、專業方向課和專業選修課的課程群，在實驗課程的安排上要嚴格區分不同性質的專業課程對不同類型實驗的需求，使實驗課程形成完整的技能鏈條，具有明顯的層次，即實驗內容由淺入深，實驗方法由少變多，實驗原理由簡入繁。

實驗課程模塊化是解決實驗課程課時不足的有效途徑。根據人才培養方案中實驗課程涉及的實驗技能，精煉實驗內容，做到一個基礎性實驗包含一個實驗方法和原理，形成基礎實驗模塊，并使該實驗模塊能在今后的專業方向課和選修課中被涉及。這樣在專業方向課和選修課的實驗課程中將基礎實驗模塊進行組合，從而建立綜合性、設計性實驗課程內容，使專業基礎課、專業方向課和專業選修課的實驗課程形成有機的整體。

實驗課程層次化能夠明確不同課程的教學目標和任務，避免課程之間知識和技能的重復和斷裂，建立課程之間良好的過渡和銜接。實驗課程的模塊化能夠更好的細化知識和技能，避免專業課程之間實驗內容的無序和重復。

2.實驗課程課時的分配及設置

根據專業課程的性質，將專業基礎課的實驗獨立出來，分配較多的課時，使專業基礎課能夠開設更多的基礎性和驗證性實驗。這些實驗通常能夠在1～2個課時完成，內容簡單，使學生能夠在較短的時間內掌握。每學期一門專業基礎課安排至少20課時的基礎性實驗，這能夠充分培養學生的基本實驗技能，為將來的綜合性、設計性實驗的學習打好堅實的基礎。

專業方向課和專業選修課的實驗內容以綜合性、設計性實驗為主。綜合性和設計性實驗在課時安排上不局限理論與實驗課時的分配比例，實驗和理論課時可以靈活調度，將實驗內容作為理論內容的延續和補充，同時也能在實驗內容中進一步深入理論內容，實現“從做中學，邊學邊做”的教學效果。

3.開放式、信息化的實驗教學模式及管理方式

開放的實驗教學模式是綜合性、設計性實驗開設的必要保障。在開放式實驗環境中，學生以分組的方式進行實驗，可以自行安排實驗時間，從而避免實驗室學生人數過多，實驗資源緊張的情況，同時也能使教師最大限度的指導學生；學生可以選擇內容進行實驗，避免實驗資源的不合理分配，提高儀器的利用率；學生在一定范圍內自由選擇實驗方法及手段，避免實驗教學的單一性和局限性。開放式實驗教學模式不僅解決實驗教學課時緊張、實驗資源的不合理分配問題，還可以調動學生實驗操作的積極性，使學生在實驗中變被動為主動，提高學生的綜合素質。

在開放式實驗環境中，實驗室應根據不同學科將實驗室進行分類，以實驗儀器設備的利用率及價值進行分區，不同分區有專人負責管理。開放式實驗室可建立信息化管理方式，統計實驗室及儀器的使用頻率，對頻率較高的實驗室采取開放式管理，對頻率較低的實驗區域進行統籌管理。此外，考慮到生物科學專業的一些儀器設備價格昂貴，可以專人專管，并使用網絡信息系統建立預約機制，采取計劃性、集中性安排儀器的使用時間，實行半開放策略。

四、結語