生物科学定义

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生物科学定义范文第1篇

关键词：新课改；教师角色；学生学习

新一轮的课程改革给我国教育带来了深刻的影响，对原有的课程体系和课程观念进行了彻底变革，同时对教师的思想观念和教学实践提出了巨大的挑战。在以往的教学中，是以教师为中心，学生只是被动地接受，没有自主选择权，教师是权威。教师讲什么，怎样讲，讲的深、广、多、少以及对学生的要求等，主动权都掌握在教师的手里，而在新课程标准中提出以“学生发展为本”，把课堂交给学生，以学生为中心，使学生全面发展、个性发展和可持续性发展。这时教师就应该由原来的教书匠角色转变为课堂教学的策划者、组织者，学生学习的参与者和指导者、合作者、引导者和学生进步的促进者。教师必须适应新课程理念的要求，形成多元整合的教师角色，并能尽快适应它，才能更好地完成教学目标。

一、普通高中生物课程改革

进行普通高中生物新课改，一定要深刻理解高中生物新课程的基本理念；提高生物科学素养；面向全体学生；倡导探究性学习；注重与现实生活的联系。高中阶段将“提高生物科学素养”的课程理念放在所有课程理念之首，强调高中课程标准实施中的核心任务是高中学生的生物科学素养，这是公民科学素养构成中重要的组成部分。高中阶段要保证“不同的学生得到充分的、不同的发展”，力图促进学生学习方式的变革，引导学生主动参与探究过程，重在培养创新精神和实践能力，注重引导学生在现实生活的背景中去学习生物学。

二、教师在学生学习生物课程中角色是多元性的

新课程标准强调教学过程是师生交往、共同发展的互动过程，对教师在教育教学活动中提出了更高的要求。那么，教师应如何对自己进行重新定位，或者说，教师在新课程下应该担当怎样的角色呢?

在传统教学中，教师的角色几乎是单一的，那就是仅仅作为一个知识的传授者。新课程标准的理念强调学生学习的自主、合作、探究，这就要求教师角色要从单一传授知识向多元化角色转变。

1.教师是学生学习的促进者

新课程认为，教学过程是师生的互动过程，传统意义上的教学转变为师生互教互学。教师的角色已经不仅仅是知识的传授者，更是学生学习的促进者，即将教师从过去仅作为知识传授者这一角色中解放出来，促进以学习能力为重心的学生个性的和谐和健康发展。教师是学生学习的促进者是最明显、最直接、最富时代性的角色特征，是教师特征中最核心的特征。

2.教师是学生学习的引导者

教育家第斯多惠说：“不好的教师是传授真理，好的教师是教学生发现真理。”课堂上教师适当引导学生在一定的问题作为前提确定参与的方向，然后激发强烈兴趣，形成主体参与的明确目标，使学生主动探究，在思考与实践中寻求答案。教师的作用就是成为学生学习中的引导者、指导者，而非学习代替者，即俗话说“师父领进门，修行在个人”。

3.教师是学生学习的参与者

教师在高高的讲台上讲，学生在下俯首听，这是传统教学的写照。新课程把教学过程看作是师生交往、师生对话、相互交流、相互理解、相互启发、相互补充的过程。教师应放下架子走近学生、观察学生、倾听学生，参与到学生的学习活动中去。这样才能更真实地观察学生的学习情况，找出差异，并补足差异，因材施教，更能了解学生的需要、学生的想法、学生的心声，才能与学生进行认知交流和情感交流，这样实现教学相长和共同发展。

4.教师是学生学习的合作者

生物科学定义范文第2篇

一、课文系统

课文系统也应从三个层次来反映这种结构。

1、概念的表述

高中教育仍然是基础教育，教材中体现的能力培养仍然应以基本能力培养为基础。基本能力的培养应该反映在课文的概念表述上。根据高中学生思维发展水平特点，新教材的概念表述应做到：

（1）文字应生动、形象，应改变现行教材说明式文字过多，而缺乏生动的描述性文字的现象。

（2）记忆性东西要减少，避免概念与定义的大量堆积。如《新陈代谢概述》一节内容，需记忆的概念和定义近20个。

（3）表述过程应符合学习心理规律，从现象到本质。如《昆虫的激素调节》内容，内、外激素概念的描述应先从内、外激素在昆虫身上引起的现象入手。

（4）对知识的成因、规律进行表述时，少用直叙式，而多采用启发式。如疑问、设问、反问等形式，让学生自己“发现”。

2、课文的子系统

部分概念的系统组合，在课文中的表现形式是一章或一节的内容。这部分内容的组织、排列应依据教材能力培养结构的第二层次来编写。新教材课文子系统编排应体现“手脑结合”，“手眼结合”，“实验与理论结合”，“传授知识与指导学生自学结合”的原则。要做到这些，笔者认为教材编写应从两方面进行：

（1）采用多种编写模式。改变现教材的概念——说明；或事实——概念——说明的单一编写模式。如《生态平衡》内容可采用现象——问题——说明——概念的编写模式；《生态系统》内容可采用观察——问题——分析——结论的编写模式；《绪论》内容可采用事实或问题——自学——概念；或现象——问题——讨论——结论等编写模式。

（2）增设教材辅助材料，课文章、节中可插入“小常识”，“课外读物”，“研究现状与发展趋势”，“发现史”等小栏目。增设这些教材辅助材料，可使课文变得生动活泼，有利于学生能力的培养。

3、课文系统

由课文子系统构成。课文系统要反映教材的能力培养结构的最高层次，应从两方面来体现。

（1）系统的组成要具有整体性与连续性。

教材能力结构的最高层次是多种能力的综合体现，是贯穿在整个教材中的。所以课文各章、节的衔接应考虑能力培养的整体性与连续性。如培养评价人与生物科学关系的能力，教材应在各章、节里对人与植物、动物、环境、遗传等科学关系有所反映。在此基础上，学生才能形成对人与生物科学关系的总体评价。

（2）课文内容应体现STS教育思想

按照小平同志对教育提出的“三个面向”要求，教材的编写应充分体现科学、技术、社会三结合原则。具体应体现以下三个特性：

①实验性

生物学科是一门实验性很强的学科，这一点在整个课文中应有体现。每一个概念或定义的出现，都应尽可能在课文中包含着它的实验或现象发生过程的简单介绍。如《矿质代谢》中“植物需要的元素”内容，可对验证植物所必需的元素实验做简单介绍。这样编排可使学生懂得“重视观察与实验是现代生物学的重要特征”。［②］同时也利于培养学生的研究能力与进行实验设计的能力。

②方法性

新教材的编写应当重视生物科学研究方法的介绍，应体现“知识体系与方法体系结合”的原则，反映出生物科学研究的规律与层次。如对达尔文的进化理论的产生过程介绍，对“DNA是遗传物质”证明实验介绍。学生通过多个生物科学研究方法的学习，可自己总结出生物科学研究的基本规律是问题——假说——实验——分析——结论。这有利于培养学生的研究能力，也有利于培养学生的创造能力。

③开放性

系统论认为任何系统都是开放的。课文系统也不例外。生物教材的课文系统与外界交流主要有两方面：一是与其它学科之间的横向联系。例如，在新陈代谢的内容中可渗透物理学中“物质不灭定律”的内容。二是与活动课程的联系，包括社会、生活、电视、杂志等。教材应充分反映与生物科学有关的社会问题，如在“能量代谢”中可插入利用动物能源解决能源危机问题的内容；在“矿质代谢”与“光合作用”中可反映无土栽培解决粮食危机问题；在《环境保护》中可介绍环境污染的现状与解决办法等。这种开放性在课文中表现的越丰富，越有利于教材能力培养结构的构成。

二、图象系统

图象系统也从三方面来体现能力培养结构。

1、图象的数量与类型

参照国外高中生物教材的图象系统，建议我国新教材应增加图象量。图象与课文之比应是1∶1．5，形式应多种多样：彩图、黑白图、简图、照片等。这有利于培养学生观察力与想象力。

生物科学定义范文第3篇

[关键词] 生物素养；学科热点事件；屠呦呦；施一公

培养学生的生物科学素养是普通高中生物学教学重要的目标。我国现行的普通高中生物课程标准所描述的课程基本理念中明确提出，提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施的核心任务。因此，作为高中生物教师，应该充分利用各种课程资源，着力于提高学生的生物科学素养，合理挖掘当前与生命科学密切相关的热点事件，开展教学不失为一种有效的选择。

一、解读生物科学素养的主要内容

我国现行的《普通高中生物n程标准》指出：生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观，它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。1993年，美国生物科学课程研究所（简称BSCS）出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南，对生物学素养作了详尽的论述，并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为，一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解。学生对科学知识特点的认识和理解，对科学的价值以及科学探究的过程和方法的理解与掌握，是生物学素养的基本要点。比较两者对生物科学素养的界定，虽然在表述上略有不同，但总的来说，两者对生物科学素养的认识是趋同的。概括地说，生物科学素养可以从知识、能力、情感态度和价值观三个维度来定义：在知识层面上，要求学生掌握基本的生物科学知识，能够用所学习的生物学知识理解或解释发生在身边的生物科学现象；在能力层面上，要求学生具有一定的生物科学探究和创新能力，具有将生物学知识用于解决实际问题的应用能力；在情感、态度、价值观层面上，要求学生形成正确的世界观和价值观，对生命现象和生物科学知识具有关注和探究的热情，对生物学技术及其他与生物学相关的问题具有正确的判断力，并且能根据自己的判断做出正确的抉择。

二、学科热点事件在培养学生生物科学素养中的作用

当今，随着信息传播手段的不断发展，人们获得各类信息的渠道增多，不少事情得到人们的关注而成为社会热点事件，这其中就有一些事件与生物学具有一定关联的，我们称之为学科热点事件。这类学科热点事件本身或者与事件相关的背景可能蕴涵着生物学的知识和原理，可能关系到生物学知识和技术的研究、发展和应用，也可能涉及对生物多样性、现代生物技术应用等方面的态度和价值判断。这就使得这些学科热点事件具备了成为有利于培养学生生物科学素养的课程资源的条件。

引导学生关注和探究这些学科热点事件，对于广大教师来说，也是培养学生的生物科学素养的应然之举。一方面，学生对于与生命科学有关的现象和事件的关注，乃至于愿意着力于对它们进行探索和研究，本身就是生物科学素养的一部分。2016年1月7日的《南方周末》发表的《核心素养：素质教育的新起点》一文中指出：现在的高中生中知道当红影视明星的学生要远多于知道屠呦呦的学生。此文提出，培养学生的核心素养需要用现实的情景及问题来激活教材知识，并借此将综合实践能力与情感、态度等加以整合；需要用人类最前沿的科普性知识，不时对“核心素养”予以淬炼和激活。另一方面，热点事件得到了社会层面较多的关注，在各种媒体中出现的频率也比较高，往往能够激发起学生去了解甚至去研究的兴趣。由于学科热点事件关联着学科的知识、技能和价值判断，只要老师引导得法，学生就有可能围绕这些热点事件有所疑、有所思、有所感、有所得，学生的生物科学素养就会在这个过程中得到有效的提高和发展。

一段时期以来，与生物科学相关的热点问题是很多的，笔者略举两个例子来说明其在培养学生的生物科学素养中的作用。

（一）屠呦呦研究员获得2015年诺贝尔医学和生理学奖

2015年，我国生物科学领域最引入注目的事情当属我国科学家屠呦呦与两位外国科学家分享了本年度诺贝尔医学和生理学奖，这是我国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获诺贝尔科学奖。获奖消息传来，可谓举国沸腾，中国科学界多少年的诺贝尔科学奖的梦想这一刻终于成为了现实。笔者认为，我们每一位生物老师都应该在第一时间与同学们分享这份喜悦。同时，教师也需要挖掘这一事件在培养学生生物学科素养上的价值。

首先，教师应利用这一事件努力激发学生对生物科学的兴趣和热情。虽然学习及科学研究的本身并不是为了获奖，但获得诺贝尔科学奖毕竟代表了学界对科学家工作的充分肯定，是科学家本人以及他所代表的国家的一种无上的光荣。一个国家获得诺贝尔奖的多少，在很大程度上反映着这个国家科技创新能力的高低。我们国家在获得诺贝奖的道路上才刚刚起步，但我们有理由相信会有更多的诺贝尔奖花落中华大地。屠呦呦研究员获得诺贝尔医学和生理学奖，而在生物学领域还有无穷尽的未解之谜等待着人类去发现。21世纪正是“生命科学”获得巨大发展的世纪，“生命科学”发展的美好愿景一定能够吸引更多的同学关注或者投身于生物科学的研究中。因此，生物教师应该做好学生的领路人和宣传员。

其次，屠呦呦获得诺贝尔奖这一事件能够帮助学生形成正确的价值观。诺贝尔奖的颁奖词中提到，“屠呦呦发现了青蒿素，这种药品可以有效降低疟疾患者的死亡率”，“这三人的科研发现的全球影响及其对人类福祉的改善是无可估量的”。教师应该组织学生从这些颁奖词的角度去分析和讨论学习生物学知识以及进行有关生命科学研究的目的和价值取向。经过探讨，学生能够认识到学习知识、发展能力的重要性，力求用所学的生物学知识解决人们生产、生活中的实际问题。关注整个人类的生存和发展是学习生物学的根本目的，也是每一名学生立志要去实现的目标。屠呦呦研究员在解释当年她选择就读北京大学医学院药学系的原因时说：“药物是治疗疾病的主要手段，我认为只有生药学专业才最可能系统地探索中医药领域。”这段表述说明了屠呦呦年轻时候的志向和追求。显然，她获得诺贝尔奖与她所具有的正确的价值观是密不可分的。

这一事件在培养学生的科学创新意识和精神、引领学生理解生物科学探究历程和方法等方面都具有重要的作用。

（二）施一公教授带领的研究团队揭示剪接体结构及工作机理

在生物科技前沿领域，我国也有一些重大的发明和发现成为人们关注的热点。2015年8月，中国结构生物学家施一公教授带领的研究团队在《科学》周刊同时在线发表了两篇文章，揭示了剪接体的结构及工作原理。这是中国科学家在有关基因表达过程研究领域中的一项重大发现，清华大学为此项科研成果召开了新闻会。生物科学界很多科学家都认为这一发现是有望@得诺贝尔奖的成果。美国科学院院士、美国斯隆-凯特琳癌症研究中心教授丁绍・帕特尔说：“剪接体的结构是完完全全由中国科学家利用最先进的技术在中国本土完成的，这是中国生命科学发展的一个里程碑，它将影响并鼓励下一代青年人进入生命科学研究领域。”这一事件无疑是人们尤其是与生物科学相关的各界人士关注的热点，而帕特尔教授的评论，提示我们这一热点事件富含着培养学生生物科学素养的价值。

首先，教师可以充分利用这一事件培养学生的创新精神和创新能力。创新是一个民族的灵魂，创新精神和能力也是生物科学素养中至关重要的一个部分。围绕这一事件，我们不仅要向学生介绍施一公教授的团队研究的成果和意义，更重要的是要引导学生关注他们在技术和方法上的创新之举，要让学生深刻理解创新对于科学发现的重要意义。RNA剪接体的结构是长期困扰科学家的一个难题，而施一公教授的团队正是创造性地运用了冷冻电镜技术，并运用了新的计算方法才最终得到了科学的结果。也许，同学们并不能理解这些技术的原理，但同学们一定要有勇于创新的意识。同时，我们要让学生对创新有一个正确的理解，创新并不一定就是“无中生有”，如上文提到的冷冻电镜技术已经产生了几十年了，施一公教授的团队是创造性地运用了冷冻电镜的最前沿技术。因此，教师要让学生认识到创新可能是一种技术的改良，可能是一种新方法的运用。只要我们勤于思考，在科学的基础上勇于革新，创新并不是遥不可及的。对于学生来说，只有增强了他们对创新的理解，创新能力的提升才成为可能。

其次，教师也可以有意识地引导学生去关注施一公教授以及他的研究团队。在中国科学界，施一公教授无疑是一颗耀眼的明星。他那些丰硕的科学研究成果，他略带传奇色彩的求学和科研之路，他对生命科学研究的执着追求，他对中国科学研究及教育状况的真知灼见等，都可以成为学生去了解、研究和感悟的素材。在这个过程中，同学们可以更真切地理解科学的价值以及科学探究的过程和方法，这显然有益于提升学生的生物科学素养。施一公教授带领的研究团队同样值得我们的学生去关注。这个研究团队非常年轻，但是，他们用他们的智慧和努力创造了惊人的业绩，这也许更能激起学生向他们学习的热情和向他们靠近的激情和勇气。

再次，在学生对生物知识学习的层面上，这一热点事件对于激发学生学习相关知识的兴趣和信心、促进学生掌握相关知识是大有益处的。RNA剪接体是在真核生物基因表达过程中对前体RNA加工成成熟RNA过程中发挥其作用的。这个作用的机理，高中学生不必要知道。但与这个过程相关联的真核基因与原核基因在结构上的区别、外显子和内含子、基因的转录和翻译、基因表达的调控等知识是在高中阶段需要学生了解甚至掌握的。教师可以在适当的时机给同学们介绍这一热点事件及其有关背景，便会很顺利地为教学创造一个有利于学生学习的情境，学生的学习和探究就能更加投入和主动，这显然有利于学生对相关知识的学习。

当然，与学科密切相关的热点事件是层出不穷的。生物教师应该持续地关注这类事件，并积极探索其在培养学生生物科学素养方面的应用价值，为顺利完成高中生物课程的核心任务做出自己的努力。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.

[2]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京：高等教育出版社，2003.

生物科学定义范文第4篇

概念是中小学理科各学科新课程内容的重要组成部分，学生概念的形成与理解将直接影响后续学习的效果。在新课程背景下如何开展概念的教与学，如何发挥概念在学生认知发展、观念建构方面的教学价值，如何通过概念学习培养学生分析问题和解决问题的能力，如何在概念学习中提升学生的科学素养，等等，已经成为中小学理科教师必须研究解决的基本理论问题和实践问题。

北京教育学院“科学教育重点学科建设”工作以“理科各学科知识结构与教学实践研究”为学科建设方向，重点研究了理科各学科的概念体系及其教学实践，本期《课程与教学》栏目选取他们的部分研究成果，供广大教师借鉴和学习。

遗传与变异是生物体的最本质特征，也是生物进化的基础。[1]因此，对于遗传与变异的学习，在理解生命现象、提高生物科学素养方面起到了基础性的作用。在小学阶段，学生通过辨认常见生物、培养植物、饲养动物、讨论克隆技术等活动，已经对生物多样性、生殖与发育等生物学问题有了直观的了解，进而对遗传与变异的概念也有了感性的认识。在此基础之上，初中生物学新课标主要以遗传信息的物质基础与传递表达方式为切入点，要求教师在教授遗传与变异相关知识时，促使学生建立如下三个重要概念：

第一，生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同的亲本。

第二，DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上。

第三，遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的。

笔者认为，这三个要求，涵盖了经典遗传与分子遗传的主要内容，有利于学生建构遗传与变异的概念体系，从而为高中以至更长远的学习活动打下坚实的基础。教师应该善于运用各种方法落实上述要求，促进重要概念的内化，提高教学的有效性。

同时，我们应该看到，课标对于遗传与变异重要概念的要求，大体上是按照“从高到低”的顺序排列的：首先谈到的是遗传信息的传递与表达方式，然后是遗传信息的物质基础，最后是遗传信息的基本定义。为了便于理解，我们将按照相反的顺序对课标要求进行逐一的解读，找出其内部联系，为更好地落实重要概念教学提出可行性的建议。

一、关于“基因”的定义

新课标中明确要求教师帮助学生建立“遗传性状是由基因控制的”“基因是包含遗传信息的DN段”等重要概念，这就要求教师明确“基因”的定义。但是，迄今为止，“基因”的准确定义尚存在争议。特别是随着分子生物学的发展，人们又发现了移动基因、断裂基因、假基因、重复基因、重叠基因及一系列的调控序列，使基因的定义更加复杂化。无论是课标还是教材，初中教学当中已经出现了“基因”一词，这对教学而言是一种挑战。很显然，对于没有接触染色体精细结构、尚未学习中心法则的初中学生而言，还不能准确地从物质基础这个层面了解基因的性质与功能，从而不能理解遗传与变异的特征与目的。

笔者建议，对于遗传信息的物质基础，在初中阶段应予以淡化。显然，上述关于基因的复杂的定义，属于生物学事实的范畴。初中阶段的重点应该是从概念层面解释“基因”的本质。其实，从分离与自由组合定律（孟德尔）到连锁与交换定律（摩尔根），人们已经明确了两个问题：其一，生物体内存在着控制各个性状的、按照一定规律进行相互作用的遗传因子；其二，这些遗传因子在体内呈有规律的线性排列。虽然一直到摩尔根创立遗传染色体学说时，人们仍然不能从分子水平上揭示基因的结构与功能，但是对于上述两个问题的认识，足以从逻辑层面给出“基因”的定义：存在于细胞特定位置上的、按照某种数学规律进行相互作用从而控制性状的“基本因子”。这个关于“基因”的定义，可以作为一般概念呈现给初中学生；进而通过基因与性状关系的例子，就能够总结出“遗传性状是由基因控制的”这一重要概念。对于初中生物学教学来说，这是最重要的。因为，这种概念化的、抽象的知识，能够锻炼学生透过现象探究事物本质的思维能力，有利于学生抽象思维的发展，从而有利于学生创新能力的提高。

我们不难发现，上述关于“基因”的定义，对于科学教育也是有重要意义的。很大程度上是因为它描述了所有科学门类的共同特征：基本因素的界定、分类和相互作用分析。如经典物理中的“质点”、化学中的“分子”、普通生物学中的“细胞”等等，都是各个学科中的“基本因素”。只有准确定义了“基本因素”，才能在此基础之上进行演绎、归纳，使本学科具有了数理传统。反之，若未准确定义“基本因素”，则难于进行逻辑层面的分析，整个学科偏向于博物学传统。两种传统不仅影响了各个学科的特质，还影响了学生对于不同学科学习与复习的策略。从初中到高中，“遗传与变异”内容有了“基因”的定义，使得本段教学内容更加凸显理科特征，这是教师在教学中要注意的。

二、关于遗传信息的传递与表达

从新课标的要求来看，遗传信息的传递与表达是“遗传与变异”教学的重点，从分子基础（遗传信息的调控与改变）到细胞行为（无性生殖和有性生殖）都作了要求，这就要求教师在备课时关注以下三个方面的问题。

1.遗传信息流动

遗传现象大体上可以分为细胞核遗传和细胞质遗传，且目前可认为前者是“主流”，而后者是“支流”。显然，“支流”不会是中学教学的重点。但是，应该在讲解基因的细胞定位和遗传信息的流动时，适当提及细胞质遗传的概念以及对生物体性状的影响，使学生能够全面地了解遗传信息流动的过程，知道除细胞核外，细胞质对性状也有一定的控制作用，从而在概念层面理解细胞质功能的复杂性。另一方面，“主流”和“支流”的共性，是遗传信息的传递和表达，在本质上，都体现了“生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代”这一重要概念。教师可以先列举常见的遗传现象（即生物学事实），如“种瓜得瓜，种豆得豆”等，帮助学生建构重要概念，以便于学生顺利地迁移应用和学习。

2.人类性别基因

在初学遗传与变异时，初中学生往往不能准确把握基因与性状的关系，不能准确把握基因、DNA与染色体的位置关系，从而认识不到人类的性别决定机制。学生能够通过各种渠道了解人类X和Y染色体，进而简单地认为性别不同的根本原因是X和Y染色体的形态不同。对于这个问题，除要适当地介绍遗传信息的物质基础外，还应该为学生建立这样一个认识：人类的性别，其实就是一种特殊的“相对性状”。例如，在人教版教材中就提到“近年来，科学家发现Y染色体上还有3个基因，决定的产生和成熟。最近，科学家又陆续发现了X染色体上与女性性别有关的基因”。在此处，教师就应该提示学生：基因与性状的关系，同样可以用来解释人类的性别决定。只不过性别决定的过程是多个基因控制着多个性状，从而塑造了不同性别。如果课时允许，教师还可以就此介绍一些由于染色体变异而导致的性别异常的现象，让学生认识到，从某种意义上讲，性别并不是严格区分为“雌”“雄”两种形式，而是存在“过渡”状态的。这对学生从系统的角度认识生物的复杂性，进而认识生物本质是有很大帮助的。

“人类性别基因”一节是初中生物学教学的重点和难点。而从内容上看，本节内容是课标所述三个重要概念的应用，即从人类性别决定的角度阐明了遗传的本质。因此，教师必须在讲授本节课之前，就完成三个重要概念的建构，从而指导学生把握遗传本质，进行下位学习。

三、关于“变异”的概念教学

“变异”作为初中生物学教学的难点，有两个问题是要深入思考的。

1.可遗传变异和不可遗传变异

初中课标要求学生知道变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。显然，某一变异是否可遗传，关键是看遗传物质是否发生变化，而不是影响生物体的因素。由于学生初次学习基因与环境的关系，故需要用恰当的实例来帮助学生建构可遗传变异和不可遗传变异的概念。如同样是“无籽”农作物，“无籽西瓜”的“无籽”性状就是可遗传的，而“无籽番茄”的“无籽”性状是不可遗传的。通过这样的实例，学生就会认识到，一种变异是否可遗传，取决于遗传物质是否发生了改变，从而紧扣重要概念的教学。

2.可遗传变异的来源

可遗传变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。要认识可遗传变异的来源，必须对遗传信息的细胞定位及流动方式有比较清晰的认识，故对于初中学生而言，是一个难于理解的知识点，教师可用一系列实例加以说明。例如，农牧业中传统的育种技术，实质上就是基因（染色体）重组；无籽西瓜、八倍体小麦属于染色体变异（数目的变异）；而镰刀型贫血症（在各版初中生物学教材中均有介绍）则属于基因突变。通过一系列的实例介绍，学生能够形成这样一个概念：突变的来源是多方面的，基因与性状之间的关系是复杂的。这与前面关于“表遗传学”的概念不谋而合，说明基因本身及其转录、表达调控，共同影响了性状的产生。通过展示这些生物学事实，学生就更加清楚“DNA是主要的遗传物质”“基因是包含遗传信息的DN段，它们位于细胞的染色体上”以及“遗传性状是由基因控制的，基因的遗传信息是可以改变的”等重要概念，从而更加深入地理解遗传与变异对于生物进化的重要意义。

重要概念是基于学科事实的、对学生总体把握知识体系、进行后续学习的思维框架，对于学生理解学科本质、提高学科素养具有重要作用。[2]新课标明确指出：“生物科学素养是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，所谓生物学的“重要概念”，就是基于生物学科具体知识的、代表本学科基本观念与思想的知识。只有从重要概念的高度审视生物学科教学，才能清楚什么是对学生终身发展和终身学习有用的知识，才不会使自己的教学拘泥于一个个具体的生物学科事实中，才能摆脱死记硬背的学习方式，进而对生物学科本质问题进行思考，凸显生物学科的理科特质。

参考文献

[1]吴庆余.基础生命科学(第2版)[M].北京：高等教育出版社，2006.

生物科学定义范文第5篇

关键词：高校 综合性实验 设计性实验

生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面，注重对学生技能的培养，其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时，接受一定程度的实践训练，培养学生良好的科学素养及科研能力。因此，实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。

当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说，实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》（教高[2005]1号）中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例，从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》（教高[2008]208号）中也指出，高校特色专业建设应特别注重加强实验教学，改革创新实验教学内容和实验教学方法，建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此，对于生物科学专业来说，建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分，其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。

一、综合性、设计性实验的定位

教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出，设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验，而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密，实验方法多元，实验结果综合的特点，而设计性实验具有实验内容自由，实验方法多元，实验结果多样的特点，这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此，综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验，应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。

二、综合性、设计性实验开设的限制因素

《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求：综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好，达到50%～60%为效果较好。但是在实践教学过程中，大多数高校，尤其是新建本科院校的生物科学专业，其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%，并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。

1.实验课程安排的盲目性

开设综合性和设计性实验课程，需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等，所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程，如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展，如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等，学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能，从而针对性地提高专业技能。

基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前，绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质，仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程，这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容，而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握，从而产生专业实验技能培训的混乱现象。

2.实验课时分配的不合理性

综合性、设计性实验内容覆盖广，对实验技术要求高，所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3～4小时、《微生物学》的细菌培养需1～2天等，这在有限的学时下很难完成教学任务。

通常，实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况，再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾，如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑，势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来，如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等，保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零，实验内容只能附属于理论课程之下，导致实验课程教学时数较少，教学内容不完整，这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。

3.实验教学模式的保守性和封闭性

受传统教育思想的影响，我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主，实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定，实验内容之间很少有过渡和衔接，甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。

综合性、设计性实验课程的开设，要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及，这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间，还是内容和方法上，对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。

4.实验室管理模式的固定

传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度，其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务，仪器设备和试剂的管理都是统一的，任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务，只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容，这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套，传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾，这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。

5.实验资源的不合理分配和使用

实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高，尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器，动辄十几万到几十万元一台，这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制，大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要，而不是去考虑如何合理的设置实验内容，这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。

三、综合性、设计性实验开设及实施的建议

1.实验课程的层次化和实验内容的模块化

综合性、设计性实验课程的开设，需要根据人才培养方案的目标和任务，制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群，在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求，使实验课程形成完整的技能链条，具有明显的层次，即实验内容由浅入深，实验方法由少变多，实验原理由简入繁。

实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能，精炼实验内容，做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理，形成基础实验模块，并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合，从而建立综合性、设计性实验课程内容，使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。

实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务，避免课程之间知识和技能的重复和断裂，建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能，避免专业课程之间实验内容的无序和重复。

2.实验课程课时的分配及设置

根据专业课程的性质，将专业基础课的实验独立出来，分配较多的课时，使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1～2个课时完成，内容简单，使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验，这能够充分培养学生的基本实验技能，为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。

专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例，实验和理论课时可以灵活调度，将实验内容作为理论内容的延续和补充，同时也能在实验内容中进一步深入理论内容，实现“从做中学，边学边做”的教学效果。

3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式

开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中，学生以分组的方式进行实验，可以自行安排实验时间，从而避免实验室学生人数过多，实验资源紧张的情况，同时也能使教师最大限度的指导学生；学生可以选择内容进行实验，避免实验资源的不合理分配，提高仪器的利用率；学生在一定范围内自由选择实验方法及手段，避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题，还可以调动学生实验操作的积极性，使学生在实验中变被动为主动，提高学生的综合素质。

在开放式实验环境中，实验室应根据不同学科将实验室进行分类，以实验仪器设备的利用率及价值进行分区，不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式，统计实验室及仪器的使用频率，对频率较高的实验室采取开放式管理，对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外，考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵，可以专人专管，并使用网络信息系统建立预约机制，采取计划性、集中性安排仪器的使用时间，实行半开放策略。

四、结语