单细胞生物起源

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单细胞生物起源范文第1篇

为了尽快找到外星人，半个多世纪以来，人类什么手段没试过：我们研制的空间望远镜功能越来越强大，可以把天空扫个遍；我们殚精竭虑地设计了各种信号，向外星人发去问候……但多少次我们从惊喜的巅峰摔到了失望的谷底。譬如1960年代，科学家就一度把脉冲星信号看作了空间小绿人给我们的回音。至于家门口的那个“火星叔叔马丁”让我们魂牵梦绕了多少年，那就更别提啦！今年8月，“好奇”号火星车又在火星登陆了，看看这回能否找到一个火星细菌……

可是另一方面，随着高性能望远镜紧锣密鼓的搜寻，越来越多类地行星进入我们的视野。尽管迄今还没有发现一颗跟地球完全一样的行星，但种种迹象表明，宇宙中适宜生命栖居的行星并不罕见。

这就把我们带回到了一个由来已久的谜团：既然宇宙中有很多适宜生命居住的家园，那么为什么找不到外星人呢？

当然也有人曾提出过种种开脱的理由：或许外星文明还没有来得及到外星球殖民，就毁灭啦；或许即便万事俱备，生命也很难产生――比如有人就提出，地球上的生命种子并非“土生土长”，而是来自太空……但这些观点总是不能让人信服。

既然不能通过外部来回答这个问题，那么能否通过审视地球生命，来找到一点线索呢？

上篇 生命诞生并不难

生命需要能量的支撑

谁都知道，要想活命，就要吃东西。我们所吃的食物最后都转化为了给细胞提供动力的“燃料”。但对于现代细胞来说，这“燃料”的利用是极其复杂的，而且这一套复杂的机制，本身就是进化的产物，对于原始生命来说，显然并不具备。

那么地球上产生原始生命所需的能量来自何处？传统观点是：来自闪电或者紫外线的辐射。

这些观点靠谱吗？

先来看闪电。首先，闪电释放能量的特点是时间短、能量大，但无法收集和储存，我们至今还没有发现任何一种细胞或动植物能获得这种形式的能量。原始生命恐怕也无法获得这种能量。

那么紫外线呢？的确，今天个别单细胞生物和大多数的植物都能通过光合作用从太阳获得能量，但光合作用涉及的过程很复杂，最初的生命应该也不会具有此项本领。

那么最早的生命又是如何获得能量的呢？

对此，可供我们探索的有两条线索：第一条线索来自对现代单细胞生物基因组的比较和研究。通过这种比较，我们可以为它们建立“族谱”，追溯它们共同的祖先。研究表明，最早的细胞很可能是从H2和CO2的反应中获得碳和能量的。这个反应除了直接生产有机分子，还能利用释放的能量，把小分子“串接”成有机高分子，而生命的物质基础正好是复杂的有机高分子。

第二条线索来自对细胞能量产生机制的研究。科学家通过研究认为，细胞可以靠一种电活动来获得能量。这个观点是1961年由英国生化学家彼得・米切尔提出的，但因为太出人意料，在争论了近20年之后才被大家所接受。

生命离不开电活动

米切尔提出，在现代的多细胞生物中，细胞获得能量靠的是一种电活动。具体说来，靠的是线粒体内膜两侧因H+浓度不同而产生的电位差。因为H+带正电荷，在膜两侧由于浓度的不同就形成了大约150毫伏的电位差。这听起来似乎不算多，但考虑到膜的厚度大概只有1毫米的500万分之一，所以这个电场的强度是极其惊人的，能达到3千万伏特/米，与闪电相当。单细胞生物完全可以用它来驱动鞭毛运动，或者用来提供其它动力。

至于单细胞生物，虽然它们体内没有线粒体，但上述能量产生机制依然存在，只是产生电位差的不是线粒体膜，而是细胞膜。

米切尔的这个理论后来得到了证实，他因此荣获1978年诺贝尔生理或医学奖。

虽然这套能量产生机制对于现代细胞来说也是极其复杂的，但既然它为单细胞和多细胞生物所共有，那么可以推测，最早的单细胞生物也完全可以利用这个机制产生能量，只是这套机制当时还没有变得像现在一样复杂而已。这就好比一架机器，开始比较简单，经过世代的改进，如今已变得精巧复杂，但其基本的工作原理却从一而终，没有太大的变化。

诞生生命的摇篮

那么，早期生命是如何完成今天需要很复杂的机制才能胜任的这一工作的？科学家想到了深海热液。

提起“深海热液”，许多人立马会想起海底的黑烟囱，这种黑烟囱存在于海底火山口附近，这种热液是酸性的。但我们这里指的是一种碱性的海底热液，它靠海水渗进地幔中的橄榄石矿而形成。

橄榄石和海水反应，生成蛇纹石，这个过程叫“蛇纹石化”。这一过程会产生碱性溶液（也就是H+浓度较低的溶液）和氢气。当它们钻出地壳，与寒冷的海水接触，里面溶解的矿物就析出来，形成像塔一样的白色烟囱。这样的烟囱，为“孵化”生命提供了有利条件。

让我们不妨穿越时空，回到40亿年前生命曙光乍现的时候，考察一下当时地球的环境。

那个时候，如果有氧气，也一定非常稀薄，因为大气中的氧主要来自植物的光合作用，而那个时候还没有植物。所以，在那种缺氧的条件下，铁不易被氧化，海洋富含铁。那时CO2或许比现在还多，更多的CO2溶于水，意味着海洋显酸性，海水富含H+。

试想一下，在这样的环境下会发生什么事情？在多孔的海底烟囱，有很多像细胞一样的小室，里面彼此相通，其表面由一层矿物薄膜与海水隔开。这层薄膜富含铁、镍和硫化钼等矿物，而这些矿物是著名的催化剂，至今依然被细胞利用（当然，它们被包含在了蛋白质之中）来催化把CO2转变成有机分子的反应。

橄榄石蛇纹石化的过程中产生的富含氢气的热液，自然会渗进这些小室。这样，在矿物薄膜的内侧，是H+浓度较低、呈碱性的热液，在外侧则是H+浓度较高、呈酸性的海水。内外因H+浓度不等，形成了电位差。假如膜很薄，形成的电场可以非常强。

本来，一般来说，要让CO2和H2发生反应是很难的：即使用铁等催化剂，也要在高温下才能进行。但科学家注意到，在活细胞中，一旦有生物膜形成的高压电场参与，这个反应的门槛就会大大地降低了。

生命诞生并不难

现在，再让我们一起来盘点一下这些小室周围究竟有些什么：首先，从反应材料来说，海水富含CO2，热液富含H2；其次，从反应条件来看，小室的矿物薄膜富含铁、镍等催化剂，而且在膜两侧又可形成足堪与闪电相当的高压电场。反应材料和条件都已经一一齐备！所以，把CO2和H2合成有机分子的反应应该很容易发生，反应释放的能量又用于把有机小分子“串接”成氨基酸、糖和核甘酸等有机高分子。

由此来看，生命诞生所需要的条件和过程并不复杂，远非什么破坏热力学第二定律的神秘现象，而是星球上自然状态的不平衡所导致的必然结果。这个不平衡主要表现在矿物薄膜两侧海水酸碱度的失衡上。

当然，我们得承认这幅图景还有很多空白需要填补，许多细节还有待搞清楚。但不妨暂时先考虑大的方面。根据这幅图景，生命起源所需的“采购单”其实很简单：橄榄石、水和CO2。而水和橄榄石是宇宙中最丰富的物质之一。在太阳系中，许多行星的大气富含CO2，这说明，CO2在宇宙中也很普遍。所以这种自发的反应，可以大规模地发生在任何有水有橄榄石的行星上。

所以，从这一切我们可以预测，一旦星球的条件具备（譬如行星冷却到合适温度），单细胞生物的出现就不可避免。无怪乎，地球上的单细胞生命在地球诞生不到5亿年之后就迫不及待地出世了。

下篇 复杂生命产生不易

巨大的鸿沟

那么此后发生了什么？人们通常认为，一旦单细胞生物出现，只要给予合适的条件，它必然就会逐渐进化成更复杂的多细胞生物。

但这件事在地球上有些蹊跷。当然，毫无疑问，地球上的多细胞生物是由单细胞生物进化而来的，但其间经历了超乎寻常的延宕，大约过了相当于地球年龄一半的时间，复杂的多细胞生物才开始出现。而且，单细胞生物进化成多细胞在40亿年的进化历史上仅发生了一次。这一切都暗示着，单细胞生物变成多细胞生物或许是进化史上一次极为稀罕的偶然事件。

再者，如果说单细胞生物是通过数十亿年的时间缓慢进化成多细胞生物的，那么就应该存在一系列中间状态的细胞，甚至它们的后代有些至今还存在，但这种中间状态的生命至今没找到。

相反，在单细胞生物和多细胞生物之间，横亘着一条巨大的鸿沟。一边是细菌，不论体积还是基因组的规模而言都非常小；而另一边是体积庞大、行动笨拙的真核细胞，一个典型的真核细胞体积大约是一个细菌的1500倍，基因组也差不多是这个倍数。假如把细菌比作轻巧的战斗机，那真核细胞就好比航空母舰。

地球上所有复杂的生命，动物也罢，植物和真菌也罢，都是真核生物，它们是由共同的祖先进化而来的。所以，假如没有发生一次性产生真核细胞祖先的事件，那就没有植物，没有鱼，没有恐龙和我们灵长类。

低级生命“升级”难

低级生命“升级”为高级生命很难，其实是因为细菌本身就缺少能够进化成真核细胞生物的合适构造，或者不妨说，它们先天不足。

如最近，一些科学家收集了各种细胞新陈代谢率和基因组的数据，并据此计算了一下，假如细菌要想“升级”――长得更大些，需要消耗多少能量。他们发现，倘若让一个细菌的体积和基因组扩大到一个真核细胞般大小，那么每个基因平均可以利用的能量只及真核细胞的数万分之一。

我们知道，基因控制着蛋白质的合成，细胞的绝大多数能量最后都用于制造蛋白质，所以每个基因平均可以利用的能量是衡量蛋白质种类和产量多寡的重要指标。而蛋白质又是维持细胞各项生理功能的最重要物质，种类和产量越多，意味着生命活动越复杂。

所以，对于单细胞生物来说，它的每个基因可以利用的能量非常有限，哪怕有心，力也不足，根本无法指导合成大量参与复杂生命活动的蛋白质，因此长得更大对它一点好处都没有。

这就是单细胞所遇到的难以跨越的困难：它想“升级”变复杂，变成一条鱼或者一棵树，就不得不扩充自己的基因组；可是，单靠它自身又不能为这些“扩招”的基因提供适足的活动“经费”；于是，变复杂的“升级梦”也就永远实现不了。

高级生命，拜天所赐

那么真核细胞是如何突破这个困境的呢？答曰：通过获得线粒体。

大约在距今20亿年前，一个单细胞里不知怎么回事钻进了一个细菌。并且这个细菌没被它吃掉，竟然在它体内繁殖起来。当这个细胞一分为二，寄宿在其体内的这些细菌也分成两半，所以细菌的后代依然寄宿在细胞的后代身上，形成一种共生的关系。没想到这些细胞因祸得福，比起别的细胞来，更具生存优势，所以在弱肉强食的世界上逐渐壮大起来。

这样，一代又一代，这些共生的细菌逐渐进化成了细胞里微小的能量产生器――线粒体。线粒体既包含有制造能量所需的膜。而且，它们还沿着这一既定角色越变越小，任何多余的东西都被统统抛弃，最初大约有3000个基因，最后只剩下40个。

对于宿主细胞，那又是另一回事。当线粒体的基因组缩小的时候，每个宿主基因分配到的可以利用的能量却在不断增加。受益于一群线粒体的“服侍”，它得以自由地扩充自己的基因组和长得更大。

基因组的扩大为复杂生命的进化提供了物质基础，使细胞变复杂成了可能。

这样看来，复杂生命的出现，完全维系于一个非常偶然的事件――一个单细胞获得了另一个单细胞！这意味着单细胞生物并非必定能进化成复杂的多细胞生命。永不停歇的自然选择，在过去的数十亿年里，作用于无以数计的细菌，但这并没有导致复杂生命从它们中涌现。细菌或许仅仅因为体内缺少一个线粒体，于是它们好像陷入了进化的陷阱，左冲右突也出不来，而多细胞生物则全靠偶然和侥幸才逃离这口陷阱。

人类，是宇宙唯一的精灵

经过这样一番探索，现在，我们可以对许多问题做出回答了。

宇宙中低级生命出现的概率有多大？由于构建单细胞的材料――水、橄榄石和CO2――在宇宙中的存在是如此普遍，所以我们有理由相信，生命在宇宙中并不是地球的“专利”，在外星发现低级生命，应该是意料之中和情理之中的事情。

单细胞生物起源范文第2篇

小尖吻浣熊

2013年8月15日，美国史密森学会的科学家宣布，发现一种“半猫半熊”的新物种，这是西半球35年来首次发现食肉动物新物种。这种动物长得十分可爱，外表既像家猫又像泰迪熊，属浣熊家族的一员，被命名为“小尖吻浣熊”。它们拥有褐色皮毛，大大的眼睛，体重约1千克。由于它们在夜间最活跃，且生活在人迹罕至的哥伦比亚和厄瓜多尔云雾森林中，所以人们对它们了解较少。它们虽是食肉动物，但也吃无花果、植物花粉等，通常都待在树上。

“南极钻探计划”

海葵

这种白色小海葵是被“南极钻探计划”研究小组发现的，因此得名。科学家让装有摄像头的机器人潜入南极罗斯冰架的一座冰川下，结果发现了数以万计的白色小海葵。这是一种与众不同的海葵，它们密密匝匝地倒挂在南极冰层下方，而其他海葵则生活在海底。处于收缩状态的小海葵体长不到2.5厘米，如果它们完全放松，体长可以达到3～4倍。科学家表示，能在温度极低的冰川下发现海葵，说明生命能在极端环境下生存，这为寻找外星生命提供了新的依据。

“小仙女”柄翅卵蜂

这是在哥斯达黎加新发现的一种柄翅卵蜂。柄翅卵蜂是一类微小的寄生蜂，几乎全部都寄生在其他昆虫的卵和幼虫上。它们生活在除南极洲之外的全球各地，身体非常微小，很容易被人们忽视，因而得名“小仙女”。“小仙女”体长不超过0.25毫米，肉眼难见。但在显微镜下，“小仙女”身上的长而纤细的翅膀清晰可见，每个翅膀都具有类似毛发的刚毛。这种翅膀形状可以帮助这种极小的昆虫在飞行过程中减少湍流和阻力，而且它们在飞行过程中每秒需要拍打数百次翅膀。

骷髅虾

这种动物因像皮包骨头的骷髅而得名。它们虽然名为骷髅虾，外形也有些像虾，其实并不是虾，而是一种海生的麦秆虫类甲壳动物。它们的体长只有几毫米，以浮游生物为食，也吃漂浮的生物尸体碎屑。它们分布于大西洋的一些浅水礁石洞穴中，常常附着在各种海藻上。科学家采集到一雄一雌两只骷髅虾，它们被分开装在两个瓶子中，目前被安置在加拿大渥太华自然博物馆里。

橙青霉菌

青霉菌是一类真菌，因可以生成救命良药青霉素而闻名于世。然而，很多人并不知道青霉菌并非只有一种，而是有200多种。一般来说，青霉菌的常见颜色是蓝色和绿色，但新发现的橙青霉菌的颜色更加鲜亮，为橙黄色。橙青霉菌发现于突尼斯的一片土壤中。科学家取得菌种后，在实验室的培养皿中小心翼翼地培养，结果长出一大片橙黄色的青霉菌。橙青霉菌拥有奇特的外壳，可以抵御干旱。

透明洞穴蜗牛

这种生活在完全黑暗的地下环境的蜗牛新物种，发现于克罗地亚西部地下980米深的一处洞穴中。它们没有眼睛，也没有外壳色素沉积，外壳呈透明状。它们的身体很小，体长只有2毫米，行动非常缓慢，一星期的行程不会超过2.5厘米。科学家认为，这种蜗牛主要不是通过爬行，而是利用水流或固定在较大哺乳动物身上以搭便车的方式四处移动。

清洁室细菌

通常航天飞行器在起飞前，所有舱室都要经过严格的消毒和灭菌。然而，微生物学家在对航天器进行消毒的清洁室里发现了稀有的清洁室细菌。它们仅靠空气中十分微量的有机质即可存活，而且还能耐受干燥、化学清洁、紫外线杀菌等极端苛刻的条件。由于在即将发射的火星车上也发现了这种细菌，微生物学家认为，已经有不少清洁室细菌随着航天器飞到了其他星球上，它们可能成为未来外星生命起源的“种子”。

胶结质有孔虫

这是一种奇特的单细胞生物，发现于西班牙海底洞穴中。它们使用海绵骨针建立其外壳，具有模拟海绵进食的能力。一般单细胞生物肉眼难见，而胶结质有孔虫体长为3.8～5厘米，堪称单细胞生物世界的巨人。为了模拟肉食性海绵，它们采集海绵残片，然后像搭积木一样搭建自己的外壳。

麦维尔角叶尾壁虎

2013年3月，澳大利亚詹姆士库克大学的研究研究人员在麦维尔角地区进行调查时发现了这种独特的壁虎。它们有一条像叶片一样宽大的尾巴，斑驳的体色像岩石或树干，这些特征便于它们在丛林中活动时进行伪装。它们昼伏夜出，白天躲在岩缝中，晚上才爬到岩石或树上觅食。它们主要以小虫子为食。它们具有修长的体形和四肢，配上巨大的双眼，能很好地适应当地的丛林环境。

单细胞生物起源范文第3篇

原始的海洋是酸性的热洋。海洋是怎么形成的？在地球演化早期，由星云凝聚而成的原始地球，气体与固体粒子逐渐分开，形成原始的大气圈。原始大气不断向星际空间逸散，所以原始大气圈对于地球水圈的形成并无贡献。在原始大气逸散的过程中，来自地球内部的挥发物质不断替补着原始的大气，逐渐演变成一个次生的大气圈。水圈的形成起初便有赖于这个次生的大气圈。次生大气圈的发育主要来自像火山喷发这样的释气作用。当时它是还原性质的，而不是氧化性质的（氧化是现代大气圈的特征）。次生大气圈生成之初，地球温度还较高，几乎所有的挥发气体，包括 H2O都在大气之中。但当地表温度降到沸点以下，H2O便冷凝为水，形成原始海洋。由于大气中含有HCl和CO2等气体，故早期冷凝出来的水必定是酸性的，温度也较高。

原始的海洋不太咸。海洋刚形成时，海水和江河湖水一样，是淡的。后来，雨水不断地冲刷岩石和土壤，并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河，而江河的水流到大海，使海洋中的盐分不断增加。与此同时，海中水分不断蒸发（盐几乎不会蒸发），这就使盐的浓度越来越大。当然，这个过程是很漫长的。 水分不断蒸发，反复地兴云致雨，重又落回地面，把陆地和海底岩石中的盐分溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年的积累融合，才变成了大体积的咸水。

原始的海洋是有毒的。近日科学家的一项研究发现，早期时候地球上的海洋就像毒液一样，所有生物都难以生存。这是来自丹麦南方大学的研究员发现的，他们称地球早期存在大片的海洋，但是当时海中存在着大量的硫化物。科学家是在大峡谷考察时发现的这样的结果，他们探测了岩石中的微量元素，从而发现古代时期海洋中存在高容量的硫酸盐。当时海水中的钼要比如今海水中钼的含量高出许多，这些岩石也更容易融化于含氧的水中。

负责本次研究的马修博士称：“这是惊人的发现，当时的海水与现在存在很大的差距，不过我们还不知道它们是怎么变化成现在这样的，这还需要慢慢地研究。”根据科学家介绍，当时海洋硫化物丰富，特别是浅海，而它们的覆盖率是当今的400至800倍。

原始的海洋是缺氧的。由于大气中当时没有氧气，也没有臭氧层，紫外线可以直达地面，靠海水的保护，生物首先在海洋里诞生。大约在30多亿年前，即在海洋里产生了有机物，先有低等的单细胞生物。在6亿年前的古生代，有了海藻类，在阳光下进行光合作用，产生了氧气，慢慢积累的结果，形成了臭氧层。此时，生物才开始登上陆地。

总之，经过水量和盐分的逐渐增加，及地质历史上的沧桑巨变，原始海洋逐渐演变成今天的海洋。

单细胞生物起源范文第4篇

严格地说，基因突变也并非是完全随机的，基因组的某些区域要比其他区域更容易发生突变。在物理、化学因素的作用下，基因组也会自发形成某种有序的结构。这种所谓“自组织”现象，更大大降低了生命的产生和进化的偶然性，有的学者甚至认为自组织对生物进化的作用，并不亚于自然选择。事实上，自组织是在生物界和非生物界都普遍存在的现象。如果不考虑自组织因素而单纯做概率计算，我们会发现水结成冰也是一个概率几乎为零的不可能事件。以概率计算攻击进化之荒谬，由此可见。

比利时生物学家克里斯蒂安・德迪夫所著《活力之尘》，更试图说明生命起源和进化乃是生物化学作用的必然结果，它的新版副标题“生命作为宇宙之必然”即是对这一观点的归纳。德迪夫是现代细胞生物学的主要创建者之一，因发现溶酶体和过氧化物酶体在1974年获得诺贝尔生理学奖。晚年致力于研究生命起源和科普创作，在此之前已出版过两本很受欢迎的科普著作《活细胞导游》和《细胞蓝图》。

宇宙具有结构，这是科学已发现的，事实上也是科学研究能够成立的前提。但是宇宙是否真的有意义?这是一个哲学问题，而不是科学问题。德迪夫认为，宇宙的结构必然能够产生生命和思维，再由思维发现宇宙的结构和理解真善美爱，就是宇宙的意义。这是一种改头换面的目的论，只不过导向目的的神秘力量由生物化学力量所取代。宇宙学认为我们的宇宙的确令人惊讶地适宜生命的生存，如果在宇宙大爆炸的最初时刻，物理常数略有不同，就很可能不会有生命。但是我认为这并不意味着宇宙有什么既定目的或意义。对此最简单的也是最好的解释是人属原理(AnthropicPrinciple，常被不恰当地译为“人择原理”)：因为这是我们所从属的宇宙，如果没有这样的宇宙，就不会有我们人类。可能还有许许多多不同的宇宙有着不同的生存条件，只是我们无法知道而已。我们很容易把一个仅知(未必是仅有)的偶然结果误解为必然结果。根据现状去推想起始条件的必然意义，乃是没有意义的事后诸葛亮，就像一位在混战中夺得皇位的人自称是真龙天子。

单细胞生物起源范文第5篇

【关键词】新课改初中生物

一、明确目标，激发学生学习兴趣

兴趣产生于认识和需要，是人们力求认识某种事物的心理倾向，也是参与学习的强大力量。夸美纽斯曾说：“不了解其用途的知识，对学生来说无异于来自其他世界的怪物，学生会毫不关心它的存在，更不会产生掌握它的需求”。对中学生进行远大理想的教育，引导学生把学习生物学知识与祖国建设的需要、人类生存的需要联系起来，并使之转化为学生自身的需要，上好绪论课是激发兴趣的关键步骤。绪论课上得好坏在很大程度上将影响学生的学习情绪，产生先人为主的效果。为了激发学生的学习兴趣，可以新颖、生动、活泼的例子导入绪论课。导入的方法有多种，如提问、讨论、设疑质问、选讲故事等。例如，在讲初中植物学绪论课时提问学生：自然界的植物为什么这么多？人怕太阳晒而植物为什么不怕？通过讲虎克发明显微镜的故事，使学生了解细胞是怎样发现的，对细胞产生浓厚的兴趣。通过讲述孟德尔种豌豆，摩尔根养果蝇发现遗传三大规律的故事，激起学生急于了解三大规律的欲望，激起他们对生物世界的极大兴趣，自然会把注意力集中起来。随着年龄的增长，学生往往对问题的实质和更深的理论感兴趣。例如，生命是如何起源的？一片小小的绿叶为什么能把无机物变成有机物？遗传和变异的本质是什么？……在上课时，经常介绍一些生命科学与解决人类及全球性问题密切相关的事例给学生，如介绍生物学在攻克癌症、艾滋病等方面的重要作用以及人体器官的修补、移植与人类健康等研究进展，通过这些事实使学生对生物学的兴趣由此而生，学习才有动力。

二、开展探究性教学

探究性教学是目前最为瞩目的教学形式，因为新课改要求我们的教学重视学生创新能力与实践能力的培养。在传统的教学中，主要对学生进行知识与技能的传授，尽管某些学生能掌握很多的知识，但缺乏实践能力，变成高分低能儿。开展探究性教学活动，能让学生学会探知的方法，体验到科学研究的过程，并有利于科学知识解决实际问题，从而使学生的科学素养得到了全面的提升。在生物教学中所开展的探究性教学，大体可以分两种类型。

实验型。该探究模式以实验为主，学生通过生物实验，探索生物知识与原理，就属于实验型探究模式。初中生物新课程上安排了很多实验，这是开展探究教学的便利素材，我们在具体教学的时候，要好好的利用。比如，人体的呼吸，可以采用探究式进行教学。有些人认为，这不好开展探究教学吧，因为每个学生看不见自己的胸腔。事实上，我们可以发动学生自制一个胸腔模型：用塑料瓶代替胸廓，小的橡皮泡代替肺，将这个“肺”放在塑料瓶内，再用我们手的力，使胸廓产生呼气与吸气的作用。这样就能使学生完成探究肺的容积在呼吸中的变化，从而使学生理解人体的呼吸动作，加深对呼吸系统知识的理解与掌握。

调查型探究。组织学生走向社会，对某一个课题进行调查活动，是探究学习的另一种形式。新课强调生物与社会、生活的联系，要求生物走向社会，因此，开展社会调查活动是探究教学的重要形式。比如，生物的多样性，我们怎么让学生真正的认识当地的生态系统是一个平衡的、完整的系统昵？老师在课堂上讲千万遍，也不如学生亲眼见一遍。如果我们老师能组织学生到野外的池塘或水稻地等地方进行调查，就能使学生很方便的得出这些具体生态系统的组成，从而加深了学生对生态知识的理解。初中生物上有很多适合学生开展调查探究的课题，学生对这些课题的探究，能产生亲近大然的情感，增加学习生物的兴趣。同时，学生在分组活动中，掌握与同学合作的技巧，这对于他们将来适应社会的发展，有很大的促进作用。

三、落实实验教学

俗话说：“自己动手，丰衣足食”。只有自己亲身经历过，才能深刻明白其中的道理。如教学《观察植物细胞》，单凭空讲解，学生根本弄不清细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡在形状和结构层次上有什么区别，除非死记硬背。我们想让学生轻松自主的学好知识，最简单的就是把学生带到实验室，用显微镜观察洋葱鳞片的永久装片，有条件的让学生自己制造临时装片。这样做既巩固了对显微镜的操作方法，又让学生一目了然的看清植物细胞的各个组成部分以及形状特点，在脑子里留下的印象也极为深刻，不用浪费时间去死记硬背了。

四、提高作业质量

一项设计精巧的作业，不但可以与课堂教学紧密配合，促进学生思维、智力、兴趣、意志等方面的健康发展，还能对课堂上所学的知识查缺补漏，是教师了解学生和检查教学效果的一个窗口。作业形式要多样化，且精而简。如教学《单细胞生物》的作业：“绘画草履虫的结构示意图，并指出各部分的功能”。这一画，不仅使学生记住草履虫的形态，同时也贯穿了整节课的知识点。

五、做学生心灵的朋友

在现代教育飞速发展的今天，如何搞好中学教育教学管理工作是我们培养具有知识创新能力人才的关键，在工作实践中，我深刻的体会到在实施各项管理措施之前最主要的是要求我们每一个管理者首先要自己有热爱学生、热爱工作的深厚感情，只有带着这样的情感去做我们的工作才能真正的了解学生的思想、情感和心声，才能深刻体会学生的所需所求，才能达到师生的情感交流，心灵的相通。经常与学生接触，尽快了解他们的学习情况、个性特点、优点缺点以及家庭情况。同时也让学生尽快了解你、熟悉你、敢与你接近，感受到你的平易近人，感受到你的爱，和你打成一片，就像兄弟姐妹一样。特别是后进生，要用心去呵护他们强烈的自尊心和荣誉感，不能在大庭广众之下点缺点，也不能用讽刺、挖苦、侮辱、谩骂、体罚等方法，这样会使那种要求得到尊重而又得不到尊重的矛盾表现更加尖锐，甚至形成师生对立，那时再采取什么措施都难以奏效了。我们要选择与学生融为一体，让学生从内心深处感受到你是处处关心他、爱护他、时时为他着想的朋友。只有架好这座默契的桥梁，一切才会顺理成章。

笔者结合自身的教学经验和对新课改内容的学结了以上部分体会。作为初中生物教师，在实际生物教学中还存在需要完善的地方裁会不断摸索多种教学方式，希望为打造更加有效的生物课堂做出贡献。

参考文献