生命科学与生物学
生命科学与生物学范文第1篇
[关键词] 生物技术；生命科学；自主实验；研究与实践
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] B [文章编号] 1673-7210（2014）11（b）-0130-04
[Abstract] In order to cultivate and delivery application-oriented talents with practical ability and innovative spirit for pharmaceutical biotechnology field， and line with the development goal of research university， according to the biotechnology professional training objectives and teaching plan requirements in medical university， the authors explore from experimental curriculum setting and experimental teaching contents， etc.， then put forward the basic scheme of life science independent experiment teaching reform for biotechnology major in medical university. Through the construction of independent experimental curriculum system， stimulate students' active learning enthusiasm， expand professional knowledge， strengthen the practice and innovation ability， so to make students get sufficient training in basic skills， comprehensive ability and innovative spirit， etc. Finally， lay the foundation for students' study and employment in biotechnology and related fields. This paper introduces the implementing process and the effect achieved.
[Key words] Biotechnology； Life Science； Independent experiment； Research and practice
21世纪是生命科学的世纪，以信息科学和生命科学为特征的知识经济的飞速发展对高等学校人才的培养提出了更高的要求，作为以培养生命科学创新型人才为教育目标的大连医科大学（以下简称“我校”）生物技术系[1]，如何才能培养出具有创新思维的人才，应该创造何种软、硬件环境和学术氛围是值得深入思考的重要问题。其中实验教学体系的构建是至关重要的一个方面，是创新型人才培养的基础。
实验教学是培养学生综合素质和创新能力的重要环节，是理论与实践相结合的必然渠道，高校的实验教学工作相对于理论教学更具有直观性、实践性、综合性和创新性的特性[2-3]。对培养学生实际操作能力、综合应用能力、科学研究能力、独立分析问题的能力方面起着至关重要的作用。实验也是学生认识生物世界的基础、知识创新的源头，任何新的科学创意都来源于科学实验。传统的对实验教学的认识[4]，它只是教学的一个环节，是理论课的验证和理论学习的补充。新的自主实验体系建立在两个全新的认识上，一是实验教学与理论教学既是两个独立的环节，又是相互密切联系的整体。把创新人才的培养放在实践第一的基础上。二是教学实验的安排，要以学生为主体，以有利于启发学生的创新思维和意识，培养创新进取的科学精神为宗旨安排教学实验的形式与内容[5]。因此，要对现有的实验内容进行整体的优化和集成整合，以保证学生创新精神培养的软环境。
1 实施简况
结合我校特点，生物技术专业本科生的培养目标是：培养学生掌握现代生物科学和生物技术基本理论和基本技能，具有生物技术专业素质，毕业后成为能够满足科研院所和技术研发等领域要求的高等技术应用型人才。医学院校得天独厚的教育环境加之充分的生物技术技能训练为学生面对未来的挑战打下了坚实的基础。大学生自主实验贯穿大学全过程。在专业建设中借鉴了国内外优秀大学的先进经验，尤其是北京大学生物科学与技术系在实验教学体系建设与创新人才培养中的做法。在实验教学体系建设中提出了新思路、进行了一些尝试。为适应该培养方向的要求，于建系伊始就提出开设自主实验课程，并从2006年起在我校生物技术系各专业、年级中实行，着力培养学生实践创新能力，加强专业知识的应用和拓展。
自主实验是一门独立的课程，不同于某一门理论课程所配套的实验课，这种创新形式的实验课程是传统实验教学的有效补充[6]，也成为生物技术系的特色课程之一。通过专项实验训练使学生系统掌握生命科学领域的基本实验方法，共分为六大方面内容：实验室常规项目训练，动物实验训练，分子生物学方法训练，组织学方法训练，细胞学方法训练和微生物发酵技术训练。旨在全面提高学生实验技能基础上，培养学生具有较高的设计综合性实验能力和科技创新能力。着重培养学生发现科研线索，探究科研问题，寻找实验方法解决问题的能力，使学生在走向毕业实习前，掌握扎实的实验技能。
青年教师是高校教师队伍的重要组成部分，是推动高等教育事业发展、提升高等教育教学质量、办好人民满意的教育的中坚力量[11-12]。学高为师，身正为范，教师的思想政治素质和职业道德水平，是培养社会主义合格建设者和可靠接班人的先决条件，直接关系到学生的健康成长。积极开展青年教师道德实践活动使青年教师在实践锻炼和服务学生中提升道德价值感和社会责任感具有重大的现实意义。鼓励青年教师指导学生自主实验（科技创新实践活动），即使得专业师资的科研能力得到提升，督促他们不断学习，也使其在指导学生的过程中从各方面提高自己的素质能力，更新教育观念，使自己具有容纳异己的胸怀和与学生真诚合作的态度。
进入21世纪以来，科技的进步日新月异，进入到全球信息化、网络化的时代。只有培养出具有时代特征的高素质人才，才能在种种挑战和竞争中求得生存和发展。高校大学生与网络和高科技的接触越来越多，因此，对于知识的传授具有更高的要求，希望教学过程是教师和学生一起构建、创新知识的活动，期待知识的形成是师生视界融合的结果，而不是教师单方面传授的产物[13]。自主实验课程体系的构建恰恰满足了学生这方面的需求，彻底摆脱了传统实验教学模式的束缚，通过开展探索性实验，丰富和更新实验教学内容，拓展了学生视野，培养了学生的探索能力和创新能力，使学生了解生物技术专业的现状和发展趋势[14]，使学生毕业后能够很快进入工作角色。
本研究还发现，自主实验课程的设置，有利于新型师生关系的建立。师生关系是伴随着教学活动的开展而自然形成的，通过自主实验这种新型实验课程的开展，提高教学活动的吸引力，师生对教学活动的兴趣就会提高，对自己和对方的信心就会增强，师生情感即向积极方向转化[15]。
3.2 存在的问题及努力的方向
在取得以上优秀教育成果的同时也总结了问题及今后的努力方向。首先，仍要切实提高学科之间的衔接和过渡，提高学生的学习效率；其次，增加前沿性实验内容，引入新发展的实验技术，将系里比较成熟的科学研究成果进行整合，转化为实验教学，设计出贴近科研前沿的学生实验项目，使学生置身于创新的环境中。最后，进一步优化课程体系，确立以“学生为主体、教师引导、分层次、开放与创新”的自主实验课程体系，形成与理论教学有机结合的“基本技能训练、独立实验以及研究创新型实验”的立体化课程体系，为培养学生实践创新能力提供有效途径和保障。
4 小结
生命科学自主实验教学体系的建立有效加强了对学生实验技能的培养、科研能力的训练和创新精神的提高，更有利于推动教学改革工作的整体开展，最终实现我校教学-研究型大学的发展目标。
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生命科学与生物学范文第2篇
关键词 高中生 生物学 核心素养 概念教学
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。它是农、林、牧、副、渔、医药卫生、环境保护及其他有关应用科学的基础。生物科学经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程，并与工程技术相结合，对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。所以，在高中阶段提高全体学生的生物学学科核心素养势在必行。我国《全日制义务教育生物课程标准（2011版）》对于生物科学素养的解释是：“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。”
1 高中生物学科核心素养的基本内容
1.1 生命观念
生命是源于自然随机事件且能在与环境互作中保留下来的具有新陈代谢和自我复制特征的物质形态。生命是结构与功能的统一体，无贵贱之分。生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点，有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。学生应该在较好地理解了生物学概念性知识的基A上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等，并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。
1.2 理性思维
理性思维是指崇尚并形成科学思维的习惯，能够运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等方法探讨生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
1.3 科学探究
科学探究指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论，乐于并善于团队合作。
1.4 社会责任
生物学科的社会责任是指基于生物学的认识参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。学生应能够关注涉及生物学的社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；主动向他人宣传健康生活、关爱生命和保护环境等相关知识；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活中与生物学相关的问题。
2 提高中学生的生物学科核心素养的方法
2.1 利用概念教学来引导学生理解生命
理解生命包括理解生命是什么、生命活动怎么运转、生命为什么会这样3个问题。当人们遇到一个新的事物或现象时，总想探究这个新事物的本质，弄清新现象产生的机制，这也是学生学习的动力。在高中生物教学中，教师可以利用概念来帮助学生理解生命的涵义。
例如《必修1・分子与细胞》的第一章第一节就是“从生物圈到细胞”，其包含的9个生命系统的结构层次概念颇多。教师可以让学生看书后完成以下训练。
通过填表和教师的适当讲解，学生对生命系统的结构层次有了初步的了解，并能认同细胞是地球上最基本的生命系统，即细胞是生物体结构和功能的基本单位。这个表格奠定了学生学习高中生物学的基础，对于学生构建唯物主义世界观有很深的影响。
又如在学习“免疫调节”时，教师在讲述免疫系统的防卫功能时，画出下列两张概念图，让学生理解特异性免疫的两种类型。
通过阅读书本插图和填写概念图，学生基本理解了体液免疫和细胞免疫的过程及其对机体维持稳态的积极意义，对于生命活动运转过程也有了新的认识。
2.2 利用类比来培养学生的理性思维
类比是一种极具启发性、灵活性和创造性的推理方法，在生物学科学发展史上起过十分重要的作用。生物学科学史上很多重大发现、发明往往开始于类比：萨顿将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。
在高中生物学课堂上，教师也可以常常用类比来帮助学生理解知识，以培养学生的理性思维。如在学习“染色体组”这一学生很难理解的生物学概念时，教师可联系学生生活做以下的类比：举起你的两只手，合在一起，如果把左手大拇指和右手大拇指看成一对同源染色体，食指和食指看成一对同源染色体，那么每一只手的5个各不相同的手指可以看成一个染色体组；每学期开学时要发放语文书、数学书等，最终每个学生拿到一整套各不相同的教科书，可以把这样一套每门学科俱全的教科书看成一个染色体组；在扑克牌里，如果把4个花型不同的A看成是同源染色体，那么从A～K这13张数字不同的扑克牌就可以看成是一个染色体组。通过这些贴近学生生活的类比，学生真正理解了染色体组的概念，并学会了判断染色体组数的方法。在高中生物学课堂上，类比能激发学生兴趣、启迪其智慧、培养学生的理性思维，提高学生的生物学学科核心素养。
2.3 巧用书本栏目来增强学生的社会责任感
人教版高中生物教科书栏目丰富多彩，图文并茂，值得教师潜心钻研和学生认真学习。教科书中栏目，如问题探讨、资料分析、与社会的联系、与生物学有关的职业等都相当吸引师生的注意力。在教学过程中，若教师合理运用这些栏目，不仅传授了生物学知识，而且可以为高中生物课堂增色不少。在建设社会主义核心价值观的今天，培养高中学生的社会责任感尤为重要。这不仅是文科老师的教学内容，也是其他所有教师在课程教育中必须渗透的德育内容。
例如，在《必修3・稳态与环境》的“种群数量的变化”这一节的教学中，在学生学习完种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线后，笔者展示了捕鲸现场成了血的海洋、大象惨遭杀戮等图片或视频，给学生造成了很大的震撼。然后再结合书本的“与社会的联系”栏目，说明研究种群的变化规律以及影响种群数量变化的因素对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有着重要意义。通过这样的学习，学生对保护濒危动物、保护野生生物资源有了积极的看法，并能在以后的生活中自觉保护这些生物资源，为世界生态环境的保护奉献自己的一份力量。
像在生物课堂中渗透社会主义核心价值观、培养学生正确的情感态度价值观的例子还有很多。又如在《选修3・现代生物科技专题》的“禁止生物武器”这一节除了生物武器的相关生物学知识以外，还有“禁止生物武器公约”等内容的教学。学生对生物武器的本质和危害的了解，加强了他人的社会责任使命感和爱好世界和平的感情。
培养学生的学科核心素养已经成为高中教育的基本理念。学生的学科核心素养不是一个“全或无”的变化，而是一个连续变化的过程。生物教师的任务就是在课程目标的引领下，使全体学生的生物学核心素养得到提高。
参考文献：
生命科学与生物学范文第3篇
困扰笔者的一个问题是生命现象或生物学陈述是否会对物理学定律发生证伪事件，引起物理学理论的修正？无论是证实，还是证伪，理论陈述与观察陈述之间必须存在着可能的演绎关系，而生物学陈述中的一些成分与物理学陈述在演绎关系上的不相关，似乎是当前对生物学自主性认识的根本所在。这种认识基本是这样的：①生命科学具有独立于物理科学（包括化学）的规律或定律；②生命科学的解释框架不同物理科学的演绎解释框架。本文试图对生物学自主性提出一个新的理解，它与物理科学的理论构建密切相关，并由此解决演绎逻辑上相关与否的问题。
1 生物学自主性在以往理论结构上的表现
（1）生物学理论的公理化尝试
生物学具有独特的内容，可建立一个与物理科学并行的演绎体系，这种观念导致了对生物学进行公理化处理的尝试。伍德格尔（j．h．woodger）早在1937年就试图对孟德尔遗传学定律进行公理化处理，但未引起人们的注意、到七十年代，在生物哲学界发生了达尔文进化论是否属于科学理论的争论。在这种背景下，威廉斯（m．b．williams）在1970年给出了关于达尔文进化论的完整公理化模型理论〔1〕，它包括两个初始概念、进化的两个公理、有关适应和选择的五个公理、适应度的操作定义，由这些可推导出达尔文理论的一切概念和关系或定理〔2〕。
威廉斯的体系只是直接从宏观上对进化的原始概念和公理的认定，脱离了微观的遗传学机制。还原论者认为，仅仅将进化论改造为演绎体系是不够的，还应当在物理科学与这个演绎体系之间建立起逻辑演绎关系。因此，鲁斯（m．ruse）建议，群体遗传学应是进化论的演绎基础〔3〕，首先应阐明从群体遗传学到进化论的演绎关系，而公理化处理后的群体遗传学体系，其逻辑公理则是孟德尔遗传定律。然后，再将孟德尔定律作为演绎结果从分子生物学中导出。
在下文的分析中将会看到，分子生物学本身就不是一个纯粹的演绎体系，并且它与经典遗传学之间存在着逻辑蕴涵上的脱节。这是生物学自主性的一种表现，其根源来之于演绎体系的构建之始，即演绎的公理和原始概念直接来之于生命界，从而独立于或自主于以无机界为研究对象和直观经验来源的物理科学。这种构建过程的合理性在于，人类的直观经验有两大类或两个来源，除了无机界之外，还有生命世界的生命现象。人们无法漠视生命这一独立于无机界的现象或实体的存在，因而它们也成为人类直观经验的基础。
（2）分子生物学中的功能性解释
事实上，在诸如分子遗传对经典遗传学的还原，那一部分不能还原的独特内容，以功能预设或目的性预设的形式出现。
对孟德尔遗传学稍加考察，便可发现，它首先直接从遗传现象和数据中设定了一个生命实体即遗传因子（后来称为“基因”），接着给予了这一实体两个承诺：第一，它们既可以彼此分离，又可以再组合；第二，它们自身带有某种生物学性质，这种性质是使生物体显示某种性状的原因。在孟德尔遗传学或以此为基础的公理化体系中，不必给予这两个承诺以解释，因为遗传因子在此是最基本的实体。但是，当分子遗传学从实体上将基因与dna片段相对应，或者说将前者还原为后者，随之而来的则必须从dna分子行为上给予这两个承诺以解释，并且只有演绎的解释，才能达到理论还原的要求。
然而，分子生物学对经典遗传学的所谓还原，只达到了对第一个承诺的还原，可以从dna分子的性质和行为来解释遗传因子或基因的分离与组合。而关键是第二个承诺，无法对此给予从dna分子到遗传性状的上行演绎解释，例如，在将性性状与蛋白质相对应的解释中，dna碱基顺序代表了基因即遗传信息，而遗传信息是从生物学功能角度来定义（而不是从dna分子的性质及行为来定义），涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系，涉及到与细胞器和其他生物学成分的关系，涉及到转录、合成、生长、发育等一系列过程，即它是从生命整体角度来定义的。dna分子的行为与性质并没有蕴涵遗传信息的概念，因此，dna决不等于基因。在这里，体现了功能性解释的特点；基因的含义有一部分是从这一实体或dna分子在生命整体中所具有的功能这一方面来定义的。人类直观经验之一的生命现象在此以功能预设的方式参预了理论的构建，所以，生物学在理论上的自主性，并没有由于分子生物学所谓的还原而消失。内格尔（e．nagel）、罗森伯格（a．rosenberg）等人把功能（或目的性）解释看成生物学自主性的依据和根源。
2功能性（目的性）、演绎性和理论构建
由于功能预设的存在，使得生物学解释框架不同于物理科学。那么，在生物学理论中，是否能实现一种从功能解释模式框架向演绎解释框架的模式转换，在消除功能预设的同时，又不破坏分子与生命之间的联系呢？模式的建立与科学理论的构建过程相关，通过其构建过程的分析，对于模式转换问题有着莫大的启示。
演绎性解释框架模式如下：
（1）l1，l2，……，lr
解释性陈述或前提
（2）c1，c2，……，ck
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
（3）e
解释对象
其中，l1……lr是规律般的全称陈述，c1………ck是关于初始条件的特称陈述，e是描述单个事件的特称陈述，也就是对要给予解释的现象的陈述。如果e能够作（1）中的全称陈述和（2）中的初始条件的特称陈述的演绎结果，则它就得到了解释〔4〕。这种解释框架实际上就是要对自然现象寻求一种因果性解释：如果条件c1、c2…ck存在，则必有现象e出现。
一个严密的、完美的科学理论体系必须使用这种解释框架，这已成为一种模式。从物理学到化学，基本上已达到了这种要求。而生命现象的特殊性，如趋目的性，使我们在传统的生物学理论中仍到处采用目的性或功能性解释，特征是以未来的一种既定状态作为当下行为的依据，或以生命现象为整体背景，以组成部分（如分子）对整体所具有的功能作为组成部分的行为依据，因而我们常采用这样的语句：“为了达到某种目的而如何”，或“……具有使达到某种目的功能或作用”。功能的依据不能仅仅从组成部分本身的性质给出，必须依据整体的状态才能得以解释。〔5〕因此，这一框架与人们寻求自然界因果关系的精神不相吻合。
演绎体系的建立，主要在于规律性全称陈述的建立，即定律、原理建立。在这个过程中，解释的对象先是作为经验基础参预了定律的构建，例如，对无机界实体及其性质的认定，依据于宏观的经验现象和数据，然后，回过头来演绎解释其他现象。既使遇到新的观察事实，它与规律性的全称陈述的演绎结果不符甚至相反，也可以通过修正或证伪的途径，或修改、或重建规律性的全称陈述。证伪，也是“解释对象”参预构建“解释前提”的途径之一。由此保证了演绎性解释框架在物理科学中的有效性。
解释对象，将其看成一个集合，其中某些“元素”作为经验基础参预了理论构建，从而内化于解释的前提。这样的解释前提，再去解释其他“元素”时，可能会发生以下三种情况。第一，演绎的结果与新的解释对象相符，从而得以证实和支持；第二，演绎结果与新的解释对象不符，发生证伪，因而要对理论进行修正，新的解释对象就此参预了理论构建；第三，解释前提的演绎结果，与新的解释对象无关，既不证伪，也不证实。
第三种情况对于我们非常重要。在这种情况下，我们需要以此为经验基础，构建新的解释前提。这是物理科学体系中并非存在唯一的解释前提的原因。重要的是，生命现象对于物理科学中的解释前提来说，也正是处于既不证实、也不证伪的境遇。但，第一，它没有参预构建新的解释前提，第二，它也没有作为解释对象：生物大分子行为的结果，只局限于物理、化学领域内，生命的特性似乎游离于分子行为之外。作为解释对象和参预解释前提的构建，二方面具有潜在的统一性，而生命现象以另一种形式出现，即在解释之先作为一个其作用类似于解释前提的目的性或功能性预设。当然，它并不与解释前提等同。事实上，正是由于它的存在，才代表了与演绎框架不同的目的性或功能性解释框架。下图表示出分子生物学理论中同时采用的两种框架之间的关系：
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃ 解
生
解
┃
┃ 释 ━━━━━━━━ 物 ━━━━━━━━ 释
┃
┃ 前 演绎或因果关系
大 演绎或因果关系
对
┃
┃ 提
分
象
┃
┃ c1
子
e
┃
┃
行
┃
┃
为
┃
┃
c2
┃
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃赋予生物学意义
整体的生命现象（目的性或功能预设）
方框内是演绎解释的框架，解释前提c1是指以微观实体为起点构成的物理科学解释前提，它来之于物理科学的理论构建过程；解释对象e是指用物理和化学手段将生物体进行处理后，形成的无机环境背景下所显示出的现象，如dna晶体的x射线衍射图、试管中的化学现象；生物大分子行为c2是指诸如dna、蛋白质等行为过程；目的性或功能性预设来之于对宏观生命现象的认定，它不是作为解释的对象，而是赋予生物大分子行为以生物学意义，赋予dna碱基变化以“变异”的意义，赋予血红蛋白与o2、co2的结合与分离以“呼吸”的意义，即生物大分子的活动或行为都必须指向生命整体，以其为最终目标。在这种框架中，生物大分子的行为只是一种形式或“载体”，负载着生命现象所赋予的意义，这是分子本身并不逻辑地蕴涵着有关生命特征的概念的原因。
人类对于生命现象的直观经验，在此以目的性或功能性预设的形式出现，这提示我们，生命现象要融于物理科学的演绎体系，其本身要参预物理科学的解释前提的构建，从而使其从这种预设的形式转换为某种内化于解释前提中的成分。
我们从化学还原为物理学的历程中受到一种虚幻的鼓舞，从而忙于将生命还原为已有的物理科学定律，这是一种狭隘的还原主义。化学现象之所以可以成为物理学解释前提的演绎结果，是因为物理学的解释前提不仅仅属于物理学，而是二门学科共同享有。
量子化学的诞生与发展，是化学从理论上成为物理学演绎体系的一部分的标志。这一度使人相信在生物学中也可以发生类似事件。但是，从理论构建历史中可以发现，生物学与化学，二者在同物理学的“亲缘”关系上存在着巨大差异。用来作为化学现象的解释前提的微观物理学同化学本身有着极深的渊源关系。只要罗列一下原子结构、量子力学的形成历史就足以说明这一点。
早期化学
原子论
元素论
量子化学 ──
│
元素周期律─电子运动理论
│
│
原子结构论─ 量子力学 ───
①道尔顿所创立的原子论，首先是化学理论，为近代化学奠定了理论基础，其动机则是期望用经典力学的观念来解释化学；
②元素及原子一开始是化学研究的对象，也是一个化学概念，以后成为物理学研究的对象；元素周期律是化学体系中举足轻重的理论；
③原子论、元素周期律导致了原子结构理论的诞生，以及成为电子运动理论诞生的契机；
④玻尔创立量子理论的基础是原子结构模型、氢光谱及巴尔末公式；而量子力学首先对分子最成功的解释正是对氢分子的说明，因而诞生了最子化学；
⑤量子力学、电子运动理论是量子化学的理论基础。
因此，用来演绎解释化学的那部分物理学理论，首先是从化学走出来的，微观物理学便“天生”具有了解释化学的胎记。这种历史性的构建过程，保证了它们的概念、命题、现象之间存在着天然的逻辑蕴涵关系和证伪、修正关系。
对于生物学来说，只需指出下面一点就足够了；物理学、化学的理论构没有采纳生命界的任何生命现象的特征，或者说生命现象没有参预物理学、化学的理论构建。至少在系统理论、耗散结构理论或自组织理论建立之前是这样的。
3广义还原与生物学自主性的新含义
在狭隘的还原主义看来，仅从无机界现象中构建起来的理论诸如实体的性质、行为、运动规律等，相对于生命世界来说，无可怀疑地有着先天的真理性，是永恒的基石，对它的证伪、修正或完备性的补充，只能在对无机界的研究中进行，而生物学、生命现象只能动地等待着解释和还原。针对于此，我们应持有一种广义的还原主义，将物理学理论或演绎的解释前提体系看成一个对生物学、生命现象开放的理论体系。系统理论的奠基人贝塔朗菲、控制论的创立者维纳无不受到生命现象的启迪。正如贝塔朗菲所建议：考虑到有机体具有整体性，会发育、变异、生长，为了描述它们，我们必须运用调节、控制、竞争这些传统自然科学（主要指物理学、化学）没有的新概念。〔6〕另一个著名事例是耗散结构理论诞生于热力学理论对于生命自组织性的不完备性。
生命界的各种现象中，是否存在着对现有物理学、化学定律证伪的事件，是否能象黑体辐射现象对经典物理学进行证伪从而赋予基本粒子以一种全新的行为和性质，到现在为止还不得而知。现在的情况是生命现象对正统的物理学既不证实也不证伪，而系统理论、耗散结构论、超循环论等新兴学科，正在吸收生命现象的特征，并与正统物理学相联系。
对于这个问题，如果认为“生物学能否还原为物理科学与能否用物质的原因阐释生命现象”是两个问题〔7〕，那是不妥的。将两个问题截然分开的根源在于把物理科学所研究的物质运动规律封闭于无机界，同时认为生物界中的物质运动规律独立于物理、化学规律，也就是独立于无机界。但是，只要承认生命来之于无机界，就无法把无机界的运动规律与生命界运动规律绝对地划界，因而也就不应在物理、化学与生物学理论之间人为地划出一条不可通约的鸿沟。物理学的还原地位是先天的，这是它所研究的对象决定的。即使生命界存在许多现有物理学所不能解释的现象，甚至出现与现有物理学规律相悖的现象，也不应成为生命运动规律独立于物理规律、生物学独立于物理学的理由。生命界存在物理学不能解释的现象（或与物理学定律无关），说明物理学的内容还不完备，有待于充实、丰富和发展；如果相悖，说明二者至少有一方是错误的，要么修正物理学，要么修正生物学规律，要么二都有待于修正，以达到逻辑上的统一。辩证唯物主义认为，物理学和化学规律在生命体中的作用的“范围被限制”了，物理和化学规律在生命体中并不具备发挥作用的充分条件。我们必须深化这一观念，对此做出更清晰的解释和理解，而不能在此止步不前，更不能将这种“范围被限制”作为生物学规律与物理学规律之间存在一条天然的逻辑鸿沟的理由。只要我们追究这种“限制”（即生命的有序性、组织性）是如何从无机界产生的，并将封闭于无机界领域的物理科学解放出来，那么生物学就可以广义地还原为物理科学。耗散结构论、协同学、超循环论等都是在这种背景下产生的新物理科学，所取得的成果使我们看到将生命现象纳入演绎框架体系的希望。这虽然只是初步，但科学的生命力在于不断引进新概念来解释不曾解释的现象。
在此，可以提出生物学自主性的新含义，这种自主性并非表现为生物学必须具有独立于物理学和化学、并且不能从后者获昨解释的规律，而是表现为生物学及生命现象作为物理科学的构建基础之一，参预物理科学的理论构建；物理科学自身也不应拘泥于无机界之中，只有如此，才能构建一个对于整个自然界是完备的物理科学体系。反过来说，仅将无机界作为理论构建的经验来源的物理学，其对于生命现象的不完备性，体现了生物学对这种物理学理论的那种过去所理解的自主性。
4 非线性还原
将物理科学与生命科学统一于一个演绎解释的框架之中，是还原的需要，因而也是广义还原的需要，以反映从分子到生命的逻辑过程。不过，这是一个非线性的逻辑过程。
辩证唯物主义所认为的“不能把高级运动形式归结为低级运动形式”中的“归结”一词，其意义是模糊的，含有“演绎解释、还原、简单地组合或机械地相加”等诸多含义。我们认为，“不能归结”的提出，有着历史背景，是针对十八、十九世纪机械的、线性的还原论进行的批判。机械自然观认为，生命运动是低级运动形式的机械组合，相应地，生命体是一种机械装置，用今天的术语说，生命是生物大分子及其行为的线性迭加，二者之间是一个线性的逻辑关系。现代自组织理论已揭示出，生命的自组织过程是一个从分子到生命的非线性动力过程。与理论之间的广义还原相应，本文提出实体上或本体论上的非线性还原。现代物理学发现，自然界普遍存在的是非线性关系，而线性关系极为少见。无机界同样存在着非线性的自组织过程，这说明自组织性并非为生命界所独有，而是生命界与无机界的桥梁，而物理学所研究的就是这种发展过程的动力学原因，描述它们的逻辑过程，无论是线性还是非线性的。这是物理学处于先天的还原地位的理由。如果说物理学内的演绎框架体系是由于对无机界运动或现象的统一解释的需要，那么，在物理科学与生命科学之间建立一种非线性逻辑演绎关系，则是对无机界与生命界统一解释的需要。因此，演绎框架的合理性并非只存在于物理科学与无机界之间的关系中，并不仅仅是建立物理科学体系的标准。这种合理性同样存在于物理科学、生命科学、无机界、生命界之间的关系中。
5 总结
生物学自主性的根源在于：生命现象是人类直观经验来源之一。它以不同的方式参预了理论的构建：在威廉斯、鲁斯那里，直接针对着生命世界构建一个公理化体系，如果将理论封闭于生命世界中而不向无机界拓展，可建立一个自足的演绎体系，与物理科学演绎体系相并列，这是自主性的一种表现；在以分子生物学还原经典遗传学的过程中，它以解释之先的目的性或功能预设的形式参预了生物学理论的构建；本文受到新兴学科的启示，提出生物学自主性表现为这种经验来源及理论（或陈述）直接参预物理科学的构建过程。
阿亚拉（f．j．ayala）曾提出，可以把还原论区分为三个层次：本体论还原、方法论还原，理论的还原。对此，本文提出了在理论之间的广义还原，本体上的非线性还原；方法论上，物理科学应是对生物学、生命现象开放的体系，生物学、生命现象应直接参预物理科学的理论构建，这并不是指利用物理、化学手段将生物体破坏，在试管中还原为无机背景，因为这已推动了生命现象作为直观经验的价值。生命现象参予物理科学理论构建的价值体现，离不开生物学理论作为必要的中介作用。
参考文献
〔1〕wiliams，m．b．（1970）．deducing the consequence of evolution： a mathmatical model．journal of theoretical biology， 29：343－385。
〔2〕rosenberg．a．（1985））．the structure of biological science．（cambridge： cambrideg university press）
〔3〕董国安：论生物学自主性，《自然辩证法研究》，1992年第10期，第48页。
〔4〕〔5〕李建会：功能解释与生物学自主性，《自然辩证法研究》，1991年第9期。
生命科学与生物学范文第4篇
关键词：生命科学导论；教学理念；教学体系；教学团队；教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）29-0094-02
21世纪生命科学将在人类科技、社会和经济全面发展和进步中起到巨大作用，适应社会需要的高等人才必须具备良好的生物学知识基础，因此为非生物学专业的学生开设生物学方面的课程是一项很重要的举措。大学生的素质培养是我校一贯重视并不断探索和实践的课题，在新的社会发展形势下，我校对大学生的素质教育思路进行了重新调整和尝试，提出文、理、工、艺术等非生物类专业本科生也必须学习有关生命科学的知识，并将《生命科学导论》课定位为全校本科生的素质教育课。因此，围绕《生命科学导论》课程的建设与改革，我们开展了一系列教学工作，并取得了一定的成果，现将部分体会总结如下，供同行指正。
一、更新教育观念，构建生命科学导论课程教学新体系
为适应生命科学对社会经济、生活和持续发展的影响日益增加的势态，世界一流大学，如，MIT等从20世纪80年代后叶起陆续为全校大学生开设了生物类课程。我国几所重点院校从上世纪90年代中期开始，也相继开设出类似的全校性课程。在这个前提下，2000年，我院组织在科研和教学方面有丰富经验的教师首次面向全校非生物学类专业本科生开出了《生命科学导论》公共基础课程，学生表现出较高的学习热情，受到热烈欢迎。经过近十年的教学探索与实践，本课程组结合学校的人才培养实际，制定了课程培养目标，构建了独特的课程教学体系。
1.多层次的教学体系。在对国内外《生命科学导论》教学与研究的调研基础上，探讨非生物类专业理论教学必须掌握的知识和结构。利用我院生命科学教学的基础和特色，根据培养对象的不同建立了茅以升班、理工科类、文科类等几个不同的生命科学导论课程的教学体系，从学时、教学大纲、教学内容、教材的选用和老师的配备几个方面保障教学质量。结合学生所修专业背景和不同专业的特点，分层次确定了生命科学导论的教学内容，构建了适合的专业平台，同时面向全校开设必修、限选和公选课等不同类型的课程供学生选择。在教学体系的各个层次、各个环节贯穿生命科学的先进技术和手段，紧跟世界科技前沿，为我校通识教育和创新人才的培养奠定了基础。
2.丰富的教学内容。《生命科学导论》讲授的内容从微观和宏观两个方面讲授生命科学的基本理论和应用。教学过程中，从提高学生思维能力和整体规划的角度出发，结合教学时数和教学条件，从学生感兴趣的话题入手，紧扣当前生命科学研究领域的热点，如，干细胞研究、转基因等，牢牢抓住学生关注点；选取生命科学发展历程中的经典研究，引导他们去提出问题、去分析问题、去研究、去创新，取得启迪悟性、挖掘潜能的效果，实现本课程教学的基础性与前沿性、理论性与实践性、交叉性与创新性的统一。
3.特色鲜明的教学模式。《生命科学导论》作为基础和前沿学科，课程体系和课程内容的设计紧紧围绕人才培养目标，充分体现现代教育思想。在课程体系和课程内容的设计中以“人与生物圈”为主题整合高中生物学的教学内容，强调生物科学、技术与社会的关系，更加突出了生物科学知识对科学发展、社会进步和经济建设的重要作用。为了充分体现生命科学“重基础、重交叉、重人文、重实践”的教学理念，重视培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、启发式教学贯穿始终，采用灵活多样的教学方法和教学手段
1.积极推进探索性或研究性、启发式教学。教师们结合课程的主要内容、重点、难点，设计激发学生兴趣、引发学生思维的问题。同时围绕媒体关注的有关生命科学研究中涉及的热点话题，将教学内容贯穿其中。同时，结合教学内容选取具有典型意义的科学发现、技术创新过程、科学家的故事等充实到课堂教学中，以启发学生对科学研究的理解，加深对科学本质的认识，培养科学素养。
2.将声、形、言、情等传统课堂教学方法结合多媒体教学课件灵活运用于教学。通过语言的轻重缓急突出重点、难点；用通俗易懂的语言、形象的比喻、生动的实例、直观的图表及深入浅出的解析，帮助学生理解，加强学生记忆；用激情讲授调动学生的学习热情，在主要内容和关键环节，通过教师的手势、表情、动作加深学生对重点、难点的理解和认识。现代的教育技术手段使得单位教学时间内的信息量大、网上资源丰富并使知识的获得和更新速度加快，充分利用网络多媒体技术进行课堂教学，图文并茂和动画演示，发挥教师在课堂教学中的主导作用。
3.教与学的互动。针对学生不同的专业背景，教学中我们要求学生结合自己的专业特点，分小班查阅本专业与生命科学研究的最新进展制作成多媒体后，请小班代表在课堂上演讲，开阔其思路，以对学生跨学科的联想、创新思维起到一定的科学启迪作用，认识生命科学在社会和经济发展中的地位和作用。此外，我们设计了多种形式的第二课堂活动，包括小型研究课题、知识拓展讲座和教材评论等，并随时注意调节教学进度，留给学生充分吸收消化的时间，达到师生互动学习的目的。
4.多环节考查模式。考试改变了传统的期末一次卷面考试定成绩的方式，实行多元成绩评定办法，采取用平时成绩、期末考试、讲演成绩和考勤成绩等多个考核环节评定学生的总成绩，加强对学生学习过程的检查评价，培养学生合理安排学习时间的好习惯，克服少数学生临时报佛脚的不良习惯，帮助学生养成认真踏实的学风。
5.设置研究生教学助理，加强沟通。《生命科学导论》课程组配备有研究生教学助理，教学中加强例题示范、习题讲解、答疑及作业批改等教学环节，并经常与学生交流和沟通，及时了解学生的学习效果，调整教学方法，如，在2006年下发收集学生对该课程意见和建议问卷达5000余份。学生同老师的联系也延伸到了email、BBS、ftp及短消息等系统上。
三、教材、扩充性资料的使用与建设
教材的选择使用是影响教学质量的重要因素，而生命科学发展迅猛，很难通过一本教科书把至今人类对生命的了解全部反映出来。课程组针对工科、理科和文科学生的不同生物学知识背景及课程属性，准备了不同的教材。采用上海交通大学张惟杰教授主编的《生命科学导论》[1]作为限选课和选修课的主修教材。针对茅班开设的必修课，在选用恰当的《生命科学导论》教材方面，教师们多次组织研究讨论，查阅了大量的图书，最后确定使用高等教育出版社出版的吴庆余教授主编的《基础生命科学》[2]，该教材为国内第一本生命科学类的全彩色教材，图文并茂的彩色图片更能真实高效地反映生命的特征和规律，用现代的观点重新审视、选择和组织传统教学内容，从宏观到微观系统地阐述生命现象。经过3～4年的使用，又更新其新版。此外，还提供了促进学生自主学习的教辅材料和相关教学网站，如，高崇明主编《生命科学导论》（北京：高等教育出版社，2007）、沈显生主编《生命科学概论》（文科）（北京：科学出版社，2007）、裘娟萍、钱海丰主编《生命科学概论》（工科）（北京：科学出版社，2007）、Neil A.Campbell，Jane B.Reece著《Essential Biology》（影印版）（高等教育出版社，Higher Education Press Pearson Education出版集团，2003）、曹阳、林志新主编《生物科学实验导论》（附光盘）（北京：高等教育出版社，2006）等。同时，拟构建《生命科学导论》全方位、立体化的网络教学平台[3]。在学校学院的支持下，依托生物信息实验教学平台，初步构建了“生命科学导论”网上教育资源框架，包括理论教学大纲、实验教学大纲、电子教案和课件、电子教材、习题与解答、实验指导、知识扩展、学术讲座、网上答疑、网上讨论、网上测练、网上提交作业和报告等相关内容，为进一步完善“生命科学导论”课程网站打下坚实的基础。
四、重视自身知识的提高和队伍建设
1.加强师资队伍建设。生命科学发展迅猛，为了更新教学理念和知识结构，我们采用引入和走出相结合的模式，请国内外知名专家学者来我院讲座和授课，并派出数名老师到清华、浙大、上海交大、北大、武大等学校观摩、交流教学经验，参加国内各类骨干教师培训班学习及有关《生命科学导论》课程改革研讨会。
2.树立团队教学理念。按照课程建设与人才培养相结合、教学与科研相结合、理论教学与实验教学统筹协调发展的原则，改变“单兵作战”的育人模式，由年龄结构、职称结构、知识结构、学缘结构合理的多名教师组成教学团队，以系列课程建设为教学团队的最终目标，形成综合实力，针对不同专业、层次的学生开展教学，有效地促进课程体系和教学内容改革，从整体上提高教书育人的效果和质量。课程组经常开展互学活动，通过相互之间的定期交流，使各位教师的专业特长得到交叉、融合，教学更加生动、深入，从而提高教学质量。
3.通过科研带动教学。课程组教师所从事的学科专业有植物学、动物学、细胞生物学、生物化学、微生物学、遗传学、分子生物学、生物信息学和生态学等，几乎涵盖现代生命科学研究的所有领域。除了具有丰富的教学经验外，还是各自所从事学科研究领域的骨干力量，通过组建科研团队，吸收青年教师到自己的课题中担任一定的科研工作，使青年教师将生命科学领域的前沿技术、信息及研究成果融入到课堂教学中，促进了教学改革的深入发展。
《生命科学导论》作为面向非生物学类专业本科生开设的通识课程，为了充分体现和实现本课程的“素质教育”宗旨，应该结合学校的人才培养实际，使学生通过课程学习，掌握生命科学的基本概念、基本原理、基本知识，同时，让学生了解学科热点问题和发展趋势，了解生命科学与其他学科的联系，促进学科交叉和知识迁移，进而帮助学生正确理解生命科学的发展将如何影响人类和人类社会，增强学生的健康和环保意识，培养学生正确的生命观和社会责任感，全面提高大学生素质，实现创新性人才的培养，最终达到“了解生命、尊重生命、热爱生命”的终级目标。
参考文献：
[1]张惟杰.生命科学导论[M].第二版.北京：高等教育出版社，2008.
[2]吴庆余.基础生命科学[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006.
[3]徐鹏，关学锋.应用现代教育技术深化材料力学教学改革研究[J].中北大学学报（社会科学版），2005，21（3）：94-95.
生命科学与生物学范文第5篇
【关键词】生命教育高中生物渗透
面对人类生存环境不断恶化，人生意义淡漠和青少年自杀、他杀日趋严重的现实，近年来，要求重视和加强“生命教育”的呼声越来越高，国内外一些学者认为，人类若要避免经济上、生态上及价值偏向上的危害，就必须从人内心深处着手改变。从学校教育来看，就是要重视培养学生的生命意识。即要教育学生尊重生命、热爱生命。时代要求学校应当重视生命意识教育生命是在漫长的地质历史时期自然进化的结果，是自然进化最高表现形式。人类在施展主体力量改造自然的过程中，往往发生异化，从而对人类自身的生存和发展带来危害。“异化”的表现之一，即人类缺乏生命意识。
一、让学生感受生命的珍贵，从而更加热爱生命
教材中，能使学生感受到生命珍贵的素材非常丰富。例如“细胞的增殖、衰老和凋亡”可适时地对学生进行生命教育，让学生明白生物都要经历一个出生、生长、成熟、衰老甚至死亡的生命历程。人也有生老病死，人死后也和其他生物一样，最终会被分解成无机物重归大自然。这是规律，是生命历程中不可避免的重要一环。“落花不是无情物，化作春泥更护花”。世界正是在这种生与死的不断交替中显现出生机勃勃的景象。通过这些知识的学习，让学生知道，生死并不神秘，正因为死亡的不可避免性，才彰显出生命的珍贵，才促使我们对生命进行认真的思考，珍惜并积极创造自身生命的价值，以积极的态度努力成就自己的一生。再如，介绍细菌的微生物的生态作用过程中，让学生知道，他们虽然个体微小，却有着惊人的适应能力，能在人类都无法生存的恶劣环境中顽强地生存和繁衍，并在生态系统中扮演了分解者的重要角色：将动植物尸体中的有机物分解为无机物，归还给无机环境，供生产者重新利用。没有这些微小生物体的分解作用，动植物的尸体就会堆积如山，生态系统就会崩溃，包括人类在内的其他生命也就无法生存。可见，任何生命个体，无论形体上是大是小，都是自然界的成员，都有其生存的权利和价值，任何生命都是珍贵的。另外，我们也可以开展挫折教育。人生不如意之事十有八九，遇到挫折打击是不可避免的，失败是成功之母。爱迪生说过：“失败也是我们需要的，它和成功对我们一样有价值。”“江东子弟多才俊，卷土重来未可知。”有了这样的心态，我们就应该享受失败，感谢失败。心理健康教育与挫折教育是一脉相承的，当今社会竞争激烈，父母的期待、学习的压力、同学间的关系，都可能对学生产生压力，如果得不到正确引导，不能及时化解，就可能出现情绪低落、抑郁，导致自杀或他杀行为，我们要教育学生正确地认识困难和挫折，教育他们乐观向上。
二、让学生体验生命的和谐，从而学会与人和睦相处
长期的进化，造就了生命的和谐。这种和谐体现在生物与生物之间，也体现在生物与环境的关系上。教学中要善于渗透生命的和谐美，培养学生欣赏生命、热爱生命的情感。例如生物与生物之间的关系，既表现为种内关系，又表现为种间关系。种内个体的互助关系屡见不鲜，可通过蚂蚁、蜜蜂、狼群等种内互助的典型实例，让学生明白个体的价值及分工合作的意义，引导学生正确处理个人与他人的关系，培养与他人和谐相处的意识。学习种间关系时，举例不同生物间互利共生的实例，如：地衣中的真菌与藻类、豆科植物与根瘤菌等等。通过生物间的这种和谐关系，让学生认识到各种生命息息相关，人类应尊重生命的多样性，珍爱并善待生命。在学习“人体的内环境与稳态”时，可以将各系统的功能联系起来，像呼吸系统、消化系统分别吸收氧气和营养物质，泌尿系统排出代谢废物，循环系统承担运输职责，神经系统和内分泌系统则发挥调节作用。正是各系统的协调配合，才保证了人体各项生命活动的顺利进行。让学生由此体会到各系统在整个生命活动中的和谐美、统一美和有序美。
三、让学生感悟生命的价值，从而更加勤奋学习
