生命科学的核心概念篇1
关键词：高中生物核心概念教学体系构建
生物学科核心概念教学涉及生物一般学概念、生物学重要概念和生物学核心概念的理解，高中生物教师必须掌握这些概念，并帮助学生构建生物学核心概念体系。
一、概念界定
对于概念的定义，《现代汉语词典》解释为“思维的基本形式之一，反映客观事物的一般的、本质的特征。人类在认识过程中，把所感觉到的事物的共同特点抽出来，加以概括，就成为概念”[1]。由此可见，概念是人脑对客观存在归纳推理分析得出的，共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括。生物学概念是人脑对客观生物学对象归纳推理分析得出的，共同具有某些特性或属性的生物学事件、物体或现象的抽象概括。生物学重要概念是处于学科的中心位置的，它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释，对学科及相关科学具有重要的支撑作用的概念。生物学核心概念即那些能够展现当代生物学科图景的概念，这样的概念可以统摄学科的一般概念和重要概念，揭示学科概念之间的联系，具有统整学科知识的功能。
二、概念、重要概念、核心概念三者之间的关系
新课程标准要求通过学生核心概念体系的建立使学生形成生物学科观念。在具体的教学中我们可以运用生物学一般概念建构重要概念，通过重要概念建构核心概念。由于核心概念包含重要概念，原理、理论的基本理解和解释，重要概念居于处于学科的中心位置的一批概念，它包括对学科的基本现象、基本规律、基本理论的理解和解释，对学科及相关科学具有重要的支撑作用，可见生物学核心概念是生物学重要概念的上位概念，重要概念是生物学一般概念的上位概念。
三、高中生物核心概念教学
教师在备课时，先通读教材，熟练地掌握教科书的全部内容，了解全书的结构体系。《普通高中课程标准实验教科书》采用模块结构体系，如必修部分包括“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态和环境”三个模块。模块是一个相对独立的综合化的学习单元，模块设计突出了单元“章”之上更集中和更上位的生物学主题。教学时可以把每个模块又具体地分为若干学科主题，在针对具体模块建立一般概念、重要概念和核心概念体系。例如把必修一“分子与细胞”的教学内容分为“确立细胞是最基本的生命系统”（第一章）、“分析细胞物质组成”（第二章）、“论证细胞是系统”（第三章）、“论证细胞是生命系统”（第四五章）和“系统的发生发展和消亡”五个学科主题。每一个学科主题可以确立一个核心概念，这样必修一就可以确立五个核心概念，如下：
（1）细胞是最基本的生命系统，生命系统既有统一性，又有多样性；
（2）细胞是由物质分子组成的，不同的物质具有不同的作用；
（3）细胞是物质分子的有机结合体，细胞的各种结构既分工又合作；
（4）细胞的生命活动需要物质和能量的推动；
（5）细胞有一个发生、发展、变化的过程，甚至还能够发育成一个新的个体（即细胞具有全能性）。
其次，教师要对每一个核心概念进行细化，将上位的核心概念拆分为若干重要概念，例如把“必修一”第一章的核心概念“细胞是最基本的生命系统，生命系统既有统一性，又有多样性”拆分如下：
（1）细胞是最基本的生命系统，生命系统既有统一性，又有多样性。
（2）细胞是生物体的结构和功能的基本单位。
（3）能够独立完成生命活动的系统叫做生命系统。
（4）原核细胞是组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有以核膜为界的细胞核，同时也没有核膜和核仁，只有拟核，进化地位较低。
（5）真核细胞指含有真核（被核膜包围的核）的细胞。其染色体数在一个以上，能进行有丝分裂。
再次，教师以梳理出的重要概念为教学目标进行教学设计，在进行教学设计时要思考这些重要概念是以哪些生物学概念或生物学事实来支撑的，学生是否已经掌握这些概念。例如在进行必修一第一张第一节“走进细胞”的教学设计时教师就要回想学生在初中教材中学过的相关的重要概念，如下：
（1）细胞是生物体结构和功能的基本单位。
（2）动物细胞、植物细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体等结构，以进行生命活动。
（3）相比于动物细胞，植物细胞具有特殊的细胞结构，例如叶绿体和细胞壁。
（4）细胞能进行分裂、分化，以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖。
（5）一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞构成。
（6）多细胞生物具有一定的结构层次，包括细胞、组织、器官和生物个体。
教师要思考学生在初中学过并掌握了的这些重要概念与高中要形成的重要概念之间的联系，利用这些概念帮助学生进行概念同化和掌握新概念。
四、结语
目前，研究者们通过一般概念和核心概念构建生物学核心概念体系，生物学核心概念相对于一般概念在数量上是远远小于一般概念的，朱晓琳在研究中筛选出生物必修部分的核心概念为15个[2]，可见在高中生物学教学过程中生物学核心概念往往需要较长时间才能形成，而不是一节课或是几节课就能构建的。所以在教学过程中有必要提出通过一般概念概念、重要概念和核心概念构建生物学核心概念体系。
参考文献：
生命科学的核心概念篇2
关键词:生物学;核心素养;课堂教学
随着国家发展学生核心素养体系的,重视和深化发展学生核心素养成为基础教育改革的热点和方向,落实立德树人是课程改革的核心和根本任务,发展学生的核心素养是育人的重要目标。[1]2017年新修订普通高中生物学课程标准明确将生物学核心素养作为课程宗旨,生物学课程的根本任务是提高学生终身发展所需的生物学核心素养[2],因此课程、教学、评价都要基于核心素养来设计和实施。下面以“Dna的复制冶为例谈谈在教学中培养学生的核心素养。摇摇
一、基于生物学核心素养的教学分析
生物学核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的,在解决真实情境中的实际问题所表现出来的必备品格和关键能力[3],包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。生命观念是生物学核心素养的基础和支柱,生命观念的形成离不开理性思维和科学探究,理性思维是科学探究的重要内涵,科学探究是理性思维的实证过程,在形成生命观念、进行理性思维和科学探究的过程中,最终形成一定的社会责任意识和义务。[1]基于核心素养的教学,将课程目标定位在核心素养上,需要我们从关注知识点的落实转向素养的养成,从关注教什么转向关注学生学会什么,需要更多地思考如何让知识成为素养,让知识变成智慧。[4]以学科核心素养为根本宗旨的生物教学,更加尊重学生的个体差异性发展,关注学生素养的培养,注重课堂教学的原生态,让学生形成基本的生命观和生物学基本观点[5],发展生物学核心素养。
(一)确定生物学核心素养的目标
生物学核心素养是对生命现象及其运作的理解和认识,是科学世界观的组成部分,是满足学生终身发展所必须的生命观念、思维和方法,是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现,是三维目标的提炼和有机升华。“Dna的复制冶是人教版高中生物必修2第三章第三节内容,Dna分子的结构和复制是遗传学的基本理论[6]。学生已有有丝分裂、减数分裂和Dna双螺旋结构等知识背景,教师在分析学生、教学内容的基础上,确定了基于生物学核心素养的学习目标:概述Dna分子的复制,探讨Dna复制的生物学意义,理解结构和功能的内在联系;运用假说———演绎法推测Dna分子复制的方式,感悟假说———演绎的科学方法;通过分析推测复制过程的经典实验,学会分析实验的方法,领悟科学探究的魅力,建构Dna通过复制传递遗传信息功能的概念,体会科学技术的应用;探究活动中,指导学生分析、推理、归纳、大胆想象和猜测,培养科学的思维及合作学习的精神。
(二)找准培养生物学核心素养的“三点
培养学生生物学核心素养是本课程的价值追求,也是课程预期的教学目标。教师在进行教学设计时,要考虑本节课学科核心素养的针对性和有效性,找准培养学生生物学核心素养的立足点、切入点、支撑点,是培养学生核心素养成功的关键性前提。根据课程标准的要求和教材内容、学生的实际,教师精心设计课堂教学,设计了启发式、自主和合作探究学习的方法,确立了本节生物学核心素养的立足点是生命观念、理性思维、科学探究;切入点是体验假说———演绎;支撑点是科学探究。
(三)定位培养生物学核心素养的助推剂
精心设计教学主线,准确分析教情、学情,确立有效的教学方法,这些都是课堂教学中落实核心素养的助推剂。教师把科学探究的过程设计为课堂教学的主线,让学生亲历科学探究的过程,体验生物学知识的形成过程、感悟生物学思想和方法[3],体会解决问题的过程和方法,建构生物学核心概念,达成对生命的理解,养成科学态度和科学精神,为学生的终身发展奠定素养基础。
二、基于生物学核心素养的课堂教学
教学中,在层层设疑、解疑、演绎推理过程中,学生体会假说———演绎的科学方法,课堂围绕“发现问题———作出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一探究主线实施[6],处处渗透着生物学核心素养的培养,最终达成课堂的核心素养目标。
(一)利用前概念创设新情境
前概念是学习新概念的基础,利用学生已有概念的回顾,达到温故知新的目的。教学中,教师结合图片呈现问题:Dna化学组成的基本单位是什么?Dna分子的空间结构是怎样的?使学生进一步理解结构与功能的内在联系,建构生命观念。指导学生推测:Dna复制的场所可能在哪?进一步引发思考:一个Dna复制后形成两个子代Dna的4条链可能的组成方式有哪些?问题解决的同时伴随着新的设疑,激发学生的求知欲,使学生尽快进入学习新知的情境。教学中发挥科学前概念的正迁移作用,使之成为学习新概念的铺垫、资源,成为新知学习的新增长点。
(二)立足核心素养点,开展探究活动
生物学核心素养的四个方面并不是在每节课都要充分体现和落实,根据学习内容、学情等不同,每节课侧重点有所不同。教学中,教师准确把握核心素养的培养点,围绕培养点开展探究活动,有效的探究活动不仅直接影响核心素养中理性思维、科学探究的落实,也间接影响生命观念和社会责任的达成。在本节学习中,核心素养的培养重点立足于结构和功能相统一等生命观念,演绎与推理、归纳概括、建构模型等理性思维,以及科学探究的过程、方法和品质等。1.科学探究建构Dna的复制方式科学探究是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的能力。学习中,沿着“发现问题———做出假设———演绎推理———实验验证———得出结论冶这一主线,感悟假说———演绎的科学方法,运用归纳与概括、演绎与推理、模型、批判性思维等方法,探讨Dna分子复制的方式。发现问题。根据导入环节设疑:一个Dna复制后的子代4条链可能的组成方式有哪些?教师组织学生讨论、绘图、板图交流可能的复制方式———半保留、全保留复制、弥散复制。作出假设。学生根据问题交流结果作出假设:Dna复制是半保留复制;Dna复制是全保留复制;Dna复制是弥散复制。演绎推理。教师设置了5个递进的问题:设计此实验的关键思路是什么;怎样区分用肉眼看不到的Dna分子;若亲代Dna用同位素15n标记,放在含有14n的环境中培养,亲代、子一代、子二代Dna分别含有哪种n元素;实验中如何将不同n元素组成的Dna分子区分开;亲代、子一代、子二代Dna都分别进行离心,结果怎样分布。指导学生分组讨论、绘图、板图交流,在师生交流过程中,预测Dna三种复制方式形成的子代Dna的可能情况,以及如何设计实验进行验证,体验科学探究的严谨,发展学生的理性思维。实验验证。学生利用学具动手制作Dna复制的模型,模拟复制方式,初步建构半保留复制的概念,体会科学家的研究过程和结果,佐证学生的推理结论。得出结论。在前面推理、模拟的基础上,归纳概括出:Dna复制方式是半保留复制。2.讨论———探究建构Dna复制过程本环节分两个板块进行,首先教师呈现科恩伯格的两个实验研究,指导学生合作讨论分析、获取信息、找关键词,推测Dna复制可能需要的条件:模板、能量、原料、酶等。其次,教师充分利用信息技术的手段,演示Dna复制的动态和连续变化过程,阅读教材内容,思考交流以下问题:Dna复制的条件、场所、时间、结果?Dna复制的特点、意义,如何保证其准确性?同时结合大肠杆菌半保留复制图例,用数学方法计算三代中含15n-Dna的比例。在此过程思维的碰撞中,聚焦构建概念,学生再次体会生命观点。
(三)课堂总结拓展,课后反馈巩固
师生共同梳理主体知识,重温科学探究的过程、方法,深化对Dna复制的整体认识。同时引导学生思考,启发学生的思维,有学生提出:Dna复制是从一端开始还是两端开始复制呢?两条链复制是同时的吗?是同一个方向进行吗?有些问题远超出学生的认知水平,教师指导学生对部分问题进行深层次分析,使学习达到一个更新更高层次。结合学生质疑,教师呈现图片,展示Dna复制的多起点、两条链反向延伸的特点,拓展了课堂内容,为后续学习奠定基础。课后教师设计了5道重要概念的反馈题,及时了解学生掌握情况,巩固深化Dna复制这一重要概念。
三、思考
课堂教学是发展学生生物学核心素养的重要阵地,以培养学生生物学核心素养为总目标的教学,要关注学生的个体差异和发展需求,准确定位每节课核心素养的立足点、切入点,是落实核心素养的前提。创造机会,多组织学生主动学习的探究活动,是落实核心素养的关键。设置递进式的问题,创设学习的真实情景,是启发学生思维,落实学科核心素养的重要保障。生物学课程分为初中、高中两个学段,初中侧重于生物多样性及其分类,以及细胞、遗传、进化、生态系统等概念的初步理解;高中侧重对细胞、遗传、进化、生态等概念进一步深入探讨,深入到分子水平探讨生命活动的机制,更加关注生态学和进化思想[5]。在落实核心素养的要求上,两个阶段有着不同的目标,如何进行无缝衔接,是我们值得思考的问题。以学科核心素养为根本宗旨的课堂教学被赋予了新的元素,但同时衍生出新问题:课堂教学中如何评价学生生物学核心素养的发展水平?如何利用生物课程的特点发展学生的核心素养?探索生物科学素养与核心素养的培养之间的关系,在课程改革的道路上,我们且行且思且实践。
参考文献:
[1]吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试,2016(10).
[2]赵占良.试论中学生物学的学科本质[J].中学生物教学,2016(1).
[3]谭永平.中学生物课在发展核心素养中的价值和基本任务[J].生物学教学,2016(5).
[4]蔡文艺,周坤亮.以“核心素养冶为中心的课程设计[J].辽宁教育,2014(7).
[5]蒋桂林.基于高中生核心素养培养的生物学科素养的思考[J].中学生物学,2015(10).
生命科学的核心概念篇3
一、高中生物学科核心素养涵盖的内容
（一）树立正确看待生命的观念
经过生物学科的学习，高中学生已掌握到关于生命的一些基本特征，如细胞的结构与功能、细胞的代谢、遗传与变异等知识，感悟到生命的神奇复杂及生命活动的博大精深。学生在较好地理解了生物学知识的基础上，结合对人类生存与生活的思考，会有效促进学生形成关于生命的独特理解和客观认识，并自觉地运用生命的观念，表达对生命理解与尊重，从而具备一种对世界科学理性的认知能力。
（二）主动形成严谨而理性的思维
理性思维是指崇尚并形成科学思维的习惯，学生要能够运用理性思考、归纳、总结、推理、批判性思维等一系列方法探讨生命现象及其规律，审视或论证生物学社会议题。这种能力的形成非常宝贵，有助于形成科学理性思维的习惯。
（三）自觉关注科学的探究精神
科学探究即在学习掌握各学科知识的基础上，学生要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、方案实施及结果的交流与讨论，乐于并善于团队合作。
（四）自省所应承担的社会责任
即基于生物学的认识，学生要有意识地关注并参与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，能够灵活运用所学探索解决问题的能力。学生应有意识地关注生物学相关议题，理性辨识科学与伪科学；传播关爱生命健康生活的理念，形成对大自然的敬畏之心，自省自身所应承担相应的社会责任。
二、提高中学生的生物学科核心素养方法的探究
当代国民的核心素养的重要性已成为共识，如何开展学生核心素养的培养、如何推进学生通过核心素养的提升在社会实践中正确践行，已成为新一轮课程改革的核心内容与宗旨。高中生物核心素养不是一成不变的，它具有动态发展规律，这就要求生物教育工作者在教学实践中不断探究，努力研究提高学生生物核心素养的方法，发挥对高中生物改革正确的导向作用。
（一）利用概念教学引导学生对生命进行深度理解
对生命的客观认识和理解，是学生具备生物学科基本素养的基础，教师可从基本生物学概念出发，通过概念教学，引导学生由点及面逐步增进感悟，进而开始思考生命的含义。
如免疫调节章节的学习，教师可根据章节中出现的体液免疫和细胞免疫两个概念，通过讲述免疫系统的防卫功能，画出这两个概念的图解，帮助学生加深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，学生完成了体液免疫和细胞免疫的过程的基本认识，进而对于生命活动产生新的认识。
（二）利用类比教学激发学生兴趣完成意义建构
类比教学是一种具有良好启发性、灵活性的教学方法，它可以把复杂的问题简单化，激发学生兴趣，可将新知识与学生原有知识联系起来实现知识迁移，帮助学生完成有意义的建构，在生物学发展史上发挥重要作用。
如，萨顿通过把隐性基因与可视的染色体行为进行类比，并提出基因位于染色体上的假说。在高中生物教学中，教师也可借用这种方法，如血糖调节过程中，胰岛素的作用?Y果会反过来影响胰岛素的分泌，这样学生会很快理解了负反馈调节的概念。在生物教学中类比法能有效激发学生兴趣，提高学生理解能力和生物学学科核心素养。
（三）借用栏目教学丰富学生知识增强社会责任感
生物教材中设有内容丰富的栏目，内容包括：问题探究、资料分析、社会知识外延等，均是对知识点内容的拓展与充实，如果在教学中能恰当运用这些栏目，不仅可以增进学生对课堂知识的理解，还会活跃课堂教学氛围，灵活完成教学任务。另外，这些丰富的素材，还有助于增进高中学生社会责任感的养成教育，这不仅可以作为生物学科教师的教学内容，也可为其他学科教师所用。
生命科学的核心概念篇4
【关键词】生物学；概念教学；新课程
【abstract】thebiologyconceptisthefoundationoflivingcreatureacademics，isalsothemostbasiclanguageexpressioninbiologyrealmunit.atnewunderthecourseprinciplelivingcreaturecoreconceptteachingintheseniorhighschoolwanttobefullapplicationlivingcreaturesciencehistory，theteacheradoptinvestigationteachingofway，combineconceptdiagram，passparableormodel，andaskforhelpofamodernnetworkamultimediaetc.informationtechniqueassistancemeans，makestudentbetterstudybiology，developmentstudent'sintelligenceandlogicthinkingability.
【Keywords】Biology;Conceptteaching;newcourse
生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然科学，它以一系列核心概念作为分析、推理、判断和综合等逻辑思维过程的依据来揭示本学科的基本规律。生物学概念不仅是生物学科的基础，而且是生物学领域最基本的语言表达单位。在生物科学迅猛发展的今天，生物学知识呈现出爆炸式的增长，让我们教师更深刻地体会到教师的任务不仅仅是教会学生课本知识，更重要的是培养学生接触到新的“原理、规律和方法”时能借助生物学概念能进行自我阐明的能力。概念是事物的本质属性在人脑中的反映，它是在概括的基础上形成的。概念的理解需要学生逻辑加工和归纳推理的思维过程，将事物的一般的、本质的特征在大脑中作出正确的反映的过程。有效的核心概念教学策略，能提高学生运用科学的方法解决问题、用科学的观点理解问题、用科学的精神探索问题的能力。
教育部颁布的《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称《标准》）提出“注重学生在现实生活的背景中学习生物学，倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”的要求，可见《标准》对学生学习核心概念是高度重视的。在传统的生物学概念教学中，往往出现教师对概念的教学重结论轻过程，重灌输轻引导，造成学生对生物学概念不理解只是死记硬背，很大程度上阻碍了学生对生物学学习的兴趣。笔者结合自己的教学实践，对新课程背景下高中生物教师如何有效地进行核心概念教学的体会总结如下：
1.充分应用科学史生物科学史是科学发生和发展的历史、是探究过程的杰出代表、是科学家揭示出生物科学理论的动态过程，有效利用科学史的教学可以激发学生兴趣、提高学生的探究能力、培养学生的“三维目标”、实现学生科学素养和人文精神和谐的统一。学生在科学史的学习中，教师要利用沿着人类认识生命规律过程的相关史实，引导学生探索生命规律，让学生充分获得探究体验，从科学家的奇思妙想中不能充分汲取真正的营养。如“植物激素”此核心概念的教学，可以借助生物科学史，具体设计过程如下：①1880年，达尓文的向光性实验，发现单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面生长快，因而出现向光性弯曲。②胚芽鞘的向光性与哪个部位有关？1913年，詹森设计了在胚芽鞘尖端与下部之间放置琼脂片的实验，得出：“刺激”可以透过琼脂块传递给下部的结论。③这种刺激究竟是什么呢？1914年，拜尔的实验，发现胚芽鞘的弯曲生长，是因为胚芽鞘尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的。通过上三位科学家的实验，猜想到胚芽鞘的顶尖产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。④究竟是不是化学物质呢？如果是，是哪种化学物质？1926年，温特的实验，发现胚芽鞘的尖端确实产生了某种物质，这种物质从尖端运输到下部，并且能够促使胚芽鞘下面某些部分生长。温特把这种物质命名为生长素。⑤1934年，科学家从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸（iaa）。⑥1942年，科学家从高等植物中分离出生长素，并确认它就是吲哚乙酸。⑦科学家进一步研究发现，在植物体中还有一些与生长素作用类似的物质，如苯乙酸（paa）、吲哚丁酸（iBa）等。这一类称为植物体中天然生长素类。⑧以后人们又不断发现了一些人工合成的、与吲哚乙酸有类似生理效应的物质，为了区别植物体内的生长素常把这类物质叫生长素类似物。水到渠成地得出“植物激素”的概念：像生长素这样由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
2.利用探究探究教学是指在教师引导下，学生主动参与到发现问题，寻找答案的过程中，以培养学生解决问题能力的教学活动。以探究的方式讲授核心概念，可以将抽象的知识以实验的过程让学生感知，因此被众多教师用于课堂教学。《标准》提出“倡导探究性学习，力图促进学生学习方式的变革，引导主动参与探究过程，逐步培养学生获取新知识、分析和解决问题、交流与合作等能力，培养创新精神和实践能力。““以核心概念”基因”为例，利用探究教学策略的设计如下：①提出探究问题：基因是否等于Dna？②推理与设计分析：一个Dna分子就是一个基因吗？③取证：通过对资料数据分析出全部基因的碱基对数>Dna分子的碱基对数，得出结论：基因只是Dna的片段。④解释证据：海蜇的绿色荧光蛋白基因转到小鼠体内，发现小鼠能发光，证明海蜇的发光基因不仅传给小鼠，而且能表现出来，起到控制小鼠的特定性状的作用，即具有了特定的“效应”。因此就顺利地从Dna水平上给基因下一个完整的定义：基因是有遗传效应的Dna片段。
3.通过比喻或模型比喻或模型法可以让抽象问题更易理解和直观化。如核心概念“染色体组”可以用扑克牌的类比法来讲授；核心概念“减数分裂”可用模型法讲授，用橡皮泥反映染色体的形态变化，用红绿分别代表来自父方和母方的一对同源染色体，模拟减数分裂过程中各时期染色体的行为。又如，在讲述Dna分子的结构时，教师将Dna分子的平面结构比喻成梯子，磷酸和脱氧核糖交替排列构成了梯子的扶手，碱基间构成的氢键就是梯子的踏板，这样可很好地加深学生对Dna组成的认识。
4.采用概念图概念图是用来组织和表征知识的工具，它通常将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接，连线上标明两个概念之间的意义关系。一个完整概念图的完成需要经过以下几个步骤：①选取一个知识领域；②确定关键概念和概念等级；③初步拟定概念图的纵向分层和横向分支；④建立概念之间的连接，并在连线上用连接词标明两者之间的关系；⑤在以后的学习中不断修改和完善。理想的概念图的具有以下几个特征：①概念间具有明确包容关系的层次结构；②概念间的内在逻辑关系可以用适当的词或词组标注出来；③）不同层级概念间的纵横联系清楚、明确，并形成一些交叉点：纵向联系说明概念间的包容与被包容的关系；横向联系可以说明处于概念图中同一层级水平的概念间的有意义联系；而交叉关系则说明处于不同层级概念间的联系。故而，在概念图中的概念是不能被单独表征的。如在核心概念“染色体”的教学中和学生一起构建如下的概念图：
图1核心概念“染色体”的概念图5.借助现代信息技术辅助手段现代信息技术在辅助教学上的主要手段有网络技术、通信技术、虚拟现实技术、多媒体技术等。在教学过程中，教师使用最广泛的是多媒体技术，它是以计算机为基础，以交互方式处理、传输和管理文本、图形、图像、视频、动画和声音等运载信息的媒体技术。此项技术具有声、图、文并茂，形成多种感官刺激，有利于对知识的记忆和保持；渲染理想的教学环境等优点。如在讲授“细胞增殖”、“减数分裂”、“神经调节”等抽象、复杂知识时，教师可以用动画来演示这些过程性知识。
生命科学的核心概念篇5
关键词：高中生物分子与细胞模块教学
“分子与细胞”模块是人民教育出版社出版的高中阶段生物学新教材必修模块的开篇，通过对这一本的学习，要提高学生对整个高中生物的学习兴趣，发掘学生积极探索生物奥秘的精神，并形成科学的学习方法和辩证唯物主义自然观，还要为学生在今后的生物学习中打下必要的知识基础和一定的能力基础。
1、高中生物“分子与细胞”模块的意义
1.1能够促进学生形成良好的辩证唯物主义自然观
（1）理解生命是由物质构成的以及构成生命的物质的具有特殊性
生物世界是奇妙而又多彩，它的基本组成单位却是一个个肉眼看不见的细胞，而组成细胞的所有元素都能够在非生物界里面找到，说明两者之间存在着一定的统一性，但是各种元素的含量又有所不同，又说明了它们之间还存在着差异性，在细胞的大分子有机物组成中，包含有蛋白质、核酸、糖类和脂质等，它们或者是生命活动的承担者和体现者，或者控制着生物的遗传性状，又或者承担着多种生命功能；这些大分子物质的单体又分别是氨基酸（20多种）、核苷酸（分为脱氧核苷酸和核糖核苷酸）、单糖（主要指葡萄糖）、甘油和脂肪酸等小分子单体组成，以碳链为最基本的骨架，构成了细胞的基本结构基础，上演着绚丽多彩的生命世界，从而使学生在分子水平上认识到生命是由物质构成的以及构成生命的物质的具有特殊性，很好的引导了他们能够形成比较正确的世界观。
（2）理解细胞是生命系统中最基本的，最小的系统
从小的方面到大的方面看，生命系统是由细胞到组织、到器官、到系统、到个体，再由个体到种群、到群落、到生态系统、到最大的生态系统生物圈；虽然细胞里面还有各种小的分子甚至原子构成的各种结构，可是这些结构并不能独立完成生命活动，只有细胞是能够独立完成各项生命活动的最小单位，所以说细胞是生命系统中最基本的生命系统。如同客观世界一样，它有自身内部的各个部门，各司其职，既相互作用、相互联系、又相互区别、相互独立，细胞也有它特有的结构，即细胞的膜结构将细胞分隔为各个小的空间，既能够分工也可以相互合作，承担起生物的生命活动。
1.2帮助学生体会任何重大科学的发现都有曲折的历程及本质
（1）科学的发展没有止境，近现代生物科学的发展突飞猛进
本模块主要向学生介绍了有关细胞方面的科学新发展：像组装细胞、干细胞研究进展和人类健康、国际人类蛋白质组计划、细胞衰老的原因、通道蛋白等等，这些科学前沿的发展使学生体会到了现代生物科学发展生生不息。
（2）科学的发展前进也需要技术方面的支持和实验方法的改进
在本模块中，教材非常注重技术发明创新和实验方法改进在解决相关学科的科学问题中所起的重要作用，根据学生知识水平，在学生能够理解的范围内，作了一些简单的介绍，例如显微技术的发明和应用、掌握分离各种细胞器的方法、体验如何制备细胞膜、了解什么是同位素示踪技术及荧光显色技术等；从科学方法上，既有系统的分析方法，也有各种具体的科学实验方法，如构建模型法、控制单一变量法、设置对照实验等。
1.3在日常生活的氛围中体会生物知识，利用生物知识为日常生产生活做贡献
本模块包含的相关知识，与人类的现实生活，经济发展，环境维护，医疗服务等方面联系密切，它虽然看似属于微观且深奥，却是研究细胞这一最小的生命系统的基础，将更加深远地影响人们的日常生活生产发展：如植物快速繁殖培育优良品种，动植物克隆技术，利用基因重组技术增加生物的多样性，动物干细胞全能性的再生移植等等。
归根结底，学生的学习目标是要把课堂所学知识能够与日常生活结合起来，为社会发展、人类进步做贡献，并全面提高学生素养，其实质也是寻求一种个人的价值体现。
2、高中生物“分子与细胞”模块的教学意见
2.1完善对于本模块进行的整体上的教育教学设计
因为每个模块的内容所反映的都是这个学科一个或者一组的主题与核心概念；既有贯穿前后的一些重要科学思想和方法，也有要学习、探究的相似情境，还有内在的知识逻辑联系等，所以，在教学过程中需要对其进行整体上的考虑设计。整体设计应该注意到的有下面几点：
（1）本模块主要讲解哪些核心的概念，这些概念适合以何种教学策略和方法进行建立？
（2）本模块教学课时如何进行合理分配，哪些需要学生自主学习，哪些要求教师辅导学习，哪些需要老师重点讲解？
（3）本模块中涉及的实验、资料搜集、探究等一系列活动，都需要什么样的设备条件，每一项活动所要收到的学习效果存在着什么样的差别，这些过程和方法学习要求是什么？
（4）本模块学生在学习的过程中必须补充的课程资源有哪些，还有哪些课程资源通过努力是能够被开发和利用的资源？
（5）本模块所涉及的教学内容中哪些问题是要借助集体的智慧进行学习研究的，这些问题的着重点在哪里？
（6）本模块所涉及的教学内容中有哪些是学生比较生疏的，怎样让学生能够有规划地进行学习？
（7）在本模块的教学过程中，我们可以获得哪些方面的经验，如何在理论上进行总结和提炼？
2.2核心的概念及其它们之间的相互关系作为教师教学的重要环节
学生在对于核心概念以及这些概念之间的相互关联的学习时，不应停留在静态的死记硬背，也不能只是孤立地逐个把握每个概念，而应该是一种动态的学习，这就需要学生在自主、探究和合作学习的过程中去形成和建立核心概念及概念之间的相互联系，把重点放在对其的理解和实际应用上，并且要围绕着几个核心问题形成概念“串”。
3、结论
总之，教材的作用不仅是向学生传递知识，同时也要注重对学生进行各种能力，情感态度和价值观的培养。因此，只有对教材的深入分析，弄懂并提取教材内部所传递出的思想方法和能力要求，才有利于培养学生的能力，促进发展。
参考文献：
生命科学的核心概念篇6
【关键词】概念概念图教学策略
1.人教课标版概念的编写特点
生物学概念是生物学学科思维的基本单位，生物学学科知识实际上是由众多的生物学概念以及通过他们的相互联系而建立起来的知识结构体系，概念教学是中学生物教学的一块主要内容，也是学生学习生物学的基础。
1.1概念的呈现方式
1.1.1直接定义
利用学生认知结构中原有的有关概念，以定义的方式直接向学生提示出概念的关键特征。如必修1“生命系统的结构层次”中直接在括号内给出了种群和群落的定义，旨在要求学生初步了解这些名词，形成初步的概念，并在必修3中具体阐述其内涵。这种方式简便易行，效率较高，有助于提高学习进度，但同时也存在死记硬背之类的弊端，所以在新教材中大大减少了这样的呈现方式。
1.1.2归纳抽取
从大量具体的例证出发，通过归纳的方法抽取一类事物的共同属性，从而获得概念，这有利于学生对概念的深入理解和记忆。
可以看出，人教课标版恢复了“自下而上”的概念学习方式在学生学习中的重要地位，强调在实例中锻炼学生的分析概括能力，对于那些重要的而又较为抽象的概念，在编写中注重先从具体现象入手，自下而上逐层推进概念内涵，最终目的是让学生真正理解那些重要概念的深层含义，而非简单地记忆概念的书面定义。
1.1.3核心提示
新教材在每节内容的编写上，对一些关键的概念或要点以黑体字的形式突显出来，以引起学生的注意和重点理解。如“真核细胞和原核细胞”、“核酸”、“细胞代谢”、“活化能”、“酶”等等。这一处理有力地提高了学生学习的关注度，大大提升了学生自主学习的有效性。
1.1.4概念图式
概念图是一种组织和表征知识的工具。它通常是将有关某一主题的不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种边线将相关的概念和命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。
这种方式把知识高度浓缩，将各种概念及其关系以层状结构形式排列，清晰地揭示了意义建构学习的实质。
1.2概念体系的构建
在人们的认识过程中形成的种种概念通过各种方式联系起来，就形成了概念体系。一个良好的概念体系对学习有很强的促进作用，在人教课标版中，也明显表现出这一特点。
1.2.1课文中概念体系的构建
在人教课标版具体内容讲解中，首先确立核心概念，并围绕核心概念展开下级概念，从而确定教材内容的编写顺序。如在右图①中我们可以清楚地看到这种架构形式。
1.2.2课后练习中概念体系的构建
为了帮助学生建立良好的概念体系，人教课标版在本章小结之后的自我检测部分，编写了许多要求学生完善或直接绘制概念图的作业，一共有近20处，进一步凸显了对概念体系的重视。具体内容附后。
2.教学策略
概念是构成生物学知识体系的重要组成部分，是教学的重点与难点，而概念图作为表示概念与概念之间关系的空间网络图实现了概念之间联系隐性关系的显性化，可以帮助学生有效构建个人认知体系，为所有学生通过生物学课程的学习，都能在原有的水平上得到提高、获得发展，提供了一个良好的平台。因此，在平时的教学过程中，教师要特别注重概念和概念图的教学。
2.1提供感性材料从而引入概念
原苏联心理学家鲁宾斯坦说“任何思维，不论它是多么抽象多么理论的，都是从分析经验材料开始，而不可能是从任何其他东西开始的。②”在生物学教学中，感性材料主要有演示、实验、各种直观材料、教具（模型、标本）等的图像观察和联系实际（学生原有的知识和生活经验、生产实践等）。如学习Dna的结构时，先让学生观察Dna的结构模型（物理模型），去分析其组成元素、组成部分、基本单位及相关联系，形成一定的直观印象，并在此基础上，进一步分析脱氧核苷酸的排列顺序，为后续遗传信息的学习奠定基础，也使学生对概念的感觉轻松、自然、有趣。
2.2迁移与矫正前概念从而同化概念
奥苏贝尔说：“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话，我会说：影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。”这儿，学生已知的内容，即我们所说的存在于人们头脑中相对于新知识的已有的认知，即前概念。前概念可能是正确的，也可能是片面的或错误的。由于生物学与人类生活实际联系非常紧密，所以前概念非常丰富。当新概念与前概念间存在某种类属关系时，若能给予有效引导，使学习者能将新概念与头脑中已有概念间的这种类属关系进行正确链接，将有利于学习者将新概念同化到自己头脑的已有概念体系中，从而习得概念。
正确的前概念可成为生物学概念学习的资源和概念学习的新的增长点，可使学生尽快地掌握新知识和知识结构③。如在学习植物的向光性时，利用“一枝红杏出墙来”、“朵朵葵花向太阳”、“根向地茎背地”、“倒伏的麦子会弯腰”等这些正确的前概念，一方面有助于迁移到新概念的习得和有意义的建构，另一方面，有助于激发学生进一步学习的兴趣和动机。
片面或错误的前概念如果得不到及时矫正，将影响对生物学概念的同化和顺应，使学生形成错误的思维，阻碍生物学科学概念的建构。如珍奥核酸的广告在社会上形成了“吃核酸补核酸”的错误前概念，在课堂上，我组织学生分为正反双方进行辩论，通过对核酸的消化、代谢、合成等方面的分析，使新知识与学生的前概念产生冲突，经历思想上的冲突和震撼，促成原有知识结构的顺应，用科学的概念代替原有的错误观念，实现错误前概念向科学概念的转变。有时，教师在讲解时也可故意设置错误，引导学生去发现，从而强化科学概念，摒弃错误的前概念。
2.3补充课外资料从而深化概念
人教课标版教材虽然提供了大量的史实资料和图片等，但有些内容由于编写的出发点不同，有些概念涉及极少，使得我们在日常教学中有了更多的发挥余地。如人教课标版课后练习中出现了有关“人工选择”的内容，但教材中并未提及。因此，可以借鉴北师大版教材中“人工选择的启示”这一内容，适当补充“多个品种金鱼、的培育是人工选择的结果”，一方面加深了对人工选择概念的理解，也有利于进一步理解自然选择的理论。
2.4构建概念图从而涵盖概念
除了引导学生完成课本自我检测中的概念图作业外，在教学过程中，教师应当引导学生利用概念图工具逐步完善概念，建构知识网络。在平时训练中，我常以一个关键词（如Dna、染色体、蛋白质、细胞分裂等）为核心，引导学生找出与之相关的其他概念，向外拓展延伸，利用mindmanager思维导图工具模式构建概念图，把所学概念有机地组织起来，逐渐达到纵横高中生物学所有概念，建构出一个完整的概念系统，这使得学生对高中生物学的认识达到较高的境界，收效甚好。
还可以使用概念图来突出核心概念，或通过概念图来比较概念或实现对学生学业水平的评价。这需要针对不同的内容进行具体的应用。这儿不一一介绍。
2.5构建知识体系从而活化概念
《普通高中生物课程标准（实验）》中要求必修模块“所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用”。人教课标版教材《分子与细胞》，引导学生从系统的视角认识细胞，将细胞看做基本的生命系统，按照系统的组成、结构和系统的发展变化规律来建构整个模块的知识体系。学完这一册，可以引导学生从宏观的角度构建本册知识体系（如下图④）。
这样，通过构建完整的知识体系，有助于建构“活”细胞的概念，避免支离破碎地认识细胞，“只见树木，不见森林”；有助于在微观层面深和地理解生命系统的特征，建立细胞结构和功能统一的观点，促进辩证唯物主义自然观的形成，真正落实课标的要求。
参考文献：
[1]唐田，《高中生物新教材中概念及概念体系的编写特点》，学业评价网，2007-9-17
[2]奥苏贝尔，《教育心理学：一种认知观》（1968年再版），扉页
生命科学的核心概念篇7
【关键词】初中生物学重要概念概念引入概念建立概念传递
一、概念及概念教学
《义务教育生物学课程标准（2011年版）》与《义务教育生物课程标准（实验稿）》相比，最大的变换是在课程内容中增加或修改了50个生物学重要概念。概念是把客观对象的特点加以概括，在人脑中形成的对事物本质属性的反映。概念是人类对一个复杂的事物或过程的理解，它随着人类实践和认识的变化而不断的发展。根据不同的标准，概念有不同的类型，如实物概念和抽象概念，日常概念和科学概念等。
作为培养学生科学素养的一种途径，同时也是当前研究的一个热门话题，概念教学经过一段时间的实践，成为一条通向真知的重要途径。概念教学以完善和纠正学生的前科学概念、帮助学生构建科学概念为根本任务，把单纯的教知识变为教知识结构，加强前后知识间的内在联系，使学生形成一个最佳的认知结构，从而为学生后续的学习、生活奠定坚实的基础。
二、一般概念和生物学重要概念的引入
生物学是研究生命现象、揭示生命活动规律的科学，它建立的基础是对生物学概念的认识、理解和应用。作为生物学领域基本的语言单位和思维单位，生物学概念是生物学课程内容的重要组成部分，它是对生物形态结构、生理特征、原理及规律本质的阐述，也是对迅猛发展的生物科学的基本认识。从某种程度上讲，生物学概念是对事实信息或事实知识的一种直观体现。
一般概念与生物学重要概念之间是怎样的关系？英国教育家温・哈伦在《科学教育的原则和大概念》一书中提出，科学教育具有多方面的目标，科学教育应该致力于理解一些科学上有关的大概念，包括科学概念以及关于科学在社会中所起作用和科学本身的概念。所有科学的课程活动都应该致力于深化学生对科学大概念的理解。美国课程专家埃里克森认为，核心概念是指居于学科中心，具有超越课堂之外的迁移价值和持久价值的关键性概念。这些概念源于学科中的一般概念、原理和解释体系。无论是温・哈伦提出的大概念，还是埃里克森认为的核心概念，其实都不约而同地指向了生物学重要概念这一中心议题。
对于一般概念或生物学事实信息，学生可以通过观察测量获得，有时受到时间或技术限制不能观察测量的，往往只能是被动告知，记忆和复述是其检测的主要形式。例如植物光合作用的发现过程即范・海尔蒙特实验以及普利斯特莱实验，绿叶在光下产生淀粉和氧气的实验，植物的光合作用需要二氧化碳的讨论，植物呼吸作用产生二氧化碳消耗氧气的实验等。而生物学核心概念需要学生对大量的事实知识进行分析加工，归纳推理，抽象概括得到，这是主动获取的过程，检测评价时一般需要在新的情境中应用。例如通过科学史的学习、探究活动、操作演示、实验讨论等系列事实知识的铺垫，学生再消化综合后得出：光合作用的实质即绿色植物利用太阳光能，把二氧化碳和水合成了储存能量的有机物，同时释放氧气；呼吸作用的实质即在生物体活细胞内，细胞分解有机物生成二氧化碳和水，同时释放能量等重要概念。
传统教学往往强调对一般概念的记忆和背诵，而要达到深层次的理解，必然涉及到对重要概念的组织。埃里克森则强调，课程与教学应该超越事实。课程内容的选择应以事实作为铺垫，围绕学科的重要概念进行。教学中心应从讲授事实转移到运用事实，学习中心应从记忆事实到重建知识结构。研究证明，学习者的知识结构越清晰，越利于学习新知，越利于知识的迁移运用。由此可见，生物学重要概念教学应该建立在事实知识的基础之上进行。区分事实信息和重要概念，对教学重难点的把握、教学方法的选择、教学质量的提高以及教学水平的提升等方面具有重要意义。
三、生物学重要概念的建立
《义务教育生物学课程标准（2011年版）》在教学建议中认为，生物学重要概念处于生物学科的中心位置，包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释，对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。学生要“获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基本知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用”。这尽管是课程目标提出的明确要求，但对于中学生物教学来说，学生能否准确、牢固地建立起反映生物学思想的、反映社会和时代需求的生物学核心概念，这才是教学的主要目标。换言之，引入并学好生物学重要概念是学好生物学的关键，我们应该将生物学核心概念教学放在知识教学的首要位置。
如何帮助学生对事实进行抽象和概括，建立生物学重要概念，进而为学生在新情境下解决相关问题？重要概念从引入到形成，本质就是知识从感性到理性的上升过程。《义务教育生物学课程标准（2011年版）》指出，针对学生的年龄特点和认知能力的深度和广度，用描述概念内涵的方式来传递概念，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用，从而实现重要概念的螺旋式发展。概念的内涵是概念的基本特征之一，包括所有组成该概念的事物特性和关系。例如细胞是生物体机构和功能的基本单位这一重要概念，它的内涵包括：细胞是生命活动的基本单位，除病毒外，一切有机体都由细胞构成。细胞膜的结构特点和功能特性与细胞的物质交换等有密切关系，它是理解水、无机盐吸收的基础。叶绿体和线粒体等细胞器的结构和功能是学习光合作用和呼吸作用的基础。细胞核能控制生物体的生长；细胞核中染色体的形态变化对理解细胞分裂有重要作用，有利于对生物遗传变异知识的学习。
教者应围绕重要概念，精选恰当的教学方法，设计巧妙的教学活动，弄清上位概念和下位概念，区分具体概念和定义性概念，充分挖掘概念内涵，形成概念框架。在实践过程中，创设问题情境也是进行初中生物学重要概念教学的有效手段。概念的教学依赖一定的情境，把重要概念嵌入具体问题情境之中，以问题教学驱动概念的教与学，可以充分激发学生学习概念的兴趣，利于概念的形成。例如在建立单细胞生物重要概念时，教者在展示单细胞图片、播放草履虫生活的视频、观察培养液中的草履虫等情景材料之后，提出问题：单细胞生物能独立完成营养、呼吸、生殖等生命活动吗？学生带着疑问，展开探究和讨论，大大缩短了概念的形成过程。这种“创设情境提出问题活动探究教师启发、学生思考形成概念”的操作模式，既吸引了学生的注意力，又启发了学生的思维。但在创设问题情境时，我们应注意情景要符合学生的认知结构，要来源于学生日常生产、生活经验，事例要鲜明突出，问题不要过多、过难。
四、生物学重要概念的转变、传递
对于多个生物学重要概念的关系，我们可以借助概念图的形式来呈现。例如：介绍性状和遗传时，细胞核、染色体、Dna和基因等重要概念的联系可以画概念图；介绍花的结构时，雌蕊和雄蕊等重要概念的关系也可以画概念图。利用概念图可以形象地展示学生原有的知识结构和完整的思维过程，促进了概念的理解。当然，概念除了内涵外，另外一个基本特征就是概念的拓展。概念的传递实际上就是概念的推广和应用过程。例如通过生物与环境关系的重要概念学习，我们知道任何生物的生存都依赖一定的环境，同时生物对周围的环境能产生影响。教学中，教者除了强调人类活动对环境的破坏，不妨从植树造林、自然保护区等角度谈谈人类活动对环境的正面作用，从而达到知识从课内到课外延伸的目的。
概念是不断变化与发展的，在探索生物学重要概念教学的过程中还有许多问题需要解决，例如前概念的利用、概念的拓展、错误概念的消除等。我们有理由相信，随着科技的进步、研究的深入、实践的证明，这些问题终会得到合理的解释。
【参考文献】
[1]《义务教育生物学课程标准（2011年版）》，北京：北京师范大学出版，2012.1.
[2]林静.义务教育生物学课程标准（2011年版）案例式解读，《初中生物学》，北京：教育科学出版社，2012.3.
[3]汪忠.新版课程标准解析与教学指导，《初中生物》，北京：北京师范大学出版，2012.3.
生命科学的核心概念篇8
历史核心概念是历史知识领域的中心，筛选历史核心概念的过程就是理解考纲、抓住高频考点、解决教材重难点的过程。以人教版必修2经济史教材为例，经过筛选，整理出如下核心概念：
适用于所有社会阶段：生产资料、生产资料所有制、生产资料经营方式。
封建社：自然经济、资本主义萌芽。
资本主义社会：资本主义、自由市场经济、世界市场、工业革命、国家垄断资本主义。
社会主义社会：社会主义革命、国家资本主义、斯大林模式、计划经济。
当代：区域经济集团化、全球经济一体化。
通过上述筛选，人教版必修2经济史近200个概念被缩减到仅剩下20个左右，减轻了历史学习的负担。
一、把握历史概念的内涵与外延
概念的内涵是指事物的特有属性，对历史概念而言，就是这一概念区别于其它概念的性质。
如“代议制”，一般定义为“公民选出代表机关，间接行使国家权力的一种民主制度和组织形式”，从内涵看，只要一个国家有了选举，同时拥有代表机关（议会）决定国家大事，我们就把它定义为“代议制”国家。无论选举的方式有何差别，行政权和立法权的冲突和解决机制如何、一个国家到底是实质民主还是形式民主，都不会影响到“代议制”的界定。
历史概念的外延通常指历史概念的适用范围。还是以“代议制”为例，古代希腊的四百人和五百人议事会其实就是古代代议制；到了近代，由于生产力和近代民族的发展，普选和议会（国会、议院）机构普遍建立，代议制逐渐成为近代国家政治上的核心特征。
历史概念的内涵和外延决定了历史概念的深度和广度，也是判断该历史概念与其它概念有无交叉及交叉深浅的重要标准。
二、立足基本史实，准确解读历史概念
教材在介绍史实的过程中为解读概念提供了许多有效信息，了解基本史实，就能准确解读历史概念。如解读“中国民族资本主义”这一概念，可以在人教版必修2教材第9课《近代民族资本主义的产生》中找到如下史实：“鸦片战争后，外商陆续在通商口岸私自设厂。受外商企业丰厚利润的刺激，受洋务派引进西方先进生产技术的诱导，一些官僚、地主、商人，开始投资创办近代企业。”第10课《中国民族资本主义的曲折发展》正文部分、课后的阅读材料等相关内容，其中“鸦片战争后（时间）”“受外商企业丰厚利润的刺激，受洋务派引进西方先进生产技术的诱导（原因）”“一些官僚、地主、商人（对象）”“近代企业（属性）”“曲折发展（评价）”等，这些信息足够准确解读“中国民族资本主义”这一历史概念。
三、理清概念之间的逻辑关系，区分易混淆概念，从而准确定义历史概念
概念之间存在着隶属关系、并列关系、递进关系等逻辑关系，理清概念之间的逻辑关系，能够区分易混淆的历史概念，从而准确定义历史概念。以“革命”这个历史概念为例：“革命”是指“碎旧建新”，所谓“旧”既包括落后的政治制度，也包括落后的生产关系，但是一定要打碎或者铲除才称之为革命。
生命科学的核心概念篇9
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关键词生物学概念概念学习
中图分类号G633.91文献标识码B
由美国mcGrawHill图书出版公司出版的中学核心理科教材《生命科学》（Lifescience）系列《生命的基础》、《人体》、《生态系统》、《微生物和植物》、《动物》共5册，于2011年由浙江科学技术出版社编译出版（以下简称美国教材）。根据美国教材编写的特点，关于概念的学习分为三个阶段：学习前、学习中、学习后。该教材根据各个阶段的特点，设置了不同的栏目来围绕概念帮助学生学习（图1）。每一个栏目都服务于概念的学习，体现概念学习的重要性。
1美国教材各栏目设置围绕概念学习特点分析
1.1概念学习前
美国教材在学生概念学习前，设置的栏目侧重于确定学习重点，联系学生已有的知识经验，创设概念学习情境。
“内容提要”栏目以简洁的方式从本章内容的核心概念出发，从概念的某个方面进行介绍，锁定所要学习的内容。
“导航实验”位于每章篇首，主要为概念学习提供情境而服务，大量的感性材料均源自生活中的实例。如：为学习“性状”这一概念，引导学生调查“在你的身边谁拥有酒窝”，通过学生亲身的体验，探索概念的实例。
“折叠式学习卡”以一种有趣的方式让学生理清概念学习的思路。它将折叠纸手工艺与生物学概念的学习创造性的结合在一起，简单、易行、趣味十足。如本教材围绕“细胞”这一概念，设计了帮助理解细胞主要类型的折叠卡。学习正文时，在相应标签下记录细胞的结构并进行区分。折叠式学习卡的用途贯穿了概念学习的始终：学习前，制作学习卡；学习中，完成学习卡上的概念学习任务；学习后，用于复习巩固概念，加强概念记忆。
章前栏目“学习准备”，围绕本章核心概念设计了一系列以句子形式呈现的为探测学生前概念的“观点”。这里的“观点”即是对概念的各种解读。学生概念学习前，作出判断；学习后，重新判断，如有变化须说明原因并修正错误“观点”，直至正确为止，最终将正确的“观点”作为自己的阅读指导。显然，这种安排能有针对性地完善学生头脑中的日常概念，修正迷思概念，帮助学生实现概念转变。
节前栏目“学习聚焦”，聚焦于回顾已学概念和提示新概念。概念回顾中的概念通常是易于理解的或者是先前学习过的概念。通过“你会学到什么”、“为什么这很重要”激发学生学习新概念的动机。新概念名词在正文中均标以黑体，非常醒目，由此也暗示了学习的重点即是学习这些新概念。
1.2概念学习中
在学生概念学习中间阶段，美国教材通过正文、插图及旁栏，从概念的定义、例证、外延等角度让学生理解概念。
美国教材正文的每级标题均由概念名词、概念偏正短语或者概念句子等形式构成，将正文内容串联起来。正文围绕概念学习有如下特点：①发挥核心概念的统领性。如将“遗传”作为章节标题统领等位基因、伴性遗传、基因工程等其子概念或者相关概念的学习。②运用多种概念学习方式。依据不同概念间的关系，引导学生进行上位学习（如：基因突变、遗传等进化）、下位学习（如：生物细胞）及并列结合学习（如：有丝分裂与减数分裂等）。③善用插图补充概念定义。正文中的概念定义通常是简洁的句子，但是几乎每一个概念都配有相应插图进一步举例说明，大大地扩充了概念的内涵和外延，便于理解概念。
插图提供的是一类形象直观的材料，以例证的方式辅助正文中的概念学习。对于具体概念，插图主要提供相关概念的形态结构示意图（如神经细胞、真核细胞）或者模型图（如Dna）；对于抽象概念，插图主要提供相关概念的过程示意图（如有丝分裂）或者相应的具体例子进行说明（如为不完全显性举了栗色马和浅栗色马杂交的例子）。另外，还利用表格梳理和比较概念，如孟德尔比较的性状等。
“结合”栏目为生物学概念的学习提供了多学科、多方位的视角。涉及的学科有社会科学、健康、语言艺术、环境、历史、天文、物理、化学、地球宇宙科学等，如结合语言艺术――英语的进化，此外还介绍了一些与生物学相关的职业如肿瘤科医生、助产士、营养师等。
旁栏“迷你实验”通过实践的方式巩固已学的概念。迷你实验仅由实验过程和分析两部分组成，展现了实验的核心内容。迷你实验可在实验室或者家庭中做，简单易行，并涵盖了不同类型，如模型类――“细胞质模型的制作”、技能类、“解释多基因遗传”。迷你实验侧重于从训练学生的科学技能角度强化补充概念，贴近学生的生活。
“科学在线”可分为两类：一类是作为其他栏目的辅助；另一类是作为正文中的概念背景及相关概念学习的拓展，以旁栏形式出现，包括话题和活动。话题即是概念名词，如稳态、病毒再激活等。活动则是提供问题情境，以任务驱动学生搜索概念的相关信息。
1.3概念学习后
经过概念学习的导入、理解阶段之后，接下来就是围绕巩固、练习、应用概念阶段。
美国教材“实验室实验”栏目强调结合科学方法运用概念解决现实世界的问题，如“色盲测试――形成一个关于男女色盲的普遍性的假说”，还有利用互联网、模型建构等方法进行的实验。通过解决问题，可以不断完善和修正前概念，实验室实验正是通过让学生动手做解决“现实世界的问题”进行学习的。
家庭实验室――来自厨房、装废品的抽屉或者院子的实验。它位于美国教材每册结尾部分，通常是4～7个。通过解决现实世界的问题（如“卷舌是显性性状还是隐性性状”，提示科学概念是日常生活中常会用到的，它不仅仅用于课堂，也在生活中无处不在。
美国教材中的“章节回顾”、“学习指南”、“标准化测试”是为梳理已学概念，通过及时练习巩固概念而设置的（表1）。概念学习后期，加强记忆，通过大量的练习来提高速度和准确度，最终落脚到概念的迁移。
1.4美国教材中概念学习的特点
1.4.1强调以概念为中心
纵观这套美国生命科学教材，它将生物学概念作为一条主线编织学习内容。无论是以显性方式，如概念回顾、新概念、形象化概念图、概念检测等直接强调概念学习，还是以隐性方式将概念的学习蕴含在实验、练习中，都是在围绕概念进行学习。这充分体现了生物学概念在生物学知识学习中的核心地位。
1.4.2关注概念的学习路径
美国教材关注了概念学习的前、中、后三个阶段，分别对应于概念的引入、理解、巩固应用。学习前，明确目标、提供情境、探测前概念；学习中，多方位、多角度地理解概念的内涵和外延；学习后，总结、梳理概念，构建知识网络，练习、巩固、应用概念。把握了概念学习各阶段的特点，关注了概念的学习路径设置栏目。
1.4.3强调结合科学方法学习概念
生物学概念是抽象思维的产物。美国教材强调结合科学方法对感性材料进行思维加工形成概念。科学研究的一般方法包括获取经验性材料的方法和理性思维的方法两大方面。前者包括观察法、实验法、调查法、模拟法，这些在美国教材实验栏目中普遍涉及。后者则主要包括逻辑思维、数学方法、模型方法等，在美国教材中，几乎每个栏目都包含有目标动词引导的问题，如：解释Dna是如何复制的；模型模拟遗传学中的概率等。这也正是对概念学习方法的一种显性指导。
1.4.4强调在活动中学习概念
美国教材设置的一系列栏目，尤其是折叠式学习卡、导航试验、迷你实验、实验室实验、科学在线、结合栏目等，特别强调在活动中体验学习，体现了“做中学”的理念。该教材从解决现实中的实际问题出发，自主进行科学探究，及时修正错误概念，还能帮助学生灵活运用概念，最终实现提高学生的生物科学素养。
2对我国教材如何体现概念学习的启示
2.1关注概念的呈现和表述
美国教材在概念的呈现和表述上，既有使用概念名词，运用陈述句来传递概念，如正文、章节回顾、学习指南，也有直接采用完整陈述句的方式表述概念，运用陈述句来探测学生前概念，判断概念掌握程度，如学习目标中的“观点”、习题中的概念检测等。这启示教师要灵活运用多种概念呈现方式，促进概念学习。
2.2充分利用插图、习题补充概念的学习
通过生物教材中的插图为概念提供形象化、具体化的例子，选择恰当的图像数量、类型、内容，与正文的结合方式，与习题的配合形式等，都将有助于概念的学习。习题是学生巩固概念的重要形式，是对重要概念学习的完善和拓展，设置概念形成各个环节的问题，帮助学生思考和理解概念的各个侧面，通过练习，对重要概念进行辨析、迁移。设计明确针对概念的不同题型尤为重要，形象化概念图就是很好的示例。
2.3注重运用批判性思维建构概念
概念的学习是从错误概念到科学概念的过程，此过程包含着批判性思维的运用。美国教材通过导航实验、章节回顾、习题中的批判性思考，正文中穿插的“想一想”，还有文本中体现的批判性精神如独立自主、充满自信、乐于思考等这些栏目内容来解读概念。同时，注重运用批判性思维建构概念，也是改变机械、被动学习概念的一种积极有效的措施。
生命科学的核心概念篇10
【关键词】自主论/还原论/生命现象/解释/遗传信息
【正文】
1．目的性解释或功能解释的方式是概念自主性的逻辑延伸
如果承认生物学理论具有自主性，那么理论自主性的根本在于概念的自主性，即存在所谓不能用物理——化学术语进行描述和定义的概念。生物学理论自主性的另一表现——理论体系的目的性解释或功能解释方式，是概念自主性的逻辑延伸。另一方面，生物学理论中仅存在自主性概念并不必然导致目的性解释或功能解释，例如，孟德尔遗传学、公里化处理后的群体遗传学和进化论的演绎体系(1)，其中所有的概念都没有与物理——化学发生关联，都是自主的，只有在一个体系中，例如，以分子生物学为主体的现代生物学，存在自主性概念的同时，又存在物理——化学的术语和概念，并且，二者都处于解释起点的位置，才必然导致目的性解释或功能解释的理论结构，这种结构成为融合自主性概念与物理——化学概念为一体的方案。就现代分子生物学来说，其中的物理——化学概念所描述的是生命现象中的分子及其行为，而自主性概念所描述和推演的是我们宏观经验的生命现象本身，这二者之间，从概念的构造和体系的建立的过程来说，分属两套逻辑体系，因而它们之间没有逻辑演绎的导出关系(2)，同时，由于生命现象的复杂性（即使假定把它描述成所谓的因果反馈网络是可行的方案），难于形成一个由前者到后者的历史演化的因果决定性的理论描述，剩下来将二者结合在一个理论中的唯一方案就是目的性解释或功能性解释的方式。由此形成的体系中，自主性概念（如遗传信息）处于核心地位，物理——化学的术语和概念（如Dna，蛋白质）是附属的。现代还原论（或称分支论，企图将生物学作为物理科学的一个分支）对生物学理论的目的性解释或功能解释方式的一切责难，以及将其变换为演绎解释方式的企图，如果不首先化解概念的自主性问题，将是徒劳的。
从生物学理论的客观构建过程来说，这些“自主性概念”是直接从生命现象中认定的，因而也是无机世界所没有的。在自主论看来，无论站在什么角度或立场上，“自主性概念”是理论中不可再分解的最基本，最原始的元素，是解说其它现象的起点；而在还原论看来，从物理——化学的立场或从无机界与生命界的关系的角度来看，“自主性概念”是复合的，应由物理——化学的术语和概念复合而成，因而它们就不应是理论中最基本的元素。我们顺着还原论的思路思考下去，还原，就是最终由物理学中的概念逻辑地演绎“自主性概念”的内涵。物理学中所有概念都终究归结为可感知、可操作的三个量纲：质量、空间、时间。物理科学内部的还原都是这种归结：对热质的否定并把热现象归结为能、温度归结为分子的平均动能，从化学到量子力学等等，著名的“熵”，则以热量与温度的关系来表示，在申农创立了信息论之后，人们便千方百计地寻找“信息”与物理学的关系，勉强将其与“熵”联系起来。从有限的意义上说，分子生物学还原了经典遗传学，将基因还原为Dna和“遗传信息”，而“遗传信息”如何进一步归结为物理学的量纲呢？“遗传信息”是一系列生命过程的整体赋予Dna等生物大分子行为以生物学意义的概念，也就是说在解释的逻辑次序上整体在先，元素在后，这是“遗传信息”这一概念的自主性的来源。因此，分子生物学的还原仅是有限意义上的还原，甚至不能说是还原，因为它仅仅是以一个自主性概念（遗传信息）解说了另一个自主性概念（基因），而“遗传信息”已成为现代生物学的研究范式或纲领的核心。因此，现代分子生物学并没有给还原论以支持，而且具有反作用，因为，如果说经典遗传学是一个演绎体系因而在这一点符合还原论的要求，那么分子生物学由于“自主性概念”与物理——化学概念的混合而具有了目的性解释和功能解释框架的特征，这成为生物学理论自主性的表现特征之一。
现代自主论正是从分子生物学的这些自主性特征出发，声明了自己的原则和立场。
2．现代自主论的原则及其本体论基础
从活生生的生命现象中直接认定一些概念，从而它们独立于无机界，有别于物理——化学语言，使建立在这样的概念之上的理论具有自主性，最极端的例子是本世纪初的生理学家杜里舒（H·Driesch）将“活力”概念科学化和理论化，使它成为逻辑解释的起点；孟德尔到摩尔根所构造的经典遗传学中的“基因”，也是直接以生命现象以及从中所获得的数据为根据认定的有别于物理——化学的概念。本世纪六十年代，分子遗传学将“基因”用Dna分子片段代替，使人们一度认为生物学的自主性是一种虚幻的认识，迟早会消失的。但是，并非Dna分子片段唯一地代替了基因，而是Dna分子与“遗传信息”二者一起来解释基因。“遗传信息”又是直接来源于生命现象的概念，仅就这一点来说，分子生物学仍然具有自主性。这是现代生物学自主论的根据。
现代自主论的主要论点是生物学完全有根据形成自主的概念，“自主”意味着不能由物理——化学术语来分解或描述或定义。为了区别于分子生物学诞生之前的生机论或活力论，现代自主论提出以下原则：将生物学能否还原为物理科学与能否用物质原因阐释生命现象严格区分为两个问题。(3)这个原则所要强调的是，物理——化学并不是对物质世界的唯一表述方式，关于生命有机体自身的物质原因的表述（生物学理论）则是另一种关于物质世界的理论表述方式，二者之间不存在逻辑蕴涵或逻辑导出关系。生物学还原为物理科学，其严格意义是以物理——化学的概念和定律来解释生命现象，从而推演生物学理论。仅从概念的层次来说，完全用物理——化学的术语描述或定义生物学概念，已经非常苛刻而至今远未做到。现代自主论“用物质的原因阐释生命现象”则宽松得多，实际上，分子生物学就是这样，以生命大分子组成，再加上遗传信息、复制、转录、翻译以及选择、稳定等诸多生物学独有的自主性概念，成功地阐释了从功能到进化的许多生命现象和活动。这是一个非常实际的原则，既可以摆脱科学史上令人厌恶的“活力”纠缠，又没有象还原论那样自套枷锁。
虽然如此，如果深究这一原则，则存在以下问题：
第一，现代自主论所称的具有自主性的生物学概念的认知来源无疑仍是对生命现象的直接认定，因此，在还原论或分支论那里应该是纯粹的解释对象的生命现象，在此成为认知和解释的起点。至少在这一点上与“活力”概念是相同的；
第二，现代自主论的本意是，生命现象中的物质运动方式为无机界所没有，因而对这些运动方式、关系等可形成独立于或自主于描述无机界物质运动方式的物理——化学的术语、概念乃至规律、理论，作为解说生命现象的前提。这种主张或可与当下的生命现象或“功能生物学”(4)相谐调，但与科学界的一个基本承诺（也是一个从未被证实过的预设）相抵触：生命来自于无机界。这意味着生命现象中的运动方式与无机界的运动方式有—个逻辑与历史相统一的关系，描述它们的理论也应有一个统一的逻辑关系，因而自主性不应该是必然的。
第三，在解释上，“物质的原因”中的“物质”是指生命体组成，主要是生物大分子，因此在现代自主论看来，分子生物学在具有了自主性的同时，又具有了物质性。而具体体现这种主张的分子生物学必然是自主性概念与物理——化学的术语和概念相“混合”的理论，其中，直接以生命现象作为实在性基础的自主性概念占有主导地位，是理论的核心。“遗传信息”规定了未来的蓝图，成为生物大分子所有行为的目的性基础与源泉，(5)它以生物大分子自身的逻辑内涵所没有包容的、因而是外在的东西，来赋予生物大分子行为以生物学意义。这就使得Dna等生物大分子成为遗传信息等概念的附庸，导致了目的性解释或功能解释方式(2)。这实际上仅仅一半是物质的，而另一半却仍旧是“生机”的。这样，与其说是解释生命现象，不如说是在阐释生命形式下的分子及行为。这样的理论之所以被人们接受，其原因之一是人们接受了“生命来自于无机界”这个科学界中最基本的承诺之一，它已成为一种指导思想，给人们带来了希望：迟早有一天我们可以使理论上的从无机到生命的逻辑与历史上的从无机到生命的演化过程统一起来。因此，现代自主论的原则尽管与现代生物学相一致，但是，它却与这样一个重大的承诺不谐调。
第四，由此，我们可以做这样的一个回顾：生机论以从生命现象中认定的概念作为解释的起点，可简略称为“以‘生命’解释生命”；还原论则基于近现代科学精神的要求，以描述无机界的概念为起点来解释生命现象（即“以‘物质’解释生命”）；而现代自主论的原则和主张，在分子生物学的具体体现中，却付出了这样的代价：以自主性概念为核心规范了物理——化学的术语和概念，以此为解释起点，但所解释的并非是生命现象本身，而是分子的行为（尽管是生命形式之下的）——自主性的那部分所解释的是生物大分子的（物质的）行为（即“以‘生命’解释物质”），“物质原因”那部分所解释的也仍是物质，而非生命。
以上几点，既是现代分子生物学理论体系中存在的哲学疑难，又是现代自主论的主张所存在的问题。现代自主论的原则是以现代生物学为其合理性依据的，它之所以坚持这一原则，一方面是由于现代分子生物学的内容的确如此，另一方面又企图把这一原则固定为今后理论生物学构建的指导性原则。这不由得使人想起了二千多年前亚里士多德的技巧，他不满意柏拉图在灵魂（生命）与肉体（物质）之间设置的鸿沟，企图找出生命过程与物理过程的密切联系，同时又要界说生命过程以表明与物理过程的区别，他构造了“形式因”和“目的因”的概念来解决这一问题：一件东西赖以构成的原料或物质并没有告诉我们它是什么，但赋予它以形式或目的，我们就可以根据它能做什么来说明它。
进一步的问题是本体论问题。现代自主论的优势在于现代生物学理论的形态和内容确以一些自主的概念作为理论根基的，但它的本体论基础却不令人信服：“生物学自主性的本体论根据在于生命有机体这种体系中的因果关系是复杂的，其中，生命整体行为对部分的制约是无机界所没有的。”(3)在此，存在着这样的悖论：因果关系是对现代生物学自主性的否定，而这里却以因果关系（尽管是复杂的，但仍是因果关系）作为自主性的本体论基础——前文分析了“一个理论体系中自主性概念与物理——化学概念同存并列作为解释的最基本元素，必然导致目的性解释或功能解释的方式”，它的逆否命题便是“非目的性解释（演绎的或因果关系的）体系不允许两种概念混合并列为解释的起点”，只能由一方还原另一方。那么，理论出现了“自主性”，到底是由于生命现象太复杂、纯粹以无机界为起点因果地或演绎地解释生命现象太困难而采取的权宜之计；还是由于存在着无机界所没有的“制约”，因而生命现象在本体上具有“自主性”（自主于无机界、确切地说自主于物理——化学的运动机制），使生物学也具有了“自主性”？接下来就发生这样的重大问题：本体上的自主性是什么？它与“活力”“生命力”的本质区别是什么？现代自主论可以争辩：生物学理论的自主性并不等同于生命现象具有自主性。但是，“整体对部分的制约”等诸如此类的现象如果在本体上不是自主的，而是与无机界有演化机制的因果关联，又为何不能为物理——化学（包括未来的物理科学）所描述？除非承认“科学的认识方法是有限的和不完备的”以及进一步承认“人的认知能力是极为有限的”这样令人气馁的命题，这又回到了“太困难而采取的权宜之计”上来。
因此，现代还原论固执地坚持以下两点与现代自主论的原则以及生物学理论现实作对：第一，生命必须纯粹地作为解释对象，而不能在解释之先从生命现象中预设某些概念作为解释的起点，如果生物学理论中有这样的概念，则它应被分解为物理——化学的语言；由此，第二，用演绎的解释方式转换由于存在自主性概念而采用的目的性解释或功能解释方式。坚持以上两点，也即将生命现象作为纯粹的解释对象而从无机界来演绎，就意味着用“物质的原因解释生命”与“生物学还原”是同一个问题。由于这种理想主义的固执，还原论所遭遇的困境甚于现代自主论。
3．现代还原论的困境
还原论的致命之处，主要不在于它反对现代自主论的原则，而在于反对现实的生物学理论的形式和内容去追求一种不太切合实际的理想。对生物学理论中的目的性解释和功能解释的诸多责难及演绎还原的要求所依赖的合理性依据——解释预言的检验是经验上可操作的，已随着现代生物学的成功而烟消云散，因为目的性解释或功能解释方式同样在试验上可检验。面对现代生物学的成功，以及还原所难以克服的诸多困难，再加上现代自主论强有力的批判和否定，现代还原论发现，剩下来可依赖的唯一合理性是哲学意义上的依据，即“生命来自于无机界”这一预设性和承诺性命题，我们不应“以‘生命’解释生命”，也不应“以‘生命’解释物质”，合理的“解释矢量”的方向应是“以‘物质’解释生命现象”。在这里，“生命现象”是一个很不具体的抽象概念，实际上可具体为被“约束”或“规范”的物质行为表现和“约束”或“规范”机制本身，这是真正的解释对象，也是理论自主性的实在性基础。因而，对于还原论来说，追究“基因”或“遗传信息”的起源和分子进化机制已成为其最后的坚守阵地，并且，当代自组织理论和超循环理论的盛行，似乎为还原论带来了令人振奋的希望。
迈尔曾将生物学理论划分为功能生物学与进化生物学，(4)在功能生物学中，基因所携带的遗传信息是生物学一切功能和目的的基础和源泉，只要突破这一点，即能够用物理——化学的语言演绎地描述形成遗传信息的分子进化机制，那么，还原论至少在原则上取得了胜利。但是，通过以下分析，这种希望似乎又是水中之月。
前面说过，“自主性概念”之所以“自主”，是由于它直接对应于生命现象或认定“生命的实在”，它反映了生命特有的本质，因此，它作为理论的起点，不必给予也不可能进行物理——化学的描述。还原论否认存在生命的特质，把所谓“自主性概念”或直接来自生命现象的概念看成是“复合性”的，可分解为诸多物理——化学的术语和概念，与此相应的试验上可操作性依据是生物化学对生命有机体的组成还原。但是，组成上的还原虽然可作为生命与无机界密切联系的依据，但也没有否定现代自主论的“用物质的原因解释生命不等于还原”的命题及所坚持的原则。否定“自主性概念”的充分条件不仅仅是把它看成“复合性”的，而且要以物理——化学的术语和概念逻辑地导出它的内涵。如果只满足于组成上的还原，结果只能是以“自主性概念”为核心来赋予生物大分子及其行为以生命意义(2)。与逻辑导出相对应的试验依据不是组成上的分解还原，而是与逻辑导出同向的试验可操作性，说白了，就是由无机要素合成生命，哪怕是最简单的生命现象。例如，对于超循环论来说，就是生物大分子超循环耦合能否在试验条件下发生，这涉及到“生命来自无机界”这一命题由哲学化向具体的科学化的过渡，关系到还原论在科学上能否真正站稳。但是：
第一，由无机到生命，经历了漫长时间，并且，生命的产生和演化是在十分优越的条件下选择了唯一快捷的途径而发生的。以人类的有限生命和历史是否有能力进行这种操作呢？这就象大海里的沙子，原则上是有限的，如果想数清楚有多少粒，则在实践上是一个无限的问题。退一步说，仅理论上的操作，即以物理——化学诸要素，通过在无机背景下取得的参数，进行自组织理论的非线性过程计算，来描述无机与生命之间的逻辑关系，这种非线性理论的计算操作也同样是事实上的无限复杂。这种原则上的有限而实践上的无限，直接冲击还原论的哲学基础：决定论。只有决定论成立，由无机到生命的逻辑演绎方式才是理论上可操作的，才具有进行预测和试验上可操作的价值和意义；决定论的前提又是自然有限论，而无限性就意味着不确定性，也就意味着逻辑演绎的理论之路是不通畅的、实践之路是不可操作的。
第二，自组织理论本身的结论——非线性过程的不可逆性，使这种操作不可能。从无机到生命的历史过程，其中有许多偶然性或随机因素起了决定作用并已作为“信息”储存于生物大分子的结构中。由于偶然性或随机因素的不可重复，使时间不可反演，因而整个过程无法进行重复操作。
第三，自组织理论和超循环论的非线性动力学过程的不确定性，使从无机到生命的演绎过程不可能。在此，应对“因果决定论”与“演绎解释方式”作出区分，一般来说，这二者被合二为一地用来与目的性解释或功能解释方式相对立，但它们之间是有区别的。因果决定论是用来表述定律或原理的方式，而演绎解释的方式是解释体系乃至理论体系的构成框架，即因果决定论形式的定律或原理是作为演绎框架的解释前提而出现的。这就可以提出这样的问题：否定了因果决定论的自组织理论的非线性过程的定律、原理是否可以作为从无机到生命演绎解释框架的解释前提呢？按照还原论解释的要求，如果中间环节有不确定因素，将阻碍这种演绎解释的逻辑通道的畅通。只有解释前提的因果决定论形式才与整体的演绎解释框架相谐调。尽管自组织理论及超循环论这一新物理科学曾经被讨论的热火朝天，由于它在分子自组织领域内就已经在逻辑上不确定了，因而，至今为止它对生物学的影响只限于描述性地说说而已，至多提供一个框架式的思想启示。
4．结语
还原论所遭遇的困境，是由于坚守着理想主义的科学信仰而不顾生物学现实。但是，无论是同情还原论而提出的带有折衷性的整体还原，还是反对还原论的自主论，在其构建生物学理论的建议中，只要还主张保存直接来自于生命现象的术语和概念，并且不可被物理——化学的术语和概念、也即描述无机世界的术语和概念所代替，都是在认识论上允许预先设定生命现象作为解释的起点，从而在本体论上承诺了存在着一种生命特质，也就有违于“从无机到生命的历史走向和逻辑走向相一致”这一基本的科学承诺。
在现代生物学面前，还原论成为固执地坚守理想和信仰的牺牲者而在所不惜，自主论由于切合生物学理论的现实而取得了优势，并以能够指导未来生物学理论的构建为最大的价值所在。但是，笔者认为，一门学科，特别是具有哲学色彩的学科，其意义和价值不应仅仅依赖于其他学科，更不能以其可否“指导”自然科学的发展为其价值标准。逻辑实证主义起始的现代科学哲学的历史已证明这种“指导”是虚妄和徒劳的，科学往往自我发展而不听命于哲学家的“指导”。在这方面，还原论也并不是无可厚非。无论是还原论还是自主论，它们的目的都是企图指导生物学理论按照它们指定的框架来运行，结果使我们处于这样一个悖论之中：如果信守“生命来自无机界”这一命题，则应否定“不能用描述无机界物质运动的概念、规律即物理科学进行还原”；而坚持还原论，则遇到操作上包括不确定性对演绎过程的否定的阻碍。这是否值得我们反思一下过于功利主义倾向的行为，以修正我们对科学的哲学探讨的目的？科学哲学的真正意义和价值在于自身，在于对科学及其与自然的关系的理解，在于它自身体系的建立，这个体系体现了人类的心智对完美的追求和向往。这一点，特别是在一个人欲横流的社会里，是极为可贵和重要的。
【参考文献】
(1)Rosenberg.a.(1985).theStructureofBiologicalScience．(Cambridge：cambridgeUniversitypress）．
(2)郭垒：“生物学自主性与物理科学的理论构建”，《自然辩证法研究》，1995年第3期。
(3)董国安、吕国辉：“生物学自主性与广义还原”，《自然辩证法研究》，1996年第3期。