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1、高中生物课程标准解析高中生物课程标准解析 北京市西城区教育研修学院北京市西城区教育研修学院 张怡张怡 2008年年7月月需要思考的几个问题什么是课程改革什么是课程改革?为什么进行高中生物课程改革为什么进行高中生物课程改革?怎样实施生物课程怎样实施生物课程?如何评价生物课程实施的状况如何评价生物课程实施的状况?研究中的发现研究中的发现 -科学课程内容的共同特点科学课程内容的共同特点1 1、综合性、综合性 学科间的综合学科间的综合 学科内的综合学科内的综合 学科知识体系学科知识体系知识、能力、情感态度知识、能力、情感态度价值观价值观学科知识、社会生活、学科知识、社会生活、学生经验学生经验科学与人文
2、科学与人文2 2、关注环境问题和可持续发展问题;、关注环境问题和可持续发展问题;3 3、关注学生自身,关注社会;、关注学生自身,关注社会;4 4、更多的实践性;更多的实践性;研究中的发现研究中的发现-科学课程内容的共同特点科学课程内容的共同特点5 5、了解知识的产生和演变过程;、了解知识的产生和演变过程;6 6、强调概念的同时,更关注情感态度;、强调概念的同时,更关注情感态度;7 7、生物技术受到重视;、生物技术受到重视;8 8、树立科学的价值观,对科学、技术、树立科学的价值观,对科学、技术、社会的关系有正确的认识。社会的关系有正确的认识。研究中的发现研究中的发现-科学课程内容的共同特点科学课
3、程内容的共同特点高中课程改革的目标高中课程改革的目标1.1.精选基础,增强与社会、科技和学生精选基础,增强与社会、科技和学生经验的联系,引导创新与实践。经验的联系,引导创新与实践。2.2.构建重基础、多样化、有层次、综合构建重基础、多样化、有层次、综合性的课程结构。性的课程结构。高中课程改革的目标高中课程改革的目标3.3.创设有利于主动学习的课程实施环境。创设有利于主动学习的课程实施环境。4.4.建立发展性评价体系。建立发展性评价体系。5.5.赋予学校合理而充分的课程自主权。赋予学校合理而充分的课程自主权。l初步形成正确的世界观、人生观、价值观;初步形成正确的世界观、人生观、价值观;l具有终身
4、学习的愿望和能力,掌握适应时代具有终身学习的愿望和能力,掌握适应时代发展需要的基础知识和基本技能,学会收集发展需要的基础知识和基本技能,学会收集和处理信息,具有初步的科学与人文素养、和处理信息,具有初步的科学与人文素养、环境意识、创新精神与实践能力;环境意识、创新精神与实践能力;普通高中教育的培养目标普通高中教育的培养目标l初步具有职业意识、创业精神和人生规初步具有职业意识、创业精神和人生规划能力;划能力;l正确认识自己,尊重他人,学会交流与正确认识自己,尊重他人,学会交流与合作,具有团队精神,理解文化的多样合作,具有团队精神,理解文化的多样性,初步具有面向世界的开放意识。性,初步具有面向世界
5、的开放意识。普通高中教育的培养目标普通高中教育的培养目标普通高中教育的培养目标普通高中教育的培养目标 高中的课程结构高中的课程结构1.高中课程由学习领域、科目和模块三个层次组高中课程由学习领域、科目和模块三个层次组成:成:语言与文学、数学、人文与社会、科学、技术、语言与文学、数学、人文与社会、科学、技术、艺术、体育与健康、综合实践活动。艺术、体育与健康、综合实践活动。每一科目由若干模块组成。模块之间既相互独每一科目由若干模块组成。模块之间既相互独立,又反映学科内容的逻辑联系。立,又反映学科内容的逻辑联系。2.课程设置课程设置必修和选修两部分。每学期两段,每段必修和选修两部分。每学期两段,每段1
6、0周。周。领领域域科科目目模模块块遗传遗传与与进化进化生物生物技术技术实践实践分子分子与与细胞细胞稳态稳态与与环境环境现代现代生物生物科技科技专题专题生物生物科学科学与与社会社会物物理理地地理理生生物物化化学学语语言言与与文文学学科科学学人人文文与与社社会会艺艺术术数数学学综综合合实实践践活活动动体体育育与与健健康康技技术术高高中中课课程程结结构构学习领域学习领域科目科目必修学分必修学分(116)(116)选修选修I I学分学分(55)(55)选修选修IIII学分学分(18)(18)语言与文学语言与文学语文语文1010国家为满足国家为满足学生的兴趣、学生的兴趣、爱好和未来爱好和未来发展的需要,
7、发展的需要,在共同必修在共同必修的基础上,的基础上,各科课程标各科课程标准设置若干准设置若干选修模块,选修模块,供学生选择。供学生选择。学校根据学校根据当地社会、当地社会、经济、科经济、科技、文化技、文化以及自身以及自身条件开设,条件开设,供学生选供学生选择。择。外语外语1010数学数学数学数学1010人文与社会人文与社会政治政治8 8历史历史6 6地理地理6 6科学科学物理物理6 6化学化学6 6生物生物6 6技术技术信息技术信息技术4 4通用技术通用技术4 4艺术艺术艺术或艺术或音乐、美术音乐、美术6 6体育与健康体育与健康体育与健康体育与健康1111综合综合实践活动实践活动研究性学习研究
8、性学习1515社区服务社区服务2 2社会实践社会实践6 6每个模块通常为每个模块通常为每个模块通常为每个模块通常为36363636学时,学生学习并通过考学时,学生学习并通过考学时,学生学习并通过考学时,学生学习并通过考核,可获得核,可获得核,可获得核,可获得2 2 2 2学分(其中体育与健康、艺学分(其中体育与健康、艺学分(其中体育与健康、艺学分(其中体育与健康、艺术、音乐、美术原则上每个模块为术、音乐、美术原则上每个模块为术、音乐、美术原则上每个模块为术、音乐、美术原则上每个模块为18181818学时,学时,学时,学时,相当于相当于相当于相当于1 1 1 1学分),学分由学校认定。学分),学
9、分由学校认定。学分),学分由学校认定。学分),学分由学校认定。学学学学生生生生每每每每学学学学年年年年应应应应参参参参加加加加1 1 1 1周周周周社社社社会会会会实实实实践践践践,可可可可获获获获得得得得2 2 2 2学学学学分分分分;三三三三年年年年内内内内参参参参加加加加不不不不少少少少于于于于10101010个个个个工工工工作作作作日日日日的的的的社社社社区区区区服务并持有相关证明,可获得服务并持有相关证明,可获得服务并持有相关证明,可获得服务并持有相关证明,可获得2 2 2 2学分学分学分学分;评价:毕业学分要求评价:毕业学分要求 学学生生三三年年内内至至少少获获得得144144个个
10、学学分分。必必修修不不低低于于116116学学分分,选选修修不不低低于于2222学分学分,选修选修不低于不低于6 6学分。学分。高中生物课程标准高中生物课程标准 1.前言前言2.课程目标课程目标3.内容标准内容标准4.实施建议实施建议 (一)课程(一)课程基本理念基本理念 1.提高生物科学素养提高生物科学素养2.面向全体学生面向全体学生3.倡导探究性学习倡导探究性学习4.注重与现实生活的联系注重与现实生活的联系 关于科学素养关于科学素养 是指了解和深谙进行个人决策、参与是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程
11、。有科学素养还包括一科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。些特定门类的能力。摘自摘自美国国家科学教育标准美国国家科学教育标准 关于生物科学素养关于生物科学素养 是指公民参加社会生活、经济活动、生产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。科学素养的能力
12、。摘自摘自普通高中生物课程标准(实验)普通高中生物课程标准(实验)面向全体学生面向全体学生面向全体学生面向全体学生 标准标准标准标准的设计面向全体学生,着的设计面向全体学生,着的设计面向全体学生,着的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。眼于学生全面发展和终身发展的需要。眼于学生全面发展和终身发展的需要。眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有课程的内容标准有课程的内容标准有课程的内容标准有较大的灵活性较大的灵活性较大的灵活性较大的灵活性,以以以以适应不同学校的条件和不同学生的学习适应不同学校的条件和不同学生的学习适应不同学校的条件和不同学生的学习适应不同学校的条件和
13、不同学生的学习需求需求需求需求,促进学生,促进学生,促进学生,促进学生有个性有个性有个性有个性 的发展。的发展。的发展。的发展。关于探究性学习关于探究性学习探究性学习的特征探究性学习的特征 1.提出问题:学习者投入到对科学型问题的探索中;提出问题:学习者投入到对科学型问题的探索中;2.收集数据:学习者重视实证在解释与评价科学型问题中的收集数据:学习者重视实证在解释与评价科学型问题中的作用;作用;3.形成解释:学习者根据实证形成对科学问题的解释;形成解释:学习者根据实证形成对科学问题的解释;4.评价结果:学习者根据其他解释对自己的解释进行评价;评价结果:学习者根据其他解释对自己的解释进行评价;5
14、.检验结果:学习者交流和验证他们提出的解释;检验结果:学习者交流和验证他们提出的解释;-发现问题、分析问题、解决问题发现问题、分析问题、解决问题 体验知识产生和发展的过程体验知识产生和发展的过程探究式学习遵循的原则原则原则1 应提倡多样化的学习方式及应提倡多样化的学习方式及其相互促进。其相互促进。原则原则2 应在多样化的科目中开展探应在多样化的科目中开展探究式学习。究式学习。原则原则3 应强调探究式学习的多样化应强调探究式学习的多样化设计模式。设计模式。原则原则4 探究学习应面向全体学生,并探究学习应面向全体学生,并关照个别差异。关照个别差异。原则原则5 应给探究式学习的开展提供足应给探究式学
15、习的开展提供足够的支持条件。够的支持条件。原则原则6 问题的设计应首先关注问题的设计应首先关注学习学习者的问题者的问题,面向生活,面向社会。,面向生活,面向社会。原则原则7 探究学习的重点不在探究的探究学习的重点不在探究的操作方法和操作技能上操作方法和操作技能上原则原则8 探究中要辩证地处理学生自探究中要辩证地处理学生自主与教师指导。主与教师指导。原则原则9 探究中教师首先要充分地倾探究中教师首先要充分地倾听学生。听学生。原则原则10 探究过程中要珍视并正确处理探究过程中要珍视并正确处理学生已有的个人知识和原始概念,引导学生已有的个人知识和原始概念,引导学生积极反思。学生积极反思。原则原则11
16、 珍视探究中学生独特的感受、珍视探究中学生独特的感受、体验和理解。体验和理解。原则原则12 在探究过程中要强调学生之间在探究过程中要强调学生之间的合作与交流(学生间的相互倾听)。的合作与交流(学生间的相互倾听)。原则原则13 在探究过程中体验挫折与成在探究过程中体验挫折与成功。功。原则原则14 不必一次探究透、探究完。不必一次探究透、探究完。原则原则15 不仅强调探究中的动手,更不仅强调探究中的动手,更要强调动脑。要强调动脑。原则原则16 不同学段,对探究的水平要不同学段,对探究的水平要提出不同的要求。提出不同的要求。原则原则17 把探究式学习与现代技术把探究式学习与现代技术(如多媒体与互联网
17、)相结合。(如多媒体与互联网)相结合。原则原则18 探究式学习的评价应以形成探究式学习的评价应以形成性评价为主。性评价为主。关于科学探究关于科学探究 科学探究指的是科学家们用以研究自然界并科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。的方法而进行的各种活动。科学探究是一种有多侧面的活动。科学探究是一种有多侧面的活动。摘
18、自摘自美国国家科学教育标准美国国家科学教育标准 关于科学探究关于科学探究 生物课程中的科学探究是学生积极主生物课程中的科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括:提而进行的各种活动。科学探究通常包括:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流。得出结论和表达、交流。摘自摘自生物课程标准(实验稿)生物课程标准(实验稿)科学探究科学探究进行科学探究进行科学探究所需要的能力所需要的能力对科学探究对科学探究的理解力的理解力确定可确定可以通过以通过科学探科学探究
19、回答究回答的问题的问题设计设计和进和进行科行科学研学研究究收集收集分析分析和解和解释数释数据据交流交流科学科学过程过程和解和解释释承认承认和分和分析提析提出的出的解释解释科学科学解释解释强调强调证据证据技术技术提高提高数据数据的精的精确性确性合理合理的怀的怀疑是疑是科学科学进步进步的动的动力力不同不同的问的问题需题需要不要不同的同的科学科学探究探究科学科学知识知识和理和理解可解可指导指导探究探究获取科学知识获取科学知识课程目标的叙述课程目标的叙述发展科学探究能力,初步学会:发展科学探究能力,初步学会:(1)(1)客观地观察和描述生物现象;客观地观察和描述生物现象;(2)(2)通通过过观观察察或
20、或从从现现实实生生活活中中提提出出与与生生物物学学相相关的、可以探究的问题;关的、可以探究的问题;(3)(3)分析问题,阐明与研究该问题相关的知识;分析问题,阐明与研究该问题相关的知识;(4)(4)确认变量;确认变量;(5)(5)作出假设和预期;作出假设和预期;(6)(6)设计可行的实验方案;设计可行的实验方案;(7)(7)实施实验方案,收集证据;实施实验方案,收集证据;(8)(8)利用数学的方法处理、解释数据;利用数学的方法处理、解释数据;31(18分分)水华可因蓝藻爆发所致。科研人员浓度水华可因蓝藻爆发所致。科研人员浓度利用某种细菌限制蓝藻数量,相关实验的示意图如利用某种细菌限制蓝藻数量,
21、相关实验的示意图如下。图中下。图中表示实验步骤。表示实验步骤。从细胞结构的特点与复杂程度看,蓝藻从细胞结构的特点与复杂程度看,蓝藻属于属于细胞;从生态系统的营养结细胞;从生态系统的营养结构上看,蓝藻处于构上看,蓝藻处于;蓝藻的代谢类;蓝藻的代谢类型通常是型通常是。引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素。蓝藻引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素。蓝藻毒素毒素 蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻生长、繁殖所必需的物质。蓝藻毒素对人是一种致癌因子,可使原癌蓝藻毒素对人是一种致癌因子,可使原癌基因基因,导致正常细胞发生,导致正常细胞发生癌变。癌变。图中图中、通常使用的是通常使用的是、中已培中已培养至养至期的蓝藻和溶藻细菌
22、。期的蓝藻和溶藻细菌。图中图中实验组在每个培养皿中,如果做实验组在每个培养皿中,如果做三个重复实验,可采取的做法是:三个重复实验,可采取的做法是:。为完善实验设计方案,应增设对照组,。为完善实验设计方案,应增设对照组,可采取的做法是:可采取的做法是:。蓝藻通常呈蓝绿色,观察实验结果,发蓝藻通常呈蓝绿色,观察实验结果,发现培养皿中出现褪色空斑,说明蓝藻现培养皿中出现褪色空斑,说明蓝藻。31原核原核第一营养级第一营养级自养需氧型自养需氧型不是不是从抑制状态变成激活状态从抑制状态变成激活状态对数对数 考查学生设计实验中的两个重要思路,考查学生设计实验中的两个重要思路,即设计重复实验和设计对照实验即设
23、计重复实验和设计对照实验在每个培养皿中,选择三个不同位置,各在每个培养皿中,选择三个不同位置,各滴加等量菌液滴加等量菌液在每个培养皿中,选择三个不同位置,各在每个培养皿中,选择三个不同位置,各滴加等量的、不含溶藻细菌的溶藻细菌培滴加等量的、不含溶藻细菌的溶藻细菌培养液养液被溶藻细菌裂解(死亡)被溶藻细菌裂解(死亡)(9 9)根据证据作出合理判断;根据证据作出合理判断;(10)(10)用用准准确确的的术术语语、图图表表介介绍绍研研究究方方法法和和结结果,阐明观点;果,阐明观点;(11)(11)听听取取他他人人的的意意见见,利利用用证证据据和和逻逻辑辑对对自自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改
24、。己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改。理综考试考纲中对生物学科理综考试考纲中对生物学科“实验与探究能力实验与探究能力”要求:要求:(1)能独立完成能独立完成“生物知识内容表生物知识内容表”(略略)所列实验。包所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。综合的运用。(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。和结果进行解释、分析和处理。(3)具有对一些生
25、物学问题进行初步探究的能力。包括具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、确认变量、作出假设和预期、设计可行的研究方案、处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。处理和解释数据、根据数据作出合理的判断等。(4)能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。注重与现实生活的联系注重与现实生活的联系注重与现实生活的联系注重与现实生活的联系 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活
26、动等方面密切相关。保护、经济活动等方面密切相关。保护、经济活动等方面密切相关。保护、经济活动等方面密切相关。标准标准标准标准注重使学生在现实生活的背景中学习注重使学生在现实生活的背景中学习注重使学生在现实生活的背景中学习注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,生物学,生物学,生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中倡导学生在解决实际问题的过程中倡导学生在解决实际问题的过程中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深入理解生物学的核心概念深入理解生物学的核心概念深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学,并能运用生物学,并能运用生物学,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出
27、相关的个人的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;决策;决策;决策;同时注意帮助学生同时注意帮助学生同时注意帮助学生同时注意帮助学生了解相关的职业和学了解相关的职业和学了解相关的职业和学了解相关的职业和学习方向习方向习方向习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。,为他们进一步学习和步入社会做准备。,为他们进一步学习和步入社会做准备。,为他们进一步学习和步入社会做准备。2008年北京理综生物年北京理综生物30(18分)分)北京地区的青蛙的生殖季节是北京地区的青蛙的生殖季节是46月,在一年中的
28、其他一月份,要从促进卵的月,在一年中的其他一月份,要从促进卵的成熟和排放,可用人工方法,向已怀卵雌蛙腹成熟和排放,可用人工方法,向已怀卵雌蛙腹腔内注射蛙垂体悬浮液。表中列出了某些月份,腔内注射蛙垂体悬浮液。表中列出了某些月份,制备注射到每只青蛙体内的雌蛙垂体悬浮液所制备注射到每只青蛙体内的雌蛙垂体悬浮液所需的垂体个数需的垂体个数月份月份9121234垂体垂体个数个数5432表中显示,越接近生殖季节,所需垂体个数越少,从蛙卵的程度看,其原因是。雌蛙垂体悬浮液中含有的 可作用于卵巢,促进蛙卵的成熟和排放如果向怀卵雌蛙腹腔内注射适量雄蛙垂体悬浮液,实验结果是 ,原因是。蛙卵受精后发育成蝌蚪,若在饮料
29、中添加适量的激素,将促进蝌蚪发育为蛙。在蛙体内,该激素的合成和分泌,受垂体合成和分泌的调控“下丘脑-垂体-靶腺”30(18分)分)考查学生的实验分析能力,即根考查学生的实验分析能力,即根据证据作出合理判断等能力。据证据作出合理判断等能力。蛙卵逐渐发育成熟蛙卵逐渐发育成熟保性腺激素保性腺激素雄蛙垂体悬浮液可促进蛙卵的成熟和排放雄蛙垂体悬浮液可促进蛙卵的成熟和排放雄蛙垂体也能合成和分泌促性腺激素雄蛙垂体也能合成和分泌促性腺激素甲状腺甲状腺促甲状腺激素促甲状腺激素改革对生物学科的影响改革对生物学科的影响分数分数题型题型内容内容大纲卷大纲卷72选择题选择题非选择题非选择题核心概念核心概念理解表达理解表
30、达学科能力学科能力新课标新课标理综理综90选择题选择题非选择题非选择题:必做必做 选选做做核心概念理解表达核心概念理解表达生物技术现代科技生物技术现代科技学科能力学科能力单科单科150选择题选择题:单选单选 多选多选非选择题非选择题:必做必做 选选做做核心概念理解表达核心概念理解表达生物技术现代科技生物技术现代科技学科能力学科能力结论结论生物课程实施 有利于学生生活和成长 有利于生物学教师专业发展 有利于生物教学的改革 有利于校园文化的建设 有利于社会、生物科学发展需要 (二)生物课程(二)生物课程设计思路设计思路 1.必修必修3个模块,选修个模块,选修3个模块。个模块。2.必修是生物科学的核
31、心内容。必修是生物科学的核心内容。3.选修是为满足学生多样化发展的需要选修是为满足学生多样化发展的需要而设计的。而设计的。4.每个模块每个模块2学分。学分。课程内容的变化课程内容的变化 分子与细胞分子与细胞遗传与进化遗传与进化稳稳态态与环境与环境生物技术实践生物技术实践现代生物科现代生物科技专题技专题生物科学与社会生物科学与社会必修模块的设计思路必修模块的设计思路“必修模块选择的是生物科学的核心内必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。系最密切的领
32、域。必修模块的设计思路必修模块的设计思路必修模块所选内容能够帮助学生从微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。生命系统中各组分间的相互作用。生命系统的层次生命系统的层次从从生物圈到细胞生物圈到细胞系统的组成和结构系统的组成和结构组成细胞的分子组成细胞的分子细胞的边界细胞的边界细胞膜细胞膜系统内的分工合作系统内的分工合作细细胞胞器器系统的功能系统的功能细胞的物质输入和输出细胞的物质输入和输出细胞的能量供应和利用细胞的能量供应和利用系统的发展和变化
33、系统的发展和变化细胞的生命历程细胞的生命历程关于系统和系统论关于系统和系统论关于系统和系统论关于系统和系统论亚里斯多德早就说过亚里斯多德早就说过“整体大于部分之和整体大于部分之和”。作为现代系统论的基本思想最初生于上世纪作为现代系统论的基本思想最初生于上世纪2020年代年代.加籍奥地利生物学家贝朗塔菲强调加籍奥地利生物学家贝朗塔菲强调,生生命现象是不能用分论来揭示其规律的命现象是不能用分论来揭示其规律的,而只能而只能把它看作一个整体或系统来加以研究。把它看作一个整体或系统来加以研究。现在系统论思想已形成了一股重要的思潮,在现在系统论思想已形成了一股重要的思潮,在新世纪生命科学发展中新世纪生命科
34、学发展中,发挥重大而深远的影发挥重大而深远的影响响。1.1.系系 统统系统的含义系统的含义关于系统论的内涵和外延关于系统论的内涵和外延,在理论界现在说法不在理论界现在说法不一。人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间一。人们现在把系统论作为介于哲学和具体科学之间的横断科学来对待。它被视为比具体学科更一般化的的横断科学来对待。它被视为比具体学科更一般化的科学理论科学理论.但又不同于哲学。但又不同于哲学。贝塔朗菲把一般系统概念定义为贝塔朗菲把一般系统概念定义为:或:或:系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各系统是处于一定相互关系中的与环境发生关系的各组分的总体。组分的总体。系统是由两个或两
35、个以上的要素组成的具有整体功系统是由两个或两个以上的要素组成的具有整体功能和综合行为的统一集合体能和综合行为的统一集合体.整整系统的属性:系统的属性:非加和性非加和性:就是系统的整体性就是系统的整体性.系统不是各系统不是各部分的简单组合部分的简单组合,而是各部分和各层次充分而是各部分和各层次充分协调和连接的统一体协调和连接的统一体.1+12 交互性交互性:就是系统的相关联性就是系统的相关联性.系统中各系统中各部分的特性和行为相互制约和相互影响部分的特性和行为相互制约和相互影响,这这种相关性确定了系统的整体性质和形态。种相关性确定了系统的整体性质和形态。功能性和目的性功能性和目的性:大多数系统的
36、活动或行大多数系统的活动或行为是为执行一定的功能和达到一定的目的,为是为执行一定的功能和达到一定的目的,问问:是否所有自然系统都有目的是否所有自然系统都有目的.有序性:有序性:系统的层次性系统的层次性.由于系统的结构、由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性,因而功能和层次的动态演变有某种方向性,因而使系统具有有序性的特点。使系统具有有序性的特点。复杂性和随机性:复杂性和随机性:物质和运动是密不可分物质和运动是密不可分的,系统的特性都是通过运动表现出来的的,系统的特性都是通过运动表现出来的,系系统的动态性就使其具复杂性和随机性统的动态性就使其具复杂性和随机性适应性:适应性:一个系统要和
37、包围该系统的环境一个系统要和包围该系统的环境之间有物质、能量和信息的交换之间有物质、能量和信息的交换,此变彼变此变彼变,为了平衡,系统必须有适应力为了平衡,系统必须有适应力.2.2.系系 统统 论论什么是什么是系统论系统论 是研究系统的模式、结构和规律的学问是研究系统的模式、结构和规律的学问.它研它研究各种系统的共同特征,并用数学方法定量地究各种系统的共同特征,并用数学方法定量地描述其功能描述其功能,寻求并确立适用于一切系统的原则寻求并确立适用于一切系统的原则和数模和数模.是具有逻辑学和数学性质的一门新兴的是具有逻辑学和数学性质的一门新兴的统摄科学统摄科学.系统论的核心思想是整体观系统论的核心
38、思想是整体观 一言以蔽之:从整体出发,研究整体.系统论的原则系统论的原则 整体性原则整体性原则:整体的性质不是要素具备的。整体的性质不是要素具备的。要素的性质影响整体。要素的性质影响整体。要素性质之间有相互影响要素性质之间有相互影响 结构功能原则结构功能原则:要素不变时要素不变时,结构决定功能结构决定功能.要素都不同则可以有相同的功能要素都不同则可以有相同的功能.同一结构可能有多种功能同一结构可能有多种功能.目的性原则目的性原则:手段是为了实现目标。手段是为了实现目标。最优化原则最优化原则:改变要素和结构可使系统功能改变要素和结构可使系统功能 最佳。最佳。系统论的基本思想方法系统论的基本思想方
39、法 世界上任何事物都可以看成是一个系统世界上任何事物都可以看成是一个系统,系统是普遍存在的。系统是普遍存在的。把所研究的对象把所研究的对象,视为一个系统视为一个系统,分析这分析这 一系统的结构和功能,研究诸要素和环境一系统的结构和功能,研究诸要素和环境 的关系以及变化规律,并以优化观点看待的关系以及变化规律,并以优化观点看待 整个系统整个系统如果你做一个工程,你要优化这个系统;如果你研究一个系统,你要找出它的最优.生命科学问题的系统论思想方法生命科学问题的系统论思想方法 著名的霍尔三维结构方法论著名的霍尔三维结构方法论,为解决复杂的系统为解决复杂的系统 问题提供了一个统一的思想方法。有人把这一
40、系统问题提供了一个统一的思想方法。有人把这一系统 工程学方法推绎成生命科学研究的指导方法工程学方法推绎成生命科学研究的指导方法.逻辑维逻辑维:自然合理自然合理 时空维时空维:生命整体生命整体 知识维知识维:方法综合方法综合系统论就是一个认识问题的方法系统论就是一个认识问题的方法系统论就是一个解决问题的工具系统论就是一个解决问题的工具选修模块的设计思路选修模块的设计思路“是为了满足学生多样化发展的需要而设计是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践
41、和探究能力。高学生的实践和探究能力。”见课标中见课标中“课程设计思路课程设计思路”“选修选修1 生物技术实践生物技术实践”模块重在模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。趣的学生学习。“选修选修2 生物科学与社会生物科学与社会”模块模块围绕生物科学技术在工业、农业、围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应医疗保健和环境保护等方面的应用,较全面
42、地介绍了生物科技在用,较全面地介绍了生物科技在社会中的应用,可以帮助学生更社会中的应用,可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会深入地理解生物科学技术在社会中的应用,适于继续学习人文和中的应用,适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学社会科学类专业及直接就业的学生学习。生学习。“选修选修3 现代生物专题现代生物专题”模块以专模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野,增强学用前景,以开拓学生的视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生生的科技意识,为学生进一步学习生物
43、科学类专业奠定基础。物科学类专业奠定基础。三、课程目标三、课程目标1.1.知识知识 获获得得生生物物学学基基本本事事实实、概概念念、原原理理、规规律律和和模模型型等等方方面面的的基基础础知知识识,知知道道生生物物科科学学和和技技术术的的主主要要发发展展方方向向和成就,知道生物科学发展史上的重要事件。和成就,知道生物科学发展史上的重要事件。了了解解生生物物科科学学知知识识在在生生活活、生生产产、科科学学技技术术发发展展和和环境保护等方面的应用。环境保护等方面的应用。积积极极参参与与生生物物科科学学知知识识的的传传播播,促促进进生生物物科科学学知知识识进入个人和社会生活。进入个人和社会生活。获获得
44、得适适应应现现实实生生活活所所需需要要的的人人体体生生理理知知识识,促促进进身身心心健康。健康。课程目标课程目标2.2.情感态度与价值观情感态度与价值观 初初步步形形成成生生物物体体的的结结构构与与功功能能、局局部部与与整整体体、多多样样性性与与共共同同性性相相统统一一的的观观点点,生生物物进进化化观观点点和和生生态态学学观观点点,树树立立辩辩证证唯唯物物主主义义自自然然观观,逐逐步步形形成成科科学学的的世界观。世界观。关关心心我我国国的的生生物物资资源源状状况况、对对我我国国生生物物科科学学和和技技术术发发展展状状况况有有一一定定的的认认识识,更更加加热热爱爱家家乡乡、热热爱爱祖祖国国,增强
45、振兴中华的使命感与责任感。增强振兴中华的使命感与责任感。课程目标课程目标 认认识识生生物物科科学学的的价价值值,乐乐于于学学习习生生物物科科学学,养养成成质质疑疑、求求实实、创创新新及及勇勇于于实实践践的的科科学学精精神神和和科科学学态度。态度。认认识识生生物物科科学学和和技技术术的的性性质质,能能正正确确理理解解科科学学、技技术术、社社会会之之间间的的关关系系。能能够够运运用用生生物物科科学学知知识识和和观念参与社会事务的讨论。观念参与社会事务的讨论。热热爱爱自自然然、珍珍爱爱生生命命,理理解解人人与与自自然然和和谐谐发发展展的意义,树立可持续发展的观念。的意义,树立可持续发展的观念。确立积
46、极的生活态度和健康的生活方式确立积极的生活态度和健康的生活方式课程目标课程目标3.3.能力能力 能能够够正正确确使使用用一一般般的的实实验验器器具具,掌掌握握采采集集和和处处理理实实验验材材料料、进进行行生生物物学学实实验验的的操作、生物绘图等技能。操作、生物绘图等技能。能能够够利利用用多多种种媒媒体体搜搜集集生生物物学学的的信信息息。学会鉴别、选择、运用和分享信息。学会鉴别、选择、运用和分享信息。课程目标课程目标发展科学探究能力,初步学会:发展科学探究能力,初步学会:(1)(1)客客观观地地观观察察和和描描述述生生物物现现象象;(2)(2)通通过过观观察察或或从从现现实实生生活活中中提提出出
47、与与生生物物学学相相关关的的、可可以以探探究究的的问问题题;(3)(3)分分析析问问题题,阐阐明明与与研研究究该该问问题题相相关关的的知知识识;(4)(4)确确认认变变量量;(5)(5)作作出出假假设设和和预预期期;(6)(6)设设计计可可行行的的实实验验方方案案;(7)(7)实实施施实实验验方方案案,收收集集证证据据;(8)(8)利利用用数数学学的的方方法法处处理理、解解释释数数据据;(9)(9)根根据据证证据据作作出出合合理理判判断断;(10)(10)用用准准确确的的术术语语、图图表表介介绍绍研研究究方方法法和和结结果果,阐阐明明观观点点;(11)(11)听听取取他他人人的的意意见见,利利
48、用用证证据据和和逻逻辑辑对对自自己己的的结结论论进行辩护以及作必要的反思和修改。进行辩护以及作必要的反思和修改。内容标准内容标准生物生物1 1:分子与细胞:分子与细胞“生物生物1 1:分子与细胞:分子与细胞”模块有助于学生较模块有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础,深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形程中的应用;科学地理解生命的本质,形
49、成辩证唯物主义自然观。成辩证唯物主义自然观。分子与细胞分子与细胞 细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的增殖、细胞的分化、衰老代谢、细胞的增殖、细胞的分化、衰老和凋亡和凋亡1 1 组成细胞的分子组成细胞的分子具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议概述蛋白质的结构和功能。概述蛋白质的结构和功能。简述核酸的结构和功能。简述核酸的结构和功能。观察观察DNADNA、RNARNA在细胞中的分布。在细胞中的分布。概述糖类的种类和作用。概述糖类的种类和作用。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。举例说出脂质的种类和作用。
50、举例说出脂质的种类和作用。说明生物大分子以碳链为骨架。说明生物大分子以碳链为骨架。说出水和无机盐的作用。说出水和无机盐的作用。2 2 细胞的结构细胞的结构具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议分析细胞学说建立的过程。分析细胞学说建立的过程。使使用用高高倍倍镜镜观观察察多多种种多多样样的的细细胞。胞。有有条条件件可可组组织织学学生生参参观观电电子子显显微微镜镜实实验验室。室。简述细胞膜系统的结构和功能。简述细胞膜系统的结构和功能。举举例例说说出出几几种种细细胞胞器器的的结结构构和和功能。功能。观察线粒体和叶绿体。观察线粒体和叶绿体。阐明细胞核贮存遗传信息。阐明细胞核贮存遗传信息。尝试建立