生物科学素养

提高生物科学素养——生物学课程的最根本理念

1.2.3.4.核心素养的根本定位核心素养(KeyCompetencies)是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身开展和社会开展需要的必备品格和关键能力。核心素养是所有学生应具有的最关键、最必要的根底素养核心素养是知识、能力和态度等的综合表现核心素养可以通过接受教育来形成和开展核心素养具有开展连续性和阶段性核心素养兼具个人价值和社会价值学生开展核心素养是一个体系，其作用具有整合性根本特点5.核心素养在教育改革中的主要功能6.7.8.9.10.生物学有哪些核心素养？§1生物学中的思维§2生物学中的实践能力§3生物学中的人文素养11.§1生物学中的思维

ThinkingofBiology12.什么是思维？思维和知识关系？思维有哪些类型？HowardGardner——theTheoryofMultipleIntelligence13.一、生物学中的科学思维抽象思维AbstractThinking形象思维ImaginalThinking直觉思维IntuitiveThinking14.〔一〕抽象思维AbstractThinking以概念为思维材料而进行的思维根本形式：判断和推理

为什么有人把抽象思维又叫逻辑思维吗？15.1.判断Judgment分析下面2句话的真伪：细胞是生物体的结构和功能的根本单位。神农架地区有野人。你能说出判断和命题之间的区别吗？16.昆虫的触角分节。蜘蛛不属于昆虫纲。上皮组织、肌肉组织、神经组织和结缔组织都是组成人体的根本组织。每种病毒至少含有一种核酸：DNA或RNA。假设没有分解者，一个自然生态系统就不能存在。不是所有的细菌都是异养生物其他天体上可能有生物简单判断性质判断〔直言判断〕关系判断联言判断选言判断假言判断负判断复合判断非模态判断模态判断判断是人们认识事物的标志！17.2.推理思维inference从一个或几个判断出发推出另一个判断的思维过程和思维方式。思考：如何保证推理结果正确呢？推理有哪些形式？18.〔1〕归纳推理inductiveinference人体所有器官都是由细胞构成——细胞是组成人体的根本结构单位。观察过的动物器官都是由细胞构成的——细胞是组成动物体的根本结构单位。不完全归纳为什么可以得出科学的结论呢？无反例。——简单枚举推理典型的、客观的、内存联系——科学归纳推理19.你能分析“细胞是生物体结构和功能的根本单位〞这个结论的推理前提吗？一对均为白化基因携带者的夫妇，出生一个白化病孩子的几率是多少？这也是归纳推理过程？20.〔2〕演绎推理deductiveinference在细胞遗传学开展的初期，有人曾把伴性遗传与别离规律、自由组合规律、连锁互换规律并列，作为基因传递的第四个规律。请思考你是如何推理推翻这个结论的？三段论法21.思考：演绎思维有什么价值？是生物科学知识系统化的工具。是思维创新的重要工具。是批判性思维的根底。22.〔3〕类比思维薛定谔ErwinSchrodinger?生命是什么?1944年23.〔二〕形象思维是以表象为思维材料而进行的思维。表象〔image〕记忆表象创造表象24.小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖。现要选育矮秆〔aa〕、抗病〔BB〕的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体〔有一对基因杂合即可称为杂合体〕，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉〔Yy〕、抗病〔Rr〕的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。〔写出包括亲本在内的前三代即可〕25.26.27.大西洋里有个与世隔绝的小岛,叫林索伊斯，岛上居民害怕阳光,喜欢月亮,一遇皎洁的夜晚,就聚集在海滩上唱歌跳舞,他们有着雪白的皮肤、白色或淡黄色的头发,虹膜粉红色,怕光，视力差。人称岛上的居民为“月亮儿女〞。他们为什么有这样的怪癖呢？阅读下面材料，分析你的思考过程？有什么特点?28.〔三〕直觉思维IntuitiveThinking直觉：不经过分析、推理的过程而直接快速地进行判断的认识能力。如：孟德尔的遗传因子假说的提出。29.灵感：在创造过程中，由于某种诱因的作用，人们对长期思而未决的问题突然恍然大悟、豁然开朗的飞跃式思维现象。30.二、生物学中的科学哲学31.1.本体论〔ontology〕二元对立思维——>系统思想生命的物质性生命运动是自然界物质运动的一种形式结构与功能相统一生命运动形式是由简单向复杂，低等向高等进化进化采取量变到质变进化的原因是生物内部与外部条件之间的矛盾32.贝塔朗菲〔1901～1972〕Bertalanffy，Ludwigvon美籍奥地利理论生物学家整体性、关联性，等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的根本特征。系统生物学的三重整合：系统内的组成元素的整合生物体层次整合研究方法的整合33.2.认识论〔epistemology〕反映论个人意义建构求同思维34.波普尔〔K.R.Popper〕：证伪主义，建构主义学习理论请分析以下做法的对错：教学中为了“培养学生的发散思维〞，“让学生自我探究〞，对学生非科学的解释和过程方法不予纠正。35.3.方法论methodology实践—认识假说—检验你能说出生物学下面概念是怎么形成的？器官节肢动物裸子植物细胞学说生物进化论DNA双螺旋结构遗传密码基因36.三、生物学中的自然哲学1.生命的本质2.生物的价值3.生物界的开展37.1.生命本质活力论vitalism——机械论mechanism——目的论teleology——系统论systematology〔生命自组织〕你知道“分子与细胞〞模块中为什么加一个知识点：“说明生物大分子以碳链为骨架？〞38.2.生物的价值物质价值科学认识价值审美价值生态价值“公共牧场的悲剧〞39.3.生物的开展〔1〕进化是一个多元化的过程〔2〕生物开展的内因〔3〕生物圈的开展40.四、生物学中的技术哲学分析以下技术形成的特点：酵酒酵醋技术、制作腐乳、制作泡菜灭活疫苗技术、繁殖技术、植物病虫害防治克隆技术海洋生物技术经验技能型技术经验科学型技术科学技术型技术系统科学型技术41.§2生物学中的实践能力

PracticalAbilityofBiology42.生物学的实践能力包括哪些？一、科学实践能力二、生命和健康的保护能力三、信息能力四、技术实践能力五、创造创造能力43.一、科学实践能力1.观察能力比照观察长期观察有意观察细微观察精确观察EdwardJennerAlexanderFleming44.案例分析：老师拿起盛着硫酸的试剂瓶，把瓶盖取下，放在桌上，然后，往试管中倒硫酸溶液，倒完后，又盖好瓶盖。整个操作过程在全体学生的观察下静悄悄地进行着。这时老师突然提出两个问题：①刚刚倒酸时，试剂瓶的标签朝着什么方向？对不对？为什么？②瓶盖是怎么放的？对不对？为什么？对这两个很简单的问题，答复大致有三种：第一种，要求老师再重新操作一遍，因为事先不知道老师要提问，所以没注意观察。第二种，观察到了老师倒硫酸溶液时，试剂瓶的标签朝下，没有对着手心，瓶盖也没有倒放，但由于实验知识没学好，所以不知道对不对。第三种，不仅观察到了老师的整个操作细节，而且正确地指出了老师操作中的错误和害处。案例给你有什么启示？45.2.实验能力〔略〕3.科学调查能力1〕文献调查2〕自然状态调查3〕社会调查46.二、生命教育阅读下面材料：据世界卫生组织估计，每年全世界有大约78.6万人自杀，其比例为每年每10万人中有10.7人，这意味着每隔40秒就有人自杀。保守估算，中国每年自杀死亡的人数已达28.7万人，每年平均自杀死亡率是十万分之二十三，每2分钟有1人死于自杀，8人自杀未遂。自杀在中国人死亡原因中已位居第5位，仅次于心脑血管病、恶性肿瘤、呼吸系统疾病和意外死亡。而在15岁至34岁年龄段的青壮年中，自杀是死因首位。47.(一)生存意识教育1.生命价值教育尊重生命生命的责任意识从个体发育过程，体会生命的可贵48.2.生活态度教育用审美的态度对待生活，克服消极、懈怠心理。49.3.生命主体性教育认识幼年老年时期主体性脆弱群我关系，人与自然关系50.〔二〕生存能力培养我国的“轻生存，重开展〞现象严重。1.卫生保健能力运动健康、饮食健康、性知识、健康的生活方式、常见疾病的防治、药物和心理调适、健美、伤害预防、生物灾害预防等51.2.心理调适能力〔1〕条件反射〔2〕印随〔3〕尝试失败〔4〕顿悟52.3.平安防范能力传染病(感染病，InfectiousDiseases〕食物中毒职业病环境毒物53.4.环境适应能力个人角度的适应：对环境因子冷静、理性应对。社会角度的适应：人口问题、城市化进程等54.三、信息能力你能说出信息素养应该包含的内容吗？你如何理解生物进化过程是生物信息量的增加过程？55.1.信息分析方法SystemAnalyticalMethod输入输出在信息的不断获取、储存、整理、加工、传输和反响的系列过程中对事物进行认识、研究和改造。目的性行为的解释：如大肠杆菌对乳糖的分解系统信息反响56.57.2.黑箱方法〔blackbox〕指科学研究中一类内部结构无法翻开、无法直接观察的系统。58.27.〔10分〕将青蛙脑破坏，保存脊髓，在脊柱下部翻开脊椎骨，剥离出脊髓一侧邻近的两对脊神经根(一对脊神经根包含一个背根和一个腹根，见图)。分别电刺激每对脊神经根的背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反响。然后进行以下实验：

①在第一对脊神经的背根中央处剪断，电刺激背根向中段，蛙后肢发生运动反响：电刺激背根外周段，蛙后肢不发生反响。

②在第二对脊神经根的腹根中央处剪断，电刺激腹根向中段，蛙后肢不发生反响；电刺激腹根外周段，蛙后肢发生运动反响。

试分析答复：

(1)根据实验①判断背根的功能是_______________。因为____________________。

(2)根据实验②判断腹根的功能是_______________。因为____________________。59.3.程序意识和程序分析能力1981年，〔俄〕叶尔肖夫?程序设计——第二文化?你能说说什么是程序意识和程序分析能力吗？60.生物学中的程序意识？蛋白质合成程序生命个体发育程序细胞的生命活动的时间程序1978年意大利遗传学家Gedda提出了时序遗传学：三维子+时间子61.4.超文本阅读和概念图〔1〕阅读和写作对象：文字——多媒体〔2〕知识间的联结：线性——非线性〔3〕阅读方式：精读、泛读——浏览、检索62.四、技术实践能力如何理解技术素养？1.生物学教学中的技术实践能力?美国国家科学教育标准?63.5~8年级的设计原理与幼儿园至4年级相比并没有改变，但是所处理问题的复杂程度以及运用这些原理的方式确定适宜的技术设计课题学生应该通过各种途径培养自己的能力，包括识别特定的需求、从各个角度研究这种需求以及与潜在用户或受益者进行讨论等。他们应该认识到，就某些需求而言，不同群体的文化背景和信仰有可能影响一种适用产品的评价标准。设计一个解决方案或一种产品学生应该提出不同的设计建议并根据他们所选择的判别尺度进行比较。他们应该考虑到各种限制〔例如本钱、时间、利弊的权衡和需要的材料〕，并且通过图纸和简单模型交流其设计。实现所提出的设计方案学生应该准备材料和其他资源，制定工作方案，在可能的情况下充分发挥小组合作的优越性，选择适宜的工具和技术，采用适当的测定方法以确保足够的精确度。评价所完成的技术设计或技术产品学生应该采用切合最初目标或需要的准那么，研究可能影响产品的潜在用户或受益者接受和方便地使用这一产品的因素，并根据这些准那么和因素来确定质量标准；他们还应该对同学的方案提出改进建议，对于自己的产品来说那么是实施改进建议。交流技术设计过程学生应该回忆并描述所完成的工作，判分出确定课题、设计解决方案、方案实施和评价等各个阶段。64.9-12年级技术设计的能力要求确定一个课题或设计一个时机。学生应该能够发现新的问题或需求，并依此改变和改进现行技术设计。提出设计建议并在各种解决方案中进行选择。学生要学会制定一项技术或工艺的周密方案。应该向学生介绍模型和模拟在这些过程中的作用。执行所提出的解决方案。在提出一个解决方案的过程中需要各种技能，随技术类型而异。制作人工制品可能需要具备切割、造型、处理和粘合常规材料(例如木头、金属、塑料和纺织品)的技能，也可以利用计算机执行设计方案。评价解决方案及其结果。学生应该根据待满足的需要和设计准那么来检验设计方案。在这一阶段，可以评估当初没有考虑到的新的判别准那么。将问题、过程和解决方案交流给大家。学生应该以多种方式(口头、书面或其他方式，包括模型、图表和演示)向同学、教师和其他人介绍他们的结果。65.案例

设计一种新型酸乳酪66.67.68.69.五、创造创造能力什么是创造力？请查阅资料，写一个综述性的材料。70.生物学中的创造原理和方法：〔一〕迁移原理和类比移植法琴纳的牛痘的发现：日本大马哈鱼的养殖蟹的育苗放养71.〔二〕组合原理和组合创造法如：DNA重组技术无土草坪技术72.〔三〕反观原理和反向法缺点逆向法反向法相反相成法感官补偿法结构伸缩法沙柳复壮——沙柳纸浆73.〔四〕代替原理与代换法如：亚基疫苗抗寒抗旱牧草的引进74.〔五〕分解原理和分解法你能说出单克隆抗体的思维过程吗？75.〔六〕发散原理和检核表法头脑风暴检核表法列举法76.§3生物学中的人文素养

HumanisticLiteracyofBiology77.78.为了牟利，竟然将病死的猪肉加工成看上去美味诱人的酱油肉、炸排骨、煮排骨等各种猪肉类熟食，2021年3月2日，浙江省温州市鹿城区法院一审宣判，盛晓敏等12名贩卖“病死猪〞的黑心商贩均犯生产、销售伪劣产品罪，分别处以十年至一年不等的有期徒刑，并各处分金。79.生物学的人文素养一、生物学中的科学精神二、生物学中的人文精神三、生物学中的美育80.一、生物学中的科学精神1.科学思想：在各种特殊科学认识和研究方法的根底上提炼出来的、能够发现和解释其它同类或更多事物的合理观念和推断法那么，它对进一步的、更广泛的科学研究和社会实践具有导向作用。81.你听说过“打鸡血〞吗？流行于1967年的一种保健术，鸡血疗法前后历时大约10个月左右。方法是抽取小公鸡的鸡血几十到一百毫升，注射进人体，每周一次。据说这种方法能治多种慢性病，对高血压、偏瘫、不孕症、牛皮癣、脚气、脱肛、痔疮、咳嗽、感冒等都有治疗和预防的作用。一时，各单位有病无病的人们，纷纷拎着大公鸡去医院排队打鸡血。82.你听说过胡万林、张悟本吗？1995年起，中国陡然间出现了一个“盖世华佗〞胡万林，据说医术如神，包治百病，什么癌症、肝炎、高血压、阳痿诸病，一应手到病除。2021年2月1日，湖南卫视的?百科全说?播出“张悟本谈养生〞一期，就登上了史上同时段收视率的前三甲。据说，不少人一到固定时段就坐在电视机前等着看他的“脱口秀〞;他去成都办讲座，有凌晨5点就等在门外的市民，只为能在讲台前排抢到一个好座位;他的书?把吃出来的病吃回去?，成了2021年保健类图书中最大的“黑马〞，上市6个月，占据当当网、卓越网、新华书店等所有排行榜的销售冠军。据报道，该书销量已达300万册。83.1997年底，作家柯云路推出一本70万字的巨著———?发现黄帝内经?。该书的上部“发现当代华佗〞详细介绍了“神医〞胡万林。说他在新疆行医四年中，收治各类疑难病症120万人，共治愈癌症〔其中大多数为晚期患者〕6400多例，聋哑等先天性残疾5420多人，牛皮癣、硬皮病等2200多人，心血管病7000多人，甲亢1000多人，各类风湿病1200多人，其他如帕金森氏症、骨质增生、前列腺肥大、不育症、胃、肠、胆、脾、肾、眼〔高度近视、青光眼、斜视、弱视等〕、喉、腰、腿等疾病以及低烧、脱发等多达数十万人。该书“翔实考察了胡万林惊人的医疗事实，全面深刻地破译了胡万林的医学理论与技术的奥秘〞。?发现黄帝内经?一时感动了成千上万读者，掀起了新一轮造神运动。84.据柯云路的描写，胡万林是这样诊病的：一、望诊，只需10秒左右，有时还运用“天目〞，因而每天可诊治500至1000人；二、胡万林开的处方，上面既不是中文，也不是英文、俄文。据说是“洛文〞，“中国现在只有几个人懂这种文字〞；敢于十倍、几十倍地超量使用硭硝、冰片、甘遂、全蝎等含毒药物；三、运用气功、特异功能治病，“他或用手在瓶口上捂一会儿，或把食指和中指伸进瓶内指一下，再递给患者〞，“他不止一次运用气功的手法对一杯普通的水发功〞使之“起到药物的作用〞；“按照胡万林的方子，治胃病是这些药，治心脏病还是这些药，但前提是要在胡万林指导下熬药。同样的方子换了别人熬治可能就治不了病〞。85.86.生物学科思想：生物与环境相适应、结构与功能相适应、生命的物质性、生物进化思想等等〔1〕人类中心和种间平等你知道生态系统的概念是谁提出的吗？有什么意义？〔2〕竞争进化和合作进化87.1935年，英国生态学家，亚瑟·乔治·坦斯利爵士〔SirArthurGeorgeTansley〕受丹麦植物学家尤金纽斯·瓦尔明〔EugeniusWarming〕的影响，明确提出生态系统的概念。Ecosystemisthewholesystem,…includingnotonlytheorganism-complex,butalsothewholecomplexofphysicalfactorsformingwhatwecalltheenvironment…88.2.科学精神的教育梁启超：科学知识是科学精神、科学方法的产物。〔科学精神核心是求真〕20世纪90年代：科教兴国战略〔创新〕〔1〕科学批判精神〔如细胞亚显微结构的测不准原理〕〔2〕创新思维品质〔观察——问题〕〔3〕科技意识〔4〕反对伪科学89.二、生物学中的人文精神1.可持续开展意识代际平等〔1〕生态伦理和环境道德观念公正为本：人与自然之间的公正；个人与他人之间的公正；今人与后人之间的公正。90.二、生物学中的人文精神1.可持续开展意识代际平等〔2〕三个根本国策的教育人口教育：青春期生理卫生、晚婚晚育，种群属性，生态平衡的影响因素等。保护自然资源：生物资源和基因资源

91.92.环境保护：通常为11个方面，大气污染、水体污染、森林滥伐和植被减少、土壤侵蚀、荒漠化和沙漠化、垃圾泛滥、生物灭绝加剧、粮食能量和其他资源短缺、酸雨、温室效应、臭氧空洞。环境保护目标：意识——知识——态度——技能——参与93.二、生物学中的人文精神2.价值观教育〔1〕生物价值认识的开展物质价值：自然物价值：正价值和负价值人化物价值：无限多样性94.审美价值：表达生命世界的属性与主体审美需要之间的效用关系。科学研究价值：生态价值：生态文明95.三、全球化与爱国主义教育1.关注国家平安2.建立文化平等观念96.四、正确认识人与自然的关系1.以辩证唯物主义的自然观为指导2.坚持历史唯物主义的人类开展观97.五、科学历史观的培养1.说明的生物学史和理解的生物学史例：你是如何介绍恩吉尔曼的实验说明光合作用的发现过程的？2.历史主义的科学观98.99.六、无神论你知道迷信与宗教的区别吗？中国政府认可的合法的宗教：佛教、基督教、伊斯兰教、道教〔星占、卜筮、风水、命相、巫术〕100.三、生物学中的美育〔AestheticEducation〕〔一〕生物学中的美育目标图片题注列表知美初级目标爱美辨美中级目标创造美高级目标101.〔二〕生物学中的美生命美生物科学美102.讨论一对下面生命或生命现象，从美的角度来分析生命美的类型。1.生物的形态往往是由线条、形体、色彩、声音、运动等因素，按一定法那么构成的，并由此形成一种自然的整体。2.生物有种种行为表达出和谐、优美的韵味，令人赏心悦目。3.生物的保护色、警戒色、拟态，给人以振奋、醒目的感觉。生命的形态美生命的行为美生命的适应性美103.104.105.106.讨论一4.生物具有共栖、共生等关系，生态系统能保持动态平衡。5.在细胞中分布极广的膜结构内质网，像四通八达的高速公路一样，承担起细胞的运输任务。6.从肉眼不可见的细菌、病毒等微生物，到30多米长、150多吨重的鲸，142米的巨杉等等，它们广泛的分布在天空、陆地和水域中，点缀着大自然。生命的协调美生命结构和功能的统一美生命的多样性美107.108.109.110.大脑皮层代表区的位置与躯体各局部的关系是倒置的，支配躯体为交叉对侧，表达空间映衬美；猎豹奔跑速度之快，是高等动物完美运动系统构造的外在表达。生物求偶生殖行为中的动态美，育雏中的崇高，抵抗天敌时生物自我牺牲的悲剧美等,都是在生命个体内部各组织、器官、系统协调工作，呈现出世界上最为复杂的有序化学反响——新陈代谢的根底上产生。心跳、呼吸运动、细胞分裂、个体发育以及鸟类迁徙、青蛙的冬眠、鱼类洄游等生命现象那么表达了美学的节奏韵律法那么；形态各异的脊椎动物有着惊人相似的骨骼系统，绿色植物的输导组织与高等动物的循环系统在结构与功能上存在着微妙的相似，形态各异的动植物竟然由相同的结