现代生物学的核心概念

生物学是一门研究生命现象及其活动规律的自然学科，其基本原理都是建立在生物学概念的基础上，因此，生物学概念是中学生物学科知识的重要组成部分，它是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律的精确而本质的阐述；生物学概念是生物学领域最基本的语言表达单位，也是思维的基本单位。生物学概念学习是意义学习中最基本的类型，掌握生物学概念是学生学习生物学、了解生命现象及其活动规律、解决问题乃至进行创造的必要前提；要学好生物科学，关键在于理解生物学概念。课堂是教师教学的主战场，学生学习的主阵地，高效课堂是很多老师追求的目标，生物学核心概念教学是构建高效课堂的策略之一，下面就核心概念教学谈自己的几点认识。一、什么是生物学概念和核心概念概念是共同具有某些特性或属性的事件、物体或现象的抽象概括。概念是思维的基本特征形式之一，是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。概念的基本特征是它的抽象性和概括性。生物学概念是通过抽象、概括而形成的对生物学现象、本质特征或共同属性的反映。生物学概念是经过长期的认识和实践积累下来，是反映生命现象和生命活动规律本质属性的一种思维形式。从某种意义上说，生物学概念是生物学知识的“基本单位”，是组成生命科学的“细胞”。生物科学领域中核心的基础内容包括生物学基本事实、原理、规律等，大多都与生物学概念有关。生物学发展史表明，生物学的发展首先是概念的发展，概念是生物学理论的基础和精髓，概念也是思维过程的核心，一个新概念的提出，往往标志着人们观念的改变，促进生物学科的发展，甚至是对生物学知识体系的重新认识。在基本概念中使用频率最高的那些概念就是核心概念，即关乎学科知识掌握最上位的那些概念。核心概念指的是生物学中重要的概念，在某种程度上等同于课程标准所述的“核心知识”；如光合作用、细胞呼吸、生态系统等。生物学核心概念即是那些能够展现当代生物学科图景的概念，是生物学科结构的主干部分，是生物学知识领域的中心，获得了广泛的应用，且能经得起时间的检验。因此，核心概念更相当于生物学科中的核心观点和思想。为了更加明确的描述出希望学生理解的内容，生物学核心概念的表述方式采用完整的陈述句形式。之所以采取这样的表述方式，一方面是因为这样的表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及其意义，也更易于建立概念之间的联系；另一方面是因为不希望教师和学生将注意力只集中在词汇上而不是去理解概念，误将熟练掌握术语替代深入理解概念这种现象。如“生态系统”概念可表述为：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。生态系统具有一定的结构，生态系统能够进行能量流动、物质循环和信息传递从而保持生态系统的稳定性。二、生物学概念的分类与功能概念的基本特征包括内涵和外延两部分，生物学概念的内涵是指反映生命现象和生命活动规律的本质特征；外延是指内涵所适应的范围和条件。生物学核心概念按不同标准划分，可分为具体概念与抽象概念、日常概念与科学概念。具体概念是指通过直接观察获得的概念。抽象概念不能通过直接观察获得，只能通过抽象的文字语言下定义进行界定。日常概念也叫前科学概念，是在日常生活中通过生产实践或个人经验积累形成，其概念的内涵往往被扩大或缩小。科学概念的形成是一个循序渐进、不断完善的过程，即由前科学概念形成科学概念的过程。三、如何区分生物学事实与概念一般来说，事实可被人们的感官直接观测到；而概念则是许多事实的概括，即是人们对观察到多种现象的一种特殊抽象。要帮助学生形成正确的生物学概念，需要给他提供大量的生物学事实以支撑。教师的教学活动，绝不能仅让学生记住一些生物学事实，这些事实都是细碎孤立的信息，容易忘却；更重要的是让学生通过事实抽提出生物学本质的东西，理解生物学概念与原理，建构出合理的概念体系，并能利用这个体系解决他们的实际问题。所以，我们在确定每节课知识目标时，都要以生物学核心概念作为教学重点的。当然，有些陈述不是那么容易区分是概念或事实。如人们常提到的“细胞是构成生命的基本单位”，有些人认为这是个事实，是重要的生物学事实，生命的基本单位是细胞而不是什么别的；也有的人认为，这是一个基于大量观察，观察动物、植物和其他生物的身体结构，运用归纳推理得出的一个结论，应该属于概念性陈述。四、如何区别概念图与知识网络概念图和知识网络都是表示知识之间相互关系的工具，二者相同点是用来梳理知识结构；不同点是概念图更强调核心概念和次级概念的上下位关系，强调一个概念和其他概念之间复杂和广泛的联系，强调概念之间连接词的准确和适当，以便使概念加连接词加次级概念构成一个完整的生物学观点或陈述。概念图中两个概念之间有连接词并用箭头线把两个概念连接起来，而知识网络只是用一条线把两个概念连接起来。因此，知识网络只是表现两个概念之间有联系，而概念图明确描述了两个概念之间有什么联系，概念图比知识网络可以更加准确地反映学生对概念的理解深度和正确性。概念的建立、概念体系的建立是一个渐进的过程，所以概念图的建立也是不断丰富和充实的过程，在概念图的建立和丰富过程中，使学生理解概念的内涵和本质，从而运用概念进行分析解决有关生物学问题。五、如何绘制概念图和画概念图的意义概念图是十九世纪六十年代美国康奈尔大学诺瓦克教授(JDNovak)通过研究儿童对科学知识理解的案例时提出概念图技术。概念图的结构包括概念、连接和层级结构。在概念图中，连接表示不同知识领域概念之间的相互关系；层级结构是概念的展现方式。①把含义最广，最有包含性的概念也就是核心概念放在图的顶端。②下一层是一般概念，再下一层是具体概念。用线条把概念连接起来，并用连接词注明连接，连接词应能说明两个概念之间的关系。③把说明概念的具体例子写在概念旁。学生对某一单元或章节的概念图绘制完成后，并非一劳永逸或固定不变了，它随着概念的增多而丰富，也随着对概念的深入认识而丰富。当一节或一章学完时，一些概念在学生头脑中是线性呈现的，各概念之间的联系不多，整合不够，在以后复习的过程中还会有新的收获，概念图就会不断完善。使用画概念图的方法可以评价教学效果。在概念图中可以体现多个概念的相互关系，让学生画概念图可以反映出学生对概念的理解和掌握，画概念图可以评价学生的学习成果。一般来说，学习成果一般的学生所画出的概念图只能包括少量的相关概念及其连接，分层也不明确或较少；学习成果好的学生则可完成一个较为复杂的概念图，建立起更好的知识结构。学习者运用概念图进行学习，能促使学习者进行有意义学习，能更好地组织自己所学的概念，能较好地感知和理解概念在知识体系中的位置和意义；运用概念图进行生物学教学能改变学生的认知方式，有利于学生进行有意义学习，能够帮助学生深入理解概念，理清概念的关系，也可以帮助学生在面对越来越多的知识时，理清学习的顺序，建构自己的知识框架，从而使新的知识顺利植入发展中的概念框架之中。抓住了核心概念就等于抓住了中学生物学的命脉，掌握了核心概念就等于掌握了中学生物知识的精华。因此，教师在备课时首先要对全书有一个整体的认识，认真梳理核心概念，做到了然于胸，这样在备每一节课时就能对每节课在全书中的位置有了一个清晰的定位，就能明确一节课中哪些核心概念可以作为本节教学的重点和难点，使核心概念教学在整个高中生物教学中起到主导作用。通过实施核心概念教学提高课堂教学效率，大面积提高教育教学质量。

一．科学探究（5个）01、科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径。02、提出问题是科学探究的前提，解决科学问题常常需要作出假设。03、科学探究需要通过观察和实验等多种途径来获得事实和证据。设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径。04、科学探究既需要观察和实验，又需要对证据、数据等进行分析和判断。05、科学探究需要多种方式呈现证据、数据，如采用文字、图表等方式来表述结果，需要与他人交流和合作。二．生物体的结构层次（6个）06、细胞是生物体结构和功能的基本单位。07、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。08、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。09、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。10、一些生物由单细胞构成，一些生物由多细胞构成。11、多细胞生物体具有一定的结构层次，包括细胞、组织、器官（系统）和生物个体。三．生物与环境（5个）12、生物与环境相互依赖、相互影响。13、一个生态系统包括一定区域内的所有植物、动物、微生物以及非生物环境。14、依据生物在生态系统中的不同作用，一般可分为生产者、消费者和分解者。15、生产者通过光合作用把太阳能（光能）转化为化学能，然后通过食物链（网）传给消费者、分解者，在这个过程中进行着物质循环和能量流动。16、生物圈是最大的生态系统。四．生物圈中的绿色植物（5个）17、植物的生存需要阳光、水、空气和无机盐等条件。18、绿色开花植物的生命周期包括种子萌发、生长、开花、结果与死亡等阶段。19、绿色植物能利用太阳能（光能），把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物，同时释放氧气。20、在生物体内，细胞能通过分解糖类等获得能量，同时生成二氧化碳和水。21、植物在生态系统中扮演重要角色，它能制造有机物和氧气；为动物提供栖息场所；保持水土；为人类提供许多可利用的资源。五．生物圈中的人（8个）22、人体的组织、器官和系统的正常工作为细胞提供了相对稳定的生存条件，包括营养、氧气等以及排除废物。23、消化系统包括口腔、食道、胃、小肠、肝、胰、大肠和肛门，其主要功能是从食物中获取营养物质，以备运输到身体的所有细胞中。24、呼吸系统包括呼吸道和肺，其功能是从大气中摄取代谢所需要的氧气，排出代谢所产生的二氧化碳。25、血液循环系统包括心脏、动脉、静脉、毛细血管和血液，其功能是运输氧气、二氧化碳、营养物质、废物和激素等物质。26、泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，其功能是排除废物和多余的水。27、神经系统和内分泌系统调节人体对环境变化的反应及生长、发育、生殖等生命活动。28、人体各个系统相互联系、相互协调以完成生命活动。29、人类的活动对生物圈有重要影响。六．动物的运动和行为（3个）30、动物因逃避敌害、争夺食物和栖息地、完成繁殖所进行的运动，是在神经系统和内分泌系统的调节下，由骨骼和肌肉共同完成的。31、动物的行为使其能适应环境的变化，提高其存活和繁殖的机会。32、动物的行为由先天遗传或后天学习而获得。七．生物的生殖、发育与遗传（5个）33、人体的生殖系统可以产生两性生殖细胞，通过受精作用产生新的个体；其分泌的性激素对第二性征的发育和维持具有重要作用。34、不同动物发育的方式可能不同。有些动物的幼体与成体形态相似，有些动物的幼体与成体形态差别很大。35、生物能以不同的方式将遗传信息传递给后代。一些进行无性生殖，后代的遗传信息来自同一亲本；一些进行有性生殖，后代的遗传信息可来自不同亲本。36、DNA是主要的遗传物质。基因是包含遗传信息的DNA片段，它们位于细胞的染色体上。37、遗传性状是由基因控制的，基因携带的遗传信息是可以改变的。八．生物的多样性（5个）38、地球上生活着各种各样的生物，可以根据特征将生物进行分类。39、为了科学地将生物进行分类，弄清生物之间的亲缘关系，生物学家根据生物之间的相似程度，把它们划分为界、门、纲、目、科、属、种等不同等级。 “种”是最基本的分类单位。40、不同类群的生物各有其特征，在生物圈中具有不同的作用，保护生物的多样性极为重要。41、地质学、化石记录、解剖学等从不同方面为进化理论提供证据。42、生物的遗传变异和环境因素的共同作用，导致了生物的进化。九．生物技术（3个）43、微生物通常包括病毒、细菌、真菌等类群。44、发酵技术利用了微生物的特性，通过一定的操作过程生产相应的产品。45、现代生物技术（克隆、转基因技术等）已被用于生产实践，并对个人、社会和环境具有影响。十．健康地生活（5个）46、青春期生理和心理均出现一系列变化，青春期的生理、心理健康状态影响青少年的成长。47、按照是否有传染性，可将疾病分为传染性疾病和非传染性疾病。48、免疫系统可抵抗能引起疾病的微生物、异己物质等。它包括免疫器官、免疫细胞和免疫物质。49、个人的生活习惯与行为选择能对一生的健康产生积极或消极影响。50、了解基本的急救方法，能减少伤害或挽救生命。

生物技术，什么是生物技术，生物技术在生活中的运用