1、生命科學(xué)的提煉和表述論文1 提煉小學(xué)階段生命科學(xué)學(xué)科主題的必要性中學(xué)生物學(xué)課程通常包括10 個主題，生物多樣性、生殖和發(fā)育等主題側(cè)重在初中階段完成，而像細胞、物質(zhì)與能量、遺傳與進化、生物與環(huán)境等較為抽象且對學(xué)生認知能力要求較高的主題，則安排在初、高中兩個學(xué)段完成。由此可見中學(xué)階段生物學(xué)的科學(xué)主題在初、高中兩個學(xué)段的分布既各有側(cè)重，又在整體上實現(xiàn)互補。但是在現(xiàn)行科學(xué)（ 36 年級）課程標準（實驗稿）中，生命科學(xué)領(lǐng)域（生命世界）各部分內(nèi)容之間相關(guān)性較小，關(guān)注的程度不一，很難和初、高中相關(guān)學(xué)科主題相銜接。本文根據(jù)科學(xué)主題的內(nèi)涵，結(jié)合生命科學(xué)領(lǐng)域的知識和初、高中生物課程主題的特點，提煉出了小學(xué)階段生命

2、科學(xué)領(lǐng)域的6 個科學(xué)主題：同一性、多樣性、適應(yīng)性、能量、進化、穩(wěn)態(tài)。這6 個核心概念的關(guān)系是：同一性、能量和穩(wěn)態(tài)是基礎(chǔ)，生物具有共同的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)和生命活動基礎(chǔ)，能量是各種生命活動的基礎(chǔ)，穩(wěn)態(tài)維持著所有的生命系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，適應(yīng)性和進化表明，生物體的生活環(huán)境不同會產(chǎn)生不同的適應(yīng)，并在適應(yīng)中不斷進化，從而形成生物的多樣性。2 將小學(xué)階段科學(xué)主題表述為核心概念的原則在對眾多生物學(xué)事實、現(xiàn)象、機理整合的基礎(chǔ)上，提煉出小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域的 6 個學(xué)科主題后，需要使用合適的語言來表達其內(nèi)涵，并將其表述為核心概念。劉恩山指出：“用陳述句或以命題的方式來描述概念的內(nèi)涵。除了使用概念名詞的方式，還可以用描述

3、概念內(nèi)涵的方式來傳遞概念”。張穎之等提出：“為了更加明確地描述出學(xué)生希望了解的內(nèi)容，研究者們采用了這樣一種完整的陳述句形式來表述核心概念 , 在表述中盡可能少地使用術(shù)語。采用這種表述方式更易于確認需要學(xué)生理解和掌握概念的內(nèi)容及其意義 , 也更易于建立概念之間的聯(lián)系”。溫哈倫提出了選擇科學(xué)大概念遵循的 4 個標準。胡玉華指出：“生物學(xué)核心概念不是一成不變的，有些概念對中學(xué)生來說是核心概念，對專家來說可能是一般概念。不同學(xué)段的生物學(xué)核心概念是不同的 , 也就是說 , 生物學(xué)核心概念實際上是教師應(yīng)該通過教學(xué)過程使學(xué)生形成的關(guān)于生命本質(zhì)的正確認識或看法。”基于上述對核心概念的理解，筆者選擇下面兩條原則

4、表述了小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科主題的內(nèi)涵核心概念。第一，選擇能夠表現(xiàn)生命科學(xué)最基本、最本質(zhì)、最核心的概念性知識，通過若干個核心概念相互組合，構(gòu)成生命科學(xué)領(lǐng)域基本結(jié)構(gòu)的骨架，反映出生命科學(xué)的基本面貌。第二，充分考慮到了小學(xué)生的認知特點。 612 歲的兒童處于皮亞杰提出的認知發(fā)展的具體運算階段，此階段兒童的特點是思維開始變得更加協(xié)調(diào)、更加理性，變得更傾向于聆聽他人的想法，但這是一個緩慢的過程，如果兒童能夠操縱所思考的物體，就能進行邏輯思考。這個階段科學(xué)的學(xué)習(xí)要求具有很強的體驗性，以便讓兒童能夠發(fā)展、修正或改變自己的想法。所以核心概念在表述上照顧到了小學(xué)生的理解能力，多數(shù)是具體的、宏觀的概念，少有

5、抽象的、難理解的概念。3 小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)W科核心概念的表述3.1 同一性生物體具有共同的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和生命活動特性。這里使用了同一性，而不是統(tǒng)一性。從哲學(xué)的觀點看：同一性和統(tǒng)一性不是一個概念，“同一”是與“差異”相對立的范疇；“統(tǒng)一”是與“對立”相對立的范疇。統(tǒng)一性在初中以上使用，小學(xué)階段使用同一性。同一性強調(diào)的是生物具有共同的屬性，是指生物體在物質(zhì)組成上都具有生物大分子蛋白質(zhì)和核酸；在結(jié)構(gòu)上都是由細胞構(gòu)成的，在生命活動上具有生長、發(fā)育、繁殖、新陳代謝、遺傳和變異等生命活動特性。3.2 多樣性生物在各個方面都具有多樣性。生物的類群、種類、結(jié)構(gòu)和生命活動過程等都是多種多樣的。生命現(xiàn)象

6、最突出的特征是它幾乎無限的多樣性，它存在于生物界等級結(jié)構(gòu)的每一個層次中。在有性繁殖的種群中，沒有兩個個體是完全相同的，這種不同，不僅是由于它們在遺傳上的獨特性，也是性別、年齡、免疫系統(tǒng)以及在開放的記憶程序中所收集到的信息不同所致，這種多樣性是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是競爭與共生現(xiàn)象的原因，從而促成了自然選擇。無論在自然界的什么地方都會看到獨特性，獨特性就意味著多樣性。任何生物性過程和現(xiàn)象都和多樣性有關(guān)。3.3 適應(yīng)性強調(diào)生物結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境相互關(guān)系，生物的結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)，生物的結(jié)構(gòu)是為了適應(yīng)相應(yīng)的環(huán)境而形成的。生物界沒有無功能的結(jié)構(gòu)和無結(jié)構(gòu)的功能。生物體由于結(jié)構(gòu)不同各有不同的性能。生物體具有和結(jié)構(gòu)

7、相適應(yīng)的功能，生物體的結(jié)構(gòu)是在適應(yīng)環(huán)境的過程中形成的。生物體結(jié)構(gòu)可以在與環(huán)境進行物質(zhì)、能量、信息的交換與流通中實現(xiàn)自我組織，從而適應(yīng)環(huán)境，因而生物器官會出現(xiàn)用進廢退的情況。3.4 能量一切生命活動都離不開能量。能量是人類在探索自然界的各個領(lǐng)域中共同使用的一個概念，能量構(gòu)成了任何相互作用的系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是連接不同學(xué)科的紐帶。生命科學(xué)領(lǐng)域有其自己的特色；生命能量的來源是太陽能；生命活動中伴隨著能量的吸收和能量的轉(zhuǎn)化；生命體內(nèi)的能量流動驅(qū)動其新陳代謝和生長發(fā)育，生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動使其得以存在繁衍。3.5 進化進化是生命變化的過程和結(jié)果。生物進化是從簡單到復(fù)雜、從單一到多樣、從低級到高級的不可逆過程。

8、生物變異和遺傳是進化的基礎(chǔ)，變異為進化提供原料 , 通過遺傳保存和積累了某些變異。生物與其生存環(huán)境之間相互作用并導(dǎo)致遺傳系統(tǒng)和表型發(fā)生一系列不可逆轉(zhuǎn)改變的過程形成了生物的進化。生物進化不僅表現(xiàn)在生物多樣性種類和數(shù)量的增加 , 還表現(xiàn)在生物體的構(gòu)造不斷趨于復(fù)雜和完善。3.6 穩(wěn)態(tài)所有的生命系統(tǒng)都存在于一定的環(huán)境中，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調(diào)節(jié)機制維持其穩(wěn)態(tài)。世界上一切事物都在變化中，又都具有相對的穩(wěn)定性。穩(wěn)定與不穩(wěn)定是自然界一切事物所固有的屬性，一切事物都是穩(wěn)定和不穩(wěn)定的辨證統(tǒng)一。許多系統(tǒng)最后都會停留在穩(wěn)定狀態(tài)下。穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)該有兩種情況：穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)定一般是物理學(xué)上的稱謂，是指系統(tǒng)抵抗

9、了外來的或內(nèi)部的干擾力，在短時期內(nèi)沒有變化，具有抗干擾性保持自身原狀的性質(zhì)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，所有的力都是平衡的。生命系統(tǒng)中的穩(wěn)定性非常少見，因為生命系統(tǒng)總是在不斷變化的。所以生命科學(xué)領(lǐng)域存在著穩(wěn)態(tài)，也叫動態(tài)平衡。這是一般化學(xué)和生物學(xué)上的稱謂，指系統(tǒng)表面是穩(wěn)定的，而內(nèi)部卻發(fā)生著非常大的變化。結(jié)語10 余年來的課程改革經(jīng)驗和對其他國家科學(xué)教育的研究表明：科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給學(xué)生抽象的、脫離生活的、支離破碎的理論和事實，應(yīng)該選擇一些重要的核心概念，用恰當、生動的教學(xué)方法幫助學(xué)生建立一個相對完整的對自然世界的理解。小學(xué)科學(xué)課的內(nèi)容不適合安排過多的知識內(nèi)容，重點要讓學(xué)生通過相關(guān)的知識學(xué)習(xí)，學(xué)會基本的科學(xué)過程技能，養(yǎng)成運用探究式的方法學(xué)習(xí)的習(xí)慣。筆者提煉的小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域的核心概念，就是適合小學(xué)生理解生命學(xué)科最基本面貌的一組核心概念，這 6 個核心概念對于小學(xué)生來說理解的層次是不一樣的，多樣性、適應(yīng)性和能量是可以充分理解的；同一性和進化可以初步理解；而穩(wěn)態(tài)則是初步建立意識即可。但是小學(xué)科學(xué)教師對這 6 個核心概念都要充分理解，只有這