生命科學(xué)的論文1

　　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(xì)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(rèn)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)（3～6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)》（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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)。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(rèn)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(rèn)知特點。6～12歲的兒童處于皮亞杰提出的認(rèn)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(xì)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)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。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。

　　４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(dāng)、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，只有這樣，教師在組織教學(xué)時，既可以刪除那些與理解核心概念沒有直接關(guān)系的繁瑣知識，還可以選擇出同時具有教育意義和培養(yǎng)學(xué)生技能的知識，利用這些較少量的知識使學(xué)生形成簡化的、實用的、對未來學(xué)習(xí)更有支持意義的、內(nèi)在邏輯性較強的知識概念體系，為今后能從科學(xué)主題理解科學(xué)知識打下基礎(chǔ)，也為今后學(xué)習(xí)和生活打下良好的基礎(chǔ)。

生命科學(xué)的論文2

　　摘要：人類的發(fā)展和生命科學(xué)史緊密相連，生物科學(xué)保證了人的健康發(fā)展。生命科學(xué)史是人類生命發(fā)展的歷史，生物科學(xué)可以正確認(rèn)識生物的存在，當(dāng)前社會在快速發(fā)展，所以有必要將這兩個學(xué)科結(jié)合起來，共同研究，通過互相的融合可以更好的認(rèn)識生命，認(rèn)識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類科學(xué)的進步。

　　關(guān)鍵詞：生命科學(xué)史；生物科學(xué)；共同研究

　　當(dāng)前，由于人類認(rèn)識水平的提升，各個學(xué)科有了很大的發(fā)展，但是對于生命科學(xué)，還處于起步階段，人類對于生命的研究還有許多未知領(lǐng)域，還需要不斷地探索，在探索的過程中，有必要生命科學(xué)和生物科學(xué)結(jié)合起來，這兩門學(xué)科有許多是共同的，結(jié)合起來可以提升研究的效果，有助于實現(xiàn)研究上的突破。

　　1生命科學(xué)史的作用

　　人類的存在就是生命的存在，對于生命的研究需要有科學(xué)的態(tài)度，從生命科學(xué)的歷史可以看出，先前的科學(xué)家對于生命科學(xué)的研究會將生物科學(xué)中的基礎(chǔ)知識作為載體，以研究學(xué)科歷史的發(fā)展進程為線索，這個過程實現(xiàn)了科學(xué)、思想和歷史的有效融合，在一體化的研究過程中突出科學(xué)的演變和發(fā)展，突出生命學(xué)理論的思想基礎(chǔ)，發(fā)展歷程和經(jīng)過的漫長道路，研究過程中滲透著科學(xué)思想和哲學(xué)思想；生命科學(xué)的發(fā)展進程中基本概念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，生命科學(xué)的內(nèi)容更加豐富。

　　在生命科學(xué)的研究過程中，可以看到研究方法、工作方法。而方法中凝聚力思想。在生命科學(xué)不斷發(fā)展的進程中，人類對生命的看法也在發(fā)生變化。從歷史中可以看出生命科學(xué)的起源，可以看出這門學(xué)科的價值，可以分析出對社會進步的推動作用。研究歷史離不開歷史的推動者，科學(xué)史中可以看出生命科學(xué)家的貢獻，而后人更是可以借鑒研究的成功經(jīng)驗以及失敗后的經(jīng)驗教訓(xùn)。歷史研究表明，科學(xué)研究含有哲學(xué)思想和方法論。生命科學(xué)的進程是人類歷史發(fā)展的重要組成部分，有著巨大的影響力，科學(xué)的性質(zhì)就是知識，科學(xué)推動國家發(fā)展和進步。當(dāng)前高科技的發(fā)展離不開生命科學(xué)的發(fā)展，生命科學(xué)史在生命科學(xué)研究中占有重要地位。生命科學(xué)也是其它學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。生命科學(xué)的發(fā)展會為其它學(xué)科的發(fā)展提供推動力。

　　生命科學(xué)的發(fā)展可以促進社會的發(fā)展，加快社會發(fā)展的步伐。我們的生命如何才能合理，如何才會更為人性化的發(fā)展，對于這些問題的答案，必須要進行相應(yīng)的生命科學(xué)研究。從科學(xué)的本質(zhì)可以看到，生命科學(xué)的根本就是對生命的尊重，對生命價值的肯定�？茖W(xué)研究要具備科學(xué)方法和知識的積累，對生命現(xiàn)象研究可助于了解生命的產(chǎn)生和發(fā)展，可以對生命進行科學(xué)合理的解釋。對生命的本質(zhì)加以深入的理解，研究成果可以促進社會的進步。研究生命科學(xué)可以提升科學(xué)界的整體發(fā)展進程，生命科學(xué)會影響到社會的發(fā)展速度，會影響到發(fā)展方向。研究生命科學(xué)是人類在發(fā)展過程中需要直接面對的問題，掌握了生命科學(xué)，就會掌握人類的發(fā)展根本。

　　2生命科學(xué)史和生物科學(xué)的共同作用

　　研究生命科學(xué)需要以生命物質(zhì)為基礎(chǔ)，以此為基礎(chǔ)進行研究，在遠(yuǎn)古時代人類對生命物質(zhì)的研究就結(jié)合了生命與生物，通過長久研究發(fā)現(xiàn)了生物對生命的促進作用。人類對自然界生物的探索認(rèn)識，意識到生命和生物的相互作用，雖然受科學(xué)技術(shù)的限制，在認(rèn)識上還比較落后，也沒有形成專業(yè)化的學(xué)科，但是通過對生命和生物的研究結(jié)果已經(jīng)作用于當(dāng)前人類的生活，特別是對生命的研究，僅對社會的發(fā)展和進步起到了推動作用，使得人們的生存質(zhì)量得以提高，生活中的更加關(guān)注生命與生物，同時也擴大了人類的認(rèn)識領(lǐng)域。

　　生命和生物有效的結(jié)合人類科學(xué)發(fā)展史中重要里程碑，標(biāo)志著歷史性進步。生命科學(xué)和生物科學(xué)的結(jié)合擴大的知識體系，不是簡單的知識相互疊加，而更多的是對本質(zhì)的研究與探索，在更深意義上對自然科學(xué)進行完善，是學(xué)術(shù)上的融合。生命和生物的共同研究會對知識的結(jié)構(gòu)進行改變，會更加注重對根本的探索，生命和生物知識需要系統(tǒng)的完善，系統(tǒng)的完善有助于兩個學(xué)科實現(xiàn)融合的整體研究，研究更加具有方向性，研究更加具有整體性。進行生命和生物的整體研究時，要注重知識的體系，需要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度對生命和生物知識進行綜合性的分析，發(fā)現(xiàn)相互的關(guān)聯(lián)，這樣才能保證研究成果獲得提升，以實現(xiàn)研究的突破性進展。生命和生物的有效結(jié)合具有非常廣闊的應(yīng)用前景，目前研究應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、生物科學(xué)和制藥領(lǐng)域，但是隨著研究的深入，研究成果的應(yīng)用領(lǐng)域會不斷擴大。生命和生物的融合會推動其它學(xué)科的發(fā)展，提升科技的整體水平，社會經(jīng)濟也會受益，研究成果可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動經(jīng)濟的發(fā)展。

　　在當(dāng)前社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，生命和生物的融合會推動社會的發(fā)展，拉動經(jīng)濟的增長。生命和生物在技術(shù)突破會改變當(dāng)前社會的發(fā)展結(jié)構(gòu)。當(dāng)前部分研究成果應(yīng)用于實際，比如轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生物育種的應(yīng)用，此外還有克隆技術(shù)和生物芯片等。而當(dāng)前重點研究的蛋白質(zhì)組技術(shù)將會帶動大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，技術(shù)上的突破可以更好的服務(wù)于人類。現(xiàn)在人類健康已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，這也是生命和生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。未來，人類的健康會更多的得益于生命和生物技術(shù)的發(fā)展。

　　3結(jié)語

　　生命科學(xué)史是人類生命發(fā)展的歷史，生物科學(xué)可以正確認(rèn)識生物的存在，當(dāng)前社會在快速發(fā)展，這兩個學(xué)科的融合研究可以更好的認(rèn)識生命，認(rèn)識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類科學(xué)的進步。當(dāng)前生命和生物的結(jié)合對社會的發(fā)展起到了推動作用，技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了人類深層次的認(rèn)知，也推動了人類的發(fā)展。

　　參考文獻：

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生命科學(xué)的論文3

　　摘要：高校生命科學(xué)專業(yè)相關(guān)的課程內(nèi)容豐富、信息量大、邏輯性強。課程教學(xué)過程中需要采取靈活多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生夯實基本概念，掌握前沿進展，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。通過開放式討論教學(xué)在“細(xì)胞生物學(xué)”和“植物生理學(xué)”課程教學(xué)中的設(shè)計和實踐，對討論內(nèi)容的來源、討論過程的實施和教學(xué)效果進行了剖析。通過案例分析表明，開放式討論教學(xué)可以補充講授型課堂教學(xué)的不足，幫助學(xué)生們在教師的指引下進行積極而獨立的思考和自主而深入的學(xué)習(xí)，了解科研進展，知曉實際應(yīng)用，掌握研究方法，鍛煉科學(xué)思維。

　　關(guān)鍵詞：生命科學(xué)；開放式討論教學(xué)；案例分析

　　生命科學(xué)是研究生命活動的本質(zhì)和發(fā)生規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科。近年來，生命科學(xué)研究的新方法、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為解析各種生命現(xiàn)象構(gòu)建了研究平臺，使科研人員從分子、細(xì)胞、個體和群體各層面深入探討生命活動的基本規(guī)律成為現(xiàn)實，促進了生命科學(xué)領(lǐng)域中一系列觀念和認(rèn)識的更新［１］。與此同時，生命科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進步也促進了應(yīng)用，其成果正在以前所未有的速度向農(nóng)牧漁業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護、食品輕工和醫(yī)藥衛(wèi)生等多個方面滲透，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益［２］。因此，目前高校生命科學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程中既包含基礎(chǔ)理論又包含技術(shù)手段，既包含研究前沿又包含應(yīng)用進展，內(nèi)容豐富、信息量大、邏輯性強。在當(dāng)今以素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心的教育思想指導(dǎo)下，生命科學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)過程中應(yīng)采取靈活多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生夯實基本概念，掌握前沿進展，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和未來社會發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的課堂授課方式以教師主動講述、學(xué)生被動接受為主。這種授課方式教師講授偏多，學(xué)生主動性發(fā)揮不足，從而導(dǎo)致學(xué)生對部分知識點掌握的深度和廣度受到限制，僅停留在熟練記憶的層面。近年來，筆者對生命科學(xué)專業(yè)課程教學(xué)方式進行了初步的改革嘗試，將教師講授式授課與開放式討論授課相結(jié)合，注重對學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、思維能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，產(chǎn)生了積極的反響。我們在學(xué)期伊始便給學(xué)生介紹與本課程相關(guān)的參考書、期刊和網(wǎng)站，教授學(xué)生查閱中英文相關(guān)文獻的方法，隨后將與課堂教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的知識延伸、科研進展、研究方法等作為小組（每小組學(xué)生４～６人）討論題目布置給學(xué)生。學(xué)生通過在課下查閱文獻、積極思考和相互交流等方式深入認(rèn)識討論題目，并在課堂上以視頻、ＰＰＴ和ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ的方式向全班同學(xué)展示。而小組展示過后，教師會引導(dǎo)學(xué)生對所講內(nèi)容展開討論并對討論內(nèi)容進行歸納總結(jié)。同時，教師根據(jù)學(xué)生報告情況予以打分，并按一定百分比計入期末成績。下面筆者以生命科學(xué)專業(yè)的骨干必修課“細(xì)胞生物學(xué)”和專業(yè)必修課“植物生理學(xué)”為例，闡述如何在生命科學(xué)專業(yè)的教學(xué)中引入開放式討論教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生深入探究生命科學(xué)理論的內(nèi)涵。

　　一、開放式討論教學(xué)應(yīng)用于“細(xì)胞生物學(xué)”課程教學(xué)的案例展示

　　細(xì)胞作為有機體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位，既是生命科學(xué)發(fā)展的生長點，又是生命科學(xué)發(fā)展的匯聚點。細(xì)胞生物學(xué)是在顯微、亞顯微和分子水平研究和揭示細(xì)胞基本生命活動規(guī)律的科學(xué)，是當(dāng)代生命科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科。目前，細(xì)胞生物學(xué)的研究日益深入，已成為２１世紀(jì)生命科學(xué)研究的重要領(lǐng)域�！凹�(xì)胞生物學(xué)”課程既是北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院理科基地生物科學(xué)專業(yè)的重要主干課程，也是生物技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。

　　（一）通過開放式討論教學(xué)引入最新科研進展內(nèi)容

　　“細(xì)胞生物學(xué)研究方法”是“細(xì)胞生物學(xué)”課程中承前啟后的一個章節(jié)，該章節(jié)從細(xì)胞形態(tài)的顯微觀察、細(xì)胞及其組分的分析、細(xì)胞培養(yǎng)與生物工程、細(xì)胞及生物大分子的動態(tài)變化等幾個方面介紹了有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)的研究方法。其中關(guān)于細(xì)胞形態(tài)的顯微觀察，課本中主要介紹了光學(xué)顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡的原理和使用方法。這些顯微成像技術(shù)可以幫助研究者從分子和細(xì)胞等微觀層面觀察生命過程中的變化，揭示生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)和動態(tài)規(guī)律。近年來，科學(xué)家們不斷嘗試，實現(xiàn)了突破衍射極限的光學(xué)顯微成像，即超分辨熒光顯微術(shù)［３］。２０１４年諾貝爾獎即授予了其中兩種超分辨率光學(xué)顯微鏡的發(fā)明者———受激發(fā)射損耗顯微術(shù)（以下簡稱為ＳＴＥＤ）的發(fā)明者ＳｔｅｆａｎＷ．Ｈｅｌｌ和光激活定位顯微術(shù)（以下簡稱為ＰＡＬＭ）的發(fā)明者ＥｒｉｃＢｅｔｚｉｇ、ＷｉｌｌｉａｍＥ．Ｍｏｅｒｎｅｒ。由于教材內(nèi)容篇幅的限制以及修訂和出版時間的周期性，這一重要內(nèi)容并沒有被及時收錄在內(nèi)。于是，我們選擇這一部分內(nèi)容作為開放式討論教學(xué)內(nèi)容。首先，教師為學(xué)生強調(diào)衍射極限的概念，從成像的角度來說，衍射極限影響下的顯微成像系統(tǒng)只能分辨有限小的細(xì)節(jié)，一般在２００ｎｍ到３００ｎｍ之間。德國物理學(xué)家ＥｒｎｓｔＡｂｂｅ發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，并將其公式刻在自己的墓碑上。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生們播放了在網(wǎng)上查找到的諾貝爾獎獲得者的采訪視頻和超分辨率顯微術(shù)動畫，激發(fā)大家的學(xué)習(xí)興趣；另一組學(xué)生則通過ＰＰＴ和ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ展示了ＳＴＥＤ和ＰＡＬＭ技術(shù)的原理和特點。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論：相對于傳統(tǒng)光學(xué)顯微術(shù)，ＳＴＥＤ顯微術(shù)和ＰＡＬＭ顯微術(shù)通過何種方式突破了刻在墓碑上的公式———光學(xué)衍射的極限，實現(xiàn)了在納米級對生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進行清晰成像。最后，教師對學(xué)生講述中提到的多種超分辨率顯微鏡的優(yōu)勢和不足加以補充和總結(jié)。通過這次講述和討論，學(xué)生們增長了知識，開拓了視野，知道了超高分辨率顯微鏡通過多種技術(shù)革新大大提高了人們對細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)定位和功能分析的觀測尺度，深刻理解了顯微鏡是認(rèn)識復(fù)雜生命現(xiàn)象的窗口這一觀點。由上述案例可知，通過開放式討論教學(xué)可將更多的研究進展融入到課堂教學(xué)中，更新和充實基礎(chǔ)理論。

　�。ǘ�）通過開放式討論教學(xué)將理論與實際應(yīng)用相結(jié)合

　　“細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞”是“細(xì)胞生物學(xué)”課程中備受學(xué)生關(guān)注的一個章節(jié)。細(xì)胞增殖是生物繁殖和生長發(fā)育的基礎(chǔ)，是受到高度嚴(yán)格調(diào)控的細(xì)胞生命過程。在細(xì)胞增殖中任何關(guān)鍵步驟的錯誤，都有可能引發(fā)嚴(yán)重后果。在動物體內(nèi)，異常旺盛增殖的細(xì)胞會發(fā)生癌變轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞，對生命安全造成嚴(yán)重威脅。“細(xì)胞生物學(xué)”課程中大多數(shù)章節(jié)理論性較強，知識較為抽象，然而“細(xì)胞增殖調(diào)控與癌細(xì)胞”一節(jié)與每位同學(xué)的身體健康密切相關(guān)，學(xué)生們有著強烈的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。因此，我們借助學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將癌細(xì)胞的形成與特征部分作為開放式討論教學(xué)內(nèi)容。首先，教師為學(xué)生概述癌細(xì)胞的定義和與細(xì)胞增殖調(diào)控的關(guān)系。緊接著，有學(xué)生講解癌細(xì)胞的基本特征及腫瘤的發(fā)生過程，另一組學(xué)生講解腫瘤發(fā)生的細(xì)胞信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及目前針對特異信號通路的癌癥治療靶向藥物。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論：癌癥的發(fā)生與環(huán)境因素是否密切相關(guān)？癌癥是不是遺傳性疾��？癌癥是不是可以稱為老年疾��？癌癥的產(chǎn)生除了基因突變，有沒有其他遺傳機制的參與？等等。最后，教師對學(xué)生講述中提到的癌基因、抑癌基因和生長因子等重要知識點加以強調(diào)和深化。通過這次講述和討論，學(xué)生不但對課本知識理解得更為深刻，也真正認(rèn)識到細(xì)胞生物學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，以及細(xì)胞生物學(xué)在解決人類所面臨的重大健康問題中所發(fā)揮的重要作用。由上述案例可知，通過開放式討論教學(xué)，可以將與理論知識密切相關(guān)的實際應(yīng)用融入課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)和運用知識。

　　二、開放式討論教學(xué)應(yīng)用于“植物生理學(xué)”課程教學(xué)的案例展示

　　植物生理學(xué)包括植物生命活動過程中物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞及由此表現(xiàn)出的形態(tài)建成等多方面內(nèi)容，是從不同層次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活動規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。植物生理學(xué)既在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域探究相互聯(lián)系、相互依存、相互制約的生命現(xiàn)象本質(zhì)，又為農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)實踐提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。正是因為“植物生理學(xué)”課程的重要性，這門課程成為北京林業(yè)大學(xué)生物、林學(xué)、園藝和水保等多個專業(yè)的專業(yè)必修課程。

　�。ㄒ唬┩ㄟ^開放式討論教學(xué)展示多種技術(shù)手段

　　“植物礦質(zhì)與氮素營養(yǎng)”是“植物生理學(xué)”課程中介紹植物生命活動橫斷面中的一章，圍繞高等植物礦質(zhì)元素的概念及生理作用、礦質(zhì)離子跨膜運輸?shù)臋C理、植物根系吸收養(yǎng)分的過程和特點等幾部分展開講述。膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)均可用來測量和研究生命體外微環(huán)境中的離子／分子流，在植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運研究中均獲得成功應(yīng)用［４］。膜片鉗技術(shù)利用微玻管電極接觸細(xì)胞膜，對膜片上離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄，從而反映單個或多個離子通道的分子活動。非損傷微測技術(shù)利用選擇性電極，可在保證被測樣品完整性和近似實際生理環(huán)境狀態(tài)下，對進出樣品的各種離子／分子流進行三維、實時和動態(tài)的測量，從而獲得離子／分子流的濃度、流速和運動方向等多方面信息。我們將這兩種研究植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運的重要技術(shù)的比較作為開放式討論教學(xué)的內(nèi)容，作為該章理論知識介紹的補充。首先，教師為學(xué)生講授膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)的歷史由來，再由一組學(xué)生講解膜片鉗技術(shù)的原理、特點和應(yīng)用舉例，而另一組學(xué)生講解非損傷微測技術(shù)的原理、特點和應(yīng)用舉例。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論：膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)相比，分別有哪些優(yōu)勢和劣勢？應(yīng)該應(yīng)用在哪些不同的領(lǐng)域？最后，教師為學(xué)生們講述現(xiàn)實中兩種技術(shù)的應(yīng)用并加以總結(jié)，指出膜片鉗技術(shù)是研究植物細(xì)胞膜離子通道的傳統(tǒng)工具，但非損傷微測技術(shù)可以使植物礦質(zhì)離子轉(zhuǎn)運研究更加深入和豐滿。通過這次討論和講述，學(xué)生們在明確植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運、吸收和生理功能等理論的基礎(chǔ)上，進一步了解了進行上述理論研究的技術(shù)手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通過開放式討論教學(xué)，可以有的放矢地加強學(xué)生對研究方法和技術(shù)手段的學(xué)習(xí)。

　�。ǘ�）通過開放式討論教學(xué)鍛煉學(xué)生科學(xué)思維的能力

　　“植物生長物質(zhì)”是“植物生理學(xué)”課程中內(nèi)容相對獨立的一章，主要介紹多種植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的生物學(xué)功能。在這一章中，教師不但需要為學(xué)生介紹生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素、脫落酸和乙烯等５大類經(jīng)典激素，還需要為學(xué)生講解油菜素內(nèi)酯、茉莉素、水楊酸、獨腳金內(nèi)酯等４大類新型植物激素。每種激素都需要圍繞激素的發(fā)現(xiàn)與種類、分布與運輸、合成與降解代謝、生物學(xué)功能和信號傳導(dǎo)途徑等多方面進行講述。我們希望學(xué)生在聽教師講授完其中８大類植物激素的相關(guān)知識后融會貫通、舉一反三，對最后一種也是最新的一種植物激素———獨腳金內(nèi)酯展開開放式討論。首先，教師向?qū)W生強調(diào)植物激素的定義和特征。緊接著，一組學(xué)生講解獨腳金內(nèi)酯的發(fā)現(xiàn)和分布、結(jié)構(gòu)和合成，而另一組學(xué)生講解獨腳金內(nèi)酯的生物學(xué)功能和信號傳導(dǎo)。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學(xué)生展開討論：獨腳金內(nèi)酯的各種生物學(xué)功能中，哪些是與其他激素的生物學(xué)功能協(xié)同作用，哪些是與其他激素的生物學(xué)功能相拮抗的？獨腳金內(nèi)酯的信號傳導(dǎo)途徑與哪些激素的信號傳導(dǎo)途徑具有相似性，而不同之處又在哪里？最后，教師對獨腳金內(nèi)酯的各種信息進行梳理，加深學(xué)生對植物激素特征和生物學(xué)功能的理解。通過這次討論和講述，學(xué)生們可以從對每種激素具體細(xì)節(jié)的領(lǐng)會中跳出來，對植物激素從最初合成到最后發(fā)揮生物學(xué)功能的一系列過程加以宏觀把握。由上述案例可知，通過開放式討論教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生由個別到一般、由局部到全面，獨立有序地完成教學(xué)內(nèi)容。通過上述“細(xì)胞生物學(xué)”課程和“植物生理學(xué)”課程中多個教學(xué)案例可以看出，開放式討論教學(xué)可以補充講授型課堂教學(xué)的不足，幫助學(xué)生在教師的指引下進行積極而獨立的思考和自主而深入的學(xué)習(xí)，了解科研進展，知曉實際應(yīng)用，掌握研究方法，鍛煉科學(xué)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

　　參考文獻

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　　［４］不詳．非損傷微測技術(shù)與膜片鉗技術(shù)的主要區(qū)別［ＥＢ／ＯＬ］．（２０１０－０２－２４）