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(gè)主題，生物多樣性、生殖和發(fā)育等主題側重在初中階段完成，而像細胞、物質(zhì)與能量、遺傳與進(jìn)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(gè)學(xué)段完成。由此可見(jiàn)中學(xué)階段生物學(xué)的科學(xué)主題在初、高中兩個(gè)學(xué)段的分布既各有側重，又在整體上實(shí)現互補。但是在現行《科學(xué)（3～6年級）課程標準》（實(shí)驗稿）中，生命科學(xué)領(lǐng)域（生命世界）各部分內容之間相關(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。本文根據科學(xué)主題的內涵，結合生命科學(xué)領(lǐng)域的知識和初、高中生物課程主題的特點(diǎn)，提煉出了小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域的6個(gè)科學(xué)主題：同一性、多樣性、適應性、能量、進(jìn)化、穩態(tài)。這6個(gè)核心概念的關(guān)系是：同一性、能量和穩態(tài)是基礎，生物具有共同的物質(zhì)、結構和生命活動(dòng)基礎，能量是各種生命活動(dòng)的基礎，穩態(tài)維持著(zhù)所有的生命系統。在此基礎上，適應性和進(jìn)化表明，生物體的生活環(huán)境不同會(huì )產(chǎn)生不同的適應，并在適應中不斷進(jìn)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(shí)、現象、機理整合的基礎上，提煉出小學(xué)階段生命科學(xué)領(lǐng)域的6個(gè)學(xué)科主題后，需要使用合適的語(yǔ)言來(lái)表達其內涵，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(lái)描述概念的內涵。除了使用概念名詞的方式，還可以用描述概念內涵的方式來(lái)傳遞概念”。張穎之等提出：“為了更加明確地描述出學(xué)生希望了解的內容，研究者們采用了這樣一種完整的陳述句形式來(lái)表述核心概念,在表述中盡可能少地使用術(shù)語(yǔ)。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(gè)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(lái)說(shuō)是核心概念，對專(zhuān)家來(lái)說(shuō)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(shuō),生物學(xué)核心概念實(shí)際上是教師應該通過(guò)教學(xué)過(guò)程使學(xué)生形成的關(guān)于生命本質(zhì)的正確認識或看法�！被�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)科主題的內涵———核心概念。第一，選擇能夠表現生命科學(xué)最基本、最本質(zhì)、最核心的概念性知識，通過(guò)若干個(gè)核心概念相互組合，構成生命科學(xué)領(lǐng)域基本結構的骨架，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(diǎn)。6～12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(diǎn)是思維開(kāi)始變得更加協(xié)調、更加理性，變得更傾向于聆聽(tīng)他人的想法，但這是一個(gè)緩慢的過(guò)程，如果兒童能夠操縱所思考的物體，就能進(jìn)行邏輯思考。這個(gè)階段科學(xué)的學(xué)習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，多數是具體的、宏觀(guān)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)域學(xué)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、結構基礎和生命活動(dòng)特性。這里使用了同一性，而不是統一性。從哲學(xué)的觀(guān)點(diǎn)看：同一性和統一性不是一個(gè)概念，“同一”是與“差異”相對立的范疇；“統一”是與“對立”相對立的范疇。統一性在初中以上使用，小學(xué)階段使用同一性。同一性強調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；在結構上都是由細胞構成的，在生命活動(dòng)上具有生長(cháng)、發(fā)育、繁殖、新陳代謝、遺傳和變異等生命活動(dòng)特性。

　　3.2多樣性

　　生物在各個(gè)方面都具有多樣性。生物的類(lèi)群、種類(lèi)、結構和生命活動(dòng)過(guò)程等都是多種多樣的。生命現象最突出的特征是它幾乎無(wú)限的多樣性，它存在于生物界等級結構的每一個(gè)層次中。在有性繁殖的種群中，沒(méi)有兩個(gè)個(gè)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、免疫系統以及在開(kāi)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)系統的基礎，也是競爭與共生現象的原因，從而促成了自然選擇。無(wú)論在自然界的什么地方都會(huì )看到獨特性，獨特性就意味著(zhù)多樣性。任何生物性過(guò)程和現象都和多樣性有關(guān)。

　　3.3適應性

　　強調生物結構、功能和環(huán)境相互關(guān)系，生物的結構和功能相適應，生物的結構是為了適應相應的環(huán)境而形成的。生物界沒(méi)有無(wú)功能的結構和無(wú)結構的功能。生物體由于結構不同各有不同的性能。生物體具有和結構相適應的功能，生物體的結構是在適應環(huán)境的過(guò)程中形成的。生物體結構可以在與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換與流通中實(shí)現自我組織，從而適應環(huán)境，因而生物器官會(huì )出現用進(jìn)廢退的情況。

　　3.4能量

　　一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)能量。能量是人類(lèi)在探索自然界的各個(gè)領(lǐng)域中共同使用的一個(gè)概念，能量構成了任何相互作用的系統的基礎，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(lái)源是太陽(yáng)能；生命活動(dòng)中伴隨著(zhù)能量的吸收和能量的轉化；生命體內的能量流動(dòng)驅動(dòng)其新陳代謝和生長(cháng)發(fā)育，生態(tài)系統中的能量流動(dòng)使其得以存在繁衍。

　　3.5進(jìn)化

　　進(jìn)化是生命變化的過(guò)程和結果。生物進(jìn)化是從簡(jiǎn)單到復雜、從單一到多樣、從低級到高級的不可逆過(guò)程。生物變異和遺傳是進(jìn)化的基礎，變異為進(jìn)化提供原料,通過(guò)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致遺傳系統和表型發(fā)生一系列不可逆轉改變的過(guò)程形成了生物的進(jìn)化。生物進(jìn)化不僅表現在生物多樣性種類(lèi)和數量的增加,還表現在生物體的構造不斷趨于復雜和完善。

　　3.6穩態(tài)

　　所有的生命系統都存在于一定的環(huán)境中，在不斷變化的環(huán)境條件下，依靠自我調節機制維持其穩態(tài)。世界上一切事物都在變化中，又都具有相對的穩定性。穩定與不穩定是自然界一切事物所固有的屬性，一切事物都是穩定和不穩定的辨證統一。許多系統最后都會(huì )停留在穩定狀態(tài)下。穩定狀態(tài)應該有兩種情況：穩定和穩態(tài)。穩定一般是物理學(xué)上的稱(chēng)謂，是指系統抵抗了外來(lái)的或內部的干擾力，在短時(shí)期內沒(méi)有變化，具有抗干擾性保持自身原狀的性質(zhì)。在穩定狀態(tài)下，所有的力都是平衡的。生命系統中的穩定性非常少見(jiàn)，因為生命系統總是在不斷變化的。所以生命科學(xué)領(lǐng)域存在著(zhù)穩態(tài)，也叫動(dòng)態(tài)平衡。這是一般化學(xué)和生物學(xué)上的稱(chēng)謂，指系統表面是穩定的，而內部卻發(fā)生著(zhù)非常大的變化。

　　４結語(yǔ)

　　10余年來(lái)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(shí)，應該選擇一些重要的核心概念，用恰當、生動(dòng)的教學(xué)方法幫助學(xué)生建立一個(gè)相對完整的對自然世界的理解。小學(xué)科學(xué)課的內容不適合安排過(guò)多的知識內容，重點(diǎn)要讓學(xué)生通過(guò)相關(guān)的知識學(xué)習，學(xué)會(huì )基本的科學(xué)過(guò)程技能，養成運用探究式的方法學(xué)習的習慣。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(gè)核心概念對于小學(xué)生來(lái)說(shuō)理解的層次是不一樣的，多樣性、適應性和能量是可以充分理解的；同一性和進(jìn)化可以初步理解；而穩態(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(gè)核心概念都要充分理解，只有這樣，教師在組織教學(xué)時(shí)，既可以刪除那些與理解核心概念沒(méi)有直接關(guān)系的繁瑣知識，還可以選擇出同時(shí)具有教育意義和培養學(xué)生技能的知識，利用這些較少量的知識使學(xué)生形成簡(jiǎn)化的、實(shí)用的、對未來(lái)學(xué)習更有支持意義的、內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，也為今后學(xué)習和生活打下良好的基礎。

生命科學(xué)的論文2

　　摘要：人類(lèi)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(lèi)生命發(fā)展的歷史，生物科學(xué)可以正確認識生物的存在，當前社會(huì )在快速發(fā)展，所以有必要將這兩個(gè)學(xué)科結合起來(lái)，共同研究，通過(guò)互相的融合可以更好的認識生命，認識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類(lèi)科學(xué)的進(jìn)步。

　　關(guān)鍵詞：生命科學(xué)史；生物科學(xué)；共同研究

　　當前，由于人類(lèi)認識水平的提升，各個(gè)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(lèi)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(guò)程中，有必要生命科學(xué)和生物科學(xué)結合起來(lái)，這兩門(mén)學(xué)科有許多是共同的，結合起來(lái)可以提升研究的效果，有助于實(shí)現研究上的突破。

　　1生命科學(xué)史的作用

　　人類(lèi)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(huì )將生物科學(xué)中的基礎知識作為載體，以研究學(xué)科歷史的發(fā)展進(jìn)程為線(xiàn)索，這個(gè)過(guò)程實(shí)現了科學(xué)、思想和歷史的有效融合，在一體化的研究過(guò)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，發(fā)展歷程和經(jīng)過(guò)的漫長(cháng)道路，研究過(guò)程中滲透著(zhù)科學(xué)思想和哲學(xué)思想；生命科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中基本概念也發(fā)生了轉變，生命科學(xué)的內容更加豐富。

　　在生命科學(xué)的研究過(guò)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(jìn)程中，人類(lèi)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(mén)學(xué)科的價(jià)值，可以分析出對社會(huì )進(jìn)步的推動(dòng)作用。研究歷史離不開(kāi)歷史的推動(dòng)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。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(jìn)程是人類(lèi)歷史發(fā)展的重要組成部分，有著(zhù)巨大的影響力，科學(xué)的性質(zhì)就是知識，科學(xué)推動(dòng)國家發(fā)展和進(jìn)步。當前高科技的發(fā)展離不開(kāi)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。生命科學(xué)的發(fā)展會(huì )為其它學(xué)科的發(fā)展提供推動(dòng)力。

　　生命科學(xué)的發(fā)展可以促進(jìn)社會(huì )的發(fā)展，加快社會(huì )發(fā)展的步伐。我們的生命如何才能合理，如何才會(huì )更為人性化的發(fā)展，對于這些問(wèn)題的答案，必須要進(jìn)行相應的生命科學(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(jià)值的肯定�？茖W(xué)研究要具備科學(xué)方法和知識的積累，對生命現象研究可助于了解生命的產(chǎn)生和發(fā)展，可以對生命進(jìn)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(jìn)社會(huì )的進(jìn)步。研究生命科學(xué)可以提升科學(xué)界的整體發(fā)展進(jìn)程，生命科學(xué)會(huì )影響到社會(huì )的發(fā)展速度，會(huì )影響到發(fā)展方向。研究生命科學(xué)是人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程中需要直接面對的問(wèn)題，掌握了生命科學(xué)，就會(huì )掌握人類(lèi)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，以此為基礎進(jìn)行研究，在遠古時(shí)代人類(lèi)對生命物質(zhì)的研究就結合了生命與生物，通過(guò)長(cháng)久研究發(fā)現了生物對生命的促進(jìn)作用。人類(lèi)對自然界生物的探索認識，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，在認識上還比較落后，也沒(méi)有形成專(zhuān)業(yè)化的學(xué)科，但是通過(guò)對生命和生物的研究結果已經(jīng)作用于當前人類(lèi)的生活，特別是對生命的研究，僅對社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步起到了推動(dòng)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(shí)也擴大了人類(lèi)的認識領(lǐng)域。

　　生命和生物有效的結合人類(lèi)科學(xué)發(fā)展史中重要里程碑，標志著(zhù)歷史性進(jìn)步。生命科學(xué)和生物科學(xué)的結合擴大的知識體系，不是簡(jiǎn)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(jìn)行完善，是學(xué)術(shù)上的融合。生命和生物的共同研究會(huì )對知識的結構進(jìn)行改變，會(huì )更加注重對根本的探索，生命和生物知識需要系統的完善，系統的完善有助于兩個(gè)學(xué)科實(shí)現融合的整體研究，研究更加具有方向性，研究更加具有整體性。進(jìn)行生命和生物的整體研究時(shí)，要注重知識的體系，需要以嚴謹的治學(xué)態(tài)度對生命和生物知識進(jìn)行綜合性的分析，發(fā)現相互的關(guān)聯(lián)，這樣才能保證研究成果獲得提升，以實(shí)現研究的突破性進(jìn)展。生命和生物的有效結合具有非常廣闊的應用前景，目前研究應用于農業(yè)、生物科學(xué)和制藥領(lǐng)域，但是隨著(zhù)研究的深入，研究成果的應用領(lǐng)域會(huì )不斷擴大。生命和生物的融合會(huì )推動(dòng)其它學(xué)科的發(fā)展，提升科技的整體水平，社會(huì )經(jīng)濟也會(huì )受益，研究成果可以轉化為生產(chǎn)力，推動(dòng)經(jīng)濟的發(fā)展。

　　在當前社會(huì )轉型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，生命和生物的融合會(huì )推動(dòng)社會(huì )的發(fā)展，拉動(dòng)經(jīng)濟的增長(cháng)。生命和生物在技術(shù)突破會(huì )改變當前社會(huì )的發(fā)展結構。當前部分研究成果應用于實(shí)際，比如轉基因技術(shù)在生物育種的應用，此外還有克隆技術(shù)和生物芯片等。而當前重點(diǎn)研究的蛋白質(zhì)組技術(shù)將會(huì )帶動(dòng)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(lèi)�，F在人類(lèi)健康已經(jīng)實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，這也是生命和生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的結果。未來(lái)，人類(lèi)的健康會(huì )更多的得益于生命和生物技術(shù)的發(fā)展。

　　3結語(yǔ)

　　生命科學(xué)史是人類(lèi)生命發(fā)展的歷史，生物科學(xué)可以正確認識生物的存在，當前社會(huì )在快速發(fā)展，這兩個(gè)學(xué)科的融合研究可以更好的認識生命，認識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類(lèi)科學(xué)的進(jìn)步。當前生命和生物的結合對社會(huì )的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，技術(shù)的發(fā)展實(shí)現了人類(lèi)深層次的認知，也推動(dòng)了人類(lèi)的發(fā)展。

　　參考文獻：

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　　[2]李國瓊.生命科學(xué)發(fā)展前沿對高等醫學(xué)教育的影響與對策研究[J].第三軍醫大學(xué).20xx(11):205-207.

生命科學(xué)的論文3

　　摘要：高校生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的課程內容豐富、信息量大、邏輯性強。課程教學(xué)過(guò)程中需要采取靈活多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生夯實(shí)基本概念，掌握前沿進(jìn)展，培養創(chuàng )新意識。通過(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)在“細胞生物學(xué)”和“植物生理學(xué)”課程教學(xué)中的設計和實(shí)踐，對討論內容的來(lái)源、討論過(guò)程的實(shí)施和教學(xué)效果進(jìn)行了剖析。通過(guò)案例分析表明，開(kāi)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(jìn)行積極而獨立的思考和自主而深入的學(xué)習，了解科研進(jìn)展，知曉實(shí)際應用，掌握研究方法，鍛煉科學(xué)思維。

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

　　生命科學(xué)是研究生命活動(dòng)的本質(zhì)和發(fā)生規律，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(lái)，生命科學(xué)研究的新方法、新技術(shù)的不斷涌現為解析各種生命現象構建了研究平臺，使科研人員從分子、細胞、個(gè)體和群體各層面深入探討生命活動(dòng)的基本規律成為現實(shí)，促進(jìn)了生命科學(xué)領(lǐng)域中一系列觀(guān)念和認識的更新［１］。與此同時(shí)，生命科學(xué)領(lǐng)域基礎研究的進(jìn)步也促進(jìn)了應用，其成果正在以前所未有的速度向農牧漁業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護、食品輕工和醫藥衛生等多個(gè)方面滲透，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益、社會(huì )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(zhuān)業(yè)課程中既包含基礎理論又包含技術(shù)手段，既包含研究前沿又包含應用進(jìn)展，內容豐富、信息量大、邏輯性強。在當今以素質(zhì)教育和創(chuàng )新型人才培養為核心的教育思想指導下，生命科學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)過(guò)程中應采取靈活多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生夯實(shí)基本概念，掌握前沿進(jìn)展，培養創(chuàng )新意識，適應現代化建設和未來(lái)社會(huì )發(fā)展的需要。傳統的課堂授課方式以教師主動(dòng)講述、學(xué)生被動(dòng)接受為主。這種授課方式教師講授偏多，學(xué)生主動(dòng)性發(fā)揮不足，從而導致學(xué)生對部分知識點(diǎn)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(lái)，筆者對生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)方式進(jìn)行了初步的改革嘗試，將教師講授式授課與開(kāi)放式討論授課相結合，注重對學(xué)生的學(xué)習方法、思維能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng )新能力的培養，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(shū)、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)內容密切相關(guān)的知識延伸、科研進(jìn)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(guò)在課下查閱文獻、積極思考和相互交流等方式深入認識討論題目，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(guò)后，教師會(huì )引導學(xué)生對所講內容展開(kāi)討論并對討論內容進(jìn)行歸納總結。同時(shí)，教師根據學(xué)生報告情況予以打分，并按一定百分比計入期末成績(jì)。下面筆者以生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)的骨干必修課“細胞生物學(xué)”和專(zhuān)業(yè)必修課“植物生理學(xué)”為例，闡述如何在生命科學(xué)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中引入開(kāi)放式討論教學(xué)模式，引導學(xué)生深入探究生命科學(xué)理論的內涵。

　　一、開(kāi)放式討論教學(xué)應用于“細胞生物學(xué)”課程教學(xué)的案例展示

　　細胞作為有機體結構與生命活動(dòng)的基本單位，既是生命科學(xué)發(fā)展的生長(cháng)點(diǎn)，又是生命科學(xué)發(fā)展的匯聚點(diǎn)。細胞生物學(xué)是在顯微、亞顯微和分子水平研究和揭示細胞基本生命活動(dòng)規律的科學(xué)，是當代生命科學(xué)的重要基礎學(xué)科。目前，細胞生物學(xué)的研究日益深入，已成為２１世紀生命科學(xué)研究的重要領(lǐng)域�！凹毎�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(zhuān)業(yè)的重要主干課程，也是生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課程。

　�。ㄒ唬┩ㄟ^(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)引入最新科研進(jìn)展內容

　　“細胞生物學(xué)研究方法”是“細胞生物學(xué)”課程中承前啟后的一個(gè)章節，該章節從細胞形態(tài)的顯微觀(guān)察、細胞及其組分的分析、細胞培養與生物工程、細胞及生物大分子的動(dòng)態(tài)變化等幾個(gè)方面介紹了有關(guān)細胞生物學(xué)的研究方法。其中關(guān)于細胞形態(tài)的顯微觀(guān)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胞等微觀(guān)層面觀(guān)察生命過(guò)程中的變化，揭示生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎和動(dòng)態(tài)規律。近年來(lái)，科學(xué)家們不斷嘗試，實(shí)現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(jiǎn)稱(chēng)為ＳＴＥＤ）的發(fā)明者ＳｔｅｆａｎＷ．Ｈｅｌｌ和光激活定位顯微術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為ＰＡＬＭ）的發(fā)明者ＥｒｉｃＢｅｔｚｉｇ、ＷｉｌｌｉａｍＥ．Ｍｏｅｒｎｅｒ。由于教材內容篇幅的限制以及修訂和出版時(shí)間的周期性，這一重要內容并沒(méi)有被及時(shí)收錄在內。于是，我們選擇這一部分內容作為開(kāi)放式討論教學(xué)內容。首先，教師為學(xué)生強調衍射極限的概念，從成像的角度來(lái)說(shuō)，衍射極限影響下的顯微成像系統只能分辨有限小的細節，一般在２００ｎｍ到３００ｎｍ之間。德國物理學(xué)家ＥｒｎｓｔＡｂｂｅ發(fā)現了這一現象，并將其公式刻在自己的墓碑上。在教師的引導下，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(fǎng)視頻和超分辨率顯微術(shù)動(dòng)畫(huà)，激發(fā)大家的學(xué)習興趣；另一組學(xué)生則通過(guò)ＰＰＴ和ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ展示了ＳＴＥＤ和ＰＡＬＭ技術(shù)的原理和特點(diǎn)。隨后，教師通過(guò)設立以下問(wèn)題引導學(xué)生展開(kāi)討論：相對于傳統光學(xué)顯微術(shù)，ＳＴＥＤ顯微術(shù)和ＰＡＬＭ顯微術(shù)通過(guò)何種方式突破了刻在墓碑上的公式———光學(xué)衍射的極限，實(shí)現了在納米級對生物大分子和細胞結構進(jìn)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。通過(guò)這次講述和討論，學(xué)生們增長(cháng)了知識，開(kāi)拓了視野，知道了超高分辨率顯微鏡通過(guò)多種技術(shù)革新大大提高了人們對細胞內大分子物質(zhì)定位和功能分析的觀(guān)測尺度，深刻理解了顯微鏡是認識復雜生命現象的窗口這一觀(guān)點(diǎn)。由上述案例可知，通過(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)可將更多的研究進(jìn)展融入到課堂教學(xué)中，更新和充實(shí)基礎理論。

　�。ǘ�）通過(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)將理論與實(shí)際應用相結合

　　“細胞增殖調控與癌細胞”是“細胞生物學(xué)”課程中備受學(xué)生關(guān)注的一個(gè)章節。細胞增殖是生物繁殖和生長(cháng)發(fā)育的基礎，是受到高度嚴格調控的細胞生命過(guò)程。在細胞增殖中任何關(guān)鍵步驟的錯誤，都有可能引發(fā)嚴重后果。在動(dòng)物體內，異常旺盛增殖的細胞會(huì )發(fā)生癌變轉化為癌細胞，對生命安全造成嚴重威脅�！凹毎�生物學(xué)”課程中大多數章節理論性較強，知識較為抽象，然而“細胞增殖調控與癌細胞”一節與每位同學(xué)的身體健康密切相關(guān)，學(xué)生們有著(zhù)強烈的學(xué)習興趣和探索欲望。因此，我們借助學(xué)生的學(xué)習興趣，將癌細胞的形成與特征部分作為開(kāi)放式討論教學(xué)內容。首先，教師為學(xué)生概述癌細胞的定義和與細胞增殖調控的關(guān)系。緊接著(zhù)，有學(xué)生講解癌細胞的基本特征及腫瘤的發(fā)生過(guò)程，另一組學(xué)生講解腫瘤發(fā)生的細胞信號調控網(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(guò)設立以下問(wèn)題引導學(xué)生展開(kāi)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(chēng)為老年疾��？癌癥的產(chǎn)生除了基因突變，有沒(méi)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(cháng)因子等重要知識點(diǎn)加以強調和深化。通過(guò)這次講述和討論，學(xué)生不但對課本知識理解得更為深刻，也真正認識到細胞生物學(xué)與人類(lèi)生活的密切關(guān)系，以及細胞生物學(xué)在解決人類(lèi)所面臨的重大健康問(wèn)題中所發(fā)揮的重要作用。由上述案例可知，通過(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)，可以將與理論知識密切相關(guān)的實(shí)際應用融入課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習和運用知識。

　　二、開(kāi)放式討論教學(xué)應用于“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(dòng)過(guò)程中物質(zhì)代謝、能量轉化、信息傳遞及由此表現出的形態(tài)建成等多方面內容，是從不同層次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活動(dòng)規律及其與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。植物生理學(xué)既在基礎研究領(lǐng)域探究相互聯(lián)系、相互依存、相互制約的生命現象本質(zhì)，又為農業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐提供了理論指導和技術(shù)支持。正是因為“植物生理學(xué)”課程的重要性，這門(mén)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(gè)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)必修課程。

　�。ㄒ唬┩ㄟ^(guò)開(kāi)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(yíng)養”是“植物生理學(xué)”課程中介紹植物生命活動(dòng)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)離子跨膜運輸的機理、植物根系吸收養分的過(guò)程和特點(diǎn)等幾部分展開(kāi)講述。膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)均可用來(lái)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)元素轉運研究中均獲得成功應用［４］。膜片鉗技術(shù)利用微玻管電極接觸細胞膜，對膜片上離子通道的離子電流進(jìn)行監測記錄，從而反映單個(gè)或多個(gè)離子通道的分子活動(dòng)。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(shí)際生理環(huán)境狀態(tài)下，對進(jìn)出樣品的各種離子／分子流進(jìn)行三維、實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的測量，從而獲得離子／分子流的濃度、流速和運動(dòng)方向等多方面信息。我們將這兩種研究植物礦質(zhì)元素轉運的重要技術(shù)的比較作為開(kāi)放式討論教學(xué)的內容，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(lái)，再由一組學(xué)生講解膜片鉗技術(shù)的原理、特點(diǎn)和應用舉例，而另一組學(xué)生講解非損傷微測技術(shù)的原理、特點(diǎn)和應用舉例。隨后，教師通過(guò)設立以下問(wèn)題引導學(xué)生展開(kāi)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？應該應用在哪些不同的領(lǐng)域？最后，教師為學(xué)生們講述現實(shí)中兩種技術(shù)的應用并加以總結，指出膜片鉗技術(shù)是研究植物細胞膜離子通道的傳統工具，但非損傷微測技術(shù)可以使植物礦質(zhì)離子轉運研究更加深入和豐滿(mǎn)。通過(guò)這次討論和講述，學(xué)生們在明確植物礦質(zhì)元素轉運、吸收和生理功能等理論的基礎上，進(jìn)一步了解了進(jìn)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(guò)開(kāi)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。

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

　　“植物生長(cháng)物質(zhì)”是“植物生理學(xué)”課程中內容相對獨立的一章，主要介紹多種植物激素和植物生長(cháng)調節劑的生物學(xué)功能。在這一章中，教師不但需要為學(xué)生介紹生長(cháng)素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等５大類(lèi)經(jīng)典激素，還需要為學(xué)生講解油菜素內酯、茉莉素、水楊酸、獨腳金內酯等４大類(lèi)新型植物激素。每種激素都需要圍繞激素的發(fā)現與種類(lèi)、分布與運輸、合成與降解代謝、生物學(xué)功能和信號傳導途徑等多方面進(jìn)行講述。我們希望學(xué)生在聽(tīng)教師講授完其中８大類(lèi)植物激素的相關(guān)知識后融會(huì )貫通、舉一反三，對最后一種也是最新的一種植物激素———獨腳金內酯展開(kāi)開(kāi)放式討論。首先，教師向學(xué)生強調植物激素的定義和特征。緊接著(zhù)，一組學(xué)生講解獨腳金內酯的發(fā)現和分布、結構和合成，而另一組學(xué)生講解獨腳金內酯的生物學(xué)功能和信號傳導。隨后，教師通過(guò)設立以下問(wèn)題引導學(xué)生展開(kāi)討論：獨腳金內酯的各種生物學(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？獨腳金內酯的信號傳導途徑與哪些激素的信號傳導途徑具有相似性，而不同之處又在哪里？最后，教師對獨腳金內酯的各種信息進(jìn)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(guò)這次討論和講述，學(xué)生們可以從對每種激素具體細節的領(lǐng)會(huì )中跳出來(lái)，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(guò)程加以宏觀(guān)把握。由上述案例可知，通過(guò)開(kāi)放式討論教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力，引導學(xué)生由個(gè)別到一般、由局部到全面，獨立有序地完成教學(xué)內容。通過(guò)上述“細胞生物學(xué)”課程和“植物生理學(xué)”課程中多個(gè)教學(xué)案例可以看出，開(kāi)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(jìn)行積極而獨立的思考和自主而深入的學(xué)習，了解科研進(jìn)展，知曉實(shí)際應用，掌握研究方法，鍛煉科學(xué)思維，培養創(chuàng )新意識。

　　參考文獻

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