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生物学的认识范文1
关键词：生物园；实践；生活；水平
初中生物教师要紧密联系生活实际，让学生感受到生活处处有学问，从学生的生活经验出发，让学生亲身经历生物知识的探究过程，使生物生活化，尽可能地还原生活真实，以生活实例为载体，将抽象的生物知识直观地呈现出来，激发学生求知的积极性。
一、小组活动培养学生的动手能力
新课程标准倡导探究性学习，引导学生勤于动手、动脑，主动参与探究活动，将学习的主动权交给学生，让学生在探究中获取生物知识、形成技能，培养学生的实践能力，改变学生的学习方式，以学生为本，培养学生动手能力，在交流合作中，发展学生的创造性思维能力，培养学生的创新精神，提高学生的科学素养。例如，教师组织课外生物兴趣小组，利用学校的空地儿，创建生物园，根据季节的变化，在种植园内，让学生亲自动手栽培花卉，种植农作物，在观察中，观察花草和农作物的生长过程，利用所学生物知识进行科学管理，理论联系实际，开展丰富多彩的生物课外活动，组织生物兴趣小组，把实践带进生物课堂，让学生自由探索求知，增加课堂的趣味性，提高学生的动手能力，乐在其中，收获劳动的快乐和喜悦。
二、加强生物知识与生活的融合
把生物学习融入实际生活，把书本知识变成富有生命力的生活材料，挖掘生物知识的生活内涵，激活学生内在的智力，鼓励学生运用所学的生物知识，解决生活中的实际问题。例如，利用生物园，教师让学生种植吊兰，有的学生用水栽，有的用土栽，学生通过亲自观察动手了解两种方法的异同，开放性的实践问题的设计，挖掘了学生的潜能，发展了学生的创新思维能力，激发学生发散思维，激活学生的问题意识。教师设计恰当的生物问题，训练创新能力，在思考交流中感受生活、认识生活，初中生物教学要融入生活，开阔学生视野，锻炼学生的思维，引发学生的情感共鸣，提高课堂效率，提升学生的认识水平。
总之，初中生物教学向生活延伸，缩短课本与生活的距离，让学生体验生活的乐趣，形成正确的世界观，养成观察、体验、表达的习惯，形成和发展科学素养。
生物学的认识范文2
一、探究教学理论的产生背景：
1.社会背景：
第二次世界大战以后，欧美各发达国家社会生活发生了巨大变化。由于科学技术的高度发展，工业生产出现了崭新局面，特别是20世纪中期，科学技术的发展呈现腾飞状态，世界知识总量急剧增加，知识更新周期极大缩短，世界进入了“知识爆炸”时代。现代社会的高速度、加速度和连锁式的变化，要求一代新人具有新的“基础学历”，其中最主要为应付变化的适应能力。60年代，苏联人造卫星上天的冲击，激起世界性的科学竞争的浪潮，对科学认识发生质的变化，振兴科学技术，培养科学技术工作者，成为各国共同关注的课题。世界对人才的要求也就由知识型转变到智能型，为适应这种社会现实，世界各国都先后开展了教育教学改革。第一线的专家学者抨击传统的中小学数理学科的教学内容陈腐落后，同现代科技发展的潮流格格不入，要求改革中小学课程的呼声源于美国，继之响遍世界。
在这样的社会背景下，美国芝加哥大学教授施瓦布(joseph j.schwab 1909-)于1961年哈佛大学的纪念演讲中，首先提出了“作为探究的理科教学”(teaching of science as equiry)。
2.思想渊源：
探究思想的渊源应迫溯到古希腊哲学家苏格拉底（公元前469-404年）的问答式教学法；法国启蒙思想家卢梭的“自然教育理论”；美国教育家杜威(1859-1952)正确地看到，只采用赫尔巴特的“教师中心，从课中学”有局限性，培养出来的人难以适应社会变化。他主张“学生中心，从做中学”。它的基本教育过程是暗示—问题—假设—推理—验证。杜威的“实用主义教育理论”为探究教学理论的形成打下了初步的基础。
探究教学理论的代表人物有美国教育学家萨其曼、施瓦布和加涅等人。他们从不同角度论证了教学过程中“探究教学”的重要性。萨其曼（美国伊利诺大学探究训练研究所所长j.r.suchman）注重实践，主张“探究方法的训练”模式，重点是帮助学生认清事实，建立正确的科学概念，并形成假设以解释新接触到的现象或事物。施瓦布则试图以“科学的结构”和“科学的结构是不断变化的”为前提，从理论方面揭示探究过程的本质及其特性；并力图在教学中引进现代科学的成果，使学生把握学科的结构，体验作为探究的学习。加涅（美国教育心理学家）在“探究理论”的基础上，研究了构成学习的前提条件。
此外，布鲁纳倡导的“发现学习”(discovery learn-ing)与探究教学几乎同时产生，有许多相近之处。美国教育家兰。本达女士以小学自然教学为基础创设的"through investigation and colloquium"教学法（译为“探究—研讨”教学法）在对感知材料的认识上与探究教学有异曲同工之处。
二、探究教学理论内涵：
1.探究教学的概念：
探究教学是指在教师引导下，学生主动参与到发现问题，寻找答案的过程中，以培养学生解决问题能力的教学活动。
教育本身也是一个探究过程。通过教育的过程应该使学生认识到：1.科学知识不只是观察到的事物的简单报告；科学知识还是由原始材料缓慢地、试验性地累积而成的知识体系。2.这些原始材料、资料产生于有计划的观察和实验。3.这些实验和观察的计划是根据问题而制定的，这些问题又产生于我们对先前的知识的总结所得来的概念。4.更重要的是使学生认识到，科学家同其他人一样，也会犯错误。5.我们的总结性概念要受到问题解决的效果的检验，并通过检验不断得到修正和更新。
因此，探究教学的实质就是按提出科学结论和检验科学结论的结构方式去揭示科学结论。即：要把所提出的观念和所进行的实验告诉学生，要说明由此得到的材料，还要阐明把这些资料转化成科学知识的解释。
美国教育中实施探究思想的两个突出的典范是：
（一）由生物科学课程研究会（简笱bscs）引进的，用于中学生物学的课程和教学模型。
（二）社会科学课程设计。
2.探究教学的结构：
发现问题——收集资料——处理与解释资料——问题解决
探究教学的主要目的是使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法，以培养解决问题的能力，为此，我们可以这样来解释这一程序：
教学过程中，教师根据教学目标，寻找与教学内容密切相关的，可以激发学生兴趣的材料，创设出情景，向学生提出将要调查研究的领域。学生则发现并提出问题。问题是广泛多样的，教师引导学生集中于一或两个问题进行重点研究。根据已确认的问题，由学生共同讨论，如何解决，然后学生开始进行观察、测量、比较、分类等活动，收集与问题有关的信息资料。在了解资料的基础上，形成一个假说并提出解决问题的方案，由个人或小组共同实施方案（讨论研究，实验验证等），学生记录这一过程将手中的信息资料加工处理。最后对问题形成一个合理的解释，得出结论或规律，或提出新问题，重新设计实验，用不同方法组织资料，解释资料，再一次进入探究过程。
3.探究教学的特点可概括为：
(1)学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程，自然而然地进入科学的学习。探究教学强调：知识的获得固然重要，掌握知识如何获得的过程更为重要。为此，学生必须参加，如：观察，测量，收集，组织并解释数据或资料的活动，使之真正接触由科学家建立起来的科学事实，原理，定律。经过思考从而提出问题，并寻求理解。他们应当用自己的想象力或组装仪器设备或使用药品；对所获得的数据进行分析、比较、评价和分类。从而得出推论并通过测试进行推断，最后概括出结论。
(2)探究教学的目的在于培养学生的探究能力。探究教学不是让学生“读，记”科学，而是动手“做”科学。大量地安排实验室活动是为了诱导学生研究问题，而不仅仅是举例说明课文。如bscs所指出的：“他们（科学家）处理的问题是课文没有提供答案的问题，教师创造一些情景以供学生参与探究。”学生通过观察获得大量信息，在观察自然中产生问题，用不同方式作出记录，以便保存与交流，在测量、比较中学会一整套实验操作的方法和技能；通过思考得出结论，并计划进一步行动，在解答问题中增长知识和才干；随着知识的增长，将对他们提出越来越复杂的问题，“灵感”就在这大量的切合实际的综合分析和正确的判断中“瓜熟蒂落”地产生。最终形成善于发现问题，善于寻找规律，善于找到解决问题的方法的探究能力。
(3)探究教学旨在形成认识自然的基础——科学概念。理科教学的目的——认识自然，不是一蹴而就的，学生的认识发展是从具体的形象思维开始逐步提高到理性思维的。探究教学力求通过活动的过程引出观察与解释，数据与概念模式之间的差别来。bscs中就用了许多对科学本质作尝试性说明的论述，如：“我们不知道……”，“我们还未能发现这是怎样发生的。”“关于这一情况的证据是矛盾的。”等等。它用了称作“探究记叙”的语言来代替浮夸的结论，它描述了生物学探究的过程。“科学事实”也不再作为事实本身的结果来学习，而是在概念的形成过程中经过选择后引出的要素。使学生形成准确的科学概念。
(4)探究教学培养学生探究未知世界的积极态度。bscs的实验室计划是分组设计的。这些计划使用学生进行一种真实的生物学问题的研究。首先向学生提出科学家已经熟悉的材料和已有解决办法的问题，而后“随着问题的深化，学生便渐渐接近知识的前沿。”这样学生模拟了科学家的研究活动。兴奋点被诱发，好奇心得到鼓励。学习不再是为取得好分数，要受到父母或教师的表扬，只源于对学习本身感兴趣。探究过程有独立的操作、思考，也有集体的分析讨论，这既给予学生独立思考，自我钻研，自我决策，自我负责的机会，又要在讨论中强调对旁人观点的容忍态度，强调尊重科学事实的态度，以及依事实批判地思考的态度。这种既重视个性发展，又重视集体合作的民主氛围对学生的身心健康，及日后的科研工作都是极其重要的。
4.探究教学与结论式教学比较在教学思想、教学目标、教学方法等诸方面都存在着明显的差别。
教学思想上，结论式教学认为科学概念、结论是经过验证的，法则、定律是完备的，不可变的。探究教学认为科学概念是暂时的，可变的规律、真理是不断向前发展的。
教学目标上，结论式教学重知识传授不重能力发展，以学生记忆科学结论的多少为主要目标。探究教学以培养学生主动学习和探究自然所需要的观察能力、思维能力、探索能力以及分析能力和解决问题的能力为主要目标。同时，使学生掌握正确的科学概念，培养良好的个性品质。
教学方法上，结论式教学以教材为中心，只讲教法，不讲学法，大量地灌输权威性的事实或有关科学原则的教条。探究教学以过程为中心，使学生通过主动参与探究的过程掌握科学的思维方法和科学概念。
师生关系上，结论式教学以教师为中心，强调教师的主导，忽视学生的主体作用，多是师“授”生“受”的形式。探究教学以学生为主体，教师的作用只是诱导、点拨、提供材料，帮助完善实验。
教学内容上，结论式教学偏重于系统化的分科知识，只讲结论，不讲或很少讲得到结论的方法。探究教学精选典型的范例性的探究实验，以探究性的叙述代替结论性的解释。
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关键词: 高中生物课堂教学 探究式教学 自主探究教学
《生物课程标准》中明确指出:生物科学不仅是众多事实和理论,而且是一个不断探究的过程。“倡导探究性学习”,“科学探究作为发现科学事实、揭示科学规律的过程和方法,在科学教育中有重要的意义”,“在教学中,教师应该让学生亲历思考和探究的过程,领悟科学探究的方法”。可以看出,学习方式的转变是本次课程改革的一个显著特征,预示着教师的教学方式也应改变,探究式教学已成为摆在广大教师面前的新课题。所谓探究式教学,就是以探究为主的教学。具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。许多研究资料表明,引导并组织学生进行探究性学习是学习生物学的一种十分有效的方式,有助于提高学生的生物科学素养,有助于全面实施素质教育。下面我结合自己近几年的教学实际谈谈在高中生物课堂教学中尝试实施探究式教学的几点认识和做法。
一、人教版高中生物教材的特点
人教版高中生物教材注重启迪学生的创新意识,培养学生的创新能力,鼓励学生创造性地学习,努力为学生创设宽容、理解、和谐、平等的课堂气氛,根除了“灌输式”这一过于偏重讲授、分析、演绎、推理,轻视综合、归纳、渗透的传统教学方法体系。在这种传统的教学中,教师的课讲得很精彩,头头是道,分析得有板有眼,滴水不漏,但由于忽视了综合、归纳、渗透,结果造成学生的创新精神、创新能力严重不足。人教版高中生物实验教材尽可能精简课堂讲授时间,为学生创造更多的自学、观察、操作、思考、表达、交流、表现的机会,为学生的创新活动提供更多的时空。例如:必修三第五章《生态系统及其稳定性》中,通过调查当地的农业生态系统,既让学生学习到了书本上的生态系统成分,以及能量流动的知识,又培养了学生的实践能力和整理材料能力。所以,在上实验和实践课时,我都强调学生在认真观察、详细记录的同时,每个实验小组要对实验结果进行初步分析、交流、讨论和总结,努力提高自己的生物科学素养。
人教版高中生物教材注重知识发生过程的分析,把握知识系统内部的关联和转化,促进知识、技能、思维的迁移,充分发挥学生在学习中的主体作用,充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性,有利于学生创新意识和创新能力的培养。这就要求我们精心组织,通过探究实验的教学,充分发挥学生的动手、观察能力,给学生表现的机会,使学生既学习知识,培养操作技能,又激发学习兴趣。
二、转变教育观念,实施探究式教学
长期以来,许多教师已经形成了一套以传递知识为核心的观念体系和行为模式,而不注重学生的自主学习,不注重培养学生的交流合作能力。《生物课程标准》所倡导的探究性学习要求我们在课堂教学中必须转变教学观念,改变教学的策略和方法,改变学生的学习方式,也就是要变学生被动地听讲为动手、动脑地主动参与活动,变换角色,倡导学生独立学习、学会学习,落实课堂教学中学生的主体地位和教师的主导地位。在教学过程中培养学生的独立性、自主性,引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据、推理判断和反思等探究活动中,既能发展学生收集和处理科学信息的能力、获取知识能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力,又能培养学生创新精神和实践能力。实践证明,大部分学生都喜欢在实验中学习,在交流和讨论中学习,在氛围轻松的环境中学习。所以转变教育观念、转变传统的教师角色行为将有助于学生的探究性学习。
三、新教材下如何实施探究式教学
(一)课前准备
要求学生进行“科学探究”,我们首先应进入“探究”的角色,进行换位思考,备课的过程应成为我们探究的过程。在教学实践中我按照下列程序进行课前准备:明确教学目标确定教学重难点收集整理相关信息资料考虑学生的思维和认知基础设计问题、确定探究内容设计课堂具体探究过程。
为使探究教学在课堂中进展顺利,我们从三个方面进行落实。一是从学生实际能力水平,遵循引导、质疑、合作、自主、创新的发展过程。二是从知识扩展的角度,由浅入深,实验性知识、递进性知识采用逐步深入的探究。三是从探究方式的角度,采取“问题”引领式探究,小组互动式探究,实验观察性探究等。
学生是学习的主体,教学过程是学生的活动过程。教师是引导者、组织者和参与者,引导学生在一系列的活动中学会认知、学会合作。为此整个教学过程的设计、教学活动的安排应体现学生的自主性,情景、问题、探究问题的设置是否在学生的最近发展区,教法是否建立在学法基础上,以确保学生的主体地位。例如在“矿质元素”教学中,我实施了“情景―问题”驱动式自主探究过程。(1)回忆旧知:构成生物体的化学元素主要有哪些?(2)情景铺设:这些化学元素为什么是植物生长发育所必需的?(3)展开思考:讨论的最终答案是:运用溶液培养法,确定具体的矿质元素。
这种探究性教学的设计,以学生认知结构内的富有启发性的常规问题或已知生物事实材料,创设了铺垫型的问题情境。学生一般能从问题出发,通过由浅入深,由此及彼,由正及反的不同方式、不同层次的联想,变化发展出不同类型的新问题,从而为不同层次的学生提供广阔的思维空间,这对培养学生思维的开放性和合乎情意的推理能力有重要作用。
(二)课堂教学
探究式教学的基本过程如下:
下面以“植物的渗透吸水”为例来讲述探究式教学的过程。
1.引入课题。课题的引入要先声夺人,或振奋人心,或引人深思,如:凉拌黄瓜久置后会出现很多水分,萎蔫的菜放入水中会变得坚挺。接着教师做演示实验:用打孔器取甲、乙、丙三块相同体积和质量的萝卜条,分别放在清水、30%的蔗糖溶液和等渗的盐溶液中,过一段时间后观察它们体积和质量变化。
2.提出问题。(1)出现此现象的原因是什么?(2)植物是如何吸水的?(3)环境溶液的浓度为何会影响植物细胞的吸水和失水?
3.搜集有关的资料和事实。我展示和介绍了渗透模型装置,并着重说明选用的膜是一种半透膜,水分子可以自由透过而蔗糖分子难以通过。引导学生讨论:漏斗内蔗糖的浓度高于烧杯内清水的浓度,那么水分会不断进入漏斗吗?为什么?归纳出发生渗透作用的条件。
4.提出假设。植物细胞构成一个渗透系统,具有发生渗透的条件。
5.验证假设。高二的学生已经形成了一定的逻辑思维与推理能力,在我的语言、情感的协助下,围绕问题按照一定的递进顺序有层次地进行讨论。教师应营造一种畅所欲言的讨论环境,使学生在这种氛围中任意发挥,充分表现自己,感受他人。我根据正面的演示实验引导学生设计出质壁分离和复原实验,并让学生在显微镜下亲眼目睹整个过程,此时可进一步提问:①是否一定用30%的蔗糖溶液?能否用10%或50%的蔗糖溶液替代?②如果用动物细胞做该实验,结果如何?
6.得出结论。“发现规律,得出结论”是培养学生科学抽象,包括表征性抽象和原理性抽象的活动过程。通过分析实验结果和现象,证明具有大液泡的成熟植物细胞是一个渗透系统,具有发生渗透作用的条件。
7.整合迁移应用。应用知识解决实验问题,如初步测定植物细胞的浓度;施太多的化肥以后,作物“烧苗”的原因,合理灌溉要注意哪些问题,等等。通过结论迁移运用于不同的场合,增强思维的发散与集中,以达到知识完全意义的构建。
8.及时小结、归纳与发散并举。课堂小结是活化知识、丰富学生知识面的好时机。教师结合具体、有针对性的问题进行分析,对学生的思维进行适时得当的点拨、引导,使学生“居高临下”地俯视生物知识,有助于他们将平时所学的被肢解了的知识系统化,从而既起到“画龙点睛”的作用,又起到思维辐射的作用。探究的结果,要在学生自己归纳的基础上,教师引导、总结得出结论,明确结论的运用条件与范围。对结论的解释,不要讲得太绝对,要留有探究的空间。要处理好“收”与“放”的关系,所谓“收”,将讨论、实验的结果要归纳整理;所谓“放”,课后布置的思考题具有开放性,布置的练习作业具有多样性,使学生在更广阔的实际背景中,用课内得到的结论去解释实际问题,解决后续知识,完成实践―认识―具体的实践,认识上的两个飞跃,使小结做到收敛思维与发散思维并举。
总之,实施探究式教学策略,就是要让学生成为教学活动的主人,成为学习和发展的主人。自主探究教学通过激发学生的内驱力,调动学生的积极性和主动性,把学习变成学生内在的需求,从根本上促进学生认知、能力、个性的发展,乃至完美人格的形成。自主探究教学又是一种课堂教学模式,在课堂上教师充分发挥学生的主体作用,形成师生之间、学生之间的多向反馈结构,在教师的启发下,学生积极主动地解决问题。教师应尽可能地调动学生学习的主观能动性,引导学生通过自己主动的钻研,与同学的合作创造性地解决问题,从而为学生终生学习奠定基础。
参考文献:
[1]刘恩山,汪忠.《生物课程标准(实验)》解读.南京:江苏教育出版社.
[2]教育部基础司《走进新课程》.北京师范大学出版社.
生物学的认识范文4
物理是一门自然科学，在学习物理中需要大量的实验进行观察才能了解物理知识点的来历。物理学科的知识点都是日常生活中得来的，目前，大部分学校在学习物理时过于注重学生对理论知识的学习，忽视学生对知识点的理解，因此，在这种学习环境下，学生出现在物理的学习中提不起兴趣，所以针对这一现状，老师们要在教学中加强学习的生活化，让学生理解物理抽象知识的概念，激发学生的学习兴趣[1]。
1 初中物理教学生活化的认识
1.1 能提高学生的学习兴趣
在学习初中物理知识时，知识点大多都是以公式的形式存在，这样背公式的方式会让学生觉得乏味无趣。在这样的情况下，老师如果在课堂中按照课本的知识对这些知识进行讲解，就会让学生更加的排斥。初中物理教育中应用教学生活化，让学生在生活中了解各种各样的物理知识，这样能一定程度的提起学生对物理知识的好奇，在好奇心的带动下学生在学习的过程中更加的主动和积极，就可以提高学生的学习效率
1.2 深入掌握物理知识
虽然在初中的物理中知识比较简单，但是有些抽象的知识点还是会有一大部分的学生理解不了，导致不愿意学习物理的现象。而应用生活化物理的教学方式，老师可以将生活大家比较了解的事物来解释课本中的一些抽象的问题，比如，老师在讲解力的运动的时候，力的运动中的重力、力的方向，老师可以通过将生活中的物体拿出来举例子，将生活中物体的重力、力的方向指出来，这样的方式能让学生更加直观、深刻的理解比较抽象的知识
1.3 体现以人为本的教学理念
教育事业的不断发展，社会的不断进步，一些传统的教学模式已经不实用，因此在教育的改革中也要根据现代社会的发展而做出相应的改变，教育的生活化是教育人员用一些生活中的知识，帮助学习者通过自己经验来理解教育中的知识，然让学生在学习的过程中更感兴趣和积极学习的态度，在学生的学习中有更大的帮助，这样的教育手段充分的按照学习者的要求进行改革，体现了 以人为本的教学观念。
2 初中物理教学生活化的实践
2.1 课堂教学生活化
学生在课堂学习的期间，引入一些有趣的生活教育，既可以让学生的学习欲望更加强烈，还能活跃课堂的积极性[2]。在教学的过程中结合物理的知识点从生活方面提出或讲解一些学生比较了解的事物，让学生通过自己的生活经验解决物理中的问题。比如，在学习“汽化变冷”的知识点的时候，老师可以通过做一个酒精汽化的实验，将蘸有酒精的小方布包住温度计，让学生看到温度计示数先下降后上升的情况，然后引入在生活中下雪之后会更冷的问题，是由于雪从固体变成气体，所以雪融化的时候会更冷，然后在将酒精涂在学生的手上，问学生有什么感觉，酒精有没有汽化。通过类似以上引入生活的方式帮助学生更好的理解知识，并且提高学生的注意力。
2.2 物理作业生活化
在物理教学过程中，物理作业是帮助学生在课余时间巩固学习的知识，因此，在教学生活化的教育模式中，可以将学生的课外作业与生活事物联系在一起，改变一些完全书面作业的模式，加强课外作业的多样性。比如，调查类型的课外作业，在课堂学习完知识点之后，要求学生根据课本上的知识，调查生活中的例子，在调查的过程中，通过自己收集的数据发现其中的问题、找出规律，同学之间相互交流得出解决问题的办法或者结论。操作类的课外作业，由于在课堂中要讲解课本中的知?R，导致学生的动手能力不高，因此，给学生提供一些课操作的工具，让学生按照要求将作业完成。通过以上这种方式改变学生在做作业的枯燥感，培养学生自主解决问题，动手能力强的优点[3]。
2.3 课堂过程“活动化”
在教学的过程中仅仅用语言的表达方式是更难转变一个人的思向观念，因此，在初中物理教育生活化中，通过开展各种各样的物理“活动”来让学生参与其中，让学生通过自己在生活中的实践来理解物理的知识点。在课堂中可以分几个小组，小组人员相互配合完成活动，活动的过程中注意建立一个情节，让学生融入到情节中，通过与小组之间相互合作来解决活动中的问题。
生物学的认识范文5
Constructure of course contents of biopharmaceutics and pharmacokinetics according to the principles of genetic epistemology
TANG Yuan LIU Hongmei JIA Jiaojiao ZHANG Jianxiang LI Xiaohui JIA Yi
Department of Pharmaceutics， College of Pharmacy， the Third Military Medical University， Chongqing 400038， China
[Abstract] Biopharmaceutics and pharmacokinetics is one of the core curricula of pharmacy students， which study drug transport in vivo by mathematical methods and dynamics principle. The principle of genetic epistemology is established by psychologist Jean Piaget， and the nature of cognitive development is considered as a process of continuous adaptation and balance in the theory. The principle of genetic epistemology is used to construct course contents of biopharmaceutics and pharmacokinetics in this paper. The schema is carried out to promote the assimilation and adaptation to lead to reaching a new cognitive equilibrium in the teaching process； moreover， this process is helpful to achieve better teaching effects.
[Key words] Biopharmaceutics and pharmacokinetics； Genetic epistemology； Teaching contents； Constructure
生物药剂学与药物动力学原为两个独立的边缘学科，由于两者学科内容联系紧密，原卫生部将其教材合二为一，形成了“生物药剂学与药物动力学”，为药剂学的分支学科[1]。目前我国大部分高等医药院校药学专业和药剂学专业本科均开设此门课程。生物药剂学主要研究药物及其剂型在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程，而药物动力学应用动力学原理和数学方法，对药物进入体内后量时变化或血药浓度经时变化进行定量描述。该课程为药学类专业学生的核心专业课程之一，通过对药物体内过程的质与量进行研究，对于新药设计、新剂型新制剂开发、药物的质量评价、药品管理等工作都具有重要作用[2-3]。
生物药剂学与药物动力学涉及高等数学、分子生物学、药剂学、药物分析、药理学、生物化学等多学科知识，在本科教学过程中同学往往反映“难学懂、难记忆、难应用”。为了提升教学质量，国内多所学校已对该学科进行了多元教学法、多学科交叉法、以授课为基础的学习（lecture-based learning，LBL）、基于问题的学习（problem-based learning，PBL）、PBL-LBL结合模式等多种教学方法的研究与实践，取得了显著的教学效果[4-6]。发生认识论是由著名的瑞士心理学家让?皮亚杰（Jean Piaget，1896～1980）提出和建立的。其理论强调，教学过程中应以学生为中心，教师是学生意义建构的帮助者和促进者。坚持“以学生为中心”的教学，就是认为学生是认知行为的主体，新的知识必须与学生的经验和思维产生联系，并内化到学生原有的知识体系中；教师是教学行为的主导，在知识建构活动中发挥设计者、组织者、参与者、指导者和评估者的作用，其传授的知识要与学生的认知结构相适应。目前，尚未见对生物药剂学与药物动力学理论课教学内容进行分析和建构。本文拟应用“发生认识论”的原理和方法对生物药剂学与药物动力学教学内容进行建构，为上述教学方法的应用提供支撑。
1 皮亚杰发生认识论基本思想
发生认识论最初来源于对儿童数学学习等的研究。皮亚杰认为，认识起源于主体和客体之间相互作用的过程，知识不是现实的简单复制，获得的唯一途径是动作，动作是获得知识的源泉和基础；思维发展根源于主、客体相互作用的活动，经主体内化了的动作进一步协调而形成认知结构。皮亚杰据此提出了人的认知发展过程中四个最核心的概念：图式、同化、顺应、平衡。图式是指动作结构，是个体认识事物的基础；同化是客体对主体的适应，是个体将客体纳入主体已有的图式之中的?C能；顺应是主体过去已经形成的反应对客体的适应，是个体改变主体已有的图式以适应客体的机能。同化和顺应是皮亚杰认知发展理论的核心，既相互对立又相互依存。人对知识的学习是逐步从简单发展为复杂，不断促进认识的发展，其主要动力就是认识过程中的平衡。平衡是指个体通过自我调节机制，使认知发展从一个相对平衡的状态向另一种更高级状态过渡的过程。个体在认识过程中，总是先以已有图式去同化客体，若获得成功即得到认识结构的暂时平衡；若不成功，则做出顺应，改变现有图式，再去同化客体，直至达到认识结构的平衡[7-10]。
2 发生认识论适用于生物药剂学与药物动力学教学
生物药剂学与药物动力学的学习依赖分子生物学、药剂学、药物分析等基础学科，同时又与高等数学密切相关。该学科的本质是用数学方法和动力学原理研究药物在体内的转运过程，为合理用药和合理制药提供研究方法和科学依据。发生认识论具有在生物药剂学与药物动力学中应用的天然基础。
2.1 建立数学思维方式
生物药剂学与药物动力学主要应用动力学原理和数学的处理方法，研究通过口服、静脉注射、静脉滴注、肌内注射等多种途径给药后药物在体内的吸收、分布、代谢与排泄过程的量变规律，以数学表达式阐明不同部位药物浓度与时间变化的关系，是一门用数学分析手段来处理药物在体内动态过程的科学。基础药学的学习需要大量的机械记忆，对抽象和逻辑思维能力锻炼较少，造成了药学专业学生思维往往拘泥于具体的对象，注重对其特征、形态、功能的观察和描述，不善于开展抽象思维活动。而数学的学习需要学生依靠已有的数学现实空间，将当前的知识纳入已有经验，进行归属或验证，通过新旧知识融合成为一个整体的、新的数学空间。而且学生对数学知识的建构，往往不能一次完成，需要经过多次反复和深化。发生认识论是在研究儿童数学学习过程中建立起来的，具有与本学科学习的共通性[11]。本学科的学习就需要学生从生物现象和临床特征出发，进行抽象思维和逻辑推理活动，经过多次知识融合，透过现象抓住本质，完成认识过程中的平衡化。
2.2 依赖于已有图式
发生认识论认为，认识来源于活动，并在活动的基础上建立起认识的图式[12]。人们总是用自己已经具有的图式去认识事物，具有累积性、交织性、由简单到复杂的特性。成功的教学必须是以学生现有的图式为基础，充分适应了学生同化、顺应和平衡过程的教学。学生在学习生物药剂学与药物动力学之前，已学习过高等数学、药剂学、分子生物学、药物分析学、药理学等基础课程和专业课程。在现有的学习过程中，需要教师充分了解上述学科的特点和学生的掌握情况，有针对性地促进学生已有的图式和当前教学活动的联系，使学生将新知识尽可能纳入已有经验，进行归属或验证，直至达成对知识的深层理解。经过多次的反复和深化，完成原有图式和本课程知识内容重新建构的顺应过程。
2.3 体现阶段性和连续性特征
发生认识论认为，认识的发展具有阶段性和连续性。人是在对具体知识的学习中，逐步从简单结构发展为复杂结构，并发展自己的认识的。人的认识发展具有阶段性，每个阶段具有不同的特征；同时，其发展阶段具有连续性，各个阶段按顺序发展，没有某个阶段会突然出现，也不会发生跳跃和颠倒。认识发展就是一个从平衡到不平衡、再到新的平衡不断往复提升的过程[13]。生物药剂学与药物动力学的阶段性和连续性特征，既体现在与其他学科的承前启后上，又体现在“先生物意义后数学模型”“先单室后多室”“先线性后非线性”等学科内在逻辑方面。
2.4 体现认知的个体差异
发生认识论认为，人认识的本质是认识主体在一定的社会环境下，通过自身的经验能动地建构对客体的认识。由于不同个体现有图式的不一致，导致其同化、顺应和平衡的过程也不一样。在学习过程中，学生都是以已有的背景知识为基础来建构新的知识体系，每个人的学习背景都是有差异的，从而导致了不同主体最终学习的效果不同。在教学过程中，我们发现学生课前对高等数学和药学专业课的掌握程度参差不齐，显著影响了生物药剂学与药物动力学的教学效果。例如，对动力学指标生物学意义的数学抽象能力不足，严重影响了数学公式在药物动力学实践中的准确应用。只有充分认识和考虑学生认知的个体差异，体现不同个体认知活动中同化、顺应和平衡活动的不同，才能提升学生的学习质量。
3 发生认识论对生物药剂学与药物动力学教学内容的建构
皮亚杰的发生认识论认为，头脑中的图式可以形成一个有规则的一般图式，其代表着主体某一时期的智力程度和认知水平；他还用同步性实验证实，人如果达到某种智慧水平，就能够完成同样水平的问题[14]。而且人的认识图式不是一成不变，是由低级向高级、由简单向复杂发展的，这就是图式的建构过程。生物药剂学与药物动力学的教学过程就是根据该学科的内在联系，让学生将生物药剂学的基本概念和基本理论同化到现有图式之中，改变原有的高等数学图式以适应药物动力学的理论、公式和应用，使学生的认知发展达到更高的平衡状态。由于每个学生的基础知识和思维模式都不相同，每个人的现有图式也不一样，因此教师在生物药剂学与药物动力学教学过程中对思维过程的展开不能替代学生自己的活动，而应该让学生在课前和课中不断地开展合理的图式准备，以利于新的图式平衡的达成。图式的发展演进情况最终体现在教学效果的好坏上。教材是教学的主要内容，对学生的学习起着重要的参考和引导作用，其编写要求为知识框架逻辑清楚、内容详实全面、公式及推导准确完整，但直接使用不一定适合于学生的思维展开。因此在实际授课过程中，教师应该运用发生认识论的原理对生物药剂学与药物动力学的教学内容进行重新建构。
3.1 开展图式准备
首先，?_展基础学科图式准备。生物药剂学与药物动力学是一门综合性课程，需要多学科知识的基础。教师在其教学过程中应该非常重视导入性的复习基础知识，比如：学习药物的跨膜转运和吸收，需要了解生物膜的结构和性质、胃肠道的结构与功能、皮肤和黏膜的结构与功能等生理学基础；学习药物的分布，需要了解循环系统、淋巴系统、血脑屏障、胎盘屏障等解剖学和生理学基础；学习药物的代谢，需要了解氧化、还原、水解、结合等代谢反应的生物化学基础；学习药物的排泄，需要了解肾脏排泄、胆汁排泄、其他途径排泄的生理学基础和疾病对其影响的病理学基础；学习药物动力学的各个模型，需要掌握动力学原理和高等数学的处理方法。
其次，完善学科内部图式准备。在学习生物药剂学与药物动力学之前，让学生了解本学科的主要研究内容和基本概念，勾勒出本学科的基本框架，对后期各章节的学习具有重要的指导意义。学习生物药剂学时，要让学生对物理性质、化学性质、剂型、配伍等药物因素，以及年龄、性别、生理、疾病、遗传等生物因素有明确认识；学习药物动力学时，要让学生知道动力学的研究有线性与非线性之分，而线性方法又包括单室模型和多室模型，同时还需要知道剂量、浓度、表观分布容积、速率常数、生物半衰期和清除率等关键参数。
通过上述图式基础的准备，调整了学生现有的认知结构，使之处于准备接受、处理新知识的状态，使本学科的新知识在学生的认知结构中易于找到可对应内容，以便与学生现有的认知结构发生实质性的融合。而且教师在图式基础的准备过程中，应该发挥“主导”作用，让学生认识到哪些知识准备是必须的，以便发挥自身的“主体”作用，针对性地补齐自己的短板。如果图式基础的准备到位，那么接下来的教学过程就容易事半功倍。
3.2 促进同化和顺应，达到新的平衡
生物学的认识范文6
一、对中学生物学知识的基本认识
（1）建立广义的生物学知识观知识与技能并重。从知识获得的心理加工过程出发知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在，当学生习得了程序性知识并具有运用这套程序办事的能力时就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分狭义的知识概念仅指陈述性知识而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。
由此可见，（狭义）知识与技能统一在广义的知识概念中，技能是以知识为基础在知识学习过程中逐渐形成的，这种广义的知识观有助于我们全面地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”从中也可以看出建立广义的生物学知识观在教学中知识与技能并重的重要性。
（2）认识不同性质的生物学知识，区分事实与概念。按照知识的性质可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识，两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识如描述生物体的各种具体细节和现象及有关的生物学术语，概念与基于概念之间关系的原理在一个层面两者构成了概念性知识是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等。方法性知识是关于程序和方法的知识如观察事实和现象的各种生物实验方法及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中应用性知识是指导具体实践活动的知识如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理，应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。
区分事实与概念对于教学很有价值但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中有一个理性的认识因此事实不等同于现象事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映，把感觉到的事物的共同特点抽出来加以概括就成为概念因此概念的形成要经过思维是主观的东西。
（3）理清不同分类知识之间的关系澄清认识上的误区。在文献检索中发现有人将生物学概念视为陈述性知识而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢？上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢？为了澄清认识上的误区理清不同分类知识之间的关系现根据上述两种知识分类的结果进行比较。
可以看出事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述即所谓的言语信息。在学习中如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息表明只是发生了低层次的学习学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念并回过来运用概念解释事实、解决问题时才能说学生理解了这些知识表明发生了高层次的学习学生习得了相关的程序性知识。因此陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限而是层进的学习要使陈述性知识向程序性知识转化，以生物学概念知识的学习为例其学习价值不仅在于学生习得概念的表述（即陈述性知识）更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能。从这个意义上讲生物学概念既是陈述性知识也可被视为程序性知识。
还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如事实性知识的学习并非就是简单的识记从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习低层次的学习是知道并能说出某种方法（即仅习得陈述性知识）而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法在实际中选择和运用方法并对自己运用方法的情况作出评价（即掌握了程序性知识）。
二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考
（1）从知识性质的角度分析教学内容。高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识（含应用性知识），教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化即运用概念解决实际问题，学生掌握了应用性知识表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中有的会在教材中直接呈现如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方法而有的不一定会直接呈现如思维方法。
