《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析課件

教材簡介

與

教學(xué)分析施憶Shi_yi_28@126.com教材簡介

與

教學(xué)分析施憶11.究竟是什麼(本體論問題)3.如何去做？

(方法論問題)2.為什么要這樣做?(價(jià)值論問題)側(cè)重：1.究竟是什麼(本體論問題)3.如何去做？(方法論問題)2◆

居高臨下(來源于思考)◆

見微知著(來源于案例)期望：◆居高臨下(來源于思考)◆見微知著(來源于案例)期望3一、解讀《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊⒈《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊地位分子與細(xì)胞遺傳與進(jìn)化穩(wěn)態(tài)與環(huán)境必修三模塊穩(wěn)態(tài)與調(diào)控生物與環(huán)境一、解讀《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊⒈《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊地位分子與細(xì)4穩(wěn)態(tài)與環(huán)境引出了一條從生物個(gè)體、種群、群落到生態(tài)系統(tǒng)的不同層次上思考“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”的主線。生物個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)是不同層次的生命系統(tǒng)。生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)。生命系統(tǒng)都是開放的系統(tǒng)，與其環(huán)境之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息的交流。在不斷變化的環(huán)境中，生命系統(tǒng)能夠通過自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)與環(huán)境引出了一條從生物個(gè)體、種群、群落到生態(tài)系統(tǒng)5穩(wěn)態(tài)與環(huán)境是本模塊的兩大核心概念。兩者彼此又相互關(guān)聯(lián)。穩(wěn)態(tài)與環(huán)境是本模塊的兩大核心概念。兩者彼此又相互關(guān)聯(lián)。6⒉何謂“穩(wěn)態(tài)”？（1）穩(wěn)定與穩(wěn)態(tài)例1：桌面上的硬幣穩(wěn)定不穩(wěn)定⒉何謂“穩(wěn)態(tài)”？（1）穩(wěn)定與穩(wěn)態(tài)例1：桌面上的硬幣穩(wěn)定不穩(wěn)7

但是值得注意的是以往的認(rèn)識(shí)依據(jù)了以下的觀點(diǎn):

牛頓第一定律認(rèn)為：物體在沒有外力作用時(shí)，靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng)。穩(wěn)定性是事物固有的，根本屬性；而運(yùn)動(dòng)或變化是外力強(qiáng)加的。這是機(jī)械的靜態(tài)穩(wěn)定觀，即穩(wěn)定等于無變化。

結(jié)論一：穩(wěn)定性一般是指系統(tǒng)具有的抗干擾性，從而保持自身原狀的性質(zhì)。一個(gè)系統(tǒng)抵抗外來的或內(nèi)部的干擾的能力越強(qiáng)，就表示該系統(tǒng)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。但是值得注意的是以往的認(rèn)識(shí)依據(jù)了以下的觀點(diǎn):這是機(jī)8例2：反映在生物體上——每天都有成千上萬的微生物進(jìn)入我們的體內(nèi)，但絕大多數(shù)人都沒有生病?！藗兠刻祜嬎坎煌?，出汗多少不等，但體溫、體內(nèi)的pH值、血液粘稠度等基本上是恒定的。這些事例用靜態(tài)的穩(wěn)定觀都無法解釋！例2：反映在生物體上這些事例用靜態(tài)的穩(wěn)定觀都無法解釋！9“生命體必須處于這樣一種狀態(tài)：不為其周圍的、常常是有害的強(qiáng)大力量所毀壞、溶解或分解。在這種明顯矛盾的情況下，只有機(jī)體能對(duì)外界刺激發(fā)生興奮并具有改變自己的能力從而調(diào)節(jié)它對(duì)刺激的反應(yīng)時(shí)，才能保持它的穩(wěn)定。正是因?yàn)樗强勺兊摹p微的不穩(wěn)定，是使機(jī)體保持真正穩(wěn)定的必要條件”——來希特（C.Richet）“生命體必須處于這樣一種狀態(tài)：不為其周圍的、常常是有害的強(qiáng)大10結(jié)論二:現(xiàn)代的穩(wěn)定觀不再是牛頓認(rèn)為的靜態(tài)穩(wěn)定性，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定、發(fā)展?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定。

靜中有動(dòng)，動(dòng)中有靜，是對(duì)立統(tǒng)一。結(jié)論二:現(xiàn)代的穩(wěn)定觀不再是牛頓認(rèn)為的靜態(tài)穩(wěn)定性，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)11（2）穩(wěn)態(tài)的概念簡單地理解：穩(wěn)態(tài)即為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定?！鸱€(wěn)定的概念首先是由貝爾納（C.Bernard）提出的。他認(rèn)為（1857）：細(xì)胞外液是細(xì)胞生活的直接環(huán)境，其整體構(gòu)成機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境具有自我保持穩(wěn)定的特性。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是機(jī)體各種生理活動(dòng)的共同目標(biāo)。（2）穩(wěn)態(tài)的概念簡單地理解：穩(wěn)態(tài)即為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定?！?2○后由坎農(nóng)（W.B.Cannon)進(jìn)一步明確（1926）：

內(nèi)環(huán)境并不是處于靜止的、固定不變的狀態(tài)，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境的任何微小變化會(huì)觸發(fā)機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制的活動(dòng)，從而消除或減少這些變化。他將這種由代償性調(diào)節(jié)反應(yīng)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis).并指出穩(wěn)定的相對(duì)性。在1932年坎農(nóng)出版的專著《軀體的智慧》中提出：“這個(gè)詞不是表示某種固定不變的事物，表示一種停滯狀態(tài)，它表示這樣一種情況：一種可變的而又保持相對(duì)恒定的情況。”○后由坎農(nóng)（W.B.Cannon)進(jìn)一步明確（113（3）穩(wěn)態(tài)的普遍性穩(wěn)態(tài)在自然界中普遍存在。在生物學(xué)中，穩(wěn)態(tài)也不局限于內(nèi)環(huán)境的范疇，而是適用于生命科學(xué)的一大基本概念。分子水平上有基因表達(dá)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、酶活性的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，器官水平上如血壓、心率的穩(wěn)態(tài)，宏觀水平上如種群數(shù)量的穩(wěn)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。

貝塔朗菲（L.Bertalanffy）在《一般系統(tǒng)論》一書中說，系統(tǒng)觀的中心問題是對(duì)穩(wěn)定性的理解。注意：系統(tǒng)分析方法是本模塊的重要方法。（3）穩(wěn)態(tài)的普遍性穩(wěn)態(tài)在自然界中普遍存在。在生14（4）生物體穩(wěn)態(tài)的機(jī)制穩(wěn)態(tài)通過調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)：貝爾納：主要通過神經(jīng)調(diào)節(jié)坎農(nóng)：神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同作用?？刂普摚禾綔y(cè)器、控制中心和受控部分?？刂浦行暮褪芸夭糠珠g有反饋調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)代觀點(diǎn)：神經(jīng)免疫內(nèi)分泌調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)（4）生物體穩(wěn)態(tài)的機(jī)制穩(wěn)態(tài)通過調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)：15

“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(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)”?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》“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16（5）環(huán)境的概念主體存在的場(chǎng)所，即把某個(gè)主體的外界稱為這個(gè)主體的環(huán)境。主體一般是指個(gè)體或個(gè)體的集群，此外，把單個(gè)的細(xì)胞、組織等當(dāng)作主體來研究也是不少的?！渡飳W(xué)詞典》（科學(xué)出版社）（5）環(huán)境的概念主體存在的場(chǎng)所，即把某個(gè)主體的外17二、本模塊的教育價(jià)值

本模塊“有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)生在生物體內(nèi)部和生物與環(huán)境之間的相互作用，理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體性；領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用；形成生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)和可持續(xù)發(fā)展的觀念。——《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》二、本模塊的教育價(jià)值本模塊“有助于學(xué)生18⒈知識(shí)方向的教育價(jià)值（1）從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的規(guī)律和本質(zhì)。中學(xué)生物課程初中階段高中階段側(cè)重于讓學(xué)生了解生命現(xiàn)象側(cè)重于讓學(xué)生理解生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律⒈知識(shí)方向的教育價(jià)值（1）從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的規(guī)律和本19認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律從細(xì)胞水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)從基因水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展從個(gè)體和群體水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)機(jī)制以及與環(huán)境的關(guān)系《分子與細(xì)胞》模塊《遺傳與進(jìn)化》模塊《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律從細(xì)胞水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和20

本模塊在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律上，應(yīng)當(dāng)闡明的要點(diǎn)有：○揭示生命系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，與外界環(huán)境之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)交流、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞?！鸾沂旧到y(tǒng)時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化過程之中，而且動(dòng)態(tài)變化是在一定范圍內(nèi)進(jìn)行的，否則就會(huì)解體，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰?！鸾沂痉€(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)能夠獨(dú)立存在的必要條件。生物體內(nèi)的各種代謝過程都將維持自身的穩(wěn)態(tài)作為目標(biāo)?！鸾沂痉€(wěn)態(tài)維持靠的是生命系統(tǒng)內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)機(jī)制。本模塊在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律上，應(yīng)當(dāng)闡21（2）深入理解穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)、環(huán)境等核心概念。

本模塊在深入理解這些核心概念上，應(yīng)當(dāng)把握的要點(diǎn)有：○穩(wěn)態(tài)并不意味著穩(wěn)定不變，而是指一種可變的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。這種狀態(tài)是靠完善的調(diào)節(jié)機(jī)抵抗外界環(huán)境的變化來維持的。○各個(gè)層次的生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)?！鹁腿梭w而言，穩(wěn)態(tài)是通過神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)來維持的。這里強(qiáng)調(diào)了免疫調(diào)節(jié)在穩(wěn)態(tài)維持中的作用。（2）深入理解穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)、環(huán)境等核心概念。本模塊在22

科學(xué)方法教育側(cè)重點(diǎn)：

系統(tǒng)分析方法模型方法

⒉在能力培養(yǎng)方面的價(jià)值科學(xué)方法教育側(cè)重點(diǎn)：⒉在能力培養(yǎng)方面的價(jià)值23什么是系統(tǒng)分析方法什么是系統(tǒng)分析方法24“系統(tǒng)論”是指奧地利科學(xué)家貝塔朗菲（L.Bertalanffy）在1970年代創(chuàng)立的“一般系統(tǒng)論”（generalsystemtheory）。盡管貝塔朗菲是以生物學(xué)家的身份去思考、研究并提出系統(tǒng)論的，但他的系統(tǒng)論并不僅僅適用于生命科學(xué)，而且適用于物理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)科學(xué)等各門學(xué)科。系統(tǒng)論“系統(tǒng)論”是指奧地利科學(xué)家貝塔朗菲（L.25隨后，系統(tǒng)這一概念逐漸得到了包括生物學(xué)家在內(nèi)的許多科學(xué)家的認(rèn)同，喚起了一大批研究者的關(guān)注。2002年3月，美國《科學(xué)》周刊登載了系統(tǒng)生物學(xué)專集。該專集導(dǎo)論中的第一句話這樣寫道：“如果對(duì)當(dāng)前流行的、時(shí)髦的關(guān)鍵詞進(jìn)行一番分析，那么人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，‘系統(tǒng)’高居在排行榜上?！?/p>

隨后，系統(tǒng)這一概念逐漸得到了包括生物學(xué)家26系統(tǒng)生物學(xué)的靈魂——整合

系統(tǒng)科學(xué)的核心思想是：“整體大于部分之和”；系統(tǒng)特性是不同組成部分、不同層次間相互作用而“涌現(xiàn)”的新性質(zhì)；對(duì)組成部分的分析并不能真正地預(yù)測(cè)高層次的行為。

如何通過研究和整合去發(fā)現(xiàn)和理解涌現(xiàn)的系統(tǒng)性質(zhì)，是系統(tǒng)生物學(xué)面臨的一個(gè)帶根本性的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)生物學(xué)的靈魂——整合27整合的層面1.系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素（基因、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等等）的整合2.從基因到細(xì)胞、到組織、到個(gè)體的各個(gè)層次的整合3.研究思路和方法的整合

4.學(xué)科的整合整合的層面1.系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素（基因、mRNA、蛋白28系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)——信息

一般說來，生物信息以這樣的方向進(jìn)行流動(dòng)：DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)→細(xì)胞→器官→個(gè)體→群體。

系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)——信息29信息的角度前分子生物學(xué)時(shí)代生命是活力分子生物學(xué)時(shí)代生命是機(jī)器后基因組時(shí)代生命是信息信息的角度前分子生物學(xué)時(shí)代分子生物學(xué)時(shí)代后基因組時(shí)代30系統(tǒng)分析方法

根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，構(gòu)成系統(tǒng)的關(guān)鍵不是其組成的物質(zhì)，而是組成部分的相互作用或部分之間的關(guān)系。這些相互作用或者關(guān)系，從本質(zhì)上說就是信息。系統(tǒng)分析一方面要了解生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，另一方面是要揭示系統(tǒng)的行為方式。

系統(tǒng)分析方法31

傳統(tǒng)的方法假設(shè)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)可以分割為許多不會(huì)互相干擾的子系統(tǒng)，因此只要將子系統(tǒng)研究清楚，就能了解復(fù)雜系統(tǒng)的行為。如果子系統(tǒng)仍然很復(fù)雜，就用同樣的策略在子系統(tǒng)中再繼續(xù)分割，再一一擊破。這一套方法學(xué)固然使我們很成功地由分子層次解釋反應(yīng)運(yùn)作的原理，而造成生物學(xué)上的突破。20世紀(jì)生物學(xué)經(jīng)歷了由宏觀到微觀的發(fā)展過程，由形態(tài)、表型的描述逐步分解、細(xì)化到生物體的各種分子及其功能的研究。1953年沃森和克里克提出的DNA雙螺旋模型是生物學(xué)進(jìn)入分子生物學(xué)時(shí)代的標(biāo)志，70年代出現(xiàn)的基因工程技術(shù)極大地加速和擴(kuò)展了分子生物學(xué)的發(fā)展。

這種方法能真正解釋生命現(xiàn)象嗎?

傳統(tǒng)的方法32DNA個(gè)體水平：細(xì)胞水平：分子水平：蛋白質(zhì)現(xiàn)代生物學(xué)家眼中的生命DNA個(gè)體水平：細(xì)胞水平：分子水平：蛋白質(zhì)現(xiàn)代生物學(xué)家眼中的33還原論——20世紀(jì)生命科學(xué)的主流基因蛋白質(zhì)功能還原論——20世紀(jì)生命科學(xué)的主流基因蛋白質(zhì)功能34蛋白質(zhì)復(fù)合物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)真實(shí)的生命世界蛋白質(zhì)復(fù)合物信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)真實(shí)的生命世界35生命是什么？還原論：生命遵循基本的物理和化學(xué)規(guī)律分子生物學(xué)生命是什么？還原論：生命遵循基本的物理和化學(xué)規(guī)律分子生物學(xué)36復(fù)雜性科學(xué)：生命涉及網(wǎng)絡(luò)、層次、非線性系統(tǒng)生物學(xué)生命是什么？復(fù)雜性科學(xué)：生命涉及網(wǎng)絡(luò)、層次、非線性系統(tǒng)生物學(xué)生命是什么？37線性思維復(fù)雜性思維生物學(xué)認(rèn)識(shí)論的轉(zhuǎn)變線性思維復(fù)雜性思維生物學(xué)認(rèn)識(shí)論的轉(zhuǎn)變38整體觀局部觀生物學(xué)認(rèn)識(shí)論的轉(zhuǎn)變整體觀局部觀生物學(xué)認(rèn)識(shí)論的轉(zhuǎn)變39系統(tǒng)生物學(xué)的基本工作流程(系統(tǒng)分析方法)選擇可控生物系統(tǒng)定性和定量的測(cè)量計(jì)算和數(shù)學(xué)建模系統(tǒng)生物學(xué)的基本工作流程(系統(tǒng)分析方法)選擇可控生物系統(tǒng)定40系統(tǒng)分析或系統(tǒng)方法，就其本質(zhì)而言，是一種根據(jù)客觀事物所具有的系統(tǒng)特征，從事物的整體出發(fā)，著眼于整體與部分，整體與結(jié)構(gòu)及層次，結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與環(huán)境等的相互聯(lián)系和相互作用的現(xiàn)代科學(xué)方法。

“這是一種根據(jù)系統(tǒng)概念，根據(jù)系統(tǒng)的性質(zhì)和關(guān)系，把現(xiàn)有的發(fā)現(xiàn)有機(jī)地組織起來的模型。”系統(tǒng)分析或系統(tǒng)方法，就其本質(zhì)而言，是一種根據(jù)41

系統(tǒng)分析是明確系統(tǒng)的邊界后，在分析系統(tǒng)組成要素的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)各組分間相互影響的定量關(guān)系，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用計(jì)算機(jī)圣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使系統(tǒng)具有功能整合作用的問題分析方法。系統(tǒng)分析是明確系統(tǒng)的邊界后，在分析系統(tǒng)組成42系統(tǒng)分析一般步驟第一階段：定性分析——?jiǎng)澐诌吔?，確定組分，分析層次、明確問題及研究目標(biāo)；第二階段：定量研究——定量研究各組分間的影響關(guān)系，建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；第三階段：模型分析——確定系統(tǒng)模型的參數(shù)，進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化功能；第四階段：結(jié)構(gòu)優(yōu)化——優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)行系統(tǒng)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的系統(tǒng)功能。系統(tǒng)分析一般步驟第一階段：定性分析——?jiǎng)澐诌吔?，確定組分，43根據(jù)系統(tǒng)的本質(zhì)及其基本特征，可以將系統(tǒng)分析的內(nèi)容相對(duì)地劃分為系統(tǒng)的整體分析、結(jié)構(gòu)分析、層次分析、相關(guān)分析和環(huán)境分析等幾個(gè)方面。根據(jù)系統(tǒng)的本質(zhì)及其基本特征，可以將系統(tǒng)44

一、整體分析

整體性是系統(tǒng)的最基本的屬性或特征之一。因而，整體分析也就構(gòu)成系統(tǒng)分析的一個(gè)主要內(nèi)容。系統(tǒng)的整體體現(xiàn)了各個(gè)組成要素所沒有的新質(zhì)、新功能和整體運(yùn)行規(guī)律，這就是“整體大于各部分之和”的原理（加和定理）；另一方面，作為系統(tǒng)整體的組成要素的性質(zhì)和功能也不同于它們?cè)讵?dú)立時(shí)的性質(zhì)與功能，當(dāng)它們作為系統(tǒng)的一部分與周圍環(huán)境發(fā)生作用時(shí)，并不是代表孤立的要素本身，而是代表系統(tǒng)整體。一45

二、結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析是系統(tǒng)分析的一個(gè)組成部分。所謂的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指系統(tǒng)內(nèi)部諸要素的排列組合方式。同樣一些要素，排列組合的方式不同，就可能具有完全不同的性質(zhì)、特征與功能。二、結(jié)構(gòu)分析46

三、層次分析系統(tǒng)論認(rèn)為，任何復(fù)雜的系統(tǒng)都具有一定的結(jié)構(gòu)層次。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性既指等級(jí)性，又指側(cè)面性。前者是指任何一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，都可以從縱向把它劃分為若干等級(jí)，即存在著不同等級(jí)的系統(tǒng)層次關(guān)系，其中低一級(jí)的結(jié)構(gòu)是高一級(jí)結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分。后者是指任何同一級(jí)的復(fù)雜系統(tǒng)，又可以從橫向上分為若干相應(yīng)聯(lián)系，相互制約，又各自獨(dú)立的平行部分。三、層次分析47

四、相關(guān)分析系統(tǒng)論告訴我們，構(gòu)成系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)、單元和要素之間以及它們與環(huán)境之間是相互聯(lián)系和相互作用的，這一特征叫做系統(tǒng)的相關(guān)性。相關(guān)性體現(xiàn)在:1.要素之間的不可分割的聯(lián)系。在系統(tǒng)整體中，各要素并不是孤立存在的，而是由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在一起，相互依存、相互作用。如果其中一項(xiàng)發(fā)生變化，就會(huì)影響其他要素也發(fā)生變化。2.要素與系統(tǒng)整體相適應(yīng)，一旦要素改變，整體必然發(fā)生改變；同樣，系統(tǒng)整體發(fā)生改變，系統(tǒng)要素也必然發(fā)生變化。3.系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系方面。即系統(tǒng)的改變引起環(huán)境的變化，環(huán)境的變化也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的變化；系統(tǒng)創(chuàng)造自己的環(huán)境，環(huán)境又規(guī)定著自己的系統(tǒng)。4.系統(tǒng)發(fā)展的協(xié)同性。協(xié)同性是指系統(tǒng)發(fā)展變化中各部分發(fā)展變化的同步性，即系統(tǒng)的變化必然引起各要素以及環(huán)境的變化，這種變化又不是雜亂無章的，而是有規(guī)律可循的，這個(gè)規(guī)律就是同步性。四、相關(guān)分析48

五、環(huán)境分析一個(gè)系統(tǒng)總是處于更大的系統(tǒng)之中，成為更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)，因而更大的系統(tǒng)則構(gòu)成該子系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境。系統(tǒng)與環(huán)境的相互聯(lián)系和相互作用表現(xiàn)在：一方面，環(huán)境是系統(tǒng)的存在和發(fā)展的前提條件，環(huán)境影響、制約，甚至決定系統(tǒng)的性質(zhì)與功能；另一方面，系統(tǒng)的存在和發(fā)展也改變著周圍的環(huán)境，系統(tǒng)作用的不同將引起環(huán)境發(fā)生變化。系統(tǒng)與環(huán)境這種不斷進(jìn)行著的物質(zhì)、能量和信息的交換，使系統(tǒng)具有環(huán)境適應(yīng)性特征。五、環(huán)境分析49本模塊的系統(tǒng)分析方法的側(cè)重點(diǎn)：○重在領(lǐng)悟系統(tǒng)分析方法的思想，初步學(xué)會(huì)從系統(tǒng)的整體出發(fā)，分析整體與局部、部分與部分、整體與外部環(huán)境之間的相互關(guān)系?！鹪谶M(jìn)行相關(guān)探究活動(dòng)時(shí)，主要做系統(tǒng)分析的第一階段的工作，有些活動(dòng)可以深入到第二階段，如建立種群增長的數(shù)學(xué)模型。本模塊的系統(tǒng)分析方法的側(cè)重點(diǎn)：○重在領(lǐng)悟系統(tǒng)分析方法的思想，50系統(tǒng)分析實(shí)例系統(tǒng)分析實(shí)例51系統(tǒng)分析實(shí)例系統(tǒng)分析實(shí)例52系統(tǒng)分析實(shí)例系統(tǒng)分析實(shí)例53什么是模型方法什么是模型方法54美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)（生命科學(xué)，5-8）

在初中階段，學(xué)生應(yīng)從個(gè)別生命體的觀點(diǎn)去研究生命科學(xué)發(fā)展到認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)的模式并且建立起對(duì)生命系統(tǒng)細(xì)胞層次的理解。例如，學(xué)生的理解范圍應(yīng)該從一個(gè)物種在周圍環(huán)境中的生存方式擴(kuò)大到該物種的群體和社會(huì)以及它們之間和它們與環(huán)境之間的相互影響方式。學(xué)生還應(yīng)該擴(kuò)大對(duì)生命系統(tǒng)的調(diào)查研究，包括研究細(xì)胞。觀察和調(diào)查研究應(yīng)該越來越定量化，包括采用計(jì)算機(jī)、概念模型和數(shù)學(xué)模型。美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)（生命科學(xué)，5-8）55

TIMSS中科學(xué)探究測(cè)評(píng)分為幾個(gè)方面：科學(xué)探究過程Ⅰ：觀察和測(cè)量。(1)觀察物理的記錄；(2)用簡短的語言敘述觀察過程；(3)物體或變化的測(cè)量；(4)選擇合適的測(cè)量工具；(5)估計(jì)測(cè)量和了解精確度?？茖W(xué)探究過程Ⅱ：發(fā)現(xiàn)問題并找出解決問題的方法。(1)認(rèn)識(shí)問題；(2)提出工作想法；(3)選擇檢驗(yàn)的合適手段；(4)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法。科學(xué)探究過程Ⅲ：解釋數(shù)據(jù)和系統(tǒng)概括。(1)實(shí)際數(shù)據(jù)的加工；(2)用函數(shù)關(guān)系的形成來注明數(shù)據(jù)；(3)實(shí)際數(shù)據(jù)的注明和結(jié)果；(4)外推和內(nèi)推；(5)根據(jù)測(cè)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)假設(shè)；(6)根據(jù)發(fā)現(xiàn)的關(guān)系概括定型。

科學(xué)探究過程Ⅳ：建立、測(cè)試和修改理論模型。(1)對(duì)理論模型需求的認(rèn)識(shí)；(2)模型的理論化；(3)模型滿足關(guān)系的注明；(4)從一種理論模型推出新假設(shè)；(5)模型檢驗(yàn)的說明和評(píng)價(jià)；(6)糾正、加工和引申模型的公式。科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的應(yīng)用Ⅴ：(1)在相同的領(lǐng)域里用于新的問題；(2)在不同的領(lǐng)域里用于新的問題；(3)應(yīng)用于科學(xué)以外的問題。TIMSS中科學(xué)探究測(cè)評(píng)分為幾個(gè)方56任何一門學(xué)科走向科學(xué)的過程都是形式化、符號(hào)化、建立數(shù)學(xué)模型和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷倪^程。不同學(xué)科構(gòu)建符合自身研究對(duì)象特性的形式、符號(hào)和數(shù)學(xué)模型的方法，就是這門學(xué)科特有的思維方法和工作方法?，F(xiàn)在的教育完全沒有把這種科學(xué)方法放在特別重要的位置，這使得我們的學(xué)生雖然掌握了某一學(xué)科的許多知識(shí)，卻不懂得該門學(xué)科的科學(xué)方法和其方法的價(jià)值，這種現(xiàn)象甚至在大學(xué)里也同樣存在。我們每位教師不妨自問：自己所教學(xué)科的獨(dú)特思維方法是什么？如果我們學(xué)習(xí)了一門學(xué)科，卻還沒有掌握這門學(xué)科的科學(xué)方法，那么，我們充其量只能說學(xué)過了這門學(xué)科，而不是掌握了這門學(xué)科?！駠A東師范大學(xué)教育系任何一門學(xué)科走向科學(xué)的過程都是形式化、符號(hào)57我國大百科全書出版社出版的《大百科全書》就把模型定義為:“按照科學(xué)研究的目的,用物質(zhì)形式或思維形式對(duì)原型客體本質(zhì)關(guān)系的再現(xiàn)。通過對(duì)模型的研究獲得關(guān)于原型客體的知識(shí)。我國大百科全書出版社出版的《大百科全58必修1教材對(duì)模型的定義是：“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)”。《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的表述是：“模型是與真實(shí)物體、單一事件或一類事物對(duì)應(yīng)的而且具有解釋力的試探性體系或結(jié)構(gòu)?！北匦?教材對(duì)模型的定義是：“模型是人們?yōu)榱?9

模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡化的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達(dá)。

模型的形式：物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。模型的形式：物理模型、概念模型和數(shù)學(xué)模型。60

物理模型是指以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象特征的模型，如人工制作或繪制的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型、神經(jīng)傳導(dǎo)模型等；

概念模型是指以文字表述來抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型，如對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述、光合作用原理、呼吸作用原理、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的解釋模型等；

數(shù)學(xué)模型是指用來描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式，如“J”型種群增長的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt。應(yīng)該指出，物理模型既包括靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型，又包括動(dòng)態(tài)的過程模型，如教材中學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建的減數(shù)分裂中染色體變化的模型、血糖調(diào)節(jié)的模型等，就是動(dòng)態(tài)的物理模型。物理模型是指以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)61模型的教育價(jià)值——揭示本質(zhì)——疏理關(guān)系——整體認(rèn)知——實(shí)證理念——科學(xué)對(duì)話模型的教育價(jià)值62物理學(xué)物理現(xiàn)象的觀測(cè)數(shù)學(xué)模型的描述F=maE=MC2物理學(xué)的描述經(jīng)驗(yàn)階段理性階段生命科學(xué)生命現(xiàn)象的觀測(cè)數(shù)學(xué)模型的描述？生物學(xué)的描述經(jīng)驗(yàn)階段理性階段走向真正的科學(xué)物理學(xué)物理現(xiàn)象的觀測(cè)數(shù)學(xué)模型的描述物理學(xué)的描述經(jīng)驗(yàn)階段理性階63模型方法實(shí)例模型方法實(shí)例64模型方法實(shí)例模型方法實(shí)例65（1）關(guān)注生物科學(xué)的發(fā)展與社會(huì)的關(guān)系。（2）形成環(huán)境保護(hù)意識(shí)，樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念。（3）其他方面：科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神⒊在情感態(tài)度價(jià)值觀教育方面的價(jià)值（1）關(guān)注生物科學(xué)的發(fā)展與社會(huì)的關(guān)系。⒊在情感態(tài)度價(jià)值觀教育66情感態(tài)度價(jià)值觀具體內(nèi)涵相應(yīng)內(nèi)容舉例辯證唯物主義觀點(diǎn)相互作用、普遍聯(lián)系

激素間的相互作用生物與環(huán)境之間的相互作用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)局部與整體相統(tǒng)一多樣性與共同性相統(tǒng)一神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能神經(jīng)和體液的分級(jí)調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性與基本結(jié)構(gòu)的共同性生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等熱愛祖國的情感

關(guān)注我國生物資源、人口、環(huán)境、科技發(fā)展水平生態(tài)環(huán)境的保護(hù)一章關(guān)心家鄉(xiāng)建設(shè)調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況認(rèn)同我國科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的巨大成就我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展

科學(xué)精神科學(xué)態(tài)度敢于質(zhì)疑尊重事實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)善于反思勇于創(chuàng)新和實(shí)踐穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展促胰液素的發(fā)現(xiàn)生長素的發(fā)現(xiàn)情感態(tài)度價(jià)值觀具體內(nèi)涵相應(yīng)內(nèi)容舉例辯證唯物主義觀點(diǎn)相互作用、67科學(xué)價(jià)值觀認(rèn)識(shí)科學(xué)和技術(shù)的性質(zhì)

促胰液素的發(fā)現(xiàn)生長素的發(fā)現(xiàn)理解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的互動(dòng)樂于參與相關(guān)社會(huì)事務(wù)的討論評(píng)價(jià)應(yīng)用激素類藥物的利與弊評(píng)述植物生長調(diào)節(jié)素的應(yīng)用科技與職業(yè)意識(shí)神經(jīng)外科醫(yī)生、植保員、林業(yè)工程師、景觀設(shè)計(jì)師可持續(xù)發(fā)展觀認(rèn)同人與自然和諧發(fā)展的意義教材第四、五、六章保健意識(shí)，關(guān)愛他人珍愛生命，認(rèn)同生活方式與健康的關(guān)系

拒絕毒品，慎用心理藥物艾滋病——威脅人類的免疫缺陷病科學(xué)價(jià)值觀認(rèn)識(shí)科學(xué)和技術(shù)的性質(zhì)促胰液素的發(fā)現(xiàn)理解科學(xué)、技術(shù)和68三、本模塊教材的設(shè)計(jì)思路編排體系的設(shè)計(jì)知識(shí)內(nèi)容深廣度的把握強(qiáng)化科學(xué)方法教育、培養(yǎng)科學(xué)探究能力的途徑STS教育思想的滲透三、本模塊教材的設(shè)計(jì)思路編排體系的設(shè)計(jì)691.編排體系的設(shè)計(jì)（1）依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定

3.1植物的激素調(diào)節(jié)3.2動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)3.3人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)3.4種群和群落3.5生態(tài)系統(tǒng)3.6生態(tài)環(huán)境的保護(hù)1.編排體系的設(shè)計(jì)（1）依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定70《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析71（2）教材編排的基本框架教學(xué)內(nèi)容以生物個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的維持為展開，突出生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的關(guān)系，同時(shí)強(qiáng)化人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)控和健康，以及人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾和保護(hù)兩個(gè)方面。（2）教材編排的基本框架教學(xué)內(nèi)容以生物個(gè)體、72《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析73教學(xué)中值得注意的是：

“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”并不是個(gè)體水平的“穩(wěn)態(tài)”與群體水平水平的“生物與環(huán)境”的簡單相加，而是將生物個(gè)體和群體都當(dāng)作生命系統(tǒng)來看，它們都處于不斷變化的環(huán)境中，都能依靠自我調(diào)節(jié)機(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)。也即“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(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)?！边@也是教材編寫的基本立意。

只有在這個(gè)意義上才能深入理解和把握好“穩(wěn)態(tài)”與“環(huán)境”這兩個(gè)貫穿本模塊核心的概念。教學(xué)中值得注意的是：74（3）知識(shí)內(nèi)容深廣度的把握具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中：了解水平（舉例說出，描述，列舉）：6項(xiàng)理解水平（闡明，說明，概述，搜集，舉列說明）：11項(xiàng)應(yīng)用水平（分析）：1項(xiàng)

由此可見：知識(shí)性目標(biāo)大多屬理解水平（61%），這就要求在教學(xué)中要把握概念內(nèi)在的邏輯關(guān)系，并與已有知識(shí)建立聯(lián)系，進(jìn)行解釋、推理、區(qū)分、擴(kuò)展、提供證據(jù)，收集和整理信息等等。（3）知識(shí)內(nèi)容深廣度的把握具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中：由此可75提供豐富多樣的科學(xué)活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)（1）探究（5）模型建構(gòu)（1）資料分析（資料搜集和分析）（11）思考與討論（19）技能訓(xùn)練（4）調(diào)查（課外實(shí)踐）（4）制作（1）等等。（4）重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供豐富多樣的科學(xué)活動(dòng)：（4）重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)76活動(dòng)類型活動(dòng)內(nèi)容所在章節(jié)實(shí)驗(yàn)生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制第1章第2節(jié)探究探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度第3章第2節(jié)用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度第4章第1節(jié)培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化第4章第2節(jié)土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究第4章第3節(jié)土壤微生物的分解作用第5章第3節(jié)調(diào)查體溫的日變化規(guī)律第1章第2節(jié)調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況第5章第2節(jié)模型建構(gòu)建立血糖調(diào)節(jié)的模型第2章第2節(jié)制作設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性第5章第5節(jié)課外實(shí)踐設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明性外激素的作用第5章第4節(jié)搜集我國利用生物技術(shù)保護(hù)生物多樣性的資料第6章第2節(jié)主要科學(xué)活動(dòng)內(nèi)容活動(dòng)類型活動(dòng)內(nèi)容所在章節(jié)實(shí)驗(yàn)生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制第1章第77科學(xué)活動(dòng)類型特點(diǎn)能力目標(biāo)實(shí)驗(yàn)說明材料用具、方法步驟等，由學(xué)生按提示操作培養(yǎng)操作技能和觀察能力探究學(xué)生自行制訂探究方案，自主探究全面提高科學(xué)探究能力模型建構(gòu)提供一定的指導(dǎo)，由學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦建構(gòu)模型領(lǐng)悟和運(yùn)用建構(gòu)模型的方法資料分析提供讓學(xué)生分析的資料培養(yǎng)信息處理能力資料搜集和分析讓學(xué)生搜集資料培養(yǎng)信息搜集和處理能力思考與討論提出問題，讓學(xué)生圍繞問題展開討論培養(yǎng)思維能力技能訓(xùn)練就科學(xué)探究的某一環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境，提出問題訓(xùn)練過程技能調(diào)查提出要求和提示，讓學(xué)生到自然界或社會(huì)中進(jìn)行調(diào)查培養(yǎng)操作能力制作提供較詳細(xì)的指導(dǎo)，由學(xué)生動(dòng)手制作培養(yǎng)操作能力課外實(shí)踐提出要求，讓學(xué)生從事實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)操作能力科學(xué)活動(dòng)特點(diǎn)與能力目標(biāo)科學(xué)活動(dòng)類型特點(diǎn)能力目標(biāo)實(shí)驗(yàn)說明材料用具、方法步驟等，由學(xué)生78《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析79資料分析資料分析80具體做法：（1）介紹有關(guān)生物科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)關(guān)系的資料。（2）引導(dǎo)學(xué)生深入探討生物科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間復(fù)雜的互動(dòng)關(guān)系。（5）滲透STS教育思想具體做法：（5）滲透STS教育思想81《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析82《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析83四、教材內(nèi)容呈現(xiàn)方式

1.重視與生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)問題情景，驅(qū)動(dòng)知識(shí)的建構(gòu)（問題驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)）主要方式有：每節(jié)都從“問題探討”入手。不少章節(jié)采取問題串的形式四、教材內(nèi)容呈現(xiàn)方式1.重視與生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)問題84《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析85《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析86《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析87《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析882.加強(qiáng)內(nèi)容的引導(dǎo)性和開放性，促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)

主要方式有：——有些問題不直接給出答案，讓學(xué)生通過活動(dòng)來尋求答案?！寣W(xué)生自己搜集信息。——“探究”的寫法重在引導(dǎo)。——介紹未解決的問題或存在的爭議——有些習(xí)題的答案不惟一。2.加強(qiáng)內(nèi)容的引導(dǎo)性和開放性，促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)893.改進(jìn)教材編寫模式，促進(jìn)三維教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。主要方式有:問題探討、正文主欄、正文副欄、練習(xí)。正文中靈活安排“相關(guān)信息”、“知識(shí)鏈接”、“想像空間”、“？”等，有的節(jié)后有“技能訓(xùn)練”或課外閱讀。3.改進(jìn)教材編寫模式，促進(jìn)三維教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。90欄目名稱欄目功能本節(jié)聚焦提出本節(jié)要探討的問題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)旁欄思考題深入理解正文主欄內(nèi)容，活躍思維，培養(yǎng)求異思維和發(fā)散思維相關(guān)信息正文主欄內(nèi)容的補(bǔ)充和延伸，一般不要求記憶知識(shí)鏈接不同章節(jié)前后呼應(yīng)，形成概念間的邏輯聯(lián)系學(xué)科交叉體現(xiàn)生物學(xué)與其他學(xué)科的交叉滲透，利于知識(shí)綜合，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)想像空間體現(xiàn)知識(shí)遷移，培養(yǎng)想像能力技能訓(xùn)練訓(xùn)練科學(xué)探究技能，有時(shí)相當(dāng)于作業(yè)各欄目的主要功能欄目名稱欄目功能本節(jié)聚焦提出本節(jié)要探討的問題，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)旁91課外閱讀欄目欄目功能科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)反映科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的互動(dòng)，體現(xiàn)科學(xué)和技術(shù)的價(jià)值科學(xué)家的故事介紹科學(xué)家的研究過程、研究方法和成果，給學(xué)生以科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度等方面的啟迪科學(xué)史話介紹科學(xué)某一領(lǐng)域發(fā)展的歷史，幫助理解科學(xué)的本質(zhì)與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)體現(xiàn)生物學(xué)與職業(yè)的聯(lián)系，提高人生規(guī)劃能力課外閱讀欄目功能課外閱讀欄目欄目功能科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)反映科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的互92《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析93《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析94《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析954.重視對(duì)學(xué)生的形成性評(píng)價(jià)。檢測(cè)類型檢測(cè)功能節(jié)后練習(xí)基礎(chǔ)題鞏固對(duì)基本概念和原理的理解拓展題培養(yǎng)知識(shí)遷移和發(fā)散思維能力，供學(xué)有余力的學(xué)生選做自我檢測(cè)概念檢測(cè)檢測(cè)概念理解的準(zhǔn)確性，分析概念之間的邏輯聯(lián)系知識(shí)遷移運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決新情境中的問題，特別是來自生產(chǎn)和生活實(shí)際的問題技能應(yīng)用訓(xùn)練科學(xué)探究技能思維拓展在本章內(nèi)容基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，進(jìn)行更深入、更廣闊的思考，培養(yǎng)求異思維和發(fā)散思維等能力4.重視對(duì)學(xué)生的形成性評(píng)價(jià)。檢測(cè)類型檢測(cè)功能基礎(chǔ)題鞏固對(duì)基本96《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析97《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材簡介與教學(xué)分析98附：概念圖(ConceptMap)——一種可視化的學(xué)習(xí)方法

所謂“概念圖”，是指利用圖示的方法來表達(dá)人們頭腦中的概念、思想和理論等，是把人腦中隱形知識(shí)顯性化、可視化，便于思考、交流和表達(dá)。

概念圖是一種表達(dá)知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)圖形化技術(shù)，知識(shí)圖由概念網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)包括節(jié)點(diǎn)和連線，節(jié)點(diǎn)代表概念，連線代表概念之間的聯(lián)系。附：概念圖(ConceptMap)——一種可視化的學(xué)習(xí)方99概念圖可以幫助學(xué)生：1、澄清思路2、加強(qiáng)理解3、內(nèi)化新知識(shí)，知識(shí)系統(tǒng)化4、激發(fā)創(chuàng)造性思維概念圖可以幫助學(xué)生：100概念圖用于概念教學(xué)概念圖用于概念教學(xué)101概念圖用于探究活動(dòng)概念圖用于探究活動(dòng)102五、本模塊教學(xué)分析課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了七條教學(xué)建議：——深化對(duì)課程理念的認(rèn)識(shí)——全面落實(shí)課程目標(biāo)——組織好探究性學(xué)習(xí)——加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)——注意學(xué)科間的聯(lián)系——注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)五、本模塊教學(xué)分析課程標(biāo)準(zhǔn)中提出了七條教學(xué)建議：103穩(wěn)態(tài)與環(huán)境分子與細(xì)胞生物科學(xué)與社會(huì)現(xiàn)代生物科技專題人體的器官移植生物技術(shù)藥物與疫苗生物科學(xué)與環(huán)境保護(hù)生態(tài)工程模塊與章節(jié)聯(lián)系穩(wěn)態(tài)與環(huán)境分子與細(xì)胞生物科學(xué)與社會(huì)現(xiàn)代生物科技專題人體的器官104第1節(jié)

細(xì)胞生活的環(huán)境第2節(jié)

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性第1節(jié)

細(xì)胞生活的環(huán)境105引出穩(wěn)態(tài)和環(huán)境的概念，提出要從穩(wěn)態(tài)和環(huán)境相互的角度來思考生命系統(tǒng)。從內(nèi)環(huán)境（老教材中已有）來認(rèn)識(shí)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制，同時(shí)引出生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。1.本章教學(xué)指向

建議：本章教學(xué)可以從3張題圖照片，提出問題，引發(fā)學(xué)生思考開始2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)細(xì)胞生活的環(huán)境，1課時(shí)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性，2課時(shí)（含實(shí)驗(yàn)1課時(shí)）引出穩(wěn)態(tài)和環(huán)境的概念，提出要從穩(wěn)態(tài)和環(huán)境相互1063.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）說明內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介（2）說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其意義關(guān)于（1），建議聯(lián)系模塊1中“物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞”的知識(shí)，以及初中學(xué)過的消化、呼吸、循環(huán)、泌尿系統(tǒng)等知識(shí)，使建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，以問題驅(qū)動(dòng)展開教學(xué)。關(guān)于（2），可以先舉一些事例讓學(xué)生形成穩(wěn)態(tài)的感性認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上建立起穩(wěn)態(tài)的概念；結(jié)合學(xué)生自主探討“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”，進(jìn)一步使學(xué)生理解穩(wěn)態(tài)這一概念。3.本章教學(xué)重點(diǎn)關(guān)于（1），建議聯(lián)系模塊1中“物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞”107第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境教學(xué)要求基本要求1.描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。2.說明內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。發(fā)展要求嘗試構(gòu)建人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。說明資料分析中的“血漿的化學(xué)成分”，具體內(nèi)容不要求學(xué)生記憶，而是供學(xué)生分析血漿有哪些主要成分時(shí)參考。第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境基本要求1.描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性108第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性基本要求1.說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。2.簡述穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。3.實(shí)驗(yàn)：生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。學(xué)會(huì)推測(cè)、比較、數(shù)據(jù)處理、測(cè)量的方法，能利用事實(shí)證據(jù)和邏輯思維方法歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并對(duì)其進(jìn)行辯護(hù)。發(fā)展要求關(guān)注內(nèi)環(huán)境與健康的關(guān)系。說明1.穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制不作過深過細(xì)的拓展。2.調(diào)查：“體溫的日變化規(guī)律”有條件的學(xué)校可在課外完成。3.科學(xué)史話：“穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性基本要求1.說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理109第1節(jié)通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)第2節(jié)通過激素的調(diào)節(jié)第3節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系第4節(jié)免疫調(diào)節(jié)

第1節(jié)通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)110引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)神經(jīng)、體液、免疫調(diào)節(jié)在維持個(gè)體層次生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中的作用。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)反饋調(diào)節(jié)的原理，并會(huì)建立血糖調(diào)節(jié)的模型。1.本章教學(xué)指向2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，2課時(shí)免疫調(diào)節(jié)，2課時(shí)通過激素的調(diào)節(jié)，2課時(shí)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，1課時(shí)建議：可以從回顧初中相關(guān)知識(shí)展開教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)神經(jīng)、體液、免疫調(diào)節(jié)在維持個(gè)體層1113.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）說明興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間的傳遞（2）運(yùn)用建模型的方法,建立血糖調(diào)節(jié)的模型（3）說出神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系（4）概述免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用關(guān)于（1），由于該知識(shí)相對(duì)比較抽象，不容易理解，故是本章教學(xué)的難點(diǎn)。教材在介紹這部分內(nèi)容時(shí)，采取了簡化處理的方式，圖文相配。教師要把握好難度，到位而不越位，不要過多涉及原理的介紹。關(guān)于（4），免疫內(nèi)容多而復(fù)雜，教學(xué)中要抓住“穩(wěn)態(tài)”這個(gè)中心，以“艾滋病問題”為切入口，讓學(xué)生通過資料分析艾滋病的死因等問題。3.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）說明興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間112第1節(jié)通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)基本要求1.概述神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和反射。2.說明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間的傳遞。發(fā)展要求概述神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)和人腦的高級(jí)功能。說明與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)：“神經(jīng)外科醫(yī)生”只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第1節(jié)通過神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)基本要求1.概述神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)113第2節(jié)通過激素的調(diào)節(jié)基本要求1.討論在促胰液素的發(fā)現(xiàn)過程中，科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神所起的重要作用。2.描述血糖調(diào)節(jié)及甲狀腺素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)。3.說出激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。發(fā)展要求描繪血糖調(diào)節(jié)的圖解式模型。說明1.資料分析：“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”，僅作學(xué)生科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)，不要求掌握具體的科學(xué)史實(shí)。2.科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“評(píng)價(jià)應(yīng)用激素類似物的利與弊”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第2節(jié)通過激素的調(diào)節(jié)基本要求1.討論在促胰液素的發(fā)現(xiàn)過114第3節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系基本要求1.簡述神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。2.說出神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)間的協(xié)調(diào)關(guān)系。發(fā)展要求描述水鹽調(diào)節(jié)和體溫調(diào)節(jié)。說明科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“拒絕毒品，慎用心理藥物”，只提供學(xué)生閱讀，使學(xué)生能認(rèn)同毒品危害健康，遠(yuǎn)離毒品，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第3節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系基本要求1.簡述神經(jīng)調(diào)節(jié)115第4節(jié)免疫調(diào)節(jié)基本要求1.簡述免疫系統(tǒng)的組成。2.概述免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用。3.關(guān)注艾滋病的流行和預(yù)防。發(fā)展要求關(guān)注器官移植所面臨的問題。說明1.體液免疫與細(xì)胞免疫，不作拓展。2.資料分析：“器官移植所面臨的問題”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。3.科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“艾滋病——威脅人類的免疫缺陷病”，要求學(xué)生閱讀，列出艾滋病的傳播途徑和預(yù)防措施。第4節(jié)免疫調(diào)節(jié)基本要求1.簡述免疫系統(tǒng)的組成。發(fā)展要求116第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)第2節(jié)生長素的生理作用第3節(jié)其他植物激素第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)1171.本章教學(xué)指向通過生長素的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)研究中的邏輯推理的嚴(yán)密性。建議：教學(xué)中要讓學(xué)生體會(huì)邏輯推理的嚴(yán)密性和科學(xué)的想象力。圍繞發(fā)現(xiàn)了什么問題？實(shí)驗(yàn)解決了什么問題？尚未解決的問題是什么？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？開展教學(xué)2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)植物激素調(diào)節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)，1課時(shí)生長素的生理作用，1課時(shí)其他植物激素，1課時(shí)1.本章教學(xué)指向通過生長素的發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生1183.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法（2）嘗試探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。（3）評(píng)述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用關(guān)于（1），教師要時(shí)刻以科學(xué)發(fā)現(xiàn)中折射出邏輯嚴(yán)密性和科學(xué)探究的精神為主線，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，體會(huì)其中的科學(xué)方法。關(guān)于（2），建議教師提出做本實(shí)驗(yàn)的預(yù)實(shí)驗(yàn)，這樣可以避免實(shí)驗(yàn)時(shí)間的浪費(fèi)。3.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法關(guān)于（1），119第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)基本要求1.概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程。2.說出生長素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布。3.體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長素的過程和方法。發(fā)展要求1.評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論，善于將已學(xué)過的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法靈活遷移到新的情景中去。說明第1節(jié)植物生長素的發(fā)現(xiàn)基本要求1.概述生長素的發(fā)現(xiàn)過程。發(fā)120第2節(jié)生長素的生理作用基本要求1.概述植物生長素的生理作用。2.探究：探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度。能說出預(yù)備實(shí)驗(yàn)的意義，能運(yùn)用假設(shè)、控制變量、下操作性定義等科學(xué)方法獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能用準(zhǔn)確的術(shù)語、圖表介紹實(shí)驗(yàn)的方法與結(jié)果，能自覺地接受他人的合理建議。發(fā)展要求說明第2節(jié)生長素的生理作用基本要求1.概述植物生長素的生理作用121第3節(jié)其他植物激素基本要求1.列舉其他植物激素。2.評(píng)述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用。發(fā)展要求搜集并分析植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用價(jià)值。說明資料分析：“評(píng)述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用”只作背景材料提供學(xué)生閱讀，不要求記憶和掌握具體內(nèi)容。第3節(jié)其他植物激素基本要求1.列舉其他植物激素。發(fā)展要求搜122第1節(jié)種群的特征第2節(jié)種群數(shù)量的變化第3節(jié)群落的結(jié)構(gòu)第4節(jié)群落的演替第1節(jié)種群的特征1231.本章教學(xué)指向通過“任何生物都不是孤立存在的”這句話，將學(xué)習(xí)引到群體水平上，理解“整體大于部分之和”的道理。建議：通過具體事例展開討論來從宏觀水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的層次性。2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)種群和群落種群的特征，2課時(shí)（含探究1課時(shí)）種群的數(shù)量變化，2課時(shí)（含探究1課時(shí)）群落的結(jié)構(gòu)，2課時(shí)（含探究1課時(shí)）群落的演替，1課時(shí)1.本章教學(xué)指向通過“任何生物都不是孤立存在的1243.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）列舉種群的特征，群落演替的過程（2）嘗試建構(gòu)種群增長的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此解釋種群數(shù)量的變化。（3）從結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的角度描述群落的結(jié)構(gòu)特征。關(guān)于（2），要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法將生物學(xué)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，并據(jù)此提出合理假設(shè)，運(yùn)用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行表達(dá)。其間，始終要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)語言和數(shù)學(xué)模型蘊(yùn)含的生物學(xué)意義，要避免離開生物學(xué)討論數(shù)學(xué)問題。關(guān)于（3），要與生命系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一整體思想相聯(lián)系，說明一個(gè)群落是共同生活在一個(gè)地區(qū)的生物大家庭，具有一定的組成結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)一定的功能。各種生物相互制約，相互依存。3.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）列舉種群的特征，群落演替的過程關(guān)于（2125第1節(jié)種群的特征基本要求1.舉例說明種群的概念。2.列舉種群的數(shù)量特征。3.探究：用樣方法調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度。能根據(jù)探究的問題制訂與實(shí)施計(jì)劃，學(xué)會(huì)用五點(diǎn)取樣法、等距取樣法調(diào)查植物種群密度的隨機(jī)取樣方法。發(fā)展要求分析影響種群密度變化的因素。說明科學(xué)家的故事：“從治蝗專家到生態(tài)學(xué)巨匠”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第1節(jié)種群的特征基本要求1.舉例說明種群的概念。發(fā)展要求126第2節(jié)種群數(shù)量的變化基本要求1.說明建構(gòu)種群增長模型的方法。2.探究：培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化。能概述數(shù)學(xué)建模的一般過程，能利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立酵母菌種群數(shù)量變化的生物數(shù)學(xué)模型。3.舉例說明環(huán)境容納量的概念。發(fā)展要求1.運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解釋種群數(shù)量的變化。2.關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)種群數(shù)量變化的影響。說明與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)：“植保員”只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第2節(jié)種群數(shù)量的變化基本要求1.說明建構(gòu)種群增長模型的方127第3節(jié)群落的結(jié)構(gòu)基本要求1.舉例說明群落的概念。2.描述群落的物種組成。3.說出豐富度的概念。4.舉例說明種間關(guān)系。5.說出群落的空間結(jié)構(gòu)。6.探究：土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究。能自己確定要探究的科學(xué)問題并制訂探究與實(shí)施計(jì)劃，能熟練運(yùn)用觀察與分類的方法，能選擇新穎的、有效的觀察思路，能對(duì)觀察結(jié)果作獨(dú)特的、新穎的分析和解釋，并完成一份符合論文規(guī)范的研究報(bào)告。發(fā)展要求說出群落水平研究的問題。說明科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“立體農(nóng)業(yè)”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第3節(jié)群落的結(jié)構(gòu)基本要求1.舉例說明群落的概念。發(fā)展要求128第4節(jié)群落的演替基本要求1.說明演替的概念和類型。2.舉例說明演替的過程。3.認(rèn)同國家“退耕還林、還草、還湖，退牧還草”的政策。發(fā)展要求舉例說明人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響。說明與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)：“林業(yè)工程師”只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第4節(jié)群落的演替基本要求1.說明演替的概念和類型。發(fā)展要129第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1301.本章教學(xué)指向本章在本模塊中具有非常重要的地位：——理解生命系統(tǒng)的本質(zhì)——訓(xùn)練系統(tǒng)論的思維方式——形成生態(tài)意識(shí)建議：要引導(dǎo)學(xué)生從宏觀的、系統(tǒng)分析的角度認(rèn)識(shí)“結(jié)構(gòu)與能力”、“物質(zhì)”、“能量”、“信息”，以及“穩(wěn)態(tài)”、“環(huán)境”等等概念的內(nèi)涵和相互關(guān)系。2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，1課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)，2課時(shí)（含調(diào)查1課時(shí)）生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)，2課時(shí)（含探究1課時(shí)）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，2課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞，1課時(shí)1.本章教學(xué)指向本章在本模塊中具有非常重要的地1313.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（2）分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)（3）分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)（4）說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用（5）闡明生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力關(guān)于（2），在學(xué)習(xí)“林德曼的研究”時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在如何整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論上。關(guān)于（3），提示學(xué)生注意物質(zhì)循環(huán)時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生在我們自己身上和我們身邊。關(guān)于（5），圍繞本模塊核心“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”，以回顧、總結(jié)的方式揭示生命系統(tǒng)從微觀到宏觀穩(wěn)態(tài)與環(huán)境的內(nèi)涵。3.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）討論某一生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)于（2），在學(xué)132第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本要求1.舉例說明生態(tài)系統(tǒng)概念。2.概述一般生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。3.舉例說明食物鏈與食物網(wǎng)并說出其中的生物所處的營養(yǎng)級(jí)。4.理解人與自然和諧發(fā)展的意義，逐步養(yǎng)成環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的觀念。發(fā)展要求嘗試建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。說明食物鏈重點(diǎn)掌握捕食鏈，其他寄生鏈、碎屑食物鏈只作一般性介紹。

第1節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本要求1.舉例說明生態(tài)系統(tǒng)概念。發(fā)133第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)基本要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過程和特點(diǎn)。2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。3.能利用數(shù)學(xué)方法對(duì)他人的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。發(fā)展要求嘗試進(jìn)行分析和處理數(shù)據(jù)。說明科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“生態(tài)農(nóng)業(yè)”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)基本要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流134第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)基本要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。能概述完全探究實(shí)驗(yàn)的基本過程，能在觀察、調(diào)查、閱讀等情境中發(fā)現(xiàn)問題，能針對(duì)問題選擇取得證據(jù)的途徑和方法，，并重視實(shí)驗(yàn)中各階段的反思和總結(jié)，初步具備獨(dú)立或合作進(jìn)行科學(xué)探究的能力。3.體驗(yàn)物質(zhì)循環(huán)的存在。發(fā)展要求1.說明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。2.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。說明1．物質(zhì)循環(huán)重點(diǎn)是碳循環(huán)，其他物質(zhì)循環(huán)不作詳介。2．與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)：“景觀設(shè)計(jì)師”只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)基本要求1.分析生態(tài)系統(tǒng)中的物135第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞基本要求1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信息的種類。2.說出信息傳遞在生態(tài)系統(tǒng)中的作用。3.描述信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。發(fā)展要求說明本部分內(nèi)容是新教材增加的內(nèi)容，該部分內(nèi)容中有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類，只要學(xué)生能得出簡單結(jié)論，不必拓展。。第4節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞基本要求1.舉例說出生態(tài)系統(tǒng)中的信136第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性基本要求1.簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施。2.認(rèn)同生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要性，關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。發(fā)展要求說明1.制作：“設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸，觀察其穩(wěn)定性”，有條件的學(xué)?？捎蓪W(xué)生分組做,或由興趣小組做展示給學(xué)生看。2.科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“恢復(fù)生態(tài)學(xué)及其應(yīng)用”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第5節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性基本要求1.簡述提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的137第1節(jié)

人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響第2節(jié)

保護(hù)我們共同的家園第1節(jié)

人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響1381.本章教學(xué)指向?qū)崿F(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。建議：運(yùn)用資料搜集與分析的方法，說明人與自然和諧發(fā)展的意義，樹立生態(tài)意識(shí)。唱好壓臺(tái)戲。2.本章教學(xué)時(shí)數(shù)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)人口增長與生態(tài)環(huán)境的影響，1課時(shí)保護(hù)我們共同的家園，2課時(shí)（課外實(shí)踐1課時(shí)）1.本章教學(xué)指向?qū)崿F(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。建議：運(yùn)1393.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）探討人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。（2）概述生物多樣性保護(hù)的意義和措施。關(guān)于（1），可以結(jié)合“種群數(shù)量變化”一節(jié)的內(nèi)容來理解。關(guān)于（2），最后進(jìn)一步揭示整體、相互作用、動(dòng)態(tài)平衡、協(xié)調(diào)發(fā)展思想的內(nèi)涵，體會(huì)“天地與我并生，而萬物與我為一”的哲理。在描繪和憧憬人類美好未來的前景之中結(jié)束本模塊的教學(xué)。3.本章教學(xué)重點(diǎn)（1）探討人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。關(guān)于（140第1節(jié)人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響基本要求1．描述我國的人口現(xiàn)狀與前景，認(rèn)同計(jì)劃生育是我國的一項(xiàng)基本國策。2．探討人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。發(fā)展要求運(yùn)用資料搜集和分析的方法，了解人口增長過快給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來的影響。說明1．人類各種消費(fèi)水平的提高對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的更大壓力，不用拓展。2．資料搜集與分析：“人口增長過快給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來的哪些影響？”只作搜集與分析的依據(jù)，不要求記憶具體內(nèi)容。第1節(jié)人口增長對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響基本要求1．描述我國的人141年代“世界環(huán)境日”主題2006年沙漠和荒漠化2005年?duì)I造綠色城市,呵護(hù)地球家園2004年海洋存亡，匹夫有責(zé)2003年水——二十億生命之所系2002年讓地球充滿生機(jī)2001年世間萬物，生命之網(wǎng)2000年環(huán)境千年，行動(dòng)起來年代“世界環(huán)境日”主題2006年沙漠和荒漠化2005年?duì)I造綠142第2節(jié)保護(hù)我們共同的家園基本要求1．概述保護(hù)生物多樣性的意義和措施。2．關(guān)注全球性生態(tài)環(huán)境問題。3．認(rèn)同可持續(xù)發(fā)展是人類的必然選擇。4．形成環(huán)境保護(hù)需要從我做起的意識(shí)。發(fā)展要求進(jìn)行資料搜集，了解我國利用生物技術(shù)保護(hù)生物多樣性的進(jìn)展。說明科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)：“關(guān)注生態(tài)倫理道德”，只提供學(xué)生閱讀，不要求學(xué)生記憶或掌握具體內(nèi)容。第2節(jié)保護(hù)我們共同的家園基本要求1．概述保護(hù)生物多樣性的143謝謝謝謝144演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！145教材簡介

與

教學(xué)分析施憶Shi_yi_28@126.com教材簡介

與

教學(xué)分析施憶1461.究竟是什麼(本體論問題)3.如何去做？

(方法論問題)2.為什么要這樣做?(價(jià)值論問題)側(cè)重：1.究竟是什麼(本體論問題)3.如何去做？(方法論問題)147◆

居高臨下(來源于思考)◆

見微知著(來源于案例)期望：◆居高臨下(來源于思考)◆見微知著(來源于案例)期望148一、解讀《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊⒈《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊地位分子與細(xì)胞遺傳與進(jìn)化穩(wěn)態(tài)與環(huán)境必修三模塊穩(wěn)態(tài)與調(diào)控生物與環(huán)境一、解讀《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊⒈《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊地位分子與細(xì)149穩(wěn)態(tài)與環(huán)境引出了一條從生物個(gè)體、種群、群落到生態(tài)系統(tǒng)的不同層次上思考“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”的主線。生物個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)是不同層次的生命系統(tǒng)。生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)。生命系統(tǒng)都是開放的系統(tǒng)，與其環(huán)境之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息的交流。在不斷變化的環(huán)境中，生命系統(tǒng)能夠通過自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)與環(huán)境引出了一條從生物個(gè)體、種群、群落到生態(tài)系統(tǒng)150穩(wěn)態(tài)與環(huán)境是本模塊的兩大核心概念。兩者彼此又相互關(guān)聯(lián)。穩(wěn)態(tài)與環(huán)境是本模塊的兩大核心概念。兩者彼此又相互關(guān)聯(lián)。151⒉何謂“穩(wěn)態(tài)”？（1）穩(wěn)定與穩(wěn)態(tài)例1：桌面上的硬幣穩(wěn)定不穩(wěn)定⒉何謂“穩(wěn)態(tài)”？（1）穩(wěn)定與穩(wěn)態(tài)例1：桌面上的硬幣穩(wěn)定不穩(wěn)152

但是值得注意的是以往的認(rèn)識(shí)依據(jù)了以下的觀點(diǎn):

牛頓第一定律認(rèn)為：物體在沒有外力作用時(shí)，靜者恒靜，動(dòng)者恒動(dòng)。穩(wěn)定性是事物固有的，根本屬性；而運(yùn)動(dòng)或變化是外力強(qiáng)加的。這是機(jī)械的靜態(tài)穩(wěn)定觀，即穩(wěn)定等于無變化。

結(jié)論一：穩(wěn)定性一般是指系統(tǒng)具有的抗干擾性，從而保持自身原狀的性質(zhì)。一個(gè)系統(tǒng)抵抗外來的或內(nèi)部的干擾的能力越強(qiáng)，就表示該系統(tǒng)的穩(wěn)定性越強(qiáng)。但是值得注意的是以往的認(rèn)識(shí)依據(jù)了以下的觀點(diǎn):這是機(jī)153例2：反映在生物體上——每天都有成千上萬的微生物進(jìn)入我們的體內(nèi)，但絕大多數(shù)人都沒有生病?！藗兠刻祜嬎坎煌?，出汗多少不等，但體溫、體內(nèi)的pH值、血液粘稠度等基本上是恒定的。這些事例用靜態(tài)的穩(wěn)定觀都無法解釋！例2：反映在生物體上這些事例用靜態(tài)的穩(wěn)定觀都無法解釋！154“生命體必須處于這樣一種狀態(tài)：不為其周圍的、常常是有害的強(qiáng)大力量所毀壞、溶解或分解。在這種明顯矛盾的情況下，只有機(jī)體能對(duì)外界刺激發(fā)生興奮并具有改變自己的能力從而調(diào)節(jié)它對(duì)刺激的反應(yīng)時(shí)，才能保持它的穩(wěn)定。正是因?yàn)樗强勺兊摹p微的不穩(wěn)定，是使機(jī)體保持真正穩(wěn)定的必要條件”——來希特（C.Richet）“生命體必須處于這樣一種狀態(tài)：不為其周圍的、常常是有害的強(qiáng)大155結(jié)論二:現(xiàn)代的穩(wěn)定觀不再是牛頓認(rèn)為的靜態(tài)穩(wěn)定性，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定、發(fā)展?fàn)顟B(tài)的穩(wěn)定。

靜中有動(dòng)，動(dòng)中有靜，是對(duì)立統(tǒng)一。結(jié)論二:現(xiàn)代的穩(wěn)定觀不再是牛頓認(rèn)為的靜態(tài)穩(wěn)定性，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)156（2）穩(wěn)態(tài)的概念簡單地理解：穩(wěn)態(tài)即為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定?！鸱€(wěn)定的概念首先是由貝爾納（C.Bernard）提出的。他認(rèn)為（1857）：細(xì)胞外液是細(xì)胞生活的直接環(huán)境，其整體構(gòu)成機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境具有自我保持穩(wěn)定的特性。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是機(jī)體各種生理活動(dòng)的共同目標(biāo)。（2）穩(wěn)態(tài)的概念簡單地理解：穩(wěn)態(tài)即為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定?！?57○后由坎農(nóng)（W.B.Cannon)進(jìn)一步明確（1926）：

內(nèi)環(huán)境并不是處于靜止的、固定不變的狀態(tài)，而是動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境的任何微小變化會(huì)觸發(fā)機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制的活動(dòng)，從而消除或減少這些變化。他將這種由代償性調(diào)節(jié)反應(yīng)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis).并指出穩(wěn)定的相對(duì)性。在1932年坎農(nóng)出版的專著《軀體的智慧》中提出：“這個(gè)詞不是表示某種固定不變的事物，表示一種停滯狀態(tài)，它表示這樣一種情況：一種可變的而又保持相對(duì)恒定的情況。”○后由坎農(nóng)（W.B.Cannon)進(jìn)一步明確（1158（3）穩(wěn)態(tài)的普遍性穩(wěn)態(tài)在自然界中普遍存在。在生物學(xué)中，穩(wěn)態(tài)也不局限于內(nèi)環(huán)境的范疇，而是適用于生命科學(xué)的一大基本概念。分子水平上有基因表達(dá)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、酶活性的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，器官水平上如血壓、心率的穩(wěn)態(tài)，宏觀水平上如種群數(shù)量的穩(wěn)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。

貝塔朗菲（L.Bertalanffy）在《一般系統(tǒng)論》一書中說，系統(tǒng)觀的中心問題是對(duì)穩(wěn)定性的理解。注意：系統(tǒng)分析方法是本模塊的重要方法。（3）穩(wěn)態(tài)的普遍性穩(wěn)態(tài)在自然界中普遍存在。在生159（4）生物體穩(wěn)態(tài)的機(jī)制穩(wěn)態(tài)通過調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)：貝爾納：主要通過神經(jīng)調(diào)節(jié)坎農(nóng)：神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)共同作用?？刂普摚禾綔y(cè)器、控制中心和受控部分?？刂浦行暮褪芸夭糠珠g有反饋調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)代觀點(diǎn)：神經(jīng)免疫內(nèi)分泌調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)（4）生物體穩(wěn)態(tài)的機(jī)制穩(wěn)態(tài)通過調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)：160

“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(jī)制維持其穩(wěn)態(tài)”?！镀胀ǜ咧猩镎n程標(biāo)準(zhǔn)》“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161（5）環(huán)境的概念主體存在的場(chǎng)所，即把某個(gè)主體的外界稱為這個(gè)主體的環(huán)境。主體一般是指個(gè)體或個(gè)體的集群，此外，把單個(gè)的細(xì)胞、組織等當(dāng)作主體來研究也是不少的?！渡飳W(xué)詞典》（科學(xué)出版社）（5）環(huán)境的概念主體存在的場(chǎng)所，即把某個(gè)主體的外162二、本模塊的教育價(jià)值

本模塊“有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)生在生物體內(nèi)部和生物與環(huán)境之間的相互作用，理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體性；領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用；形成生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)和可持續(xù)發(fā)展的觀念。——《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》二、本模塊的教育價(jià)值本模塊“有助于學(xué)生163⒈知識(shí)方向的教育價(jià)值（1）從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的規(guī)律和本質(zhì)。中學(xué)生物課程初中階段高中階段側(cè)重于讓學(xué)生了解生命現(xiàn)象側(cè)重于讓學(xué)生理解生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律⒈知識(shí)方向的教育價(jià)值（1）從系統(tǒng)的視角認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的規(guī)律和本164認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律從細(xì)胞水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)從基因水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展從個(gè)體和群體水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)節(jié)機(jī)制以及與環(huán)境的關(guān)系《分子與細(xì)胞》模塊《遺傳與進(jìn)化》模塊《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》模塊認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)和規(guī)律從細(xì)胞水平上認(rèn)識(shí)生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和165

本模塊在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律上，應(yīng)當(dāng)闡明的要點(diǎn)有：○揭示生命系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，與外界環(huán)境之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)交流、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞?！鸾沂旧到y(tǒng)時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化過程之中，而且動(dòng)態(tài)變化是在一定范圍內(nèi)進(jìn)行的，否則就會(huì)解體，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰?！鸾沂痉€(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)能夠獨(dú)立存在的必要條件。生物體內(nèi)的各種代謝過程都將維持自身的穩(wěn)態(tài)作為目標(biāo)?！鸾沂痉€(wěn)態(tài)維持靠的是生命系統(tǒng)內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)機(jī)制。本模塊在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)的本質(zhì)與規(guī)律上，應(yīng)當(dāng)闡166（2）深入理解穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)、環(huán)境等核心概念。

本模塊在深入理解這些核心概念上，應(yīng)當(dāng)把握的要點(diǎn)有：○穩(wěn)態(tài)并不意味著穩(wěn)定不變，而是指一種可變的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。這種狀態(tài)是靠完善的調(diào)節(jié)機(jī)抵抗外界環(huán)境的變化來維持的?！鸶鱾€(gè)層次的生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)?！鹁腿梭w而言，穩(wěn)態(tài)是通過神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)來維持的。這里強(qiáng)調(diào)了免疫調(diào)節(jié)在穩(wěn)態(tài)維持中的作用。（2）深入理解穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)、環(huán)境等核心概念。本模塊在167

科學(xué)方法教育側(cè)重點(diǎn)：

系統(tǒng)分析方法模型方法

⒉在能力培養(yǎng)方面的價(jià)值科學(xué)方法教育側(cè)重點(diǎn)：⒉在能力培養(yǎng)方面的價(jià)值168什么是系統(tǒng)分析方法什么是系統(tǒng)分析方法169“系統(tǒng)論”是指奧地利科學(xué)家貝塔朗菲（L.Bertalanffy）在1970年代創(chuàng)立的“一般系統(tǒng)論”（generalsystemtheory）。盡管貝塔朗菲是以生物學(xué)家的身份去思考、研究并提出系統(tǒng)論的，但他的系統(tǒng)論并不僅僅適用于生命科學(xué)，而且適用于物理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)科學(xué)等各門學(xué)科。系統(tǒng)論“系統(tǒng)論”是指奧地利科學(xué)家貝塔朗菲（L.170隨后，系統(tǒng)這一概念逐漸得到了包括生物學(xué)家在內(nèi)的許多科學(xué)家的認(rèn)同，喚起了一大批研究者的關(guān)注。2002年3月，美國《科學(xué)》周刊登載了系統(tǒng)生物學(xué)專集。該專集導(dǎo)論中的第一句話這樣寫道：“如果對(duì)當(dāng)前流行的、時(shí)髦的關(guān)鍵詞進(jìn)行一番分析，那么人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，‘系統(tǒng)’高居在排行榜上?！?/p>

隨后，系統(tǒng)這一概念逐漸得到了包括生物學(xué)家171系統(tǒng)生物學(xué)的靈魂——整合

系統(tǒng)科學(xué)的核心思想是：“整體大于部分之和”；系統(tǒng)特性是不同組成部分、不同層次間相互作用而“涌現(xiàn)”的新性質(zhì)；對(duì)組成部分的分析并不能真正地預(yù)測(cè)高層次的行為。

如何通過研究和整合去發(fā)現(xiàn)和理解涌現(xiàn)的系統(tǒng)性質(zhì)，是系統(tǒng)生物學(xué)面臨的一個(gè)帶根本性的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)生物學(xué)的靈魂——整合172整合的層面1.系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素（基因、mRNA、蛋白質(zhì)、生物小分子等等）的整合2.從基因到細(xì)胞、到組織、到個(gè)體的各個(gè)層次的整合3.研究思路和方法的整合

4.學(xué)科的整合整合的層面1.系統(tǒng)內(nèi)不同性質(zhì)的構(gòu)成要素（基因、mRNA、蛋白173系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)——信息

一般說來，生物信息以這樣的方向進(jìn)行流動(dòng)：DNA→mRNA→蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)→細(xì)胞→器官→個(gè)體→群體。

系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)——信息174信息的角度前分子生物學(xué)時(shí)代生命是活力分子生物學(xué)時(shí)代生命是機(jī)器后基因組時(shí)代生命是信息信息的角度前分子生物學(xué)時(shí)代分子生物學(xué)時(shí)代后基因組時(shí)代175系統(tǒng)分析方法

根據(jù)系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，構(gòu)成系統(tǒng)的關(guān)鍵不是其組成的物質(zhì)，而是組成部分的相互作用或部分之間的關(guān)系。這些相互作用或者關(guān)系，從本質(zhì)上說就是信息。系統(tǒng)分析一方面要了解生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，另一方面是要揭示系統(tǒng)的行為方式。

系統(tǒng)分析方法176

傳統(tǒng)的方法假設(shè)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)可以分割為許多不會(huì)互相干擾的子系統(tǒng)，因此只要將子系統(tǒng)研究清楚，就能了解復(fù)雜系統(tǒng)的行為。如果子系統(tǒng)仍然很復(fù)雜，就用同樣的策略在子系統(tǒng)中再繼續(xù)分割，再一一擊破。這一套方法學(xué)固然使我們很成功地由分子層次解釋反應(yīng)運(yùn)作的原理，而造成生物學(xué)上的突破。