生物学教学中应注意学科间的联系

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1、生物学教学中应注意学科间的联系清流职中吴海光普通高中《生物课程标准》中提到，自然界是一个统一的整体，自然科学中的物理学、化学、生物学等各门学科，其思想方法、基本原理、研究内容有着密切的联系。同时，生物学与数学、技术科学、信息科学相互作用，共同发展。此外，生物科学与人文社会科学也是相互影响的。加强学科间的横向联系，有利于学生理解科学的本质、科学的思想方法和统一的科学概念和过程，建立科学的自然观，逐步形成正确的世界观。1.生物学与物理学和化学的关系密切自然科学是研究自然界的物质结构、形态、性质和运动规律的科

2、学，数学、物理学、化学、生物学、天文学和地质学等，属于自然科学的基础理论科学范畴。从研究内容看，物理学主要研究物质的机械运动、电磁运动和原子运动和最基本运动形式，化学主要是研究物质的分解与化学合等较高级运动形式，生物学则是研究生命活动和延续物质运动的最高级形式，因此，生物学与物理学和化学的关系极为密切。此外，生命界的发生和发展与宇宙和地球的演变密不可分，所以生物学与地质太空学也有着密切的联系。事实上，自然界是一个统一的整体，有关自然的知识具有普遍的适用性，如原子和分子。尤其是某些概念和原理在学科问互相应

3、用的现象随处出现，如系统与反馈、物质与能量、空间与时间、结构与功能、动态与平衡等概念。仅以物质与能量这个概念而言。无论是原子、分子、细胞、生物体乃至生态系统，都是自然界存在的不同的物质运动形式，物质的机械运动、电磁运动和原子运动分别以机械能、电能和核能为动力，物质的分解反应和化合反应以其化学能的转换为动力，生命物质的新陈代谢活动则是以ATP提供的能量为动力。在任何一个非生命物质系统或生命物质系统中，能量总是伴随着物质变化而转化，但是，不论能量形式发生怎样的转化，其系统内的能量总和始终保持不变，这就是能量

4、守恒定律。不同学科间存在的这种科学概念和原理的统一性表明，这些学科的科学思想和方法具有一致性，即用唯物辩证的自然观作指导來观察和研宄自然。正因为自然科学各个学科的科学思想和方法是一致的，所以，生物学家与物理学家和化学家思考问题的方式和进行科学探究的过程也是统一的。例如，他们把未知的具体问题作为探索科学奥秘的重要对象，将观察和实验作为科学探究的基本方法，许多有效的工具也在不同学科中共同使用等。在科学探索的过程中，他们十分尊重事实、注重证据和关注价值的因素，把研宄成果的社会应用置于科学探索的过程中。他们通过

5、观察发现和提出问题；根据匕右的学识和经验，经过深思熟虑而作出假设；通过查阅各种信息资料，对假设的逻辑含义进行推断；精心设计调研或实验方案，找出和控制可变因素；反复实验并收集、分析和解读数据，运用逻辑和证据作出答案或解释；利用各种图表等建立模型，用于交流得出的科学结论，并对不同的观点或批评意见作出反应，等等。此外，在自然科学领域中，不同学科知识相互渗透的现象极为普遍。仅以人体生理学基础知识而言，许多生理现象或本质是用物理学知识加以解释的。例如，用流体力学的压强解释血压的生成及影响因素，用热的传导、对流和辐

6、射解释皮肤调节体温的散热方式，用渗透和弥散解释水和胆固醇等的吸收，用扩散解释肺换气和组织换气，用凸透镜的成像原理解释眼球的折光成像，用动作电位解释神经传导等。同样，细胞内发生的一系列高度有序的化学反应是用化学知识解释的。例如，用糖类、蛋白质和脂类化学知识阐述糖代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢，用酶学知识阐述细胞代谢的特征，用核酸化学阐明遗传信息的编制、传递和表达，用ATP和ADP相互转化的反应机制解释生命活动的能源供应。总之，生物学与物理学和化学有着极为密切的关系。1.生物学与数学、信息科学和技术科学协同发展

7、数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学，数学分析、数理统计和数理逻辑是生命科学研宄的重要工具和方法。纵观生命科学发展的历史，数学对生命科学研究和发展的重要作用是不言而喻事实上，数学在生命科学各大重大发展时期都起着促进作用。例如，哈维的《心血循环记》是经典生物学时期（16世纪初一一19世纪中后）的典型代表，这篇论文的突出研究课题是“心脏的每次搏动向全身输送多少血液”，而且他首创把实验与定景方法结合起来应用于血液循环研宄，并根据他用放大镜进行的观察推测全身有一个“不能直接观察的血管交织网”。显然，实验

8、与定量方法相结合应用于生物学研究，是生物学发展过程中的一个显著进步，这种研宄方法在当时的物理学领域也应用得很少。孟德尔被认为是实验生物学时期（19世纪中后一一20世纪初）的先驱者，他使用数理统计方法对豌豆杂交试验的数据进行分析，揭示出相对性状分离和不同性状自由组合的遗传实质。孟德尔的杰出贡献，一方面是孟德尔定律是基因传递的基本规律，另一方面他是第1位将概率原理用于预测遗传杂交实验结果的科学家，他所创立的植物杂交试验原理至今仍和Crick首次