時間:2023-01-15 04:47:37
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇高中所有生物實驗總結,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
素質教育是全世界教育發展的大趨勢。素質教育是一種全新的教育思想和教育觀念,它以提高全民族整體素質為目標,以激發學生學習的主體意識,充分發揮學生的學習積極性和主動精神為切入點,挖掘學生的內在潛能,發展學生的個性特長。其最大特點是面向全體學生,是培養素質人才、全面提高中華民族素質的客觀要求。素質教育在高中生物教學中如何實現,是一個值得探究的問題。筆者經過高中生物教學實踐總結出以下幾點措施,可以有效的實施素質教育,全面提高學生素質。
一、 提高教師的素質教育水平。
教師是素質教育的推行者和推進者。素質教育離開了教師,那也談不上如何推行素質教育。如果教師改變不了思想,素質教育的推行,也只能是空談。面臨素質教育,對我們高中教師提出了新的要求。為了真正在授課中實現新課程三維目標即知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀落實的最優化,教師應做到以下幾點。
1.加強自主學習,樹立終生學習的理念。
如今科技迅猛發展,知識深化急劇,原有知識的陳舊率越來越快。在此狀況下,在學校中所學得的知識猶如杯水車薪,遠不能滿足時展的需要,這就要求教師要加強自主學習,樹立終生學習的理念。因為教師的職業具有“學術性”和“師范性”的雙專業特征,所以教師要具有充實、深厚的業務功底、迅速靈巧的解題能力、科學準確的知識結構及先進的教育思想,還要注意新知識、新信息的獲取,不斷更新觀念,更新知識,努力做到一專多能。
另外,隨著多媒體教學開展,如投影儀、計算機、錄像機等先進教學設備的廣泛使用,也要求教師必須加速學習,以適應教學需要。自然學科的教師也需要涉獵政史地等人文社會科學知識完善自己的認知結構,教師就應該隨著知識的更新與深化,孜孜不倦的學習,以增長自己的知識與才干。
2. 轉變教學方式,開展創新教學。
菲律賓大學赫蘭德博士在總結20世紀科學技術發展對社會所起作用的基礎上指出,對教師來說“開拓能力是使教育內容符合社會的需要。適應自然科學和社會形式的變革,對國家的社會和經濟發展計劃作出貢獻而必須具備的某種能力”。
教師既要繼承傳統教學的精華,又要結合新時代下的教學特點進行創新,與時俱進使之具有長久的生命力。創新是靈魂,發展是硬道理。教學中要借鑒融合各派先進教學理論,結合具體內容和學生實際,創新教學設計,認真研究自主、合作、探究學習的組織實施策略和方法,注重培養學生的獨立思考能力、創新能力和實踐能力。同時,轉變教師角色,建立民主平等和諧的新型師生關系。教師要成為學生知識建構的促進者,創造性思維的啟迪者,學習活動的組織者、引導者和合作者,努力實現教學相長。同時,要求教師有因人制宜的創新能力及教育教學中的求異性、新穎性和高效性。
3.及時總結,實現新突破
教師應該努力做到上的每一堂課都應體現出清晰透徹的思路、深入淺出的講解、耐人尋味的啟發、幽默風趣的語言、敏捷的反應、現代教學手段的合理使用等,使學生喜歡上自己所教的學科,切忌程式化、模式化教學。因此,要求我們教師在教學實踐工作中,不斷的總結和完善自己,并在此基礎上實現新的突破。
二、課堂教學中實施素質教育具體辦法。
1.培養學生興趣,激發學生的求知欲。
例如,在講到生態系統的能量流動這一課題時,我首先給學生作出了如下假設:假設你像小說中所說的人物魯濱遜那樣,流落到一個荒島上,那里除了有能飲用的水以外,幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞,15Kg玉米。下面有兩種生存策略,你認為哪一種策略能讓你維持更長的時間來等待救援:
策略一:先吃雞,再吃玉米;
策略二:先吃玉米,同時用一部分玉米喂雞,再吃雞產下的蛋,最后吃雞。
學生聽后,馬上來了精神,激烈的討論起來。然而,出乎我意料的是僅有一小部分學生選擇策略一,而絕大部分學生選擇策略二。選擇策略二的學生解釋了他們選擇的原因。即:可吃玉米,又可吃蛋,而且可吃雞,吃的多了,維持生存的能量多了,生存的時間自然也就更長了。我聽后笑著說不管是選擇哪種策略,同學們都經過了主動認真的思考,但是我非常贊同選擇策略一。為什么呢?接著,我引導學生從生態系統中食物鏈的角度去分析這個問題。能量沿著食物鏈流動的過程中是逐級遞減的,也就是說營養級越高的生物獲得上一個營養級傳遞下來的能量就越少。人在此食物鏈上處于最高營養級,食物鏈越長,則其獲得的能量就越少,維持生存的時間就越短,而食物鏈越短,則其獲得的能量就越多,維持生存的時間就越長了。經過這么一分析,學生恍然大悟,明白了并不是吃得多就代表生存的時間就越長。不但增長了他們的生活常識,而且對于生態系統中能量流動的特點也有了深刻認識。更重要的是貼近了學生的日常生活,提高了他們對生物的學習興趣。
2. 改進課堂教學,實行探究式教學。
課堂教學是實施素質教育的主陣地,只有深入進行各種課堂教學改革,才能全面提高教學質量和效益。生物學教學應使學生學習比較系統的生物基礎知識,初步掌握生物的生活習性、形態結構、生理功能、分類、遺傳、進化和生態的基礎知識,并了解這些基礎知識在生產生活中的應用。在教學中要注意開展師生雙向活動,在教學中充分發揮教師的主導作用。
探究性學習可以引導學生主動參與探究過程,逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力、培養創新精神和實踐能力等等。教師應該加強探究式教學,選擇學生感興趣的、愿意探究的問題材料作為新課題,精心組織課堂教學內容,以圖片、文本文件為載體,以教師引導、學生講解、自主討論和辯論等為主要學習方式。例如在講解“綠色植物的色素種類及功能”時,可以引導學生進行探究,大棚蔬菜和地膜育秧為什么都采用白色的薄膜覆蓋?這與植物的光合作用有什么樣的聯系?然后通過合作學習和小組討論的方式,讓學生們互相幫助,激發學生的學習需求,營造一種尊重學生觀點、問題,鼓勵學生提問、概括、假設和陳述的課堂氛圍,引導學生積極參與學習活動。
3.加強對學生實驗能力的培養。
著名教育學家布魯姆認為決定教學效果有三個主要因素:認知的前提能力(基礎知識)、情感的前提特性(參加學習的動機情感)、教學的質量。實驗設計之前必須深諳實驗設計的原理。通過實驗內容的剖析,使學生掌握實驗設計準確性原則――設立單因子變量。通過分析生長素的發現歷程和孟德爾遺傳規律的揭示過程使學生了解實驗設計的基本方法和步驟。挖掘教材中的實驗設計理論知識在現行的教材中對生物學實驗設計的基本原則和方法等內容沒有專門的系統闡述,而是把它們隱含在教材的實驗內容和生物學史的內容之中,這就要教師應善于發現并挖掘出教材中的隱含信息,幫助學生了解和掌握學實驗設計的理論知識。
例如復習“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的作用”實驗時,通過對實驗原理、操作步驟的細致分析,幫助學生形成科學、嚴謹的實驗設計思想;通過比較對照組實驗在實驗過程中的重要作用,使學生學會運用實驗設計科學性原則――設立對照組。
除此以外還可以適當補充經典實驗(如傘藻的嫁接實驗),優化實驗設計理論知識分析教材中的實驗。著重讓學生了解實驗者的實驗意圖,認識實驗的形成過程,分析實驗設置的實驗條件的目的。這對于學生進一步理解實驗設計的原則,掌握實驗設計的方法,都是十分重要的。
學生在明確了實驗設計的基本原理后,只有通過必要的實驗設計訓練,才能真正掌握實驗設計的方法,提高實驗設計能力,強化實驗設計訓練,是培養學生實驗設計能力的必經之路。創造力不是憑空臆造,只有能用自己的知識來解決實際問題的時候,才可稱得上能力。
三、注意學科間交流,樹立統一性原則。
生物學科與多種學科的學習相互關聯,知識之間具有統一性。例如與政治學科就有很多關聯。世界是物質的,無論何種生物,它們的身體都是由各種化學元素以及無機化合物和有機化合物構成的。每一種生物時刻都在進行著新陳代謝。新陳代謝是生物體最基本的生命活動形式,生物體的其它各種生命活動,如生殖、發育、遺傳和變異等,都是在新陳代謝的基礎上進行的。生物體自身生命活動的調節,也是通過一定的物質實現的。事物之間是普遍聯系的,生物體自身內部的各個部分之間是相互聯系的。生物體的內部結構之間、生物體各個器官系統的生理功能之間、生物體各個器官系統的結構與功能之間都是相互聯系的。雖然生物體的各個器官系統各有一定的形態結構和功能,但它們共同構成了一個有機的統一整體,誰也不能孤立存在。生物與生物之間也是相互聯系的。自然界中的生物,雖然形態各異,多種多樣,但都體現了統一性,它們都具有相同的物質基礎和結構基礎,都遵循共同的生命活動規律。生物與其生活環境之間也是相互聯系的。一方面,所有生物都依賴于它的生活環境而生存;另一方面,生物的生命活動又影響著它周圍的環境。生物界是不斷發展變化的。從細胞的水平來看,細胞有分裂、生長、分化、衰老、死亡的發展變化;從個體水平來看,生物個體有生長、發育、生殖、衰老、死亡的發展變化;從物種的水平來看,生物界種類繁多的物種是經歷了由簡單到復雜、由水生到陸生、由低級到高級的進化發展而來的;從生態系統的水平來看,有群落的演替以及生物與環境的共同進化等。所以,生物界是不斷發展變化的,不僅如此,世界上一切事物都是不斷發展變化的。這是不以人的意志為轉移的客觀規律。教學內容中所含有的辯證唯物主義教育素材是十分豐富的,我們要認真領會,不斷加深認識,并且把它們有機地滲透到教學中去。
總之,素質教育下的今天,只有努力做到這些才能將素質教育落到實處。提高學生總體素質的契機無時無刻不在,關鍵在于我們是不是能深刻的研究,很好的把握和正確的實施,相信通過我們的不懈努力,一定能讓我們的學生在高中生物的學習過程中得到個性化的發展,得到能力與知識的全面提高,成為高素質的人才,來回報社會,回報祖國。
中圖分類號:G633.91文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)11-0396-01
高等植物中最活躍的光合作用組織是葉肉。葉肉細胞含有大量的葉綠體,葉綠體鵲囊堵趟卦蚴親門用聿蹲焦餑艿穆躺色素。在光合作用中光能被用來氧化水,釋放出氧氣,并還原二氧化碳合成有機化合物,最主要的有機物是糖。這一系列復雜的過程主要包括了光反應與暗反應兩部分。光反應主要在葉綠體中的膜體構造-類囊體中進行,最終產物為高能量的化合物ATP、NADPH、O2;暗反應則是在葉綠體基質中合成糖類。
1.生物是一門實驗性學科,離不開實驗探究
生物是一門實驗性學科,幾乎每一個科學發現,都離不開實驗探究。而在光合作用這節介紹了發現歷程,因此,在這節學習中應該引導學生重現科學家的探究之路,領悟他們的艱辛,及在這個過程中彰顯的智慧。可以按照提出問題-做出假設-設計實驗-實施實驗-結果分析-得出結論這個步驟,結合當時的歷史背景和科技水平,還原他們的思維歷程。例如,1642年,海爾蒙特,培養柳苗的實驗,實驗淺顯易懂,容易還原,在當時的情境下,說明了問題,糾正的土壤對植物生長至關重要的觀點。1771年,英國科學家普利斯特利的實驗,比較容易做到,同樣說明了植物更新空氣的重要課題。不得不提的就是1864年,德國植物學家薩克斯做的實驗,很經典,設計非常周密和巧妙,對綠葉一半曝光,另一半遮光的處理,酒精脫色,碘蒸氣處理,這也是對我們以后設計實驗的一個啟發。酒精脫色排除無關變量對實驗的影響,要注重對照實驗在說明問題時的重要性。重現實驗以后,要求學生閱讀,找出每個實驗的貢獻,這部分屬于接受性學習。對科學史的學習不僅體現新課標的探究性學習的要求,同樣對傳統教學中的接受性學習也有很好的體現。學生在課堂上習得的知識主要是前人積累的現成知識,接受學習是習得現成知識的最基本學習方式;光合作用發現歷程科學家們的實驗是不可磨滅的事實,探究學習需要一定的知識基礎,這些知識主要是通過接受學習積累的。接受學習往往以感性知識作支柱,而探究是學生獲得具體經驗的途徑之一,探究過程能夠深化接受學習過程習得的知識,有助于培養學生的科學態度、創新精神和實踐能力。在新課程理念中,探究性學習與接收性學習應該是并重的。
2.恰當設疑,充分調動學生的主動性和積極性
如:光合作用的原料水和二氧化碳是在什么時候參與到反應中的?光合作用的產物有機物和氧氣,分別是在什么時候產生的?光合作用的條件:光,色素,酶是在哪個階段發揮作用的?恰當設疑,充分調動學生的主動性和積極性。問題的設計體現教師對學生的有效的引導,激發學生的閱讀動機,指導閱讀方法,培養讀書習慣,讓學生樂于讀書。通過教材的閱讀學生很容易回答以上的三個問題,能力比較強的學生根據自己的理解,竟可以復述整個過程,學生的潛能是無窮的,我們應該利用課堂有限的45分鐘發現他們的能力,有效地提高課堂教學效率。學生閱讀并回答問題之后,教師與學生一起從場所,條件,物質變化,能量變化進行總結,并且說出光反應與暗反應之間的區別與聯系。教師不能從一個極端走向另一個極端,搞形式,談"講"色變,既要拒絕教師獨霸課堂的現象,又要發揮教師在整個知識學習中的主導作用。在學生自主閱讀之后,教師引導總結,體現知識系統性,真理性的特點,同時教師提供框架,讓學生自己找出知識點,也是新課程理念指導下,對傳統教學的完善和發展。新課程理念提出要注重培養學生的學習興趣,因為興趣是最好的老師,而興趣的培養可以是與現實生活密切聯系的,也可以以學生好奇心為出發點,激發學生探究知識的積極性。在光合作用的探究活動:環境因素對光合作用強度的影響,課堂教學中變看實驗,講實驗為設計實驗。教師先給出學生探究實驗的實驗材料和用具:新鮮的綠色葉片(如菠菜葉片),打孔器,注射器,40W臺燈,燒杯。讓學生自己設計一個實驗,證明不同光照強度對光合速率的影響。
3.教師應轉變成為教學過程的組織者、指導者
有的學生首先就想到1864年,德國科學家薩克斯實驗,能不能通過測定淀粉的含量,來判斷光合速率,對于學生的提出的想法首先給予肯定,但我們給定的實驗材料中沒有檢測淀粉的碘,葉片脫色的酒精。根據學生的思路,教師可以提示,淀粉作為光合作用的生成物,可以用來測定光合速率,同樣的道理光合作用的產物還有氧氣,也可以用氧氣的生成量來反映光合速率。問題就出現了:氧氣量的測定是不容易做到的,那如何解決這個問題? 這個時候就要求學生發散思維,可以根據葉片上產生小氣泡的數量多少來判斷,或者葉片足夠小葉片就可以漂浮起來。新課程調整了教材、教師、學生相互間的關系。教材提供的知識不再是教師傳授的內容,而成了學生知識意義構建的對象。教師和學生分別由知識的傳播者、灌輸者和外界刺激的被動接受者,轉變成為教學過程的組織者、指導者、意義建構的幫助者和知識意義的主動建構者。
4.引導學生認識光合作用對人類的重要意義
光合作用為包括人類在內的幾乎所有生物的生存提供了物質來源和能量來源。因此,光合作用對于人類和整個生物界都具有非常重要的意義,被稱為地球上最重要的化學反應。光合作用的意義可以概括為以下幾個方面:1.制造有機物。據估計,地球上的綠色植物每年大約制造四五千億噸有機物。因此,人們把地球上的綠色植物比作龐大的"綠色工廠"。 2.轉化并儲存太陽能。綠色植物通過光合作用將太陽能轉化成化學能,并儲存在光合作用制造的有機物中。地球上幾乎所有的生物,都是直接或間接利用這些能量作為生命活動的能源的。煤炭、石油、天然氣等燃料中所含有的能量,歸根到底都是古代的綠色植物通過光合作用儲存起來的。3.使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計,全世界所有生物通過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10 000 t/s。以這樣消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需三千年就會用完。
總之,在新課程理念的指導下,給學生更多的時間,閱讀,思考,提出問題,探究,讓學生更好的體驗發現學習和主動探索的樂趣,使學生愿意參與到課堂學習,達到提高課堂學習效率。
參考文獻:
高中生物必修二知識點11.細胞膜的主要成分:蛋白質、脂質(和少量的糖類)
(各種膜所含蛋白質、脂質的比例與膜的功能有關,功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數量越多)
2.細胞膜的功能:①將細胞與外界環境隔開(以保障細胞內部環境的相對穩定);
②控制物質進出細胞(物質能否通過細胞膜,并不是取決于分子的大小,而是根據細胞生命活動的需要);③進行細胞間的信息交流。
3.細胞間信息交流的方式多種多樣,常見的3種方式:①細胞分泌的化學物質如激素,隨血液運輸到達全身各處,與靶細胞的細胞膜表面的受體結合,將信息傳遞給靶細胞;②相鄰兩個細胞的細胞膜接觸,信息從一個細胞傳遞給另一個細胞(如和卵細胞之間的識別和結合);③相鄰兩個細胞之間形成通道,攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞(如高等綠色植物細胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用)
4.細胞間的信息交流,大多與細胞膜的結構和功能有關。
5.制備純凈的細胞膜常用的材料:應選用人和哺乳動物成熟的紅細胞,原因是:因為人和其他哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器;
制備的方法:將選取的材料放入清水中,由于細胞內的濃度大于外界溶液濃度,細胞將吸水漲破,再用離心的方法獲得純凈的細胞膜。
6.癌細胞的惡性增殖和轉移與癌細胞膜成分的改變有關。
細胞癌變的指標之一是細胞膜成分發生改變,產生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質超過正常值
7.植物細胞壁的主要成分:纖維素和果膠;
功能:對植物細胞有支持和保護的作用。
8.細胞質包括細胞器和細胞質基質。
細胞質基質的成分:水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸和核苷酸等,還有很多酶。
功能:細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所,細胞質基質為新陳代謝的進行提供所需要的物質和一定的環境條件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
9.分離各種細胞器的方法:差速離心法。
10.線粒體內膜向內折疊形成“嵴”,增大細胞內膜面積;
在線粒體的內膜、基質中含有與有氧呼吸有關的酶,分別是有氧呼吸第三、二階段的場所,生物體95%的能量來自線粒體,又叫“動力車間”。
11.葉綠體只存在于植物的綠色細胞中。
扁平的橢球形或球形,雙層膜結構。含少量的DNA、RNA。在類囊體薄膜(基粒)上有色素和與光合作用光反應有關的酶,是光反應場所;在基質中含有與光合作用暗反應有關的酶,是暗反應場所。由圓餅狀的囊狀結構堆疊而成基粒,增大膜面積。
12.線粒體和葉綠體的相同點:①具有雙層膜結構②都含少量的DNA和RNA,具有遺傳的相對獨立性
③都能產生ATP,都屬于能量轉換器。
13.內質網:在結構上內連核膜,外連細胞膜;功能:①增大細胞內的膜面積②是細胞內蛋白質合成和加工,以及脂質合成的車間(內質網是蛋白質空間結構形成的場所)
14.核糖體:無膜結構,是合成蛋白質的場所。
附著在內質網上的核糖體合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰島素、生長激素、抗體等);游離的核糖體合成的是胞內蛋白(如呼吸氧化酶、血紅蛋白等)。
15.高爾基體:主要是對來自內質網的蛋白質進行加工,分類,包裝,運輸。
(動植物細胞共有的細胞器,但功能不同:植物:與細胞壁的形成有關;動物:與細胞分泌物的形成有關)
16.中心體:存在于動物和某些低等植物(如衣藻、團藻等)中。
無膜結構,由垂直的兩個中心粒及周圍物質組成,與細胞的有絲分裂有關。
17.液泡:單層膜,成熟的植物有中央大液泡。
功能:貯藏(營養、色素等)、保持細胞形態
18.溶酶體:消化車間,內含許多水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒病菌。
19.與分泌蛋白合成有關的細胞器有:核糖體、內質網、高爾基體、線粒體;
與分泌蛋白合成有關的膜性細胞器有:內質網、高爾基體、線粒體;
與分泌蛋白的合成和分泌有關的結構有:核糖體、內質網、高爾基體、線粒體、細胞膜
植物細胞特有的結構:細胞壁、葉綠體、液泡(植物根尖分生區細胞不含有的細胞器:葉綠體、大液泡)
判斷低等植物細胞的依據:既有細胞壁、葉綠體或液泡,又有中心體
具雙層膜的結構:線粒體、葉綠體、核膜(具雙層膜的細胞器:線粒體、葉綠體)
單層膜的細胞器:內質網、高爾基體、液泡、溶酶體
無膜結構(不含磷脂分子)的細胞器:中心體、核糖體
產生ATP的結構:葉綠體、線粒體、細胞質基質(產生ATP的細胞器:葉綠體、線粒體)
植物根尖(分生區)細胞產生ATP的場所:線粒體、細胞質基質
產生水的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體(有水參與反應的細胞器:線粒體、葉綠體等)
含有核酸的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體(核糖體中只有RNA,且含RNA最多)
與主動運輸有關的細胞器:核糖體(合成載體)、線粒體(產生能量)
與細胞分裂有關的細胞器:核糖體、中心體、高爾基體、線粒體
能發生堿基互補配對的結構:線粒體、葉綠體、核糖體、(細胞核)
含有色素的細胞器:葉綠體、液泡、(有色體中只含類胡蘿卜素)儲藏細胞營養物質的細胞器:液泡
與細胞壁的形成有關的細胞器:高爾基體;可合成糖類的細胞器:葉綠體、高爾基體
在光鏡下可見的細胞結構:細胞壁、細胞膜、葉綠體、線粒體、液泡、細胞板、染色體
(核糖體的結構太小,光鏡下看不見)
20.細胞功能的差異,主要是由細胞器的種類和數量決定的。
21.蛋白質合成場所是核糖體;
蛋白質空間結構的形成場所是內質網;成熟蛋白質的形成場所是高爾基體。
22.分泌蛋白合成和運輸的途徑:核糖體—內質網—高爾基體—細胞膜
23.生物膜的轉化中心是內質網。
可直接轉化的膜:內質網膜和核膜、內質網膜和細胞膜、內質網膜和線粒體膜;
可間接轉化的膜(以囊泡形式轉化的膜):內質網膜和高爾基體膜、高爾基體膜和細胞膜。
24.生物膜系統的組成:細胞膜、核膜、細胞器膜等共同構成(也包括分泌蛋白形成過程中的囊泡)
25.生物膜在組成成分和結構相似,在結構和功能上緊密聯系。
26.生物膜系統的功能:①細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內部環境,同時在細胞與外部環境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用②廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點③細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開,使得細胞內能同時進行多種反應,而不會互相干擾,保證了細胞生命活動高效、有序地進行。
27.研究生物膜的意義:①在工業上,模擬生物膜進行海水淡化、污水處理②在醫學上,用人工合成的膜材料代替病變器官(如用于治療尿毒癥的透析型人工腎,當病人的血液流經人工腎時,血液透析膜能把病人血液中的代謝廢物透析掉,讓干凈的血液返回病人體內)③在農業上,研究生物膜尋找改善農作物品質的新途徑。
(運用的原理都是細胞膜的選擇透過性)
28.將海水稀釋用于無土栽培的設想變為現實的重要意義:節約淡水資源(或利用海水資源);
如用這種稀釋的海水栽培植物,應考慮的主要問題有:①稀釋的比例②稀釋后所含離子的種類和數量是否滿足蔬菜生長的需要。
29.健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可使活細胞中的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色。
30.細胞核的結構:包括核膜(雙層膜)、核仁(與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關)、染色質。
(細胞核是細胞結構中最重要的部分)細胞核功能:是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心
31.核孔的作用:實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流(通過核孔進入細胞質的物質:mRNA;
通過核孔進入細胞核的物質:DNA聚合酶、解旋酶等。通過核孔進行物質交換時經過的膜結構為0層
而葡萄糖和氨基酸等物質進出細胞核必須通過核膜,運輸方式是主動運輸,需經過2層膜)
32.染色體的主要成分:DNA和蛋白質;
染色質是容易被堿性染料(龍膽紫溶液、醋酸洋紅液、甲基綠等)染成深色的物質。染色體與染色質的關系是同樣的物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
33.除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外,真核細胞都有細胞核。
哺乳動物成熟的紅細胞、植物的篩管細胞中沒有細胞核;
高中生物必修二知識點2生物十項經典理論
1.遺傳和變異是生物進化的內在因素,生存斗爭推動著生物的進化,它是生物進化的動力。
定向的自然選擇決定著生物進化的方向。
2.種內斗爭,對于失敗的個體來說是有害的,甚至會造成死亡,但是,對于整個種群的生存是有利的。
3.生物圈包括地球上的所有生物及其無機環境。
4.生物與生存環境的關系是:適應環境,受到環境因素的影響,同時也在改變環境。
5.生物對環境的適應只是一定程度上的適應,并不是絕對的,完全的適應。
6.生物對環境的適應既有普遍性又有相對性。
生物適應環境的同時,也能夠影響環境。
7.生物與環境之間是相互作用的,它們是一個不可分割的統一整體。
8.種群是指在一定空間和時間內的同種生物個體的總和。
種群的特征包括:種群密度、年齡組成、性別比例、出生率和死亡率。
9.生物群落是指生活在一定的自然區域內,相互之間具有直接或間接關系的各種生物種群的總和。
10.所有的生態系統都有一個共同的特點就是既有大量的生物,還有賴以生存的無機環境,二者是缺一不可的。
高中生物必修二知識點3第1節 DNA是主要的遺傳物質
一、1928年格里菲思的肺炎雙球菌的轉化實驗:
1、肺炎雙球菌有兩種類型類型:
S型細菌:菌落光滑,菌體有夾膜,有毒性
R型細菌:菌落粗糙,菌體無夾膜,無毒性
2、實驗過程(看書)
3、實驗證明:無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后,轉化為有毒性的S型活細菌。
這種性狀的轉化是可以遺傳的。
推論(格里菲思):在第四組實驗中,已經被加熱殺死S型細菌中,必然含有某種促成這一轉化的活性物質-"轉化因子"。
二、1944年艾弗里的實驗:
1、實驗過程:
2、實驗證明:DNA才是R型細菌產生穩定遺傳變化的物質。
(即:DNA是遺傳物質,蛋白質等不是遺傳物質)
三、減數分裂的概念
減數分裂是進行有性生殖的生物形成生殖細胞過程中所特有的細胞分裂方式。在減數分裂過程中,染色體只復制一次,而細胞連續分裂兩次,新產生的生殖細胞中的染色體數目比體細胞減少一半。
(注:體細胞主要通過有絲分裂產生,有絲分裂過程中,染色體復制一次,細胞分裂一次,新產生的細胞中的染色體數目與體細胞相同。)
四、減數分裂的過程
1、的形成過程:精巢(哺乳動物稱)
減數第一次分裂
間期:染色體復制(包括DNA復制和蛋白質的合成)。
前期:同源染色體兩兩配對(稱聯會),形成四分體。
四分體中的非姐妹染色單體之間常常發生對等片段的互換。
中期:同源染色體成對排列在赤道板上(兩側)。
基于上述觀點和理念,結合本人的教學實踐,我認為:
1、生物教學首先貴在啟發學生,引導學生,使學生有明確的學習目標。比如我們一開始給學生上生物課, 就可以講述一下“生物科學和我們”兩者之間的關系。比如,可以讓學生共同來探討一下我國隨著人口增長而接踵而來嚴峻的糧食問題、有效解決糧食問題的現代農業生物技術、轉基因產品、以及近來南方醫科大學最新啟動的“中國數字人男1號”……來進行教學,使得學生對課本說所要講述的內容有個大致的了解與憧憬,讓他們知道我們接下來的整個學期都是圍繞《遺傳與進化》進行學習,生物科學與我們的生活息息相關,這些都為后續的課程開設打下堅實的基礎。
2、生物課堂要善于激發學生的學習興趣。我們教師可以經常聯系課本上一些相關的內容,適當的拓展,開拓學生的視野,陶冶他們的情操。比如,我們在上課時,可以適當地枚舉一些例子,例如“‘貓不吃老鼠便成為變瞎貓’、‘松土也是造成是目前環境污染的罪魁禍首 ’、‘質壁分離一定發生在有液泡的植物細胞?’”等例子,激起他們的求知欲,開拓他們的思維空間,讓他們積極參與到生物教學的互動平臺,可以讓學生聯系自己已有的知識和生活實際,發表一下個人的觀點和看法。最后,把學生的正確觀點總結在一起,給他們的觀點作進一步的篩選和凝煉,并給出一個正確的詮釋。這樣,整個課堂教學過程既使學生們聽得津津樂道,也使他們的思想觀點在爭論中得到碰撞與升華,從而培養學生的學習興趣,提高學生觀察日常生物現象的能力,而我們以生為本的課堂教學也得到了進一步的體現。
3、積極開展課外活動,引導學生做調查報告。新課程理念比較強調學生實際動手操作能力,并且積極倡導探究式學習。為此,我們生物學教師可以適當地開展一些課外活動,豐富學生的學科知識和實際操作能力。開展一些小課題研究,充分調動學生上網去搜索資料,查找、分析與匯總信息。上個學期,我指導學生開展了一些比較具有實際意義的課題研究,比如《校園植物藥用價值的調查和統計》、《南雄地區特有生物物種的調查》、《在校學生高度近視比例的調查分析》、《青嶂山的植被的考察》、《一中學生在校餐飲情況的調查》等等,雖然這些調查報告顯得有點稚嫩和不夠完善,但卻能夠充分調動學生的學習積極性,更重要的是給學生一個開拓的視野和自我能力提升的平臺。使得我們的生本教育理念真正實現了“以生為本”的思想。
4、要善于培養學生的能力。對于一些學有余力,對生物很感興趣的學生,我們可以進行適當的輔導和培優,目的是為了使學生更多地學習生物學知識,拓寬知識面,為高考的理科綜合考試作準備,同時也為學生今后參加“廣東省生物聯賽”打下堅實的基礎。由于我們學校是南雄市重點中學和廣東省國家示范性普通高中,生源素質相對來說較好。而我任課的幾個班級,特別是“宏志班”,匯集了大批全市的學習精英。但是,好學生并非都適合參加生物競賽,只有那些基礎知識比較扎實、頭腦比較靈活,思維比較敏捷的學生才適合培養。因為生物競賽主要考查學生運用知識的能力和創造能力,純屬記憶的東西比較少,而目前,我們許多學生重知識,輕智能的現象相當嚴重,這是非常不利于人才的培養。所以,我們廣大一線生物教師必須意識到一點就是,我們中學生物教學的根本目的不在于把所有的學生都培養成生物人才或生命科學家,也不是說要教給學生多少的知識,而是在于如何通過生物的教學來提高學生的理科綜合素養和辨證思維能力,以及如何在信息萬變的時代中,及時地獲取信息,分析信息,處理信息。這些都是非常重要的,這樣才有利于我們學生的終身可持續發展。
一、高中生物學課程中幾個重要的辯證唯物主義觀點
在高中生物教學內容中,有豐富的辯證唯物主義觀點教育內容,其中包含四個重要的辯證唯物主義觀點。
(一)世界的物質性的觀點
辯證唯物主義認為,世界是物質的世界,除了運動著的物質之外,再沒有別的東西存在。新大綱規定的教學內容充分體現了這一觀點。
無論何種生物,它們的身體都是由各種化學元素以及無機化合物和有機化合物構成的。每一種生物時刻都在進行著新陳代謝。新陳代謝是生物體最基本的生命活動形式,生物體的其它各種生命活動,如生殖、發育、遺傳和變異等,都是在新陳代謝的基礎上進行的。生物體自身生命活動的調節,也是通過一定的物質實現的。新大綱中關于生命的物質性的內容很多,充分說明生物不僅是物質的,而且是運動著的物質。
(二)普遍聯系的觀點
辯證唯物主義認為,物質世界是一個普遍聯系的統一整體。宇宙間任何事物都不是孤立存在的,它們總是同周圍其它事物相互聯系、相互依賴、相互制約和相互作用著。新大綱規定的教學內容中有很多內容體現了這一觀點。
生物體自身內部的各個部分之間是相互聯系的。生物體的內部結構之間、生物體各個器官系統的生理功能之間、生物體各個器官系統的結構與功能之間都是相互聯系的。雖然生物體的各個器官系統各有一定的形態結構和功能,但它們共同構成了一個有機的統一整體,誰也不能孤立存在。生物與生物之間也是相互聯系的。自然界中的生物,雖然形態各異,多種多樣,但都體現了統一性,它們都具有相同的物質基礎和結構基礎,都遵循共同的生命活動規律。生物與其生活環境之間也是相互聯系的。一方面,所有生物都依賴于它的生活環境而生存;另一方面,生物的生命活動又影響著它周圍的環境。
通過以上論述可以知道,無論是生物體內部還是生物之間,無論是生物還是非生物,都處于普遍聯系之中,整個世界就是一個有機聯系的統一整體。
(三)永恒發展的觀點
辯證唯物主義認為,世界上的一切事物都處于不斷的發展變化之中,一成不變的東西是不存在的;變化發展的趨勢是復雜的代替簡單的,高級的代替低級的,有生命力的代替無生命力的。新大綱規定的教學內容中也有很多內容體現了這一觀點。
生物界是不斷發展變化的。從細胞的水平來看,細胞有分裂、生長、分化、衰老、死亡的發展變化;從個體水平來看,生物個體有生長、發育、生殖、衰老、死亡的發展變化;從物種的水平來看,生物界種類繁多的物種是經歷了由簡單到復雜、由水生到陸生、由低級到高級的進化發展而來的;從生態系統的水平來看,有群落的演替以及生物與環境的共同進化等。
由上述可知,生物界是不斷發展變化的,不僅如此,世界上一切事物都是不斷發展變化的。這是不以人的意志為轉移的客觀規律。
(四)對立統一的觀點
辯證唯物主義認為,世界上一切事物的內部在任何時候都存在著矛盾,矛盾的兩個方面,既對立又統一,從而推動著事物的發展。在新大綱規定的教學內容中,有以下幾方面的內容可以充分說明這一觀點:
第一,同化與異化的對立統一。生物體的最基本的生命活動——新陳代謝是由同化作用和異化作用這兩個相輔相成的過程組成的。同化作用是合成有機物、貯存能量的過程,異化作用是分解有機物、釋放能量的過程。這兩種作用是相互對立的、不同的生命活動過程,但是又相互依賴、相互統一的。它們在生物體內是同時、偶聯進行的,共同決定著生物體的存在和延續。
第二,遺傳和變異的對立統一。生物體的遺傳特性屬于生物體的穩定性、保守性;變異特性則屬于生物體的前進性、創造性。兩者是相互對立的。但是,變異是在遺傳的基礎上產生的,而遺傳又是過去發生的變異積累的結果,因此,兩者又是相互統一的。正因為生物具有遺傳性,才能保持物種的相對穩定和生物類型的區別;又因為生物具有變異性,才可能產生新的性狀,并導致物種的變化發展。因此,遺傳性和變異性這一對矛盾,既對立又統一,推動了整個生物界的變化發展,是生物界由低等到高等、由簡單到復雜進化發展的基本動力。
第三,生物與環境的對立統一。生物體受環境中非生物因素和生物因素的影響,它必須不斷適應環境的變化才能生存。同時,生物體一切生命活動也時刻影響和改變著環境。可見,生物體與其生活環境是一個對立統一的整體。
通過以上教學內容,可以使學生體會到對立統一的觀點,進而認識到對立統一是世界上一切事物內部存在的、推動其發展的普遍規律。
二、關于辯證唯物主義觀點教育的幾點建議
(一)要體現好高中生物教材在辯證唯物主義觀點方面的教學目標
新大綱的教學目標明確規定:通過生物教學,要使學生“初步學會用辯證唯物主義觀點來認識生物體和生物界。了解生物體結構與功能、局部與整體的統一;生物體與環境的相互關系。了解生物界的統一性和多樣性。初步形成生物進化觀點和生態學觀點,逐步建立科學的世界觀”。新大綱同時指出,高中生物教學內容含有豐富的辯證唯物主義觀點教育因素。教師在教學中,要引導學生運用辯證唯物主義觀點分析和認識生物體生命活動的基本規律,逐步樹立科學的世界觀;通過關于生物與環境知識的學習,對學生進行生態學觀點和環境保護意識的教育;通過關于生物界的發展的科學事實的學習,對學生進行生物進化觀點的教育。對于教材編寫者來說,應該按照新大綱規定的辯證唯物主義觀點的教學目標的要求、認真研究新編高中生物教材的改革,編寫好新教材。
(二)要選擇和組織好辯證唯物主義觀點教育的知識內容
高中生物學教材是結合生物學基礎知識的教學進行辯證唯物主義教育的,如世界的物質性的觀點、普遍聯系的觀點、永恒變化的觀點、對立統一的觀點等,每一個觀點可以反映在不同的生物知識內容中。例如,事物是普遍聯系的觀點,貫穿在整個教學內容中,幾乎每一部分知識內容都包含著這個觀點。同一部分知識內容,又可以同時反映幾個辯證唯物主義觀點。例如,“生物的新陳代謝”,既可以反映世界是運動著的物質,各種事物是相互聯系的,又可以反映事物是永恒變化的,還可以反映同一事物的內部是對立統一的。那么,應該通過哪些知識內容、進行哪方面的辯證唯物主義觀點教育呢?怎樣才能既體現辯證唯物主義規律的普遍性而又使教學具有重點,既能體現各個觀點之間是相互聯系的而又不面面俱到呢?這就成為我們需要認真解決的問題。
高中生物教材的辯證唯物主義觀點教育,首先要解決的問題,是要根據辯證唯物主義的幾個基本觀點、高中生物教材的內容特點和高中學生的接受能力,確定高中生物教材在辯證唯物主義觀點教育方面的重點,即重點進行哪幾個辯證唯物主義觀點的教育。關于這一點新大綱已有規定,本文在第一部分也有敘述,這里不再重復。然后,解決這幾個辯證唯物主義觀點需要通過哪些知識內容來體現的問題。這是我們研究的重點。筆者認為,在選擇和組織知識內容時,應該注意以下幾個問題:
第一,每個觀點都應該有一組知識點來說明。只有這樣,才能使每個觀點建立在眾多事實的基礎上,而使學生體會到辯證唯物主義規律的普遍性。
第二,每個觀點都要選擇1~2個能夠明顯體現這個觀點的典型內容,作為辯證唯物主義觀點教育的重點。“生命的物質基幢、“生命的基本單位——細胞”、“生物的新陳代謝”等是體現世界是運動著的物質的典型內容;“生命的物質基幢、“生命的基本單位——細胞”、“生物與環境”等是體現物質世界是一個普遍聯系的統一整體的典型內容;“生物的生殖和發育”、“生物的進化”等是體現世界上一切事物都是不斷發展變化的典型內容;“同化和異化”、“遺傳和變異”則是體現對立統一觀點的典型內容。通過這些典型內容的教學,可以使學生對相應的辯證唯物主義觀點有初步的理解,然后再引導他們在同類型內容的教學中,舉一反三地逐步加深對這個觀點的認識。
第三,選擇的內容可以有部分的交叉,也就是說,同一部分知識可以排在不同的觀點組里,用來說明幾個觀點。這樣有利于學生體會各個辯證唯物主義觀點之間的聯系性。
確定了高中生物教材在辯證唯物主義觀點教育方面的重點,選擇和組織好了與之相對應的知識內容,就能使辯證唯物主義觀點教育具有計劃性,既有觀點又有充分的事實,既全面又有重點,切實得到落實。
(三)要努力研究辯證唯物主義觀點在教材中的表達方法
辯證唯物主義觀點教育不是空洞地說教式進行的,而是要密切結合知識教育進行的,結合得越緊密,教學效果越好。怎樣才能使知識教育與觀點教育緊密地結合起來呢?筆者認為可以從以下幾個方面來考慮。
第一,要在章節的教學目標方面做到知識與觀點具有內在的聯系。也就是說,知識要能明顯地、充分地說明觀點,而觀點則可以貼切地、深入地解釋知識。例如,“生物的新陳代謝”與“對立統一”的觀點,“生物的進化”與“永恒變化”的觀點,就具有內在聯系,可以在教學中有機地結合在一起。這很重要,如果教學目標的知識與觀點沒有內在的聯系,就很難使教材的知識與觀點有機結合。
二、試題特點:
1、關注基本知識和基本技能的考查
依據生物學科課程標準,重視對生物學科基礎知識和基本技能的考查,如選擇題、判斷題、連線題等考查基本知識;識圖題、實驗題考查基本技能;試題涵蓋所有學過的章節知識,考察面較廣。
2、關注知識與現實生活的聯系
生物科學與生活聯系緊密,生物科學來源于現實生活,又為解決實際問題服務。試題強調了生物學科與生活的聯系(如食物中的營養物質聯系到日常生活中合理膳食問題;呼吸方面的知識滲透到家庭裝修、空氣污染及體育鍛煉等現實生活的實際問題;調查親人的性狀、轉基因食品、等),關注學生的已有生活經驗和體驗,增強學生學習生物學科的興趣,提高學生對生物學科的認識,有意引領和鍛煉學生學習和養成如何分析問題、解決問題的習慣和能力。
3、關注學生能力培養
在具體的真實情景中設中綜合性問題,考查學生在實際情境中解決綜合問題的能力(如科學食用胡蘿卜、購買包裝食品的注意事項、各種營養缺乏癥的解決;列表比較歸納不同種類動物生殖方式及發育方式的異同、利用遺傳圖解說明基因的顯性和隱形影響形狀的規律等),突出學生對識圖能力的考查,如識圖作答題;實驗題中各步驟現象的變化情況及其分析等。
三、試題的結構
本次試題七年級共設七道大題,49道小題,滿分100分,其中客觀性題目占56分,主觀性題目占44分。:
四、試題作答情況分析:答卷反映出的學生學習情況:
1、課本上的基礎知識掌握較好,說明平時教學過程中教師重視了基礎知識的教學,但仍有錯誤出現,如七年級的“胚胎發育的場所”、“營養缺乏癥的預防”等。八年級的“人體不同細胞中的染色體數目”、“有性生殖和無性生殖的涵義”、尤其是“遺傳圖解”的書寫說明錯誤更多。
2、對所學知識的靈活運用能力不夠。七年級的第七大題實際應用題中的三個小題都是考察學生利用所學知識解決現實生活中的實際問題的能力。前兩個小題較簡單,答案有一定開放性,學生所答較好。第三小題要求學生了解各種食物中所含有的營養物質及各營養物質的作用,答案唯一,學生所答失分較多。八年級的第五題“進化樹”要求學生要靈活應用學過的各類生物的特點及在進化過程中所處的地位,學生失分較多。
3、探究能力有待提高。七年級第六題實驗題“探究唾液淀粉酶對淀粉的消化作用”是一個經典的探究性實驗,幾乎所用版本的教材中都有這個實驗。由于生物是非中考學科,很多教師都不愿做實驗,既操心又費力。因此本題失分較多。
4、讀圖、識圖分析能力差。七年級第四題識圖題、第六題實驗題;八年級第五題都有圖,部分同學失分的主要原因是讀圖、識圖分析能力差。
5、分析歸納能力不強。八年級第四題填表題要求學生將不同種類動物生殖發育特點歸類,并填到表格中,由于學生這方面能力不足,失分較普遍。
6、八年級學生對基因的分離和自由組合規律理解、遺傳圖解的訓練不到位
不到位,導致遺傳圖解的錯誤,失分較多。
7、另外,學生答題的書面語言不夠科學準確(分析說明題、識圖作答、實驗題、實際應用題),也不同程度造成失分。
五、教學啟示與建議
從試卷分析來看上,可以反映出教學中存在的一些不足之處,今后的教學過程中應該注意以下幾個方面:
1、加強知識與現實生活的聯系
多從學生已有知識和生活經驗出發,創設問題情境,把理論問題置于鮮活的實際生活情境中,激發學生去積極地思考或操作,充分調動學生的學習積極性,問題要注意多模擬生活實際活動,解決生活問題,使學生感受到生物與社會生活的關系。
2、加強雙基教學
要重視對學生生物學基礎知識和基本技能的訓練。本次監測可看出學生對基礎知識掌握較好,但基本技能的掌握還有很大欠缺,反映出我們教師在日常教學中對此的訓練不到位,不上實驗課。同時一些學校課時沒有開足,教師只能“并課”或“精講”,影響了教學質量。
3、加強實驗教學,提高實驗能力
生物學是一門實驗科學,培養和提高學生動手操作能力也是新課程標準明確提出的。本次監測雖然這方面試題分數較低,但實驗題失分較多,這就要求教師要加強科學實驗的教學;要有意培養學生探究能力的培養,尤其是對探究方案的設計的訓練,養成良好的、科學的意識和思維習慣。
4、由于遺傳學部分是初中階段學生較難理解的內容,同時也是生物學較為重要的部分,進入高中還要進一步學習這方面的內容。這就要求教師重視這部分的教學,想方設法使學生接受理解并掌握(尤其是遺傳圖解),為學生的發展奠定基礎。
生物試卷分析(二)
通過學生試卷可以看出我們教學主要存在如下幾方面問題:
(一)基礎知識不牢固,解決問題的能力有待提高
雖然,我們一再強調在教學過程中,要轉變教學方式,倡導探究性學習,培養學生分析和解決問題的能力,但是,學習生物學的各種能力都必須依賴于扎實的生物學基本原理和基本概念,沒有扎實的基礎知識,能力根本就無從談起。在這次會考中,由于沒有理解和掌握好生物學基礎知識,因而造成了一部分學生在答題過程中出現了不少的失誤。
(二)審題能力差,提取有效信息能力不強
有部分考生由于在平時的學習過程中不注意學習,因此在考試過程中表現出審題不認真、解題不規范,自主學習能力較差,不能依據題目提供的信息分析解決問題,對題意一知半解就憑經驗或印象答題。如七年級22題,由于學生不能對圖像所給信息正確反饋,所以回答不對。
(三)語言不規范,字跡潦草,錯別字較多
學生答題語言表達不規范、表述混亂,用其他語言代替、詞不達意,生物專用詞語書寫錯誤較多。如文字書寫不規范,卷面不整潔、字跡潦草,錯別字較多而導致扣分。
(四)不重視實驗課教學,學生動手實驗的能力差
以后的教學努力方向:
(一)關注全體學生,注意調動學生學習積極性
教師要關注全體、尊重每一名學生,相信學生的能力,對學生抱有良好的期望。教學上應多激勵,少指責,更不能貶低學生的學習能力,學生回答問題時,教師應認真傾聽,并耐心引導學生思考。教師要根據學生思想變化的具體情況,選擇最恰當的時機,結合具體的學習內容激勵學生,使他們自覺自愿努力學好生物學。
(二)注重學法指導,強化訓練教學規范性
在教學中教師不僅要注重教法得當,更要注重對學生學法的研究。教師要利用教材中設置的討論指導學生讀書思考,挖掘教材中隱藏的信息,指導學生會預習教材,會列舉內容提要,啟發學生的思維。在訓練教學中,必須加強規范化訓練,注意多給學生留有消化的余地,做到穩扎穩打,狠抓知識和能力雙落實;注重強化訓練;加強語言表達能力的訓練;創設情境,讓學生有機會充分暴露錯誤和薄弱環節,使學生在知錯、糾錯過程中達到規范訓練的目的。
(三)加強實驗課教學,注重實驗探究性
注重演示實驗的示范作用,向演示實驗要質量。做演示實驗時,教師應從生命現象、原理、生理變化等方面引導學生觀察、分析,從而理解掌握生命運動規律。在實驗過程中要指導學生觀察實驗現象的方法,并會描述實驗現象,分清現象與結論的不同,注意引導學生觀察每一細微的實驗現象,會提出問題、作出假設、制訂實驗計劃、進行科學探究,得出結論。利用實驗幫助學生建立和鞏固生物學概念,探究生物學原理。
注意培養學生實驗探究能力,在實驗條件許可的前提下,教師應有選擇性地將部分驗證性實驗設計成探索性實驗,按課題解決方案信息交換處理結果論證問題解決的程序進行研究。針對某一個問題的實驗教學,先提出研究課題,交給學生思考,讓學生提出研究方案,針對各種不同的實驗方案,教師不要評價其正誤和優劣,而要鼓勵學生根據自己的研究方案,設計具體的實驗步驟,選擇實驗材料和儀器,進行實際操作,讓學生自己得出實驗過程的繁簡、實驗結果的正誤來評價研究方案的合理性,并在實踐中修正,在實踐中提高,在實踐中完善。
(四)重視認知遷移,提高思維靈活性
初中各學科雖然是分立的,但是各學科之間又是有聯系的,是互相依存又互相制約的關系。作為一個生物學教師,既要注重本學科的教學,又要注意其它相關學科的知識在本學科內的應用,尤其是語文、物理、化學、地理等知識在生物學學科中應用非常廣,這些學科中的知識或多或少地體現在生物學的教學過程中。如生命現象、運動規律的表述需要簡潔而又有邏輯性的書面語言、文字的正確運用,生物體結構、仿生學與物理知識相關聯,生物的生理變化與化學知識密切相關,生物的生態環境內容又與地理知識相聯系。
生物試卷分析(三)
本次生物期末考試主要學生的基礎知識,難易適中,知識點突出重點,很好的考查學生的學習態度和學習能力,題量比較適宜,知識點靈活,對發展學生智力,提高學習能力有幫助。
教學建議
在教學過程盡量與實際相聯系,突出重點,加強訓練,具體措施:
1、抓基礎,重應用
重視基礎知識的教學,對重要的生物知識加強理解,對需要識記要求學生一定掌握,培養學生的思維能力和理解能力。
2、加強知識與實際的聯系
教學模式是在一定教學思想或教學理論指導下建立起來的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序。“學教做互動”課堂教學模式研究試圖通過構建符合教學規律的課堂教學模式,充分調動學生自主學習新知,主動完成嘗試練習,在此基礎上,教師對學生在自主學習中尚未解決的問題,作適時的引導、點撥,促進學生對知識的理解和掌握。同樣,教師的教又推動了學生在小組合作學習研討中的針對性和有效性,做到“以學定教,以教導學,學教互動,做中反饋” [1 ],從而實現課堂教學時間有效運用,高效運用,提高課堂教學的質量和效益。“學教做互動”指學生的自主學習活動與教師主導的教學活動之間的互相作用,而連接二者之間的紐帶是“做”,這里的“做”,是學生應用知識嘗試練習的活動,也可以是在動手解決問題的實踐活動,學教做互動突出“做”的地位,強調在做中學,做中教,學教互動,做中反饋。
高中歷史“學教做互動”模式的教學環節主要有:預學、展示、精講、訓練和小結等五個環節。第一,預學環節(約13分鐘),讓學生根據學習目標自主學習教學內容,同時完成《導學案》中所提供的練習,充分發揮學生的主體意識,培養學習的自學能力乃至終身學習的能力,達到“學中做”、“做中學”的效果。第二,展示環節(約13分鐘),讓學生展示、交流預習板塊的學習成果,進行知識的遷移運用和對感悟進行提煉提升,這樣可以讓所有學生都參與學習和交流,體驗到收獲的喜悅,體會學習的樂趣,并達到兵教兵的目的。第三,精講環節(約12分鐘),學生在預學、展示中獲得的知識有些是模糊的,甚至是片面的,有必要通過教師的引導,加以確定和提升。在本環節中,教師根據預學、展示中學生對新知的掌握情況,適時引導、適當點撥、及時總結,重點解決學生在自主學習中暴露的問題或“做”中的錯誤,促進學生完善或全面掌握本課的知識與能力、過程與方法、情感態度價值觀三維目標。第四,訓練環節(約5分鐘),當堂訓練是新教學模式一項重要環節,它能促使學生將剛剛理解的知識加以應用,在應用中加深對新知識的理解,并暴露學生對新知識應用上的不足,以便學生及時了解學習結果,及時矯正學習中的不足。第五,小結環節(約2分鐘),通過梳理知識,總結要點,形成知識網絡,做到突出重點,以精煉的語言使教學主題得以提煉升華,使學生對課堂所學知識有一個清晰完整,主題鮮明的認識,有利于學生回憶、檢索和運用,并為以后的教學做好過渡。一堂好課,不僅要有良好的開端,而且還要有耐人尋味的結尾[2 ]。
二、導學案的設計與應用
導學案是實現高中歷史“學教做互動”課堂教學模式的主要載體。導學案是在充分了解學情的基礎上,以導學為方法,教師的指導為主導,學生的自主學習為主體,師生共同合作完成教學任務的一種教學平臺。通過導學案,實現教學目標,培養學生的自學能力和自學習慣,使學生學會學習、學會思考、學會創新。導學案一般分為九個環節,下面本人結合人民版《高中歷史必修三·專題七》第二課“追尋生命的起源”加以闡述。
(一)導入新課。回顧上節課重點內容;讓學生明確本節課的學習任務和目標要求。
案例1:復習提問:播放視頻《人類的進化歷程》,從視頻中,你認為生命起源于哪里?點評:新課導入的方法可以是豐富多彩的,沒有統一模式,但關注學生的感受是所有方法的歸宿點。在此,學生從教師所提供的視頻材料中得到語言、邏輯、空間、時間、音樂、內省、自然探索和生存智慧等多元智能,體現新課程
理念。
(二)方法指導。這是導學案的靈魂,主要包括知識的學習方法指導,問題的思考角度及處理策略指導等。
案例2:方法指導:⑴請同學們認真閱讀課本第125~129頁,劃出重要知識點。⑵借助資料,了解達爾文、赫胥黎進化論的主要觀點,認識生物進化論的歷史意義;概述科學與宗教在人類起源問題上產生分歧的根源。⑶先獨立完成自主學習部分,合作探究部分由小組討論完成。⑷把自己的疑難問題、易錯題、易忘知識,及時整理在導學案中。
點評:學法指導應具體、可行,具有可操作性和實效性。
(三)導學目標。教師根據課程標準提出學生在學習中應達到的要求,目標的設置應明確具體,簡潔明了。
案例3:導學目標:⑴學習目標:簡述進化論主要觀點,概括科學與宗教在人類起源問題上產生分歧的根源。⑵重難點:①重點:進化論確立的歷史條件、進化論的主要觀點和影響。②難點:分析科學與宗教在人類起源問題上產生分歧的根源。
點評:讓學生明確學習內容,弄清重難點,使學習來得更有針對性。
(四)知識結構。包括教材體系、單元知識結構和課時知識網絡等。
案例4:追尋生命的起源:㈠千年話題目——誰創造了萬物。1、神創說:女媧摶土造人、上帝造人說等;2、進化論:宇生論、進化說。
㈡近代生命科學的成果
㈢達爾文創立生物進化論學說:1、歷史條件2、確立標志3、主要觀點4、發展和完善:赫胥黎發展進化論5、影響6、科學與宗教在生命起源問題上的分歧。點評:知識結構的給出有利于學生對所學知識的宏觀把握,形成一個完整的知識體系。
(五)問題探究。根據課標要求和學情,把本節課學習的內容通過問題形式加以體現,問題探究分為自主探究和合作探究兩個部分。
案例5:自主探究:
1、填空題:達爾文和進化論:①理論基礎:拉馬克提出了生物是從____向____發展進化的觀點,肯定了____對物種變化的影響。②標志:1859年《________》的發表。③主要觀點:第一,自然界中生物的物種是不斷___的,是不斷從低級向___發展的;第二,自然界進化的規則是_______________;第三,提出人類起源于___。④影響:第一,達爾文的進化論給___創造萬物說以致命一擊;第二,論證了整個___界都是長期進化過程的產物。⑤赫胥黎,_____學派的另一代表人物,發表了《____________》,它使________論進一步得到確立,促進了______的傳播。
2、閱讀下列材料:
材料一:我讀了各種各樣的書,其中有達爾文的《自然選擇》一書。它為我們的觀點提供了自然史的基礎。——恩格斯
材料二:達爾文了那種把動物植物物種看做彼此毫無聯系的、偶然的、“神造的”、不變的東西的觀點,第一次把生物學放在完全科學的基礎上,確立了物種的變異性和承續性。——列寧
材料三:嚴復是我國著名的維新派人物。通過赫胥黎的《天演論》,他把達爾文的生物進化論引用到社會領域中來。他認為在種族與種族、國家與國家之間,也存在著“物競天擇,適者生存”的殘酷競爭。中國如果不甘淪亡,就必須奮發圖強,并立即做出抉擇,實行變法。——人教版《高中歷史必修三》
請回答:
⑴根據材料一、二、三,結合所學知識,分析進化論產生了怎樣的影響。
⑵達爾文進化論的核心觀點是什么?進化論怎樣傳入中國的?產生了什么影響?(P129“自我測評“)
點評:自主探究一般設計3—4道問題,注重基礎,其難度較低,要求學生獨立思考完成,旨在給學生在自我學習的基礎上能較好地完成教師布置的任務,從而體驗到一定的成功感。
案例6:合作探究:“情景模擬”人類起源大辯論。請同學們根據課文內容,模擬情境,選擇角色扮演。辯論的雙方一方是威爾伯福斯主教,另一方是自成為達爾文斗犬的赫胥黎。(辯論要求:1、雙方辯論的主要觀點要體現;2、允許補充課外內容,或者自圓其說,允許帶有表演藝術成份)
點評:合作探究一般設計1—2道問題,難度略大,強調綜合知識的理解與運用,要求小組同學通過討論、查找資料或向教師求助等方式加以完成。課堂上學生展示自已探究的成果。
(六)課堂檢測。當堂訓練是新教學模式一項重要環節,它能促使學生將剛剛理解的知識加以應用,在應用中加深對新知識的理解,并暴露學生對新知識應用上的不足,以便學生及時了解學習結果,及時矯正學習中的不足。
案例7:課堂檢測
1、在論證人類起源于物質世界的進化這一問題上,采用的主要論證方法是()
A.主觀想象B.引經據典C.證據和實驗D.推理和猜測
2、“生物母體生出的眾多后代,為攫取生活的必需條件而斗爭,眾多的后代不會絕對相同。其中優秀的物種在生存競爭中取勝了,其他被淘汰了。”達爾文在這段材料中表達的基本觀點不包括()
A.遺傳變異B.優勝劣汰C.物競天擇D.人猿同祖
3、閱讀課文第125頁相關內容,請回答:
⑴“是誰創造了萬物”,從古到今人類是怎樣認識的?
⑵古代沒有形成真正科學而系統的生物學的原因有哪些?其中主要原因是什么?(P125“學習思考”)
點評:一般控制在5道題(其中選擇題4道,非選擇題1道),問題設置要圍繞課程標準和教學重點、難點,有一定的梯度,難易適中,要關注學生的程度而設計題目,目的使大部分學生感覺學而有得和能理解應用主要知識點。
(七)課堂小結。通過歸納總結使學生對所學的新知識、新技能進行及時的鞏固、概括、運用,把新知識、新技能納入原有的認知結構,使學生形成新的完整的認知結構,并為以后的教學做好過渡。
案例8:課堂小結:
近代自然科學的發展過程中,我們能得出哪些啟示?(P139“問題研討”第3題)
提示:⑴近代自然科學的發明都經歷了長期的、曲折的復雜過程,是無數勇于獻身的科學家奮斗努力的結晶。⑵近代自然科學是在資本主義創造的物質文明的基礎上發展的,社會經濟發展的需要是科學發展的主要動力。⑶自然科學的成就反作用于生產、指導技術革命、開發自然資源、為社會創造了巨大的物質財富。科技是第一生產力。⑷自然科學在反對封建迷信的斗爭中,又起到了巨大作用。
點評:根據本節課的內容有針對性地設置一些問題,有利于學生鞏固已有的知識,提升分析問題的能力,也有利于及時反饋教學信息。
(八)課后探究。基于學生的認知與經驗進行問題設計,拓展學生視野,激發學生探究的興趣,進一步提高學生的歷史思維能力。
案例9:課后探究:
有人說:17世紀的牛頓把“造物主”從無生命現象的研究領域驅逐出去了,19世紀的達爾文又把“造物主”從有生命現象的研究領域驅逐出去了。這種說法對嗎?請說明你的理由。
點評:課后探究要基于關注學生的感受和興趣,一般地要求歷史與現實結合進行課后延伸。
(九)知識鏈接。提供相關的背景材料,如概念解讀、名家語錄、歷史情境等。
案例10:知識鏈接:
1、神創說:女媧摶土造人、上帝造人說
2、人物簡介:達爾文、赫胥黎(具體內容省略)
點評:知識鏈接不僅可以彌補教材的不足,還能拓寬學生的歷史視野。
三、成效與反思
實踐表明:導學案在高中歷史“學教做互動”課堂教學模式中的重要作用是不言而喻的,導學案在教學實踐中的應用,增強了學生對歷史學習探究興趣,開拓視野,擴大知識面;使學生了解不同思路解決問題的方法,提高了課堂表達接受能力,培養了自主學習能力,歷史成績也得到相應的提高;同時,也增強了學生學習的自覺意識,培養競爭意識,增強團隊意識,增強人際交往能力,增強生活與學習的自信心。
但在導學案實施過程中也存在幾個問題值得反思。第一,處理好整體與個體的關系。目前,新課程改革的大環境還有待于進一步改善,課改需要各學科全面推進,僅靠單科突進或個人突圍,最終都無法成功;只有樹立課改理念,認識到課改的緊迫性,才是根本出路。而要實現這一點,關鍵在于校長。所以,校長要挺身而出,勇于探索,從硬件和軟件等方面全力支持課改,做到全校上下齊心協力,并持之以恒,課改才會成功。第二,處理好學情與學習要求的關系。由于性格、學習基礎和學習習慣等因素影響,有少數學生還無法融入課改之中,不善于獨立思考、不善于質疑、不敢提問和合作意識淡薄等;還有由于課堂時間有限,導學案所設計的環節多,有的學習目標無法完成。為此,導學案設計要有層次性,努力做到面向全體、全面發展;所設計的問題不宜太多,老師精講要做到“三講三不講”(“三講”—講易混點、講易錯點、講易漏點;“三不講”—學生自己已經會的不講、學生自己能學會的不講、教師講了學生也學不會的不講)。第三,處理好教師主導與學生主體的關系。新課程強調以教師為主導,學生為主體,但由于受傳統課堂模式影響,在課改開始階段,導學案的設計還是以教師為主,對學生的主體性重視不夠。所以,要求教師時常自我反思,導學案每個環節設計都要求關注學生活動,如導入新課以學生活動為主角,課前預習以學生活動為主體,課堂問答以學生提問為主要,問題探究以學生思考回答為主,課堂檢測學生獨立完成,課后探究學生完成,在這里教師只是起組織者、引導者作用。如果有必要的,可以硬性規定教師每節課講課時間,一般不超過15分鐘,從技術手段強化教師課改意識。第四,處理好問題設計與學生思維興趣的關系。學生有自已認知與經驗,有自已思維與活動時空。導學案的設計要基于點燃學生思維與興趣為基本出發點,所選材料要富有生活氣息,導學案的環節要清楚明了,學生學習任務要明確等。學生有了興趣,課改將事半功倍。第五,處理好能力提高與學習成績進步的關系。課改成功與否,社會、學校、家長和學生等更關心的是學習成績提高了多少?這與我們課改的初衷有差異,課改的最終目的應該是促進學生能力的提高,而能力的加強需要一個較長過程,學習成績的提高也不可能立竿見影。在課改初期階段,由于學生不適應等因素,學習成績有可能還會下降,這給參與課改的教師巨大的壓力,有的教師甚至打退堂鼓。為此,學校領導要堅定課改信念,只有改革才是解決問題的出路,要排除干擾,堅持不懈、對教師們多加鼓勵,迎難而上。課改最終結果是多贏局面的,學生學習能力提到加強,學習成績也會提到提高;教師專業素養和教學水平也得到提升;學校教育教學質量也隨之更上一層樓。
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
文件編號: 1003 - 7586(2016)11 - 0076 - 04
所有生物知識、原理和結論的形成都有其“出生地”,追本溯源,有利于引領學生體驗知識的形成、生長和發展,從而培養學生的科學素養。久而久之,學生則能變被動接受為主動探究,變絕對求同為發散求異,變機械封閉為生成開放。下面試著結合新授課教學中一些教學案例,談個人粗淺的認識與做法。
1 用生物史料感召學生,體驗知識發生的背景
生物科學史首先是一部思想史,它揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。其次,它又是一部科學過程史,生物科學每一個知識點的產生過程,就是一個探究過程,生命科學史中蘊涵了知識與過程的統一。雖然新教材中增加了不少科學史料,而這與發展學生的理性思維和對生物科學素養的需求遠遠不夠。
案例1:“核酸”的引入。
“核酸”這是一個較為抽象的概念,學生缺乏感性認識。教師如何巧妙地將它引進課堂,讓學生走近它呢?
很多教師上課時經常這樣引入新課:大家有沒有聽說過“核酸飲料”?它究竟有什么作用?今天我們來學習“核酸”,那么核酸究竟是什么呢?……筆者認為,這樣的引入多么僵硬和突兀,學生在上課伊始被這個新名詞搞得“一頭霧水”。筆者在此利用PPT投出了這樣一段史料:
1869年瑞士化學家米歇爾,首先從膿細胞分離出細胞核,得到一種含氮和磷特別豐富的沉淀物質,有酸性,米歇爾將之稱為“核素”。
1889年艾特曼將“核素”作了純化處理,把其中的蛋白質除掉,并將這不含蛋白質的細胞核內的物質定名為“核酸”。
短短兩則史料,學生對“核酸”這一概念的接納要顯得自然和親切得多。原來“核酸”最初在細胞核中發現的,呈酸性,科學家當時定名為“核酸”。在即將結束“核酸”內容的學習時,筆者及時拋出了這樣一個問題:通過本節課的學習,今天我們再來看“核酸”當時的命名是否存在不妥之處?學生在思考、討論后,爭相發言:“核酸”不僅存在于細胞核中,在細胞質中也有分布。這樣的設計不但尊重史料,更能讓學生體悟到知識、原理、結論形成是一個不斷修正、不斷完善的過程。
科學史料往往能幫助學生“穿越”時空的隧道,感受當時的時代背景,體悟科學史料背后蘊涵的科學思想、科學方法和科學探究精神。
2 用生活、生產中的實例豐富學生認知,體驗知識源于實踐而又指導實踐
生物學科由于其濃厚的實踐性,與生產、生活息息相關;生物知識源于人們在長期實踐中的不斷總結,而后又不斷指導實踐。這些活生生的素材有機地運用于課堂,將不斷豐富學生的認知體驗,讓學生找到知識的“根”。
2.1 利用生活原型類比生物知識,直觀又形象
“生活處處有學問”,有一些生活原型與生物知識有很大的關聯,教師巧妙類比,則可化難為易,化抽象為直觀。
案例2:“細胞有絲分裂”的類比。
“細胞分裂”這部分對學生來說無疑是個難點,各時期的特征、有絲分裂與減數分裂的時期判別,常常令學生焦頭爛額。通常教師都是利用“口訣”幫助學生記憶,但時間久了,學生會出現明顯的記憶消褪。后來,筆者改變教學方法,從理性思維角度入手,設置了如下“問題鏈”和學生進行“談話式”教學,下面是課堂導入的片斷:
教師:現在有一個老父親將家里的一張桌子,四張板凳要分給二個兒子。這兩個兒子要求分的一樣多,并且也是一張桌子,四張板凳。請你幫這位老父親出出主意。
學生:到市場上再去買一套相同的桌子和板凳;請木匠師傅到家里再制作一套……
教師:你們太棒了!現在細胞也遇到了類似的問題,它要把最重要的遺傳物質DNA分到兩個子細胞中去,細胞是如何解決這個問題的呢?
學生:也需要再合成一套,然后平分給子細胞。
教師:是的,細胞分裂就是要努力解決兩個核心問題:一是遺傳物質的復制;二是遺傳物質的平分!下面我們來共同探索細胞分裂的奧秘。
“心中悟出始知深”,通過“父親分家產給兩個兒子”的生活原型分析,聯系到類似的情境“細胞分裂”,學生接受起來自然和親切得多。這樣,學生在課堂伊始就能把握“細胞分裂”的兩個最核心事件――復制、平分,這為后續的學習做好了認知鋪墊和課堂學習主線的暗示。
2.2 利用學生耳聞目睹的場景,巧妙介入生物知識
建構主義認為學習者并不是把知識從外界搬到記憶中,而是以已有經驗為基礎,通過與外界的相互作用來建構對知識新的理解。個人的生活經歷、體驗、各種媒介的信息以及學生做過的、聽過的都是一筆重要的課程資源。
案例3:“物質跨膜運輸”的創境導入。
在這一節內容導入時,筆者是這樣設計的:請同學們回憶一下贊美蓮藕的詩句――“出淤泥而不染,濯青蓮而不妖”。
拋出問題:蓮藕生長在污泥中,卻能從環境中獲取蓮藕細胞生命活動需要的營養物質,如水、氧氣、無機鹽等,而蓮藕細胞不需要的物質分子則不能進入。那么,到底是什么控制物質分子的進出呢?物質分子是如何跨越細胞膜進出細胞的?
本案例通過創設與教學內容緊密相關的情境,以學生熟知的詩句引入,讓教學進入情感領域,有利于把知識的教學、能力的培養、智力的發展以及道德情操的陶冶有機地結合起來,從而促進學生全面發展。
案例4:“細胞大小與物質運輸的關系”難點突破。
人教版必修1教科書在“細胞的增殖”這一節中,有一個探究性實驗“模擬探究細胞表面積與體積的關系”。在進行實驗前,筆者首先提出以下問題:
(1) 一杯沸水和一桶沸水,哪一個先涼下來?體積較大的溫室要與體積較小的溫室哪一個更有利于保溫?
(2) 請同學觀察和判別圖1中,哪一種狐貍生活在寒冷地區?生活在寒冷地區的動物體型大,還是體型小?
學生憑生活經驗和直觀感知,不難判斷一杯沸水應比一桶沸水先涼下來。但是他們并不清楚如何解釋。對于第(2)個問題,學生根據散熱器官能初步確定A較適合生活在寒冷地區,但是對于體型大小與寒冷、炎熱之間的邏輯關聯理解存在困難。此時,學生處于“憤”與“悱”交織之中……教師這才引入圖2和表1,讓學生來計算,然后學生悟出:隨著邊長增大,體積越大,其相對表面積就越小,這時學生對老師開始提出的兩個問題就恍然大悟了。
實踐表明,課堂教學內容與生活聯系得越緊密,越能調動學生的主觀能動性,讓學生真正感受到:原來學習高中生物知識,是為了更好地了解自然、了解自身,更好地生活。如在“光合作用的過程”一節學習時,以前有學生曾經問過筆者:老師,我們學習光合作用這么復習又比較抽象的過程,到底有什么用啊?學生的這句話明顯地給教師一個暗示:學生不需要空洞的理論和乏味的說教,他們需要的是有用的知識。因此,在引入這一過程時,先用PPT投影了這樣居里夫人的一句名言:“掌握光合作用的過程,對人類來說,比得到核能還重要。”然后聲情并茂地講述:長期以來,饑餓問題一直困擾著人類。世界糧食問題依然十分嚴峻,饑餓和營養不良仍困擾著人類,世界每7個人就有一個人處于饑餓狀態。因此,研究光合作用的過程和原理,提高糧食產量,顯得意義重大。接著,通過展示以下資料:
光合作用被諾貝爾獎基金委員會認定為“地球上最重要的化學反應”。它是地球上一切生命生存和發展的基礎。到目前為止,共有8次諾貝爾獎的桂冠被從事光合作用研究的科學家所摘取:
美國科學家伍德沃德,他于1960年合成了葉綠素,因研究葉綠素而獲獎。
瑞士科學家卡勒因研究類胡蘿卜素等物質的化學結構于1937年獲得諾貝爾獎。
卡爾文也因“確立植物吸收二氧化碳時所涉及的化學反應順序”于1961年獲諾貝爾獎。
……
伴隨著許多諾貝爾獎的誕生,讓學生體會到科學研究的價值內涵,激發學生探索科學的興趣。這樣可以讓學生認識到科學是一種生動的、基本的人類文化活動,引導他們重視科學在當代社會發展中的作用,并且關注科學各領域之間的內在聯系。
3 說文解字,體悟漢字構造、成語、古詩文中蘊含的生物學道理
教師可充分利用中國文字構造特點,深度剖析文學詩句中所蘊涵的生物學道理,既能提升學生的人文情懷和素養,更能加深學生對生物學抽象概念、原理的理解。
許多詩詞是詩人對自然景觀的觀察、篩選、并融入個人的情感而創作而來,是自然世界在詩人心中的投影,這些詩詞可看作是一種觀察和思考的結果,是很好的教學素材。
案例5:“癌”字解讀。
在“癌癥的成因”這一節內容導入時,筆者這樣設計的:癌癥被稱為人類第一殺手,人們談“癌”色變!讓我們來剖析這一個“癌”字的特點,這個字形象地告訴我們,病從口入:吸煙、酗酒、吃不健康的食品,導致疾病,如果病疾成山,就成了“癌”!
這樣的分析既達成了本節的知識目標,更滲透和融入了情感、態度與價值觀目標――倡導健康的生活方式,遠離癌癥,提升生活質量。在“體溫調節”這一知識的引入時,讓學生分析成語“饑寒交迫”所蘊涵的邏輯關系,學生自然悟出:人體溫度來源于體內物質的氧化分解,所以“饑”必然導致“寒”。這樣的例子很多很多,值得教師不斷去整理、去實踐。
案例6:“線粒體”名字由來。
多次考試批改學生試卷時,“線粒體”經常錯答成“細粒體”,究其原因是可能因為“線”和“細”在讀音上有所接近,根本原因在于學生沒有對這個概念深入的理解和接納。在學習這一細胞器時,筆者讓學生對這個名字思考:為什么取這樣的名字?在學生充分表達、交流的基礎上,進行了這樣的補充:這個細胞器由于在光學顯微鏡下觀察成“粒狀”,在電子顯微鏡下內膜折疊成嵴,就像繞的“棉線”,因此這樣的細胞器當時取命為“線粒體”……
[作者簡介]樊鵬(1987-),男,河南焦作人,華中農業大學高等教育研究所在讀碩士,研究方向為高等教育管理;李忠云(1955-),男,湖北孝感人,華中農業大學黨委書記,教授,碩士生導師,研究方向為高等教育管理。(湖北武漢430070)
[中圖分類號]G647[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)11-0021-03
美國加州理工學院的歷史并不像牛津大學、哈佛大學那樣悠久,規模也不如倫敦大學、斯坦福大學那樣龐大,卻在當今全球高等教育中處于領先地位。在英國《泰晤士報高等教育副刊》最新的2011~2012世界大學排行榜中,美國加州理工學院榮登榜首。因此,分析美國加州理工學院的發展模式及其特色,對我國研究型大學的建設和發展具有現實的借鑒意義。
一、加州理工學院的辦學歷史及理念形成
(一)社區學校階段
1891年,加州理工學院成立,前身是色羅珀工藝學院,由語法學校、高中、教師訓練學校、商業學校、初級學校和一個俱樂部的晚間和暑期課程班六個部分構成。當時的加州理工學院只是一所社區學校,其辦學目的是為學校周邊居民提供就業訓練項目和素質修養提高等教育活動。
(二)技術學校階段
1907年,在科學界因著書立說創立了新天文學而名聲鵲起的科學家海耳加入該校校董會,為該校的發展提供了轉機。受海耳“把學校建設成一所高水平的技術學校”思想的影響,學校解散了商業、師資訓練、中小學課程學校,只保留理工學院,并完善理工學院的發展,開設了電機工程課,開始了該校的轉型發展。
1911年,時任美國總統羅斯福在該校視察時說:“我希望看到像色羅珀這樣的學校培養出來的學生,每100名學生中有99名比一般人做得更好;我希望看到能夠開鑿巴拿馬運河與在國內興建大型水利工程的人;我更希望看到剩下的那第100位學生受過良好的科學文化熏陶,成為像你們偉大的天文學家海勒那樣的人。”①羅斯福總統的此次講話對該校的辦學理念產生了重要影響,學校開始致力于培養羅斯福所說的那“第100位學生”。
(三)轉型發展階段
1920年,該校改名為“加州理工學院”,隨后開始致力于追求最重要的科學研究,定下了“培養創造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業發展之急需”的培養目標。學院在原有的工程學科的特色基礎上,發展建立了數學、物理、化學等基礎學科來促進特色專業的發展。隨著學科發展,學校逐漸擴充了英語、歷史、經濟學課程,慢慢形成了該校“小而精”的辦學特色。
(四)穩健提升階段
加州理工學院至今仍遵循著“學科不求過多,范圍不求過寬,嚴格保證學生入學和學習質量”的辦學方針。而追求最重要的科學研究成為加州理工學院至今不變的目標。雖然在發展過程中,擴大規模是不可避免的,但董事會堅持謹慎而穩健的政策,規定只有達到與物理系和化學系同等水平情況下才允許建立新系。加州理工學院的每一位校長都有向董事會保證遵守學校的傳統,把學校辦成一個小但水平很高的學校。②20世紀末,加州理工學院已躍居美國一流大學前列。一流大學的形成是一個緩慢的發展過程。因為大學都有自身的規律,大學的發展是一個量化累積的過程。加州理工學院建立至今也只有一百二十余年的發展歷史,能夠在短短的一百多年發展中成為世界一流大學,其辦學理念、辦學特色值得我們研究和借鑒。
二、加州理工學院的辦學特色
(一)獨特的“小而精”模式
加州理工學院從人數到規模等方面都體現其“小”的特色。學院只有50.18公頃土地面積(約等于700余畝,相當于我國一個市級示范性高中的面積),從1920年的10名研究生、35名本科生發展到現在的1000余名研究生、900余名本科生的規模。師生比例大體上保持在1∶3的基礎上。其院系設置也極為簡單,僅有六大學系:生物學、化學及化學工程系、工程與應用科學、地質學及行星學、人類學和社會科學、物理數學和天文學。加州理工學院保持在校生規模兩千余名,但學院的教授和畢業生中分別有31人32次(鮑林曾兩次獲獎)獲得諾貝爾獎,平均每1000名畢業學生中有1個諾貝爾獎得主,比例為世界大學之冠。加州理工學院雖然只有教授、副教授、助理教授共900名,但其有66個國家科學院院士、33個國家工程院院士和80個國家藝術科學院院士,相當于現今全體教師的36.7%,這在全美乃至全球都是首屈一指的。著名物理學家愛因斯坦、費曼、密立根、蓋爾曼,著名的天文學家哈雷、遺傳學的鼻祖摩爾根、火箭專家馮?卡門都曾執教于此。加州理工學院雖然只有生物學、化學及化學工程系等六大學系,但是該院研究生課程門門都出類拔萃。正是因為“小而精”,加州理工學院才為這些成績的取得創造了良好的環境。
(二)獨特的學科建設
1.建立引領時代前沿的學科。加州理工學院從建校以來,就定下了“培養創造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業發展之急需”的培養目標,并結合學院自身的優勢,進行時代最需要的科學研究。20世紀20年代重點發展天文學、物理學和生物遺傳學;在第二次世界大戰的影響下,學校結合國際一線前沿,重點發展國防科學;20世紀50年代,又致力于空間科學與技術方面的研究;20世紀70年代,開始對政治學、經濟學等社會科學進行研究。學校時刻都能夠及時地感知和掌握不同的時展要求和科學發展規律,并能夠及時作出戰略調整,從而使該校的發展緊跟時展的步伐,始終保持在學科前沿領域占有一席之地。
2.為優勢學科發展創立支撐學科。加州理工學院為了使優勢學科得到更好的發展,積極帶動一批非優勢學科的發展。20世紀初,學校在轉型發展時,解散了商業、師資訓練、中小學課程學校,只保留理工學院。為了理工學科的有力發展,學院開設了電機工程等課程來支撐理工學科的發展。20世紀20年代,學院在原有的工程學科的特色基礎上,相繼建立了數學、物理、化學等基礎學科來促進特色學科專業的發展。20世紀70年代,學院引進了政治學、經濟學等國際一流學者,以社會科學來支撐原有理工學科的發展。這些非優勢學科不僅得到了自身的發展,而且對優勢學科的發展起到了有力的支撐作用。這樣一舉兩得的學科建立,為該校成為世界一流大學作出了重要的貢獻。
3.注重不同學科間的滲透。加州理工學院認為科學研究應該打破并超越舊的學科界限,于是特別注重不同學科間的滲透與交流,追求自身有優勢、時代最需要的科學研究。化學家諾耶斯提倡開設生物課,并致力于生物化學的研究;化學家鮑林基于量子理論創造了化學鍵理論;遺傳學家摩爾根鼓勵研究者同那些所學專業與自己不同的生物學家協作攻關,產生了遺傳學學科。不僅如此,學院還在原有理工專業的基礎上,增設了社會科學方面的研究生項目。20世紀六七十年代,學院引進的幾位從事跨學科基礎理論與應用研究的經濟學家與政治學家鼓勵學生將天賦用于經濟學與政治學領域的發展,并把這些學科的原理與物理學、公共政策等諸多學科結合起來,形成了更加鮮明的研究特色。③
(三)獨特的培養模式
1.注重學生基礎學科的學習。加州理工學院認為本科教學課程是為學生提供較淵博的知識面,從而使學生適應不同工作的需要。因此,所有專業的本科生入學后都會進行一到兩年的通識教育。入學后,除了本專業的課程學習之外,還需學習數學、物理學和人文社科方面的基礎課程。例如,理工專業的學生在畢業時要求修夠108個學分的文科課程。這些基礎課程的學習,為學生專業知識的拓寬打下了堅實的基礎。
2.重視本科生參與科研工作。加州理工學院不僅注重學生基礎學科的學習,還特別注重培養學生的科研能力,鼓勵本科生積極參與高水平的科研項目。學院實施的“暑期本科生研究獎學金項目”為本科生提供了參與科研的機會。本科生可以向學校進行項目申請,并獲得一定的資金支持。項目結束后,學生需提交書面報告,總結在項目中的研究方法、最終效果等。加州理工學院的本科生都能夠積極地參加這種項目,有些還能將自己的科研匯報發表到一定的學術期刊上。這種項目建設讓學生在學習和研究的過程中得到了鍛煉,提高了學生的科研能力。
(四)獨特的資源建設
1.一流教師的引進。要想發展成一流的大學,就必須要擁有一批一流的教師。加州理工學院從20世紀20年代開始,始終擁有著一批國際化的科學家,這也是學院走向國際一流的一個不能或缺的因素。從海耳、鮑林、諾耶斯、密里根的到來,帶動了學院天文、化學等基礎學科的發展;到地震學家古騰伯格斯的到來,使世界地震研究中心逐步轉移到加州理工學院;再到美國航空技術的先驅馮卡門的加入,加州理工又帶動了美國航天事業的發展……一位位一流大師帶來的不僅僅是科學技術、一門學科的建立,更帶來了一種思維,潛移默化地影響了一批又一批他們周圍的老師和學生。正是有了這些國際一流科學家的加入,學院才得以培養了一流的科學家與工程師。
2.一流實驗室的建設。在加州理工學院,科學是其永不改變的主題。創建至今,學院擁有了一批世界頂尖的實驗室和研究所,三十多個實驗室、研究所都有一流的設備和科研力量。學院的噴氣推進實驗室和宇航研究中心是該領域的世界研究中心;著名的實驗室還有古根海姆實驗室、物理研究中心等。許多著名科學家都在這里完成了世界矚目的成就。如在世界上最大的天文望遠鏡――蓋克望遠鏡的幫助下,天文學家施密特發現了類星體、學院科學家繪制了天文圖。
三、加州理工學院辦學理念、特色對我國研究型大學發展的啟示
加州理工學院能夠榮登世界大學排名的榜首,是與時俱進、調整自身發展與社會發展相適應的結果。它確立了自己“小而精”的辦學特色和以科學為主題的辦學理念,使其在當代知識經濟的競爭中首屈一指。研究其發展,旨在為我國研究型大學的發展提供參考及啟示。
(一)準確定位――規模與質量的把握
建設世界一流的研究型大學,重在質量的提升,并非規模的擴大。總理曾強調過:“高校辦得好壞,不在規模大小,關鍵是辦出特色,形成自己的辦學理念和風格。”④學校規模的大小與質量不一定能夠形成正比,就像加州理工學院的建設,其規模并不大,卻能夠成為世界一流的研究型大學。目前,我國高校不斷地擴張校園占地面積、擴大招生人數、求大求全的發展。廣闊的校園面積,減少了師生之間的交流溝通;壯大的學生規模,降低了生源的質量;求大求全的發展模式,影響了特色學科的發展。再加上隨著人口生育高峰的逐漸逝去,每年高考人數也將會緩慢逐年遞減。這樣一味地擴大學校規模,不利于一流大學建設。作為建設研究型大學的高校,不應把重點放在規模的擴張上,而應在與時俱進地對學校規模進行合理把握的基礎上,發展學校特色、提升教育質量,為一流研究型大學的建設創造良好的科研、育人環境。
(二)汲取精華――學校特色的確定
加州理工學院的辦學特色告訴我們,一流大學的建設不在于規模的大小,更不在于學科門類的多寡,關鍵在于要有自己的特色,并保持自己的特色發展。特色是一個事物或一種事物顯著區別于其他事物的風格、形式,是由事物賴以產生和發展的特定的具體的環境因素所決定的,是其所屬事物獨有的。大學辦學特色應該理解為:大學在培養人才的活動中所表現出來的比較穩定的發展方式和被社會公認的獨特辦學氣度、作風和辦學特征的集合。⑤牛津大學副校長科林?盧卡斯在“21世紀高等教育――大學校長論壇”上說:“面對日益多變的社會現實,一些大學變得越來越相似,這種狀況令人擔憂。”⑥在高等教育競爭日益加劇的今天,高水平研究型大學必須保證人無我有、人有我精、人精我特的理念,才能使大學發展立于不敗之地。加州理工學院在發展初期就確定了自身的特色和發展方向,這為其成為一流的研究型大學創造了必要條件。因此,我國研究型大學的建設應該找準定位,把學校的特色學科做大做強。
(三)出類拔萃――優勢學科的發展
一流研究型大學的學科不會都是一流的,但是一流的研究型大學必須有一流學科。一所高校要在國內或國際成為一流,最重要的是要在一、兩個學科領域首先突破,真正達到國內或國際一流,并帶動其他學科整體上水平。從大學學科的構建框架來看,它的體系一般由主題學科、主干學科、支撐學科、特色學科幾個部分組成。主體學科是大學的基本要求。主干學科一般體現了大學的優勢和特色,并且影響著大學的發展。支撐學科為學校的主體學科、主干學科、特色學科提供支持。從此可以看出,優勢特色學科的建設在當今高等教育的發展中有著舉足輕重的作用。加州理工學院不僅擁有自己結合時展的優勢學科,而且圍繞優勢特色學科的發展,建設了一批服務于優勢特色學科的支撐學科。我國高水平研究型大學建設中,應有自己的特色優勢學科。在研究型大學中,特色學科不求多,但求有優勢、特色明顯。同時還要突出重點,依托優勢學科創建品牌專業。當然,在建立特色優勢學科發展的同時,也應像加州理工帶動一批支撐學科的發展,這將有力地促進一流研究型大學的建立。
(四)和諧互融――交叉學科的融合
學科建設是建設研究型大學的基礎性工程。研究型大學的學科建設在突出優勢學科的基礎上還應注重各學科的交融與和諧發展,這樣可以打破專業的界限進行科研立項,以培養出具有高素質綜合性的人才。加州理工學院通過學科間的相互融合,創新了互融學科的發展。多學科交叉是當代科技發展的一個顯著特征和主要驅動力,在解決國家重大科技需求和地方經濟社會發展關鍵問題中顯示了巨大的生命力和有效性。高校具有學科門類齊全、科技人才集聚的比較優勢,是開展多學科交叉研究,承擔多學科交叉項目的一支重要力量。⑦在如今的社會,“創新”已成為發展的主旋律,而學科之間的交叉與融合有利于創新的產生。目前,我國研究型大學已經擁有比較齊全的學科門類和強大的科技人才團隊,在此背景和基礎上,通過交叉學科的和諧互融,不僅能提高高校科研競爭力,也將大大促進我國創新型國家的建設。
(五)拔尖創新――精英人才的培養
所謂拔尖創新人才,是指具有高尚品德、博專知識、創新能力,具有明確的目標選擇、長期的優勢積累和突出的創新業績,被社會承認的在學術、技術、企業和管理等方面具有國際競爭力的創新精英人才。⑧研究型大學的建設要想取得最終的成果,不僅需要優質的教師、特色的學科、豐碩的科研成果,還需要培養一流的拔尖創新人才。加州理工學院始終遵循“培養創造型的科學家或工程師,以應教育、管理和工業發展之急需”的人才培養目標,培養了一批批優秀頂尖的科學家、工程師等。因此培養一批拔尖創新人才是我國研究型大學建設的首要任務,拔尖創新人才的培養也是體現研究型大學教育的直接成果。當今的國際競爭,歸根到底是人才的競爭。因此,研究型大學建設要結合自身特色,在一批一流教師的帶領下,通過科研、重大工程項目等培養一批拔尖創新人才就顯得尤為重要。
總之,研究型大學的建設既是時代的需要,也是國家的需要,更是高校自身發展的需要。高水平研究型大學建設只有在堅持自我辦學特色、發展特色優勢學科、進行學科間的交叉互融、培養創新型人才等方面進行身體力行的改革,才能早日建成一流的研究型大學。
[注釋]
①藍勁松.小而精的學府何以也成功――對加州理工學院崛起的分析[J].復旦教育論壇,2003(1):67.
②李敏.小而精:加州理工學院的定位與特色發展分析[J].比較教育研究,2005(4):41.
③徐敦楷.高水平特色型高校構建研究型大學的戰略思考[J].中國高等教育,2010(Z1):29.
④.百年大計教育為本.[EB/OL].news.省略/newscenter/2009-01/04/content_10601461_1.htm,2009-01-04/2012-01-05.
⑤論我國大學辦學特色領域的擴展[J].教育與職業,2008(21):20.
⑥蔡克勇.21世紀中國教育向何處去[M].長春:吉林人民出版社,1999:279.
⑦管曉霞.我國高校多學科交叉項目組織與管理方法研究[DB/OL].省略/grid2008/detail.aspxfilename=1011110138.nh&dbname=CDFDLAST 2011,2011-05-01.
⑧周其鳳,王戰軍,翟亞軍,等.研究型大學與高等教育強國[M].北京:科學出版社,2009:85.
[參考文獻]
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[3]張典兵.我國大學辦學特色研究的進展分析[J].教育與教學研究,2011(12).
[4]朱清時.用一流的眼光緊盯機制和內涵發展[J].中國高等教育,2003(12).
1.西方傳統思維藝術的基本特征和發展
西方以古希臘為代表的思維藝術,其整體有機思維是相當發達的,以致“古希臘的哲學家都是天生的自發的辯證論者。”[2][1]但是更值得注意的是,古希臘的思想家除了運用整體有機思維藝術外,更發展了形式邏輯思維藝術,形成為西方傳統思維藝術的基本特征。這種思維藝術的特點,按發生認識論創始人皮亞杰的解釋:“主要特征是它們有能力處理假說而不只是單純的處理客體,”[3][1]從僅僅可能的真實性中“抓住各種可能的變換,并且只憑想象或演繹的事件去同化現實,”[4]③并引出必要的結論,從而構成假說——演繹推理程序。西方第一個哲學家,米利都學派的創始人泰勒斯,在幾何學領域作出杰出貢獻的同時,揭開了這種思維藝術的序幕。英國著名希臘數學史家希思在總結泰勒斯在幾何學上的發展的貢獻時指出:“幾何學開始成為建立在一般性命題之上的一門演繹科學。”[5][1]畢泰戈拉及其學派推進了這種思維藝術,而亞里士多德在制定形式邏輯這門學科的同時,制定了以形式、分析、演繹為特征的思維藝術。后來歐幾里德又進一步把這種思維藝術貫徹和運用到幾何學中,從而進一步完善了這種思維藝術。
這種以形式邏輯為主要工具的思維藝術,對西方、特別是對西方數學和自然科學的發展的影響是深遠的。正如愛因斯坦所說的,科學的發展基礎之一,是希臘哲學家發明的形式邏輯的偉大成就。正由于這種思維藝術的強有力的影響,即使進入中世紀哲學成為神學的奴婢;占主導地位的經院哲學,也并末能從根本上否認理性和形式思維的作用,它主要是運用形式邏輯的藝術,從外在的權威,即教會所肯定和解釋的圣經出發,演繹、推論出事實。這種思維藝術隨著資本主義生產方式的興起,得到了進一步發展,并繼續發揮著其特有的重要作用。
總之,西方思維傳統中既有整體有機思維藝術,也有形式思維藝術,但后者長期以來占著主導地位,并對生產斗爭和階級斗爭的實踐,特別是對數學和自然科學等等的發展作出了貢獻。但當這種思維藝術發展成為一種形而上學的世界觀時,就成為人們進一步認識和改造客觀世界以及提高人的認識能力的障礙,因此有必要向更高一級的整體有機思維藝術,即辯證邏輯發展。即便這樣,這種形式分析思維仍未喪失其價值。它在相當廣泛的,各依對象的性質而大小不同的領域中是正當的,甚至是必要的。以往古希臘和15、16世紀以來,西方數學和自然科學領域中取得的輝煌成績就是明證,因此今后還可以繼續作出貢獻。就西方來講,當前更為需要的是運用辯證思維,因為無論是自然科學和社會科學的發展,都已進入需要進行廣泛綜合的時代。正像恩格斯指出的那樣,學會辯證地思維的自然科學家到現在還屈指可數,因此“不僅哲學,而且一切科學,現在都必須在自己的特殊領域內揭示這個不斷的轉變過程的運動規律。[6][1]只有運用唯物主義的辯證邏輯,才能做到這一點。
2.中國傳統思維藝術的基本特征和發展
與西方傳統思維藝術一樣,中國傳統思維藝術在人類思維史上也占有重要地位。比較西方傳統思維藝術特征,正確概括和科學評價我國傳統思維藝術的長處和短處,探索它在現時代的轉換趨向,使其更適應于我國社會主義現代化建設與改革實踐,是當前的一個重要課題。
中國傳統思維藝術,是指自古代延續下來的具有相對穩定性的思維結構模式或思維定勢。其基本特征,在于經驗整合型的主體意向性。就基本模式及其方法而言,它是經驗綜合型的整體辯證思維;就基本程序和定勢而言,則是意向性的直覺、意象思維和主體內向思維;兩者的相結合,體現了我國傳統思維藝術的基本面貌。中國傳統思維的經驗綜合性同西方的理性分析思維相對立,它傾向于對感性經驗作抽象的整體把握,而不是對經驗事實作具體的概念析;它重視對感性經驗的直接超越,卻又同經驗保持著直接聯系;它主張在主客體的統一中把握整體系統及其動態平衡,卻忽視了主客體的對立以及概念系統的邏輯性和形式化,因而缺乏概念的確定性和明晰性。中國傳統思維的意向性從“天人合一”的整體模式出發,導向自我反思而不是對象性認識。它突出了思維的主體因素,而不是對象因素;突出了主體的意向活動及其價值判斷,而不是認識主體對客觀實體的定向把握。從這個意義上說,它似乎有點像西方的現象學,但卻沒有現象學那樣的意識“還原”和“懸擱”;它不僅承認對象客體和本質、本體是存在的,而且把自我和自然本體合而為一,構成了一個整體系統。
經驗綜合的最終結果,把人和自然界(包括社會)看作是一個有機整體,因而表現為整體辯證思維。李約瑟認為:“當希臘人和印度人很早就仔細地考慮到形式邏輯的時候,中國人則一直傾向于發展辯證邏輯。”[7][1]中國傳統思維藝術的最顯著優點在于辯證思維。這種辯證特性,主要包含兩點:一是整體思維。中國傳統思維藝術強調整體觀點,認為世界(天地)是一個整體,人和物也都是一個整體,整體包含許多部分,各部分之間有密切的聯系,因而構成一個整體,想了解各部分,必須了解整體。“天人合一”是這種整體思維的根本特點。人和自然界不是處在主客體的對立中,而是處在完全統一的整體結構中,兩者可以互相轉換,是一個雙向調節的系統,即人依靠自然界而生存,自然界亦有待于人的調整安排。這表現在思維藝術上,雖然有形上與形下、體和用之分,但形上不離開下,本體不離作用,渾然一體,不能區分。二是相反相成思維。它認為任何事物都包含相互對立的兩個方面;研究問題,就要注意所研究的對象的兩個方面。同時認為所有對立的兩方面都是相互依存、相互轉化、相互包含的。老子的“反者道之動”,被看作是重要的思維原則。在以后的發展中,又提出了“無獨必有對”、“物極必反”和“一”與“兩”的命題。
顯然,傳統思維藝術并不都是保守、落后和消極的,它不僅反映了我們中華民族的思維特點和風格,形成了獨特的民族文化,而且對整個世界歷史都具有價值和意義。除上述辯證思維對我國古代科學和民族文化的發展起了重要作用外,經驗整合型的整體思維同當代的系統論整體思維也有某種相似,它不僅在人體生命科學如中醫學中具有生命力,而且對于其它綜合性科學也有啟發意義。再如直覺思維、意象思維不僅在倫理學、美學和藝術領域中發揮著巨大作用,而且蘊藏著極大的創造力和豐富的想象力,并且同當代符號學有某種聯系。它是科學思維不可缺少的基本素質。至于主體意向思維,對于確立認識的主體性和實現人的自我價值,更是非常重要的。然而,中國傳統思維畢竟是前科學的直觀性思維,而不是建立在近代工業社會及其科學基礎上的科學思維。因此,必須大量吸收西方文化中的科學理論及其思維成果,徹底改變傳統思維的模式。
首先,必須補上形式思維這一環節。正如在經濟的發展上,我們不能跳過“商品經濟”這一環節一樣,在思維的發展上,我們也不能超越“形式思維”這一階段。而且,歷史的辯證法還在于,經濟上的“商品化”與思維上的“形式化”,在西方幾乎是同步產生的,兩者之間有著某種內在的聯系。
形式思維把人類思維從籠統的整體性推向細節性、定量化,體現出思維的精確性。黑格爾把思維的形式化過程稱為“知性思維”或“理智”。辯證法一方面是對客觀世界普遍聯系和永恒發展的反映;另一方面,它又是對知性有限性的否定。可以說,沒有發達的知性思維過程,就不會產生作為對知性思維的揚棄的辯證法。現代的辯證思維之所以不是古代的直觀的樸素的辯證法,原因就在于它是在知性思維高度發展的基礎上形成的。
用思維發展的一般過程來對照我國傳統思維藝術,不難發現它的要害之處在于缺乏知性思維的充分發展這一環節。它的優點是整體性、系統性、辯證性,但卻是立足于直觀性、類比性的基礎上,因而只能是樸素的辯證思維。而“揚棄”這種樸素的辯證思維,只能是它的否定方面——知性思維。明朝徐光啟意識到了中國思維藝術的這一弱點,認為西方科學的長處在于嚴密的邏輯體系,并把這一思維方式比喻為繡鴛鴦的“金針”,而中國人沒有掌握住這一“金針”。因此,加強我們思維中的形式化、定量化、確定性和程序化、模式化的因素,是提高中華民族思維藝術水平,把樸素的辯證思維提高到科學的辯證思維的必經環節和階段。
其次,必須注重科學技術知識。嚴復在比較中國傳統思維藝術與西方思維藝術的差異時,認為就思維對象或內容而言,中西方思維藝術的差異就在于以“古紙堆”為對象與以“自然界”為對象的區別。西方科學技術在明代以前并無超越中國人之處,后來中國科學技術落后了,其原因是西方科學叫人面向自然界、宇宙,而中國人則皓首窮經。中國人普遍認為,科學技術無論多么高明總不過屬于“藝”和“器”的部分,這部分本屬學問的“粗跡”,懂得不算稀奇,不懂不為可恥;只有“真心誠意”的大道理,“治國平天下”的大經綸,才是最有價值的大學問。于是造成中國古代思想文化的畸形狀態:科學研究、創造發明不被鼓勵,它只能自生自滅,循環迭現;知識分子很少有人以全副精力致力于此,結果中國的科學技術發展始終是感性的,缺乏理論和邏輯,往往不能形成科學公理。盡管四大發明源于中國,但卻沒能引起科技變革,以及由此而引發的社會關系、思維藝術的巨大變革。約克多·雨果說:“在歐洲,一有一種發現,馬上就生氣勃勃地發展為一種奇妙的東西,而在中國卻依然停滯在胚胎狀態,無聲無息。中國真是保存胎兒的酒精瓶”。中國人要改革自己的思維傳統,提高思維藝術水平,必須要從“古紙堆”中跳出來,改變輕視、打擊和冷遇科學技術的惡習,要象西方人那樣,面向自然界、宇宙、努力鉆研和認真學習科學技術。
我們要在繼承我國優秀傳統的基礎上,積極吸取西方思維的成果,以發展、改造中國傳統思維藝術,使之更為科學化、現代化。而要實現這一目的,我們在改造傳統思維過程中還必須做出以下努力:
第一,要站在現代思維的水平上對思維傳統進行反思。一方面,我們對思維藝術的調整改造,無需簡單重復西方曾經走過的路。我們必須運用的觀點,站在現代思維和現代實踐的高度上,對西方已經走過的思維道路以及現在的思維趨向進行分析。另一方面,我們必須站在現代實踐和現代思維水平上,自主地展開與世界其他民族的思維藝術的交流。在現代的信息條件下,人類思維正不斷趨于同步化;但這種同步性、統一性是以多樣性、差異性為基礎的。我們要形成的是以哲學為基礎的,具有中國特色的多樣化的現代思維,只有這樣,才能起到具有世界意義的作用。
第二,要把思維藝術的變革與行為方式、生活方式、活動方式的變革結合起來。思維藝術的變革決不是單項的,而是社會整個變革中的一項。現代思維的特點之一,便是它與行為、生活和活動的緊密結合,并具有較快的轉化節奏和周期。馬克思指出:“甚至人們頭腦中模糊的東西也是他們的可以通過經驗來確定的,與物質前提相聯系的物質生活過程的必然升華物。”[8][1]思維藝術的變革本身,就是人們要求變革行為方式、生活方式和活動方式的體現;思維藝術只有與活動方式結合起來,才展現出變革的意義。
中華民族傳統思維的形成,已有五、六千年的光輝歷史。挖掘埋藏于這一歷史進程中的寶藏,是一項艱巨的工作。開放性的現代化思維,不僅需要同世界上其它民族的思維進行交流,也需要吸取傳統思維中的精華。可以確信,從中華民族的傳統思維中,完全能挖掘出可供借鑒的珍品,并使其在社會主義現代化建設中重放異彩。
二、中西方思維藝術的差異及文化背景
1.西方思維藝術的差異
中西方思維藝術的比較研究,有一個方法論的問題。任何一種思維藝術,都是一定時代的一定生產方式的產物,因而都具有某種合理性,同時也都具有某種局限性。從縱向來看,后起的思維藝術,并不能全盤否定、先前的思維藝術,正如高級的社會運動的出現并不能否定低級的機械運動的作用一樣。從橫向來看,不同地域的思維藝術,在整個人類思維的發展中,都只是一個方面或一個側面,不宜硬去比較孰優孰劣。在人類認識和改造世界的過程中,各種思維藝術都是不可或缺的工具,它們之間的結合和互補,開辟了人類科學思維的道路。因此,在中西方思維藝術的比較研究中,應該實事求是地分析各種思維藝術的特點、歷史作用及發展趨勢。
為了從總體上了解和把握中西方思維藝術的差異,有必要將中國與西歐兩種學術思潮及思維藝術變遷的基本路線作個粗略的劃分:
在中國,公元前2000-221年,即由殷周的巫史文化到春秋戰國諸子文化的興起,為中國學術思潮與思維藝術開源的第一階段,這是由原始宗教到理性覺醒的時期;大約公元前206-公無1644年,即由兩漢儒學經術的發展經魏晉隋唐時期儒、釋、道的斗爭,直至宋明思辨“儒學——理學”,為中國思維發展的第二階段,這是以帶神學色彩的儒學與理學占統治地位的時期;從公元1644-1919年,即由清代古文與今文經學至對儒學的批判,是中國思維發展的第三階段,這是西方近代民主思潮與科學技術開始在中國傳播的時期。
在西歐,從大約公元前3000-100年,即由古希臘英雄神話時代到古典希臘哲學、科學、藝術的啟蒙興盛,為西方思維發展的第一階段,這是由原始宗教到理性的覺醒的時期;從大約公元前100-公元1000年,即由古希臘、羅馬哲學與基督教的融合,到中世紀經院哲學的形成,為西方思維發展的第二階段,這是僧侶主義占統治地位的神學的時期;從大約公元1100-1600年,即由對宗教神學的批判導致的文藝復興到近代實驗科學的誕生,為西方思維發展的第三階段,這是理性復活和科學興起的時期。
上述中西方學術思潮與思維藝術變遷的脈絡基本上是相似或相同的。只是在中國,帶宗教色彩的儒學——理學統治時期比西歐中世紀神學統治時期更長(約長800年)。不過,就中西方思維藝術的具體內容來看,還是有很大差異的。
第一,中國傳統思維藝術以人倫為中心,呈現出以天道與人道相結合的主客體互溶的致思傾向;而西方傳統思維藝術崇尚自然,呈現出以自然為主要對象的致思傾向。
中國古代的災難性氣候,象夢魘一樣壓抑著一代又一代的先民們。人們無力戰勝自然,于是在幻想中寄希望于人間的英雄。隨著原始英雄的崇拜。中國傳統思維中重視人倫、輕視自然的傾向也由此而萌發。這種輕自然、重倫常,反天道、重人道的社會思潮,在春秋時展為一種普遍的時代精神。在古代思維中,這種以人道、倫常為視覺焦點的特征,經過長期歷史的積淀,以邏輯的格的形式固定下來,作為一種致思傾向,成為中國傳統思維藝術的顯著特點。愈到后來,這種思維藝術就愈成熟,愈具有豐富的內涵。從廣義上說,思維藝術作為民族文化的深層結構,它與中國人文文化是互為表里的;從狹義上說,由這種思維藝術所建構的哲學,是倫理哲學和政治哲學,是致意于做人的“明智之學”。
中國文化具有人文主義特點。但這種人文主義不同于西方的人文主義。中國文化的人文精神,主要表現在注重社會的人格,而不是注重個體的人格。人們習慣于從關系中去體驗一切,把人看成群體的分子、群體的角色,而不是單個的個體,得出人是具有群體生存需要、有倫理道德的自覺的互動個體的結論,并把仁愛、正義、寬容、和諧、義務、貢獻之類納入這種認識中,認為每個人都是所屬關系的派生物,他的命運同群體息息相關。在這種文化氛圍中練就的思維藝術,必然深深地打上此種文化的印記。中國傳統思維藝術的致思傾向,多側重于向內探求,認為價值之源內在于一己之心,因此十分注重“修身”,即認識自身、完善自我,由此出發達到“齊家、治國、平天下”。在此,倫理原則是第一位的,“善”與“不善”是一切社會行為和科學活動的準繩,“內圣外王”是修身、內省的最高目標。為了達到這一目標,必須有“反求諸己”、“反求自識”、“反身而誠”的功夫。
但是這種內傾性,并不突出獨立個體的地位,相反,群體是包括個體的;個體的自我認識和自我完善,其價值標準是倫常秩序。“崇善”的極境,一方面是內心、本心的完善;另一方面是外在行為(視、聽、言、動)必須符于“禮”,即符合社會規范和道德規范。“禮”成了修身、內省的標準。這兩者的關系是,倫常秩序(“禮”)不是由外面強加給個人的,而是個人通過修身、內省自然地推出來的,因而個人也就自覺地、誠心地服從它。人們既然以倫理道德為綱常,自然界、功利等等就都在視野之外了。思維的中心內容,便只是君臣之義、父子之親、夫婦之別、長幼之序、朋友之信。這是農業——宗法社會里思維藝術的典型特點。
中國傳統思維藝術的內傾性,也不是完全排斥自然,除了少數唯物主義哲學家將自然作為自身之外的對象來研究,一般來說,主導方面是將自然包容于心,“萬物皆備于我”,以人為天,天人合一,還原為心。西方人把自我意識與意識對象(自然界)的界線劃得很清,因此他們有系統的本體論、認識論。中國人則基本上不在內心世界與外部自然界之間劃出鴻溝,在傳統的思維藝術中,這兩個世界是互相交錯、互相滲透、互相結合的。當然,在中國思維發展史上,也有將兩者分離的。
中國傳統的思維藝術,從反天道、重人道,發展到將客體自然(天道)化為主體人心(人道),使主客體互溶,這樣,自然也就失去了感性的形式,而被人化為具有倫理本質的東西。這是中國傳統思維藝術的一個基本傾向。
在西方文明的發源地古希臘,由于受到自然的恩賜,人們對于自然界的態度,卻不象中國原始民眾那樣始終受到災難性氣候的威脅而產生對立情緒。因此,從古希臘開始,就形成了探索自然知識的學術傳統。古希臘的文獻記載和哲人們的著作殘篇都說明自然界是這些思想家研究的對象。恩格斯說:“最早的希臘哲學家同時也是自然科學家。”[9][1]古希臘文明衰落以后,其崇尚自然,以自然為研究對象的思維傳統卻一直在西方延續下來。特別是進入近代以后,作為自然科學的哲學家比比皆是。到了現代、當代,這個特點更加突出。愛因斯坦說過,現代著名的物理學家,幾乎都是哲學家。愛因斯坦本人就是一個例子。這種情況在中國是極少有的。自孔子以降,到近現代以至當代,思想家兼自然科學家的廖若晨星。中國古代的人們當然也研究自然,但大都把自然與社會的政治倫理相聯系、相附會,從現實的利益需要來看待自然。而西方的人們大都是為了純粹的追求知識而探索自然的奧秘,把自然界視為比較獨立的研究對象。顯然,中國傳統思維藝術與西方傳統思維藝術的視覺焦點是不一樣的。中國近代以后在科學方面的長期落伍,固然與中國長期的封建制度和小農經濟有密切關系,但也不能忽視中國傳統思維藝術的視覺焦點不在自然界這一重要原因。
崇尚自然,研究自然,極大地促進了自然科學的發展。而自然科學的發展又發反過來促進了思維藝術的發展。在古希臘,自然界還被當作一個整體而從總的方面來觀察,自然現象的總聯系還沒有在細節方面得到證明,世界被看成是從某種渾沌中產生出來的東西,在思維藝術上,就表現為天然的純樸的形式,表現為整體上的樸素的辯證法與唯物主義。到15世紀下半葉,近代自然科學誕生,一直到18世紀中葉,自然科學研究的主要領域是力學和數學,各門自然科學正處在材料的搜集階段。這種狀況影響到思維藝術,就形成機械的、形而上學的思維傳統。18世紀下半葉以后,歐洲近代自然科學由搜集材料階段發展到整理材料、各學科互相綜合和滲透的階段,自然科學系統地描繪出一幅自然界聯系的清晰圖畫,在這種背景下,“新的自然觀的基本點是完備了:一切僵硬的東西溶化了,一切固定的東西消散了,一切被當作永久存在的特殊的東西變成了轉瞬即逝的東西,整個自然界被證明是在永恒的流動的和循環中運動著。”[10][1]的辯證唯物主義的思維藝術,就是在這樣的自然科學基礎上產生的。
西方思維藝術中的崇尚自然,以自然為視覺焦點的致思傾向,是十分重要的特點,它不僅加速了自然科學的發展,也影響到人們的生活方式,形成了科學與民主的傳統。
第二,中國傳統思維藝術具有直覺性、整體性和模糊性特點;而西方思維藝術則具有實證性、局部性和精確性特點。
人類思維的發展,有其內在的規律性。一般說來,思維的直覺性、整體性和模糊性,源于原始的生產方式。原始人類的生產實踐水平和科學認識水平都極低,原始人對自然未有精細的認識。在原始人類面前,自然界是一個神秘的、不可戰勝的整體力量。同時,原始人分化主客體的水平非常有限。因而這一時期的思維就具有意會體悟的直覺性、籠統素樸的整體性和朦朧猜測的模糊性。
這種特點,在古代中國和古代西方的思維藝術中都存在。西方以古希臘為代表的“天然純樸”的“天才直覺”的思維藝術,隨著西方近代自然科學的發展,在15世紀以后逐漸被一種追求局部性、精確性、實證性的思維藝術所代替。在中國,自然科學在古代取得輝煌成就之后,到近代卻沒有獲得長足的進展,即沒有象西方那樣進步到對自然界的解剖、分析。自然科學的停滯不前,以及農業型自然經濟的長期延續,“大一統”宗法社會的不斷加強,使中國傳統思維的直覺性、整體性和模糊性始終沒有發生根本性變化,相反卻得到進一步完善和發展,成為中國傳統思維藝術有代表性的特點。
意會體悟的直覺性。如前所述,中國傳統思維具有內傾性;而直覺性則與內傾性有密切的關系。內傾性強調向內尋找,如“反求諸己”、“反求自識”、“反身而誠”等,這種內省的方式往往不能用明確的言語表達,即所謂“書不盡言”,“言不盡意”,人們也就只能靠感覺、體驗、意會、領悟來把握它,而毋需理性邏輯思維的成分,因而往往帶有神秘色彩。直覺雖然直到現代仍然是人類多種思維藝術的一種,在認識世界中不可缺少,但如果片面加以夸大,把它作為認識的唯一源泉,否定推理思維和實踐活動在認識的作用,這樣就歪曲了直覺思維的本質,不可避免地會陷入主觀唯心主義。
籠統素樸的整體性。在中國,自然科學沒有發展成為近代形態,沒有一個分門別類作精確研究的階段。進入近代以后,也就一直保持了整體性思維特點。整體性思維對世界的把握是籠統的而不是精確的。整體性思維把世界看成是某種從渾沌中產生出來的一個整體,一個不斷變化、不斷流轉的過程。它注重自然和諧,習慣于融會貫通地把握事物,而不主張從局部、細節上把握事物。它把人同自然界結合為一體,主張人參與自然界;自然界滲透于人“心”,所謂“萬物一體”、“天人合一”。現代思維雖然也強調整體性、綜合性、系統性,但它是在認識各個細節的基礎上對整體的科學把握。而中國傳統思維的整體觀并沒有經過對整體的剖析,其思維水平依然停留在早期樸素的認識階段,因而有待向現代思維靠攏。
朦朧猜測的模糊性。以整體性為特點的中國傳統思維往往固執于對事物的質的判斷,而忽視對事物作量的分析;描述事物不求準確清晰而往往帶有朦朧的猜測成份;其思維范疇往往具有不確定性和多義性;在方法上,則講究“設象喻理”、“刻意神似”,而疏于推理、鄙薄形肖。這種思維藝術只能給人們提供關于事物的模糊整體圖景,缺乏令人信服的邏輯力量。
中國傳統思維藝術的直覺性、整體性和模糊性,由于歷史的局限而存在著很多缺陷,但綜觀人類思維發展的全景,這種思維藝術是人們認識世界必不可少的手段,它也可以向更高水平發展。思維的直覺性、整體性和模糊性,在某些相應的場合有它獨特的作用,這種作用往往是其它思維藝術所不能代替的。在中國哲學史上,多數哲學家注重對事物的總體把握,注重事物的運動和聯系,與這種思維藝術有著密切聯系。
在中國,思維藝術的發展歷程,沒有明顯的階段性差異,基本上是一以貫之地漸進發展;而西方思維藝術的發展歷程卻不一樣,古希臘思維傳統和西方近代思維傳統有明顯差別。近代以后,由于經驗自然科學的迅速發展,西方思維藝術發生了日新月異的變化,古希臘時期形成的直覺性、整體性和模糊性思維傳統,在近代科學沖擊下幾乎蕩然無存。取而代之的是與近代自然科學相適應的,以實證性、局部性和精確性為特點的思維藝術。
以古代科學以經驗為主不同,近代科學以理性為主,十分重視實驗的或實證的方法和歸納的方法對科學發展的作用。這個方法的創始人是英國近代實驗科學的始祖培根。在他看來,感覺是完全可靠的,是一切知識的源泉,因此實驗科學具有重要意義,科學本身就是實驗的科學;任何可靠的真理都必須用大量事實作依據,然后用理性方法去整理材料,把單一的、個別的東西上升到一般,上升到理論。培根開創的重視觀察和實驗、重視例證和歸納的科學方法論思想,有著深遠的影響,直到現代,它依然是西方思維藝術的主流。
近代以后,西方思維藝術除了突出實證性以外,由于受到自然科學發展狀況的影響,還形成了局部性、機械性、形而上學性等特點。從15世紀下半葉到18世紀末,是西方自然科學分門別類地搜集材料的階段。自然科學尤其是數學、天文學、化學、生物學等在這一時期取得了長足的進步;而發展得最快、最成熟的是力學,它是近代自然科學誕生后的第一門獨立科學。所有這些學科,都是孤立地、靜止地進行研究的,每個學科都只看到自己領域里的局部材料,而沒有把自然界的事物看作是運動著的有機聯系的整體。牛頓力學的巨大成功又使得機械力學規律被片面夸大并用來說明一切自然現象。自然科學發展的這種狀況,深刻地影響到人們的思維藝術。培根和洛克最先把這種孤立的、靜止的、機械的形而上學研究方法帶到哲學領域,經過一代又一代人的運用和發揮,積淀在人們的深層心理結構中,成為西方思維藝術中一個重要方面。
自然科學的分門別類和量化發展,也帶來了思維藝術上的精確性特點。近代數學的巨大發展,正是由近代自然科學對精確性的要求所致。天文學、力學、生物學、化學等科學領域,都需要精確的計算。近代的力學家幾乎都在數學上有很深的造詣。同時,由于實證思潮的影響,人們普遍認為,某一理論的建立,必須有精確的經驗事實支持。這種對于精確性的追求,在西方思維藝術上打上了深深的烙印,以至于直到今天,對于無論什么結論,西方人幾乎都會問:有沒有數字根據?統計是否精確?
西方思維藝術的實證性、局部性和精確性,是近代自然科學發展的產物,它在人類思維發展史上起過重大作用,但隨著科學的進一步發展,這些特點卻難免暴露出局限性,如實證性和精確性原則在許多科學領域里(特別是在微觀物質領域里)就得不到支持;對局部性的片面夸大,必然導致機械論和形而上學,從而阻礙對世界全貌和事物間總體聯系的把握。
第三,中國傳統思維藝術疏于邏輯推理,忽視理論體系;而西方思維則強調邏輯推理,重視理論體系。
中國傳統思維中意會體悟的直覺性、籠統素樸的整體性和朦朧猜測的模糊性,蘊含著系統思想的萌芽。“大化流行”、“萬物化生”,天地萬物渾然一體,這些都是對對象世界的比較正確的描述。中國傳統思維雖然能系統地整體地思考對象,但卻不注重邏輯推理。如前所述,中國傳統思維對事物的把握,往往通過體驗、意會和領悟,講究“設象喻理”、“刻意神似”,而不注意運用嚴密的邏輯推理。
誠然,在中國傳統思維藝術的發展進程中,邏輯思想曾有過一段輝煌歷史,如先秦時期的辯者派和正名派,特別是辯者派中的墨辯邏輯,就曾興盛一時。在先秦邏輯思想中,不僅有形式邏輯的內容,而且有較發達的辯證邏輯思想,同時還有數理邏輯和語言邏輯的萌芽。墨辯邏輯的“三物”(故、理、類)理論,可與西方的三段論和古印度的因明相媲美。但中國傳統的邏輯思維,終究是不發達的、低水平的。其一,中國的邏輯思維不象西方那樣有關于思維形式和論證方法的系統完整的理論。《墨辯》雖然是一部邏輯的著作,其中有非常豐富的邏輯思想,但在公理化形式方面是薄弱的,未形成完整的邏輯推理演繹系統和方法論體系。其二,中國傳統的邏輯思維藝術,往往與倫理的規范和政治上的刑名法術思想緊密相連,并屈從于倫理和政治,這樣就削弱了對邏輯思維藝術的探索。其三,先秦的邏輯理論,大都偏于對某些概念、命題的論爭,如名實之爭,關于“白馬非馬”、“離堅白”的爭論等。同時,在說明一些邏輯觀點和方法時,仍然采取“設象喻理”的辦法,用生活故事和文藝形式等形象思維方式闡釋甚至代替邏輯規則。其四,“設象喻理”的思維方法妨礙了邏輯向符號化、形式化發展。在中國先秦之后,邏輯思想基本陷于停頓,純邏輯研究幾乎沒有了,更談不上如西方那樣發展到近現代邏輯,如概率邏輯、模態邏輯、模糊邏輯、語言邏輯等。
由于疏于邏輯推理,中國自先秦以來一直強調“實用精神”,而缺乏“理性精神”。這可以從內容與形式兩方面加以分析說明。從內容上看,中國傳統思維藝術十分重視“經世致用”,重現實,重人倫,強調理論必須維護倫理綱紀,必須有益于政治,認為探究理論的目的是為了眼前的實用。而西方學者往往并不注重學術理論與人們實際利益的直接關聯,亞里士多德就說過,希臘人“探索哲理只是為想脫出愚蠢,顯然,他們為求知而從事學術,并無任何實用的目的。”[11]西方很多學者都是為了純粹的求知去探求客觀世界的奧秘。這種學術傳統使很多著名的理論體系得以誕生。而中國學術史上,這方面卻是個弱點。從形式上看,中國傳統思維不重視宏觀、系統的理論表達方式,而是采用“設象喻理”、“微言大義”、“語錄體”等表達方式。“語錄”需作詳細注釋、發揮,“微言大義”之義蘊何處也不很明確。因此,中國有一門獨特的學問,稱之為經學,即訓解或闡述儒家經典之學。形式是由內容所決定的,理論體系的貧乏導致表現形式上的這種狀況。
西方的邏輯思維傳統發端于古希臘。古希臘哲學家亞里士多德作為傳統形式邏輯的奠基人,提出了完整的邏輯理論體系。現代形式邏輯的許多重要內容,在兩千多年前的亞里士多德那里就有了基本面貌。由亞里士多德開創的邏輯學,在西方思維藝術的發展中產生了深遠影響。到近代以后,英國培根對邏輯學又作出了重大發展,他針對亞里士多德邏輯重演繹、輕歸納的特點,第一個系統地制定了經驗的歸納法。他的歸納邏輯運用了“三表(本質和存在表、差異表、比較表)法”,并以此豐富和發展了亞里士多德邏輯中的簡單枚舉歸納法。到19世紀,英國哲學家穆勒把“三表法”推廣為契合法、差異法和共變法,同時還創立剩余法,發展了歸納邏輯。邏輯思維發達與否的重要標志在于是否達到公理化、形式化水平。在西方,早在17世紀末,德國哲學家萊布尼茨就曾試圖建立形式的演繹邏輯,并在邏輯的符號化方面作了一些努力,成為數理邏輯的先驅。19世紀中葉,英國數學家布爾創建了以他命名的邏輯代數系統,使邏輯形式化有了重要發展。19世紀末和20世紀初,德國邏輯學家弗雷格第一次表述了具有現代化形式的數理邏輯命題演算體系,即構成了最早的命題邏輯的公理系統。到2O世紀30年代,現代邏輯又取得了幾項輝煌的成就。
西方現代邏輯向公理化、形式化的迅速發展,充分說明了重視邏輯思維的傳統在西方思維藝術中所占的主導地位和所起的重要作用。拿這種思維傳統與中國思維傳統相比較,就會看到,在中國,邏輯學的發展是極其緩慢的,現代邏輯的所有成果,幾乎全是從西方引進的。從中也可清楚地看出中國思維傳統和西方思維傳統的明顯差別。
西方思維除強調邏輯思維外,還非常重視理論的體系化。西方人在探索自然界奧秘的過程中以“求知”、“愛智”為目標,追求理性的享受,著重發展知識論。各種理論體系象一個個螺旋上升的圓圈,綿延在西方思想史的長河中。亞里士多德以博學著稱,他建立了一個龐大的理論體系,其著作包括邏輯學、自然哲學、認識論和心理學等各個方面。他不僅把各個領域的知識匯合成一個龐大的體系,而且每一領域的知識也自成體系。在他之前,柏拉圖的唯心主義理論體系是人們所熟知的。到中世紀,正統經院哲學系統化,形成了托馬斯的神學唯心主義體系。再往后,近代西方則是理論體系層出不窮的時代。法國笛卡爾不僅建立了物理學和數學的體系,而且還論證了他的“形而上學”世界觀體系,以及以幾何學為標本的理性演繹方法體系。英國洛克在巨著《人類理智論》中建立了龐大的唯物主義經驗論的理論體系。德國人更不愧是構造理論體系的好手。康德的“三大批判”構成了著名的先驗論。黑格爾的客觀唯心主義體系,包括邏輯學、自然哲學、精神哲學三個有機組成部分,其中每一部分又都是一個完整的體系。費爾巴哈的人本主義理論體系也是人們所熟知的。現代西方思想家也非常重視知識論理論體系,理論自然科學的發達和哲學派流派的蜂起說明了這一點。
2.西方思維藝術差異的文化背景
中西方思維傳統的差異為何如此之大呢?原因是多方面的、多層次的,其中經濟文化背景尤為突出。任何一種類型的思維藝術,都是在一定的社會環境中,由人們思想活動的逐步演變和長期積淀而形成的。就是說,思維藝術的起源和演變是時代精神變遷的產物,其最深厚的基礎固然如馬克思所說是“塵世間的粗糙的物質生產”,而生產關系、政治法律制度、思想意識等,則是這種精神同經濟基礎之間的不同層次的中間環節。分析中西方思維藝術差異的背景,我們既要從經濟基礎出發,在整個社會系統中探究思維藝術產生和存在的根源,又要從思維藝術所依附的社會子系統著眼,透視社會文明狀態對思維藝術的影響。
中國傳統思維藝術,產生于這樣的條件:第一,半封閉的大陸型社會地理環境。這種地理環境,與歐洲一些國家的開放性的海洋環境不同,其特點是交通阻隔,信息封閉。自然的隔離帶來與外部社會的隔離。第二,既不同于游牧經濟,也不同于工商業經濟的農業型自然經濟。這種農業經濟使中國社會文化心理(包括思維)具有很強的農業社會特征。第三,家國一體的宗法社會。這種社會結構使人們注重血緣,膜拜祖先,推崇傳統。另外,中國古代自然科學的發展狀況,對中國傳統思維藝術的形成也有重要影響。正是在上述諸條件下形成了與西方思維藝術迥異的中國傳統思維藝術。
在幾千年的西方文明史上,思維藝術的發展進程呈現出多樣化,即使在同一時期內,西方各民族、各國的思維藝術也不盡相同,甚至相差很大。我們分析西方思維藝術的產生條件,只能根據有比較代表性的社會環境對思維藝術的影響,論其大略。第一,西方文明就地域而言,主要是地中海沿岸地區,這里氣候溫暖濕潤,海上交通發達,從而大大促進了農業、工商業和航海業的發展。自然的開放帶來向外部社會的開放。第二,在歐洲,從古希臘開始,就以工商經濟為主。農業經濟雖然存在,但對社會歷史和文明的發展影響不大。這種經濟類型,特別是商業活動,以其純粹的謀利性質和流動的生活方式,構成了足以摧毀家族社會的血親溫情和世系組織的強大沖擊。第三,在整個歐洲沒有形成象古代中國那樣的統一的社會群體;而是小國林立,各個城邦國家可以結成同盟,但它們從來沒有取消自己的國界而混為一體,整個社會可以說是一個松散的個體的組合。相應地,整個歐洲世界觀的核心就是個體性。對歐洲人來說,凡是不能支配自己和由人擺布的人都是奴隸。所以,不依附于他人才被當作人的最高品格提到首位。廣而言之,西方民族,是以個體為本位。第四,西方自然科學的發展成就,也是西方思維藝術形成和發展的重要前提。所有這些,都是與中國歷史相異的。正是在此背景下形成了與中國傳統不同的思維藝術。
三、中西方思維藝術發展的互補融匯趨勢
1.中西方思維藝術融匯發展的條件
古代,居住在地球上各個不同地域的人們在思維藝術上有著奇妙的巧合:古代中國人和古代希臘人都產生過整體的、模糊的、直觀的思維藝術,都把世界看成一個混沌的整體,把某種具體的物(或現象)看成世界的始基;都有樸素的關于事物發展、變化的思想。在此之后,中西方思維藝術逐漸走上了不同的發展道路,出現了明顯的差異。人類進入到現代社會,思維藝術發展的軌跡似乎又開始了一個否定之否定的歷史階段,中西方思維藝術互相吸引,互相滲透,互相補充,形成了一種融匯合流、協同發展的趨勢。
中西方思維藝術的融匯發展,是以現代科學革命和現代技術革命為背景的,是在當今世界開放與發展的形勢下形成的。由于現代科學技術的迅猛發展,尤其是電子傳播媒介使空間距離的縮短,以及廣泛的世界文化交流,促進了各民族的相互了解,中西方思維藝術的迅速接近和共同發展有了現實的可能。換言之,現代科學技術及其成果為中西方思維藝術的溝通和共同發展奠定了物質基礎;而在開放的國際環境中,世界性的廣泛、頻繁的文化交流,使中西方在發展自身文化的過程中有了更多的參照系,因而有可能更自覺地反省自身,博采對方之長,吸收、消化外來文化。
如果說,現代科學技術和社會開放、文化交流是當代人類思維藝術融匯發展的外部條件的話,那么,思維藝術本身的發展規律、它對自身不斷完善的要求,則是當代人類思維藝術融匯發展的內在機制。在歷史發展的長河中,中國和西方形成了兩種迥然不同的思維藝術,分別沿著兩個方向發展,在某種意義上,甚至可以說是各執一端。在認識和把握世界過程中,這兩種思維藝術都有其獨特的長處,發揮著各自獨特的作用,在很多時候是不可取代的。但是,它們各自的缺陷也是很明顯的。如果不克服這些缺陷,思維就不能充分地、科學地把握外部世界,思維自身也就停止了發展。可是我們知道,正如人類的實踐發展是不會停止一樣,人類思維的發展也是不會停止的。思維具有至上性,至上性的本質是綜合思維的空間跨度和時間跨度,使人類思維在無限的歷史長河中不斷接近絕對真理。這是一個思維由必然王國走向自由王國的過程。在這個過程中,各種不同思維藝術的互相取長補短、融匯發展是不可避免的。而當代科學的高速發展和社會的高速發展則加速了這一進程。
2.西方思維藝術融匯發展的內容
中西方思維發展的互補融匯趨勢主要表現在以下幾個方面:
其一,人文與科學并重。中國思維傳統重人文,以人道、倫常為視覺焦點;西方思維傳統重科學,以自然規律為視覺焦點;這是人類認識外部世界的兩個側面、缺一不可。隨著人類認識水平的不斷提高和社會的不斷發展,人文和科學互相滲透,關系越來越密切,以致不可分離。即:人文領域中不可避免地涉及自然因素和運用科學分析方法,科學領域中則擺脫不了情感因素和價值評判。現代西方哲學的兩大思潮,科學主義和人文主義思潮,是并駕齊驅的,同時也互相對話,互相吸收和互相補充,愈來愈顯示出匯融的趨勢。注重科學傳統的西方哲學家和科學家,對社會與人的問題也愈益表現出強烈的關注,如關心人類的和平與發展問題,研究人和人的價值,人的本質和自由等。在中國,對民族坎坷歷程的深刻反思強化了“落后就要挨打”的觀念,大膽的開放政策使現代先進科學技術跨進國門,科學主義盛行起來。中國傳統思維藝術一向重視人倫綱常,但在科學主義的影響下,開始發生了深刻變化。人們在思考某種理論時,不僅要問:它的社會意義和倫理價值如何?而且還要問:它是不是科學的?它有沒有嚴格精確的論據?
正如中國思維藝術中不能說完全沒有科學主義傳統一樣,西方思維藝術中也不能說完全沒有人文主義傳統。但是,歐洲的人文主義注重個體的人格,從個體去看社會,認為社會應以個體為單元和基礎;而中國的人文主義注重社會的人格,把個體看作是社會和群體的分子,從關系中去體驗一切。前者強調人的自然屬性,最后把人歸于自然性;后者強調人的社會本性,進而把自然也人化為具有倫理本質的東西。這兩種人文主義,在當代也有融匯的趨勢:西方人逐漸重視人的社會性和社會關系,而中國人則開始強調個體人格。
其二,模糊與精確并重。一般認為,模糊性是古代思維的特征,精確性是近代思維的特征。實際上,模糊性和精確性都是思維的固有特性,無論在古代、近代、現代思維中都是存在的。在古代,思維的模糊性是樸素的、粗淺的,抑或說是不得已的,當時的人們囿于生產力發展水平和智力水平,不可能對世界總畫面的細節作出精確的說明,因而把世界看成是混沌的整體。不僅思維的對象是模糊的,思維本身也是模糊的。這個時代可以說是想精確而不成的時代。現代思維的模糊性則不同,它建立在對外部世界的精確的基礎上,同時客觀地反映了外部世界發展的某些模糊過程和環節。這個時代可以說是為精確而模糊的時代。中國傳統思維藝術的模糊性特征,是思維本性的一種表現,它經過長期的延續而得到豐富和發展。但它不象西方思維藝術那樣在近代受到過精確的揚棄,因而直到今天,中國思維藝術中的模糊性仍帶有古代樸素的色彩。
人類思維的本性要求精確地準確地把握外部世界,以便于在實踐中改造外部世界。人類世世代代都在追求精確性,試圖使認識盡可能真實地接近客觀事物本身。沒有精確性也就沒有科學的認識,因此精確性是現代思維藝術發展的一個重要方面。但另一方面,在客觀世界中真實地存在許多模糊性,如在程度、真值、關系等方面,很多時候不可能有精確的結論。這種模糊性表現了事物兩極對立的不充分性,或差異的中介過渡性。反映在思維中,就必然會產生思維的模糊性。模糊數學和模糊邏輯就是現代模糊思維的兩種形式。傳統數學竭力追求精確性,排除模糊性,結果遇到很多不可解決的難題。2O世紀60年代模糊數學誕生,使數學獲得重大發展。模糊數學精確地描述了事物本身的模糊性,為人們提供了重要的思維手段,而這一點是傳統的精確數學所做不到的。模糊邏輯是對傳統邏輯的揚棄,它也為我們提供了現代思維手段。傳統邏輯是二值邏輯,它的基本規律是同一律、矛盾律和排中律,它要求對任何命題都作非真即假的判斷,不考慮第三值或更多值。而在現實世界中,有很多問題的界限是不清晰的甚至是很模糊的,在人們的思維活動中也存在著多值的模糊的判斷。因此模糊邏輯便應運而生。
總之,西方人有精確思維的傳統,同時又創立了模糊數學和模糊邏輯,開創了現代模糊思維的新階段;中國人擅長于模糊思維,同時又刻意吸收消化西方人的精確思維藝術。這說明,模糊性和精確性作為人類思維的兩種特性,在現代社會得到長足的發展并互相靠攏。
其三,歸納與演繹并重。在西方哲學史上,歸納的傳統和演繹的傳統都是存在的。近代歐洲發生的經驗論和唯理論之爭其焦點之一就是思維方法的問題。以培根、洛克為代表的經驗主義把歸納法作為根本方法,反對演繹法;而以笛卡爾、萊布尼茨為代表的理性主義則把演繹法作為根本方法,認為歸納法得出的知識是偶然的,不具有普遍必然性。尖銳對立的兩派哲學家由于各自方法的片面性而陷入窘境。但即使在當時,歸納法與演繹法也有互相接近、互相吸收的傾向。洛克把理性演繹隸屬于經驗歸納之下,對演繹法作出了經驗主義的解釋。萊布尼茨多少看出演繹法的一些局限性,因而拋棄了“理性直觀”的絕對性,容納了經驗歸納法的某些內容。這段歷史事實證明,歸納和演繹是辯證統一的,它們既不可相互替代,也不可彼此分離。歸納法的缺陷在于,從個別的單稱陳述推出一般的全稱陳述并無邏輯必然性。演繹法的缺陷在于,它得出的結論的普遍性程度總是超不過演繹前的普遍性程度,而且演繹的前提從何而來是演繹法本身無法證明的。因此歸納法和演繹法必須互相補充,同時并重,才能獲得科學的認識。
中國傳統思維藝術是重演繹輕歸納的。中國哲學史上的“天”、“道”、“氣”、“神”、“有無”、“道器”、“陰陽”、“和同”、“動靜”、“常變”、“體用”、“本未”、“一兩”、“理氣”、“心物”、“所能”、“知行”等,都是進行理性演繹的概念范疇。當然,中國傳統演繹法與西方有所不同,意會、領悟的成分比較多,不象西方那樣重邏輯、形式和公理。因此,中國傳統思維藝術在歸納和演繹問題上有兩點不足:一是輕歸納法的作用;二是在演繹方面缺乏形式化公理化系統。
歷史和現實都表明,在思維領域中,片面地偏重歸納或演繹都違背思維規律,現代思維發展的趨勢必然是使兩者共同深化和互相融匯。
其四,橫向和縱向并重。思維本身具有時間跨度和空間跨度。從時間跨度來說,它的視野向過去和未來兩個方向無限延伸,宇宙和人類的過去、現在和未來都是思維的對象,這是思維的縱向性;從空間跨度來說,它的視野遍布宇宙,宏觀和微觀,自然界和人類社會的每個領域,都可能成為思維客體,這是思維的橫向性。
對于任何思維對象,縱向把握和橫向把握都是不可缺少的。事物有產生、發展的不同階段,有前因后果,人們必須從過程中即從時間跨度上把握它;一事物與他事物有著千絲萬縷的聯系,有各種參照系列,人們又必須從橫向對比中即從空間跨度上把握它。縱向思維把思維者提升到歷史的高度,能鳥瞰事物運動的全過程,有利于把握事物的歷史性特點;橫向思維則使思維者具有寬闊的視野,能洞察事物之間的異同,有利于把握事物的歷史性特點;橫向思維則使思維者具有寬闊的視野,能洞察事物之間的異同,有利于把握事物的共時性差異。
在西方,社會開放和文化交流有著悠久的歷史,并形成了傳統,因此很少有思維的地域性屏障。在這樣的社會歷史條件下,西方人思維的橫向性特征比較明顯。在中國,由于半封閉的大陸型地理環境和長期閉關鎖國的社會環境,人們的思維視野局限在本土之內,因此偏向縱向思維。橫向思維和縱向思維各有所長,也各有所短,現代思維正將兩者結合,成為綜合的、全面的、科學的思維。
其五,直覺與邏輯并重。直覺思維與邏輯思維是兩種截然不同的思維藝術。直覺思維是人通過知覺對事物進行瞬時的、直接的選擇和判斷,從而認識事物的性質、聯系和關系。邏輯思維則是借助概念、判斷、推理等思維形式以及各種邏輯思維方法,在理論推演中認識事物的性質、聯系和關系。直覺思維與邏輯思維都是人類思維藝術的必要環節。就直覺而言,有古代直覺和現代直覺之分。古代直覺是一種樸素的、原始的直覺,帶有濃厚的神秘主義色彩。而現代直覺則建立在敏銳的知覺能力、明確的思維定勢和豐富的經驗知識基礎之上,現代心理學的成果也說明了直覺的科學性。
在現代思維藝術的發展中,直覺與邏輯的作用彼此不可代替,又具有互相補充的趨勢。直覺思維可以在瞬間“恍然大悟”而體驗到事物的本質及其規律,省去了很多中間環節,高效率地解決問題,它的缺陷是偶然性太強,效果難以保證。邏輯思維可以對事物進行嚴格科學的推理,能有把握地認識事物的本質和規律,結論可靠,其缺陷是中間環節太多,不可能得到瞬時效果。直覺思維的長處正好是邏輯思維的短處,直覺思維的短處正好是邏輯思維的長處,兩者結合起來,則成為比較完整的思維。
在現代思維中,直覺和邏輯互相滲透、互相促進。邏輯思維的發展,使直覺思維有了更多的直觀形式和渠道,更為完善化。在很多情況下,由于邏輯推理過程高度簡化、形式化、自動化,經過反復練習,人們憑直覺就能把握事物的本質和規律。同時,直覺思維進一步完善,不再具有神秘的色彩,它的規律也逐漸被人們所揭示,并被人們作為一種邏輯方法運用到科學發現和生產實踐中去。
其六,形式化趨勢。在人類思維發展史上,形式化是晚期出現的成果,它是現代思維藝術的重要標準。所謂形式化,就是用人工語言(表意符號)代替自然語言,描述事物的結構及其規律,并暫時撇開符號代表的意義而僅著眼于形式,把對事物的研究轉換為對符號的研究。形式化是思維藝術發展到高級階段的產物。形式化必須有幾個基本前提:首先,人們對于思維規律有比較透徹的把握,能用簡潔的符號表達它的復雜的本質聯系;其次,有高度完善的公理系統,使形式化及形式系統有運演的邏輯基礎;再次,有嚴整的演繹理論體系,以適應推理方法與符號公式之間的轉換,最后,有高水平的語言學研究成果。
思維的形式化過程,是思維的抽象、概括、一般化的過程,也是思維的分解和深化的過程。現代科學要求語言無歧義地表達概念,用最簡明的方式表達事物內部和事物之間的聯系,而形式化則滿足了這一要求,它用符號準確無誤地表達某個概念,用符號化的公理系統清晰地揭示事物內部及事物之間的聯系,越過了自然語言的障礙,使思維更加精確化、客觀化。現代形式化思維的一個重大成果是數理邏輯的誕生,它為人類思維藝術的發展開拓了一個新的領域。
形式化思維藝術由于舍棄了符號所代表的意義,而只著眼于形式,又由于它概括了思維的一般形式,因此能被全世界所接受,從而成為人類的共同財富。同時,形式化思維藝術在科學理論的研究甚至科學理論的發現中有重大作用,因此越來越受到人們的重視,成為現代思維藝術發展的主要趨勢之一。
形式化思維還有力地推動了人工智能的發展。思維元素用符號表示,思維過程用形式化的公理系統代替,這樣便能輸入電子計算機,使電子計算機成為能夠“思維”的智能機。人工智能的出現,標志著人類思維發展到一個嶄新的階段。
人類從來沒有象今天這樣自覺地改造和完善自身的思維藝術。隨著社會的進步和科學的發展,思維的社會機制和生理、心理機制被日益清晰地揭示出來,以至于能通過腦電圖破譯思維語言,能通過射線攝影透視人腦思維的活動過程。人類思維藝術正處于大變革的前夜。我們相信,思維藝術在不斷完善的過程中必然會展現出新的前景
注釋:
[1]《愛因斯坦文集》第1卷,商務印書館,1976年版,第574頁。
[2]《馬克思恩格斯選集》第3卷,人民出版社,1972年版,第59頁。
[3][4]皮亞杰:《發生認識論原理》,商務印書館,1981年版,第52頁。
[5]《希臘數學史》第1卷,牛津1921年版,第129頁。
[6]《馬克思恩格斯選集》第3卷,人民出版社,1972年版,第63頁。
[7]李約瑟:《中國科學技術史》第3卷,科學出版社,1975年版,第337頁。
[8]《馬克思恩格斯選集》第1卷,人民出版社,1972年版,第30、31頁。