試論中學(xué)生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)

1、試論中學(xué)生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)人民教育出版社趙占良中學(xué)生物學(xué)課程應(yīng)聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)，目的是強(qiáng)化學(xué)科育人功能。而學(xué)科核心素養(yǎng)的提煉，必須基于對(duì)學(xué)科本質(zhì)的深入理解，也就是要弄清楚這個(gè)學(xué)科到底是怎樣的一個(gè)學(xué)科，它具有哪些不同于其他學(xué)科的性質(zhì)和特點(diǎn)。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，可謂仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智，難以找到標(biāo)準(zhǔn)答案。本文試就這一問(wèn)題，談?wù)勛约旱膶W(xué)習(xí)體會(huì)和不成熟的思考，供大家參考。一、對(duì)生物學(xué)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)從生物的定義到生命本質(zhì)觀學(xué)科本質(zhì)是由什么決定的？我以為首先是由這門(mén)學(xué)科的研究對(duì)象所決定的。眾所周知，生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。通俗地說(shuō)生物學(xué)的研究對(duì)象就是生物。什么是生物？這個(gè)看似基本而簡(jiǎn)單的問(wèn)題，在生

2、物學(xué)中卻難以找到令人滿意的答案。教科書(shū)上往往說(shuō)“有生命的物體就是生物”，但這一說(shuō)法并不能提供判斷一個(gè)物體是不是生物的依據(jù)，因?yàn)樗⑽粗赋鍪裁礃拥奈矬w才是有生命的物體。何況有生命的東西并不一定稱得上是生物，比如多細(xì)胞生物體內(nèi)的一個(gè)細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)了半個(gè)多世紀(jì)的海拉細(xì)胞，蜥蜴逃避敵害時(shí)自動(dòng)斷下來(lái)的尾巴，等等。換言之，生命體和生物體之間不能劃等號(hào)。雖然用一句話給生物下定義有困難，但是在絕大多數(shù)情況下，可以依據(jù)生物的基本特征來(lái)判斷一個(gè)物體是不是生物，比如生物都有新陳代謝、生殖和發(fā)育、遺傳和變異、應(yīng)激性等。其實(shí)這些特征也都是以生物為前提來(lái)描述的，比如新陳代謝就定義為生物體內(nèi)或活細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)的總和

3、，而病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，自然也談不上有新陳代謝，但多數(shù)人仍將它看作生物。再比如生殖，如果不以生物為前提來(lái)定義的話，那就只好說(shuō)成是自我復(fù)制，但能自我復(fù)制的也不一定就是生物，如計(jì)算機(jī)病毒；不能生殖的也不一定不是生物，比如騾、工蜂，包括人類也有不具備生殖能力的個(gè)體。定義生物存在的困難說(shuō)明生物界的復(fù)雜性和多樣性，即說(shuō)明生物學(xué)研究對(duì)象的復(fù)雜性和多樣性。什么是生物？這一問(wèn)題必然涉及生命本質(zhì)觀。不同思維模式下的生命本質(zhì)觀是有很大差別的。經(jīng)典物理學(xué)思維模式下的生命本質(zhì)觀，包括機(jī)械論的生命本質(zhì)觀和還原論的生命本質(zhì)觀。前者認(rèn)為生物體就是一部機(jī)器，由各種零件機(jī)械組裝而成，只要弄清都有哪些零件及這些零件的結(jié)構(gòu)和功能，

4、這部機(jī)器就一目了然了，比如西方醫(yī)學(xué)就是把人體當(dāng)作機(jī)器來(lái)對(duì)待的；后者認(rèn)為一切生命活動(dòng)都可以還原為具體的物理運(yùn)動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)，簡(jiǎn)單的物理運(yùn)動(dòng)和化學(xué)變化加在一起就成為復(fù)雜的生命活動(dòng)。按照這種思維模式，生物學(xué)與物理和化學(xué)相比，在思維模式上就沒(méi)有什么不同，學(xué)科育人價(jià)值自然大打折扣。生物科學(xué)思維模式下的生命本質(zhì)觀認(rèn)為生物體都具有共同的基本特征，比如都有蛋白質(zhì)和核酸這樣的物質(zhì)基礎(chǔ)，都有新陳代謝、生殖和發(fā)育等生命現(xiàn)象，其中邁爾的觀點(diǎn)頗為耐人尋味：生命體由獨(dú)特的大分子構(gòu)成；生命系統(tǒng)中的重要現(xiàn)象是質(zhì)的而不是量的；所有層次的生命系統(tǒng)由高度可變的獨(dú)特個(gè)體的群體組成；所有的有機(jī)體擁有歷史上進(jìn)化來(lái)的遺傳程序；有機(jī)體是自然選

5、擇的產(chǎn)物；生命過(guò)程特別難以預(yù)料。從細(xì)胞到器官是質(zhì)的飛躍而不能僅視為細(xì)胞數(shù)量的增加，從器官到個(gè)體、從個(gè)體到種群、從種群到群落到生態(tài)系統(tǒng)都是如此。生物都是歷史的產(chǎn)物，經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的自然選擇傳遞下來(lái)的遺傳程序在很大程度上決定了此生物不是彼生物，也就是說(shuō)過(guò)去在很大程度上決定現(xiàn)在和將來(lái)，研究現(xiàn)在必須要研究過(guò)去。生物的這一特性決定了歷史的方法是研究生物學(xué)的重要方法。生命過(guò)程為什么特別難以預(yù)料？因?yàn)樯锸腔畹模皇撬赖?，還因?yàn)樯矬w內(nèi)部有復(fù)雜的相互作用，同時(shí)又與環(huán)境有復(fù)雜的相互作用，這些相互作用的結(jié)果往往難靠邏輯推理來(lái)推斷。比如基因在一定程度上決定壽命，但影響個(gè)體壽命的因素實(shí)在太多，并且有許多是隨機(jī)的、偶然

6、的因素，因此，每個(gè)個(gè)體的壽命是難以預(yù)測(cè)的，只能將一個(gè)統(tǒng)計(jì)意義上的平均值作為預(yù)期壽命。生命過(guò)程特別難以預(yù)料，生物學(xué)中的因果關(guān)系存在多種可能性，不像經(jīng)典力學(xué)上給物體多大的外力就能按公式算出產(chǎn)生多大的加速度，這就決定了生物學(xué)思維模式在很大程度上區(qū)別于經(jīng)典物理學(xué)思維模式，對(duì)生物學(xué)的這一特點(diǎn)缺乏認(rèn)識(shí)，就會(huì)把生物學(xué)教成“死物學(xué)”！系統(tǒng)科學(xué)思維模式下的生命本質(zhì)觀認(rèn)為生命有機(jī)體是一個(gè)自組織、自復(fù)制、自適應(yīng)的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)。這里對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵詞稍作解釋。所謂系統(tǒng)就是由若干要素通過(guò)相互作用而形成的具有一定功能的整體。認(rèn)識(shí)到生命體是一個(gè)有機(jī)整體系統(tǒng)，這是生命本質(zhì)觀的一次飛躍。開(kāi)放系統(tǒng)是指系統(tǒng)在物質(zhì)、能量和信息上是對(duì)外開(kāi)

7、放的，與環(huán)境之間有著物質(zhì)、能量和信息的交流。生命的活力本質(zhì)上來(lái)源于生命體在物質(zhì)、能量和信息上的對(duì)外開(kāi)放，生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。中學(xué)生物學(xué)不深入到這一層次，就不能說(shuō)揭示了生命的本質(zhì)。自組織是指開(kāi)放系統(tǒng)在自身內(nèi)在機(jī)制調(diào)控下由無(wú)序向有序、從簡(jiǎn)單向復(fù)雜轉(zhuǎn)變的過(guò)程，其中伴隨著能量的耗散和新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，例如，將來(lái)自外界的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻M成自身的物質(zhì)并形成一定的結(jié)構(gòu)，由一個(gè)受精卵發(fā)育為具有各種組織和器官的個(gè)體。自復(fù)制在生物學(xué)上包括細(xì)胞的增殖和個(gè)體的繁殖等。自適應(yīng)是指生物能通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)適應(yīng)環(huán)境的變化。復(fù)雜系統(tǒng)是相對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)而言的，是指該系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)子系統(tǒng)又是由多層次系統(tǒng)組成的，子

8、系統(tǒng)之間有復(fù)雜的相互作用，子系統(tǒng)內(nèi)部又有復(fù)雜的相互作用，因此，系統(tǒng)的功能不等于子系統(tǒng)功能的線性疊加，各子系統(tǒng)的性質(zhì)不能說(shuō)明該系統(tǒng)整體的性質(zhì)，整體大于部分之和。這幾個(gè)關(guān)鍵詞集中概括了生物不同于非生物的特點(diǎn)，在很大程度上也決定了生物學(xué)不同于其他學(xué)科的學(xué)科本質(zhì)。二、對(duì)中學(xué)生物學(xué)學(xué)科本質(zhì)的看法現(xiàn)在大家常說(shuō)的學(xué)科本質(zhì)，到底是指學(xué)科自身的本質(zhì)還是指該學(xué)科課程的性質(zhì)？我以為是二者兼有的。本文標(biāo)題既然限定在“中學(xué)生物學(xué)”范疇，更多意義上是指中學(xué)生物學(xué)課程，而中學(xué)生物學(xué)課程的性質(zhì)又在很大程度上決定于生物學(xué)的學(xué)科性質(zhì)，二者是不可分割的統(tǒng)一體。關(guān)于中學(xué)生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)，我認(rèn)為它應(yīng)當(dāng)包含兩個(gè)層面的內(nèi)涵。一是生物學(xué)本質(zhì)

9、上是一門(mén)自然科學(xué)，同物理、化學(xué)、地球和空間科學(xué)一樣具有自然科學(xué)屬性，相應(yīng)地，中學(xué)生物學(xué)課程也就是一門(mén)自然科學(xué)課程，應(yīng)當(dāng)具有自然科學(xué)課程的屬性。二是生物學(xué)不同于物理、化學(xué)、地球和空間科學(xué)，它具有自身的特點(diǎn)，因此，中學(xué)生物學(xué)課程也就不同于其他自然科學(xué)課程，具有獨(dú)特的特點(diǎn)和不可替代的育人價(jià)值。1生物學(xué)科的自然科學(xué)屬性生物學(xué)的自然科學(xué)屬性反映科學(xué)的本質(zhì)。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵，文章論著林林總總，這里無(wú)需展開(kāi)，只摘錄義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）（以下稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）的相關(guān)論述并稍作解讀：“生物科學(xué)有著與其他自然科學(xué)相同的性質(zhì)。它不僅是一個(gè)結(jié)論豐富的知識(shí)體系，也包括了人類認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有

10、的思維方式和探究過(guò)程。生物科學(xué)的發(fā)展需要許多人的共同努力和不斷探索。這些是生物學(xué)課程性質(zhì)的重要決定因素。”自然界是自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)對(duì)象。某個(gè)方面的認(rèn)識(shí)成果只有在結(jié)構(gòu)化形成一個(gè)知識(shí)體系后才能成為一門(mén)科學(xué)。因此，科學(xué)首先是關(guān)于自然界的知識(shí)體系，這種知識(shí)體系是開(kāi)放的、動(dòng)態(tài)的，會(huì)不斷有新概念、新觀點(diǎn)、新思想涌現(xiàn)，過(guò)時(shí)的觀點(diǎn)、概念可能會(huì)得到修正甚至剔除，換句話說(shuō)，科學(xué)知識(shí)只是人們?cè)谝欢A段對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)，固然具有相對(duì)穩(wěn)定性，但并不意味著是終極真理，因此在科學(xué)領(lǐng)域里倡導(dǎo)合理的懷疑，“以懷疑作審視的出發(fā)點(diǎn)”，合理的懷疑是科學(xué)進(jìn)步的動(dòng)力。科學(xué)不僅是知識(shí)體系，也是一種探究的過(guò)程，并且始終處于探究的過(guò)程中，在探究過(guò)

11、程中形成科學(xué)研究特有的思維方式?？茖W(xué)研究特有的思維方式首先是高度理性，即盡量排除研究者主觀因素的影響（盡管完全排除幾乎是不可能的，觀察亦負(fù)載理論），做到力求反映客觀實(shí)際，科學(xué)的求真精神即源于此；還包括重視邏輯和實(shí)證，“以實(shí)證為判別尺度，以邏輯作論辯的武器”?，F(xiàn)代科學(xué)研究不能靠“單打獨(dú)斗”了，團(tuán)隊(duì)合作尤為重要，這又離不開(kāi)合作精神。正是基于科學(xué)本質(zhì)的這些內(nèi)涵，課程標(biāo)準(zhǔn)才對(duì)課程性質(zhì)作如下闡述：“義務(wù)教育階段的生物學(xué)課程是自然科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科課程，其精要是展示生物科學(xué)的基本內(nèi)容，反映自然科學(xué)的本質(zhì)。它既要讓學(xué)生獲得基礎(chǔ)的生物學(xué)知識(shí)，又要讓學(xué)生領(lǐng)悟生物學(xué)家在研究過(guò)程中所持有的觀點(diǎn)以及解決問(wèn)題的思路和方法。

12、生物學(xué)課程期待學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，在親歷提出問(wèn)題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等過(guò)程中習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)的能力?！闭n程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)中學(xué)生物學(xué)課程的自然科學(xué)課程屬性無(wú)疑是正確的，這反映了當(dāng)代科學(xué)教育的正確方向。然而，僅僅強(qiáng)調(diào)其自然科學(xué)課程屬性也是不完整的。生物學(xué)還有著不同于其他自然科學(xué)的特點(diǎn)，相應(yīng)地，中學(xué)生物學(xué)課程自然還應(yīng)當(dāng)有不同于其他自然科學(xué)課程的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)屬于學(xué)科本質(zhì)的范疇。2生物學(xué)科不同于其他自然科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)關(guān)于生物學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的概括，更是見(jiàn)仁見(jiàn)智之事。朱正威老師在上個(gè)世紀(jì)發(fā)表的文章中作出如下概括：生命物質(zhì)基礎(chǔ)的特殊性生

13、物大分子，生命自然界的多層次性，生命是一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)放系統(tǒng)，生命活動(dòng)和信息變換，生命自然界是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，在生命科學(xué)中人是研究的主體又是客體，生命科學(xué)研究方法的獨(dú)特性。上述論述為我們思考生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)提供了框架和視角，具有開(kāi)創(chuàng)意義。本人在學(xué)習(xí)和思考基礎(chǔ)上，試做如下概括：研究對(duì)象的特殊性，思想觀念的人文性，概念和規(guī)律的概率性，思維方式的靈活性，研究方法的綜合性，學(xué)科地位的領(lǐng)先性、實(shí)踐應(yīng)用的廣泛性。（1）研究對(duì)象的特殊性研究對(duì)象的特殊性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：研究的對(duì)象是活的，有生命的，這就注定了研究過(guò)程會(huì)有關(guān)于生命的體驗(yàn)和感悟，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)形中就是一種生命教育；也決定了研究的方法是靈活的，思維方式

14、是靈活的，不能用機(jī)械的模式化的研究方法和思維方式去研究生物（學(xué)習(xí)也是一樣）；研究的對(duì)象是復(fù)雜系統(tǒng)，即使是顯見(jiàn)的生命現(xiàn)象也是復(fù)雜的相互作用的產(chǎn)物，不能用線性的因果決定論的思維去研究（學(xué)習(xí)也是一樣）；研究的對(duì)象是歷史的產(chǎn)物，因此研究時(shí)需要?dú)v史的視角和歷史考察的方法，不能僅限于就事論事；研究的對(duì)象包括人，換句話說(shuō)，人既是研究的主體，又是研究的客體，這在其他學(xué)科是罕有的，這就決定了這門(mén)學(xué)科跟學(xué)生的心理是最貼近的，也決定了其育人價(jià)值的不可替代性。（2）思想觀念的人文性思想觀念的人文性主要表現(xiàn)在它實(shí)現(xiàn)了世界觀、人生觀和價(jià)值觀的全覆蓋。生物學(xué)的學(xué)科思想最核心的是進(jìn)化思想和生態(tài)學(xué)思想。進(jìn)化生物學(xué)從誕生之日起，

15、就天然具有濃厚的人文色彩，承載著實(shí)在的價(jià)值觀念，在許多國(guó)家曾經(jīng)激起思想的波瀾。進(jìn)化思想的主要內(nèi)容包括：生物不是神造的，現(xiàn)存的包括人類在內(nèi)的所有生物是由原始的共同祖先不斷進(jìn)化而來(lái)的，所有生物之間都有親緣關(guān)系；進(jìn)化的過(guò)程是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等，從水生到陸生；進(jìn)化的原因主要解釋為以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論；進(jìn)化的結(jié)果表現(xiàn)為分子的進(jìn)化、物種的進(jìn)化、生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化（生物多樣性的形成），也表現(xiàn)為生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)；進(jìn)化的方向是多元的，進(jìn)化的結(jié)果是不完美的（適應(yīng)的相對(duì)性），不一定是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，而是占領(lǐng)更多的生態(tài)位，更加充分地利用地球上的資源和空間。生態(tài)學(xué)的發(fā)展始終與人類面臨的資源和

16、環(huán)境問(wèn)題息息相關(guān)，現(xiàn)在已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。生態(tài)學(xué)思想的主要內(nèi)容包括：生物與環(huán)境的整體性，生物與環(huán)境關(guān)系的復(fù)雜性，互為因果的循環(huán)性，自我調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性，生物與環(huán)境的發(fā)展性和協(xié)同性。進(jìn)化思想和生態(tài)學(xué)思想宛如編織生物學(xué)知識(shí)體系的經(jīng)線和緯線，貫穿宏觀和微觀，縱橫交錯(cuò)，渾然一體。它們解決了如何看待自然界的問(wèn)題，是辯證唯物主義自然觀的基礎(chǔ)，自然觀則是世界觀的重要組成部分。進(jìn)化思想告訴人們，人類是大自然演化的產(chǎn)物，同其他生物一樣是自然界的一員，而不是凌駕于其他物種之上的主宰；生態(tài)學(xué)思想告訴人們，生物與環(huán)境是不可分割的整體，牽一發(fā)而動(dòng)全身，人類對(duì)自然資源的利用、對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響只有控制在環(huán)境承載力

17、和生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力范圍之內(nèi)，才能與自然和諧相處，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)還告訴我們生物多樣性的重要價(jià)值，以及生物科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境(STSE)的相互影響，這都直接影響著人們的價(jià)值觀。進(jìn)化思想和生態(tài)學(xué)思想還告訴人們，生命來(lái)之不易，包括人類的生命在內(nèi)，都是億萬(wàn)年生物的遺傳基因與環(huán)境相互作用的產(chǎn)物；從宏觀到微觀的生物學(xué)知識(shí)也都在引領(lǐng)我們欣賞和感悟生命的神奇和美麗，領(lǐng)略生物與生物、生物與環(huán)境的相互依存，告訴我們應(yīng)當(dāng)珍愛(ài)生命，善待他人，愛(ài)護(hù)動(dòng)植物，這無(wú)疑有助于形成正確的人生觀。除了進(jìn)化思想和生態(tài)學(xué)思想之外，生物學(xué)中還有不少學(xué)科思想富于人文性。例如適度與平衡的思想、群體思想等。適度與平衡的例

18、子比比皆是：過(guò)量飲酒傷身，適度飲酒于身體有益；過(guò)度放牧對(duì)牧草有害，適度放牧則對(duì)牧草的生長(zhǎng)有利；雄鹿的角長(zhǎng)一些，容易得到雌鹿的青睞，但角過(guò)大就會(huì)影響身體平衡和奔跑速度，大角鹿就因此而絕滅；膳食平衡、生態(tài)平衡、碳氧平衡、水鹽平衡，等等。群體思想認(rèn)為生命系統(tǒng)是由許多獨(dú)特個(gè)體相互配合組成的群體，每個(gè)個(gè)體都有獨(dú)特的作用，同時(shí)又離不開(kāi)其他個(gè)體。比如在多細(xì)胞生物體內(nèi)，“細(xì)胞的生命歷程雖然短暫，卻都對(duì)個(gè)體的生命有一份貢獻(xiàn)?！痹谌梭w內(nèi)，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)“讓每一個(gè)細(xì)胞共享，又靠所有細(xì)胞共建。”在蜜蜂種群內(nèi)，蜂王、雄蜂和工蜂職能不同，但都是不可或缺的。群體思想啟迪人們做好自己就是對(duì)群體的最大貢獻(xiàn)，個(gè)體的意義只有在群體層

19、面才能體現(xiàn)，這與我國(guó)自古倡導(dǎo)的敬業(yè)樂(lè)群思想和現(xiàn)在倡導(dǎo)的社會(huì)主義核心價(jià)值觀有異曲同工之妙。（3）概念和規(guī)律的概率性研究對(duì)象的復(fù)雜性和多樣性決定了生物學(xué)的概念和規(guī)律的概率性（我曾概括為“粗放性”，考慮到“粗放”似有貶義，從此棄之不用了）。生物學(xué)中的概念大多是觀察基礎(chǔ)上歸納概括的產(chǎn)物，而不是靠數(shù)理邏輯的演繹，因此，往往不夠精致，不宜作絕對(duì)的理解。比如，關(guān)于有性生殖，教科書(shū)上定義為雌雄兩性生殖細(xì)胞兩兩結(jié)合，形成受精卵，由受精卵發(fā)育成新個(gè)體的生殖方式，而蜜蜂等動(dòng)物的單性生殖（孤雌生殖）也屬于有性生殖，就與定義產(chǎn)生矛盾，其實(shí)這就是生物界復(fù)雜性導(dǎo)致的，如果因?yàn)橛袀€(gè)別例外就改變定義，比如將有性生殖定義為通過(guò)有

20、性生殖細(xì)胞產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式，又過(guò)于籠統(tǒng)，令人費(fèi)解（還要解釋什么是有性生殖細(xì)胞，最后導(dǎo)致循環(huán)定義），反而與生物界的實(shí)際情況離得更遠(yuǎn)。再比如生態(tài)學(xué)中消費(fèi)者和分解者的概念，前者指以動(dòng)植物為食的動(dòng)物，后者指腐食性的細(xì)菌和真菌等微生物，而蚯蚓偏偏出來(lái)添亂，它既是動(dòng)物，又是腐食性的，劃歸哪一類都有問(wèn)題。其實(shí)消費(fèi)者也不見(jiàn)得不吃動(dòng)植物遺體，分解者也不見(jiàn)得不吃活東西，那只是根據(jù)它們獲取有機(jī)物的方式大致區(qū)分而已，本質(zhì)上二者都是異養(yǎng)的，都是將獲取的有機(jī)物氧化分解，利用其中的能量，將產(chǎn)生的二氧化碳和水釋放到環(huán)境中，都可以看做是分解者。說(shuō)到底，大自然不是因?yàn)槿祟惖拇嬖诙嬖?，更不是根?jù)人類通過(guò)思維進(jìn)行的分類而存在的

21、。分門(mén)歸類不過(guò)是人們認(rèn)識(shí)自然界的一種手段而已。生物學(xué)的概念教學(xué)如果忽視概念的實(shí)質(zhì)，只顧摳字眼兒，就不可能把生物課上活，弄不好又把生物學(xué)教成“死物學(xué)”。因?yàn)樯到y(tǒng)都是復(fù)雜系統(tǒng)，以及生命世界無(wú)窮的多樣性，所以生物學(xué)的規(guī)律大都是統(tǒng)計(jì)意義上的規(guī)律，也有人說(shuō)過(guò)，“在生物學(xué)中只有一條普遍規(guī)律，那就是：所有的生物學(xué)規(guī)律都有例外?！必堊嚼鲜筇旖?jīng)地義，但也有貓被老鼠嚇跑的時(shí)候。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)規(guī)律是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減，偶爾也有逆向流動(dòng)的時(shí)候，比如人吃食用菌。關(guān)于生物學(xué)規(guī)律的教學(xué)要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這一學(xué)科特點(diǎn)，注意生物學(xué)規(guī)律的概率性或者稱或然性。說(shuō)到概念和規(guī)律，生物學(xué)的進(jìn)步更多表現(xiàn)為新概念的提出和改進(jìn)，而不是發(fā)現(xiàn)

22、新的規(guī)律，因此，生物學(xué)中概念繁多而定律極少，這或許也是生物學(xué)不同于其他自然科學(xué)的一大特點(diǎn)。究其原因，同樣是由于研究對(duì)象的復(fù)雜性和多樣性。（4）思維方式的靈活性研究對(duì)象的復(fù)雜性和多樣性，概念和規(guī)律的概率性（或然性），決定了生物學(xué)思維方式的靈活性。思維方式的靈活性表現(xiàn)在對(duì)概念和規(guī)律不作絕對(duì)的理解，對(duì)事物能作多因素多角度的分析，對(duì)問(wèn)題的求解不過(guò)分追求非此即彼的標(biāo)準(zhǔn)答案。思維方式的靈活性還表現(xiàn)在思維方式的多元化，既注重自然科學(xué)普遍運(yùn)用的形式邏輯思維和分析式思維，又注重辯證邏輯思維、整體性思維和復(fù)雜性思維。麻雀吃種子，導(dǎo)致糧食作物減產(chǎn)，因此對(duì)人類有害，這是形式邏輯思維。麻雀在繁殖期間能捕食大量農(nóng)作物害蟲(chóng)

23、，間接保護(hù)了莊稼，因此對(duì)人類有益，這也是形式邏輯思維。既看到麻雀有害的一面，又看到它有益的一面，這就是辯證邏輯思維。生物學(xué)中這樣的例子不勝枚舉。研究生物體的結(jié)構(gòu)和功能，首先要由表及里、從整體到局部，如通過(guò)動(dòng)植物解剖來(lái)認(rèn)識(shí)動(dòng)植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，這是分析式思維，這無(wú)疑是十分必要的。但整體不等于部分的簡(jiǎn)單疊加，單獨(dú)研究一個(gè)個(gè)部分時(shí)，很難看出它們之間的相互作用，相互作用只能在整體中出現(xiàn)，因此僅靠分析式思維是不夠的，還必須有整體性思維。從基因組到細(xì)胞，從細(xì)胞到個(gè)體，從個(gè)體到種群，乃至生態(tài)系統(tǒng)、生物圈，都需要作為一個(gè)整體來(lái)研究。生態(tài)學(xué)思維就是整體性思維的典范。它關(guān)注事物和過(guò)程的網(wǎng)狀因果關(guān)系和環(huán)狀因果關(guān)系，重

24、視非線性的和循環(huán)因素的分析；注重將人類生態(tài)系統(tǒng)作為各種組分相異相依、相克相生、共存共榮的有機(jī)整體，主張擯棄傳統(tǒng)的極端功利型思維，倡導(dǎo)互利型的思維方式。（這里順便提一下，中學(xué)生物學(xué)課程中生態(tài)學(xué)內(nèi)容理應(yīng)占有非常重要的地位，不論是否精簡(jiǎn)，都應(yīng)是全體學(xué)生必修的，因?yàn)樗粌H關(guān)乎生態(tài)學(xué)知識(shí)的普及，而且關(guān)乎人們的思想觀念和思維方式，這在倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)的我國(guó)顯得尤為重要。）生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性突出，內(nèi)外因素的必然性和偶然性并存，這就決定了研究生物學(xué)需要復(fù)雜性思維。比如基因與性狀的關(guān)系，“一個(gè)基因一個(gè)酶”是簡(jiǎn)單性思維的體現(xiàn)，認(rèn)識(shí)到基因突變的隨機(jī)性、基因之間的相互作用、基因與蛋白質(zhì)間的相互作用、細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的相互作用、細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境的相互作用，個(gè)體與環(huán)境的相互作用，從而認(rèn)識(shí)到基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性，才是復(fù)雜性思維的體現(xiàn)。那種認(rèn)為將幾只老鼠裝在一個(gè)一定大小的籠子里，只要供給足夠的食物和水，它們就能按S型曲線實(shí)現(xiàn)種群增長(zhǎng)的想法，顯然就是缺少?gòu)?fù)雜性思維，而這樣的習(xí)題考題卻比比皆是。形式邏輯思維的訓(xùn)練是必要的，在這方面中學(xué)生物學(xué)并不比數(shù)理化占優(yōu)勢(shì)。辯證邏輯思維、整體性思維和復(fù)雜性思維的訓(xùn)練更是一個(gè)人在現(xiàn)代社會(huì)生存和發(fā)展所需要的，中學(xué)生物學(xué)在這方面可謂優(yōu)勢(shì)歷然。（5）研究方法的綜合性生物學(xué)研究對(duì)象