浅谈中学生物学知识:中学生物学知识的基本认识及教学的创新途径

每个中学生物教师都很重视知识教学,然而由于对知识本身理解上的差异,教学效果存在较大的差别。与此相关的问题主要体现在三个方面:一是教师不能根据知识的性质把握教学重点,以至于教学时容易将自己和学生迷失在一大堆生物学事实中;二是教师不清楚学生在习得不同类型知识时应该经历怎样的思维过程,结果一味按自己的思路去讲授,忽视学生思维的激发和暴露;三是教师不能根据知识学习的结果把握学习要求,并据此设计出有针对性的作业。

上述问题都涉及教师对于所教知识的基本认识:中学生物学应教给学生什么知识?什么样的知识对于学生更有价值?为提高教学有效性,有必要对于所教知识从性质及其价值上进行认识,并据此作出教学思考。

一、对中学生物学知识的基本认识

从不同的角度出发,人们对于知识作出了不同的分类,而这些分类都有助于建立和丰富我们对于所教生物学知识的基本认识。

1.建立广义的生物学知识观,知识与技能并重

从知识获得的心理加工过程出发,知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息,是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序,本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述,而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在。当学生习得了程序性知识,并具有运用这套程序办事的能力时,就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分,狭义的知识概念仅指陈述性知识,而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。各种相关概念之间的关系见图1[1]。

在中学生物学知识中,以言语信息的形式所呈现的事实、概念、原理等都可归类为陈述性知识。在观察、发现和使用事实,理解、运用概念和原理办事时,则需要运用到程序性知识,如生物学实验技能和分析、推理等智慧技能,以及列表、画概念图等认知策略。需要指出的是,实验技能并非等同于动作技能(即实验操作),它还包含智慧技能(如设计和分析实验)和认知策略(如反省实验技能的习得过程),可以将生物学实验技能理解为通常所说的实验与探究能力。

由此可见,(狭义)知识与技能统一在广义的知识概念中。技能是以知识为基础,在知识学习过程中逐渐形成的。这种广义的知识观有助于我们地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”,在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具,掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”,并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”,从中也可以看出建立广义的生物学知识观,在教学中知识与技能并重的重要性。

2.认识不同性质的生物学知识,区分事实与概念

按照知识的性质,可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识[2],将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识[3]。两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识,如描述生物体的各种具体细节和现象,及有关的生物学术语;概念与基于概念之间关系的原理在一个层面,两者构成了概念性知识,是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识,包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等;方法性知识是关于程序和方法的知识,如观察事实和现象的各种生物实验方法,及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中,应用性知识是指导具体实践活动的知识,如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理。应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。

区分事实与概念对于教学很有价值,但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的,是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中,有一个理性的认识,因此事实不等同于现象,事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。把感觉到的事物的共同特点抽出来,加以概括,就成为概念,因此概念的形成要经过思维,是主观的东西。

例如,“工业污染区,深色的桦尺蛾越来越多,浅色的桦尺蛾越来越少”,所陈述的是一个通过调查观测到的现象,是一个客观事实;而“工业污染区,桦尺蛾的变化是自然选择的结果”的陈述,是有人在解释上述事实时的一种观点,是主观的,因而是一个概念。又如,“基因位于染色体上”这种概括性的陈述是一个概念,而“某基因位于某染色体上”的具体陈述是一个事实。

3.理清不同分类知识之间的关系,澄清认识上的误区

在文献检索中发现,有人将生物学概念视为陈述性知识,而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢?上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢?

为了澄清认识上的误区,理清不同分类知识之间的关系,现根据上述两种知识分类的结果进行比较,见表1。

可以看出,事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述,即所谓的言语信息。在学习中,如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息,表明只是发生了低层次的学习,学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念,并回过来运用概念解释事实、解决问题时,才能说学生理解了这些知识,表明发生了高层次的学习,学生习得了相关的程序性知识。因此,陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限,而是层进的,学习要使陈述性知识向程序性知识转化。以生物学概念知识的学习为例,其学习价值不仅在于学生习得概念的表述(即陈述性知识),更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能(即程序性知识)。从这个意义上讲,生物学概念既是陈述性知识,也可被视为程序性知识。

还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时,都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如,事实性知识的学习并非就是简单的识记,从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习,低层次的学习是知道并能说出某种方法(即仅习得陈述性知识),而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法,在实际中选择和运用方法,并对自己运用方法的情况作出评价(即掌握了程序性知识)。

二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考

对于生物学知识,即事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识等不同性质的知识都可以有不同水平的学习要求,教授知识的同时要重视技能的提高和能力的培养,运用所述基本认识去分析教材,设计教学,将有助于提高教学的有效性。

1.从知识性质的角度分析教学内容

高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识(含应用性知识)。教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用,可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化,即运用概念解决实际问题。学生掌握了应用性知识,表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中,有的会在教材中直接呈现,如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方 法,而有的不一定会直接呈现,如思维方法。

在教材中,一个知识点往往同时包含了事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识,并以其中某类知识为重点,可为确立教学目标及重难点提供依据。例如,在人教版“基因在染色体上”一课中,“基因位于染色体上”是一个概念,但该概念的得出是一个事实的发现过程,在此过程中科学家运用了类比推理、假说演绎等方法,而在将基因定位于染色体上之后,就可以从基因水平上去理解孟德尔遗传规律的实质。因此,该课的学习目标可确立为:类比推理,说出基因位于染色体上的理论假说;假说演绎,说明基因位于染色体上的实验证据(重、难点);运用“基因位于染色体上”的概念,阐明孟德尔遗传规律的实质(重点)。为达到目标,单一的讲授显然是不够的,教师还需要引导学生开展思考、归纳、画图、解释、类比、推理等多种形式的学习活动。

2.从知识价值的角度把握不同性质知识的教学要求

知识学习的价值不仅在于习得知识,更在于提升技能、提高能力。理解力是一切能力的基础,而不同性质的知识在促进学生的理解力方面具有层进关系,能够由浅入深,由表及里,不同程度地增进学生的理解力。例如,事实的背后是概念或原理,当现象或信息被注入概念或原理的时候就成了有说服力的事实,它可以增进理解力,也具有一定的解释力。否则,事实仅仅是信息;当概念或原理背后的方法被揭示的时候,概念或原理就被激活了,它可以进一步地增进人的理解力,也具有更进一步的解释力[2]。

不同性质的知识都可以有“陈述性”或“程序性”等不同水平的学习要求。概念性知识是高中生物学的学习重点。对于概念的学习,要求学生不仅要能陈述,更要从分析比较中、问题解决中及事实解释中去理解,从而提升认知技能。概念的学习是建立在大量事实的基础上的,对于事实的学习,同样既有“陈述性”的要求,也有“程序性”的要求。现在有些高一学生感觉学习生物学困难,最主要的原因之一是觉得需要记忆的知识很多。

事实知识是零碎的、枝节的,但不都是要记忆的。可有的事实是要求记住细节的,例如分辨出一个细胞内的各种亚显微结构并说出名称。而有的事实却不一定要记住细节,例如在学习“生长素的发现”中的事实性知识时,重点不在于让学生记住哪个科学家什么时候做过什么样的实验等大量的具体细节,而在于引导学生领悟科学家的研究方法,对实验做出合理的判断、假设,以提高探究技能。

浅谈中学生物学知识:知识搜索引擎在中学生物学教学及实验中的应用

摘要：介绍了可用于中学生物实验教学的典型知识搜索引擎，通过案例阐述其在中学生物教学的教师备课、实验准备、开展互动教学等方面的应用。

关键词：知识搜索引擎 生物实验教学 互联网资源

1、知识搜索引擎

随着国际互联网技术的发展与普及，互联网已成为我国中学生物教师获取新知、展开创新教学的重要途径。国际互联网的内容浩瀚，信息品质良莠不齐，要从如此巨量的信息中汲取出可供中学生物教师利用的信息通常必须借助各类互联网工具。近年来，互联网上出现了一种全新的搜索引擎――知识搜索引擎，正逐渐成为的我国中学教师利用互联网资源的得力工具。

知识搜索引擎是一种以特定的知识性资源为检索对象、以自然语言智能查询技术为基础的的网络检索工具。在使用时用户只需要输入简单的疑问句，知识搜索引擎便通过对问句的词法、句法和内容分析直接给出提问的答案，或引导用户从几个可选择的问题中进行再选择，若仍没有另用户满意的解答，知识搜索引擎会自动将用户的提问提交，在整个网络范围内提出解答邀请，欢迎其他用户对该问题作答，如图1所示。

知识搜索引擎已不是一种简单的信息检索，它包含了知识的创造、评价、利用、共享、积累五个要素，将隐性知识显性化，是一种先进的知识管理理念与工具，承担了“知识汇聚、知识发现、知识分类、知识聚类、知识门户的构建”，通过搜索引擎技术完成知识管理的使命。

目前常用的知识搜索引擎主要有：百度“知道”、新浪“爱问”、互动百科等。这些知识搜索引擎可直接服务于中学生物实验教学的概念查证、多媒体资源获取等多个方面，下面拟对该方面的教学应用做较为具体的探讨，抛砖引玉，以期对我国的中学生物信息化教学提供参考。

2、利用知识搜索引擎展开生物实验课的准备工作

初中生的形象思维仍然占据相当重要的地位，利用知识搜索引擎可以检索到丰富多彩、生动具体的生物学图片与视频，可在实验课开始前帮助学生理解课程中的各类抽象概念，事先学习实验中所必须的基本知识，提前预习实验操作的整个步骤，了解实验过程中需要观察的现象，做好记录实验数据的准备等。例如：北师大版七年级教材的中的及时个实验就是练习使用显微镜，学生之前几乎从未接触过，会感觉特别陌生。因此，可以引导学生充分利用知识搜索引擎，例如在百度“知道”中依次输入“显微镜”、“载玻片”、等检索词，知识搜索引擎立即就呈现出对应的显微镜实体照片，点击相关链接可直接下载相关的照片，同时知识搜索引擎还给出了显微镜各部件的名称、基本的操作方法，甚至还有显微镜使用的演示视频等信息内容，可大大提高学生的学习兴趣。

3、利用知识搜索引擎探索生物实验发展史

生物学是一门非常典型的实验科学，生物学的发展史也是生物实验的发展史，生物学的重大发现、发明均直接或者间接地来自实验研究。让学生了解生物实验发展史是激发学生学习兴趣、培养实事求是科学精神、激励学生大胆探索的有效途径。但现行的教材对生物学发展史涉及内容较少、不成体系。利用知识搜索引擎可非常便利地搜索并整理出生物实验发展史上的重要人物和重大发现，可有效引导学生阅读和学习。例如，生物实验发展史中有一个重要人物哈维，他最重要的发现之一是证明了心脏是一个可以泵出血液的肌肉实体，血液以循环的方式在血管系统中不断流动，而这个发现是哈维用定量思想、逻辑分析和生物测试根据大量事实，冒着生命危险向挑战而得出的结论。学生在阅读哈维的发现时，经常会产生疑惑：①科学发现为何要冒生命危险；②哈维的发现有哪些直接证据。对于问题①，在教学阅读安排上首先请学生运用知识搜索引擎检索一系列的相关人物：盖仑，他认为血液在人体内像潮水一样流动之后，消失在人体四周。由于盖仑是一个名望极高的学者，他的血液理论被奉为真理，不容怀疑。在16世纪欧洲文艺复兴时期，比利时医生维萨里和西班牙医生塞尔维特认为盖仑的理论是错误的，相继向进行挑战，但他们被宗教裁判所裁定为“异教徒”处以死刑，付出了生命代价。因此，哈维展开这方面的研究并公开其有悖于的研究成果在当时是非常危险的。对于问题②，为了找到心血循环理论的直接证据，可通过知识搜索引擎检索哈维当时所做的实验。哈维在一些比较瘦的人（容易在身上找到血管）做无伤害的实验。把他们手臂上的大动脉用绷带扎紧，结果发现靠近心脏的一段血管瘪下去，而另一端却鼓起来，又扎住动脉血管，发现离心脏端的几乎发现不到跳动，而另一端则很快鼓了起来。通过大量的事实证明了他的理论。

4、利用知识搜索引擎开展探讨式地教学

知识搜索引擎具有互动性和可编辑性，在生物实验的教学中，可以利用知识搜索引擎这一特点，引导学生发现、思考、探究、讨论、总结。譬如，可事先设定一个实验教学主题或者实验教学任务，让学生在知识搜索引擎上提问、搜索、讨论、相互，从而使得学生主动地、互助地、高效率地完成学习任务。笔者以初中八年级教学内容“生命的延续”为例在知识搜索引擎上精细构建了一个互动教学实例。“生命的延续”在教学目标上要求能使学生能正确识别男女性生殖系统的结构和功能，描述人的生殖过程，能概述青春期的特点等。对于正处于青春期的青少年，上述的内容涉及到性教育的等敏感内容，他们往往很难在传统的课堂教学掌握这些内容。因此，教师甄选若干人类生殖繁育的一系列关键问题，如：青春期发育指标的出现顺序等，将这些问题提交至“互动百科”等知识搜索引擎，之后邀请学生们在网上作答，要求他们提供符合实际的解答方案。在解答的过程中教师有意识地引导学生展开讨论，并对积极作答且提供答案者给予积分奖赏。这一教学方式极大的激发了学生参与讨论、解答问题的学习热情，最终也帮助学生们深入地学习。

5、利用知识搜索引擎帮助构建生物学乡土教材

生物学的乡土教材能使学生了解家乡，培养学生热爱家乡的情感，扩大知识视野，增强劳动意识，在培养劳动技能诸方面，有着重要的意义。知识搜索引擎的内容作者来自全世界各地，是知识生产、融合和交流的场所，通过知识搜索引擎可以检索到各地的生物信息，它是构建各地生物学乡土教材的重要信息资源。以笔者所在的惠州市为例。惠州位于广东省东南部，珠江三角洲东北端，南临南海大亚湾，地处炎热潮湿多雨的亚热带，生物资源十分丰富。为了保护这些宝贵的生物资源，在惠州市境内建设有部级自然保护区两个（象头山自然保护区、港口海龟自然保护区），省级自然保护区五个（古田自然保护区、南昆山自然保护区、罗浮山自然保护区、莲花山白盆珠自然保护区、大亚湾水产资源自然保护区）。在编写乡土教材时，编写者需要充分介绍各个自然保护区的地理位置、主要保护对象、主要生物资源、保护区成立意义、保护区现状、规划等信息。若采取传统的信息采集渠道，例如去档案馆调阅相关文献，通常这些文献反映的信息存在着滞后性，常易导致信息失真，影响乡土教材的编写质量。运用知识搜索引擎，直接输入各自然保护区的名称进行检索，可立即获得各保护区的现状文字资料及其图片等信息，再结合传统文献，可对乡土教材的编写提供有力的信息支撑。

6、结语

知识搜索引擎是科技发展的新事物，随着它的发展与成熟，它正成为教育现代化的重要工具。科学合理地使用知识搜索引擎能使是广大中学生物教师在浩如烟海的信息海洋中、及时地找到有价值的信息资料，获取近期科技情报和文献，为中学生物教师的教学与研究提供有力的帮助。事实上，知识搜索引擎在各学科都有很大的应用前景，人们展开进一步的工作探讨深入利用搜索引擎的方式。

浅谈中学生物学知识:论中学生物学知识的基本认识及教学的创新途径

教师很累学生很苦而我们的学生却没有得到真正有效的发展，是新一轮基础教育课程改革必须面对的一个问题。因此如何使我们的教师拥有新课程背景下的课堂教学有效性的理念掌握新课程背景下的课堂教学有效性的策略或技术是摆在我们面前的一个难题。

一、对中学生物学知识的基本认识

（1）建立广义的生物学知识观知识与技能并重。从知识获得的心理加工过程出发知识被划分为陈述性知识和程序性知识。陈述性知识也称语义知识、言语信息是通常意义上所说的知识。程序性知识是一套办事的程序本质上是运用概念和规则解决问题的过程。陈述性知识能被直接陈述而程序性知识只能借助某种作业形式间接推测其存在，当学生习得了程序性知识并具有运用这套程序办事的能力时就认为学生具备了某种技能。知识有广义和狭义之分狭义的知识概念仅指陈述性知识而广义的知识概念包含陈述性知识和程序性知识。

由此可见，（狭义）知识与技能统一在广义的知识概念中，技能是以知识为基础在知识学习过程中逐渐形成的，这种广义的知识观有助于我们地认识所教知识的价值。《普通高中生物课程标准》在知识目标中要求学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识”在能力目标中要求学生“能够正确使用一般的实验器具掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”及“发展科学探究能力”并指出“课程具体目标中的知识、情感态度与价值观、能力三个维度在课程实施过程中是一个有机的整体”从中也可以看出建立广义的生物学知识观在教学中知识与技能并重的重要性。

（2）认识不同性质的生物学知识，区分事实与概念。按照知识的性质可将学科基本知识分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识将中学生物学基础知识分成事实性知识、概念性知识、方法性知识和应用性知识，两者的分类大致上是对应的。事实性知识是“点滴信息”的知识如描述生物体的各种具体细节和现象及有关的生物学术语，概念与基于概念之间关系的原理在一个层面两者构成了概念性知识是“较为复杂的和有组织的知识形式”的知识包括生物学概念、原理、定律、法则、学说、理论、模型等。方法性知识是关于程序和方法的知识如观察事实和现象的各种生物实验方法及类比、演绎等科学研究的一般方法。价值性知识和应用性知识都是从知识的功能和意义的角度提出的。在生物学中应用性知识是指导具体实践活动的知识如各种传统的或现代的生物技术及其背后的生物学原理，应用性知识的提出体现了生物学科的实践特点。

区分事实与概念对于教学很有价值但是事实与概念有时并不容易区分。事实是客观的是通过感官或仪器进行观察测量得到的。在获取事实的过程中有一个理性的认识因此事实不等同于现象事实是理性直观。概念是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映，把感觉到的事物的共同特点抽出来加以概括就成为概念因此概念的形成要经过思维是主观的东西。

（3）理清不同分类知识之间的关系澄清认识上的误区。在文献检索中发现有人将生物学概念视为陈述性知识而有的将之视为程序性知识。为什么会出现如此不同的认识呢？上述两种知识分类之间是否存在内在的联系呢？为了澄清认识上的误区理清不同分类知识之间的关系现根据上述两种知识分类的结果进行比较。

可以看出事实、概念、原理和方法都可以以命题的形式进行表述即所谓的言语信息。在学习中如果学生只能机械地表述或记忆这些言语信息表明只是发生了低层次的学习学生习得了陈述性知识。当学生能够使用事实得出概念并回过来运用概念解释事实、解决问题时才能说学生理解了这些知识表明发生了高层次的学习学生习得了相关的程序性知识。因此陈述性知识和程序性知识之间没有截然的界限而是层进的学习要使陈述性知识向程序性知识转化，以生物学概念知识的学习为例其学习价值不仅在于学生习得概念的表述（即陈述性知识）更重要的是学生在理解和运用概念的过程中掌握各种技能。从这个意义上讲生物学概念既是陈述性知识也可被视为程序性知识。

还可以发现两种知识分类之间的联系。学生在学习事实性知识、概念性知识、应用性知识或方法性知识时都可达到“陈述性”或“程序性”等不同层次的水平。例如事实性知识的学习并非就是简单的识记从低到高的水平依次是“说出事实”、“辨别事实”、“使用事实”和“解释事实”。又如方法性知识的学习低层次的学习是知道并能说出某种方法（即仅习得陈述性知识）而高层次的学习是能在具体情境中辨别方法在实际中选择和运用方法并对自己运用方法的情况作出评价（即掌握了程序性知识）。

二、基于知识分类知识的中学生物学教学思考

（1）从知识性质的角度分析教学内容。高中生物学教材中的知识内容大体上可分为事实性知识、概念性知识、方法性知识和价值性知识（含应用性知识），教材主要呈现的是事实性知识和概念性知识。应用性知识即生物学原理在实际中的应用可视为概念性知识由陈述性知识向程序性知识转化即运用概念解决实际问题，学生掌握了应用性知识表明更深层地理解了概念性知识。方法性知识蕴含在事实性知识、概念性知识和应用性知识中有的会在教材中直接呈现如显微观察法、介质转移法等学科特有的研究方法而有的不一定会直接呈现如思维方法。

（2）从知识价值的角度把握不同性质知识的教学要求。知识学习的价值不仅在于习得知识更在于提升技能、提高能力。理解力是一切能力的基础而不同性质的知识在促进学生的理解力方面具有层进关系能够由浅入深由表及里不同程度地增进学生的理解力。例如事实的背后是概念或原理当现象或信息被注入概念或原理的时候就成了有说服力的事实它可以增进理解力也具有一定的解释力，否则事实仅仅是信息。当概念或原理背后的方法被揭示的时候概念或原理就被激活了它可以进一步地增进人的理解力也具有更进一步的解释力。

事实知识是零碎的、枝节的但不都是要记忆的，可有的事实是要求记住细节的例如分辨出一个细胞内的各种亚显微结构并说出名称，而有的事实却不一定要记住细节例如在学习“生长素的发现”中的事实性知识时重点不在于让学生记住哪个科学家什么时候做过什么样的实验等大量的具体细节而在于引导学生领悟科学家的研究方法对实验做出合理的判断、假设以提高探究技能。

浅谈中学生物学知识:浅谈中学生物学中与蜜蜂相关的知识

蜜蜂属于节肢动物昆虫纲，在中学生物学和各种试题常以蜜蜂的形态、生理及遗传特征为背景对相关生物学知识进行考查，现在就这方面的知识我在此小结一下，供师生们参考。

一、蜜蜂的体色

蜜蜂的体色艳丽夺目，由于它有毒性很强的蜇针，对其他昆虫和动物起致命的攻击，它的体色成为捕食者终生难忘的预警信号，对蜜蜂来说这是它的警戒色，是长期自然选择的结果。

二、蜜蜂的生活习性

蜜蜂营群居生活，蜂群中包括蜂王、雄蜂和工蜂。蜂王为蜂群的“一家之主”，控制着整个蜂群的生活；雄蜂的职能是与蜂王交尾；而工蜂则负责寻找蜜源、采集花蜜、饲喂后代和蜂王、筑建蜂房等工作，三型蜂相互协调，共同维持蜂群的生活。三型蜂的群居生活属于动物行为中的社群行为，它们之间存在着种内互助和种内斗争的关系。

三、蜜蜂的生殖

三型蜂中的蜂王为雌性蜂，能够在小蜂房内产受精卵发育成工蜂，在中蜂房产未受精卵发育成雄蜂，在大蜂房产受精卵发育成蜂王。

由图可知：雄蜂是单倍体生物，生殖方式称为有性生殖中的孤雌生殖，而同是受精卵在大蜂房内发育成蜂王，在小蜂房内发育成工蜂也可以说明生物的性状受基因型和环境（所吃的食物不同）的共同作用。

四、蜜蜂的个体发育

蜜蜂的个体发育经卵、幼虫、蛹和成虫四个时期，在生物学上称为变态发育。在计算种群数量时要包括某一区域内所有同种蜜蜂的卵、幼虫、蛹和成虫之和的个体数。

五、蜜蜂的遗传特点

蜂王为二倍体生物，体细胞所产生的配子过程中存在着基因的分离和自由组合，但由于雄蜂是由未受精卵发育而来的，为单倍体生物，所以有关蜜蜂的遗传现象比较特殊，下面将以两个例题的形式加以介绍。

例1：蜜蜂的体色褐色相对于黑色为显性，控制这一对相对性状的基因位于常染色体上。现在褐色雄蜂与纯合体黑色雌蜂杂交，则子一代蜜蜂体色为

（ ）

A.全部为褐色

B.褐色∶黑色=3∶1

C.蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂为黑色

D.蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂为褐色

例2：雌蜂和一雄蜂交配产生F1代，F1代雌雄个体交配产生的F2代中，雄蜂基因型为AB、Ab、aB、ab四种，雌蜂个体的基因型有AaBb、Aabb、aaBb、aabb、四种，则亲本的基因型为（ ）

A.aabb×AB

B.AaBb×Ab

C.AAbb×ab

D.AABB×ab

参考答案：C A

中学生物学中以蜜蜂为材料的考点基本上有以上几类，有不足之处请各位师生指正。

浅谈中学生物学知识:中学生物学概念教学中数学知识的应用

概念教学是生物学教学中的重要内容，是落实生物学课程内容标准的关键， 新课程标准提出使用完整陈述句的形式来表述课堂教学中期望学生掌握的概念。概念教学不再是满足于学生知道或记得某个专业词汇的含义，而是意味着课堂教学的重心将是帮助学生深层理解这些概念。每堂课的教学围绕相应的概念展开，可以是讲授、演示、图片、文本、讨论。那么，数学知识是否能在生物学概念教学发挥一定的作用呢？下面谈谈我的看法。

一、“遗传”概念教学与数学知识

遗传的概念可以几种表述方式，“每个生物体都有一套指令信息来决定其遗传的性状”。 “遗传信息包含在每一个基因当中，基因位于每一个染色体上”。 “一个可遗传的性状可由一个或多个基因来决定，一个基因是一段DNA 分子，它决定机体蛋白质或氨基酸的序列”。 在遗传概念教学中，我可以用数学的公式、比例关系及等量替换等数学知识，来加深学生对遗传的理解，方法简便、逻辑性强、容易接受。

1.数学的比例关系在基因表达中的应用

生物遗传学中基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，根据“中心法则”原理，可以总结出一个数学关糸式：蛋白质中肽链的条数＋蛋白质中肽键数（或缩合时脱下的水分子数）＝蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的ｔRNA数目＝1/3ｍRNA的碱基数＝1/6基因中的碱基数。例如，人的血红蛋白分子由四条肽链组成，在合成蛋白质的过程中，脱下了570分子的水，问控制合成该蛋白质的基因中有多少个碱基？根据上述的数学关糸式可得基因中碱基数为：（4+570）×6＝3444（个）。

2.利用数学的等量替换知识计算DNA中碱基比率

在DNA分子的结构和复制教学中，DNA分子中碱基比率的计算是难点，可以把生物学原理――碱基互补配对原则同数学方法――等量替换知识结合起来计算DNA中碱基比率，这样就简单容易了。例如，双链DNA分子的一条链中（A＋G）/（C＋T）＝0.2，则在另一条链中，此比为多少？在双链DNA分子中，设一条链为α，另一条链为β，则根据碱基互补配对原则有Aα＝Tβ、Gα＝Cβ、Cα＝Gβ、Tα＝Aβ，再利用数学的等量替换知识，可推知（Aα＋Gα）/（Cα＋Tα）＝（Tβ＋Cβ）/（Gβ＋Aβ）＝0.2，所以，（Aβ＋Gβ）/（Cβ＋Tβ）＝1/0.2＝5。

3.数学公式——和的平方公式在基因频率计算中的应用

在生物进化的教学中，基因频率的计算比较重要，基因频率计算经常使用一个遗传平衡公式（或称哈代—温伯特定律）。该定律的数学公式表达为：(p+q)2=p2+2pq+q2它相当于数学中的和的平方公式，若种群中一对等位基因为A和ａ，则ｐ为A的基因频率，ｑ为ａ的基因频率，p2为AA的基因频率，q2为aa的基因型频率，2pq为Aａ的基因型频率。

例如，在某一人群中，己调查得知，隐性性状者为16%，问该性状不同类型的基因频率是多少？分析：根据基因型中隐性性状（aa）频率为16%，则q2＝0.16、ｑ＝0.4，而ｐ＝1－0.4＝0.6。根据遗传平衡公式(p+q)2=p2+2pq+q2，可计算AA的频率为p2＝0.36＝36%，Aａ的频率为2pq＝0.48＝48%。

二、“生态系统”概念教学与数学知识

生态学是研究生物之间以及生物与环境之间相互关系的学科，是中小学生物学课程中的重要内容之一，学生在学习相关概念时感觉困难，其中，核心概念是“生态系统”。 在生态系统教学中，利用数学方程、函数等数学知识，突破难点，找出规律。

1.数学方程——一元一次方程在种群密度调查中的应用

对动物种群密度进行调查时，要逐一计数动物种群的个数是困难的，人们常用标志重捕法来估计动物种群的数量。利用标志重捕法来计算种群密度的大小，实际相当于数学中解一元一次方程。如果设动物种群的数量为X，及时次捕获A只，标志后放走，第二次捕获B只，其中具有标志的C只，则X∶A＝B∶C，所以，X＝A×B／C。例如，在对某种鼠的种群密度调查中，及时次捕获并标志39只鼠（A＝39），第二次捕获34只鼠（B＝34），其中具有标志的鼠15只（C＝15），该种群鼠的数量为X＝A×B／C＝39×34／15＝88（只）。

2.指数对生态系统中能量流动的解释

在生态系统中能量流动是单向流动、逐级递减的，其能量传递效率一般为10%～20%。如果按20%计算，第ｎ个营养级所获得的能量是及时营养级能量的1／5ｎ－1。如果按10%计算，第ｎ个营养级所获得的能量是及时营养级能量的1／10ｎ－1。不过，一条食物链的营养级一般不超过5个（n≤5），因为流经四个营养级后，能量已衰减到不足以维持一个营养级的程度。

3.指数函数与种群数量的增长

在一个生态系统中，如果食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群往往会连续增长。以某种动物为例，假定种群数量为N0，年增长率为λ，该种群每年的增长速率都保持不变，那么，ｔ年后该种群的数量应为Nｔ＝N0×λｔ，这是指数函数，种群数量呈指数增长。如果λ＞1时，种群数量上升；当λ＝1时，种群数量稳定；当0＜λ＜1时，种群数量下降；当λ＝0时，种群没有繁殖，在一代中死亡。当然，种群的指数式增长只是在理论上存在，但在实际的生态系统中是不存在的，它仅仅反映的是种群增长的潜力。

三、数学知识在生物学概念教学中的作用及不足

在生物学概念教学中，广泛地应用数学知识，可以有效地促进学生的各种能力培养。首先是知识迁移能力的培养，把生物概念和数学知识有机地结合在起来，利用迁移的原理，可促进学生对生物学概念的牢固掌握和灵活应用。其次是分析推理能力的培养，利用数学的概念和公式来解释生物学的概念和原理，就是利用数学知识的严密性、逻辑性、科学性来提高学生的分析推理能力。

但是，在生物学概念教学中，应注意数学知识的适用性和局限性，用数学知识来解释生物学概念和原理，要明确其应用的条件和范围。只有在符合生物学概念和原理的条件下，生物学教学中的数学知识的应用才能做到化难为易、化繁为简。