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今天读书内容必修一第一章第一节：细胞是生命活动的基本单位。 新教材完全重写了现行教材（以下“现行教材”均指代2007版的人教高中生物教材）的问题探讨。现行教材用SARS病毒作为问题探讨的素材，这个例子距离现在的高中生过于久远。这一章的主题是细胞，用一个病毒的例子作为问题探讨来引入，有点突出了特例冲淡了主题。用大熊猫为例引入问题探讨，学生的（国家）自豪感会油然而生，也相对能激发学生的兴趣。 大熊猫和冷箭竹的例子初中生物教材也有涉及，这样初高中衔接起来的设计，学生接受起来也比现行教材的SARS病毒更为容易。同时，本节随后生命系统结构层次又再次回到大熊猫和冷箭竹的例子上。 教材让学生提供证据说明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的。这个问题是开放性的，起初我对这个问题有些不太理解，主要是考虑到最直接的证据应该是显微镜观察。 选冷箭竹的根、茎、叶等部位进行观察，寻找其中的细胞，这没有问题。但是这个方法对大熊猫却不适用，毕竟人家是保护动物，我们不可能去解剖大熊猫，更不用说看到大熊猫的心脏，然后再取其心脏的不同部位制成切片进行观察了。我们没有办法获得直接证据，此时可以求助于大熊猫研究中心的帮助，他们那里可能存在非正常死亡大熊猫的解剖资料和显微观察结果，这些资料可以作为证据说明大熊猫是由细胞构成的。对于这样的间接证据，我们要保证证据来源的可靠性，如果我给你提供几张大熊猫不同部位的显微照片，那么这些基本是不可信的，因为我目前最接近大熊猫的一次还是在成都熊猫基地距离它们1米开外。好在初中时学生学过大熊猫和冷箭竹由细胞组成的相关知识，出现在初中教材的信息虽然也是间接证据，但比我这个间接证据要靠谱多了。 细胞学说的内容中提到“一切动植物都由细胞发育而来”，现行教材也有这个表述。教辅们普遍对这句话的解读是：施莱登和施旺分别研究了动物和植物，并且过分的一点还暗示他们没有研究过微生物。这一说法听着很有道理，但却是站不住脚的。在施莱登和施旺的年代，对于生物分类的认识，还是建立在林奈分类学的基础之上。而研究分类学的历史，我们知道林奈把当时的生物统分为两界，在这个两界系统中，一种生物，要么是动物，要么是植物，不存在第三种选择。直到1866年，海克尔才提出一个三界的分类系统，分出了原生生物界，而施莱登和施旺早在此之前就已经形成了细胞学说的主要内容，我们有理由相信施莱登和施旺研究细胞学说中的“一切动植物”实际上就是当时认识的“所有生物”，并不是局限于我们现在分类学上的动物和植物。 新教材明确了新细胞是老细胞通过分裂产生的，与现行教材比，这是一个变化，也更突出了魏尔肖的贡献。我个人觉得这仅仅是编者在表述取舍上的一种选择。当然对于应试得分来说，老师教学时可能需要特别强调一下了。 这部分内容的知识相对有点多，处理不好，就会使内容碎片化。 在细胞学说的建立过程中，先介绍了生物研究从宏观逐渐走向微观。维萨里和比夏将对生物的研究从个体水平分别带到了器官水平和组织水平；随后显微镜的发明和使用，使科学家观察到了细胞，推动生物研究进入细胞水平。接下来两位主角施莱登和施旺登场，他们归纳概括自己和他人的观察结果，提出了细胞学说的主要内容。不过他们的观点有点小瑕疵，魏尔肖根据耐格里（此人就是一棍子打趴下孟德尔的那个植物学家，等读到孟德尔的时候，我们再提这段往事吧）等的观察结果，修正了施莱登和施旺有关新细胞形成的观点。 通过上面的方式捋一下，细胞学说建立过程中的大事就能理出一个大概的脉络线索。另外这一部分内容除了教材设计的问题之外，教师还可以提醒学生去体会显微镜在细胞学说建立中的作用，从而明确技术进步对科学发现的影响；还可以从细胞学说的建立、修正和完善中体会科学发展的曲折。 现行教材只介绍细胞学说揭示了动物和植物的统一性，以及生物体结构的统一性。新教材这一部分着墨较多。细胞学说还促进了生物学不同分支的融合，从而催生了生物学的问世，更使生物学的研究进入细胞水平。细胞学说不仅解释了个体发育，也为进化论的确立埋下了伏笔。 细胞学说的提出用到不完全归纳法，新教材这里专门设计了有关归纳法的简介。科学研究中归纳是一种跟演绎“相反”的思维方法，两者在科学研究中都具有重要的价值。科学研究始于对研究对象的观察，随后人们根据大量的观察结果进行归纳，形成一般性的“结论”，促使科学研究走向理论概括。 新教材将归纳法表述为“由一系列具体事实推出一般结论的思维方法”。我们知道归纳法有完全归纳法和不完全归纳法，完全归纳法是对针对所有研究对象得出的“结论”，这个“结论”是可靠的，称为结论很容易理解。但是科学研究中通常是无法穷尽研究对象的，这时我们的归纳仅仅是针对部分研究对象提出的，我们不妨将此时归纳的“结论”视作推断/假设，可以通过进一步的观察来检验其真伪。 新教材通过单细胞和多细胞生物的例子，说明生命活动离不开细胞，这部分叙述跟现行教材相比，最大的不同是删去了有关病毒的内容。病毒在国外普生教材中大都不作为生命处理，病毒的加入导致很多生物学一般规律的叙述变得罗嗦冗长。国外普生等教材大都是单列一章介绍病毒，但是其它部分的叙述基本不考虑病毒这一特例。另一方面，现代的生物进化研究中病毒的进化一直是一个难题，按照进化对生物进行分类时，不管是二域系统或三域系统，还是五界系统，都不涉及病毒，只有六界系统讲了病毒。但是与其它界相比，病毒难以理清其进化树，这些都表明我们对病毒所知甚少，不妨就放一放，何况病毒本身也不能表现生命特征。 新教材讲生命系统的结构层次时，再次用到开篇大熊猫和冷箭竹的例子。初中时学生已有动植物体结构层次的基础，种群、群落、生态系统的内容后续还要详细学习，此处不过度介绍。另外需要明确，这部分的主旨并不是停留在对生命系统结构层次本身的介绍上。新教材在设问上花费了很多的心思，其目的是让学生认识到：不管什么水平的结构层次，其形成、维持和运转都是以细胞为基础的，从而让学生形成重要的概念：细胞是最基本的生命系统，是生命活动的基本单位。 本节教学应该围绕“细胞是生物体结构和与生命活动的基本单位”这一概念进行。从问题探讨到细胞学说，都是在强调这一概念。介绍生命系统结构层次时，教材通过设问引导学生，使其体会到生命系统的不同结构层次也是细胞为基础的，细胞是基本的生命系统。 教学中我会引导学生分析细胞学说建立的过程，让学生在分析中认同科学发现的基本特点：在观察的基础上归纳形成理论概括；技术进步促进科学的发现；理论概括需要经过实证的检验；科学理论的建立需要不断地修正完善。 |
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