本文是浙江省温州市教育局教研室余自强教授于2005年7月9日，在由山东省教育委员会生物教学研究室举办的“高中生物备课研讨会”上的讲话。全文分五个部分，可直接点击下列分标题浏览文章内容！

一、课程理念和课程目标的发展
    二、课程知识体系的结构化
    三、科学·技术·社会
    四、实践能力培养
    五、加强人文素质教育

摘要　世纪之交高中生物课程改革的根本追求，在于提升生物课程的教育价值，使生物课程能发展成为一门现代化的科学类课程。为此，课程标准提出了新的教育目标体系和教育哲学思想，并确定将提高每个学生的生物科学素养作为课程的核心任务。根据对生物科学素养培养的要求及相应的核心基础内容的理解，高中生物课程改革的具体追求就定位在课程知识体系的结构化，对科学、技术与社会的关系的理解，情感、态度和价值观培养，探究、操作、思维及自我发展等实践能力的发展共四个方面。

关键词　高中生物课程标准  课程改革的追求

长期以来，生物一直是我国中学科学类课程中最不受人重视的一门课程。特别是1992年全国高考停考生物，以及在“三门基本科目+某一学科”形式的高考制度改革中生物学科遭受冷落的现象，既引起了从中学教师到中科院院士的强烈反响，也促使生物学教育工作者去反思生物课程的价值，研究应该如何提升生物课程的教育价值。

世纪之交的课程改革，生物课程的价值从制度层面得到了承认，它被肯定为是与物理、化学并列的科学领域的一门课程。国家教育部2001年颁发的《科学(7-9年级)课程标准(实验稿)》将生命科学与物质科学，地球、宇宙和空间科学并列，构成课程内容的三大板快。2003年颁发的《普通高中课程方案(实验)》，规定生物与物理、化学具有相同的必修学分(同为6个必修学分)，而且作为科学领域的一个科目。在选修课中也与物理，化学占有同等的地位。这更促使我们要加紧研究和开发生物课程的价值，使生物课程能发展成为一门现代化的科学类课程。

一、课程理念和课程目标的发展

从教育史上看，一种新的课程教材的价值取决于是否提出了新的教育目标体系和教育哲学思想。

(一)建国后生物课程目标的发展

建国后生物课程目标的发展，大致可分为3个阶段：①突出双基阶段；②知识、能力、思想教育并重阶段；③课程目标现代化阶段。

1.突出双基落实阶段

传统的生物课程，如1963年和1978年的教学大纲在教学目的中强调的都是两个方面：基础知识和基本技能(包括其应用)；而在学习意义和要求中，则都提出了“培养辩证唯物主义观点”的要求。1986年的《全日制中学生物学教学大纲》在“教学目的要求”的表述上有了一个比较明显的变化，就是把有关内容分为知识、思想教育、技能和能力等4个方面。然而，由于对思想教育的内容只笼统地提“辩证唯物主义和爱国主义思想的教育”，未加具体说明，而且强调思想教育是通过生物学和生理卫生基础知识的学习进行的；同时，能力方面虽然说了自学能力、观察能力、分析和解释现象的初步能力，但具体化的只有观察能力，所以这个大纲在实质上强调的仍是双基落实。

2.知识、能力、思想教育并重阶段

1992年的《九年义务教育全日制初级中学生物教学大纲(试用)》，明确把教学目的分成知识教育、能力培养和政治思想教育三个方面，这个大纲在具体内容上有了许多发展。表现在①在知识方面，除了传统的生产上的应用外，增加了生活中的应用，并删去了国防上的应用；②能力培养方面，除了观察能力、自学能力和应用能力外，增加了实验能力、思维能力，特别是提出了“通过科学方法训练，培养学生的科学素质”；③政治思想教育方面，除了辩证唯物主义和爱国主义教育外，增加了科学态度，探索精神，热爱自然、保护自然的意识，正确的审美观等等，学科思想教育的内涵明显扩展。

3.课程目标现代化阶段

2001年的《全日制普通高级中学生物教学大纲(试验修订版)》仍然把课程目标分为3个方面，但“政治思想教育”改为“态度观念方面”。与1992年的大纲相比，该大纲朝生物课程目标现代化前进了一大步。具体表现在：①知识方面，全面覆盖生活、生产、科学技术发展和环境保护，生理和心理健康，生物科学成就及其对社会发展的影响等方面；更重要的是提出了“基本事实、基本原理和规律”，而不是笼统的“生物学基础知识”，表明向课程内容的结构化前进一步。②态度观念方面，增加了可持续发展观念和创新精神、合作精神。③能力方面，增加了收集处理生物科学信息的能力和评价能力，并对观察能力、实验能力、思维能力的要求做了具体阐述。

现在的课程标准在此基础上又进一步完善，使我国的普通中学生物学教育目标基本上实现了现代化。具体表现在以下方面。

①对于生物学知识，不再停留在1996年以前的植物、动物、微生物、人体等基础知识和普通生物学的基础知识这样的层面上，而是完整地提出了基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的基础知识。就是说，标准强调的是结构化的基础知识，要把有关基础知识组织在现代生物科学的理论框架上。这表明生物课程已经成为一门结构化的现代科学课程。对于能力，不再停留在技能和方法的层面上，而是以探究为中心，把实验技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力等等组织成系统的过程与方法，并使这些能力的要求具体化。将学科思想教育的内容定位于情感态度价值观，其内容包括提高对科学和探索未知的兴趣；养成科学态度和科学精神，树立创新意识，增强爱国主义情感和社会责任感；认识科学的本质，理解科学、技术、社会的相互关系，以及人与自然的相互关系，逐步形成科学的世界观和价值观等等。

②在目标的表述上明确了学生的主体地位，即将课程目标表述为学生的学习目标（学习结果），而不是老师教的目标；同时，按课程总目标、课程分目标、具体内容目标这样3个层次来阐明课程目标，更加科学并与国际接轨。

（二）课程理念的变化

《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》要求：“实施素质教育应当贯穿于幼儿教育、中小学教育、职业教育、成人教育、高等教育等各级各类教育，应当贯穿于学校教育、家庭教育和社会教育等各个方面。”按照这个要求，我国世纪之交的课程改革，目标指向是实施素质教育，根本目的是提高国民教育素质。因此，生物课程改革，明确把目标指向提高生物科学素养。高中生物课程标准指出：“提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。” 生物课程标准研制组在《普通高中生物课程标准(实验)解读》一书中，对如何理解生物科学素养作了进一步的阐释：生物科学素养反映了一个人对生物学领域中核心基础内容掌握的情况，生物学的核心基础内容至少包括以下5个方面：

◇学生理解生物学基本现象、事实、规律，以及生物学原理是如何用于生物技术领域；

◇学生能够解释发生在身边的生物学现象；

◇学生能够形成正确的情感、态度、价值观和科学的世界观，并以此来指导自己的行为；

◇学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能，科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能，以及创造性和批判性的思维方式；

◇学生应在学习生物课程的过程中，形成终身学习的基本能力和习惯。

课程理念反映的是教育哲学领域的问题，涉及课程改革的根本。上述改革理念提出的课程知识体系的结构化，对科学、技术与社会关系的理解，情感、态度和价值观培养，探究、操作、思维及自我发展等实践能力的发展共四个方面的问题，就构成了高中生物课程标准的具体追求。

二、课程知识体系的结构化

1959年，布鲁纳(Jerome S.Bruner)在《教育过程》中提出了他的结构主义课程的思想。他主张：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构，学习结构就是学习事物是怎样相互关联的。”自此以后，课程内容要结构化，成为课程专家的普遍追求。

(一)生物课程知识结构体系改革的必要性

传统的高中生物课程以生命的基本特征来组织内容。这也是传统的普通生物学的学科结构。但是，我们现在必须考虑两个目题。一是现代课程论认为课程体系要反映学科体系，但不等同于学科体系。它除了考虑学科体系外，还要考虑学生的认知发展和社会需求。生物学科的内容包括由事实、概含、原理和规律组成的理论体系，及其隐含的学科思想和方法。因此，生物课程的内容既可以根据知识理论体系建构，也可以根据学科思想和方法建构，二者各有其合理性。二是20世纪后半期发生的“生物学革命”，使生物学的“范式”发生了改变。库恩(T.S.Kuhn)在《科学革命的结构》一书中说：“科学革命以后，教科书和它们提出的历史传统必须重写”。例如，已故陈阅增先生主编的《普通生物学》，就打破了传统的普通生物学学科体系，根据当代生命科学从微观到宏观的发展，“按生命的主要结构层次，从低层到高层安排。”

(二)构建生物课程内容结构体系的思路

课程内容结构体系构建的依据，是课程内容之间的逻辑关系和心理学方面的关系。逻辑关系指学科知识之间内在的联系，心理学方面的关系指按照编者所理解的学生认识发展，把课程内容加以组织的关系，对科学课程而言，一般的倾向是在高年级采取逻辑结构的体系，在低年级以心理学结构的体系为主，我国的课程向来关注知识体系，因此构建高中生物课程的思路，按我国的国情只能取前者，按逻辑关系构建课程体系，又可以有不同的方法。

l.将通过观察发现的科学事实，归纳整理形成一个描述性的体系

这是传统生物课程一直沿用的方法。例如，从1963年《全日制中学生物教学大纲》开始，我国生物学课程的体系一直以生物的基本特征为框架设计：初中介绍生物类群、生命现象及人体生理卫生的知识，高中则从生物基本特征的角度给以概括和提高。这也是传统的生物科学发展的路径。

“分子与细胞”模块的知识体系是一个按科学事实的系统整理形成的体系，即一个描述性的体系，对有关科学事实的整理可以从两个角度去理解，第一个角度：细胞是生物体结构、功能和发育的基本单位，既然细胞是生命活动的基本单位，它就应表现出生命的各种基本特征。按对生命基本特征的认识，我们可以从细胞的化学组成，多层次的结构、稳态及调节、生命的连续性、发育等方面去整理，使有关的知识系统化。这些生命基本特征与“分子与细胞”模块的5个专题的对应关系见表1。

表1 按生命基本特征整理的“分子与细胞”模块的知识体系

生命的基本特征	“分子与细胞”模块专题
细胞的化学组成	细胞的分子组成
多层次结构	细胞的结构
稳态及调节	细胞的代谢
生命的连续性	细胞的增殖
发育	细胞的分化、衰老和凋亡

第二个角度，是把细胞作为一个生命系统去认识，对一个生命系统，可以从系统的组成、系统的结构、系统的功能、系统的延续、系统的发展等5个方面去考察，将有关的知识系统化，这样也可形成一个知识体系(表2)。

表2 按对生命系统的认识整理的“分子与细胞”模块的知识体系

对生命系统的认识	“分子与细胞”模块的知识体系
系统的组成	细胞的分子组成
系统的结构	细胞的结构
系统的功能	细胞的代谢
系统的延续	细胞的增殖
系统的发展	细胞的分化、衰老和凋亡

比较表l和表2，我们可以看到，从两个角度整理形成的知识体系是一致的。

2.按形式逻辑的方法，构建一个公理化的体系

公理化体系的特点是先提供不容置疑的科学事实或概念作为逻辑起点，然后主要运用形式逻辑的方法，通过判断、推理、证明来建构，这种方法在物理、化学中用得较多，对生物课程标准首次将概念列入了课程目标，《标准》中“遗传与进化”模块的内容，主要以类似的方法构建。

(1)第一个逻辑起点──“专题1 遗传的细胞基础”

现代遗传学的第一个逻辑起点是有性生殖细胞的形成和受精作用(特别是这些过程中染色体的变化)，因此，“高中生物标准”安排了“举例说明配子的形成过程”和“举例说明受精过程”这两个知识点，重点在“阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化”。

(2)第二个逻辑起点──“专题2 遗传的分子基础”中的“总结人类对遗传物质的探索过程”、“概述DNA分子结构的主要特点”这两个知识点，说明DNA是主要的遗传物质，每个染色体都是由特定的DNA链和蛋白质组成的。

(3)第三个逻辑起点──分子遗传学的中心法则。围绕中心法则，“专题2 遗传的分子基础”安排了“说明基因和遗传信息的关系”、“概述DNA分子的复制”、“概述遗传信息的转录和翻译”等内容。

(4)得出第一个理论──“专题3 遗传的基本规律”

先通过“分析孟德尔遗传实验的科学方法”，然后以上述3个逻辑起点为基础，来“阐明基因的分离规律和自由组合规律”。这里的逻辑证明和“分子与细胞”模块不同，那里通过“使用显徽镜观察多种多样的细胞”等活动来证明没有反例，而这里是通过“专题1 遗传的细胞基础”和“专题2 遗传的分子基础”，来阐明基因的分离规律和自由组合规律的内在必然性。

(5)得出第二个理论──“专题4 生物的变异”

以前述3个逻辑起点为基础，再根据遗传的基本规律进行推理，便可“举例说出基因重组及其意义”、“举例说明基因突变的特征和原因”、“简述染色体结构变异和数目变异”。

(6)从遗传学出发讨论进化问题

从遗传学出发来讨论进化机理，主要在小进化的范畴。所以安排了“用数学方法讨论基因频率的变化”的活动建议。然而小进化能否说明大进化，还有许多争议，所以《高中生物标准》只是要求通过“搜集生物进化理论发展的资科”活动，“说明现代生物进化理论的主要内容”。至于对“生物是进化的”这个问题，因已为现代社会普遍接受，初中也己涉及，所以《高中生物标准》只在初中的基础上安排了一个知识点：“概述生物进化与生物多样性的形成”。

由于生命系统的复杂性和生命现象的不确定性，以形式逻辑构建知识体系只能适用于生物科学的少数领域。

2.按系统生物学的思想构建体系

当代生物学的发展，形成了系统生物学(System Biology)。系统生物学的一个重要方面，就是利用系统概念、系统思想和系统方法来理解生物学知识，重新整合原有的生物科学知识体系，这已成为“生物学革命”的内容之一，国际上称为“利用系统方法进行生物学革命”。“稳态与环境”模块的知识结构就是以系统生物学的思想构建的，具体的知识体系如何建立呢?从一般形式上看，任何一门科学都是由科学事实、基本概念、特定方法、相应理论以及应用范例等所构成的。以这样的观点来看“稳态与环境”模块的内容。“3.l植物的激素调节”和“3.2 动物生命活动的调节”两个单元，提供的是经过整理的科学事实，它们是建立科学理论的基础和前提。在后续单元中，“说明稳态的生理意义”和“阐明生态系统的稳定性”等知识点，提出了“稳态”的概念：“举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用”、“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”、“举例说出生态系统中的信息传递”等知识点，提出了“调节”和“环境”的概念，在稳态、调节和环境概念的后面，还有一个更核心的概念，就是“系统”。因为稳态是系统的状态，调节是系统的行为，环境是系统的存在。这样“稳态与环境”模块就以“系统”这个本体论概念作为核心概念，以“稳态”、“环境”和“调节”三个科学通用概念把生物个体水平和生态系统水平的要素、行为、稳定和发展等问题统一起来，并以“描述体温调节、水盐调节、血糖调节”、“描述群落的结构持征”、“阐明群落的演替”、“讨论某一生态系统的结构”等作为这个理论体系的应用范例。

需要明确的是，这个概念体系是隐性而不是显性的，是运用系统生物学的思想建立的教材如何编写，教学如何进行，则需按具体情况而定。

三、科学·技术·社会

高中生物课程标准在课程结构上一个引人注目的变化，就是设置了三个选修模块。标准研制组负责人刘恩山教授指出：“在选修中，主要内容都围绕生物技术展开”。怎样理解选修部分的构建思路以及三个模块之间的关系呢?

(一)加强STS教育的必要性

我们要在科技方面赶超世界先进水平，就要抓住“后发优势”和“本土优势”。从“后发优势”来看，为了实现科技的跨越式发展，我国先后实施了863计划和973计划，一直把生物科学技术列为重点内容。2003年我国已有基因工程干扰素等21种生物技术药物投入生产，生物技术产品实现销售收入约223亿元，创造利润约25亿元，2005年初，我国拥有近200个各类生物技术重点实验室、约4万人的生物技术研究和开发管理队伍。中国科学院副院长陈竺在2004年7月对此的评价是：“目前中国已经初步建立起完整的生物技术研究开发体系，生物经济初见端倪。”从本土优势来说，生物科技非常突出。一是人才，2004年7月19日至23日，在北京召开了“2004年全球华人生物科学家大会”，显示了华人科学家的雄厚实力；二是在发展生物科技和生物产业方面，中国拥有许多得天独厚的自然和历史条件，例如，中国拥有丰富的生物遗传资源，历史上又有医药和农学方面很好的科学技术积累，以及相对先进的现代生物学理论和技术体系等等，因此，从国家发展战略的高度，生物学教育要为我国生物经济的腾飞提供国民素质基础。从教育发展来说，我国是人口大国，多数人口又在农村。“三农”问题是制约我国现代化建设的大问题。面对人口多特别是农村人口多这个客观事实，小康社会建设的关键是如何开发好人力资源，并使其变成人才资源，同时，在小康社会人们追求的生活目标有了根大变化。例如，对吃，追求的不是“吃得饱”而是“吃得好，吃得健康”；对生活，追求的不是“活下去”，而是“活得好，活得有意义”。要满足人们提高生活质量的要求，一方面需要高素质的人去创造高质量的生活，形成高质量的文化：另一方面又需要高素质的人去消费。总之，生物科学教育是提高国民素质和开发人才资源的重要方式、途径和手段，以上诸方面都对生物科学教育提出了新的要求，特别是要求在生物课程中加强科学、技术与社会关系(STS)的教育。

 (二)生物课程中的技术教育

生物课程是普通高中科学领域的一门课程，作为科学课程，它要涉及技术教育，但它的任务显然不是进行专业的技术教育。在这个问题上我们曾走过弯路。如20世纪50年代末和60～70年代我国一些地区曾在中学开设“农业基础知识”、“农业动物学”等课程来取代生物课程，最终都以失败告终，其根本原因在于对科学课程中的技术教育定位不当。普通高中科学领域课程的教育目的，从根本上说，主要应是提高全体学生的科学素养。那么，技术在科学素养和科学课程中具有怎样的地位呢?美国“国家科学教育标准”对此的认识是：“本标准由两个同样重要的部分组成，即开发学生技术设计的能力和开发学生对科学与技术的理解力。”高中生物课程标准对技术教育的定位与此相当。

(三)选修模块的设置

生物课程要开发学生对科学与技术的理解力，那么如何理解生物科学技术呢？当代人类的生物科技活动已经形成为一个由生物科学、生物技术和生物工程三个层次组成的系统，生活中我们经常可以看到生物工程、生物工程技术、生物科学技术等名词的混用。实际上它们是完全不同的概念，三者之间的区分主要在于活动的直接目的、获取知识的过程及方法、所获得知识的特征及使用等方面的不同。①生物科学研究的目的在于认知，而生物技术和生物工程的目的则在于实践；生物技术研究的目标是发展认识生命现象或生产某种产品的手段，而生物工程研究的目标则是建立有特定功能的人工系统。②生物科学获取知识的过程属于发现，生物技术获取知识的过程属于发明。而生物工程知识的获取过程主要是系统的集成与运作。③作为共同知识体系的一部分，生物科学知识是理论性的知识。生物技术知识是可直接应用并可操作的知识，而生物工程知识是与经济和社会发展目标相结合的系统实用性知识。

从当代生物技术整体来看，可以把它划分为生物专业技术和生物工程技术两类，生物专业技术是直接应用并操作的技术，其核心是可操作的程序和产品，如DNA重组技术、克隆技术等都属于生物专业技术，生物工程技术是针对具体工程项目，保证其顺利实施的各种物质手段和方法的集合。一项生物工程技术包括多种专业技术，如微生物基因工程技术就包含DNA重组技术、微生物发酵技术以及各种生产设备的制造安装技术、工艺流程技术等等。因而一项生物工程技术往往是一个技术体系。

高中生物课程的三个选修模块，基本上按生物科技体系的三个层次来组织教育内容，其中“生物技术实践”模块是为选择继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习的，重在培养学生设计技术性实验，动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术应用的了解，着重点在生物专业技术；“生物科学与社会”模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用，较全面地介绍了生物科技对社会发展所起的作用，适于继续学习人文和社会科学类专业及直接走上社会就业的学生学习，可以帮助他们更深入地理解生物科学技术在现代社会中的价值，着重点在科学、技术与社会的关系；“现代生物科技专题”模块以专题的形式介绍现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景，以开拓学生的视野，增强学生的科技意识，为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础，着重点在现代生物科技和生物工程。

四、实践能力培养

(一)探究能力的培养

1.科学探究体现了科学本质与教育本质的统一

在课程标准中，科学探究首先是作为课程的一个基本理念提出来的。它基于社会发展对人才的需求，也基于人们对科学本质和教育本质认识的深化。科学的本质不仅体现在科学知识上，而且体现在对知识获取过程的认识，以及对科学、技术与社会关系的认识上。科学是一个开放的系统，科学知识具有相对的稳定性并不断发展，它不是绝对真理，只能在一定的条件和范围内适用，也不能解决所有的问题；科学强调和尊重经验事实对理论的检验，可验证性是科学与伪科学的根本区别，因此探究是对科学过程本质认识的概括。

教育的本质是促进人的发展，现代社会迫切需要具有创新意识和实践能力的人才，迫切需要提高全体公民的科学素养。科学素养不仅体现在知识和技能方面，还体现在过程与方法，态度、情感与价值观方面。探究式学习的特点是让学生体验和领悟科学的过程和程序，而不只是接受科学的结论，它有利于发展学生对自然的好奇心和对科学的求知欲，体验科学探究过程的愉悦和艰难，习得科学的思维方式和方法，理解科学知识，发展多重智能。它也有利于学生接触生活和社会，从而更好地认识科学、技术与社会的关系。因此，科学探究体现了科学本质与教育本质的统一。

2.“实践—认识”和“假设—检验”

在生物学发展史上，观察和实验是获取经验材料的基本方法，归纳是广泛使用的整理经验材料的科学一般方法。生物学的许多概念都是通过归纳得到的事实性概念，如器官、节肢动物、裸子植物等，许多理论也是以归纳为主要方法得出的，如细胞学说、生物进化等。因此，在传统的生物学课程中，通过观察和实验等实践活动来认识自然，即“实践—认识—再实践—再认识”被奉为哲学方法论的经典，我们可简称为“实践—认识”模式。

在生物学发展史上，还存在另一种方法论模式，就是“问题—假设—检验—表达”，我们可简称为“假设一检验”模式，例如，孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象，如何解释?他提出了一套关于“遗传因子”的假设，利用这个假设解释了分离现象和自由组合现象，再用测交实验作了检验，然后得出基因(遗传因子)的分离规律和自由组合规律。然而，20世纪50年代我国向苏联学习，在哲学方法论上只承认“实践—认识”模式，把“假设—检验”归入唯心主义方法论进行批判，结果把孟德尔—摩尔根遗传理论定为反动唯心主义理论，给我国的遗传学研究和生物学教育造成了巨大损失。直到20世纪80年代后，我国的生物学教材还是把孟德尔的成功归结为选择材料的正确和统计方法的运用，力图在哲学方法论上仍将其纳入“实践—认识”模式之中。

事实上，在20世纪，“假设—检验”已成为生物科学研究中占主导地位的方法论。大者如DNA双螺旋结构和遗传密码研究的逻辑起点之一，是薛定谔关于生物体内可能存在与莫尔斯电码类似的“微型密码”的假设，小者如tRNA的发现，克里克在1956年做出一个假设：在蛋白质合成中存在一些“适应性”的分子，它们能将氨基酸转移到合成蛋白质的模扳上，对这个假设进行的检验，导致1958年tRNA的发现。当前课程改革中提倡的探究，其实质就是对“假设—检验”模式的肯定。

需要注意的是，“实践—认识”和“假设—检验”不是对立关系，而是互补关系。现在我们提倡探究，并不是要否定“实践—认识”模式，而是要让学生学会不同的认识模式，例如，笔者看到一个探究案例，是对爬山虎的茎为什么能贴着墙壁生长的问题。要求学生做出假设，再作检验。其实，这类问题完全可以通过观察的实践来认识，即“实践—认识”，无需“假设—检验”。

3.模型方法和数学方法的运用

20世纪30年代，贝塔朗菲在提出机体系统论概念的同时，主张用数学和模型方法研究生命现象。

(1)模型方法

《标准》依据国际科学教育的发展，将模型和模型方法列入了课程目标，所谓“模型”，是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式。它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征，模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。模型一般可分为物理模型和数学模型两大类，通常说的模型即指物理模型，物理模型可以模拟客观事物的某些功能和性质，它包括物质模型和思想模型两类，在高中生物课程中经常使用的物质模型有实物模型如生物体结构的模式标本，模拟模型如细胞结构模型、各种组织器官的立体结构模型等，思想模型是物质模型在思维中的引伸，根据构建模型的思想方法的不同，又可以分为两类：一类是以形象化方法(或称为意象思维方法）构建的具象模型，它是人们在思维中通过对生物原型的简化和纯化而构思出来的。具象模型具有一定的形态结构特征。如分子双螺旋结构、生物膜液态镶嵌模型等。它能使研究对象直观化，既可以促进研究，又可以简略描述研究成果，使之便于理解和传播。另一类是以理想化方法(或称抽象思维方法)构建的模型，是人们抽象出生物原型某方面的本质属性而构思出来的，例如，呼吸作用过程图解、光合作用过程图解等过程理想模型，食物链和食物网等系统理想模型。

在现代生物科学研究中，模型方法被广泛运用 DNA双螺旋结构模型的成功就是一个范例。在生物科学学习中，模型提供观念和印象。认知心理学认为，人的知识经验既包括概念系统，又包括表象，前者有概念、原理、规律、理论。后者的成分包含观念和印象。当代不少学者都主张把表象看作是一种符号要素，与语言等其他符号要素一样具有抽象、概括、组合和再组合的功能，因而能构成思维的操作，所以模型提供的观念和印象，不仅是学生进一步获取系统知识的条件，而且是学生认知结构的重要组成部分。正因为如此，美国《国家科学教育标准》把模型和科学事实、概念、原理、理论并列为科学主题的重点，并将构建、修改、分析、评价模型作为高中学生的基本科学探究能力。《标准》很重视模型和模型方法。例如，“稳态与环境”模块中有两个活动建议：“探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替”和“设计并制作生态瓶”，都是运用模型的探究。“设计并制作生态瓶”制作的是一个活体实物模型。运用这个模型进行的是对生态系统运行的模拟实验。在科学研究中，有时受客观条件的限制，不能对某些自然现象进行直接实验，这时就要人为地创造一定的条件和因素，在模拟的条件下进行实验。利用活体实物模型进行的模拟实验，在生命科学研究中被广泛应用，但有一定的复杂性。因为变量较多，而且变量之间的关系，除因果决定性因素外，还存在许多非因果决定性的因素，所以需要作系统分析，就本案例来说，一方面需要对生态瓶的组成成分、结构、环境、性能等作分析，另一方面需要对系统的能量转换和物质流动状态及其调控作分析，这对学生深入理解生态系统的结构、生态系统中的物质循环和能量流动的基本规律及其应用、生态系统中的信息传递、生态系统的稳定性等等，无疑具有重要的教育价值。但也正因为生命系统的复杂，所以活体生物模型与实际事物相比，存在较大差异，这是需要向学生讲清楚的。

（2）数学方法

数学方法指运用数学语言表述事物的状态、关系和过程，并加以推导、演算和分析，以形成对问题的解释、判断和预测的方法。目前，数学在生物学、医学等领域正起着越来越重要的作用，甚至医生做手术之前都可以先进行数学模拟以预知各种方案可能出现的后果，再依据个人的经验来选择手术方案。数学方法在科学教育中的价值更是不言而喻，《标准》对数学方法的是使用，包括以下四个方面。

①定义概念。概念有具体概念和抽象概念之分。具体概念指能通过直接观察获得的概念，即实物概念，例如，细胞、组织等结构概念，呼吸、遗传等生理活动概念；抽象概念不能通过观察习得，只能通过下定义才能习得。例如，呼吸作用、新陈代谢等概念。在抽象概念中，有一类是用数学式来定义的。这类定量的概念以数学方法揭示事物的本质及其发展变化规律，为研究工作提供一种简明精确的形式语言，具有重要的科学认识论价值和方法论价值。《标准》没有明确要求用数学式定义概念，但“稳态与环境”模块中，列举“种群的特征”这个知识点，如果涉及种群密度，年龄结构和性别结构，出生率和死亡率等，那就是用数学式定义的概念。

②对生命现象的空间关系和数量关系进行描述、分析和计算。例如，以条形图、曲线图、统计地图等来表现某一生命现象的统计数字大小及其变化，这在生物课程中已广泛应用。

③统计方法的运用。统计是研究随机现象的统计规律性的方法。统计性规律在生物界广泛存在，主要包括两类，一类是大数过程的规律性，即大量随机事件所组成的系统的规律性，如遗传性状传递过程中的规律。这类问题可用描述统计方法解决。另一类是某些生命系统行为的规律性，例如，生态系统中某种群数量的变化及其生灭过程、生物个体生态寿命的预期分析等，它们是不同条件下生命系统某种行为潜在可能性的数量估计，而不是实际存在的状况。这类问题可用选取统计方法解决。描述统计方法和选取统计方法，《标准》都已引入。描述实验的原始材料进行整理、分类、分析等统计加工，得到统计事实。孟德尔正是使用描述统计方法对豌豆杂交实验结果进行定量观察和数据分析，才发现了遗传性状的分离现象和自由组合现象，选取统计方法又称统计推理，是从样本到总体的推理。例如，对种群数量、密度的研究，要完全获得某自然种群总体的状态、特性和变化规律的信息是困难的，甚至是不可能的，实际上也无必要，所以往往根据由样本(样方)所获得的统计事实来推断总体。“稳态与环境”模块中有两个活动建议：“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”和“土壤中动物类群丰富度的研究”，前者是用描述统计方法表达大数过程的规律性，后者是用选取统计方法进行从样本到总体的推理。

④用数学模型来表现生物学现象、特征和状况。生物数学模型有两类，一类为确定性模型。它用数学方法接述和研究必然性现象，例如，某生物个体的生长曲线、细胞分裂过程中DNA数量变化曲线等；另一类为随机模型，它用概率论和统计方法描述和研究随机现象。例如，种群基因频率的变化没有确定性，有多种可能的结果。究竟出现什么结果是偶然的、随机的，但当种群由大量个体组成，并能随机交配繁殖后代时，基因频率和基因型频率的变化又表现出统计规律性。1908年哈迪和温伯格用遗传平衡定律(Hardy—Weinberg定律)对此进行了描述，这个随机性的教学模型为种群遗传学研究奠定了基础。对数学模型，《标准》在“稳态与环境”模块中安排了一个要求：“尝试建立数学模型解释种群的数量变动”。

(二)关注学生思维素质的提高

1.思维素质和思维方式

知识经济的渊源在于智能,发展知识经济需要具有良好思维素质的人。一个人的思维素质包括思维方式和思维能力，其中思维方式带有社会文化的深刻烙印。例如，中国传统思维方式有许多合理性，但也存在严重不足。如重伦理、轻科技，重整体、轻分析，重传统、轻创新等。20世纪初的新文化运动，打起科学和民主的旗帜反对旧文化，但在思维方式上又陷入“二元双立”思维，走向偏激的机械论。建国后，我们在阶级斗争、大跃进、“文化大革命”等运动中所犯的错误，固然与政治因素有关，但不能否认的是，民族思维素质的缺陷也是重要原因，改革开放以来，民族思维素质问题更引起人们的关注。例如，20世纪90年代由我国一些东部和南方城市出现的砍树种草的热潮引发的“树和草的生态效益哪个好，到底该种树还是种草”的争论，20世纪末许多地方出现的“大树进城”现象引发的“大树进”的争论等等，都反映了民族思维素质缺陷导致的愚昧，在干部甚至专业技术人员中都还普遍存在，科学的重大发展，往往伴随着隐含在它们背后的人类思想的变迁和世界观的改变。如果不引导学生去注意这种变化，他们在学习知识的过程中并不能发展思维能力。因此，生物课程应该关注学生思维素质的提高，结合相关内容实施思维素质的教育。

2.分析和综合

在科学研究中，分析和综合是基本的思维方式，所谓分析，就是把研究对象在思维中分解成为它的各个组成部分或要素。然后分别加以考察和研究。例如，对生物体，古代人只有笼统直观的认识，近代科学建立后，人们用分析的方法，在不同的层次水平上对生物体的结构和功能进行研究，最终抽象出系统、器官、组织和细胞等概念。从而对生物体的结构形成了科学的认识。但是，分析方法也有其不足，表现在由于着眼于局部的研究，可能把人们的视野局限于狭隘的领域，而且把整体分割后进行观察和研究，容易导致认识的片面和机械。所以要将分析与综合相结合。所谓综合，就是在分析的基础上把研究对象的各个组成部分或要素，在思维中重新结合为一个整体，从而在整体上把握事物的本质和规律。综合要在分析的基础上进行，但它不是各个部分和要素的机械相加或主观随意的捏合，而是根据各个部分和要素的状态、性质和特征，以及它们之间的作用，在整体中的地位，从内在的相互关系中把握事物的本质和整体特征，综合作为一种思维方式，其实质是力求通过整体把握各部分的特征及其内在联系，寻求多样性的统一，以再现事物的本来面目。生物课程许多问题涉及分析和综合，例如，分子生物学的发展使我们对细胞的分析，无论在结构方面还是在功能方面，都已进入分子水平，这是细胞学的一个进步，但是，这种状况也容易使人形成一个错觉，认为沿这条路走下去，我们就可以穷竭生命的奥秘。事实并非如此简单，如果我们只注意分析手段的精密化而忽视了综合，结果可能会走向还原论，即把生命运动完全归结为物理和化学运动，只不过在程度上更复杂而已。因此，为避免还原论，同时也要防止另一种倾向──话力论。我们就要学会用综合的方法即系统论的观点去看待细胞，具体地说，就是要研究细胞的整体结构和机能，细胞内部各子系统之间的协调，细胞与环境的关系以及细胞功能的调控等问题，正是出于这种考虑，“分子与细胞”模块又安排了“简述细胞膜系统的结构和功能”、“尝试建立真核细胞的模型”、“说明细胞的分化”、“举例说明细胞的全能性”等内容，

3.逻辑思维

科学抽象思维是以科学概念(或符号)为思维材料而进行的思维，思维的基本形式是判断和推理，保证思维结果正确的推理必须具备两个条件：一是前提真实，即前提应是正确反映客观事物情况的真实判断；二是推理的前提和结论间的关系符合思维规律的要求，即遵守所使用的推理形式的逻辑规则，也就是说，要正确运用推理，就必须使推理具有逻辑性，生物课程经常使用的推理形式有归纳推理、演绎推理和类比推理。

(1)归纳推理

归纳推理是从特殊性知识的前提出发，得到一般性知识的结论的推理，这是生物科学中使用量广泛的推理，归纳有完全归纳和不完全归纳的区别，例如，人们对人体的组成结构进行解剖观察，发现所有生活的器官组织都是由细胞所构成的，于是得出结论：细胞是组成人体的基本结构单位，这个推理属于完全归纳推理，完全归纳推理就是根据对某类事物的全部个别对象的考察，发现它们都具有某种性质，因而得出结论说，该类事物都具有这种性质-对完全归纳推理来说，只要所研究的事物的每一个对象都没有遗漏，而且作为前提的每一个判断都是真实的，则结论就必然是真实的。然而对某类事物的全部对象一一列举考察，在生物科学中往往难以做到。例如，要对一个自然生态系统中的某一个种群的全部个体进行研究，就几乎是不可能的事。假如人们对许多种动物的组成结构进行解剖观察，发现观察过的动物的所有生活的器官组织都由细胞所构成，于是得出结论：细胞是组成动物体的基本结构单位，这个推理就属于不完全归纳推理。不完全归纳推理就是根据对某类事物部分对象的考察，发现它们具有某种性质，因而得出结论说，该类事物都具有这种性质。对不完全归纳推理来说，前提与结论之间的联系不是必然性的，而是偶然性的，那么，得出结论的根据是什么呢?①如果所考察的某类事物的部分对象都具有某种性质，没有发现相反的情况，则可以得出结论。这种仅仅根据在考察中没有碰到相反情况而进行的不完全归纳推理，我们称为简单枚举归纳推理。②在选择考察对象时，根据事物本身的性质和研究的需要，选择一类事物中较为典型的个别现象加以考察。然后分析所考察过的对象，如果它们存在具有这种性质的客观原因和内在必然性，那么也可以得出结论，这是建立在对事物进行科学分析基础上的不完全归纳推理，我们称之为科学归纳推理。

生物课程的探究性学习中大量使用不完全归纳，我们要注意其思维过程的特点，例如，初中生物课程得出“细胞是生物体结构的基本单位”这个结论的前提，一般是对动、植物组织器官和真菌、细菌等微生物的显微观察，确定不存在反例，属于简单枚举推理。高中生物课程讲细胞学说，除了以观察为基础外，更重要的是从细胞是代谢、生物发育和生殖等生命活动的基本单位的角度去分析、论证的，属于科学归纳推理。

(2)演绎推理

演绎推理是从一般性知识的前提出发，得到特殊性知识的结论的推理，例如，在细胞遗传学发展的初期，有人曾把伴性遗传与分离规律、自由组合规律、连锁互换规律并列，作为基因传递的第四个规律，但是，细胞遗传学对孟德尔遗传因子假说的一个重要发展，就是否定了遗传因子是遗传传递单位的假设，肯定了基因位于染色体上，染色体才是遗传传递单位。基因随着染色体的分离而分离，随着染色体的自由组合而自由组合，不过在这过程中还可能因同源染色单体间的基因互换，而出现不完全连锁传递。这样，从逻辑关系分析，伴性遗传只是连锁遗传的一个特例，即基因位于性染色体上时，它的传递和表达的状况。因此，在现代遗传学理论体系中，伴性遗传是遗传学三大规律演绎推理的结果，也可以作为遗传学理论体系中的一个应用范例，在生物课程中，从三大规律出发通过演绎推理得出伴性遗传时，一般要使用两次三段论法，第一次是通过演绎推理得出“有些基因位于性染色体上”这个判断，其推理过程如下：三段论法需要2个前提：大前提和小前提。这个推理的大前提是根据细胞遗传学理论，每个基因都位于相应染色体的某一位点上：小前提是通过遗传系谱的分析发现有些基因(性状)的传递和表达与性别有关，而性别由性染色体决定；于是，可推理得出“这些基因位于性染色体上”这个结论，第二次运用三段论法推理的大前提是根据细胞遗传学的理论，位于染色体上的基因，其传递遵循遗传学规律；小前提是有些基因位于性染色体上；于是可推理得出：这些基因的传递遵循遗传学规律，总是与性别相关联。

由于演绎推理的前提反映的是一般性知识，而结论反映的是特殊性知识，结论所断定的知识范围没有超出前提所断定的知识范围。也就是说，前提的知识蕴涵着结论的知识，所以演绎推理的结论具有必然性，只要在演绎推理过程中，遵守逻辑推理的两个基本要求(前提是真实的，前提与结论间的联系是合乎逻辑规则的)，它的结论就必然是真实的，从辩证逻辑的角度看，这正是理论对实践的指导价值的体现，由于生物课程在传统上不重视演绎推理，所以在生物课程现代化的进程中，我们要正确认识演绎逻辑的价值。

(3)类比推理

类比是根据两个或两类事物在某些属性或关系上的相同或相似，推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑方法，生物学史上有许多成功运用类比推理的事例。如达尔文通过与人工选择的类比，提出了自然选择假说：薛定谔首先通过与晶体作比较，提出染色质是非周期性晶体的观点，然后再将这类“非周期性晶体”与莫尔斯电码(当时人们拍电报时用点、划的组合来表示文字，称为莫尔斯电码)类比，最终得出遗传密码的假设。 类比推理就其本质而言，是一种把抽象思维与形象思维相结合而进行的猜测性思维，其突出特点是结论只具有偶然性，但能够充分发挥思维的想象力和洞察力，特别是在探索性强而理论知识和经验材料又不足的情况下，具有重要的启发作用。

4.概念思维与表象思维相结合

生物课程大量使用模型，模型属于表象，过去的生物学课程在逻辑实证主义的影响下，往往只重视概念在思维中的作用而忽视对表象的研究，而认知心理学家一般认为，表象是更适合于进行创造性思维的认知成份，众所周知，想象是一种重要的创造性思维形式，而它正是大脑对表象进行分析综合、加工改造，从而形成新的表象的心理过程。因此，在教学改革中许多教师提倡要发挥生物学图解教学的功能，其实质就是运用模型来设计新的知识结构，注意通过对表象的操作、加工而实现的思维活动，例如，在遗传学问题解决中，人们经常使用模型方法，利用模型方法解决问题，需先建立模型，简称生物建摸。所谓建模，就是要寻找变量之间的关系，构建模型，然后依据模型进行推导、计算，做出预测，其过程在实质上是一个需要概念思维和表象思维结合参与的过程。我们以2003年全国高考“理综”卷第26题为例说明。题目是：“小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)，抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)”运用模型方法解题程序如表3所示。

表3 运用模型方法解决问题的程序

程序	小麦	马铃薯
(1)分析变量	矮秆或高秆  (aa或A    ) 抗病或不抗病(BB或Bb、bb)	黄肉或非黄肉(Y  或yy) 抗病或不抗病(R  或rr)
(2)构建亲本基因组合模型	小麦是纯合体，所以亲本为： 矮秆不抗病(aa bb) 高秆抗病  (AA BB)	马铃薯是杂合体，所以亲本为：   黄肉不抗病(Yy rr)   非黄肉抗病(yy Rr)
(3)推导杂交过程	第一代AABB×aabb           ↓ F1       Aa Bb           ↓自交 F2 A  B  ，A  bb，aaB  ，aabb 高、抗高、不抗矮、抗高、不抗	yyRr×Yyrr            ↓ YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 黄、抗 非黄、抗 黄、不抗 非黄、不抗
(4)作出预测	F2中出现矮秆抗病(aaB )品种，需继续自交，选稳定遗传者	F1中出现黄肉抗病(YyRr)品种，用块茎繁殖即可

我们可以运用认知心理学的双重编码理论对这个思维过程进行分析。该理论认为人的认知结构存在两个系统——言语系统和表象系统，二者之间存在3个重要的联结关系：一是言语刺激与表象刺激之间的表达联结，在上表中，“(1)分析变量”这一步骤建构了这个联结，如“矮秆或高秆”对应“aa或A   ”；二是言语系统与表象系统之间的指称联结，上表中的“(2)构建亲本基因组合模型”步骤完成了这个联结，如小麦亲本“矮秆不抗病”对应“aa bb”；三是言语系统和表象系统内部的联想联结，这是在“(3)推导杂交过程”和“(4)作出预测”中完成的，这两步既有运用言语的思维，又有运用表象(模型)的思维。根据双重编码理论，第一步骤中的表达意义来自对外在事件、字词或表象的熟悉感，是言语刺激和表象刺激之间的联结，表达意义以经验作为基础；第二步骤中的指称意义指相应的表象表达的激活或相应言语表达的激活，它来自言语系统与表象系统之间的相互激活和相互作用；最后两个步骤中的联想意义是分别在言语系统或表象系统本系统内的一种深层次表达，它依靠本系统内的联想网络结构赋予认知者以意义，这个过程在表象系统和言语系统的共同作用下完成。从整个问题解决过程来看，遗传学建模问题对学生来说有一定难度，其根本原因可能也在这里，它需要言语和表象两个系统共同作用才能完成。

在思维方式中，以科学概念为思维材料而进行的思维是科学抽象思维，以表象为思维材料进行的思维是科学形象思维。上述思维过程的特点在于抽象思维与形象思维相结合，这正是生物课程重要思维教育价值之所在。

(三)技术实践能力的培养

 1.生物技术的涵义

生物技术的概念有广义和狭义之分。广义的生物技术指人类以经验科学为基础，改造生物物种及其功能的技术。世界经济合作与发展组织(OECD)给出的定义是：“应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动植物体作为反应器，将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术”。按这个定义，植物引种驯化、良种培育、酿酒制糖等均属于生物技术的范围，狭义的生物技术，指人类以现代生物学、生物化学等特别是分子生物学为基础，在细胞水平和分子水平直接改造生物物种及其功能的新兴生物技术。“生物技术实践”模块涉及的是广义的生物技术。狭义的生物技术，实际上是现代生物科学技术，主要安排在“现代生物科技专题”模块中。

从历史的角度看，生物技术的发展经历了3个阶段。第一阶段是经验型技术，如农业社会中的种植、养殖过程中的种养技术和繁育优良品种的技术，酿造业中的发酵技术等等，这时的技术与科学在形式上来看是分离的，虽然生物技术在一定程度上推动了古代实用生物科学的发展(如种植和养殖技术促进了动、植物学特别是分类学和生态学的发展)，但在这个阶段基本上没有以生物科学理论的应用为特征的生物技术，也几乎没有对技术的科学阐释，例如，我国古代的《齐民要术》、《天工开物》以至李时珍的《本草纲目》等不朽著作，其基本内容也只是经验技术(尽管今天看来还可以发掘出更丰富的科学内涵)。近代自然科学在16世纪诞生后，科学与技术的联系发生了变化，生物技术的发展进入了第二阶段。此时，一方面随着生产的发展，技术要求的难度增加，越来越需要科学理论的支持，技术人员求助于科学家帮助他们解决技术难题；另一方面，一些科学家开始关心生产技术，从技术上的困难和矛盾中寻找科学研究的课题，例如，巴斯德创立发酵的生物学理论，就源于法国里尔酿酒业提出的酒变酸的难题，他还进一步据此建立了至今仍在使用的消灭酒中杂菌的低温消毒技术即巴斯德消毒法。像巴斯德消毒法这样的技术，已完全不同于历史上的经验技术，它是在科学理论指导下研究和发展起来的，人们称之为“科学的技术”。进入现代社会后，科学与技术的关系发生了根本性的变化，科学明显地走在技术的前面，并引导技术的进步，生物技术的发展进入了第三阶段，例如，在现代生物技术领域，从1953年DNA分子结构的阐明开始，很快形成了DNA重组技术，由此产生了一系列基因工程技术。

2、课程标准技术教育内容的分折

“技术”作为一个特定的概念，是关于技术现象及其本质的抽象。古代人们把在生产活动中经过反复练习达到熟练而获得的经验、技能、技巧看作技术，虽然那时在生产中也使用工具，但由于工具比较简单，对这些工具的操纵和使用直接依赖于人的技能和技巧，而且人们对工具的本质及其作用缺乏足够的认识，所以那时没有把工具、器械包括在技术之内。到了近代，机器作为一种劳动手段，扩大了人的体力，补充和强化了人的技能、技巧，于是人们的技能、技巧的各种机器和工具等物质手段也归入技术。随着工业化的进展，人们发现不仅机器和对机器的合理操作可以补充和强化人的技能，而且对各种不同功能的机器的配置和加工程序的恰当组合也可以起到强化和补偿人类技能的作用，对机器的合理操作要遵循一定的程序和规则，对不同机器的配置和加工程序的组合体现为一定的工艺和流程，于是技术的发展使技术的概念再次扩展，除了技能、技巧和工具、机器之外，工艺、程序、规则等也开始被包含在技术概念之中，在现代生产中，各种技术又组合成为工程技术体系，形成相应的产业。例如“生物技术实践”模块的15个课题正是根据对技术概念外延的理解，按操作程序、产品、连带的工程应用等3个方面组织而成的。

3.技术设计和技术基本技能的学习

“生物技术实践”模块的15个课题中有9个课题的重点在“操作程序”、3个课题的重点在“产品”，说明这些课题的主干内容基本上属于生物技术基本技能和技术设计能力培养的范畴，对这两个方面，本模块的重点在哪里呢?生物技术基本技能学习的内容包括微生物的分离、培养、筛选；酶的制备和酶活力测定；提取生物成分；植物的组织培养；蛋白质的提取和分离；PCR(DNA多聚酶链式反应)技术的基本操作等等。由于这些课题只需选做少部分，所以本模块对生物技术基本技能的学习不是全面系统的，可以由学进行选择。而对提高学生科学技术素养来说，技术设计能力的培养显得更为重要，因为技术设计是技术发展的关键，是动手与动脑相结合、培养学生创新精神和实践能力的良好载体。所以技术设计能力的培养应当是本模块教学的重点，具体包括以下方面。

(1)对技术设计基本过程的理解。技术设计是一项创造性的工作，需要根据实际情况灵活进行，然而，对高中学生来说，技术设计又是很陌生甚至带有神秘感的工作，所以，通过实际课题的学习，让他们了解技术设计的基础知识，熟悉技术设计的一般过程，初步掌握技术设计的基本思想和方法，是本模块教学的重要任务。

(2)技术流程图的制作。制作技术流程图是技术设计中经常使用的方法。例如，本模块果酒和果醋的制作，需先制作实验流程示意图。再根据实验流程示意图和有关资料，进行实验设计。

(3)技术装置的设计和评价。本模块中涉及技术装置结构设计的活动建议主要有：“设计一种简单装置，从芳香植物材料(如橘皮、玫瑰花、薄荷叶等)中提取芳香油”、“设计并安装简单的生产果汁酒以及生产醋的装置”，通过此类实验，应使学生了解技术装置的作用，能从生物科学原理的角度理解技术装置的结构；能根据简单的技术任务设计装置，绘制设计示意图或做出模型，原型；能通过技术试验来评价装置的效能。

(4)对技术系统及技术控制的理解。本模块中涉及系统及控制的活动建议主要有“探究利用苹果匀浆制成果汁的最佳条件，检测果胶酶的活性，观察果胶酶对果汁形成的作用”“用实验找出在什么条件下使用加酶洗衣粉效果最好”等。通过此类实验，应使学生从应用的角度理解技术系统的涵义；理解技术系统优化的意义，通过实例分析系统优化的因素；理解控制的涵义及其在生产生活中的应用；了解技术系统控制的实施。

由于“生物技术实践”模块的内容主要是生物专业技术，其重点是技术设计能力培养，也包括一些生物技术基本技能的学习，而这两方面都是实践能力，所以《标准》在本模块的说明中提出：“原则是使每个学生都有充分的动手机会”；并且强调“对学生的要求是在自学有关知识的基础上，在教师的指导下自己设计并进行实验，然后收集和整理资科，写出报告，进行口头交流，相互讨论。

五、加强人文素质教育

从国际科学课程的发展来看，20世纪60～70年代的改革实现了课程内容的现代化，并关注科学的过程和方法。80年代后，科学教育的目的由培养科学家转变为培养具有科学素养的公民，由此开始关注科学教育的人文性方面。形成的共识是科学是一种文化，对人类和人的发展来说，科学文化与人文文化同等重要，二者相辅相成，因此人文素质是科学教育的题中之义，生物课程也不能例外。

(一)关注生物学科新思想对人类发展的影响

从生物课程的人文教育价值出发，我们应关注生物学科新思想对人类发展的影响。对生物学科思想的教育价值，建国后我们一直给予很大关注。如生物与环境相适应、结构与功能相适应、生命的物质性、生物进化思想等。20世纪的生物学革命给我们带来了新的思想，例如以下问题就值得我们关注。

1.人类中心还是种间平等

近代科学技术的成功，导致人类中心观念的建立。1935年，英国生态学家坦斯利(A.G.Tansley)提出了生态系统概念。生态系统是生命与非生命的复合系统，生态系统的概念在人类历史上第一次把生物和非生物放在一个系统中进行研究，对生态系统的研究使人类认识到，各种生物，即使是最低等的或最丑恶的，对维持生态平衡都有它的贡献和价值。这使人们对生命的价值有了新的认识，对生物保护从原先的佛教徒式的“不杀生”的怜悯到现代社会对各种生物生态价值的承认，这种价值观的改变导致人类中心主义发展观的动摇。种间平等成为人与自然和谐发展的理论基础，并进一步上升为可持续发展的理念。因此，在学习生态学内容时，应该渗透种间平等的思想，以调整人类中心观念。

2.竞争进化和合作进化

进化论对20世纪中国思想史的最大影响在于竞争进化思想，严复在《天演论》中，以“物竞天择”、“适者生存”等警言，使当时中国的思想界振聋发聩，一新耳目。现在我们知道，种间竞争可以导致两种结果：一种是适者生存并繁殖后代，一个物种取代另一物种，这就是竞争进化；另一种是竞争使亲缘关系密切或在某些方面相似的物种之间产生生态分离称之为竞争排斥原理。竞争排斥原理告诉我们，生态位的差异也是一种进化模式。在一个生物群落中。不同的种群在取食的时间、对象和栖所上存在明显差异，从而避免了竞争淘汰，有人称之为合作进化。就是说，种群之间的竞争不一定是你死我活的斗争，向新的领域和空间发展也是一种竞争，这种新的自然选择思想给我们带来了新的发展观念，使我们努力去争取竞争中的双赢和多赢。

3.生态伦理和环境道德观念的培养

我国政府在1994年发布《中国2l世纪议程》，确定实施可持续发展战略。实现可持续发展有两个支撑点，一是科学技术，二是伦理道德。可持续发展的实质是代际平等，体现它蕴含着深刻的伦理道德要求，从伦理道德观念来说，可持续发展首先是要求在观念层面上建立公正为本的伦理观：一是注意人与自然之间的公正，纠正人类中心主义和极端功利主义；二是注意个人或小集体与他人之间的公正，倡导整体意识和全局意识，抑制各种无节制滥用资源环境，结果使社会成员整体利益遭到毁灭的所谓“公地悲剧”的产生；三是注意今人与后人之间的公正，提倡社会的世代发展伦理。其次，可持续发展要求停止对自然资源的掠夺式开发，从人的个体本位，部分人的群体本位向人类本位转化，从为目前的需要向目前与未来的需要相统一转化，从“人类中心”向“人与自然和谐发展”转化。生物课程的生态伦理、环境道德教育应定位在引导学生热爱自然、尊重自然，明确人对自然负有的道德责任，激发学生对地球上所有生命的热爱和尊重，要求学生以历史责任感对待人类生存的环境等问题上，具体落实为三个基本国策的教育。因为当前出现的生态环境危机，主要由人类行为的失误所致，为实施可持续发展战略，我国政府把控制人口增长、保护自然资源和环境保护定为基本国策，其实质，就是为人们的行为制定自然道德规范。

(二)价值观的教育

l.对生物价值认识的发展

生物价值的形成，源自作为主体的人的需要，价值形成的条件，是生物具有满足人类需要的属性，价值形成的实质，是生物体与人类之间的需要与满足关系的不断生成。从这种理解出发，我们来分析生物课程所涉及的生物的价值。(1)物质价值。物质价值是指自然生物本身或经过人类加工改造(如马的驯化和驯养)的自然生物，满足人类生存和发展的物质需要的价值。(2)审美价值。生命世界的美，并不单纯来源于生物本身，也不单纯是人的主观感受，而是生命世界的属性与主体审美需要之间的一种效用关系，因此，所谓审美，既不能单纯归结为生命世界的纯客观性质，也不能单纯归结为人的感觉，而是作为审美主体的人，运用“美”与“丑”、“崇高”与“卑下”等概念。对主体和客体相互作用所产生效果的评价，人和生物就这样构成了审美价值关系。传统生物课程只重认知，似乎人与生物的关系只是一种认知意义上的对象性关系，我们在让学生亲近自然、认识自然时，应该发掘它的审美价值，让学生体验其中的美。(3)科学研究价值。生物作为科学研究的对象和材料，具有重要的科学研究价值。例如，袁隆平院士的杂交水稻育种的突破口，就在于野生雄性不育水稻“野败”的发现，这是生物的遗传物质的价值。孟德尔和摩尔根的研究成果，分别得益于他们所选择的材料──豌豆和果蝇，这是生物作为科学研究材料的价值，二者都是生物在科学研究中的物质价值的体现，而仿生学则主要是利用生物体结构和功能所传达的信息。实现对生物系统的工程模拟，体现的是生物作为技术模仿对象的价值。(4)生态价值。生态价值首先是一种物质价值，因为生态环境是人类生存和发展所必需的物质基础，但因为生态环境的价值是间接实现的，所以人类在相当长的时期里未认识到它的价值。结果为了实现生物的直接物质价值(如砍伐森林获取木材)，而毁坏了生物作为生态环境组成成分的间接价值(如森林涵养水源、保持水土的价值)。在现代社会，生态破坏和环境污染已不仅毁坏生态环境的间接价值，而且造成了巨大的直接经济损失，据1997年世界银行统计，中国空气和水污染造成的损失高达540亿美元，相当于国内生产总值的6%，接近经济增长速度。现在，生态文明已成为人类继工业文明之后的一种新的文明形态，生态文明在价值观上要求人们对自然的价值有明确的认识，树立符合自然生态原则的价值需求、价值规范和价值目标；还要求生态文化、生态意识成为大众文化意识，生态道德成为普通道德准则并具有广泛的社会影响力，因此，生物课程应实施生态价值的教育。

2.价值选择

价值选择是人们每天都在从事的活动，区别仅仅在于有时候是自觉进行的，有时候是不自觉进行的。可以说，我们所拥有的一切，包括物质和精神财富的极大丰饶，也包括生态破坏和环境污染，都是人类自己选择的结果。探讨价值选择的目的在于如何实现选择的科学性和合理性。例如，要解决温饱问题，如何解决？我们面临多种方案：开荒种地、围湖造田或科学种田、改良品种等等。每一种选择都意味着人们对自己的实践能力的理解和对土地耕种规律的把握。从表面上看，开荒种地、围湖造田是解决粮食问题最直接有效的途径。但事实证明，这样做的结果往往会破坏生态环境，从全局来看又没有达到发展生产、改善生活的目的。所以这种选择违背了生态规律，是一种错误的选择。因此，合规律性与合目的的性的统一是实现正确的价值选择的根本依据。

在实际生活中，价值选择是一个很复杂的问题。举例来说，神农架的木材资源很丰富，20世纪70年代初到80年代中期，神农架林区累计生产木材100多万立方米，但神农架的森林覆盖率迅速由76.4%下降到63.7%。2000年3月，神农架开始实施天然林保护工程，木材从有形产品变成了自然财富。一方面山更绿了，水更清了；另一方面树不能砍了，药材不能挖了，飞禽走兽不能打了，造成了“富饶的生态资源”和“贫困的人民生活”的矛盾。如何开发利用森林的间接价值，就成为摆在人们面前的一项新任务。现在人们正在努力开发神农架的审美旅游价值，期望生态的经济发展，如何走出“生态建设产业化、产业建设生态化”的路子，是一个亟待解决的问题。

（三）科学精神的教育

科学最先是作为知识体系传进我国的。洋务运动和维新变法的失败，使国人认识到，学科学不仅要学知识，还要学习生产知识的手段。于是严复提出，科学乃是一种新的、生产知识的方法，科学教育的根本意义在开发民智。20世纪一二十年代，以科学社社长任鸿隽、著名学者梁启超等人为代表，进一步阐发了科学的含义，提出科学精神、科学方法等概念。他们认为，科学精神、科学方法等，才是“科学本身”，而科学知识不过是科学本身的产物。就是说，科学不仅包括知识，还包括方法，有了知识也未必能用好，有了方法也未必能生产出真实而确切的知识。后来，由于伪科学事件不断出现，学术界又针对此类事件提出了怀疑精神，将科学质疑精神定为科学精神的重要方面。并希望人们在面对新的知识产品时，能够具有批判的意识和评价的能力。这是科学求真精神的具体化发展。

到了20世纪90年代，伴随科教兴国战略的实施，“知识创新”成为国家科技发展的重要目标，于是创新又成为科学精神的重要组成部分。一个求真，一个创新，成为科学精神的两大支柱。对于我们这个科学比较落后，国民科学素养不那么高的国家，我们更需要用科学精神和科学态度来熔铸现代民族文化。根据生物课程的特点，科学精神教育应该突出科学批判精神、创新思维品质、科技意识以及反对伪科学意识的培养。

（1）科学批判精神的培养

儒家思想崇古，这个思想几千年来左右着国人的思维方式和行为方式，也影响着教育。长期以来，我们总是把已经获得的成果说成是尽善尽美的，把知识作为真理让学生接受，这实质上是对儒家文化保守性的继承。生命科学是正在迅速发展的科学，我们应该充分利用这个特点，进行动态科学观的培养。例如对细胞亚显微结构和功能，课本提供的只是一种模型。人们在观测微观生命活动时，不能同时观测到相应的结构，而能观测到的结构都是死的，这就是物理学中的测不准原理。提出此类问题对培养学生的理性思维很有好处。除科学怀疑精神外，还能提高他们的科学评价的能力。

（2）科技意识的培养

20世纪90年代至今，我国的林业正经历着人与森林病虫害的“世纪大战”。“生态系统的成份越单纯，营养结构越简单，自动调节能力就越小，生态平衡就越容易被破坏”，这个生态学原理早就被写进生物教科书中，但长期以来，我国长江以南地区大量营造马尾松林，北方大量营造杨树林，直到南方松毛虫、松材线虫病和北方杨树天牛肆虐，才意识到营造纯林是一个战略失误。产生这个重大失误的原因，在于传统的生物课程缺乏科技意识教育。虽然人们早就认识到生物学是农、林、医的基础，但不像物理、化学在数百年前就形成了物理工程、化学工程的概念。到20世纪后半期，说到生物工程，联想到的只是基因工程，酶工程等高新产业。对传统产业部门，则未引进生态工程等现代概念，由于未能结合有关内容培养公众的科技意识，就大大降低了生物科学教育的应用价值。上述事例说明，具有强烈的科技意识，才能应用科学知识、科学方法去解决实际问题，才能养成科学思维的习惯；具有强烈的科技意识，才能充分利用现代科技的成果，使其能在我们的工作、生活中发挥最大效用。

(3)反对伪科学

目前流行的伪科学可以分为两类：一类是“欺诈的科学”，如占星术、超心灵学、命相学、风水、巫术等，它们大多是古代社会流传下来的各种巫术迷信和江湖骗术的翻版，如巫婆神汉的“杀鬼见血”和“电脑算命”等;另一类是“学术界的伪科学”,其特点是以求真、创新作为冒充科学的幌子，吹嘘自己的东西是“最新的科学”、“超常的科学”，如毒鼠灵、核酸补脑，人体超常功能等等。它们具有科学的外表(即经验的根据和科学的形式化特征)，生物科学中的伪科学主要是这一类。例如，保健长寿，是人人关心的问题，然而生命的正常运行是在高度统一协调状态下进行的，这种协调状态又是经过几百万年的进化而相当稳定的，从这个意义上讲，保护健康就是保护人体生理机能的这种稳态，而不要随意人为地进行干预破坏。所以，当看到某些“保健品”自称可加快新陈代谢、增强细胞活动，或服用后可使人兴奋等，就要警惕它是否添加了兴奋剂或含有激素。又如高分子的核酸和蛋白质不能直接被人吸收，要分解为核苷酸(或核苷和无机磷酸)、氨基酸才会被吸收。所以那种吃什么补什么的宣传自然是不科学的。其实，许多伪科学的问题只要依靠初中课程中的知识和方法便可识别，但现在有那么多的人上当受骗，根源还在科学精神的缺失。

(四)增强人文精神教育的时代性

人文精神教育要取得实效，必须注意其时代性，在内容和方式上不断改进与提高。根据时代发展的特点，我们要突出以下方面。

1.全球化与爱国主义教育

全球化是以“市场经济”、“民主政治”、“自由社会”、“大众文化”等西方生活方式为基准来改变全球的一种趋势。因为有经济一体化的发展作基础，有新兴的科学和技术做后盾，目前全球化表现出一种势不可挡的发展态势。尤其是经济全球化，已成为当前世界发展的重要特点，它在为西方发达国家特别是美国带来巨大利益的同时，也为其他各国的经济发展提供了机会。它也使人们有更多的机会了解不同文化，文化视野变得开阔，也变得更宽容。例如，对可口可乐、牛仔裤等，现在我们不再把它看作西方文化的入侵，而只是一种消费。但是，在这种全球化的过程中，如何培养学生的民族精神，社会责任感和历史使命感，实施爱国主义教育，也成了人文精神教育的一个重要话题。

(1)关注国家安全

从科学对国家安全的作用来看，生命科学当属最伟大，也是最复杂、最危险的领域。例如，基因密码的破译和基因重组的成就使人们意识到，21世纪的医学、生物学的研究，重要疾病的预测、诊断和防治，生物技术特别是遗传工程技术及新兴的基因组产业，都要用基因作为实验材料和原料，在这个意义上讲，国家或集团对动植物基因、人类共同基因、民族基因和个体基因的掌握和控制能力，实质上是对生命之源的操纵和控制。根据这种认识，国际上提出了“制基因权”的问题，并且认为对制基因权的争夺、拥有和控制，将对人类社会的政治、经济、安全形态产生难以预料的改变。其影响之深远、威力之巨大，远非核力量、制信息权及制太空权所能比拟。有人认为，随着生命科学的不断发展，掌握、控制和保有基因的能力，将是未来两三个世纪内，国家与民族生存、发展、独立所依赖的基础。生物课程应从这样的高度，引导学生体验生命科学的重要，树立捍卫和发展中华民族的自觉意识。

(2)建立文化平等观念

传统生物课程的爱国主义教育包括我国生物科技成果和生物资源的介绍，还有人主张加上危机感教育。其实我们还可以有更深层次的思考。例如，让学生建立多元文化平等的观念，消除殖民地心理，要知道，经济和科技是没有民族属性的，而文化却是民族的灵魂。人类多元文化平等的观念来自现代生物学的物种平等观念，要让学生理解物种平等的基础是各个物种的独特价值，由此可延伸到每个民族的文化均有其独特价值。我们的责任是提升中华民族文化的价值，实现中华民族的伟大复兴。

2.正确认识人与自然的关系

(1)以辩证唯物主义的自然观为指导

人与自然的关系是自然观的根本问题之一，在这个问题上，人类曾经犯过一些错误，如片面夸大人的作用。在我国曾经流行过这样的说法：“人与动物不同，动物只能改造自己去适应自然，人类能改造自然，使之适应自己，”进一步还有人走向人类可以随心所欲地改造自然的极端，这些错误在理论和实践上都曾造成严重的后果。然而，在对历史错误进行反思时，我们又应该避免犯自然主义和社会达尔文主义的错误。应该帮助学生建立辩证唯物主义的自然观，一方面要让学生认识生命世界是物质的，生命物质及其运动是可以被认识的，人类在认识和改造生物界的过程中推动了社会的发展和人类自身的进步；另一方面，又要让学生认识人是自然生态系统的一员，人在利用和改造生物界的过程中一定要遵循自然的规律，要不断调节自己同自然的关系，使之和谐统一。我们要让学生对人与自然的关系建立一种既积极能动，又唯物辩证的观点。以此为基础，让学生建立正确的生态观、环境观、资源观和人口观。

(2)坚持历史唯物主义的人类发展观

20世纪60年代，西方社会面临日益激化的各种社会矛盾和日益尖锐的全球问题的困扰，工业污染严重，能源危机频频发生，南北差距加剧。当时的社会危机使一些人对人生的意义和价值失去信心，对人类的命运和前途感到忧虑，但又找不到出路，托夫勒的《未来的冲击》(1970年)和《经济痉挛》(1975年)、罗马俱乐部的《增长的极限》(1972年)等影响很大的著作都反映了这种社会思潮。有一定的危机感这是好事，但讲过了头，就会走向历史唯心主义。对这个问题，我们要有清醒的认识。

我们认为，人类通过生产劳动和社会活动，不断加工改造自然物，赋予它们新的、非自然的社会属性，创造了工具、农田、建筑物、合成材料、人造天体等人工自然物。同时，以人工自然物为基础，又形成了庞大的人工生态系统，如农田生态系统、城市生态系统等。这样，就在原生自然的基础上，产生出人类文化与原生自然融为一体的人工自然。这是社会的进步，也是自然的进化，虽然人类在创造人工自然的过程中也产生了一些消极因素，造成了一些不良后果，但是随着生产和科学技术的发展、人类社会的进步，人工自然必将产生更大的变革。人类必将逐步清除其消极因素，发挥其积极作用。目前，建立自然保护区，保护野生动物，合理采伐森林和进行渔猎，控制人口增长，优生优育、保护环境等，都是积极有效的措施。因此，生态悲观主义是没有道理的。在生物课程中我们向学生讲保护环境和保护人类自身，应该基于这样的认识，通过这样的教学，使学生建立历史唯物主义的人类发展观。

3.科学历史观的培养

生物科学史教育在中学生物学教育中占有重要地位，我们的生物课程也一直重视生物学史内容的介绍，但是，这种介绍大多只叙史实及过程，却未能做出深刻的分析或解释。我们可称之为“说明的生物学史”。例如，对达尔文的介绍，突出的是他的实践精神(贝格尔舰的环球考察)、潜心探索(20多年的资料整理和研究)、顽强拼搏(在家庭不幸和疾病的折磨下坚持工作)等等，这种介绍使用的是传统的人文方法，即忠于史实，重视人物的主观心境和动机，并对其思想教育价值进行挖掘。然而，对科学教育价值来说，我们还应该说明科学家或科学发现中的研究方法、思维品质、思想观念，使学生理解其中的科学认识模式，这就是理解的生物学史。因为科学发展的历史是人类文明史的主线之一，科学史教育不仅具有重大人文精神教育价值，而且从科学发展的历史中可以更清楚地认识科学的本质、科学与人文精神的关系等问题。例如，在光合作用的研究史上，德国生物学家C.Engelman于1883年做的一个实验，他把棱镜产生的分光光谱投射到丝状的水绵体上，并在水绵的悬液中放入好氧性细菌。结果观察到好氧性细菌聚集于蓝紫光和红橙光处。由此证明了光合作用的作用光谱在蓝紫光和红橙光处，这与叶绿素的吸收光谱基本一致。C.Engelman在精密技术条件尚未发达的时代，以简单然而却极其精巧的实验，做出了重要的科学发现。可见，在生物课程中有选择地向学生介绍一些科学家和科学成果的认识模式，对培养学生的创新精神，发展学生的探究能力，都具有重要意义。

理解的生物学史，还能帮助学生正确认识科学家在历史上的作用。例如,孟德尔被尊称为遗传学的奠基人，但在19世纪后半期，近代农业的建立使作物良种培育成为生物技术研究的热点，许多人致力于探究遗传和变异的秘密。其中，也有一些人用豌豆为材料做杂交试验。1854年，诺丹(C.Naudin)进行的植物杂交试验成果，已经接近发现分离规律的边缘，在孟德尔的成果被历史湮没后，1900年又由不同国家的3位科学家各自独立地发现了遗传学规律。进化论的提出、DNA双螺旋结构模型的建立等等重大科学研究成果的发现都有类似的情况。因此，我们既要充分肯定关键人物的天才和创造，又要认识到这些科学成果是历史发展的必然，是历史的产物。

4.关于无神论教育

近年来封建迷信在我国大有沉渣泛起之势，于是不少人呼吁在生物课程中加强无神论教育。传统生物课程中的无神论教育主要有两方面内容：一是生命的物质性，包括生命物质的组成、遗传物质的组成和生命起源的物质性过程；二是生物进化论。希望借这两方面的教育破除对生命的神秘观念和否定神创论，然而如果我们做一具体分析，就会发现现代社会绝大多数人包括中学生，并不是因为真正相信神创论而去参与迷信活动的。

迷信通常被认为是一种“非理性的、无根据的信念”，既然是一种信念，就属于精神的范畴，所以应该从个体心理和社会心理方面去分析原因。①对一些在生活中受到挫折和失败的人来说，迷信是心理自我防御的需要，即心理学上所谓的“合理化作用”，指当人的某种愿望不能得到满足或某件事情没有做成功时，会自觉不自觉地用某些合理的理由如“天意”、“命运”等为自己的失败或无能进行辩解，以求得心理的平衡。②对一些正在追求某种目标却又自信心不足的人来说，迷信可以壮胆。例如，有人在重大考试前占卜算卦预测结果，这实际上反映了他对将要去做的事能否成功没有把握，自信度不高，于是借迷信活动壮胆。③有些人头脑中并不一定存有迷信思想，却在现实中表现出迷信行为，这多半是好奇、从众或畏惧心态所造成的。例如，不少青少年占卦算命、从血型和手相看命运等便是如此。④我国目前正处于社会大变动时期，社会失范现象普遍存在，一些原来没有迷信思想的人，由于对社会大变动的不适应，对原有观念的怀疑而产生心理上的迷惘，从上述分析可以看出，许多人并不是因为真正相信神创论而去参与迷信话动的，实质问题在于社会的不确定性因素增加。由于我国经济体制从计划经济向市场经济转轨，更由于现代社会的多元化发展，对于每个人、每个家庭，原先的田园牧歌式的平静已完全被打破。但是，我们的教学内容，仍一如既往地把因果决定性宣扬成自然界发展的准则，所谓“上帝不掷骰子”。于是，人们在面临不确定性的选择时，只好求助于“上帝”。在历史上，牛顿是科学家，但他相信上帝。看似矛盾，实际并不奇怪，在科学没有到达的地方，迷信就有生存的空间。因此，关键是更好地实施科学教育。生物课程面对的生物界，本身充满了不确定性，我们应该充分利用生物学教育资源，一方面进行生命物质性和进化论的教育，另一方面进行生物界在不确定性中发展的教育，才能真正有效地实施无神论教育。