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关于生命科学思想基础的分析 株洲市教科院 陈捍东 任何一门科学的确立、巩固与发展，都必须具有坚实的思想基础，不然，它的整座大厦就要彻底倒塌，生命科学也不例外。 在科学的思想基础方面它既具有生命科学独特的、鲜明的个性，也具有自然科学的共性，如遵守基本的物质运动规律、与其他自然科学学科有相似的科学研究方法、有相似的哲学思考等等。它们在科学上都具有极其普遍的意义，即具有公理性。 这些生命科学的思想基础，在教材中往往不再特别地提出来加以说明，而是以“隐蔽”状态存在着。因此，理解生命科学的思想基础，对于编写教材意义十分重大。??? 对于科学课程的教学来说，我们不仅要让学生知道科学的结论是什么，更重要的是让学生从学习的过程中感受和领悟到知识的形成过程。 作为一位中学生物教师，必须充分理解生命科学的思想基础。这对于教师深入地挖掘教材，吃透教学内容，恰当地处理教材和组织教学，正确地指导学生开展课内外各项学习活动，以及从理解生命科学的思想基础的角度组织好专题复习等方面，都是非常必要的。 下面对有关的思想基础作一些简要分析。 一、归纳与演绎 归纳是一种从个别到一般的思想方法，这种思想方法在教材编写中反映得十分普遍。因为，学生在学习某一类属的生物时，不可能把这个类属所有的生物种类一一加以研究，然后，再对这个类属的生物的生命特性加以归纳，概括出该类属的共同特征。教材采用的编写方法往往是选择一种或几种代表生物作为对象进行重点研究，再在此基础上通过类比、归纳，总结出这个类属生物的共同特征。 例如，以松作为代表植物，研究它的形态结构、生活习性和生殖方式之后，概括出裸子植物的主要特征； 学习原生动物时，以草履虫作为代表动物，通过叙述草履虫的生态环境，用显微镜观察草履虫的形态结构和运动情况，用实验探究草履虫对刺激的反应，等等，概括出原生动物的主要特征； 通过研究酵母菌、青霉、曲霉和蘑菇，概括出真菌的主要特征。哪怕是对被子植物与裸子植物的主要特征的比较，无脊椎动物与脊椎动物的比较，等等，都是用这样的方式进行的。这是一种不完全归纳法。 自从人类诞生以来，人们就开始了漫长的探究生命科学的艰难历程。编写生物学教材时，不可能也没有必要完全重复生命科学原理的形成过程，而只能采撷科学上具有典型意义和重大价值的例子作为学习材料，让学生通过学习达到举一反三、触类旁通的目的。不过，像教材这样采用归纳主义实验观来编写，往往容易导致在课堂教学中重理论，轻实践，热衷于死记硬背科学结论的现象。 我们必须明白，教材上所有的这些科学知识的最终来源，是人类社会生活和生产的直接经验，是科学家对所有的认识对象作的科学观察、实验和思考，是完全归纳法。因此，在教学中，应采用多种教学手段，开辟各种教学途径，拓宽教学时空，尽可能地让学生正确理解知识的最终来源，让每一个学生都学得生动活泼、主动积极。 与归纳相对应的是演绎。演绎是从一般到个别的思想方法。例如，学习爬行动物以后，教材上留下这样一道思考题：人们把壁虎、蜥蜴、蛇、龟和鳖等都叫做爬行动物，想一想这是为什么。不过，教材上运用演绎少于归纳。 二、能量守恒和质量守恒 新陈代谢是生命最基本的特征，生物体的新陈代谢过程一旦停止，它的生命活动也就结束了。生命的新陈代谢过程，就是生物体不断地与外界环境进行物质和能量交换的过程。所以，研究一切生命活动的过程，总是离不开能量守恒定律和质量守恒定律。 能量守恒定律告诉我们，能量既不能凭空创生，也不能凭空消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移过程中，能的总量不变。 就能量的变化形式来说，生物学中主要涉及光能、电能和化学能。化学能包括贮藏在葡萄糖、蛋白质、脂肪等复杂有机物中的化学能和作为生物体直接能源物质的ＡＴＰ中贮藏的化学能。就能量转化和转移的方式来说，主要涉及能量的固定、摄食、食物链（网）、食物的消化、吸收和能量的释放等。外界的能量进入生物体，只有两条途径——化能合成作用和光合作用。而化能合成作用的规模非常有限，因此，仅从能量进入生态系统这个角度来说，光合作用的意义更大。 因为生物所需要的能量几乎全部来自于太阳能，但大多数生物不能直接利用太阳能，只能靠利用贮藏在有机物中的化学能作为生活的全部能量来源，因此，那些能够进行光合作用，将光能转化为贮藏在有机物中的化学能的绿色植物，组成了名副其实的、自然界中最庞大的有机化工厂，它们被冠以生态系统中的“生产者”（当然包括那些化能合成菌在内）的雅号。从能的总量不变这个角度来考虑，很多问题都容易理解了。 质量守恒定律告诉我们，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。显然，光合作用、呼吸作用的化学方程式，都是依据这一原理。在思考植物种子的萌发、动植物的个体发育、动物的消化作用时，也都必须依据