
在制作生物知识相关的
生物分类(一)
生物分类也称生物分类学。
分类系统是阶元系统,通常包括七个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。种(物种)是基本单元,近缘的种归合为属,近缘的属归合为科,科隶于目,目隶于纲,纲隶于门,门隶于界。
随着研究的进展,分类层次不断增加,单元上下可以附加次生单元,如总纲(超纲)、亚纲、次纲、总目(超目)、亚目、次目、总科(超科)、亚科等等。此外,还可增设新的单元,如股、群、族、组等等,其中最常设的是族,介于亚科和属之间。
昆虫的变态(二)
从卵中刚孵化出的昆虫幼体,形态一般与成体不完全相同,有时相差甚远。在达到性成熟之前的生长发育过程中,昆虫不仅逐渐增大躯体,还经过形态、内部结构、生理功能以及行为习性上的一系列变化,才能发育为成虫。这种变化称为变态(metamorphosis)。变态是昆虫胚后发育的重要特点之一。常见的变态类型有:
1.不完全变态虫体自卵孵化后,经过幼虫期便可发育为成虫。不完全变态又可分为渐变态与半变态两种类型:
(1)渐变态(paurometabola)幼虫与成虫在形态上比较相似,生活环境及生活方式一样,只是大小不同、性器官未成熟及翅还停留在翅芽阶段,这一阶段通常称为若虫(nymph)。这样的'变态称为渐变态(图5-2A),如蝗虫。
(2)半变态(hemimetabola)幼虫和成虫在形态上有较大的区别,除翅芽外,还具一些临时性器官(如下唇特化而成的捕食器官“面罩”、直肠鳃或气管鳃),生活环境不同(幼虫水生,成虫陆生),这种幼虫称为稚虫(naiad)。这种变态称为半变态,蜉蝣、蜻蜒的变态属此(图5-3)。
2.完全变态(holometabola)虫体自卵孵出后,经幼虫、蛹发育为成虫(图5-2B)。幼虫与成虫不仅形态完全不同,没有外生的翅芽,生活方式及生活环境也多不一致,而且中间一定要经过一个不食不动的蛹期,体内进行剧烈的改造,最后才羽化为成虫。完全变态的幼虫有多种名称,蝶蛾类的幼虫多叫毛虫,金龟子的幼虫称蛴螬,蝇的幼虫称蛆等。属于完全变态的昆虫有鳞翅目、鞘翅目、膜翅目等。
生物学家故事(三)
1882年4月19日,达尔文在达温宅逝世,厚葬于威斯敏斯特大教堂。
查尔斯·罗伯特·达尔文(C、R、Darwin,1809、2、12—1882、4、19),英国生物学家,生物进化论的奠基人。他以博物学家的身份,参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。
用大量资料证明了所有的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化的,提出了生物进化论学说,()从而摧毁了唯心的“神造论”和"物种不变论"。将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律)。
他所提出的天择与性择,生命科学中是一致通用的理论。除了生物学之外,他的理论对人类学、心理学以及哲学来说也相当重要。
《作为生物的社会》段落赏析
从适当的高度往下看,大西洋城边青天白日下的海滨木板路上,为举行年会从四面八方聚集而来的医学家们,就像是群居性昆虫的大聚会。同样是那种离子式的振动,碰上一些个急匆匆来回乱窜的个体,这才略停一停,碰碰触角,交换一点点信息。每隔一段时间,那群体都要像抛出钓蹲鱼①的钓线一样,准确无误地向恰尔德饭店抛出一个长长的单列纵队。(①蹲鱼:一种背部淡青略带褐色、侧线下部银白色、全身有黑点的鱼。蹲,zūn。)假如木板不是牢牢钉住,那么,看到他们一块儿筑起各式各样的巢穴,就不用感到吃惊了。
赏读这段文字,要注意开篇的艺术。作者在文章开头采取就地取材的方法,将医学家们的这次年会,比作“群居性昆虫的大聚会”,将医学家们的来来往往,比作昆虫“急匆匆来回乱窜”,将医学家们相遇时互相交谈,比作“碰碰触角”,将医学家们走进或离开会场,比作昆虫“抛出一个长长的单列纵队”,甚至想象医学家们也会像昆虫一样,用木板“筑起各式各样的巢穴”。文章题目是“作为生物的社会”,但却以描写现场的人类活动开篇,不仅能给听众以现场感亲近感新鲜感,而且特别令人大惑不解,作者身为一个医学家,人类的一分子,却以一个旁观者身份将人类的活动视如昆虫的活动。那么,作者为什么这样观察世界,他想说明的问题是什么呢?这种别开生面的写法,能激起一串串疑窦,吸引听众和读者探究下文。
用这种话来描绘人类是可以的。在他们最强制性的社会行为中,人类的确很像远远看去的蚁群。不过,如果把话反过来讲,暗示说昆虫群居的活动跟人类事务总有点联系,那在生物学界将是相当糟糕的态度。关于昆虫行为的书籍作者,通常要在序言里苦口婆心地提醒人们,昆虫好像是来自外星的生物,它们的行为绝对是有异于人的,完全是非人性、非世俗、几乎还是非生物的。它们倒更像一些制作精巧、却魔魔道道①的小机器。(①魔魔道道:本是形容人疯疯癫癫,不正常。这里有活灵活现,好像真人的意思。)假如我们想从它们的活动中看出什么显示人类特点的东西,那就是在违反科学。
这段文字的作用是把问题引向深入,由第一段过渡到第三段。先挑明第一段的观点,人类的社会行为的确很像“蚁群”,接着用“不过”一转,“把话反过来讲”,含蓄地点出第三段说明的中心:“蚂蚁的确太像人了”。作者强调说,对于第一段所说明的观点,人们还是可以接受的,但是如果反过来说蚁群的活动像人类,“显示人类特点”,那么“在生物学界将是相当糟糕的态度”,一般的人都认为它“违反科学”。通过这样的曲笔,作者把自己提出的问题置于尖锐的矛盾冲突之中,逼着读者进一步深入思考,作者的观点正确吗?说人类的活动确如蚂蚁,又说蚂蚁的活动确如人类,这是不是贬低了人类?它的科学性又表现在哪里?
研读这段文字,可能还会产生一个疑问,为什么说人像蚂蚁,一般的人能够接受,而说蚂蚁像人,却不能接受呢?这是因为传统科学,也就是达尔文的生物进化学说,强调物种从低级向高级的进化,强调物种之间,特别是人与动物之间的区别。说人像蚂蚁可以理解,这是因为人是从低等的动物进化而来;说蚂蚁像人不可理解,这是因为人是高等的动物,不可能与低等动物蚂蚁有共性,如果承认有共性,就等于否定了生物的进化。所以从达尔文生物进化学说来看,它是不能接受的。
不过,让一个旁观者不这样看是很难的。蚂蚁的确太像人了,这真够让人为难。它们培植真菌①,喂养蚜虫作家畜②,把军队投入战争③,动用化学喷剂④来惊扰和迷惑敌人,捕捉奴隶⑤。(①真菌:具有真核和细胞壁的异养生物。真菌是真菌蚂蚁唯一的食物来源,不同物种的真菌蚂蚁依靠种植不同的真菌获取食物。②喂养蚜虫作家畜:有些蚂蚁需要吸取蚜虫体内排泄出来的粪便,即一种含糖的物质作为食物,这些蚂蚁因而与蚜虫有一种共生的关系。③把军队投入战争:有的昆虫学家对蚂蚁打仗,认为是为了争夺食物,因而用种内斗争理论来解释。但较多的昆虫学家,认为是一种化学强制反应。不同窝的蚂蚁,身上有一种特殊的“窝味”。每一只蚂蚁都有辨别“窝味”的本领。一旦发现另外的蚂蚁不是自家“窝”内的成员,就咬杀斗争起来,慢慢形成“大战”④动用化学喷剂:这是指蚂蚁喷射出的蚁酸或毒液。⑤捕捉奴隶:这是指蚂蚁为了自身的生存而养殖昆虫,如蚜虫、小甲虫等,有人称之为“蓄奴”。)织巢蚁①属使用童工,抱着幼体像梭子一样往返窜动,纺出线来把树叶缝合在一起,供它们的真菌园使用。(①织巢蚁:织巢蚁是一种群居树上的蚁属。能用牙齿把两片叶子拉到一块,然后用幼虫体内的白色分泌液把其粘在一起“织”成蚁巢,借以养育后代。)它们不停地交换信息①。(①交换信息:蚂蚁彼此通过身体发出的信息素来进行交流沟通。例如,当蚂蚁找到食物时,会沿途发射信息素告诉同类食物所在地点,别的蚂蚁就会本能地把有信息素的食物拖回洞里,待食物搬运回穴,这些信息素则自动消失。)它们什么都干,就差看电视了。
赏读这段文字要对照第一段,在第一段里作者用描写蚂蚁的语言来描写人类的活动,这一段则反过来,用描写人类的语言来描写蚂蚁的活动。在作者看来,蚂蚁培植真菌相当于农民种地,喂养蚜虫相当于办养猪场,将食物储存在洞中相当于将白菜存在地窖越冬,攻击别的群落等同于人类的战争行为,喷出蚁酸和毒液来自卫相当于人类动用化学武器,蚂蚁利用幼虫体内的分泌液织巢相当于人类使用童工。如果说人和蚂蚁还有区别的话,“就差看电视了”。作者运用如此灰谐幽默的语言,列举一连串的事实,证明“蚂蚁的确太像人了”,这虽然令人类十分“为难”,但却是一个无法回避因而不能不承认的事实。
最让我们不安的是,蚂蚁,还有蜜蜂、白蚁和群居性黄蜂,它们似乎都过着两种生活。它们既是一些个体,做着今天的事而看不出是不是还想着明天,同时又是蚁冢、蚁穴、蜂窠这些扭动着、思考着的庞大动物体中细胞样的成分。我认为,正是由于这一层,我们才最巴不得它们是异己的东西。我们不愿看到,可能有一些集体性的社会,能够像一个个生物一样进行活动。即使有这样的东西,它们也决不可能跟我们相关。
这段文字作者把问题进一步推向深入,引出本文说明的中心,即不仅蚂蚁像人类,还有蜜蜂、白蚁和群居性黄蜂也像人类,这些昆虫“似乎都过着两种生活”,当它们是一个个体时,看不出什么特别,有什么智慧,而当它们群居时,则成了“思考着的庞大动物体”,能够像一个人一样进行活动。“最让我们不安”、“巴不得”、“不愿看到”这些词语,强调这客观存在的事实与传统的科学观念有着尖锐的冲突,最不容易被人们接受。
不管怎么说,这些东西还是存在。野地里一只独行的蚂蚁,不能设想它头脑里想着很多。当然,就那么几个神经元,让几根纤维串在一块儿,想来连有什么头脑也谈不上,更不会有什么思想了。它不过是一段长着腿的神经节而已。四只或十只蚂蚁凑到一起,围绕着路上的一头死蛾,看起来就有点意思了。它们这儿触触,那儿推推,慢慢地把这块食物向蚁丘移去。但这似乎还是瞎猫撞着死老鼠的事。只有当你观看聚在蚁丘边的、黑鸦鸦盖过地皮的数千蚂蚁的密集群体时,你才看见那整个活物。这时,你看到它思考、筹划、谋算。这是智慧,是某种活的计算机,那些爬来爬去的小东西就是它的心智。
这一段用概括描写的方法说明蚂蚁过着“两种生活”,当它们是个体时,只不过是“几根纤维串在一块儿”,没有思想,没有脑子,但当它们群居时,则成为会“思考、筹划、谋算”的“整个活物”。
赏读这段文字要注意作者对比手法的运用。作者在描写“独行的蚂蚁”时,不厌其烦地反复突出它只有“几个神经元”、“几根纤维”,是“一段长着腿的神经节”,并且用一系列的词语大肆渲染它的微不足道;“四只或十只蚂蚁凑到一起”搬运死蛾,虽然“有点意思”,但还是“瞎猫撞着死老鼠”,事属偶然,而在描写“密集群体”时,则将其比作“某种活的计算机”,加以高度赞美。通过这样的对比描写,形象鲜明地揭示出个体能力的渺小,集体智慧的伟大。
建造蚁丘的时候,有时需要一批一定规格的细枝,这时,所有成员立刻都着魔般搜寻起正合规格的细枝;后来,外墙的建筑就要完成,要盖顶,细枝的规格要改变,于是,好像从电话里接到了新的命令,所有的工蚁①又转而寻找新型号的细枝。(①工蚁:又称职蚁。工蚁是没有生殖能力的雌性,主要职责是建造和扩大保卫巢穴、采集食物、伺喂幼蚁及蚁后等。)如果你破坏了蚁丘某一部分的结构,数百只蚂蚁会过来掀动那一部分,移动它,直到恢复原来的样子。当它们觉察到远方的食物时,于是,长长的队伍像触角一样伸出来,越过平地,翻过高墙,绕过巨石,去把食物搬回来。
这段文字用具体描写的方法,以建造蚁丘、寻找食物为例,说明群居的蚂蚁是一个会“思考、筹划、谋算”的“活物”。“着魔般”“好像接到新的命令”,表现了此种现象的奇特。
白蚁在有一个方面更为奇特:群体变大时,其智慧似乎也随之增加。小室里有两三只白蚁,就会衔起一块块土粒木屑搬来搬去,但并没有什么结果,什么也没有建造起来。随着越来越多的白蚁加入,似乎达到了某种临界质量或法定数,于是思维开始了。它们开始把小粒叠放起来,霎时间竖起一根根柱子,造成一个个弯度对称的美丽拱券①。(①拱券:桥梁、门窗等建筑物上筑成弧形的部分。)一个个穹顶小室组成的晶状建筑出现了。迄今还不知道它们是怎样交流信息的,也无人明白,正在建造一根柱子的白蚁们怎样知道停止工作,全队转移到一根毗邻的柱子,而时候一到,它们又怎样知道把两根柱子合拢,作成天衣无缝的拱券。一开始使它们不再把材料搬来搬去,而是着手集体建筑的刺激物,也许是在它们的数目达到特定阈值①时释放的外激素②。(①阈值:刺激引起应激组织反应的最低值。阈,yù。②外激素:动物将激素分泌到体外,以此向同种属的其他动物发出某种信号。)它们像受了惊一样作出反应,它们开始骚动、激奋,然后就像艺术家一样开始工作。
本段继续用具体描写的方法,以营造蚁穴为例说明白蚁“群体变大时,其智慧似乎也随之增加”。赏析这段文字要注意作者的行文特色,先用“美丽拱券”“晶状建筑”等词语形容白蚁“建筑艺术”的高超,接着故意卖个关子,用“不知道”“无人明白”,强调个中奥妙神秘莫测,最后才提出自己的研究成果,白蚁也许是通过“外激素”传递信息。文章因此曲折有致,引人入胜。
蜜蜂同时过着几种生活:既是动物,又是动物的组织、细胞或细胞器。离窠外出寻找花蜜的单个蜜蜂(根据一个跳舞的小蜂给它的指令:“去南偏东南七百米,有苜蓿——注意根据太阳偏转调整方向①。”)仍然是如同有细丝系住一样属于蜂窠的一部分。(①根据太阳偏转调整方向:蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地排列着对偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太阳准确定位。)工蜂在营建蜂窠的时候,看上去就像胚细胞在构成一片发育中的组织;离远一点看,它们像是一个细胞内的病毒制造出一排排对称多边形晶体。分群的时刻来到,老蜂王打算带着它的一半家口离窠而去,这时的景象就像蜂窠在进行有丝分裂①。(①有丝分裂:又称为间接分裂,普遍见于高等动植物,是真核细胞分裂产生体细胞的过程。)群蜂一时来回骚动,就像细胞液里游动的颗粒。它们自动分成几乎一点不差的两部分,一半跟着要离去的老蜂王,另一半跟着新的蜂王,于是,像一个卵子分裂一样,这个毛茸茸晶黑金黄的庞然大物分裂成两个,每一个都拥有相同的蜜蜂基因组。
此段文字说明蜜蜂同时过着几种生活:既是动物,又是动物的组织、细胞或细胞器,也就是说,它们既属于蜂群这个整体,又是这个整体中的个体,多个单独的蜜蜂合并成一个会“思考、筹划、谋算”的生命。作者列举寻蜜、营巢、分群三个事例,运用比喻的方法具体说明。这些比喻生动形象地表现了蜂群的智慧,“是某种活的计算机”。
多个单独的动物合并成一个生物的现象并不是昆虫所独有。粘菌①的细胞在每一个生命周期都在做着这样的事。(①粘菌:粘菌门是介于动物和植物之间的一类生物,约有500种。它们的生活史中,一段是动物性的,另一段是植物性的。营养体是一团裸露的原生质体,多核,无叶绿素,能作变形虫式运动,吞食固体食物,与原生动物的变形虫很相似。但在生殖时产生具纤维素细胞壁的孢子,这是植物的性状。)起初,它们是一个个阿米巴①状细胞在到处游动,吞吃着细菌,彼此疏远,互不接触,选举着清一色的保守党。(①阿米巴:即“变形虫”的音译。变形虫因虫体赤裸、柔软,形体不定而得名。)然后,一阵铃声,一些特殊的细胞放出聚集素,其他细胞闻声立即聚集一起,排成星状,互相接触、融合,构成动作迟缓的小虫子,像鳟鱼一样结实,生出一个富丽堂皇的梗节,顶端带一个子实体,从这个子实体①又生出下一代阿米巴状细胞,又要在同一块湿地上游来游去,一个个独往独来,雄心勃勃。(①子实体:为真菌产生孢子的生殖体。)
鲱鱼①和其他鱼类的群体有时紧紧挤在一起,动作如此协调,以至于整个群体从功能上似乎是一个多头鱼组成的巨大生物。(①鲱鱼:一种形体侧扁而长,背部灰黑色的鱼,生活在海洋中,是重要的经济鱼类。鲱,fēi。)成群的飞鸟,特别是那些在纽芬兰①近海岛屿的山坡上作窝的海鸟,同样是互相依存、互相联系、同步活动。(①纽芬兰:北美洲东部岛屿,属加拿大。)
上述两段文字,作者进一步拓宽思路,指出“多个单独的动物合并成一个生物”是一种普遍的现象,不只是昆虫,小到黏菌,大到鱼群、飞鸟,都表现出这种集体的智慧。它们作为个体是微不足道的,但凝结成为一个整体,“组成的巨大生物”,就显示出非凡的力量。这两段文字的语言很具特色,作者采用拟人的手法对说明的对象进行了生动的'描写,仿佛这些细菌和动物,真的能像人一样思考判断,有意识地进行活动,很好地突现了它们的智慧。
虽然我们无论如何也是所有群居性动物中最具社会性的——比蜜蜂更互相依赖,联系更密切,行为上更不可分,我们却并不经常感到我们的联合智慧。然而,我们也许是被联在一些电路里,以便贮存、处理、取出信息,因为这似乎是所有人类事务中最基本、最普遍的活动。我们的生物功能,或许就是建筑某种丘。我们能够得到整个生物圈中所有的信息,那是以太阳光子流作为基本单位来到我们这儿的①。(①整个生物圈中所有的信息,那是以太阳光子流作为基本单位来到我们这儿的:科学家认为,宇宙中普遍存在光子,光子是物质的基本粒子。由于光子信息漩涡形成了分子、原子,构成了宏观的物质,光子信息这种物质便由“暗物质”转化成了明物质甚至进一步构成新的星体。)当我们知道这些东西是怎样克服了随机性而重新安排成各种东西,比如,弹器、量子力学、后期四重唱,我们或许对于如何前进会有个更清楚的概念。电路好像还在,即使并不总是通着电。
这段文字点出了作者写作本文的目的:“虽然我们无论如何也是所有群居性动物中最具社会性的——比蜜蜂更互相依赖,联系更密切,行为上更不可分,我们却并不经常感到我们的联合智慧。”作者对生物行为的反思,其目的不是为了证明其他生物比人类更高明,而是为了检讨人类长期以来只重视个体力量,忽视集体智慧,只重视个人奋斗,个人竞争,忽视人的合作、人的团结的偏向。人虽然是这个地球上思维最发达、智慧最高超的动物,但是人类的行为方式还具有和其他社会性生物相类似的特点,还需要联合,需要团结,才能源源不断地产生智慧,克服自身发展面临的种种困境,推动社会进步。
在这里,作者提出了一个关系到人类“如何前进”的科学研究的课题,那便是怎样克服“随机性”而按照人的意志,使太阳光子流构成各种不同的物质。显然,要解决这个课题,决不是个人的力量所能够做到的,必须依靠全人类的“联合智慧”。那么应当怎样才能促成人类智慧的联合呢?于是作者在下文继续探讨。
科学中使用的通讯系统应能为研究人类社会信息积累机制提供简洁而易操作的模型。[这个句子包含两层意思,怎样才能促成人类智慧的联合呢?就是要建立一个“人类社会信息积累机制”。如何建立这个机制呢?“科学中使用的通讯系统”提供了一个“简洁而易操作的模型”。作者在这里提出了解决问题的基本途径。]齐曼在近期《自然》杂志上著文指出,“发明一种机制,把科学研究工作中获得的片断的知识系统地公布于世,一定算得上现代科学史上的关键性事件”。他接着写道:
一份期刊把各种各样……大家普遍感兴趣的知识,从一个研究者传递给另一个研究者……一篇典型的科学
改换几个术语,降低一下格调,这段话就可以用来描绘营造白蚁窝的工作。[作者在前面说“我们的生物功能,或许就是建筑某种丘”,这里又说齐曼的这段话实质也是说的“营造白蚁窝”,通过前后照应,反复说明人类“联合智慧”的重要性。]
有一件事让人叫绝:探索(explore)一词不能适用于探索活动的搜索一面,但却起源于我们在探索时发出的声音(英文explore,其语源拉丁语explorare有“喊出”之意——译者)。我们愿意认为,科学上的探索是一种孤独的、静思的事。是的,在最初几个阶段是这样。但后来,或迟或早,在工作行将完成时,我们总要一边探索,一边互相呼唤,交流信息,发表文章,给编辑写信,提交论文,一有发现就大叫起来。[这是分析“探索”这个词的本源。作者说“探索”这个词的本义不是“搜索”,而是“起源于我们在探索时发出的声音”。因此“探索”一方面固然是“孤独”“静思”的个体行为,同时也应当是“一边探索,一边互相呼唤,交流信息,发表文章,给编辑写信,提交论文,一有发现就大叫起来”的集体行为。由此也说明寻求合作乃是人类的一种天性。]
一、记忆方法:
记忆是学习的基础,是知识的仓库,是思维的伴侣,是创造的前提,所以学习中依据不同知识的特点,配以适宜的记忆方法,可以有效地提高学习效率和质量。记忆方法很多,下面仅举生物学学习中最常用的几种。
(1)简化记忆法
即通过分析教材,找出要点,将知识简化成有规律的几个字来帮助记忆。例如 DNA的分子结构可简化为“五四三二一”,即五种基本元素,四种基本单位,每种单位有三种基本物质,很多单位形成两条脱氧核酸链,成为一种规则的双螺旋结构。
(2)联想记忆法
即根据教材内容,巧妙地利用联想帮助记忆。例如记血浆的成分,可以和厨房里的食品联系起来,记住水、蛋、糖、盐就可以了(水即水,蛋是蛋白质,糖指葡萄糖,盐代表无机盐)。
(3)对比记忆法
在生物学学习中,有很多相近的名词易混淆、难记忆。对于这样的内容,可运用对比法记忆。对比法即将有关的名词单列出来,然后从范围、内涵、外延,乃至文字等方面进行比较,存同求异,找出不同点。这样反差鲜明,容易记忆。例如同化作用与异化作用、有氧呼吸与无氧呼吸、激素调节与神经调节、物质循环与能量流动等等。
(4)纲要记忆法
生物学中有很多重要的、复杂的内容不容易记忆。可将这些知识的核心内容或关键词语提炼出来,作为知识的纲要,抓住了纲要则有利于知识的记忆。例如高等动物的物质代谢就很复杂,但它也有一定规律可循,无论是哪一类有机物的代谢,一般都要经过“消化”、“吸收”、“运输”、“利用”、“排泄”五个过程,这十个字则成为记忆知识的纲要。
(5)衍射记忆法
此法是以某一重要的知识点为核心,通过思维的发散过程,把与之有关的其他知识尽可能多地建立起联系。这种方法多用于章节知识的总结或复习,也可用于将分散在各章节中的相关知识联系在一起。例如,以细胞为核心,可衍射出细胞的概念、细胞的发现、细胞的学说、细胞的种类、细胞的成分、细胞的结构、细胞的功能、细胞的分裂等知识。
二、思维方法:
思维能力是各种能力的核心,思维方法是思维能力的关键,所以思维方法在学习方法中占有核心的位置。在生物学学习中常用的思维方法有分析和综合的方法、比较和归类的方法、系统化和具体化的方法及抽象和概括的方法。
(1)分析和综合的方法
分析就是把知识的一个整体分解成各个部分来进行考察的一种思维方法,综合是把知识的各个部分联合成一个整体来进行考察的一种思维方法,分析和综合是生物学学习中经常使用的重要方法,两者密切联系,不可分割。只分析不综合,就会见木而不见林;只综合不分析,又会只见林而不见木。在实际运用时,既可先分析后综合,也可先综合后分析,还可以边分析边综合。
(2)比较和归类的方法
比较是把有关的知识加以对比,以确定它们之间的相同点和不同点的思维方法。比较一般遵循两条途径进行:
一是寻找出知识之间的相同之处,即异中求同;
二是在寻找出了事物之间相同之处的基础上找出不同之处,即同中求异。
归类是按照一定的标准,把知识进行分门别类的思维方法。生物学习中常采用两种归类法:
一是科学归类法,即从科学性出发,按照生物的本质特性进行归类;
二是实用归类法,即从实用性出发,按生物的非本质属性进行归类。
比较和归类互为前提,一方面只有通过比较,认识生物的异同点之后,才好进行归类;另一方面,只有把生物进行归类,才好进行比较。因此在生物学学习过程中要把两者有机地结合起来。
(3)系统化和具体化的方法
系统化就是把各种有关知识纳入一定顺序或体系的思维方法。系统化不单纯是知识的分门别类,而且是把知识加以系统整理,使其构成一个比较完整的体系。在生物学学习过程中,经常采用编写提纲、列出表解、绘制图表等方式,把学过的知识加以系统地整理。具体化是把理论知识用于具体、个别场合的思维方法。
在生物学学习中,适用具体化的方式有两种:
一是用所学知识应用于生活和生产实践,分析和解释一些生命现象;
二是用一些生活中的具体事例来说明生物学理论知识。
(4)抽象和概括的方法
抽象是抽取知识的非本质属性或本质属性的一种思维方法,抽象可以有两种水平层次的抽象:一是非本质属性的抽象;二是本质属性的抽象。
概括是将有关知识的非本质属性或本质属性联系起来的一种思维方法,它也有两种水平层次:一是非本质属性的概括,叫做感性概括;另一种是本质属性的概括,叫做理性概括。
抽象和概括也是互为前提的,相辅相成的,在学习过程中应有意识地进行抽象中以概括,概括中以抽象,以达到对知识正确、深入的掌握。
三、观察法:
学习过程从本质上说是一种认识过程。认识过程是从感性认识开始的,而感性认识主要靠观察来获得,所以观察方法就是首要的学习方法。观察方法主要包括顺序观察、对比观察、动态观察和边思考边观察。
(1)顺序观察
顺序观察包括两层意思。从观察方式上来说,一般是先用肉眼、再用放大镜、最后用显微镜。用显微镜观察也是先低倍,后高倍。例如,对植物根尖的观察,就是先用肉眼观察幼根,根据颜色和透明程度区分根尖的四部分,然后再用放大镜观察报尖的根毛,最后用显微镜观察根尖的纵切片,认识根尖各区的细胞特点。从观察方位上来说,一般采取先整体后局部,从外到内,从左到右等顺序。例如对一朵花的观察,就要先从整体上观察花形、花色,然后从外到内依次观察花等、花冠、雄蕊、雌蕊。
(2)对比观察
对比观察有利于迅速抓住事物的共性和个性,从而把握住事物的本质。如观察线粒体和叶绿体的结构时,就要先异中求同:它们都有双层膜,都含有基粒、基质、酶、少量的DNA和RNA。然后再同中求异:线粒体的内膜折叠成崎,叶绿体的内膜不向内折叠;线粒体有与呼吸作用有关的酶,且酶分布在内膜、基粒、基质中;而叶绿体内有与光合作用有关的酶,而酶分布在基粒层和基质中;叶绿体中有叶绿素,而线粒体中没有。
(3)动态观察
对生物生活习性、生长过程、生殖发育的观察都属于动态观察。动态观察的关键是把握观察对象的发展变化。例如观察根的生长,在幼根上等距画墨线后的继续培养过程中,重点就是观察各条墨线间距离的变化,从而得出根靠根尖生长的结论。
(4)边思考边观察
观察是思维的基础,思维可促进观察的深入,两者是密不可分的。所以要带着问题观察,边思考、边观察。例如用显微镜观察叶片的结构时,就要边观察、边思考下列问题:
①表皮细胞的颜色和排列状况是怎样的?
②叶肉中接近上表皮的细胞与接近下表皮的细胞在形状、排列状况和内部绿色颗粒多少等方面有什么不同?
③叶脉细胞是什么颜色和形状?这些细胞是怎样排列的?
四、理论联系实际:
生物学的理论知识与自然、生产、生活都有较密切的关系,在生物学学习中,要注意联系这些实际。联系实际的`学习,既有利于扎实掌握生物学知识,也有利于提高自己的解决问题的能力。
1.联系自然实际
居住地附近的农田、草地、树林、公园、花园、动物园、庭院、路旁都会有许多动植物在那里生活,学习有关知识时,到这些地方去参观考察,对理论知识的理解和掌握大有益处。当学到生物与环境的知识时,更要想到保护当地的动植物资源和保护周围的生态环境。
2.联系生产实际
生物学中的许多原理都和工农业生产有密切的关系,学习这些原理时,就要考虑它能帮助解决生产上的什么问题。这样做,不仅有利于原理的掌握,而且还能为当地的经济建设服务。例如有位中学生学习了嫁接的原理后,课下不断实践,很快提高了技术,一个秋天就与家长一起嫁接了近万枝桃、梨苗,为当地的庭院种植业作出了贡献。
3.联系生活实际
生物学知识与生活实际的关系更直接、更普遍,所以在生物学学习中密切联系生活实际就更为重要。生活实际包括已有的生活常识和未来的生活行为两类。生活常识可帮助我们理解生物学知识,生物学知识也可以指导我们的生活行为。有些较难的生物学理论,常可用生活常识来帮助理解。
例如生理卫生教材的体温调节一部分中,课本上写着:“人体产热的部位包括骨骼肌和内脏,安静时产生的热量主要来自内脏,剧烈运动时产生的热量主要来自骨骼肌,约占总热量的90%以上,剧烈运动时产生的热量比安静时高出10~15倍。”为更好地理解这一内容,可联系冬天在室外看球赛的生活常识。冬天如果在室外看球赛,尽管身着棉衣,时间久了也会感到冷,可是那些参赛的运动员虽然只穿短衣短裤,仍然开流满面。
这就是由于观众处于安静状态,仅内脏器官产热,产生的热量少,所以感到冷;参赛的运动员处于剧烈运动状态,不仅内脏产热,而且全身的骨骼肌也产大量的热量,所以他们显得热。
五、做笔记:
鲁迅先生说:“无论什么事,如果继续收集资料,积累十年,总可以成为一个学者。”总结中外许多学者的经验,可以说,做笔记是一条成才的途径。做笔记的方式很多,在生物学学习中,主要有阅读笔记、听讲笔记和观察笔记三种。
(1)阅读笔记
要想使学到的东西长期储存、随时提取、应用自如,就要在读书时,随时作读书笔记。
阅读笔记主要有以下几种。
①抄写笔记,又分为全抄和摘抄,做这种笔记应注意抄后校对,避免漏误,然后标明出处,以备日后查考。
②卡片笔记,卡片内容不限,因人而定,但一般应具有资料类别、编号、出处、著者姓名,正文等内容。需要注意的是,每张卡片写一个内容,并及时进行分类归档或装订成册。
③批语笔记,即在书页空白处随手记下对原文的个人意见和心得体会等。
④符号笔记,即在原文之间标注符号以对原文加深理解。常用符号有黑点、圆圈、直线、曲线、双线、虚线、箭头、方框、三角、惊叹号、问号等。作符号笔记应注意两点:一是符号意义必须明确,并且要贯彻始终;二是符号不能过多过密,否则重点难以突出。
⑤概要笔记,即对某本书或某篇文章用自己的语言概括写出其重点内容。
(2)听讲笔记
即听报告、听讲座和课堂听课的笔记,做这种笔记的突出矛盾是记的速度赶不上讲的速度,为此要做到“三记三不记”即重点问题、疑难之处,书上没有的记;次要问题、易懂之点、书上有的不记。
(3)观察笔记
即在生物课内外对生物形态和生命现象进行观察时所作的记录。做这种笔记要注意细节,注意前后比较和过程变化,并要抓住特征。



