科学思维与生物学概念教学赵占良
人教社谭永平《科学思维与生物教学》
普通高中生物学课程标准（2017年版）
生命 观念
社会 责任
生物学学科 核心素养
科学 思维
科学 探究
1. 科学思维是什么
科学思维
• “科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度， 运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。 学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实 和证据运用归纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维等 方法，探讨、阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题。
推理
2. 生物学教材、教学中涉及的 “推理”“论证”
（1）概念
概念是思维的工具；有明确清晰的概念，是推理、论证的前提。
概念的内涵（含义）、外延（指称）。 概念的定义：内涵角度的定义（种差+属）；外延角度的定义。
概念不清，推理难明
例子1：白鹭捕食甲壳动物和鱼虾。（甲壳qiào动物） 例子2：新型冠状病毒是人为改造的病毒，因其刺突蛋白S蛋白上含有四
多因一果：
为什么隔壁班生物学平均分高？ 教师备课？教师上课教学行为？班级学风？…… 怎样才能让水稻高产？ 品种、栽培时机、水肥条件……
多因一果：我们面临的许多科学技术工程问题都是
怎样提高光合作用效率？ 优化以下3 个主要光合作用过程可能有效提高光合作用效率：1) 优化光能的吸 收、传递和转化效率。主要包括优化捕光天线系统；提高电子在光合膜上的传递效 率；增强电能转化为ATP 和NAD(P)H 的效率。2) 光能高效利用。主要包括降低非光 化学淬灭等能量损耗；增强光保护、减轻光抑制等带来的光合效率下降。3) 提高光 合碳同化效率。主要包括提高RuBisCO 酶的羧化活性；引进CO2 浓缩机制；减少碳 损耗、降低光呼吸。
概念教学刍议(二)——概念的组成要素与概念教学
概念教学刍议(二)——概念的组成要素与概念教学
赵占良
【期刊名称】《中小学教材教学》
【年(卷),期】2015(000)002
【摘要】<正>概念教学一个不可回避的重要问题是:"怎样才算真正掌握了概念?"如果概念是由若干要素组成的,学生只了解了其中部分要素,显然不能说掌握了这个概念。
概念的名称和定义是不是概念的组成要素?为什么说只记住概念的名称和定义不等于掌握了概念?可见,讨论概念的组成要素非常必要。
一、概念组成要素的逻辑学分析关于概念的组成要素,专家学者有各种说法,下面列举三种:(1)名称、定义、属
【总页数】4页(P23-26)
【作者】赵占良
【作者单位】人民教育出版社;中国教育学会生物学教学专业委员会
【正文语种】中文
【中图分类】G633.91
【相关文献】
1.概念教学刍议(三)——概念的类型与概念教学 [J], 赵占良
2.从思维生长角度看属性下的概念教学——以“二次函数”概念教学为例 [J], 徐仙
3."APOS"理论在数学概念教学中的应用
——以"一元二次方程"概念教学为例 [J], 卞家海
4.CPFS结构理论指导下的概念教学
——以"二次函数"概念教学为例 [J], 姜鸿雁
5.概念教学需重视概念的形成过程——“一元二次方程”概念教学的反思和再设计[J], 王罗成;刘丹萍
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合理利用概念图突破生物概念教学
合理利用概念图突破生物概念教学
李英;李路娥
【期刊名称】《西藏教育》
【年(卷),期】2014(000)003
【摘要】概念是学科知识的基本元素，是学科知识结构的基础。
形成科学概念是
深刻认识生命现象本质特征的标志，也是领会生命活动规律的基础。
美国学者奥苏贝尔认为，概念的获得有两种基本形式：概念的形成和概念的同化。
概念的形成是一个从无到有，建立新认知的过程；概念的同化是新认知与原有认知冲撞后，再次组合形成新认知的识别接收过程。
人民教育出版社生物室主任赵占良曾形象的说过：“生物教材是由概念积木加上素材案例构建而成，概念积木多而且散乱。
”因此，针对不同的学习阶段，提高学生对生物概念形成与同化的认知程度和感知能力，提高学生对生物概念理解与记忆效果，使学生牢固掌握生物概念，是目前中学生物教学领域的一项重要课题。
本人通过对概念的详细分析，依据不同层次和维度对“多、散、乱”的生物概念进行分类，并据此构建不同的生物概念图进行教学，在概念形成和同化各阶段，学生的概念识别分析、概念记忆巩固能力均得到明显提高。
【总页数】3页(P35-37)
【作者】李英;李路娥
【作者单位】广东省东莞高级中学;广东省东莞市第六高级中学
【正文语种】中文
【相关文献】
1.生物概念图教学模式的应用探讨--以“分离定律”概念教学为例
2.例谈初中生物重要概念教学中的概念图策略
3.巧借概念图提高生物概念教学质量刍探
4.应用概念图助推生物学概念教学
5.概念图在初中生物学概念教学中的运用
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生物学教学中的问题设计例谈
生物学教学中的问题设计例谈
赵占良
【期刊名称】《中学生物教学》
【年(卷),期】2008()1
【摘要】上课总免不了设问和提问。
设问是搞好启发式教学的关键。
好的问题能激发学生强烈的好奇心，活跃学生的思维，为整堂课的学习打下很好的认知基础。
然而在实际教学中，不少教师对问题的设计却不尽如人意，常常是问题很随意或很生硬，不能起到激发兴趣、启迪思维的作用。
关于问题设计的原则，有关文献中已多有论述，本文不作系统阐述，仅想通过一些具体教学内容的实例，谈谈怎样改进问题的设计，供教师们参考。
【总页数】3页(P4-6)
【关键词】问题设计;生物学教学;激发兴趣;启迪思维;启发式教学;认知基础;实际教学;教学内容
【作者】赵占良
【作者单位】人民教育出版社/课程教材研究所
【正文语种】中文
【中图分类】G633.6;G633.91
【相关文献】
1.例谈高中生物学教学中核心问题设计 [J], 蔡明指
2.例谈初中生物学概念教学中的问题串设计 [J], 郑丽红
3.例谈“逆向教学设计”在生物学教学中的应用 [J], 刘清锋
4.高中生物学重要概念教学设计例谈
——以"表观遗传"教学设计为例 [J], 黄秀芝
5.例谈逆向教学设计在生物学教学中的应用 [J], 刘清锋
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“事实和证据”在高中生物学课堂教学中的应用
“事实和证据”在高中生物学课堂教学中的应用作者：崔敏霞来源：《中学生物学》2020年第04期摘要：通过案例分析，探讨“事实与证据”在高中生物教学中作为课堂教学导入、实验设计依据、构建概念途径、教学评价反馈方面的应用。
关键词：事实与证据案例分析课堂导入实验设计教学评价中图分类号：G633.91 文献标志码：B《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出：科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。
赵占良对科学思维的解释是：科学思维是基于事实证据、运用科学概念、通过科学推理和论证对客观事物的本质、规律及其相互关系作出判断和解释、对事物客观发展变化作出预测的认识方式。
可见，事实和证据是科学思维的起点，尊重事实和证据是科学思维的基本认知方式。
下面通过案例，分析探讨“事实与证据”在高中生物课堂教学中的应用。
1案例1——作为课堂导入的素材1.1事买与证据一则“一起特殊的高空抛物事件”社会新闻报道，居民家中阳台上的一盆植物意外坠落，幸好没有造成人员的受伤。
1.2作为“植物生长素的发现”的导入基于这样一件真实发生的事件，教师提出问题：是什么原因使花盆坠落了呢？学生回答：重力导致的。
教师追问：为什么植物不向内侧坠落，而是向外侧坠落呢？看似简单的问题实则驱动学生的思路按照逻辑向前推行：因为植物的生长发生了弯曲，且重心偏向外侧。
教师继续追问：植物为什么会偏向外侧生长呢？这种现象是随机的发生的，还是有一定的原因和规律呢？由于事实发生在生活中，而且类似的现象学生也能经常见到。
但是，现象和事实背后的原理是什么呢？因此，学生会期待通过课堂学习，获取相关概念，并能对这种常见的客观事实做出规律性的解释。
2案例2——作为实验设计的依据2.1事实与证据“石林天外天，碱性天然矿泉水”的广告中提出：“人的体质也有酸性和碱性之分，喝石林天外天碱性矿泉水，留住家人碱性体质”。
对生物学学科核心素养的理解-人民教育出版社-赵占良老师
对生物学学科核心素养的理解-人民教育出版社-赵占良老师
2020年07月对生物学学科核心素养的理解
报告人：赵占良
单位：人民教育出版社
提纲2
学科核心素养的由来
生物学学科核心素养的内容
基于核心素养的高中生物学教学建议
学科核心素养的由来
高中课标修订的首要工作：
凝炼学科核心素养，并一以贯之——从课程目标到课程内容、学业质量、教学建议、评价建议等。
3
一
教育部关于修订高中课程标准的要求
4依据学生发展核心素养体系，进一步明确各学段、各学科具体的育人目标和任务，完善高校和中小学课程教学有关标准。
要增强思想性，有机融入社会主义核心价值观的基本内容和要求，全面传承中华优秀传统文化，……增强科学性……增强时代性……增强适宜性……增强可操作性……增强整体性……
——《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（2014年4月）
学生发展核心素养的由来
5党的十八大提出“教育要把立德树人作为根本任务”。
为落实党的十八大精神，教育部组织课题组研制育人目标体系“中国学生发展核心素养体系”，解决立什么样的德、树什么样的人的问题。
再问生物新课标教材与教学
再问生物新课标教材与教学编者按：人教网中学生物栏目于2005年5月18日19点到21点，特邀高中生物课标组核心成员之一、人教版高中生物新教材主编、课程教材研究所生物课程教材研究开发中心主任、编审赵占良老师做客聊天室，回答教师提出的有关新教材内容及结构等问题。
栏目编者将交流内容进行了整理，并以“追问高中生物新课标教材”为题放在了网上。
2006年4月27日上午9：00至11：30，人教社生物室的全体成员又与重庆市渝中区的部分教师在重庆市渝中区教师进修学院网上的教研论坛中（网址：/bbs）进行了在线交流。
我们觉得老师们所提出的问题具有一定的代表性，因此将其整理一下，以供大家参阅。
问：学生学习方式的转变是这次课改的一个重头戏。
变被动学习为主动学习、变个体学习为合作学习、变接受学习为探究学习，这是我们在新课程教学中努力去做的工作。
但是，往往在教学实践中达不到预期的效果，流于形式，如“自主学习=读书、勾划要点”、“合作学习=分组讨论”、“探究学习=实验”等等。
如何才能有实质上的改变呢？赵占良：先说说你指出的这几个等式。
它们都应该是不等式。
自主学习不等于读书和勾划重点。
读书和听讲本质上是一样的。
传统教学主要是教师讲学生听，学生自主性差，学习的效果受影响，因此要改革，提倡自主学习，改变单纯听讲的学习方式。
如果说听讲是非自主学习，读书自然也是。
教师改自己讲为让学生看书，只不过让书本代替了教师的嘴巴，学生的学习本质上还是不自主的，效果可能还不如听老师讲好，因为书本是静态的、无声的、平面的，教师是动态的、绘声绘色的、立体的。
当然，听讲和读书也不都是不自主的学习。
学校有讲座，学校并不规定学生都去听，你主动去听，那就是自主学习。
你对那方面的知识很感兴趣，主动去看有关书籍，那也是自主学习。
可见，自主和不自主的区别，关键在是被动还是主动，不在于形式。
至于勾划要点，不论自主学习还是被动学习，都是必要的。
合作学习不等于分组讨论，分组讨论只是合作学习的一种形式。
强化概念教学提高教材适用性——人教版义务教育生物学教材（2012年版）简析
强化概念教学提高教材适用性——人教版义务教育生物学教
材（2012年版）简析
赵占良
【期刊名称】《课程．教材．教法》
【年(卷),期】2012(000)008
【摘要】新版教材按照新课标的要求，吸纳广大教师的意见和建议，在继承和发扬实验本教材特色和优势的基础上，锐意改革创新，从内容选取到呈现方式都发生一定变化，呈现出重视概念教学、具有较好适用性等新特色。
【总页数】6页(P40-45)
【作者】赵占良
【作者单位】人民教育出版社,北京100081
【正文语种】中文
【中图分类】G633.91
【相关文献】
1.七年级上册生物学新旧教材实验设计的比较——以人教版《生物学》2001年版与2012年版为例 [J], 李大莉;晏妮
2.新时代新教材新人才--人教版义务教育新教材简析 [J], 任才;程材
3.人教版义务教育课程标准实验教科书：语文三年级下册教材简析 [J], 黄慧兰
4.人教版义务教育课程标准实验教科书语文三年级下册教材简析 [J], 黄慧兰
5.激活教材“立德”基因,表达教学“树人”功效--人教版《生物学·七年级·上册》德育内容简析及教学渗透 [J], 王英
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赵占良谈生物课程教材改革
问：我国近几年生物教材建设状况如何？答：总的来说，我国近几年教材建设得到长足发展，在教材多元化、立体化、体现地方特色、满足不同需要等方面有较大进步。
90年代初开始提倡一纲多本。
目前，江苏、北京、河南、广东等省市已经在其部分学校试验省编教材。
人教社也在按一纲多本的原则，与部分省市合作，出版具有地方特色的教材。
在教材内容和形式上，强调及时更新，形式多样，在传统教材的基础上开发电子音像教材和教参，如：光盘、计算机软件等。
问：高中两省一市的新课程试验效果如何？答：试验省市的教师和教研员普遍认为高中新课程试验是成功的。
一方面，通过大量的教师培训工作和教师自身的教育教学实践，新大纲和新教材的使用，有助于老师转变教学观念，掌握新的教学方法；另一方面，新教材重视对学生进行科学态度、科学精神和科学方法，特别是创新精神和实践能力的培养，有利于全面推进素质教育。
遗憾的是，由于观念、条件、机制等方面的原因，在有些地方和学校，教学效果不尽人意，不能很好地落实新课程的理念和目标。
问：高中新教材主要体现了哪些教育理念？答：新教材总的指导思想是以学生发展为中心，促进学生科学素质的全面提高。
具体体现在以下几个方面：1.综合考虑学科体系、个人发展和社会需要三者之间的关系，不过于强调学科的系统性和完整性。
2.综合考虑知识、态度观念和能力三者之间的关系，突破“以知识为中心”的课程观念；课程目的不局限于“双基”，而立足于全面提高学生素质。
3.减少规定性学习内容，为学生个性化的学习和主动探究留出充分的时间和空间。
4.强调课本以外的信息资源和课堂以外的实践活动，突破“以课本为中心”的课程观念。
5.强调学生在教学过程中的主体性，突破“以教师为中心”的课程观念，力求促进学生学习方式的转变—-由被动学习向主动学习转变。
[!--empirenews.page--] 问：在新教材的教学过程中应注意哪些问题？答：在教学过程中首先要重视新大纲的学习，尤其是其中关于课程目标和课程目的的阐述，以及大纲中提出的“教学中应注意的几个问题”。
高中生物新课程科学探究活动概述
高中生物新课程科学探究活动概述 课程教材研究所 赵占良 高中生物新课程科学探究活动概述//高中生物新课程科学探究活动概述国家教育部2001年印发的《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出，基础教育课程改革的具体目标之一是：“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。”教育部2003年颁布的《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称《标准》）对改变学生的学习方式、提高学生的科学探究能力也同样高度重视。《标准》在“课程性质”中指出：“高中生物课程是普通高中科学学习领域的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上，进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力„„”在“课程的基本理念”和“课程目标”中也都明确指出要培养学生的科学探究能力，在“内容标准”中列出了学生必做和建议做的科学探究活动。可见，搞好科学探究活动的教学，对于落实课程改革目标、实施《标准》具有十分重要的意义。
一、科学探究及其教育价值 1．什么是科学探究？ “科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”（1）这是美国《国家科学教育标准》上的话。前一句话说的是科学家所进行的科学探究，后一句话说的是学生们做的科学探究。对第一句话可以作这样的解读：科学探究的对象是自然界；科学探究要靠证据说话，寻求证据是科学探究的重要内容；科学探究的目的是基于证据对自然界的现象作出解释；获得证据和作出解释的途径是多种多样的。对后一句话可以作这样的解读：学生们进行科学探究的目的不是去发现人类未知的自然界的奥秘，这与科学家的探究有质的不同；他们做探究的目的是获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法，因此在某种程度上是重在体验、领悟甚至是模仿，不能期望他们真像科学家那样做出什么重大发现。当然，学生所做的科学探究与科学家的探究在研究对象、寻求证据、提出解释等方面是十分相像的，否则他们就不可能领悟科学家们研究自然界所用的方法。同科学家的探究一样，学生所做的探究活动也是多种多样的，正如美国《国家科学教育标准》所说的，“探究是一种有多侧面的活动，需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西；需要设计调研方案；需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告之于人。” （2）换言之，观察、发现和提出问题，设计并进行实验，分析和解读数据等，都是探究活动的不同侧面，对中学生来说，他们所做的探究的个案，未必都要求涵盖上述探究活动的所有侧面，一次观察活动、一次资料分析活动、一次分析和解读数据的活动等，也都可以看做探究活动。当然，学生也应该有机会从事完整的探究活动。