高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)方法

    （1）哲學(xué)觀點

    哲學(xué)，是關(guān)于世界觀的學(xué)說，是人們對于整個世界（自然界、社會和思維）的根本觀點的體系。也是對自然科學(xué)知識和社會科學(xué)知識的概括與總結(jié)。而高中生物學(xué)的內(nèi)容，恰恰是涉及到生物的共性、生命的本質(zhì)知識，為此，在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)運用辯證唯物主義的觀點來統(tǒng)帥我們的學(xué)習(xí)。具體來說，以下幾個觀點，在學(xué)習(xí)時應(yīng)給以足夠重視。

    ①生命的物質(zhì)性。

    世界是物質(zhì)的世界，世界上各種各樣的事物和現(xiàn)象，都是物質(zhì)的不同表現(xiàn)形態(tài)，生命現(xiàn)象也不例外。無論是非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒、類病毒，還是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的原核生物、真核生物，無論是低等的菌類、藻類，還是高等的動物、植物，所有的生命現(xiàn)象無一例外的都是由各種化學(xué)元素組成的。構(gòu)成生物的各種化學(xué)元素，在非生物界，即無機自然界中都可以找到，沒有一種是生命物質(zhì)所特有的。這一點不但說明了生物和非生物的統(tǒng)一性，而且充分說明了生命的物質(zhì)性。在生物體內(nèi)，各種化學(xué)元素又進一步構(gòu)成各種化合物，每一種化合物都有其重要的生理功能，但是，任何一種化合物都不能單獨地完成某一種生命活動，而只有這些化合物按照一定的方式有機地組織起來，才能表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。各種化合物有機地組織起來，就構(gòu)成了原生質(zhì)，原生質(zhì)就是生物細(xì)胞內(nèi)的生命物質(zhì)，有了原生質(zhì)才能進一步分化為生物細(xì)胞的三個基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。這一由化學(xué)元素到細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成可用下表表示：

    上表說明了構(gòu)成生物的各種化合物是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)，其中最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸。這就充分說明了生命的物質(zhì)性。上述內(nèi)容主要是高中《生物》第一章學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在其他章節(jié)中也處處體現(xiàn)生命的物質(zhì)性。這是我們學(xué)習(xí)高中《生物》首先應(yīng)明確和運用的一個基本觀點。

    ②生命物質(zhì)的運動性。

    世界上所有物質(zhì)，都處于永不停息的運動變化之中，運動是物質(zhì)的不可分離的根本屬性。整個宇宙都從微觀世界到宏觀世界，從無機物到有機物，從自然界到人類社會，無一不在運動著，無時不在變化發(fā)展著，生命物質(zhì)也不例外。生命物質(zhì)的運動，主要表現(xiàn)在包括人類在內(nèi)的每一個生物體，都在不斷地進行著新陳代謝，構(gòu)成生命的物質(zhì)不斷地在自我更新著。新陳代謝是生命物質(zhì)運動的最基本的形式，也可以說是生物的最基本的特征。生命物質(zhì)的運動又可以有不同的層次，或者說，新陳代謝有不同層次的表現(xiàn)。

    上表中所反映的生命物質(zhì)不同層次的運動，彼此之間是相互聯(lián)系的，微觀層次的物質(zhì)運動是宏觀層次物質(zhì)運動的基礎(chǔ)和組成要素；宏觀層次物質(zhì)運動能夠反映微觀層次物質(zhì)運動的狀況。

　　   從生物的個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育（指生命起源的和種族發(fā)展的過程）來看，生命物質(zhì)的運動性也很鮮明。生物的個體發(fā)育，表現(xiàn)在高等的種子植物方面，包括了種子的形成和種子萌發(fā)長成新個體兩個階段：表現(xiàn)在高等的脊椎動物方面，包括了胚的發(fā)育和胚后發(fā)育兩個階段。整個個體發(fā)育過程，反映了在新陳代謝基礎(chǔ)上，生命物質(zhì)的變化發(fā)展，從一個受精卵細(xì)胞變化發(fā)展為一個復(fù)雜的多細(xì)胞生物有機體。生物的系統(tǒng)發(fā)育，表現(xiàn)出生命物質(zhì)從無機物到有機物，從小分子到大分子，從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生，從低級到高級的變化發(fā)展趨向，也就是進化的歷程。生物個體發(fā)育中生命物質(zhì)的變化發(fā)展，與系統(tǒng)發(fā)育中生命物質(zhì)的變化發(fā)展，是相互聯(lián)系的，個體發(fā)育過程能夠重演系統(tǒng)發(fā)育過程的一些主要階段，而系統(tǒng)發(fā)育過程又是由無數(shù)個體發(fā)育過程，通過生殖保持生命物質(zhì)的連續(xù)性而組成的。個體發(fā)育的過程時間短暫，而系統(tǒng)發(fā)育的過程時間漫長，二者共同反映了生命物質(zhì)運動、變化發(fā)展的歷程。

    上述內(nèi)容在高中《生物》其他章節(jié)中，生命物質(zhì)的運動性也多有體現(xiàn)。例如，第五章遺傳和變異中，遺傳物質(zhì)的變化發(fā)展規(guī)律，直接關(guān)系到生命物質(zhì)運動中的穩(wěn)定和不穩(wěn)定。遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定傳遞，使生物表現(xiàn)出遺傳，這關(guān)系到生物種族的穩(wěn)定發(fā)展；遺傳物質(zhì)的不穩(wěn)定傳遞，使生物表現(xiàn)出變異，這關(guān)系到生物種族的向前發(fā)展進化。這充分體現(xiàn)了生命物質(zhì)（主要是核酸、蛋白質(zhì)）運動和變化發(fā)展的一些重要規(guī)律。

    ③生命物質(zhì)運動的矛盾性。

    世界上的一切事物的內(nèi)部都存在著矛盾，沒有矛盾就沒有世界。一切事物包含的矛盾推動著事物的運動和發(fā)展，可以說矛盾是一切事物發(fā)展的動力。生命物質(zhì)的運動、變化發(fā)展的動力或根本原因，是生命物質(zhì)內(nèi)部包含著的矛盾。推動生命物質(zhì)運動、變化發(fā)展的主要矛盾應(yīng)該是生物新陳代謝過程中同化作用與異化作用的矛盾。同化作用與異化作用是兩個同時進行的相反過程，同化作用是物質(zhì)合成、能量貯存的過程，異化作用是物質(zhì)分解、能量釋放的過程，表明了二者是相互對立的。雖然同化作用與異化作用是相互對立的，但二者又是相互滲透、相互依存、相互聯(lián)系的。同化作用和異化作用過程中，都有物質(zhì)和能量的變化，同化作用可以說是異化作用的基礎(chǔ)，異化作用可以說是同化作用的動力。我們可以把新陳代謝過程中同化作用與異化作用這一對矛盾的對立統(tǒng)一關(guān)系，用下面的圖表表示出來：

    正是同化作用與異化作用這一矛盾的兩個對立面又斗爭，又統(tǒng)一，所以，才推動著生命物質(zhì)的運動和變化發(fā)展。如果沒有了這一矛盾的對立統(tǒng)一，則生命物質(zhì)的運動、變化發(fā)展也就停止了，生命也就完結(jié)了。用物質(zhì)運動的矛盾性觀點來看生物的本質(zhì)特征，就會理解得更為深刻，知識就會掌握得更牢固。

    生命物質(zhì)運動的矛盾性，還體現(xiàn)在其他許多方面，如綠色植物新陳代謝過程中的光合作用與呼吸作用的對立統(tǒng)一，生物體在個體發(fā)育過程中性狀表現(xiàn)的遺傳與變異的對立統(tǒng)一等等，也都是生命物質(zhì)運動、變化發(fā)展的重要原因。

    從上面的分析可知，生命物質(zhì)內(nèi)部存在著的矛盾，是生命物質(zhì)運動、變化發(fā)展的動力，但是，還應(yīng)該看到，事物與事物之間的矛盾，也就是外部矛盾，對于事物的變化發(fā)展也起著一定的作用。就是說，生命物質(zhì)與外界復(fù)雜的環(huán)境之間的矛盾，對于生命物質(zhì)的運動和變化發(fā)展也起著一定的作用。我們把存在于事物內(nèi)部的矛盾看成是事物發(fā)展變化的內(nèi)因，而把存在于事物外部的矛盾看成是事物發(fā)展變化的外因。生命物質(zhì)運動、變化發(fā)展的內(nèi)因，就是新陳代謝的同化作用與異化作用的矛盾，遺傳與變異的矛盾等，外因則是生命物質(zhì)與環(huán)境中的非生物因素和生物因素之間的矛盾。

    生物體普遍具有遺傳和變異的特性，遺傳和變異就是生物體內(nèi)部存在著的一對矛盾，這對矛盾就是生物進化的內(nèi)因。生物體在生存過程中必然與周圍環(huán)境中的各種生物（包括同種的異種的）和無機自然條件（如干旱、寒冷）之間存在著矛盾和斗爭，這種斗爭就是生存斗爭，這種斗爭或矛盾就是生物進化的外因。生物與環(huán)境之間的矛盾是生物進化的條件，生物內(nèi)部遺傳和變異之間的矛盾是生物進化的根據(jù)，生存斗爭是通過遺傳和變異而起到選擇作用的，其結(jié)果就是適者生存。

    其他方面，如細(xì)胞分裂過程中的內(nèi)因與外因的關(guān)系分析，生物個體發(fā)育過程中的內(nèi)因與外因的關(guān)系分析，生命活動的激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中的內(nèi)因與外因的關(guān)系分析，生物性狀表現(xiàn)（表現(xiàn)型）的內(nèi)因與外因的關(guān)系分析，生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展變化的內(nèi)因與外因的關(guān)系分析等等，都需要用上述的觀點來指導(dǎo)。我們在學(xué)習(xí)過程中，可以試著對上面提到的一些內(nèi)容來進行分析，一定會大有收益的。

    ④生命物質(zhì)運動中的量變與質(zhì)變。

    世界上任何事物的運動和發(fā)展變化都有量變和質(zhì)變兩種狀態(tài)。量變是一種逐漸的、不顯著的變化，是事物在數(shù)量上的增加或減少，而不是根本性質(zhì)的變化。質(zhì)變是根本性質(zhì)的變化，是事物由一種質(zhì)的形態(tài)向另一種質(zhì)的形態(tài)的突變或飛躍。生命物質(zhì)的運動和變化發(fā)展，同樣具有量變和質(zhì)變兩種狀態(tài)，而且總是從量變開始的。我們在高中《生物》第一章的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)到了細(xì)胞分裂的知識。細(xì)胞分裂之前，一定有細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的積累和細(xì)胞的由小長大而至成熟，這就是量變的過程。當(dāng)量變到一定的限度，或者說，量變積累到一定程度，就會引起質(zhì)變，細(xì)胞就會進入細(xì)胞分裂的階段而形成兩個新的子細(xì)胞，這就是質(zhì)變的過程。當(dāng)細(xì)胞分裂成新的子細(xì)胞后，又開始了新的量變過程。就細(xì)胞分裂過程中的分裂間期看，往往看不出細(xì)胞有什么明顯的變化，細(xì)胞似乎是靜止的。實際上，這時的細(xì)胞內(nèi)部正發(fā)生著很復(fù)雜的變化，也就是量變的過程。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)完成了組成染色體的DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，即完成了量變的過程，此時的染色質(zhì)發(fā)生了質(zhì)的變化，而形成帶有兩條姐妹染色單體的染色體了。在生物個體發(fā)育過程中，也是量變與質(zhì)變的相互轉(zhuǎn)化的發(fā)展過程；在生物的新陳代謝過程中，量變與質(zhì)變的相互轉(zhuǎn)化也體現(xiàn)其中；在生物的進化發(fā)展過程中，在生命活動的激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中，在生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展變化過程中，都體現(xiàn)了生命物質(zhì)運動中的量變和質(zhì)變的相互轉(zhuǎn)化。

    生命物質(zhì)的量變和質(zhì)變，以及也們之間的相互轉(zhuǎn)化，都是生命物質(zhì)的運動和變化發(fā)展。因此，量變、質(zhì)變及其相互轉(zhuǎn)化的根本原因，仍在于生命物質(zhì)內(nèi)部的矛盾性。運用量變、質(zhì)量及其相互轉(zhuǎn)化的觀點來指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)和統(tǒng)帥所學(xué)的知識，一定會收到事半功倍的效果。

    其他還有一些重要的哲學(xué)觀點和范疇，如否定之否定的規(guī)律，本質(zhì)與現(xiàn)象的關(guān)系，認(rèn)識與實踐的關(guān)系等等，對我們學(xué)習(xí)高中《生物》都具有重要的指導(dǎo)意義。有興趣的同學(xué)可通過政治課的學(xué)習(xí)和自學(xué)等方式來進一步學(xué)習(xí)。也可以在生物課的學(xué)習(xí)中來體會和理解這些觀點。應(yīng)該堅信學(xué)習(xí)并運用一些哲學(xué)觀點來指導(dǎo)和統(tǒng)帥我們學(xué)習(xí)高中《生物》，是一定會收到良好效果的。

    （2）認(rèn)識論觀點

    作為高中學(xué)生，對于我們?nèi)祟愓J(rèn)識事物和學(xué)習(xí)知識的基本過程，應(yīng)該有所了解，這對于我們的學(xué)習(xí)是大有好處的，可以使我們能自覺地按照人類認(rèn)識的規(guī)律去學(xué)習(xí)知識，這樣學(xué)到的知識才是真正牢固掌握的知識，才能靈活運用知識。

    人的認(rèn)識是從實踐中產(chǎn)生的，又轉(zhuǎn)過來為實踐服務(wù)，并在實踐中得到檢驗和證明。就是說，人的認(rèn)識是從實踐到理論，又從理論再到實踐的過程。例如，人類對植物光合作用過程的認(rèn)識，就是從科學(xué)實驗的實踐中逐步認(rèn)識到的。在17世紀(jì)，有一位比利時的科學(xué)家叫海爾蒙特（ Helmont）他做了一個實驗：把一棵柳樹苗稱重后栽種在一個木桶里，桶里的土壤也事先稱重。以后，他只給柳樹澆水，不加任何肥料。5年后，柳樹苗長成柳樹，重量由原來的2.2千克重增至76.5千克，而土壤的重量只減少了60多克。通過這樣一個實驗，海爾蒙特認(rèn)識到，柳樹增加的物質(zhì)，主要不是從土壤中來的，最大的可能是從水中得來的。以后，有人做了化學(xué)分析，知道柳樹增加的物質(zhì)有很大一部分是碳元素，而碳元素絕不是從水里來的。于是有的科學(xué)家又猜想，柳樹增加的物質(zhì)可能是從空氣中得來的，因為空氣中有含碳的化合物――二氧化碳?xì)�。根�?jù)這個設(shè)想，科學(xué)家又設(shè)計了實驗：把柳樹栽在一間溫室內(nèi)，如果把室內(nèi)的二氧化碳?xì)獬槿�，柳樹便停止生長；把二氧化碳?xì)夥胚M室內(nèi)，柳樹又開始生長。通過科學(xué)實驗的實踐，人們終于認(rèn)識到，柳樹原來利用的是水和二氧化碳來增加自身重量的。就這樣，經(jīng)過科學(xué)家們一代一代的努力，綠色植物的光合作用之謎被人們認(rèn)識到了。人們對光合作用的認(rèn)識，又用到生產(chǎn)實踐中，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到很大的發(fā)展。

　　今天，我們學(xué)習(xí)的高中《生物》中的內(nèi)容，都是許許多多的前人（包括科學(xué)家和普通勞動者）在他們實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的理論。這些理論可以說都是前人經(jīng)驗的總結(jié)，是經(jīng)過實踐證明過的，我們沒有必要、也不可能再去重復(fù)前人總結(jié)這些理論的全部實踐過程，就是說，我們學(xué)習(xí)的知識多是間接的知識。因此，我們的學(xué)習(xí)過程，就要注意這些間接的、理論性的知識，如何與實踐相結(jié)合這一重要問題。這牽涉到我們認(rèn)識過程的兩個階段的問題。

    認(rèn)識過程的兩個階段或兩種形式，指的是感性認(rèn)識和理性認(rèn)識。感性認(rèn)識是認(rèn)識的低級階段，即感覺和印象的階段。感性認(rèn)識是在人的實踐活動基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來的，它所得到的是直觀的、生動的認(rèn)識，是認(rèn)識的來源和一切認(rèn)識的基礎(chǔ)。但是感性認(rèn)識只能認(rèn)識事物的片面、現(xiàn)象和外部聯(lián)系，不能認(rèn)識事物的全體、本質(zhì)和內(nèi)部聯(lián)系。

    理性認(rèn)識是認(rèn)識的高級階段，即判斷、推理和概念的形成的階段。理性認(rèn)識是在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)，綜合感性材料并加以整理和改造而成的，它是人在實踐中認(rèn)識發(fā)展的進一步深化。理性認(rèn)識能反映事物的全體、本質(zhì)和內(nèi)部聯(lián)系。

    雖然，我們學(xué)習(xí)的都是間接的知識，但也要注意從感性認(rèn)識開始，逐步上升為理性認(rèn)識。在課堂上，我們一定注意到了，教師總是用活的生物或標(biāo)本、模型、掛圖、板圖或生動形象的語言等各種教學(xué)手段來加強直觀性。隨著教育事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的電化教育手段也廣泛應(yīng)用，幻燈、投影、電影、電視錄像、計算機等手段，對加強教學(xué)的直觀性都起著重要作用。教師在教學(xué)中所以要加強直觀性，主要是為了使我們在學(xué)習(xí)中對所學(xué)的知識先有感性認(rèn)識。我們平時在課余時間，有意識地、認(rèn)真觀察大自然中的各種生物及生物現(xiàn)象，也會獲得大量的感性認(rèn)識。課內(nèi)外的感性認(rèn)識，是我們進一步獲得理性認(rèn)識的基礎(chǔ)。課堂上，教師會對各種感性材料加以分析、講解、綜合，然后，總結(jié)出理論性的內(nèi)容，即上升為理性認(rèn)識。有了理性認(rèn)識，就增強了我們認(rèn)識事物和學(xué)習(xí)知識的能力，并擴大了我們認(rèn)識事物和學(xué)習(xí)知識的范圍。例如，我們學(xué)習(xí)原核生物時，首先要看書中的插圖或教師講課用的掛圖，當(dāng)然也可以看有關(guān)的電影、錄像，以形成對原核生物的感性認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上，教師會總結(jié)出構(gòu)成原核生物的細(xì)胞內(nèi)，沒有成形的細(xì)胞核等理性認(rèn)識。有了這一理性認(rèn)識，當(dāng)我們遇到放線菌、衣原體等生物的歸屬問題時就會解決，即它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中都沒有成形的細(xì)胞核，所以它們都屬于原核生物。這就增強了學(xué)習(xí)能力，擴大了學(xué)習(xí)范圍。

    前面已經(jīng)提到，我們沒有必要、也不可能重復(fù)前人的全部實踐過程。但是，有些重要的理論知識的實踐過程，還是可以適當(dāng)?shù)刂貜?fù)一下，以增強我們的感性認(rèn)識，這對學(xué)習(xí)理論知識，即形成理性認(rèn)識是有重要意義的。在我們學(xué)習(xí)的高中《生物》的內(nèi)容中，安排了幾個實驗，雖然這些實驗都是驗證性實驗，即先講理論知識，后用實驗來驗證理論，但是，有的學(xué)校，有的教師，就采用了先實驗后講課的方式。例如，葉綠體中含有哪些色素？對此問題的解決是先做“葉綠體中色素的提取和分離”的實驗，通過實驗，先有了濾紙條上四個色素帶的順序、顏色、寬窄等感性認(rèn)識，再來進一步認(rèn)識各是什么色素，以及含量和作用等理性知識。這種做法符合從實踐到理論，從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過程的。

    當(dāng)然，把實驗全部按驗證性實驗來對待也是有意義的，雖然，感性材料是在理性認(rèn)識之后出現(xiàn)的，但仍然起到形成感性認(rèn)識和加深理性認(rèn)識的作用。

    總之，在我們學(xué)習(xí)高中《生物》的過程中，要想取得成功，就要從“認(rèn)識論”的角度，明確我們認(rèn)識事物、學(xué)習(xí)知識的過程。在學(xué)習(xí)中，要注意觀察我們周圍環(huán)境中的各種感性材料和教師提供的各種感性材料；注意教師是如何把大量的感性材料進行分析處理，而上升為理性知識的；注意抓住一切能進行實踐的機會，如實驗課、課外活動等，認(rèn)真地動手、動眼、動腦，以獲得感性認(rèn)識；注意對理性認(rèn)識的理解、掌握和運用，特別是要運用各種生物學(xué)理論知識去分析、解釋周圍的生物現(xiàn)象，和解決一些生物方面的實際問題。一句話，要想學(xué)好生物學(xué)知識，必須做到理論聯(lián)系實際，完成從實踐到理論，再從理論到實踐，這樣兩個認(rèn)識上的“飛躍”。

    （3）系統(tǒng)論觀點

    學(xué)習(xí)一點系統(tǒng)論知識對我們的學(xué)習(xí)是十分有益的。

    對于“系統(tǒng)”這個詞，我們大家是很熟悉的，高等動物和人的身體是由神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和運動系統(tǒng)構(gòu)成的，在自然界還有生態(tài)系統(tǒng)等。實際上，世界上所有的事物都是成為系統(tǒng)的，不成系統(tǒng)的事物是不存在的，大至宇宙中的太陽系，小至原子都自成系統(tǒng)。生物體本身也是一個系統(tǒng)，那么，反映生物系統(tǒng)的生物學(xué)知識，也就形成一個知識系統(tǒng)。

    什么是系統(tǒng)呢？在初中學(xué)習(xí)生物學(xué)和生理衛(wèi)生知識中，曾學(xué)習(xí)過“系統(tǒng)”的概念：能夠完成一種或幾種生理功能而組成的多個器官的總和，叫做系統(tǒng)。這個概念是個狹義的概念，僅僅適用于生物學(xué)和生理衛(wèi)生。現(xiàn)在我們還必須從系統(tǒng)論的角度，明確廣義的“系統(tǒng)”的概念是什么？所謂系統(tǒng)，就是由相互聯(lián)系的某些部分（或要素）組成的，具有特定功能的整體。這一廣義的概念則適用于任何事物。下面我們以生物系統(tǒng)和生物知識系統(tǒng)為例，來分析一下系統(tǒng)的特征：

    第一，系統(tǒng)都包含有兩個以上的部分（或要素）。就高中《生物》所學(xué)習(xí)的內(nèi)容看，重點反映的是生物的本質(zhì)，而初中各門生物課重點反映的是生物的一些現(xiàn)象。高中《生物》的知識系統(tǒng)，包含了七章內(nèi)容，這七章的知識，可以分成五個部分（或要素）：

    這五個部分相互聯(lián)系共同構(gòu)成了高中《生物》知識系統(tǒng)的整體。構(gòu)成整體的每一個部分，又可以稱之為子系統(tǒng)，因此，我們又可以把上述的五個部分看成是五個子系統(tǒng)，即物質(zhì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、自我更新系統(tǒng)、自我復(fù)制系統(tǒng)、自我調(diào)控系統(tǒng)、生物與環(huán)境相互關(guān)系的系統(tǒng)（即生態(tài)系統(tǒng)）。這五個生物學(xué)的知識系統(tǒng)，實際上也就是生命系統(tǒng)中的五個子系統(tǒng)，這五個子系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互作用，構(gòu)成了生命物質(zhì)運動的整體。

    按照系統(tǒng)的這一基本特征，我們就可以把我們學(xué)習(xí)的高中《生物》知識，分成為五個單元。每個單元是一個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)中又是由兩個以上的部分（或要素）組成，即又可以把每個子系統(tǒng)分成為更小的、相互聯(lián)系的子系統(tǒng)。

　　 第二，組成系統(tǒng)的各個部分（或要素）彼此之間相互作用、相互制約，形成各種不同的聯(lián)系和不同的結(jié)構(gòu)。上述五個子系統(tǒng)之間的相互作用、相互制約是顯而易見的。生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以說是其他子系統(tǒng)的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，生命的各種活動都是物質(zhì)的運動、變化，都是在細(xì)胞這個基本結(jié)構(gòu)單位中進行的。生命的自我更新系統(tǒng)可以說是其他子系統(tǒng)的生理基礎(chǔ)，生命的各種活動都是在新陳代謝的基礎(chǔ)上完成的。生命的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)和生理，又都必須有增殖過程，這就是自我復(fù)制系統(tǒng)所完成的功能。生命物質(zhì)運動、更新和各項生命活動，以及生命物質(zhì)與環(huán)境之間的相互關(guān)系，都必須有自我調(diào)控系統(tǒng)來進行協(xié)調(diào)。生命的自我更新系統(tǒng)、自我復(fù)制系統(tǒng)、自我調(diào)控系統(tǒng)的功能，如果沒有與環(huán)境之間的相互作用，是不可能完成的�？梢�，各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，是系統(tǒng)的一個重要特征。

    如果我們把五個子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，看成是知識系統(tǒng)的橫向聯(lián)系的話，那么，各子系統(tǒng)內(nèi)部知識的聯(lián)系可以看成是縱向聯(lián)系。以第一章細(xì)胞（即生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)）的內(nèi)容為例，從化學(xué)元素到化合物，再到原生質(zhì)，再到細(xì)胞，其縱向聯(lián)系很清楚。從橫向聯(lián)系看，蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和功能，不但在第一章的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分裂中有所體現(xiàn)，而且在第二章，即生命的自我更新系統(tǒng)中，體現(xiàn)在酶的作用和蛋白質(zhì)代謝等方面；在第三章和第五章的生命的自我復(fù)制系統(tǒng)中，體現(xiàn)在染色體的規(guī)律性變化和基因控制蛋白質(zhì)合成等方面；在第四章的生命的自我調(diào)控系統(tǒng)中，體現(xiàn)在某些蛋白質(zhì)類激素方面；在第六章和第七章的生物與環(huán)境關(guān)系的系統(tǒng)中，體現(xiàn)在生命起源和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)等方面。其他實例很多，不多列舉。

    上面提到的橫向聯(lián)系、縱向聯(lián)系，以及其他一些聯(lián)系，都可以看成是生物學(xué)知識系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系。生物學(xué)知識系統(tǒng)與其他學(xué)科知識系統(tǒng)的聯(lián)系，則可以看成是外部聯(lián)系，主要表現(xiàn)在生物學(xué)知識與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科知識之間的聯(lián)系。例如，蛋白質(zhì)、核酸分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、多樣性是比較難懂的知識，如果聯(lián)系化學(xué)知識、數(shù)學(xué)知識，就不難理解和掌握；遺傳中的機率問題，聯(lián)系數(shù)學(xué)知識也很容易理解和掌握；細(xì)胞吸水原理、物質(zhì)出入細(xì)胞的三種方式、植物的蒸騰作用、能量代謝等問題，聯(lián)系物理知識，就變得比較容易了。再如，聯(lián)系政治課學(xué)習(xí)的一些辯證唯物主義觀點來理解生物的現(xiàn)象和本質(zhì)，就能深刻地理解，利于掌握。從上面的分析，可以看出，系統(tǒng)與子系統(tǒng)是相對的，生物學(xué)知識相對于各章節(jié)的子系統(tǒng)來說，它是系統(tǒng)，但是，相對于中學(xué)全部的知識系統(tǒng)來說，它又是一個子系統(tǒng)，這可以說是系統(tǒng)的另一個基本特征。

    第三，組成系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)，都由更小單位的部分（或要素）組成，反之，任何系統(tǒng)又是更大系統(tǒng)的組成部分（或要素）�；蛘哒f，任何系統(tǒng)按照一定的隸屬關(guān)系而形成等級或形成層次。生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的層次性是極明顯的，可以用下面的圖表表示：

    生命物質(zhì)的自我更新系統(tǒng)，也有不同的層次，這在前面已經(jīng)提到了，自我更新系統(tǒng)的層次與上列圖表所表示的結(jié)構(gòu)層次是一致的。生命物質(zhì)的自我復(fù)制系統(tǒng)中的生殖發(fā)育過程，雖然主要是個體水平的，但是，仍然是建立在細(xì)胞水平（主要是細(xì)胞的增殖）和分子水平（主要是遺傳物質(zhì)的復(fù)制和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的積累）基礎(chǔ)之上的，從群體水平看，則是系統(tǒng)發(fā)育的層次了。生命物質(zhì)的自我復(fù)制系統(tǒng)中的遺傳和變異現(xiàn)象，也分成為分子遺傳、細(xì)胞遺傳、個體遺傳和群體遺傳的不同層次。生命物質(zhì)與環(huán)境關(guān)系的系統(tǒng)中，生命起源的系統(tǒng)層次性主要表現(xiàn)在分子水平上，即生命起源化學(xué)進化過程的四個階段；生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也有其層次。

    第四，任何系統(tǒng)的存在和發(fā)展，必然是開放的，封閉將導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰和滅亡。生命系統(tǒng)就是個開放的系統(tǒng)，生命的存在和表現(xiàn)出各種特征，必須與周圍的環(huán)境之間發(fā)生錯綜復(fù)雜的作用，與環(huán)境之間必須有物質(zhì)、能量和信息的交流，生命才得以維持和發(fā)展。一旦生物與環(huán)境之間的交流停止了，或?qū)⑸�物封閉起來，則生物體內(nèi)的物質(zhì)和能量完全用于內(nèi)耗，由于沒有外來能量和物質(zhì)的補充，必將導(dǎo)致生命物質(zhì)運動的停止、生命系統(tǒng)的瓦解。生命系統(tǒng)既然是個開放系統(tǒng)，那么，反映生命系統(tǒng)的生物學(xué)知識系統(tǒng)，也應(yīng)該是個開放系統(tǒng)。知識系統(tǒng)的開放主要體現(xiàn)在三個方面：學(xué)習(xí)生物學(xué)知識一定要與其他相關(guān)學(xué)科，如數(shù)、理、化等相聯(lián)系，相互滲透、相互運用，這樣才能學(xué)好生物學(xué)知識；學(xué)習(xí)生物學(xué)知識一定把生命系統(tǒng)的開放性作為我們認(rèn)識生命的一個重要觀點，這樣在學(xué)習(xí)中才能把各子系統(tǒng)的知識間的相互關(guān)系注重起來，如新陳代謝的自我更新系統(tǒng)必然與生態(tài)系統(tǒng)有密切聯(lián)系；學(xué)習(xí)生物學(xué)知識一定要有適合自己的思維方法和學(xué)習(xí)方法，例如，學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的任何一部分內(nèi)容，都要使知識向周圍擴散，以使各部分知識都能從多側(cè)面、多角度建立聯(lián)系，此點后面還要具體地加以分析和介紹。

    明確了什么是系統(tǒng)，以及系統(tǒng)的一些基本特征后，還需要學(xué)習(xí)一點系統(tǒng)論的幾個主要原理，以指導(dǎo)我們的學(xué)習(xí)。

    ①整體原理。

    整體原理對于我們的學(xué)習(xí)是有重大意義的。我們在學(xué)習(xí)高中《生物》知識的過程中，都非常重視知識的系統(tǒng)性、完整性和連貫性，而整體原理就把三方面統(tǒng)一起來。整體原理說的是，任何系統(tǒng)都是有結(jié)構(gòu)的，都是有內(nèi)部聯(lián)系的，從而使各個部分聯(lián)接成一個整體，并且系統(tǒng)整體的功能不等于各孤立部分功能之和，即

    我們學(xué)習(xí)的高中《生物》的知識系統(tǒng)就是一個知識的整體，同樣，其中第一章的生命的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，也是一個知識系統(tǒng)的整體，其他章節(jié)的知識系統(tǒng)也是個整體。整體中各部分之間通過各種聯(lián)系而形成了整體的知識結(jié)構(gòu)、知識系統(tǒng)。例如，高中《生物》第二章生物的新陳代謝，如前面所說，是生命物質(zhì)的自我更新系統(tǒng)。這一系統(tǒng)是由綠色植物的新陳代謝和高等動物的新陳代謝，這兩個大的部分組成的，而其中綠色植物的新陳代謝又由一些更小的部分構(gòu)成，可用下面的圖表表示：

　　圖表反映了綠色植物新陳代謝的知識系統(tǒng)的整體，這個圖表的功能不但能使我們在學(xué)習(xí)中對代謝的每個部分的知識，如水分代謝、礦質(zhì)代謝、光合作用和呼吸作用等有清楚的了解，而且這個圖表還增加了一些新的功能，即知識與知識之間聯(lián)系所產(chǎn)生的功能。圖表中用“?”標(biāo)出了部分知識內(nèi)容，這些內(nèi)容就可以聯(lián)系其他知識內(nèi)容，如葉綠體、線粒體，就聯(lián)系了第一章的知識；水分代謝中水分的利用，就聯(lián)系了后面的光合作用和蒸騰作用的知識，以及前面第一章有關(guān)水在細(xì)胞中的作用等知識。同樣的道理，綠色植物新陳代謝的四個部分之間，也有著各種聯(lián)系，與動物新陳代謝之間也有著各種聯(lián)系，生物的新陳代謝與其他的知識系統(tǒng)也有著各種聯(lián)系。只要我們把知識按照整體的原理來理解和掌握，就可以把知識學(xué)活，而不用死記硬背。死記硬背就是孤立地去記憶知識，而忽視了知識之間的各種聯(lián)系，這種方法既耗費精力和時間，又收不到好的學(xué)習(xí)效果，是應(yīng)該加以改變的。本書后面的許多圖表，都是從整體原理的角度，對知識加以整理，使之形成有結(jié)構(gòu)、有系統(tǒng)的整體，知識的各種聯(lián)系非常清楚，因而使圖表的功能大大增加，也會使學(xué)習(xí)的成效大大提高。

    ②有序原理

    有序原理說的是，任何系統(tǒng)只有開放與外界有信息的交換，才可能有序。與外界沒有信息交換的封閉系統(tǒng)，要使它有序是不可能的。例如，生物的進化是從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生、從低級到高級的發(fā)展過程，這一過程就是生命系統(tǒng)在與自然環(huán)境之間進行物質(zhì)、能量和信息的交換中進行的，也就是說，生命系統(tǒng)是個開放系統(tǒng)，生物才能進化，才能由無序到有序。再比如，高等動物的胚胎發(fā)育過程，也是在與環(huán)境之間進行各種交流中進行的，因而胚胎發(fā)育才有一定的時間順序、空間順序，這種有序使其發(fā)展能順利完成，如果胚胎發(fā)育過程中，生命系統(tǒng)封閉起來，則其時間和空間順序?qū)⒋蚱�，即由有序變�(yōu)闊o序，將導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。

    根據(jù)有序原理，我們在學(xué)習(xí)高中《生物》的過程中，第一，應(yīng)注意使我們的思維系統(tǒng)成為一個開放的系統(tǒng)，自覺主動地、生動地爭取與外界交換各種有用的信息，這包括課堂上認(rèn)真聽講（輸入信息）、認(rèn)真思考（加工信息），認(rèn)真作業(yè)、復(fù)習(xí)考試（輸出信息），課下閱讀生物課外讀物、觀察和解釋各種生物現(xiàn)象、動手采集和制作標(biāo)本等。通過課內(nèi)外的信息交流，使我們的思維越來越有序。其中，特別是思考的作用不容忽視，我們接受信息后的思考過程，實際就是在大腦里，使各部分貯存的信息建立起聯(lián)系，形成知識的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)，成為更加有序的知識整體。第二，應(yīng)注意使我們學(xué)習(xí)的高中《生物》知識系統(tǒng)也成為一個開放系統(tǒng)，這主要體現(xiàn)在要使生物知識與實際結(jié)合起來，與其他學(xué)科的學(xué)習(xí)結(jié)合起來。學(xué)習(xí)生物知識要理論聯(lián)系實際，此點不言自明，故不多敘。學(xué)習(xí)生物知識一定要與相關(guān)學(xué)科的知識相聯(lián)系，特別是與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地理等學(xué)科的知識相互聯(lián)系，這在前面已經(jīng)談到，此處不再重復(fù)。第三，應(yīng)注意對我們學(xué)習(xí)的高中《生物》知識的系統(tǒng)重新加以組織，使之更加適合于我們學(xué)習(xí)，更加有序。高中《生物》知識本身是有序的，我們可以結(jié)合自身的學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法、知識和能力基礎(chǔ)等，對知識進行再加工，形成新的知識結(jié)構(gòu)，使之更加有序，更加利于我們掌握和運用知識。本書中的大量圖表就是對課本知識經(jīng)過再加工而形成的更加有序的知識結(jié)構(gòu)。例如，前面說到的綠色植物的新陳代謝圖表，我們可以把它再加工、提高為如下的圖表：

    圖表反映的是綠色植物新陳代謝中的四個部分之間的關(guān)系，圖中每個箭頭都表明了彼此之間的聯(lián)系，如①表示根吸收水分中的1％左右用于光合作用等生命活動；②表示水分代謝與礦質(zhì)代謝是兩個相對獨立的過程，水分是礦質(zhì)元素吸收的溶劑；③表示水分是呼吸作用的良好溶劑，并參與到呼吸作用之中；④表示呼吸作用為水分代謝提供能量；⑤表示光合作用是呼吸作用的物質(zhì)和能量基礎(chǔ)；⑥表示呼吸作用為光合作用提供部分能量；⑦表示礦質(zhì)代謝為光合作用提供原料，進一步形成糖類以外的其他有機物；⑧表示呼吸作用為礦質(zhì)元素的吸收提供了以及能量。

    把綠色植物新陳代謝的兩個圖表結(jié)合起來，就形成了一個不同于課本知識系統(tǒng)的新的知識系統(tǒng)，這個新的知識系統(tǒng)不僅反映了綠色植物新陳代謝的全過程，而且反映了知識間的相互聯(lián)系，因而比課本的系統(tǒng)更加有序，更利于理解和掌握。

    其他還有一些原理，如反饋原理，在后面的一些內(nèi)容中還將涉及到，這里不再展開談?wù)�；再如，系統(tǒng)與要素的關(guān)系、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系等原理后面也會談到，也不再展開談?wù)摗?/P>