生物中的科学方法精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇生物中的科学方法范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

我在课堂教学中，结合学科特点，渗透传统美德，如，我国从古到今的生物学成就，《齐民要术》《本草纲目》、人工合成结晶牛胰岛素、两系法杂交水稻、转基因山羊、绘制人类基因图谱等，可以唤起学生的民族自豪感和爱国情怀；羊羔跪乳、乌鸦反哺、我们的食物来源、生命的延续等，使学生懂得感恩；用名言警句“不违农时，谷不可胜食也；数罟不入洿池，鱼鳖不可胜食也；斧斤以时入山林，林木不可胜用也”等，让学生懂得尊重自然，培养他们的环保意识。爱国、感恩、诚实守信、敬畏自然等都是中华传统美德，蕴含着浓烈的科学意识，是科学素养的核心内容。

用生活实际培养学生的科学能力

新课程改革倡导对课程资源的开发，生物科学和日常生活密切相关，如能用所学过的生物知识去探讨生活实际中的现象和问题，对学生科学能力的培养定然是有好处的。如，现实生活中，要保存食物除冷冻冷藏等方法外，我们还可用晒干或腌渍（或糖渍）的方法。让学生就此问题进行探究，并明白生物学的相关原理：微生物在缺水或高浓度溶液中由于失水而死亡。处处留心皆学问，生活中的许多现象都蕴含着一定的生物学原理，但学生观察到这种现象时，要及时地引导他们用学过的相关知识、方法、技能去探究它，明白其中的道理，这样不仅使学生掌握相关的知识，更培养了学生的科学能力。

用生产实例培养学生的科学方法

除日常生活实际之外，生产中亦有很多运用生物学的知识、技术和方法解决问题的实例，新课标的教材中也有不少介绍生产流程的实例，让学生从生产实例中，要求做的实验中，感知、领悟、理解和掌握科学方法，是生物科学素养的重要组成部分。我们是农村学校，大多数学生对果树栽培比较熟悉，学生常能见到果农摘心，剪枝的做法，但不明白这样做的道理，但学习了必修三植物激素的调节后，才明白这是农业生产上利用植物顶端优势或解除顶端优势的措施，如科学利用这一原理，可以提高果品产量和质量，但摘心、剪枝必须有科学的方法和依据，何枝可剪，何心可摘，只有在生产实际中，运用科学的方法才是可行的，并不是见枝就剪，见心就摘。如果学生实践了，实验了，操作了，哪怕是成功抑或失败，都会明白掌握科学方法的重要性。

用相关学科知识培养学生的科学品质

篇(2)

关键词:中草药生物转化工程;微生物工程;酶工程;生物中药

中图分类号:R932文献标识码:A文章编号:1673-2197(2009)06-0001-04

随着中医药现代化战略的逐步推行,中医药发展正迎来新的挑战与机遇。中国科学院院士王夔在为《中药成分代谢分析》作序时指出:“近年来中药现代化研究基本上是以产品为目标,以新中药制剂开发为目的。开发有余,而研究不足。实际上,中药现代化的根本是中药学现代化。中药产品的现代化可以栽培现代化、质检和质量标准现代化、工艺现代化等等方面下功夫,执行GAP、GLP、GEP、GMP、GCP等标准。但是,即使如此开发的中成药仍然在世界药学中不能占有举足轻重的地位;接受这些产品的绝大多数是华人。我们必须强调中药的现代化要以中药学现代化为基础;也就是中药学要用世界自然科学和医学科学能够接受的概念和理论来阐述。”[1]要中医药现代化,首先是中医药理论的现代化,再是中医药产业的现代化。笔者认为,在探索中国古典哲学、中医药理论、现代科学技术与现代科学方法论、现代人体生命科学理论等相互结合的基础上,推动中医理论的科学化、现代化,并在现代中医理论的指导下进行中药现代化研究及其创新的研发[2]。

在总结古今传统中药和方剂中涉及生物转化原理的基础上,从中药成分代谢分析中探析,结合化学成分组学、基因组学、蛋白组学、代谢组学、糖生物学、系统生物学、药物设计学、高通量筛选技术等现代生命科学技术,运用生物转化技术,尤其是运用体外生物转化技术改善中药制剂的疗效与个体差异,提出了新的中医药产业工程――中草药生物转化工程,以及相应的创新中药――生物中药。中草药生物转化工程是将酶工程、微生物工程、代谢工程、基因工程、糖生物工程、药物设计工程、生物信息学等现代生物工程技术合理运用到中医药现代化研究中,合理继承传统中医药理论,对中医药进行创新与传承,并开发出相应的生物中药。中草药生物转化工程的两个主要研究内容:微生物转化与创新中药、酶法转化与创新中药。

1 微生物转化与创新中药

1.1 微生物发酵与传统中药

在研究中华医药史中著名中草药及方剂的过程中发现,利用微生物技术制备传统中药有着悠久的历史。“酒为百药之长”,具有通血脉、行药势等功效,原始的酿酒技术产生于4000多年前的夏禹时代,酒是酵母发酵的产物,是细胞内酶作用的结果[3]。约3000年前,利用麦曲含有的淀粉酶将淀粉降解为麦芽糖,制得具有缓中、补虚、生津、润燥功效的饴糖。在长沙马王堆汉墓出土的帛书《五十二病方》中记载了用于治病的粪便类中药,实际上是宿主与其消化道内的厌氧微生物共同代谢与发酵产生的混合物。公元10世纪左右,我国有了豆酱制品,及由此工艺衍化制备出的用于解肌发表和宣郁除烦的淡豆豉,豆酱和淡豆豉均是微生物的发酵产物。三国时期的著名医学家华佗创造了制备金汁的秘法,即利用刮青竹筒(天然膜管)从粪窖内人源性微生物与自然界微生物混合深层发酵产物中提取而得[4]。首载于元代《饮膳正要》中的红曲,为微生物红曲霉发酵梗米加工品而产生的发酵物,具有健脾消食、活血化瘀等功效[5]。我国是最早利用真菌防病治病的国家,早在《神农本草经》中,就有灵芝、茯苓、猪苓、雷丸等药用真菌的记载[6],现仍广泛应用。真菌具有分解纤维素、淀粉、蛋白质、脂类等营养物质的强大酶系,对天然培养基有较强的分解利用能力,具有种类多、次生代谢产物多、培养条件简单等特点,成为微生物发酵炮制或制备传统中药的主要功能菌。利用古老中药中寄生真菌自身发酵的研究已成为现在研究的热点,如灵芝、冬虫夏草、云芝、灰树花、茯苓、麦角菌等都有大量的研究报道[6]。

微生物发酵是传统中药中的一种重要炮制方法。我国人民将微生物发酵应用于中药炮制,即将药材与辅料拌和,在一定温度和湿度下,通过微生物的生物转化作用达到提高药效、改变药性、降低毒副作用等目的[6]。《中华人民共和国国家药品标准》中收录的19种曲药,如,配方和工艺均绝密的片仔癀、六神曲、建曲、采云曲、霞天曲、黔曲、半夏曲、老范志万应曲、泉州百草曲、沉香曲等,均是微生物固态发酵而成的中药。不同培养基经同样微生物处理后会产生不同的药性,可利用该特性生产具有不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之症;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之症[7]。

微生物发酵代谢产物是传统中药方剂配伍中的一类重要中药。除目前仍在方剂配伍中广泛使用的曲药外,粪便类中药作为微生物发酵代谢产物也被古今许多医家用于传统方剂配伍中,如《五十二病方》、《黄帝内经》、《中华人民共和国药品标准•中药成方制剂》等均有记载[8],最为著名的方剂有失笑散、温病方剂神犀丹及三石汤等。在利用粪便类中药配伍方剂治病方面,尤其值得一提的是清朝的著名温病学家叶天士,他善于运用金汁配伍于方剂中治病救人,在黄英志主编的《明清名医全书大成•叶天士医学全书》中含“金汁”的临床处方和方剂近100处之多,其中包括著名的温病灵丹神犀丹。

1.2 微生物转化中药成分

微生物转化中药成分的研究始于20世纪90年代初,日本的小桥恭一发现中草药成分如番泻苷,可借助肠道细菌转化为致泻有效成分,随后他的课题组对系列糖苷类化合物如黄芩苷、汉黄芩苷、人参皂苷等进行了研究,指出糖苷类化合物为天然前药[9]。基本原理是利用微生物细胞产生的一种或多种酶把中药中的一些化学成分转化成结构相关的更有经济价值的产物,来完成常规化学方法难以实现的生化反应,其本质是利用微生物本身所产生的酶对外源底物进行的催化反应,改变药物原有性能,产生新的功能作用,或增强原有的功能活性。如口服人参皂苷类成分的肠内微生物转化[10]。

将微生物工程技术应用于中药创新,将是中药创新研发中的新热点,其主要特点可概括如下[2]:①药物的有效组分、活性成分最大限度地得以提取、利用;②药物进入人体后不能直接被利用的有效活性组分,可在体外生物转化而被直接利用,将高极性中药成分转化为低极性成分,改善了药物的脂溶性,使其功效迅速发挥;③可以提高中药制剂的普适性,肠道微生态菌群因个体存在很大的差异性,结果引起药物的生物利用和功能作用差异明显,而通过体外生物转化可避免之,从而提高其普适性;④微生物转化后与原有药物相比产生了新的活性物质,从而可能产生新的保健、治疗或预防等功能作用;⑤其具有生产工艺可控、所得产物明确、制剂方便、便于与国际接轨等优点,因而是实现中医药现代化战略的有效途径。

2 酶工程与创新中药

酶作为生物催化剂,在许多化学反应中具有不可低估的作用,作为生物进化的高级形式,与一般的化学催化剂相比,它可以在非常温和的条件下高效、专一性地催化底物转变为产物,具有广阔的应用前景。酶是由细胞产生的具有催化能力的物质,其化学本质主要为蛋白质,少数酶同时含有少量的糖和脂肪,也有少数是核酸等其它物质。酶大部分位于细胞内,部分分泌到体外。新陈代谢是生命活动的最重要特征,一切生命活动都是由代谢的正常运转来维持的,而生物体代谢中的各种化学反应都是在酶的作用下进行的。酶是促进一切代谢反应的物质,没有酶,代谢就会停止,生命也即停止。酶工程技术是现代生物技术的重要组成部分,其特点是利用生物酶、含酶细胞器或细胞(微生物、植物、动物)作为生物催化剂来完成某些重要的化学反应,应用范围包括医药、食品、化学工业,诊断分析、检测分析和生物传感器等。在中药创新研发过程中,酶工程技术将具有举足轻重的作用。

2.1 酶的分类与中草药生物转化反应类型

按照1961年国际生物联合会酶学委员会(Enzyme Commission of International Union Biotechnology)规定的分类方法,不管酶的结构和性质如何,仅根据酶所催化反应的类型,将酶分为六大类,即氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂合酶、异构酶、合成酶或连接酶,对应为六大中草药生物转化反应类型。图1概述了各类酶的特性与中草药生物转化反应类型[1,2,11]。

2.2 酶法转化与中药

近年来,药代动力学研究证明,中药成分中的糖苷类化合物在肠道内难以吸收、生物利用度低、肠内滞留时间较长,在人体内难以直接发挥药效作用,绝大多数需经肠道微生物酶分解为次级苷或苷元,方能发挥药效。从糖苷类化合物的结构角度看,含糖基越多,分子极性越高,水溶性就越大,相反水溶性越低,水溶性大的物质不易被小肠绒毛吸收,不易穿过肠壁,也就不易进入血液而发挥药效,只有被肠道内微生物酶水解后才能被吸收而发挥药效。因此,肠道内微生物酶浓度与酶催化活性直接影响着糖苷类化合物的药效。研究表明,个体差异性影响肠道内微生物酶浓度与催化活性[12,13],患者体温的升高会影响酶催化活性的发挥;随着现代医学事业的发展,滥用抗生素已经严重损害人肠道内的正常菌群,使肠道菌群失去平衡,不能分泌各种正常酶[14]。这些因素严重影响着中药药效的发挥。

如何将中药材中的糖苷类化合物转化成次级苷或苷元,将成为中医药现代化研究中的新热点,可通过化学转化、酶转化、微生物转化等方法实现之。化学转化过程中,因强烈的酸碱水解作用而引起苷类物质结构和构型的改变,导致药效消失和产物不稳定。因此,酶转化与微生物转化将更具潜力,微生物转化的本质仍是酶转化,酶转化是中草药生物转化工程中的重要内容。在酶的催化作用下对中药中的苷类成分进行系列结构修饰,引起中药成分的共价结构发生改变,如化学基团的引入或去除、化学键的引入或断裂等。修饰后,可引起药理活性的改变,或中药制剂(尤其是中药口服液)风味的改善等。

有关酶法转化中药的研究开展时间不长,尚处于实验研究阶段。但是,不少学者已逐步认识到生物转化技术将是中药创新研究的重要方法之一。近年来,运用现代生物酶工程技术开展现代中药研究,在酶法转化中药研究领域取得了一些成果。如利用自制复合酶对生晒参95%乙醇提取物、人参茎叶总皂苷、三七总皂苷、三七茎叶总皂苷等系列中药有效部位进行了酶法转化研究[2,15],通过HPLC和LC-MS分析发现可以明显改变一些皂苷成分的结构,并降低相应化合物的极性,增加了有效部位中脂溶性含量;同时,利用这些复合酶直接酶法转化处理人参、三七、三七茎叶等药材,结果表明复合物酶亦能高效地转化药材中部分皂苷成分为低极性皂苷。这些低极性皂苷具有抗癌、免疫调节、改善微循环、调节消化机能、安神、抗衰老、抗紧张、预防消化道溃疡、提高生命质量、增强记忆和学习能力等多种生物活性和药效作用,还具有快速吸收、高生物利用度等特点。用酶法辅助提取清热中药黄芩活性成分时,HPLC分析发现提取物中的黄芩素和汉黄芩素等苷元含量远远高于药典的提取方法,表明酶法辅助提取有助于黄芩苷、汉黄芩苷等转化成相应的苷元[16,17]。

3 生物中药的发展方向

上文从微生物工程与中药、酶工程与中药等两方面综述了中草药生物转化工程的核心内容;同时,在中药储存、炮制、方剂配伍煎制、体内代谢等过程中也涉及到生物转化,囿于篇幅,不再详述。

中草药生物转化工程融合了传统中药制药工程、传统发酵中药技术、现代微生物技术、酶工程技术、中药成分的代谢工程等多种工程技术,其在中药新药研究开发方面具有的独特优势,可为改善中药功效、加快中药制剂的起效速度、提高生物利用度、改善制剂功效的个体差异性、创制新剂型、创制新药等方面提供崭新的技术手段,有望给中药新药研究开发注入新的活力,并将为中药创新带来革命性的变革,具有广阔的发展前景,预计不久将成为中药创新研究中的“红热点”。中草药生物转化工程的发展方向将影响生物中药的未来发展前景,今后应在以下几个方面进行深入研究:①中草药储存过程的生物转化及霉变生物转化机制研究;②中草药炮制过程中的生物转化机制研究;③方剂配伍中的生物转化原理及方剂煎制过程的生物转化研究;④加强微生物和酶工程技术在中药研究中的应用;⑤加强曲剂制备过程中的生物转化机制研究;⑥加强粪便类中药的生物转化机制研究;⑦加强生物中药制药装备的研究;⑧利用现代分析技术,建立快速而灵敏的分析检测技术手段;⑨建立有效而快速的功效筛选模型;⑩加强中药成分体内代谢转化及功效个体差异性的研究;(11)在生物转化研究过程中如何合理地贯彻中医药理论及现代科学方法论的指导思想,并吸收利用现代科学的有益成果。

参考文献:

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[4] 高文铸.华佗遗书[M].北京:华夏出版社,1995:638.

[5] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草[M].上海:上海科学技术出版社,1999:488-489.

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[17] 王宏志,喻春皓,高钧,等.酶法提取黄芩中黄芩素、汉黄芩素[J].中药材,2007,30(7):851-854.

Biotransformation Engineering of TCM and the Innovation of TCM

Yu Chunhao, Zhang Haijiang, Zhang Ping

(Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, China)

篇(3)

生物学是一门实验性很强的学科，生物现象和生命活动的认识都是从实验中得来的。生物教材中各种各样的生物学实验拓宽了学生的视野，激发了学生的学习兴趣和探究欲望。借助实验还可以训练学生的科学过程方法，培养科学思维能力，加强科学态度价值观教育。所以，在生物实验教学中提高科学素养是一条重要的途径。

1.1实验中能巩固生物学知识。

显而易见，任何一个生物实验都包含一定的生物知识。高中生物中的实验有直接运用所学知识的，也有通过验证性或探究性实验来求证获得新知识的。不论哪一种类型的实验，都有助于帮助学生巩固所学的知识理论和理解科学原理。

1.2实验是掌握科学方法与技能的重要途径。

学生通过亲自参与一些简单的科学实验过程，学会了如何发现问题和解决问题，加强了对多种科学方法和技能的培养。

1.2．1.实验中培养学生的观察能力。

生物教材中有很多实验都是完整的观察实例。因此实验教学中，要注重引导学生学会科学的观察方法，科学的观察方法可以使学生取得最佳观察效果，提高观察能力。如按顺序观察、由整体到局部或由局部到整体观察、抓住对象的主要特征观察、边观察边思考、边观察边记录等，培养学生严谨求实的态度，掌握基本的科学方法与技能。

1.2．2.实验中培养学生的思维能力。

在生物实验中，操作和观察还需要用脑积极思维。如观察时，教师不能只向学生提问“看到什么”、“是什么”，“有没有看到”等问题，还要引导学生思考“为什么”。只有借助思维对观察和操作所获得的表面现象、感性认识进行加工，才能上升到理性认识，得出科学结论。只有真正培养学生的思维能力，才能切实提高实验教学效果。

1.2．3.实验中培养学生的创新能力。

教学中，教师要让学生从设计原理、实验方案、实验步骤、结果分析等多方面思考，充分调动学生的发散性思维，对各个环节进行再创新，探索出多种实验途径。这样，学生既主动参与实验过程，又很好的提高了实验设计水平，激发了学生的创造性。

1.3实验是倡导科学精神及情感态度、价值观的有效手段。

1.3．1.实验有利于培养学生的合作精神。

无论是实验设计，实验操作，实验的完善、结论的得出、结论的呈现形式等，都需要大家集思广益，团结协作，要求每位同学积极发挥自己的作用，从而培养学生的信息交流能力和集体协作精神。

1.3．2.实验有利于培养学生严谨求实的科学态度和坚持不懈的探索精神。

在实验中，学生不按照规范的操作流程操作，不细致观察实验过程和现象，不具有迎难而上的挑战精神;或者歪曲实验现象，不尊重实验结果，轻率得出实验结论等，实验都很难获得成功。所以需要学生有严谨求实的科学态度、坚持不懈的探索精神，实验才能真正发挥提高科学素养的作用。

1.3．3.实验有利于培养学生敬畏自然、尊重生命的人文精神。

学会与自然和谐相处，保护生态，建立正确的生命价值观。

1.4实验能促进对科学技术与社会的关系的理解。

实验能让学生更加全面深刻地理解科学技术的价值，理解科学技术发展对社会的多方面影响，更辩证的看待科学、技术和社会之间的关系。理解生物科学技术和发展经济，生物科学技术和环境保护，生物科学技术和改善生活水平，生物科学技术的应用与伦理道德、法律规范等的关系。总之，生物实验教学是激发学生的学习兴趣、培养创新能力、鼓励科学探究精神的最佳平台，是培养学生科学方法论、发展学生创新思维、提高学生科学素养的有效途径。

二、实验教学中培养学生生物科学素养的途径

2.1转变实验教学观念，培养学生掌握科学的研究方法

当知识是靠自己的思维得来时才是自己的知识。因此，生物教学应该是生物活动的教学而不应是生物活动结果的教学，重要的不是结论而是认知过程。以实验为基础是生物教学最基本的特征之一。从实验现象到某一生物概念、规律的形成需要一个过程，在这个过程中，教师不仅要重视教给学生如何通过实验现象或结果的分析形成概念或规律，而且还要教给学生如何进一步深入理解概念或规律形成的思路和方法。传统的实验教学目的是“重结论”，而不是将实验作为“再发现”的过程，视为知识的形成过程。因此，应转变观念，建立以实验教学为基础的生物教学观，充分挖掘生物实验的教学潜能，为实施素质教育创造条件，营造一个良好的生物实验教学环境。

2.2对实验进行拓展和延伸，培养学生的创新能力

生物实验在培养学生的科学态度、训练学生的科学方法，特别是完善学生的创造思维方面，具有独到的功能。但是在其教学方法的选择上，还存在着一些不尽如人意的地方，阻碍着生物实验在“完善学生创造思维素质”方面重要功能的发挥。因此，探索中学生物实验的教学方法与完善学生创造思维素质之间的相互关系，是一个重要的研究内容。其中延伸和拓展生物实验是一种重要的尝试。通过这样的活动，学生思维的广度和深度得到了拓展，探究事物的意识得到增强，创新意识和创新能力得到了提高，同时学习积极性进一步高涨。

2.3加强实验设计，追求实验过程探究性

皮亚杰曾说过“:复制的真理只能算半个真理。”其活动建构论则指出，活动是连接主、客体的桥梁，是认知发展最直接的源泉。学生自主求知才能最大限度地发挥其自身能力，发现自己的学习优势。目前，中学生实验主要有验证性实验和应用性实验。实验课题、实验方案及研究步骤都由教师安排决定，有时甚至连实验结果也由教师事先告知，学生只是机械地操作，无从感受获取知识和应用知识的快乐。因此，学科教学应加强探索性实验的比例，使学生在自主探究的实践活动中逐步掌握“发现问题———建立模型———形成假设———设计实验———归纳结论”的科学探索方法。而进行实验设计和实践，是科学探究的关键。近年来的高考中都增加了实验设计能力的考核。教师在教学中应指导学生了解进行实验设计的一些基本原则，如对照性原则、单因子变量原则、平行重复原则等。教材上往往针对实验假设进行了实验设计，教师可以充分利用这些实验材料，帮助学生掌握科学实验设计的基本方法和基本原则。在此基础上，鼓励学生对教材的实验方案进行改进或重新设计，并且付诸实施。科学探究的过程往往也就是不断完善实验设计和不断克服困难的过程。通过这一能力的培养，使学生改变“形高实低”的学习状态，成为学习的主人。在实验过程中，免不了会遇到一些问题和困难，关键是要帮助学生克服畏难情绪。

三、结语

篇(4)

显微镜是初中生物中重要的实验仪器,正确使用显微镜并具备实验操作能力是课程标准提出的目标,同时也是做好后续多个实验如观察草履虫、观察植物细胞、观察人的口腔上皮细胞等的基础。要掌握显微镜的正确使用规程,最简单有效的方法就是多练习,然而由于显微镜属于较精密贵重的仪器,而且学校的实验课时有限,所以学生能够练习的机会并不多,自然对于显微镜的操作知识多停留于书面知识上,而真正操作时却无从下手。

本节课是学生学习生物以来进行的第一个分组实验,七年级的学生活泼好动,对于周围的新事物总是充满新鲜感,这给教师在生物实验室中的教学带来了一定的困难,所以在教学中,注重学生知识和能力培养的同时,还要对其进行情感态度价值观的教育和培养。

教学目标

知识与能力目标:认识显微镜的结构;学习显微镜的使用方法,掌握使用显微镜的基本步骤。

过程与方法目标:通过应用初中生物虚拟实验平台中的虚拟显微镜,学会正确规范使用显微镜的步骤、方法。

情感态度与价值观目标:通过对本节内容的学习,在科学态度、科学方法的熏陶中,树立初步的科学意识。

教学设计

本节课的内容有两个方面:一是掌握显微镜的构造,二是掌握显微镜的使用方法。其基本思路是:首先播放精美的图片以及丰富多彩的视频资料,激发学生的学习兴趣和学习欲望。再结合模式图对显微镜的结构进行讲解,完成学生的“识”。然后学生根据老师所讲的操作方法自行调节显微镜,做到“用”。最后通过小动画来巩固学生对显微镜结构的掌握情况,即“练”。

本节课在设计上体现了以下几个特点:通过识―用―练,培养了学生观察、动手操作、总结的能力;通过情境的引入,培养了学生的学习兴趣,使其对知识的学习在兴趣中完成;利用初中生物虚拟实验平台,给学生提供了多次反复练习的环境。

整合点分析

1.创设情境,引入课题

师:我们已经知道,生物体都是由细胞构成的,绝大多数细胞非常小,靠肉眼是很难看见或看清的,必须借助显微镜才能进行观察。下面让我们先来观察一组精美的图片。

整合点:在平台的编辑模块中选择“图片”,教师可将事先搜集好的精美的图片插入到平台中,来营造学习情境,引发学习热情(如图1)。教师也可将搜集来的关于显微镜的视频资料插入到平台中播放给学生,且可对插入的视频进行时间控制。

2.实验器材介绍

师:看过了精美的图片,相信同学们已经对显微镜的作用有了大致的了解,今天我们就来练习使用显微镜,首先来认识一下显微镜的构造及各部分的名称。

整合点:常规实验中教师往往结合实物进行讲解,容易导致某些学生看不清。在平台的编辑模块中选择“仪器”,展开“专业仪器”,点击“显微镜”,弹出“显微镜”的二维图片。可结合此图片对显微镜的构造进行讲解(如图2)。

3.实验过程

师:认识了显微镜的构造以后,我们来学习显微镜的操作方法。

整合点:显微镜是较贵重的器材,实验过程中存在由于学生操作不当而导致物镜破碎等危险情况,另外教学时间有限,是否每个学生都有充足的时间操作显微镜也是一个困难点。在平台的同步实验模块中选择“演示实验”,展开“七年级上册”,点击“练习使用显微镜”,弹出“练习使用显微镜”实验动画。点击右下角的“进入”图标,进入到显微镜调节页面(如图3)。学生在此动画中可反复练习调试显微镜。

4.巩固练习

篇(5)

一、创设体验情境，培养学生学习兴趣

教育家夸美纽斯曾说：“应该用一切可能的方式把孩子们的求知与求学的欲望激发起来。”在生物教学过程中，教师要为学生创造展示自我、表现自我的机会，以调动学生主动参与学习的兴趣。

例如，在学习“体液免疫”一课时，我们可创设体验情景，让学生主动参与学习，并角色扮演体液免疫的过程。 “教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒和鼓舞”，这正是教学的本质所在。创设体验情境能使学生情绪高涨，主动参与课堂展示，学生的自主学习能力和合作学习能力得到锻炼，生物课堂实效也得到很大的提高。

二、创设故事情境，训练学生思维习惯

趣味故事有利于吸引学生的注意力，刺激学生的感观，活跃学生的思维，突破教学难点，从而提高学生的学习效率。在生物教学中，我们可以适当地创设故事情境，不仅能使学生在不知不觉中获得知识，还能训练学生良好的思维习惯。

通过故事情境可以激发学生的学习兴趣，训练学生良好的思维习惯。因此，教师要积极创设学生感兴趣的趣味故事情境，让学生在生动有趣的情境中认识和理解生物知识，在轻松活泼的课堂气氛中达到预设的学习效果。

三、创设科学史情境，提高学生科学素养

生物科学史蕴涵着丰富的科学知识、科学方法、科学精神，以及科学、技术、社会三者的密切关系，是提高学生科学素养的生动教材。我们可以利用与教学内容有关的生物科学史创设教学情境，引导学生沿着科学家探索生物世界的道路，理解科学的本质和科学研究的方法，并学习科学家献身科学的精神。

教学过程中根据科学家研究过程来创设情境，能帮助学生深刻记忆和理解知识。例如，学习“细胞的多样性和统一性”时，就可以创设科学史情境，通过展示细胞学说创立过程中每个时期的经典图片，让学生对细胞学说的创立过程有感性的认识。如1665年，英国科学家胡克使用诞生不久的显微镜观察软木塞切片，首次发现蜂窝状的植物细胞；1838年，德国植物学家施莱登提出细胞是一切植物的基本构造，细胞不仅本身是独立的生命，而且是植物体生命的一部分，并维系着整个植物体的生命；1839年，德国动物学家施旺受到施莱登的启发，结合自身的动物细胞研究成果，提出一切动物组织均由细胞构成学说；1855年，德国病理学家魏尔消提出“一切细胞来自细胞”的著名论断，完善了细胞学说。又如在学习“基因的分离定律”时，可设置以下情境引领学生从孟德尔的植物杂交实验开始：①让学生介绍孟德尔的生平及孟德尔所用的实验材料豌豆的有关知识；②孟德尔的杂交实验方法和观察到的实验现象（发现问题）；③孟德尔对实验现象进行的分析（提出假说）；④对分离现象解释的验证（验证假说）；⑤归纳总结出分离定律（总结规律）。以孟德尔发现遗传因子的实验过程为主线，突出科学史和科学研究方法的教育，让学生沿着孟德尔的探索过程进行思考，从实验中领悟其蕴含的科学方法。

创设科学史情境，有利于学生自主学习，并从中感受科学探究的方法，从而提升科学探究能力；有利于培养学生的生物科学素养，使学生学习科学家勇于创新的科学态度和不断追求新知、不懈探求直理、为真理献身的科学精神。

四、创设探究情境，发展发生探究能力

课堂教学应以学生的发展为主线，以学生探索性的学习为主体。所以，在课堂教学中，教师应创设探究性的学习情境，引导学生从多种角度、不同方向去思考问题，以激发学生的学习动力，提高学生的探究能力。

笔者认为：在生物教学中教师可把某一部分的内容创设成各种探究课题，让学生自主选题，合作探究，最后向全班同学汇报学习成果。例如，在学习“光合作用的探究历程”时，可创设探究情境让学生以小组为单位从以下课题中选择自己要探究的课题：①验证光合作用的产物之一：氧气；②验证光合作用的产物之一：淀粉；③验证光合作用的条件：光；④验证光合用的场所：叶绿体；⑤验证光合作用的产物中的氧来自水。让学生在了解有关光合作用探究经典实验的基础上，体会科学探究经典实验的基础上，体会科学探究的基本方法。在教学过程中，教师不再是滔滔不绝的演讲者，而是参与到学生之中，帮助、引导甚至参与学生筛选资料、分析资料，让学生在具体的探究情境中积极思考、主动探究。

篇(6)

关键词：高中物理;实验教学;科学素质

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）11-0106

一、前言

物理是一门以实验为基础的学科，物理学的发展历史表明，实验是物理学发展的重要源泉，而且，实验教学在培养学生科学素养上具有特殊的意义。但是，在人类探究自然规律的过程中，很长时间内都没有认识到实验的精髓所在，是伽利略把科学实验发展到了一个全新的高度，他把实验方法与物理规律的研究结合起来，使物理学走上了真正的科学之路，正如爱因斯坦赞美伽利略时说的那样：“伽利略的发现以及他所运用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，标志着物理学在真正开篇。”

看来，物理实验并非只是动手的实践活动，它同样需要高超的逻辑思维与丰富的科学方法。实验需要动手操作、整理数据，但更需要高级的逻辑推理过程，没有完美逻辑思维的引导和缜密的实验设计，是得不出规律的。例如，在生活中，合力与分力的现象司空见惯，两个人抬起桌子和一个人托起桌子的效果一样，物理教学中已把这种现象简化抽象成实验，可试想，若无教材明示的已知规律，仅从简单的实验，恐怕没有人会快速得出力的合成与分解遵守平行四边形的法则。另外，教师在讲课时，常会这样说：“奥斯特在一次做实验时无意中发现了电流的磁效应;法拉第在做实验时偶然发现在电源开和关的瞬间，电流表在动，从而发现了电磁感应现象”。殊不知，这些“偶然”、“无意”其实是科学家在付出几年、几十年的不断探索的基础上才出现的，这些看似简单的现象，里面却浸透了发现者探究历程的艰辛;是科学家在思维与实验上付出了持之以恒的艰苦努力，才凝结成了高度概括的定理与公式。教师在进行实验教学时，绝不能忘记这些实验的背景故事，科学实验的方法对于提高学生的科学素质是至关重要的。

在教学中，我们不可能再现科学家研究的全过程，却可以通过实验再现规律呈现的基本过程，由于高中阶段的物理知识体系已趋于完整，所以高中物理实验与初中物理实验相比，已经有了质的提高，实验不再是简单的激趣，而是有条件地凸显了物理的思维特质，这就为培养学生的科学素质提供了极好的平台。那么，教师应如何结合物理实验提高学生的科学素养呢？下面，笔者结合自身的教学经验谈谈自己的看法：

二、发掘实验的教育功能

新课改倡导探究式学习，但在探究七要素中，“提出问题”、“进行猜想”在教学中往往被庸俗化，因为就教材中的每个实验而言，都是针对每个具体课题设计的，所要解决的问题一般显而易见，更无须猜想，提问时学生回答的许多“猜想”往往都很牵强。对此，教师应在教学过程中降低一个层面，对实验中的细节或某一隐含的方法提出问题，这时进行猜想是可行的，这是把学生的眼光向实验方法的细节处引导。长期坚持下来，学生会真正地领悟物理方法的妙处，变得心灵手巧。

教师在讲具体实验要求时，如能进行适当拓展，则会在提高学生科学素质上起到事半功倍的功效。例如，在“力和弹力”的教学中，讲到使用弹簧测力计时，必然会涉及弹簧测力计不可超量程使用的规则，教师可以事先用一根普通的弹簧，拉的超出限度，看其造成的后果，再引导学生看清弹簧秤的最大量程，这时讲不可量程、超规格使用等操作规则，学生就会很容易接受，并主动进行验证。

三、凸显实验中的科学方法

物理实验最重要的就是让学生感受过程、体验方法。而且，科学方法通常隐藏在过程之中。物理教师有责任将物理方法的巧妙点化给学生。物理学研究的对象并非像生物学中的动物，可以摆到桌上进行解剖，反复观察、琢磨，它们虽然就在身边，却不可拿捉，比如声音，出你之口，入我之耳，谁能拿出一截“声”来研究？同样，“光”、“热”、“力”、“电”虽都与物质有关，却都是抓不着、摸不到的“实物”。然而物理学都能对其进行深入细致的研究，并摸清它们的运动规律，这其中科学方法都起着极为重要的作用。这些方法包括：模拟法、累计法、替代法、外推法等，物理学家就是通过实验，利用这些方法发现规律的。教师在教学中，要格外注意关注这些方法的呈现方式，让学生感受并领悟到科学方法的精妙，从而提高学生的科学素质。

四、运用分组实验

分组实验是常规的教学形式，分组实验的目的是让所有的学生都能亲自体验实验过程，培养学生的合作精神。但在目前的教学中，分组实验的弊端有四个：指导过细;分工太严;缺乏充分的自由探究时间;合作有名无实。这些都会对培养学生的科学素养形成障碍，影响学生的自由发展。

教师指导过细会使学生习惯于简单地按要求操作，束缚学生能力的顺畅发展。分工太细则不能使学生体验实验的全过程，不利于学生物理概念的形成及理解。这些都会导致学生没有自由探究的时间，而自由探究则是培养学生科学素养的前提。对此，教师需要积极调整教学策略，仔细体会分组实验的精髓 。在实验中，教师应按照每个小组的情况，在小组成员中划分“实验探究目的”、“实验探究猜想”、“实验探究设计”、“实验探究数据统计”、“实验论证”以及“实验结论”等任务，并通过亲自做实验，使学生做到心中有数。然后，教师通过观察与提问汇总每个小组的实验成果并使其积极展示出来，从而培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的科学素养。

五、开拓广阔的探究天地

学生都有探险猎奇的心性，教师可以借此鼓励学生从身边的事物中发现新的问题进行探究。同时，要注意的是，教师要充分尊重学生的兴趣，而不是以得出固定结论为目的。学生在课外探究活动中，不可能一帆风顺，教师要适当引导，但是，教师也不能包办代替，要让学生经受挫折，从中总结经验教训，不断改进实验，发挥学生的创造性，从而获得成功，这将会增加学生学习的乐趣并得到更多的锻炼。另外，教师还应该鼓励学生在课外做与课堂内容有关的小实验、小制作，这既有利于学生理解和掌握科学方法，也可以达到扩展知识面、发展创造力的目的。因为最简单的仪器设备，可以反映最根本、最单纯的科学结论，有时会使人们长久的困惑顷刻间一扫而光，对自然界的认识更加清晰。

六、结束语

篇(7)

关键词：整体科学；定性研究法；目的启发法；概念创新法

中图分类号：N03

文献标识码：A

文章编号：1671-1165（2013）01-0084-06

自然科学可以分还原性科学和整体性科学。随着科学发展，人们发现许多现象不能进行还原和分析研究，需要从整体维度上把握。或者对于同一个研究对象，既需要还原性研究，同时又需要从整体上研究，二者缺一不可。从整体上进行研究的学科领域可以称之整体科学。整体科学是以独特的整体作研究对象，这种研究对象往往具有不可还原的系统性和复杂性，或者把整体还原部分将会丢失整体的某些属性，从而使得还原研究有时候价值不大。博物学、生物学、中医、天文学、气象学这样一些学科在很多方面需要从整体上进行研究，从而很大程度上属于整体科学。

传统上，科学哲学将物理学作科学的基本范式，坚持认可以证实或者证伪的理论才算科学。基本思路是强调还原、分析，将研究对象简化、纯化、理想化、数学化，注重规律的可重复性和实验的科学方法，这种传统就是还原性科学。还原性科学主要是指以分析和还原思路的研究，包括物理、化学以及分子生物学等学科。物理、化学、分子生物学主要研究事物要素与要素或者要素与整体之间的关系，属于还原性科学；博物学、进化论和中医等学科主要研究事物整体及其关系的发展变化，属于整体科学，适用整体科学方法。整体科学研究对象具有整体性和复杂性。“生物学的现象和过程是复杂的，对于复杂系统不能形成严格的定律。生物学的对象，如物种、基因都是变化的，因而不能形成普遍的概括。”

一般来说生命系统的整体性和复杂性程度很高，贝塔朗非的《一般系统论》就是从生命现象的系统性开始研究的。由部分有机地构成整体后，会有新的东西突现出来，整体大于部分之和。

古代科学倾向于整体科学，因古代还没有对事物的基本组成部分进行分析研究，还没有还原、分析的科学手段。到了近代，实验等实证方法则成经典物理科学的主要方法，机械力学的研究一般采用简化、纯化和理想化的方法，物质结构被还原到分子和原子层次，这时才有条件研究世界的细微结构。到了20世纪，还原方法的局限性逐渐显现，有些整体性现象的研究很难适用还原、分析性的实验方法，或者整体现象难于用分析思维进行解释，于是系统论应运而生。整体科学提供了与还原思路完全不同的研究视角，补充和矫正了分析和还原研究的不足和片面性。因此从科学史上看，科学发展遵循“整体科学（古代）――还原性科学（近代）――还原性科学+整体科学（现代）”的路线演进，符合辩证法的正反合循环。

复杂的整体事物从结构和理论上都不能还原部分，还原性科学无法解释整体科学所描述的复杂现象。整体性和复杂性使得整体科学跟物理和化学的研究方法根本不同，如进化论需要用整体科学方法进行研究，主要方法有定性方法、历史叙述方法、概念方法、目的启发方法等，观察、比较和分类方法在整体科学研究中比在还原科学中占有更重要地位。

一、观察、比较与分类方法在整体科学研究中的地位

在整体科学中，观察、比较与分类方法是常用的方法，所起的作用很大。“包括中医在内的中国古代的大量博物学著作，大量采取了‘类比取象’的认知方式。类比方法的本质是，在不同事物中发现、建构出相似的成分，以同代异。……在描述类科学（包括博物学）中，默会知识、个人知识是存在的。”

实验方法在很多科学问题研究中并不适用或根本无法施展，如在进化生物学中观察方法已上升到科学方法的重要地位。观察不需要改变整体观察对象，而实验要改变研究的整体对象，改变对象达到实验目的的条件。实验的重要特点往往是纯化、强化研究对象，采用分析的方法，实验方法往往造成整体研究对象状况的改变，而生物体或者生态系统等是系统整体，常常不容拆解，因此实验方法往往达不到所需要的研究效果，某些情况下不适用于整体科学研究。而观察和比较是在保留整体研究对象原貌的情况下进行的，而不是在孤立情况下进行的，比较适于复杂对象的研究。

观察是在自然现象自发发生的情况下进行的。对于天文现象，人不可能改变它，只能用可观察信息进行推断，并提出假说进行辩护。观察和实验都是事物自然性质的呈现，在生物学中由观察所产生的知识比实验要多。很多生物学家就是博物学家，观察是获得经验材料的主要手段。

实验方法要控制、改变研究对象，人设定研究条件，而整体科学对象在大多数情况下是不可以控制、人改变的，人们只能在自然发生的情况下进行研究，如天文、生物、行科学等的大多数研究对象，只能用观察、比较和分类的方法，或者将它们结合在一起综合运用。

整体科学中也有规律，不过整体科学规律的陈述往往不是全称的，不具有普遍意义，而观察、比较和分类法是获得整体科学规律的主要方法。如果不拆解整体，只有采用保持原型的观察和比较方法，这两种方法实际上是不可以分开的，往往同时进行。比较法包含着类比逻辑，经过相同和差异的比较，往往可以得出概括性结论，也可以使用类比方法进行推理，对事物进行归类并使之条理化。

在整体科学研究中，一方面有整体性研究，如进化论和中医研究，依赖观察和比较进行研究，对系统整体的描述和解释不可能还原成物理、化学科学的定律；另一方面，实验方法有时也还是要使用的，不过其地位不及在物理化学中重要。还原式的分析研究在分子生物学中取得了成功，可以有效研究基因组的结构及其表达等。物理主义者往往重视分析、还原和归纳，他们认实验才是唯一的科学方法。整体研究方法跟还原分析的研究策略十分的不同。对前者，观察、比较和定性叙述是主要方法；对后者，实验和数学是主要方法。只有将两种研究思路互补利用，才有利于获得更全面的科学认识。

二、定性研究方法

整体科学的特点在于按照整体进行研究，整体作研究对象都是独特的、唯一的，没有两个完全相同的整体事物。仅仅运用数量方法并不能反映整体事物的独特性，定性研究只能在一定程度上被采用。在对整体事物的特征和变化进行描述时，对性质的表述具有重要作用。数学计算的重要性在生物学中大大削弱，定性的说明对生物过程和性质、状态更重要，进化生物学中大多数现象都是通过定性的推理来解释。达尔文的进化研究是一种定性研究，并在此基础上建立概念结构。博物学是定性的，分类学与解剖学也如此。

定性与定量方法在具体运用中各有优势，二者是互补的。达尔文的《物种起源》主要是定性研究，仍然能成改变人们世界观的名著。经济学既有定量研究又有定性研究（如《资本论》）。经过很多数学家和经济学家的运算，美国的经济体系2008年仍然发生了累及全球的金融风暴。数量经济学家不能通过繁杂的定量计算来预测和规避这场危机，在危机发生后倒是有很多人对马克思的定性经济学著作《资本论》很感兴趣。不是数学家的计算不精确，而是整体经济运行过程的随机性因素太多，如果像数学方法那样模型化，将复杂事物进行简化、纯化和理想化处理，那么繁杂的定量计算结论与现实之间总是会有偏差的，因此在不否认数学方法作用的同时，也不能夸大定量计算的作用。

数量模型方法也是生物学研究的重要方法，数量遗传学可以解释不少现象，但是把基因当成计算的基本单位，显然是做了过于简化的处理，并导致部分生物学家对它的诟病。迈尔认基因型具有整体性，基因不是理想的那种成数量计算的单位，基因型之间还有很多关联，数量遗传学不过是“豆袋”遗传学。有人认：“科学研究中如果仅仅运用日常定性的自然语言，就不可能描述现象的内在联系。数学语言把抽象能力和精确性带给了科学。”这种说法对物理学是正确的，对整体科学就不一定对。

物理学的特征是将运动、力和质量数量化。数学方法是还原性科学的重要方法，促进了近代科学的产生和发展，数学使得模糊不清的东西变得清晰和精确起来。对比之下，进化论与此不同，它更适用于性质描述。生物个体的特征和差异、系统结构、信息传递、生态系统演变等都是需要定性研究的。人们如果把这些性质、特征转换成定量描述，就会失去生物现象的真正意义。如果尝试将适于定性研究的生物学现象转换成数学语言，定会困难重重，不如定性表达简洁、顺畅、切合实际。习惯于定量研究的科学家认仅仅通过定性表达的知识是非科学的，只能起到模糊描述和分类的作用。其实这是对定性研究方法的偏见。当然并不否认定量研究在生物学的很多领域中是重要的，这种重要性并不能排斥其他场合的定性研究。

三、历史方法

物理学是较早的带头学科，科学哲学早期是在物理学特别是力学的基础之上发展起来的。严格因果决定论是机械论的理念，预测和解释被看成是对称的。在机械论流行的时候，时间与历史的维度往往被忽视。而生命起源、太阳系起源、宇宙起源的各种学说都具有独特的历史性质，独特性和连续性是进化历史的突出特征。现代的进化生物学、生态学以及天文学离不开时间和历史的研究。定性方法和历史方法离不开对性质和历史的叙述，因此进行叙述性表达非常重要。

按柏拉图的本质论思维很难理解过程的独特性和连续性，从而忽视历史性叙述的重要性，并企图按定律将之公式化。达尔文的《物种起源》就是采用历史叙述的方法完成的，而不是进行定量研究。物理科学和力学定律对科学和哲学思想的影响深远，然而并不是一切科学都像物理学那样以数学基础，在许多人看来进化论的科学依据并不充分。胚胎学、古生物学也是历史性科学，生物性状是由历史形成的遗传程序所控制，遗传程序的演变也是个历史性过程。

在整体科学中，不是由全称的定律陈述来解释现象，而是通过历史性叙述作出解释。历史性解释是整体科学的基本表述方式。当研究生命历史中的独特事件时，就需要叙述性解释。叙述性解释与物理学中的定律不同，进化过程中的某一事件需要作叙述性解释时，这一事件就不是某一类中的一个例子，而是独一无二的，它只发生一次，并按不同方式重复出现。历史性叙述之所以具有解释意义，是因较早的事件往往是其后事件的原因，历史性叙述的目的之一就是后续事件寻找原因。

四、概念创新方法

整体科学的发展更多地借助于概念创新。整体科学的研究对象具有特异性和多样性，整体科学具有历史性、独特性和复杂性，它的定律没有理化科学那样重要，然而定性叙述与概念创新却能起到很好的概括作用。

系统整体层次的概念和理论很难还原到物理、化学层次的概念和理论，例如自然选择、性选择、竞争等概念不能还原到分子层次，因此整体科学很难在物理、化学层次上得到准确有效的描述和解释，即使描述也是不完整的。一些整体层次的过程不可能只根据物理定律或化学反应来阐述。用生物学概念所表述的许多结构和过程在非生物界根本就不存在，因此同一事件在不同层次的概念结构中进行表达可能具有完全不同的意义。

整体科学只能在整体层次上进行概念的构建和创新，概念创新在整体科学的理论发展中显得特别重要。整体科学研究者可以用整体层次的概念来理论化，利用叙述方法进行表达。整体科学中主要依靠概念创新推进科学的发展。

整体科学不仅仅是搜集新事实，创新性地提出一个新概念或许比发现新事实更能把科学推向前进。在整体科学中，大多数重要进展是由引入新概念或改进现有概念而取得的，如进化生物学和中医科学都是如此。

在某种程度上，某一整体科学的突破主要在于科学概念的提出和突破，如自然选择等概念的提出使人们对生物进化机制和过程有了新的理解。有时发现进行理论表达的词汇非常贫乏，补充新概念就是丰富学科内容。然而在科学内部引进一个新概念很困难，往往受到旧范式的抵制。概念的重要创新往往导致范式的转换。当然，观察或者通过实验获得新的科学事实可以促进整体科学的发展。没有新事实的发现，科学研究就缺少鸟儿飞翔的空气。提出新概念与发现新事实是互补的，二者同等重要。

五、目的启发法

按照逻辑实证主义的传统，目的性不是一种纯粹的因果关系，目的性与逻辑实证主义的原则和经验陈述之间是矛盾的。尽管目的论符合逻辑，但很难直接用观察和实验进行证实。目的性在现实世界是确实存在的，并且追问目的是不可替代的问题研究方式。使用目的论陈述和弃之不用的效果截然不同。目的论语言的使用可以转化成一种方法论。

目的论语言与因果论在本质上是不同的，试图将目的论语言转译成纯粹因果论陈述很难成功，因在转译中不可避免地要损失目的论语言的一部分关键信息。在整体科学中的目的论陈述是一种必不可少的科学语言，目的论陈述具有鲜明的指向特征。生物学中目的论陈述很常见，如海龟上岸以便排卵，如果换成非目的论的陈述就是：海龟上岸并排卵，这时就有关键信息遗失了。

追问目的的方法富有启发意义，目的启示法是整体科学研究的重要方法。目的性不是形而上学的，而是当代科学的重要内容。适应与自然选择是生物获得目的性的原因，它将结构与功能、目的与现象连接起来。例如，当讲到生物适应环境可以提高生存的几率，“适应”就是一种目的性概念，具有启发作用。适应主义者认生物的每一种结构必有其存在的理由，探索这种理由就成他们的任务，这正是在利用目的启示法。进化论是从目前的生物结构与功能的相互演变关系来进行解释，以现在的现象和理论解释以前的事件，所以必须采用目的性原因追问的方法。不用这种方法就难以研究这种重要的因果联系。“达尔文进化论需要提出什么的问题：通常只有由自然选择选中的生物性状才能进化演变。这性状或行程序必须在生物的生存或繁殖成功上发挥作用。要承认这一前提就必须问某个性状什么存在，也就是说它在特定生物的生命活动中起什么作用，只有这样，才能完成动因分析。”

在探索生命奥秘中，目的论研究是十分必要的。例如，研究花朵颜色就要问虫媒花什么长得如此鲜艳，风媒花什么没有美感。了保持人的血压平衡，生理上应该有什么样的机制和化学反应？如果不了解它，我们对花的生长机制就不可能真正理解。“以理性超越、驾驭感性，被视理所当然。但博物学提醒人们要重视感性，通常感性并不比理性差。”