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概念是抽象的，是用語言文字敘述的，學生理解起來比較困難，概念的獲得有賴于感性材料和經驗，如果學習缺乏一定的感性材料或經驗的支持，容易使學生死背定義而未能理解和掌握其真正涵義。前蘇聯心理學家魯賓斯坦說：“任何思維，不論它是多么抽象多么理論的，都是從分析經驗材料開始，而不可能是從任何其他東西開始的。”這里所說的經驗材料，主要是感性材料。總之感性材料越豐富、越全面，概念掌握越準確。例如“應激性”的教學，先演示盆栽植物含羞草，讓同學親自觸摸，觀察含羞草葉的反應狀況；讓學生自己觀察草履蟲在顯微鏡下，滴加NaCl溶液后它的運動方向；通過學生做實驗親自體驗了這兩個現象后，再引導學生自己總結，并對概念下定義，這樣能讓學生從不懂到懂，深刻理解概念。運用資料分析的策略，引導學生對資料進行分析，歸納推理，邏輯加工，生成新概念
任何一個概念的形成都經歷著由感性到理性的抽象概括過程。如果這些過程在教師的指導下，學生能夠主動參與形成規律的揭示，那么就能領悟到知識形成過程中蘊涵的思想方法，使學生知其然，知其所以然，避免囫圇吞棗，死記硬背。例如：在《光合作用》這節課中，教材中就引用了大量在光合作用的發現史上起著重要作用的經典實驗，通過實驗的層層遞進，闡述光合作用的概念及其發現過程，并力圖使學生在學習的過程中體會科學研究的方法。但由于文字量較多，實驗的數目也較多，學生整體看下來，往往會不知所云，所以，我在課堂教學中，注意引導學生分步閱讀，弄清每個實驗的做法，每個實驗的結論是什么？哪些實驗具有層進的關系？在把每個實驗得出的結論提取出來后，加以歸納提升，最終得出光合作用的概念。在此學習的過程中，學生不但生成了新的概念，而且體驗科學概念生成的過程，培養了根據實驗現象得出結論的能力。
三、建立概念體系，提高概念教學的有效性
對概念的理解不到位，特別是對概念之間的關系理解不到位，這是學生在概念學習中的最大的困難。因此，學生能否將學過的知識，建立概念體系顯得尤為重要。例如：許多概念之間有包含與被包含，或者出現交集的情況，這些內容相關的概念可以用借助數學用直觀的幾何圖形來表示幾個概念之間的關系。如：“酶是活細胞產生的具有催化作用的有機物，其中絕大多數酶是蛋白質”“激素是內分泌器官（或細胞）分泌的化學物質，有些激素是蛋白質。免疫包括特異性免疫、非特異性免疫，特異性免疫又包括細胞免疫、體液免疫。
四、注重概念的運用，及時進行檢查反饋，矯正，鞏固概念
學生對概念的掌握并不是以學生復述、解釋概念為最終目標，而是要以學生能運用概念解決問題為最終目標。因此要注重概念的應用。講完概念后要及時布置練習，促使學生去理解概念。這是概念教學中關鍵的一環，是教學的成功與否的標志。
關鍵詞：生物概念 生活經驗 材料加工 對比教學
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2015）11B-0073-01
在解讀《中學生物課程標準》（2011年版）時，我們不難發現課標要求學生掌握的概念還是比較多，可見概念在生物課程中的重要地位。但由于概念比較抽象，想讓學生有效理清它的本質屬性需要緊扣生物學科特點，才能讓學生經歷形象感知到抽象理解的轉變。
一、借助實例和生活經驗，有效切入概念的研究
初中生物概念不少與生活息息相關，學生容易在生活中找到概念原型，如果教師能利用各種教學手段將生活中的概念引入課堂，熟悉的情景容易引發學生的興趣，特別是在理解概念時，教師拋棄說教的灌輸方式，改為由學生結合生活實例去理解，就能讓學生經歷形象到抽象的轉變，有了感性理解的基礎，學生就會對概念的學習產生興趣，有效切入研究。
如蘇科版七年級上冊第一章《生物與環境》，如何讓學生掌握生物、生態系統、生存環境、生物圈等概念呢？本章節的概念與日常生活息息相關，學生容易在生活中找到相關的素材，同時，學生的知識經驗里有不少關于生物與環境的知識。教師要充分利用實例和生活經驗幫助學生切入概念研究，進而理解生物與環境的關系。如本章的第一課時，教師借助多媒體課件激活學生的生活體驗，感受生物生存的環境，俗話說：“魚兒離不開水”，魚生活在水中，其他生物都生活在哪里？教師利用課件呈現生物：企鵝、珊瑚、雪蓮、駱駝、亞洲象等，然后讓學生說說它們的生存環境，接著，教師利用多媒體展示它們不一樣的生存環境，讓學生借助情景感受生存環境對生物的影響。接著，教師以校園里的生物的生存環境去感受生物與環境的關系，通過一系列的生活經驗形象地感知什么是生物、什么是生存環境，也為后面的學習打下基礎?？梢哉f，教師以生活為切入口讓學生感知什么是生物、什么是生存環境比用照本宣科的方式更直觀、更有效，容易引發學生的探究興趣。
二、運用資料分析、歸納，在加工中生成新概念
初中生具備一定的材料搜集和分析、邏輯推理的能力，這對概念學習是一個好的基礎?？v觀初中生物教材，有些概念的學習必須通過收集材料，并對材料進行二次數據整理，以便從大量同類事物的具體例證中以辨別、抽象、概括等形式發現同類事物的本質特點，進而獲得概念的生成過程。想讓學生對概念有比較深刻的認識，需要經歷由感性到理性的抽象概括過程，而資料的收集與分析正是感性認識發展的重要過程，它是豐富學生對概念理解的重要過程，教師要引導學生多收集資料，并在比較中內化概念的本質特征。
如蘇科版八年級上冊《生物的遺傳》，本課要求理解的概念有遺傳、性狀、基因、DNA和染色體等，它們比較抽象，又是微觀知識，雖然學生易產生興趣，但了解得并不多。想在課堂上讓學生更好地理解，教師必須準備豐富的視頻和圖片資料，但課堂時間和容量是非常有限的，為了讓學生更好地學習，教師可以提前布置學生進行預習、搜集相關資料，讓學生生成新概念。像遺傳的概念，學生可能停留在“種瓜得瓜，種豆得豆”的膚淺認識上，但如果課前學生自主搜集材料，就能從不同動物、植物去理解遺傳，甚至找到生物的變異和“克隆羊”的資料，它們能豐富學生對遺傳概念的認識，為接下來理解性狀、基因、DNA和染色體等打下基礎。
三、運用對比法學習概念，有效區分易混淆的概念
縱觀蘇科版初中生物教材，概念比較多，容易發生混淆的概念有一定的相似性，適用的范圍又有一定的交叉性，不少學生在學習時容易產生困惑，理解出現偏差。教師可以把握不同概念的本質屬性，運用對比法，使學生在對比中發現它們的異同點及之間的聯系，從而有效理清概念的本質屬性。
如蘇科版七年級下冊《生物體的基本結構》，易混淆的概念有細胞壁、細胞膜、細胞質、細胞核等。學生之所以會產生混淆是因為這些概念同屬于細胞，在結構上又有一定的相似性，之間的關聯比較大。因此，教師可以采用對比教學法，但對比并不是直接觀察插圖，而是借實驗過程讓學生有意運用對比法。如利用顯微鏡觀察生物的細胞時，讓學生結合教材將顯微鏡觀察到的現象畫出來，不同的細胞結構在顯微鏡下是不一樣的，學生在對比中容易發現不同特點，并在畫圖中內化概念的本質屬性，從而在大腦中形成比較清晰的表象，易產生混淆的概念在對比中進一步被有效區分。
總之，面對抽象的生物概念，想讓初中生理解與掌握，需要教師把握概念的本質屬性，或借生活實例或搜集材料或運用對比教學法，為學生形象感知概念搭橋鋪路，從而讓學生在形象感知中理解概念，逐漸上升到理性認識，最終記住概念的本質屬性。
參考文獻：
[1]石鳳瑜.運用對比法講解生物學概念[J].生物學教學，2004，（11）.
1．為學生探究性學習提供豐富的感性材料，重視概念的生成過程。
概念的生成，是指學生從具體情景、事例中加以總結、辨別、概括出事物的共同本質特征，從而獲得概念的過程。任何一個概念的形成都是經歷由感性認識到抽象概括的過程。
蘇科版初中生物教材中，提供了大量的圖文信息資料。老師如能恰當運用，對培養學生的合作交流能力、思維判斷及概括能力有極大的幫助。我對“食物鏈”概念的教學是這樣處理的：
情境創設，激發興趣：中國有句諺語，“大魚吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴”；有句成語，“螳螂捕蟬，黃雀在后”。這些說明了生物之間存在著怎樣的關系?
分組活動，合作實踐：通過對感性材料的分析、思考，把農田中的生物之間的食物關系聯系起來，做出“食物鏈”。同時培養學生的合作交流意識。
分析思考問題：老師精心設計問題，水到渠成的提出問題――那么什么是“食物鏈”?
歸納概括：由學生試著說出概念的含義――培養學生的思維能力及合作交流能力。
2．利用學生自身體驗或驗證性實驗感悟生物學概念。
初中生物學科中“能量”一詞是一個非常重要的生物學概念。但由于“能量”看不見、摸不著，很難用言語向學生說明清楚，卻又實實在在存在著，這就需要老師將之“化無形為有形”l通過學生自身體驗或驗證性實驗來感悟。筆者是這樣處理的：
(1)讓學生自身體驗：不吃早飯上學，課堂上會感覺頭暈眼花，四肢無力，需及時補充食物獲得能量；當我們劇烈運動時，體力會大量消耗，同樣需要補充食物獲得能量。
(2)驗證食物中含有能量：
①實驗準備：把學生分成4―6人的小組，并分工負責操作、記錄、處理數據和發言。每組可以選擇不同的實驗材料，但都應該是干燥的，質量也都相同(通常為1g)，并按要求進行操作。
②結果分析。由學生發言(或回答老師精心設計的相應問題)得出如下結論：
I燃燒相同質量的不同實驗材料，都能使試管內水溫升高；
Ⅱ燃燒相同質量的不同材料，水溫上升值不同；
Ⅲ食物中的有機物燃燒時分解釋放的熱能使水溫升高，說明食物中含有能量，富含脂肪的食物能量較多。
通過上面自身體驗或實驗使學生意識到食物中含有能量，并貯藏在營養物質中。學生雖不能給能量下個確切的定義，卻可以感悟到能量的存在，并對能量有一個清晰的認識。
3．通過類比，引導學生區別易混淆的概念。
初中生物教材中有不少概念，在開始學習時，學生接受并不難，但時間久了，則容易混淆。如植物的光合作用和呼吸作用；細胞的分裂、生長和分化；組織、器官與系統；條件反射和非條件反射等等。通過不同形式的對比，可以使概念更清晰，更易掌握概念的本質屬性。
4．重視學法指導，提高學生自主學習概念的有效性。
關鍵詞：高中生物；生物概念；教學技能
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）23-319-01
一、高中生物概念教學的原則
教學原則是客觀教學規律的反映，是教學實踐經驗的總結。我國的教學原則主要有：科學性與思想性統一的原則；理論聯系實際的原則；傳授知識與發展智力、培養能力相統一的原則；教師主導作用與學生主體性相結合的原則；直觀性與抽象性相結合的原則；啟發性原則；循序漸進原則；鞏固性原則；因材施教原則等。
突出直觀教學的原則在高中生物概念教學中，應充分利用學生的多種感官和己有的經驗，提供豐富的感性材料使學生充分感知?？梢酝ㄟ^實驗、實物、標本、模型、掛圖、投影、錄相、多媒體等各種形式的直觀材料讓學生充分感知所學的概念，也可以通過聯系生活實際（學生原有知識和生活經驗等）方式，使學生理解和掌握概念。
二、高中生物概念教學過程
1、概念的引入階段
高中生物科概念的引入應根據高中生物科的特點，還必須符合學生的年齡、心理特點以及認知規律。雖然中學生的抽象思維能力日益發展，但他們思考問題，仍需要感性材料的支持。因此，引入概念要在學生已有的知識的基礎上，盡可能從生活實際、實物標本、實驗、模型、掛圖、投影、多媒體等直觀感性材料入手，從而使學生獲得一定的感性認識或喚起對原有知識和表象的回憶，為學習新概念奠定一個清晰、明確的認知基礎，同時激發學習興趣，增強自信心。教師可以運用導入技能，演示技能優化概念的引入。
2、概念的形成階段
有些概念產生于感性認識，但又高于感性認識，概念的形成過程是認識從感性到理性的升華過程。引入概念后，教師必須引導學生，通過比較、分析、概括、歸納等抽象思維，把事物最一般的本質屬性抽象出來給予定義，然后推廣到同一類事物上去。教師可以運用講解、板書技能優化此階段。
3、概念的鞏固階段
高中生物概念主要是在運用中得到鞏固，概念的運用是把己經概括化的一般屬性應用到特定的場合。其運用過程也就是概念的具體化過程。學生通過實踐的檢驗，可以糾正錯誤的認識，讓學生更全面、更深刻地理解和掌握概念。因此，教師應創造條件，通過提問、練習等手段來理解和掌握概念。教師可以運用提問、反饋強化技能促進學生概念的鞏固，注意概念的分化與泛化。
4、概念的深化階段
所謂深化，即是概念的系統化過程。對那些相鄰、相對、并列或從屬的概念進行類比、歸納，根據他們的邏輯關系，用一定的圖式組成一定的序列，形成概念體系。把學生感知“孤立”、“散裝”的概念納入相應的概念體系之中，讓學生獲得一個條理清晰的知識網絡，既能幫助學生理解新概念，又能鞏固復習已學概念。教師也可運用板書技能、講解技能優化此階段。
三、高中生物概念教學的策略
教學策略是教師采取的有助于促進學生知識的習得與保持的活動。在教學活動中，學生是學習的主體，教師起主導作用。
1、提供范例，豐富想象
范例與表象都是學習者獲取概念的重要條件與基礎。范例從外部提供反饋信息，有助于學生掌握概念的主要特征；表象具有直觀性與概括性，充當從具體感知到概念形成的過渡和橋梁。因此，在高中生物的概念教學中，應該運用多種方式向學生提供范例，豐富他們的表象。充分而恰當地利用實物、模型、圖像、實驗演示、現代電化教具等直觀手段，豐富學生的表象。
2、比較概括，抓住關鍵特征
學生在學習概念時，概念的關鍵屬性和無關屬性是一并出現的。心理學研究表明，概念的關鍵屬性越明顯，學習越容易；無關屬性越多，學習越困難。為此，教師要從兩個方面著手：其一，突出概念的關鍵屬性。例如，在講酶的概念時，抓住“活、催化、蛋白質”這些關鍵屬性。其二，引導學生對概念進行比較與概括，從而抓住概念的關鍵屬性。比較是在思想上把各種事物和現象加以對比，以確定他們的異同點及其相互關系的思維過程。
3、變式練習，提供反饋信息
變式是指提供感性材料時，必須從不同的角度、不同的方向改變事物的非本質屬性，突出事物的本質屬性，以促進概念的教學。心理學研究表明，變式對學生獲得概念的本質屬性具有重要的影響。
4、正確表征概念，給予系統歸類
所謂表征概念，是指用精確的語言給概念下定義，或者用正確的語言描述概念。概念的定義指明了概念所含的對象的本質屬性，為概念下定義是學生掌握概念的重要環節。在高中生物的概念教學中，要求學生能在理解的基礎上復述并準確地記住定義，以防造成對定義的死記硬背。
當然除上述各教學方法之外，在概念教學中還有許多值得借鑒的方法，如弄清概念抽象產生過程，理清概念的內涵和外延，掌握概念的定義原則、定義符號、語言文字之間的關系等等。但教師無論采取何種方法，都應基于幫助學生準確掌握概念的本質。概念之間是相互聯系的，若能使學生將所掌握的概念納入一定的系統中去，則所學的知識就會融會貫通，有助于掌握知識的內在聯系。如用概念鏈的方法表示概念之間的關系：基因DNA染色體一細胞核細胞組織器官系統個體種群一群落生態系統生物圈。讓概念間的關系一目了然。另外可將彼此有聯系的概念編成概念網，使概念系統化。
參考文獻：
[1] 張之玫.課堂討論法在生物教學中的應用.《廣西教育學院學報》.2002.4.
關鍵詞：實驗教學；概念教學；策略
中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2017）05-0247-02
《高中生物課程標準》要求學生"獲得生物科學基本事實、概念、原理、規律和模型等方面的基礎知識，了解并關注這些知識在生活、生產和社會發展中的應用"。《標準》期望使每個學生通過學習生物，對生物學知識有更深入的理解；初步學會生物科學探究的一般方法，具有較強的生物學實驗的基本操作技能、搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、批判思維的能力、分析和解決實際問題能力以及交流與合作的能力。
生物學核心概念是生物學最核心的概念性知識，是反映學科本質的概念，這些概念相互組合構成學科基本結構的框架。隨著高中生物學課程改革的深入開展，越來越多的的高中生物學教師關注核心概念的教學，嘗試引導學生從繁雜的"單純"概念的記憶中解脫出來，轉向對核心概念的構建和深層次的理解，實現零散的概念知識科學系統的整合及遷移應用，有效地提高學生的生物科學素養[1]。
然而生物學是一門以實驗為基礎的自然學科，生物學概念的獲得往往建立于實驗的基礎之上，是對生物學事實的總結與提升。新課程高中生物實驗設置了"思考與討論"、"資料分析"、"資料收集"、"實驗"、"探究"和"模型建構"等44個活動，主要分為演示、活動、建議活動3類，為學生提供了更多的實驗探究的C會，對領悟科學研究方法，體驗科學過程，形成一定的科學探究能力和科學態度等有十分重要的作用。
由上表可知，對于浙教版生物必修的三冊教材44個活動，我校只開設了必修Ⅰ中的8個實驗，必修Ⅱ和Ⅲ中其他的實驗或因時間限制、實驗材料限制、缺少評價難操作等等原因未開設。通過對其他學校的生物教師和部分學生的詢問調查，其他學校也只開設6～8個實驗。
新課程有好的課程資源，有先進的理念，從"提高學生的科學素養"出發，將實驗教學的重要性提高到更加突出的地位。我們都清楚生物實驗的重要性，可是在實際實施過程中，由于課時不足、學校實驗辦學條件、師資等種種原因，真正的實驗教學卻偏離了應有的方向；如果這個問題不解決，那么，有最好的理念和課程資源也是空的。所以，分析高中生物實驗教學尷尬現象的成因并尋找解決對策勢在必行。在實驗的基礎上學生通過推理歸納，最終得出結論，再將該結論推廣，應用在其他的情境中，從而獲得了概念。因此在實驗中進行概念教學是兼顧知識與能力的有效教學方法。下面就結合自身的教學實際，談談如何通過改善原有實驗活動完成概念教學，實現兩者有效整合的策略。
1.通過驗證性實驗，化繁為簡
生物教學中有大量驗證性實驗，它強調實驗操作和觀察等個別操作技能，強調如何快速經濟地獲得生物知識。學生利用實驗來驗證已學過的生物學原理、概念或性質。
例如"細胞膜的選擇透性"這一概念的理解，教材中安排了煮過的和未煮過的玉米籽粒為實驗材料，染色后察看胚著色特點。實驗教學中也可以選擇其他實驗材料來直觀證明這一概念：
實驗材料和用具：新鮮的紅色玫瑰、質量分數為15%HCl、清水、燒杯、量筒、記號筆
實驗步驟：
（1）選兩只大小相同的燒杯，用記號筆標上1和2。
（2）在1和2兩只燒杯中，分別加入等量質量分數為15%的HCl和清水。
（3）選取等量的紅色玫瑰花瓣，分別放入1和2兩只燒杯中，經過一段時間后觀察。
結果與討論：
（1）結果：1號盛有鹽酸的燒杯中花瓣的顏色逐漸褪去，而溶液變紅色；2號盛有清水的燒杯中花瓣仍為紅色，水呈無色。
（2）鹽酸溶液中結果出現的原因是酸性不良環境破壞了細胞膜控制物質進出細胞的作用，使細胞
內色素分子被釋放出來進入了溶液。
又如證明酶的化學本質是有機物（大多數酶是蛋白質），可以利用稀釋雞蛋清和人的新鮮唾液（含唾液淀粉酶）為實驗材料，依據實驗原理蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應，進行分組對照實驗，如果兩組實驗現象相同，從而證明唾液淀粉酶的本質是蛋白質，讓學生直接對現實生活中的酶的化學本質有了定性直觀的認識。
顯然通過上述驗證性實驗后，學生對相應概念的理解與掌握記憶深刻，同時在實驗過程中分析推理能力也得到了鍛煉。
2.通過探究性實驗，化整為零
傳統的實驗往往只是驗證課本上的知識，學生在整個實驗教學中處于從屬的被動的地位，學習方式通常也是機械、僵化的，他們關注的是實驗結果，而是實驗的原理的設計分析不夠重視。新課程理念倡導探究性。探究即是學習的策略和方式，又是學習的內容，但探究性實驗具有較大的開放性，需要教師引導學生不斷發現新的問題，自主靈活設計實驗方案，并進行實驗反思與總結，形成嚴謹的科學態度、養成科學的思維方法和科學探究意識，促進重要概念建構。
例如，酶的催化特性（專一性）的實驗，教師應鼓勵學生先自行設計實驗方案，并適時進行引導和補充修正。經過學生的交流和討論，有學生提出用不同底物、同一種酶，也有學生認為不同酶、同一底物進行實驗。究竟兩種方案能否得出相應結論，需要通過實驗的探究。首先根據第一種方案讓學生來設計實驗。
思路：
實驗組：淀粉+淀粉酶――檢測淀粉被分解（或有產物生成）
關鍵詞 模型；生物學核心概念；課件
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）15-0016-03
《普通高中生物課程標準（實驗）》明確提出“倡導學生深入理解生物學的核心概念”的要求[1]。新課程改革下的概念教學既要理解概念的內涵和外延，又要掌握概念的產生和發展，還要能夠靈活地運用概念判斷生物學事實，解決生物學問題。
模型方法是高中生物教學中一種很重要的科學方法，模型能簡化和純化復雜的認識對象。模型的構建有助于深入理解事物內在的規律性變化，有助于進行支架式教學和學習，有助于學生學會觀察、實驗、推理、歸納與演繹的方法等。《2014年浙江省普通高考考試說明》的能力要求中包括“學生具有建立模型等科學研究方法的能力”[2]，還在實驗模塊的考查中新增了一條要求：減數分裂模型的制作研究。由此可見，應該越來越重視利用模型進行教學以及引導學生自主構建模型。
筆者結合自己的教學實際，對運用模型，提高核心概念教學有效性的實踐總結如下。
1 巧用物理模型，使核心概念變抽象為具體
雙編碼理論認為，意象系統的非言語表征與引起它們的知覺具有某些共同特征[3]。所以應該在核心概念教學過程中盡量用一些意象表征，如模型，將抽象的知識具體化、形象化，使學生的思維更加有效和高效。
物理模型在核心概念教學中應用：減數分裂過程中染色體行為變化模型的制作。
1）減數分裂過程中染色體行為變化模型制作的必要性。染色體是高中生物教學中的一個核心概念，不同的物種染色體的形態、大小和數目也不相同，這是人們用來判斷生物親緣關系和診斷遺傳病的依據之一。在細胞減數分裂過程中，同源染色體會出現很多復雜的行為，同時染色體的形態、數目也會發生一系列的變化，學習整個過程需要學生有很強的空間想象能力。因此，很有必要利用模型將減數分裂過程中染色體的行為變化直觀地展示給學生，使學生能夠深入理解染色體變化的規律，再運用這些規律解決相關的問題。
2）模型制作中材料的選擇。筆者在實際教學中嘗試過用許多不同的材料制作減數分裂的細胞模型，發現效果都不是很好。
①課件動畫很容易從網上下載，但是，學生只能看，不能親身參與到整個模型制作過程中來，而且課件放完以后很難在學生腦子里留下深刻的印象。
②橡皮泥模型雖然能直觀地表現染色體的變化和交叉互換現象，學生的參與度和積極性都很高，但是橡皮泥模型也有許多的不足，如用橡皮泥制作大小形態相同的同源染色體對于學生而言難度太大，橡皮泥大多不衛生，太軟不能直接推動，不能標上基因符號，不能繼續用于“遺傳的染色體學說”的教學。
③紙質模型雖然能裁剪出大小相同的同源染色體，也能做上基因標記，長期保存和使用，但是很難在黑板上示范比較。
有沒有一種材料，既能讓學生參與，又能將學生制作的模型放在黑板上展示出來，大家一起來修正、補充的呢？筆者經過多方查找，終于找到以軟磁鐵為材料來制作減數分裂中染色體的行為變化的方法。軟磁鐵有很多的優點。
①這是一種將磁性材料和橡膠混合制作的材料，因為有磁性，所以可以吸在黑板上，很方便移動，同時又能將學生的作品展示出來，全體學生既能看到自己的作品，也能看到同學的作品，這樣經過與其他組學生的對比，很容易發現自己制作的模型是否正確。
②如果將減數分裂各個時期的模型按照順序排列，就是一整個減數分裂的過程，這樣就將書本上靜態的語言描述變成一個動態的、連續變化的過程。
③這種材料薄如紙，能被隨意剪裁出染色體和細胞形狀。
④紙的正面有各種顏色，既能表現同源染色體的顏色區別，又能用記號筆在染色體上做出基因的標記，為遺傳的染色體學說、配子類型及比例的學習提供很好的模型，學生能更加深入地理解孟德爾遺傳定律的本質及配子類型問題。
筆者運用這種材料制作的減數分裂模型在2013年臺州市優質課比賽中收到很好的效果，以下圖片是利用這種材料制作的模型圖。說明：①黑色圓盤代表一個細胞；②紐扣磁鐵代表絲粒；③紅色和黃色紙片代表染色體；④制作的是同一物種，體細胞有2對同源染色體的減數第一次和第二次分裂前期、中期、后期染色體行為變化模型。
如圖1所示，把各個時期模型按照順序排列起來，就形成一個連續的變化過程。
比較圖1和圖2，學生能充分掌握在減數第一次分裂后期同源染色體分開的同時，非同源染色體自由組合，結果產生不同染色體組成的子細胞。如果用記號筆在染色體上標出基因，學生就能深入理解孟德爾遺傳定律的實質，為后面學習遺傳的染色體學說和配子類型問題奠定基礎，如圖3所示。
3）應用物理模型進行核心概念教學的體會。高中生物教學在很多地方都需要用到物理模型，如細胞膜流動鑲嵌模型、細胞器細胞核模型、DNA分子結構模型、基因的表達模型、重組DNA分子模型等。教師在利用模型對核心概念進行教學時，最好能讓全體學生都參與到模型的制作、修正和評價中來，激發學生的學習興趣，提高學生的觀察、動手和分析比較能力。
2 巧用概念圖模型，使核心概念更清晰、系統
概念圖（concept map）是用來組織和表達知識的工具，概念圖模型是學習高中生物核心概念的有效手段。皮亞杰建構主義學習理論認為，學習是學生在已有知識的基礎上主動構建新知識的過程。奧蘇伯爾的有意義言語學習理論認為：“用同化的思想來學習陳述性知識?！盵3]
浙江高考對生物知識的考查綜合性越來越強，但很多學生在學習過程中記不住生物知識，不會聯系、遷移，更不會運用知識，本質原因還是對概念之間的內涵、外延及聯系不清楚。如果教師在平時的教學過程中運用概念圖將核心概念及相關的普通概念用概念圖的形式加以聯系、拓展，形成知識網絡體系，并且讓學生用同樣的方法自己或小組合作制作概念圖，使零散的知識系統化，使模糊的概念清晰化，既能使學生更好地識記、理解知識，還能運用這些知識去解決相關問題。
高中生物中有許多概念都可以制作成概念圖，如物質出入細胞的方式，變異的類型，基因和染色體、DNA的關系，人類遺傳病的類型，生命活動的調節，生命系統的結構層次，等等。
概念圖可以應用在新授課中，也可以應用在高三復習可中，特別是專題復習中。圖4是筆者以染色體為核心概念，在專題復習中繪制的概念圖。
3 巧用數學模型，更科學地理解核心概念的本質
數學模型是指用數學語言（如曲線、圖表、公式）來描述事物的本質及變化規律的模型，其中曲線模型是教材中出現最多的一種模型。在浙江省高考中，對數學模型的考查頻率非常高，幾乎每年都要考，因為它能考查學生獲取信息、分析信息、轉換信息及綜合運用信息的能力。所以，教師在平時的教學過程中應該盡量讓學生把核心概念的本質及變化規律用數學模型表達出來，這樣能培養學生通過現象揭示概念本質的洞察力和嚴密的邏輯思維能力。
在生物科學史上，有許多科學家將生物學科和數學學科有機地結合起來，通過現象分析事物的本質原因及變化的規律，建立和應用數學模型，取得了非常卓越的成績。如遺傳學之父――孟德爾，他就是運用了數理統計的方法對雜交后代進行統計、分析、演繹，從而發現了遺傳的分離定律和自由組合定律。圖5是以細菌的二分裂為例，分析構建數學模型的步驟。通過對種群數量增長公式模型的構建，再讓學生將其轉化為曲線模型，引導學生有效地識圖、析圖和用圖，學生才能真正掌握“J”曲線的變化規律，才能有效掌握“種群”這一核心概念。
在高中生物中，有許許多多的數學模型，如酶活性與溫度、pH的關系，環境因素影響光合速率和呼吸速率，遺傳系普圖，細胞分裂時DNA和染色體的數量變化，種群增長曲線，等等。數學模型有利于學生逐步深入掌握概念的內涵和外延，數學模型的構建更能培養學生的推理能力、探究能力、邏輯思維能力，從而更有效地掌握好核心概念。
4 反思
綜上所述，運用模型和模型方法教學，能夠促進學生的認知水平的發展，通過模型構建的教學，學生學會觀察、實驗、歸納和演繹、假設推理等科學方法。教師在課堂中應該增加開放性，適時加以引導、點撥，引領學生主動構建知識，有效掌握好核心概念。值得一提的是，教師在教學過程中要能夠靈活運用多種模型方法提高核心概念的教學有效性。如減數分裂的知識，用概念模型突破同源染色體這一難點，用物理模型模擬減數分裂過程中染色體的行為，用數學模型分析染色體和DNA的數量變化。通過各種模型的綜合運用，相信掌握減數分裂將不再是學生的難題！
以上僅是筆者在教學實踐中的一點兒淺薄的經驗和思考，望各位老師多多指導！
參考文獻
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[2]浙江教育考試院.2014年浙江省普通高考考試說明[M].杭州，2014.
一、充實感性材料，奠定構建概念的基礎
1.從日常生活中獲得感性認識
高中學生在日常生活中已經初步具備了一些生物學的感性認識，這些認識被稱為前概念，課堂中發掘和利用這些前概念能幫助學生形成生物學概念。例如，在“種群的特征”一課學習前，學生在生活中對社區內的人口數量、年齡狀況、生老病死、男女性別比例等有較為熟悉的認識，這些感性認識對于學生建立種群的概念、闡明種群的特征及明確種群特征的內在聯系是非常有用的。課堂中，教師可以喚起學生的這些生活經歷，引導學生去思考、去發現，加工與完善概念。
2.從觀察和實驗中獲得感性認識
生物學觀察的對象有標本、模型、掛圖等，教學中引導學生仔細觀察，可以豐富學生的感性認識。實驗的類
型有形態解剖實驗（如觀察根尖有絲分裂實驗）、生理過程實驗（如脊蛙反射實驗）等，實驗可以展示具體的生物學現象和過程，加深學生的感性認識。例如，觀察DNA分子螺旋結構模型，有利于學生建立DNA分子立體結構的概念。又如，學生獨立自主進行洋蔥根尖有絲分裂實驗，就會使學習有絲分裂的概念變得自然和容易。再如，演示脊蛙反射實驗，能使學生深刻地理解反射的概念，更明確地說出反射弧的結構及反射弧中各部分的功能。
3.從語言的描述中獲得感性認識
語言的生動描述也有直接性，因為語言能喚起學生已有經驗的表象。如英國化學家道爾頓在圣誕節給媽媽買了一雙棕灰色的襪子，他覺得這種顏色很適合媽媽那個年紀的人穿，但媽媽卻說：“你怎么給我這樣的老婦人買一雙櫻桃紅色的襪子??！”他當時雖然不理解櫻桃紅是什么顏色，但知道櫻桃紅不是很低調的那種顏色，而他并沒有覺得自己買的襪子顏色不適合媽媽。除了
弟弟和自己的看法一樣外，其他人都說襪子是櫻桃紅色的，于是他意識到有問題了。道爾頓并沒有放過這個細節，最終成為第一個發現色盲癥的人。后人為了紀念他，將該病命名為“道爾頓癥”。對于發生在兩百多年前的這個故事，學生雖然沒有親身經歷，但通過教師的語言描述，同樣能給學生展示一個鮮活的感性材料，為伴性遺傳的概念、特征等內容的學習奠定了很好的基礎。
二、通過抽象與概括，確立概念的內涵和外延
概念的建立不但需要大量的感性認識材料，而且也離不開思維的加工和整理。這種思維加工的過程主要是抽象和概括，它的結果便是確立概念的內涵和外延。例如，當學生對蝶類的趨光性、植物根系的向地性、莖背地性等事實有了感性認識后，就會從中抽象、概括出它們的共同特征——生物體對外界的刺激都會產生一定的反應，然后以此來概括所有的這類現象，并建立“應激性是生物的基本特征”這一概念。在這個過程中，“應激性”這一概念的內涵（本質特征）與外延（包括的范圍）就同時被確立下來了。
三、調動已有的認知結構，同化新概念
概念的內涵和外延被學生確立后，只能說學生已經初步獲得了這一概念。學生要將新概念同化，就必須與已有認知結構（圖式）相比較、相聯系，為新概念從大腦的已有認知結構中尋找適當的位置，使新概念聯結拼合成為大腦知識結構（圖式）的一部分，這就是同化。據心理學知識正遷移的原理，已有的知識和技能對學習新的知識與技能會產生積極的影響，起積極的作用。在概念教學中，采用憶舊、導新、比較三種方法，可使學生充分利用已學過的概念同化新概念。例如，在學習無氧呼吸時，可以先回憶有氧呼吸，再導入新課，最后將兩者進行列表（如下）比較，形成類屬性同化。
有氧呼吸與無氧呼吸異同點比較
四、聯結新舊概念，順應概念關系
建構主義理論認為，概念不可能單獨存在，每個概念都必須根據與之有關的其他概念間的關系才能確定其準確的含義，基于此提出建立概念圖。利用概念圖能把學生對概念抽象、散亂的印象變為顯性化、系統化，達到理順概念關系的目的。例如，在學習浙科版“分離定律”時，可組建如下概念圖，以幫助學生把各個散亂的遺傳學概念構建成一個有機的整體，將原有的認知結構（圖式）進行改組和擴大。
分離定律概念圖
一、概念與生物學概念的理解
概念是反映對象本質屬性的思維形式。我們在生活認知過程中，對于所感知的事物的認識由感性上升到理性，將其共同特征抽象出來，加以總結概括，即形成我們所說的概念。生物學的概念是人們在長期認知世界并通過實踐活動積累下來的反映生命現象和生命活動規律本質屬性的一種思維形式。這些思維形式的表達是由最為簡單的概念構成，從另個意義上說，生物學概念也是生物學知識中最基本的語言表達單位。
初中生物課程標準（2011）（下稱課標）中精選的概念更多的是指向生物科學領域的核心概念，包含了概念中的一些原理、規律等知識，核心概念也稱為概念性的知識，是與生物學事實相對應的知識，課標中指的核心概念（重要概念）即相當于生物學學習中核心的觀點和思想。
二、生物概念教學的現狀
新課標引領的生物學新課程教學始于生物學的概念教學。教師對概念教學的現狀如何？以海南省海口地區初中生物教師的調查為例說明。2012年5月對?？诘貐^初中生物教師發放調查問卷180份，回收問卷154份，回收率為85.56%，調查結果如下。
1.教師對生物概念的理解偏重于傳統的生物術語的概念與課標中提出的核心知識概念有一定的偏差
在給出幾個概念的選項中，88.96%的教師能夠準確地理解和把握生物傳統概念含義，這表示大部分教師經過多年教學擁有一定的專業基礎知識，但對核心的知識、核心概念存在模糊界定，概念的深入理解有偏差。
2.抽象性的概念是教師普遍認為較難的概念教學類型
在教學中，56.49%的教師認為抽象性的概念較難掌握，27.27%的教師認為易混概念較難掌握，初中階段學生以形象思維為主，對一些抽象的現象、概念的理解有一定難度，教師又不知如何把抽象轉化為形象可見，所以把握起來有困難。
3.教師對概念教學方法的了解不多，常用教學的方法豐富度不夠
在調查中，66.88%的老師表示看到并學習過概念教學的方法，但在常用的概念教學的前兩位方法中，42.21%的老師是通過具體形象感性材料（形象法）進行概念教學，27.92%的老師是通過創設情境巧妙設問（設疑法）來教學，方法形式不多。
4.教學效果反饋一般，設疑法、形象法是教師概念教學感覺最為有效的教學方法
對自我教學的效果和學生考試結果的反饋，只有18.83%的教師認為較好，53.25%認為一般，在選用的方法中，45.46%的教師覺得設疑法最佳，37.66%的教師覺得形象法學生理解起來容易。
三、生物概念教學的建議與方法介紹
課標中指出，學好生物學重要概念是學好生物學的關鍵。教師要在教學中幫助學生建構起正確的生物學概念知識框架，首先自我要有生物學重要概念的相關專業知識；其二要深入了解新課標中概念教學的本質，逐漸建立完善概念知識的框架，并能在相應的新情景中運用；其三要了解概念教學的方法，并能根據實際情況選擇恰當的教學方法。下面就概念的教學介紹幾種常見的方法。
1.設疑法
在理解問題過程中巧妙地引出概念。設疑就是依據所學概念的本質特征和適用范圍條件，依據初中學生的智力理解水平設計相關的問題，讓學生自主閱讀教材、參考書籍、觀察現象，引導學生在回答問題的過程中理解和掌握概念。教師在設計問題時，應注意問題的難度，并確保問題的合理性和遞進性，便于學生理解和運用。
2.形象法
使用直觀教具、多媒體展示等，創設具體學習概念的情境，提供或喚起學生原有認知結構中有關的知識和經驗，化抽象概念為具體內容，使學生深刻理解所學的新概念。教師可以充分利用現代多媒體技術，通過圖文并茂的影像，調動學生各種感官來獲取相關概念學習的信息，提高信息傳播速率，多角度地向學生傳播信息，通過直觀形象的情景刺激學生抽象思維和形象思維的相互交替進行，由感性知識上升到理性認識，從而達到提高概念教學效果的作用。
3.諺語法
利用生活中大家耳熟能詳的實例引出概念。很多民間諺語都在我們的日常生活中流傳著，只要我們稍加注意就不難發現，許多生物學知識都蘊藏在這些諺語中?！耙荒干抛樱B母十個樣”是對生物學中變異現象的很好詮釋?！按篝~吃小魚，小魚吃蝦米，蝦米吃泥巴”體現出生物界的食物鏈關系?！绑氩断s，黃雀在后”說明了生物間的制約關系。教師在教學中把這些學生耳熟能詳的生活諺語恰當地融入教學中，讓學生覺得學以致用并富有生活樂趣。
4.歸納法
在教學過程中，教師逐步引導學生在觀察實驗現象這種感性材料的基礎上，通過對感性材料的特征和規律綜合歸納，從抽象的、定性的材料，培養學生獨立思考的能力，使學生自己歸納、推理出生物概念。
5.分析法
即是把事物的各個部分進行分解，然后加以考察和思索。紛繁復雜的概念充斥著整個初中生物教學，往往一個知識點就包含了很多內容。如果只是歸納概念而不分析，那么得到的概念就會很統一，這樣會束縛學生的想象能力，對生物概念的理解和靈活運用不利。利用分析法把概念分解為多個要點，教學實施中逐個突破，伴隨突破的進程學生會進一步加深對概念的理解。
6.對比法
容易混淆的概念需要清楚地進行區分，可用對比法。通過前后的對比，既可使學生加深對新概念的理解和掌握，又可對前面的基本概念加以復習鞏固，溫故而知新。通過不同形式（圖表）的對比，可以使概念更清晰，更易掌握概念的本質屬性。將類似的知識進行比較，將分散的知識進行歸類，也是形成知識結構的重要方法。
7.歷史追溯法
通過介紹概念中詞源和產生的過程引入概念的教學方式，傳統的概念在文本中呈現的是結論式的定義。教學中，教師多追求的是文字的理解，歷史追溯法不僅展示了概念的形成過程，同時還包含了科學家們在研究背后的人文精神、思維方法，讓每位學生在體驗中感受到科學的發展歷程，對概念內涵與外延的理解具有另一層深遠的含義。每個概念的形成都具有其歷史來源，追隨概念形成的歷史蹤跡來學習分析、揭示概念的內涵打破了傳統概念教學中重知識、重結論的教學模式，也是目前課標中提倡的在過程體驗中建構起概念學習的知識框架。這種教學方法的主要特點就是通過介紹概念來歷來吸引、喚起學生學習探究概念的興趣，進而產生渴望揭示概念的好奇心，在好奇心的驅使下完成概念的學習。
8.概念圖法
概念圖通常是將有關某一主題的不同級別的概念置于方框或圓框中，再以連線的形式通過一定的關系將相關的概念連接，形成該主題的概念之間的關系網絡。通過編制概念圖，可以幫助學生區分容易混淆的知識，將零散的知識系統化，對知識進行對比復習。生物學的概念多而分散，有的概念相近，容易混淆，在教學中，通過比較、歸納，揭示概念之間的內在聯系，找出本質區別，并將相關聯系的概念串聯起來，形成某一主題下系統完整的概念圖，可以促進知識的整合，改變學生的認知方式，有助于學生在學習新的概念時學會分析概念之間的關系，從整體上把握理解概念，形成概念間知識的系統化。
概念教學不僅是概念文字的理解，更是在理解的基礎上學會運用，概念的形成要通過學生在學習中產生的一系列智力綜合活動去自我分析、消化、整合原認知與新概念相關學習活動相互交織建構而實現。概念教學的方法有很多，側重點也不一樣，教無定法，貴在得法，概念理解是概念教學的基礎，體會是概念形成的過程，學會運用才是概念教學的最后宗旨。
參考文獻
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關鍵詞：建筑設計；生態系統；空間置換
Abstract：This article draw on the ecologist's understanding of the establishment of an overall architectural concept, analyzing and discussing the ecological building design.
Keywords: architectural design; ecosystems; space replacement
中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：
引言：從生態學角度認識建筑系統
建筑系統是建筑師主要關注的問題，生態系統環境是生態學家主要關注的問題。分析比較建筑師和生態學家對兩種概念的不同認識，有助于把握注重生態的建筑設計所應該解決的基本問題，以及可能采取的相應的設計策略。
如果回顧現代生態建筑的設計理論和實踐，直到西姆提出了“整合設計”的概念，建筑師才進一步從生態學的角度，對注重生態的建筑進行了相對全面的研究。
如果從生態學的角度理解建筑，生態學家不僅將建筑系統視為地球生態系統中各種不同的能量和物質材料的臨時的組織形式，而且需要確定建筑系統全壽命過程的各個環節中，與生態系統環境之間的相互作用，不僅包括組成建筑系統的各個建筑元素的安裝和制造，還包括建筑系統的使用、建筑元素的棄置和重新利用等。
因此，注重生態的建筑設計具有以下兩個特點：
第一，將建筑的全壽命過程看成是一種與能量和物質材料支配相關的過程。建筑師將地球上的能量和物質材料(生物和非生物組成部分)，組裝成臨時的形式，經過一段時間的使用，最后拆除。拆除之后的各種建筑元素要么重新在其他的建筑系統中利用，要么被自然生態環境所吸收。
第二，是一種對建筑系統的預期性研究。建筑師應認識到建筑系統在全壽命過程中，會對地球資源和生態系統產生不利的影響。建筑師必須全面考慮其中的各種不利影響，將消除和減少這些負面影響作為建筑設計任務的重要組成部分。
2、建筑師和生態學家對環境和建筑概念認識的差異
對于注重生態的建筑設計而言，建筑師應該從建筑師這一職業要求的角度出發，了解生態學的一些基本概念，例如，生態系統的結構和功能等。因為從生態學理論中尋找影響設計過程、設計決策和建筑系統自身的內容，才是建筑師借鑒生態學理論和方法的目的，而不是簡單地照搬生態學概念。
(一)認識環境概念的差異
建筑師和生態學家之間的一個明顯差異是二者對環境的理解不同。
生態學家認為系統周圍的環境對于系統本身非常重要，例如，早在1956年，保羅?西爾斯就已經指出，地球上的每一個生命系統都在一定程度上受到周圍環境的狀態和穩定性的影響。
如果建筑師將環境概念簡化為建筑系統所在的空間區域，例如，一個特定的設計地段和地理上的空間方位，而沒有認識到特定的設計地段所固有的生態和生物系統的存在，那么，他對注重生態的建筑設計所強調的環境的認識就非常片面。對于注重生態的建筑設計而言，環境的概念不僅包括建筑的物質環境(無機環境)，還包括建筑的生物環境(有機環境)。
為了吸收、消化生態學家的環境概念，并且將其納入設計體系，建筑師需要了解的一個最為基本的生態學概念是生態系統，因為生態系統是生態學研究的重點之一。
(二)建筑師應該借鑒生態系統的概念
1935年，英國生態學家坦斯利首次明確提出了“生態系統”的概念(雖然這個概念本身的產生，無疑要早得多)，認為環境中的生物要素和物理要素之間的相互作用，共同構成了一個空間單位，這個空間單位被稱為生態系統。比較權威的生態系統的定義由尤金?奧德姆在1971年給出，他認為生態系統是一個單位，就是“包括特定地段中的全部生物(即生物群落)和物理環境相互作用的任何統一體，并且在系統內部，能量的流動導致形成一定的營養結構、生物多樣性和物質循環(即生物與非生物之間的物質交換)?！?/p>
哈沃德?奧德姆將生態系統分成很多種不同的尺度，例如，湖泊生態系統可以包含很多的子系統，每一個子系統都可以看成是一個獨立的生態系統(圖2)。對于建筑師而言，這一研究的意義在于：建筑系統同樣既可以看成是范圍更廣的生態系統的子系統，也可以看成是獨立的生態系統。
如果接受生態學家的生態系統概念，那么，建筑師就應該不僅將特定設計場地視為一種空間的概念，而且將其視為一個活躍、具有一定功能的生態系統，生態系統的組成部分應該遵循自然過程中的相互作用而整體地考慮。
當然，注重生態的建筑設計還需要分析建筑系統自身。這種分析可以通過一種假設的方式進行：假定建筑系統是經過建筑師的設計，有意識地“嵌入”到特定場地的生態系統中，以便預測建筑系統對自然生態系統結構和功能的影響。這種“嵌入”的影響程度還受到其它因素的作用，像生物多樣性、特定場地的生態穩定程度、地理區位、特定場地開發的歷史和引起不良后果的行為等。例如，郊區比再開發的城區具有較高的生態多樣性和復雜性，因此，也就具有較高的生態承受力。
(三)認識建筑概念的差異
如果說建筑師和生態學家對環境概念認識的差異是由于二者理解的深入程度不同所造成，那么，二者對建筑概念的認識則存在著本質的差異。
從通常的觀念來看，作為專業人士，建筑師對建筑的關注點主要集中在美學、場所、空間使用、形式、結構、建筑元素、顏色和陰影的利用等方面。
生態學家是以一種生態系統的觀點來理解建筑概念的。例如，哈沃德?奧德姆解釋生態系統的不同尺度概念時，只是將建筑系統作為更大范圍生態系統的子系統來理解。
生態學家所關注的是由于建筑系統的“嵌入”所導致的周圍生態系統中各種條件的變化，例如，地球生態系統和資源的開發、改變和增加。任何可能引發上述變化的建筑系統都被視為具有生態影響的建筑。
生態學家認為建筑系統應該與周圍的生態系統融為一體，而不是對立和分離，人類和建筑環境是生物圈中生態系統的一部分，建造行為首先被生態學家看做是一種生命體的行為，然后，才是這一行為的實際作用――建造房屋。對于注重生態的建筑設計而言，必須借助于生態系統的概念分析建筑系統：建筑系統不僅包括物質結構，而且包括人的行為和設計成系統的機械次系統的運作以及生物組成部分，這些可以視為建筑系統的子系統，它們之間同樣存在著各種相互作用的關系。當然，通常而言，建筑系統中占據主導地位的組成部分是非生物的組成部分。
(四)建筑系統的生物組成部分的作用
由于建造過程的影響，特定設計地段原有生態系統中的生物組成部分，往往被一種簡單化的、人造的和均質化的非生物環境所替代，例如，混凝土、瀝青路面和不透水的鋪地材料等。
在為了適應極端環境條件而進行的微型生命維持系統的設計過程中發現，人們必須與地球保持一種類似“臍帶”的維系關系，或者閉合于一種對陸地生態系統的基本過程進行復制的環境中。為了延長生存的時間，必須引入與陸地生態系統相一致的生物結構。
建筑環境和生態系統的生物結構存在著一些類比關系，在許多方面，完全隔絕的人造微型生命維持系統(例如，宇宙飛船)生存所遇到的難題，與人類在生物圈這樣一個“全球生命維持系統”中持久的生存所遇到的難題非常類似。正像對自維持住宅的研究一樣，這樣的生命維持系統面對的問題也是控制和監測空氣和水污染、提供足夠的食物營養供應、處理逐漸增加的有毒廢棄物質、以及為上述的一切行為提供充足的能量供應等①。一種“維持生命的系統”必須包括地球生態系統中的三種基本的生物組成部分：生產者、消費者和分解者，使生產、消費和分解等各種生命必需的過程，保持平衡狀態。
建筑系統不可能脫離周圍生態系統，獨立維持其運作，而是與周圍的生態系統保持著相互依存的關系。因為占據一個特定的設計地段之后，建筑系統已經成為更大規模的生態系統的組成部分，行使著生態系統子系統的功能。
3、依托整體生態觀和開放系統觀建立整體的生態建筑設計觀念
尤金?奧德姆指出：“任何一個層面上的發現，都有助于另一個層面上的研究，但絕不能完全解釋那一層面發生的現象。但是，要理解一棵樹，就必須研究樹所構成的樹林和構成樹的細胞和組織?！薄⑦@些論點都可以看成是一種典型的整體論觀點。很多持整體論思想的生態學家，像奧德姆、羅伯特?麥金托什等人認為：必須整體地看待生物圈中生態系統相互依賴的關系。而生態思維的一個最為重要的特點是強調整體研究的重要性和必要性，這與坦斯利對生態系統的定義是相符合的。阿維爾進一步指出，在生態系統之中和不同生態系統之間存在著一個表示相互關系和相互作用的網絡模型，其中系統每一部分的變化都會影響系統整體的運作。
如同生物體一樣，維持建筑系統運作需要穩定的輸入，同時，會產生相應的輸出，而輸入的來源和輸出的終點都是周圍的生態系統環境，即建筑系統是一個開放系統，是地球生物圈中能量和物質材料流動的一個環節。而由于所有維持建筑系統的能量和物質材料的生產過程都會導致生態系統環境的變化，所以，建筑師需了解維持建筑系統的能量和物質材料的輸入狀況，例如，種類、數量等。
通常意義下，建筑師將建筑系統視為一種相對靜態和不可變的實體，而整體的生態建筑觀則具有以下兩個方面的特點：
一方面，作為一種次級系統，建筑系統是生物圈的一個組成部分，是生物圈中連續的能量和物質材料流動的一個環節和階段。
另一方面，作為一種獨立的開放系統，建筑系統自身具有一定的能量和物質材料輸入和輸出，可以追溯其中的每一個元素的來源和流動的路徑：從產地到建筑系統，最終重新返回到周圍的生態系統環境中。
綜合上述兩個方面，整體生態建筑觀要求建筑師在建筑全壽命過程中，關注建筑系統中的能量和物質材料流動路徑。這種關注的目的主要有兩個：第一，從建筑系統作為生物圈中的一種能量和物質材料的流動環節而言，尋找周圍生態系統和建筑之間合適的關系，整合二者，盡可能地保護本地資源；第二，從建筑系統作為一個獨立的開放系統而言，節約資源，限制可能的不利生態影響。
如果深入比較生態學家和建筑師所具有的建筑概念的差異，那么，可以發現整體生態建筑觀所體現的時間因素的影響。建筑系統是更大范圍生態系統中，能量和物質材料流動過程的一個環節，而這種流動是處于動態之中，隨時間變化而變化，因此，需要整體地研究建筑元素中所蘊涵的能量和物質材料的流動。
生態建筑要求建筑師理解建筑系統內部存在隨時間變化而變化的相互作用，以及建筑系統對周圍生態系統環境的全壽命過程的影響。為了減少輸入和輸出的總量，建筑師可以采取相應的設計策略，例如，利用靈活性設計延長建筑的使用壽命，減少建筑系統全壽命過程中所耗費的資源和排出的廢棄物等。
如果深入比較生態學家和建筑師所具有的環境概念的差異，那么，可以發現整體生態建筑觀體現出的空間因素的影響。生物圈是一個相對封閉的系統，而建筑系統是一個開放系統，與外部生態系統環境存在著相互依存的關系，這些相互作用是以一定的空間范圍為基礎，而不是僅僅局限于特定設計地段以內。這種空間因素的影響主要表現為兩個方面：第一，對周圍生態系統的空間置換影響；第二，對周圍生態系統的空間影響具有一定的范圍。
