《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》是高中生物課程三個(gè)必修模塊之一,該模塊的知識架構(gòu)由生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)(個(gè)體水平)和生物與環(huán)境(群體水平)兩部分組成,教學(xué)內(nèi)容都是生物科學(xué)的核心內(nèi)容,也是現(xiàn)代生物科學(xué)發(fā)展最迅速、成果應(yīng)用最廣泛、與社會(huì)和個(gè)人生活關(guān)系最密切的內(nèi)容。
一、教學(xué)實(shí)踐
1. 系統(tǒng)論在教學(xué)中的應(yīng)用
本世紀(jì)初生物學(xué)家貝塔朗菲針對當(dāng)時(shí)流行的只著眼于將自然現(xiàn)象分解的機(jī)械論觀點(diǎn)與方法,指出“不能只是孤立地研究部分和過程,還必須研究各部分的相互作用,應(yīng)把生物作為一個(gè)整體或系統(tǒng)來考慮”。動(dòng)物和人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)包括神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、體液的調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié),是相對獨(dú)立的調(diào)節(jié)方式,但對于機(jī)體穩(wěn)態(tài)的維持來說,它們是一個(gè)完整的整體,相互制約,缺一不可。植物的激素調(diào)節(jié)中參與調(diào)節(jié)的激素有很多,每種生理活動(dòng)都有幾種激素參與,不是哪種激素可以獨(dú)立完成的,也就是說,各種植物激素的調(diào)節(jié)作用不是孤立的,它們之間的相互影響正是植物整體性和穩(wěn)態(tài)維持的表現(xiàn)。生命系統(tǒng)和環(huán)境也是相互作用的,生物會(huì)影響環(huán)境,環(huán)境的改變也會(huì)對生物的生存產(chǎn)生影響,生物和環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的整體,他們之間反復(fù)相互作用,產(chǎn)生了演替。
2. 控制論在教學(xué)中的應(yīng)用
在控制論中,“控制”的定義是:為了“改善”某個(gè)或某些受控對象的功能或發(fā)展,需要獲得并使用信息,以這種信息為基礎(chǔ)而選出的、于該對象上的作用,就叫作控制??刂频幕A(chǔ)是信息,一切信傳遞都是為了控制,進(jìn)而任何控制又都有賴于信息反饋來實(shí)現(xiàn)。信息反饋是控制論的一個(gè)極其重要的概念:由控制系統(tǒng)把信息輸送出去,又把其作用結(jié)果返送回來,并對信息的再輸出發(fā)生影響,起到制的作用,以達(dá)到預(yù)定的目的。
3. 信息論在教學(xué)中的應(yīng)用
人體作為一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體,能保持它的組織化、有序化,維持相對的穩(wěn)定狀態(tài),在于不斷接受內(nèi)外環(huán)境的刺激(信息),進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,達(dá)到一種動(dòng)態(tài)的平衡和穩(wěn)定。人體的信息量遠(yuǎn)比一般自動(dòng)化機(jī)器大得多。神經(jīng)系統(tǒng)作為第一信使→通過內(nèi)分泌系統(tǒng)第二信使→到細(xì)胞膜(核)第三信使(包括CAMP和GAMP)→最后落實(shí)控制物質(zhì)代謝的酶。此種相互控制鏈,從信息→傳導(dǎo)→信息受體。生物體不斷地受到外界環(huán)境的影響,接受新信息,通過遺傳和變異的統(tǒng)一,促進(jìn)了生物的進(jìn)化。
二、合理應(yīng)用“三論”在模塊教學(xué)中的效能
1. 有效提升生物學(xué)知識教育的價(jià)值
在三論的理念引導(dǎo)下,學(xué)生更注重從個(gè)體和群體水平研究組成生命系統(tǒng)的要素及要素間的相互作用與相互影響,而不是把系統(tǒng)割裂成要素孤立地去研究。明白了“系統(tǒng)整體功能大于組成系統(tǒng)要素的功能和”的道理,明確系統(tǒng)是具有“層次性”和“動(dòng)態(tài)性”等特點(diǎn),知道環(huán)境保護(hù)需要生物科學(xué)提供基礎(chǔ)性研究成果,才能在人與自然之間找到合適的平衡點(diǎn),從而保證可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn),對生命有了系統(tǒng)化認(rèn)識。
2. 有效提升教學(xué)內(nèi)容的可擴(kuò)展性
利用系統(tǒng)論、控制論和信息論引導(dǎo)學(xué)生分析教材,具有系統(tǒng)性,層次分明等特點(diǎn),使學(xué)生能夠站在比較高的層次,用比較現(xiàn)代化的理念橫向比較組成個(gè)體的細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)的區(qū)別;比較組成生態(tài)系統(tǒng)的個(gè)體、種群、群落的區(qū)別;縱向比較個(gè)體內(nèi)部各組成成分之間、生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各組成成分之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間的聯(lián)系。這樣學(xué)生理解本模塊的內(nèi)容也就更透徹了,并且還能和其他模塊的相關(guān)知識有機(jī)的結(jié)合起來。
3. 有效提升生物課程人文精神教育的價(jià)值
生物是人文性較強(qiáng)的科學(xué)課程,生物科學(xué)技術(shù)的重大發(fā)展很快就影響人類的思想。利用系統(tǒng)論分析使學(xué)生意識到生物的存在和發(fā)展是群體行為而非個(gè)體行為,從而加強(qiáng)群體意識教育;利用控制論分析人類中心和種間平等問題,通過對生態(tài)系統(tǒng)的研究使人們意識到,各種生物即使是最低等或最丑惡的,對維持生態(tài)平衡都有它的貢獻(xiàn)和價(jià)值。在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)容教學(xué)中,滲透著種間平等的思想,調(diào)整原以人類為中心的觀念,形成人與自然和諧發(fā)展的觀點(diǎn);利用信息論分析生態(tài)位、競爭排斥原理,使學(xué)生認(rèn)識到生態(tài)位的分化不一定是競爭到你死我活,向新的領(lǐng)域和空間發(fā)展也是一種競爭;利用三論分析生態(tài)倫理和環(huán)境道德觀念問題,培養(yǎng)學(xué)生正確的人口觀、資源觀、生態(tài)觀和環(huán)境觀的形成。
責(zé)任編輯 邱 麗