朱兆軍 薛 松

(江蘇省淮安市淮陰中學新城校區(qū) 223000)

關(guān)于“穩(wěn)態(tài)”這一概念的由來，19世紀中葉，法國生理學家伯爾納(C.Bernard)首先提出內(nèi)環(huán)境和內(nèi)環(huán)境恒定性的概念，1926年美國生理學家坎農(nóng)(W.B.Cannon)正式提出穩(wěn)態(tài)(homeostasis)概念，他認為穩(wěn)態(tài)并不意味著穩(wěn)定不變，而是指一種可變的相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這種狀態(tài)是靠完善的調(diào)節(jié)機制抵抗外界環(huán)境的變化來維持的?！读x務教育生物學課程標準(2011版)》(以下簡稱《課標》)并沒有明確提出“穩(wěn)態(tài)”這一概念，“穩(wěn)態(tài)”是在《普通高中生物課程標準(實驗)》中三大模塊之“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”中明確提出的，是在初中生物學教學內(nèi)容的基礎上進一步加深和拓展而來。在初中階段生物學所涉及的與穩(wěn)態(tài)和平衡相關(guān)的內(nèi)容主要是人體各個系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，構(gòu)成統(tǒng)一的整體以完成各項生命活動、生態(tài)系統(tǒng)的自我穩(wěn)定和相對平衡狀態(tài)的維持，其主要內(nèi)容包括“綠色植物對維持生物圈中的碳氧平衡和水循環(huán)發(fā)揮著重要作用”和“生物多樣性對維護生態(tài)平衡具有重要作用”。因此，筆者認為義務教育生物學穩(wěn)態(tài)與平衡觀的內(nèi)涵包括：①每種生物都離不開其生活環(huán)境，同時又能適應、影響和改變環(huán)境；②生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)維持相對穩(wěn)定狀態(tài)的能力；③生物多樣性對維護生態(tài)平衡具有重要作用；④綠色植物有助于維持生物圈中的碳氧平衡并在生物圈水循環(huán)中具有重要的作用；⑤人體各系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，人體各系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下完成各項生命活動，形成統(tǒng)一整體。

依據(jù)人們對事物的認知特點，學生若要形成“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”，需要經(jīng)歷與之相關(guān)的“重要概念認知”、“概念整合組建概念體系、形成觀念”“反思概念及概念體系”三個階段，教師在組織教學時，可以此入手促使學生在教學活動中建構(gòu)穩(wěn)態(tài)和平衡觀。

1 精心設計教學活動促進學生認知穩(wěn)態(tài)與平衡相關(guān)重要概念

形成“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”所要掌握的重要概念要落實到日常生物學教學中的每一堂課中，學生要在課堂上深刻認識相關(guān)概念需要教師在課前做好充足的準備。

1.1 深度研讀《課標》和教學內(nèi)容，明確重要概念 教師要對學生的發(fā)展水平進行全面而深入的分析和掌握，對課堂教學內(nèi)容進行研討，從知識與能力的關(guān)系、知識與生活經(jīng)驗的關(guān)系以及知識與情感態(tài)度價值觀的關(guān)系等方面入手，建構(gòu)課堂教學價值觀、合理組織教學結(jié)構(gòu)、巧妙安排教學程序。

初中階段，與形成穩(wěn)態(tài)和平衡觀相關(guān)的重要知識和概念范疇如表1。

表1 初中階段“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”相關(guān)重要概念

1.2 基于學情精心設計學習任務 教師在進行教學設計時，要在充分掌握學生的基本情況和課堂教學內(nèi)容的基礎上精心設計相應的學習任務，使學生在領(lǐng)取任務時便充滿興趣并滿含完成任務的渴望。在教學實踐中，最常采用的是問題驅(qū)動學習和成果驅(qū)動學習。

合理設置問題情境，設計問題引導和驅(qū)動學生探究和思考相關(guān)概念，可以促進學生理解和掌握相關(guān)概念。例如，如何用坐標圖表示草原生態(tài)系統(tǒng)中草與鼠的數(shù)量變化關(guān)系？使學生通過繪制坐標圖直觀感受生態(tài)系統(tǒng)中不同生物數(shù)量變化的關(guān)系維持在一個動態(tài)平衡的狀態(tài)中。在教授“生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力”時，為學生提供一段時間內(nèi)，草原生態(tài)系統(tǒng)中草、兔和狐的相對數(shù)量，請學生嘗試用坐標曲線表示草、兔和狐之間的關(guān)系。同時出示討論問題，對學生進行分層點撥：自然條件下，草、兔和狐的數(shù)量變化有什么規(guī)律？生態(tài)系統(tǒng)為什么能自主維持穩(wěn)定和平衡？

除了問題驅(qū)動外，教師還可以設計實踐性質(zhì)的學習任務，讓學生在課后能夠運用課上所學習的知識概念解決實際問題或完成相應的動手操作實踐，在解決問題的過程中，更加深入地理解所學習的概念，如課外小調(diào)查、編制概念圖、制作模型、完成實驗操作、撰寫實驗報告等。以“制作生態(tài)瓶”教學活動設計為例：教師出示池塘生態(tài)系統(tǒng)圖片，提問學生有何發(fā)現(xiàn)，然后逐步引導學生說出池塘里的非生物、生物中哪些是水生植物、它們的生存需要哪些條件、這些水生植物為動物提供了哪些幫助等。隨后小組討論設計生態(tài)瓶的制作方案，并組際交流設計方案。

學習任務完成后，教師要組織學生進行課堂總結(jié)和反思。在給出本節(jié)課重要概念的基礎上，引導學生將課堂教學活動全過程與概念相連接，從而使概念內(nèi)化為具有實際意義和內(nèi)涵的結(jié)果，更加有力地掌握本堂課的重要概念。

2 逐步幫助學生建構(gòu)和鞏固穩(wěn)態(tài)與平衡觀

2.1 整合概念創(chuàng)建體系，幫助學生建構(gòu)穩(wěn)態(tài)與平衡觀念 雖然重要概念是建構(gòu)穩(wěn)態(tài)與平衡觀念的基礎，但是一個個獨立概念的掌握并不能建構(gòu)穩(wěn)態(tài)與平衡觀念，需要教師引導學生將“碎片化”的重要概念連結(jié)形成概念網(wǎng)絡，并與自己的知識體系相連接，整合進入學生個人的知識體系，從而初步形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀念。初中生物學“穩(wěn)態(tài)與平衡”觀念的形成可以從“人體的穩(wěn)態(tài)與平衡”和“生態(tài)系統(tǒng)的自我穩(wěn)定”這兩個概念主線來入手。

人體是一個整體，處在穩(wěn)態(tài)與平衡狀態(tài)中。人體的各個系統(tǒng)是在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，完成各項生命活動，形成統(tǒng)一的整體。具體展開，呼吸系統(tǒng)為人體提供氧氣、排出二氧化碳，運動系統(tǒng)完成各項動作和運動，循環(huán)系統(tǒng)運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，消化系統(tǒng)消化食物提供營養(yǎng)物質(zhì)，免疫系統(tǒng)抵御外界病原體的入侵、維持人體的穩(wěn)定、泌尿系統(tǒng)排出代謝廢物。生態(tài)系統(tǒng)是一個整體，處在穩(wěn)態(tài)與平衡狀態(tài)中。生態(tài)系統(tǒng)是一定區(qū)域內(nèi)所有生物及其生存環(huán)境所構(gòu)成的統(tǒng)一整體，各種生物與其生活環(huán)境相互依賴、相互影響，生物圈是地球生最大的生態(tài)系統(tǒng)，綠色植物對生物圈中的水循環(huán)和碳氧平衡的維持都起著非常重要的作用。

通過設計制作概念圖(圖1)來從整體上認識人體和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和平衡，在此過程中，學生充分調(diào)動在平時課堂中所形成的概念，建立概念之間的網(wǎng)絡聯(lián)系，從而形成一個大的知識網(wǎng)絡體系，進而更進一步建立穩(wěn)態(tài)和平衡觀念。

圖1 生態(tài)系統(tǒng)自我穩(wěn)定概念主線

此外還可以組織一些實踐活動來豐富教學，從更多的角度來認識和體驗穩(wěn)態(tài)和平衡，如：在植樹節(jié)時組織開展植樹活動，在愛鳥周組織開展關(guān)愛鳥兒的活動等。

2.2 深度反思自我建構(gòu)，鞏固穩(wěn)態(tài)與平衡觀 學生在初步形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀的基礎上要進一步鞏固和加深對“穩(wěn)態(tài)和平衡”的認識，此時教師要引導學生自我反思、自我建構(gòu)，從重要概念到概念體系，從概念體系到觀念的建立，如此反復，便可觸類旁通，內(nèi)化升華，鞏固觀念。教師可以引導學生從兩個方面入手：首先是穩(wěn)態(tài)與平衡具有哪些事例支撐。教師可以以專題的形式來展開，如生命系統(tǒng)各層級均有穩(wěn)態(tài)和平衡，即細胞、器官、系統(tǒng)、個體、群體、生態(tài)系統(tǒng)以及整個生物圈等不同層級來闡述，每個層級都有各自的穩(wěn)態(tài)和平衡。例如，“草履蟲”是一個細胞可以完成呼吸、取食、消化、排泄、繁殖等不同的生命活動；人體八大系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下構(gòu)成統(tǒng)一的整體，完成各項生命活動；生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分和非生物成分相互聯(lián)系、密不可分，生物圈中的碳和氧、水等都是在循環(huán)往復的狀態(tài)下形成一種穩(wěn)態(tài)和平衡。生物與環(huán)境相互影響、相互依賴，可以從人與自然的角度來探討，進而引發(fā)學生建立人與自然和諧統(tǒng)一的穩(wěn)態(tài)平衡觀。上述這些都是穩(wěn)態(tài)和平衡的具體表現(xiàn)。

其次是通過設計相關(guān)試題和實踐活動讓學生在應用中加深認識。例如，課上展示有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)碳氧平衡的概念圖，提問：我們每天都要吸收氧氣，放出二氧化碳，為什么大氣中的氧氣和二氧化碳的濃度維持不變呢？請大家結(jié)合圖示思考。同時結(jié)合“溫室效應”這一環(huán)境問題，展示原因：人類大量燃燒化石燃料釋放大量二氧化碳，打破了碳氧平衡，使得氣候變暖，為此我們要開發(fā)新能源，并組織植樹活動。學生在應用觀念解決問題的過程中鞏固穩(wěn)態(tài)與平衡觀的建立。