周小芹
【摘 要】初中生物教學(xué)過(guò)程中,可通過(guò)直觀性實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)、發(fā)散性思維導(dǎo)圖以及綜合性試題分析等途徑,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的生命系統(tǒng)觀念:細(xì)胞是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)、人體是一個(gè)完美的自組織生命系統(tǒng)、 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】初中生物教學(xué);生命系統(tǒng)觀;培養(yǎng)
1.生命系統(tǒng)觀的概念和意義
什么是系統(tǒng)?我們的中國(guó)著名學(xué)者錢學(xué)森認(rèn)為:系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的,具有特定功能的有機(jī)整體,而且這個(gè)有機(jī)整體又是它從屬的更大系統(tǒng)的組成部分。
什么又是生命系統(tǒng)?生命系統(tǒng)是自然系統(tǒng)的最高級(jí)形式,是指能獨(dú)立與其所處的環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量交換,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的有序性、發(fā)展與繁殖的系統(tǒng)。由大到小依次為生物圈、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個(gè)體、(消化、呼吸、循環(huán)等)系統(tǒng)、器官、組織、細(xì)胞。
生物教學(xué)中為什么要形成生命系統(tǒng)觀?中國(guó)教育學(xué)會(huì)生物學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會(huì)理事長(zhǎng)趙占良提出:系統(tǒng)科學(xué)思維模式下的生命本質(zhì)觀認(rèn)為生命有機(jī)體是一個(gè)自組織、自復(fù)制、自適應(yīng)的開(kāi)放的復(fù)雜系統(tǒng)。認(rèn)識(shí)到生命體是一個(gè)有機(jī)整體——系統(tǒng),這是生命本質(zhì)觀的一次飛躍。開(kāi)放系統(tǒng)是指系統(tǒng)在物質(zhì)、能量和信息上是對(duì)外開(kāi)放的,與環(huán)境之間有著物質(zhì)、能量和信息的交流。生命的活力本質(zhì)上來(lái)源于生命體在物質(zhì)、能量和信息上的對(duì)外開(kāi)放,生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。中學(xué)生物學(xué)不深入到這一層次,就不能說(shuō)揭示了生命的本質(zhì)。因此,筆者認(rèn)為在初中階段的生物學(xué)教學(xué)中要慢慢滲透生命系統(tǒng)觀,理解生物學(xué)科本質(zhì),并能將這樣的觀念運(yùn)用到解決其他學(xué)習(xí)生活問(wèn)題中去,這才是中學(xué)生物教學(xué)的意義所在。
2.初中階段生命系統(tǒng)觀的內(nèi)涵
根據(jù)蘇教版初中生物教科書(shū)的編排,筆者認(rèn)為,在初中階段,可以逐漸培養(yǎng)學(xué)生三個(gè)生命系統(tǒng)觀念:細(xì)胞是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)、人體是一個(gè)完美的自組織生命系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)。
2.1細(xì)胞是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)
細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細(xì)胞所組成,病毒生命活動(dòng)也必須在細(xì)胞中才能體現(xiàn)。構(gòu)成生物體的每一個(gè)細(xì)胞都有一定的結(jié)構(gòu),每一個(gè)細(xì)胞都有特定的功能,每一個(gè)細(xì)胞都是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)。學(xué)生到初中才開(kāi)始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)生物,在蘇教版初中生物教材中已以較為直觀的方式介紹細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)及其功能,特別是細(xì)胞核的核心地位。同時(shí)也開(kāi)始介紹細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的光合作用和呼吸作用等重要的生理活動(dòng)。涉及到的實(shí)驗(yàn)有“觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”、“觀察人的口腔上皮細(xì)胞”、“觀察洋蔥根尖細(xì)胞分裂的基本過(guò)程”、“觀察綠葉細(xì)胞中的葉綠體”“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”、“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”、“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”等。在七年級(jí)上冊(cè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,教師能有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生生命系統(tǒng)的概念:細(xì)胞是一個(gè)完整的單位,細(xì)胞內(nèi)各部分結(jié)構(gòu)都有一定的功能,并能相互配合,在細(xì)胞核的調(diào)控下,有序完成物質(zhì)運(yùn)輸、光合作用、呼吸作用等生命活動(dòng),細(xì)胞是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)。
2.2人體是一個(gè)完美的自組織生命系統(tǒng)
蘇教版七年級(jí)下冊(cè)的生物主要以人體為例,詳細(xì)介紹了人體的生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等。在各系統(tǒng)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生也能有所感知各系統(tǒng)之間有著一定的關(guān)聯(lián),如食物經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)的消化后吸收進(jìn)入人體的循環(huán)系統(tǒng),結(jié)合呼吸系統(tǒng)氣體交換來(lái)的氧氣一起運(yùn)往組織細(xì)胞參與代謝,所產(chǎn)生的代謝廢物再通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)輸,最終由泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚等排出體外。在這一冊(cè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,教師能有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生高一層次的生命系統(tǒng)的概念:人體是一個(gè)人體,更是一個(gè)結(jié)構(gòu)有序、分工精細(xì)、功能高效、高度協(xié)調(diào)的組織系統(tǒng),該系統(tǒng)是由人體八大系統(tǒng)相互配合下形成的,是地球上最完美的生命體之一。
2.3生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng)
蘇教版八年級(jí)上冊(cè)的生物在介紹豐富多彩的生物世界的基礎(chǔ)上,提出了生態(tài)系統(tǒng)的概念,并介紹了生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程,明確了生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng)。在學(xué)完八年級(jí)上冊(cè),學(xué)生開(kāi)始意識(shí)到生物與生物之間不是孤立存在的,生物之間通過(guò)食物關(guān)系形成食物鏈,生物和環(huán)境是統(tǒng)一體,生物與環(huán)境之間有著能量的流動(dòng)、物質(zhì)的循環(huán)和信息的傳遞,因此生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)能量信息的生命系統(tǒng),而生物圈更是所有生物生活的共同家園。
3.初中階段培養(yǎng)生命系統(tǒng)觀的途徑
3.1直觀性實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)
生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)是一種直觀的教學(xué)手段,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解抽象的生物概念和知識(shí),在實(shí)驗(yàn)中他們可以輕易地掌握課本上枯燥的理論知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和探究能力,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。做實(shí)驗(yàn)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在生物實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中,學(xué)生都需自己動(dòng)手,親自操作實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,手、眼、腦并用,準(zhǔn)確、靈活地掌握實(shí)驗(yàn)的各個(gè)步驟,仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在觀察中抓住事物的特點(diǎn),化抽象為形象,再通過(guò)思考和分析將感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識(shí),從而得出正確的結(jié)論。學(xué)生通過(guò)合作,完成“觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”、“觀察人的口腔上皮細(xì)胞”、“觀察洋蔥根尖細(xì)胞分裂的基本過(guò)程”、“觀察綠葉細(xì)胞中的葉綠體”“綠葉在光下產(chǎn)生淀粉”、“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”、“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”等實(shí)驗(yàn)后,對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的功能有了更深入的認(rèn)識(shí),能體會(huì)到細(xì)胞的魅力所在。比如在探究“植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”時(shí),可讓學(xué)生分別在有光和無(wú)光的條件下,對(duì)照一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異,從而體會(huì)植物的呼吸作用和光合作用是相互配合,相互關(guān)聯(lián)的,細(xì)胞是一個(gè)高效有序的生命系統(tǒng)。因此,積極開(kāi)展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能提高學(xué)生的綜合能力,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究,逐漸形成生命系統(tǒng)觀。
3.2發(fā)散性思維導(dǎo)圖
思維導(dǎo)圖又叫心智導(dǎo)圖是表達(dá)發(fā)散性思維的有效的圖形思維工具,它簡(jiǎn)單卻又極其有效,是一種革命性的思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧,把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來(lái),把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。在八年級(jí)上冊(cè)學(xué)完生態(tài)系統(tǒng)章節(jié)后,教師可布置學(xué)生繪制生態(tài)系統(tǒng)的思維導(dǎo)圖,引導(dǎo)學(xué)生從生態(tài)系統(tǒng)的組成、食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)、生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)等功能方面構(gòu)圖。學(xué)生在自制思維導(dǎo)圖的過(guò)程中,能更好地理解生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者以及非生物成分之間的關(guān)系,通過(guò)食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)等表象,看到物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系。從而能更好地體會(huì)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)完整的生命系統(tǒng)。
3.3綜合性試題分析
在常州市2013—2017年的八年級(jí)生物結(jié)業(yè)會(huì)考卷中都出現(xiàn)有人體生理功能綜合考察題型。這些綜合性試題,不僅把七年級(jí)下冊(cè)人體各系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)綜合起來(lái)了,更能讓學(xué)生從處理這些綜合試題的過(guò)程中體會(huì)到人體是由各個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合而成的完美系統(tǒng)。在分析時(shí),可先引導(dǎo)學(xué)生讀圖,首先要能識(shí)別下圖中的ABCD系統(tǒng)類別、123456等生理過(guò)程。更要引導(dǎo)學(xué)生從圖中體會(huì)各系統(tǒng)之間的關(guān)系:如食物通過(guò)消化系統(tǒng)的消化吸收后,再經(jīng)過(guò)循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)送到身體各個(gè)體細(xì)胞,利用呼吸系統(tǒng)通過(guò)氣體交換而獲得的氧氣,在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生呼吸作用,把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中的能量釋放出來(lái),供生命活動(dòng)所需,同時(shí)產(chǎn)生的代謝廢物由循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)至泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等處排出體外。所以,人體是在各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合下完成各項(xiàng)生命活動(dòng)的。人體是一個(gè)結(jié)構(gòu)有序、分工精細(xì)、功能高效、高度協(xié)調(diào)的生命系統(tǒng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]吳舉宏.核心素養(yǎng)理念下的生物學(xué)教學(xué)[R].蘇州:江蘇省蘇州實(shí)驗(yàn)中學(xué),2016endprint