張祥
摘 要 以高中生物學課堂教學的實例,分析說明如何對高中生進行基于結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀四個維度生命觀念的培育,從而引導學生能夠用生命觀念認識生命世界、解釋生命現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞 高中生物教學 生命觀念 實例分析
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特征進行解釋后的抽象概括,是人們對生命的總的認識或看法。生命觀念的培育首先要求教師能夠創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的學習情境,提供有價值的課程資源給學生,讓學生在較好地理解生物學概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念,形成科學的自然觀和世界觀,主動探究生命活動規(guī)律,解釋生命現(xiàn)象,樹立生命觀念。現(xiàn)以高中生物課堂教學實例,來說明學生如何理解與培育學生的生命觀念。
1 結(jié)構(gòu)與功能觀的理解與培育
“結(jié)構(gòu)與功能觀”是指生物體的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的,是生物體長期進化形成的,是生物體適應(yīng)環(huán)境的一種體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)包括兩層含義:① 一定的結(jié)構(gòu)必然對應(yīng)一定的功能;② 任何功能都需要一定的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。無論在生命系統(tǒng)的宏觀上(個體和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能是統(tǒng)一的)、中觀上(細胞、器官、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也是統(tǒng)一的),還是微觀(構(gòu)成細胞的大分子的結(jié)構(gòu)與功能也是統(tǒng)一的)都體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能的相統(tǒng)一性。
例如,在“細胞膜的結(jié)構(gòu)”一節(jié)中,教師可以通過模型或多媒體向?qū)W生展示細胞膜的結(jié)構(gòu)模型,引導學生分析:為什么細胞膜上脂質(zhì)分子與蛋白質(zhì)分子的排布是這樣的?這與細胞膜的功能有什么樣的關(guān)聯(lián)?并在學生學習“葉綠體的結(jié)構(gòu)”一節(jié)時,教師可以將該內(nèi)容與光合作用的發(fā)生過程整合在一起,通過問題串引導學生層層遞進地分析:為什么光合作用在葉綠體中發(fā)生?葉綠體中哪些結(jié)構(gòu)及物質(zhì)與光合作用是密切相關(guān)的?它為光合作用的發(fā)生提供了哪些條件?為什么光反應(yīng)是發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上,而暗反應(yīng)則發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中?教師在進行教學設(shè)計時一定要善于圍繞教學目標,整合教學內(nèi)容,將細胞的相關(guān)結(jié)構(gòu)與功能相聯(lián)系,引導學生樹立結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。
2 物質(zhì)與能量觀的理解與培育
“物質(zhì)與能量觀”是指生命既是物質(zhì)的,也是能量的。物質(zhì)的合成與分解總是伴隨著能量的吸收或釋放;生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)總是伴隨著能量流動而展開。教師在課堂教學中,滲透物質(zhì)和能量觀,有助于引導學生運用辯證思維的方式更好地認識生命,形成科學的情感、態(tài)度和價值觀,樹立生命觀念,提升學生的生物學核心素養(yǎng)。
教材中有很多重要概念的建構(gòu)與理解都為“物質(zhì)與能量觀”的培育提供了支撐例證。例如,光合作用是將無機物合成有機物,將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能,并將化學能貯存在合成的有機物中。在師生共同總結(jié)光合作用的過程時,教師要引導學生構(gòu)建出光合作用的過程圖(圖1),并將光合作用發(fā)生的兩個過程光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段從多方面進行比較(表1),使學生宏觀上把握光合作用過程中物質(zhì)與能量的變化過程,也就可以理解光合作用的本質(zhì)。另外,在學習呼吸作用時,教師應(yīng)有意識地引導學生將光合作用和呼吸作用進行比較,了解它們的區(qū)別與聯(lián)系,有助于學生把握自然界中最基本的物質(zhì)變化與能量變化規(guī)律,從而使學生能夠更好地在理解生物學核心概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念,并能夠用生命觀念認識生命世界、解釋生命現(xiàn)象。
3 進化與適應(yīng)觀的理解與培育
“進化與適應(yīng)觀”是指適者生存,不適者淘汰。自然界中的生物都是不斷進化發(fā)展的,進化是生物適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn);生物適應(yīng)環(huán)境的形式是多種多樣的。學生要能夠用生物進化觀點解釋生命起源、生物多樣性及適應(yīng)性。
教材中有很多重要概念的建構(gòu)與理解都為“進化與適應(yīng)觀”的培育提供了支撐例證。例如,生物的進化順序是從水生到陸生,從簡單到復(fù)雜,從低等到高等;種內(nèi)進化的本質(zhì)是種群基因頻率的定向改變;種間生物可以進行協(xié)同進化;生物與環(huán)境之間也是相互影響的;進化的結(jié)果就是生物多樣性的形成等。本部分內(nèi)容可幫助學生理解生物與環(huán)境關(guān)系,教師可開展以下教學活動:(1) 校園中不同區(qū)域土壤中動物類群豐富度的研究;(2) 嘗試分析當?shù)刈匀蝗郝渲心撤N生物的生態(tài)位;(3) 班級分小組設(shè)計并制作生態(tài)瓶;(4) 觀察和比較不同生態(tài)瓶中生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;(5) 調(diào)查當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中存在的主要問題,提出保護建議或行動計劃??傊?,這部分內(nèi)容所涉及的生態(tài)環(huán)境問題與實際生活聯(lián)系密切,教學中教師應(yīng)通過引導學生開展有關(guān)的實驗、調(diào)查和搜集資料等活動,提高學生環(huán)保意識,樹立人與環(huán)境和諧相處的生命觀念。
4 穩(wěn)態(tài)與平衡觀的理解與培育
“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”是指生命系統(tǒng)是一個穩(wěn)態(tài)和平衡的系統(tǒng),穩(wěn)態(tài)和平衡是通過調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。教師在課堂教學中滲透穩(wěn)態(tài)與平衡觀的培養(yǎng),可以幫助學生從系統(tǒng)整體的高度分析理解生命現(xiàn)象,同時使學生對穩(wěn)態(tài)與負反饋平衡之間的關(guān)系有更深刻的認識,進而真正理解生命的本質(zhì),樹立生命觀念。
穩(wěn)態(tài)的概念是1857年由法國生理學家貝爾納首先提出來的。美國生理學家坎農(nóng)于20世紀初引申和發(fā)展了內(nèi)環(huán)境的概念,認為穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的,而是一種動態(tài)平衡。高中生物教材中關(guān)于穩(wěn)態(tài)與平衡的例證很多:有細胞層次的,如細胞生活在一個液體環(huán)境中,液體中各種物質(zhì)的含量與理化因子是處于動態(tài)平衡之中的;有個體層次的,如人體的穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)—體液—免疫的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)機制下,通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的植物體內(nèi)各種激素的調(diào)節(jié)共同維持了植物的生長和發(fā)育;有生態(tài)系統(tǒng)層次的,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分為抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性,兩者共同維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
例如在“血糖平衡的調(diào)節(jié)”一節(jié)教學中,教師與學生一起分析了血糖的來源與去路后,提供神經(jīng)系統(tǒng)和相關(guān)激素對血糖平衡調(diào)節(jié)作用的相關(guān)資料,引導學生分析資料和相關(guān)知識,通過合作和探究的方式自主構(gòu)建血糖平衡調(diào)節(jié)的模型(圖2)。教師與學生一起完善模型后,提出問題:為什么血糖平衡的調(diào)節(jié)具有“自主性”?從而引出“反饋調(diào)節(jié)”這一重要概念,讓學生知道穩(wěn)態(tài)與平衡是生物體生命活動正常進行的前提條件,理解生物體本身就是一個動態(tài)平衡體的概念,認識到生命的本質(zhì),樹立“穩(wěn)態(tài)與平衡”的生命觀念。
教師在平時的課堂教學中應(yīng)善于利用重要概念的學習,來幫助學生形成生命觀念。一方面教師需要向?qū)W生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐;另一方面,教學活動不應(yīng)僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實,而是要通過對事實的抽象概括,幫助學生建立生物學概念,并以此來建構(gòu)合理的知識框架,有助于學生對知識的深入理解和遷移應(yīng)用,也有助于培育學生的生命觀念。
總之,基于“生命觀念”培育的教學,要求學生將所學的大量具體知識圍繞學科核心概念進行整合、內(nèi)化,在此基礎(chǔ)上形成對生命世界的整體認識,即形成生命觀念。
參考文獻:
吳成軍.基于生物學核心素養(yǎng)的高考命題研究[J].中國考試.2016(10):25-28.endprint