任曉米

(上海市復(fù)興高級(jí)中學(xué) 200434)

目前，新高考改革模式吸引了大量學(xué)生選修生命科學(xué)。學(xué)生掌握的生命科學(xué)知識(shí)越來越扎實(shí)，但較少能運(yùn)用生命觀念的思想來分析生命現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的主要原因，是教師在教學(xué)實(shí)踐中過于重視具體知識(shí)的落實(shí)，而忽視這些知識(shí)背后的生命觀念的提煉和滲透。本文分析了滬科版高中生命科學(xué)教材中所涉及的主要生命觀念，以及幫助學(xué)生建構(gòu)生命觀念的一些教學(xué)策略。

1 解讀生命觀念

生命觀念是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法[1]，是生物學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和支柱[2]。新修訂的全國高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)將生命觀念作為生物學(xué)核心素養(yǎng)的第一要素，是對知識(shí)目標(biāo)的整合和提升，要求學(xué)生不僅要理解和掌握生物知識(shí)，而且要將所學(xué)的具體知識(shí)圍繞學(xué)科核心概念整合內(nèi)化成生命觀念。并能用生命觀念認(rèn)識(shí)生物的多樣性和統(tǒng)一性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究生命活動(dòng)規(guī)律，解決實(shí)際問題。

讓學(xué)生形成生命觀念素養(yǎng)，是生命科學(xué)教學(xué)和學(xué)習(xí)的目標(biāo)，因此教師需仔細(xì)研究教材，挖掘出教材中與不同生命觀念相對應(yīng)的知識(shí)板塊，并在教學(xué)過程中有意識(shí)地滲透這些觀念。表1是滬科版高中生命科學(xué)教材所涉及的主要生命觀念及筆者對這些生命觀念的理解。

表1 滬科版高中生命科學(xué)教材涉及的主要生命觀念

2 建構(gòu)生命觀念的教學(xué)策略

2.1 設(shè)計(jì)以觀念為線索的教學(xué) 在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，若能設(shè)置一條不落痕跡的線索來將教學(xué)內(nèi)容中各部分知識(shí)有機(jī)地組織起來，必會(huì)使課堂教學(xué)更有系統(tǒng)性和邏輯性，更易達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。因此將教學(xué)內(nèi)容中最核心、最能發(fā)展學(xué)生生命觀念的知識(shí)提煉出來，并以此為線索來組織一節(jié)課甚至一個(gè)主題的教學(xué)，不僅有利于知識(shí)技能目標(biāo)的落實(shí)，還能向?qū)W生滲透其中的生命觀念。

例如，第三章“生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”章節(jié)內(nèi)容是由細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞器，及非細(xì)胞形態(tài)的生物三節(jié)教學(xué)內(nèi)容組成，主要隱含著“結(jié)構(gòu)與功能觀”。不同結(jié)構(gòu)具有不同功能，關(guān)鍵在于它的物質(zhì)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，但通常功能較容易類比遷移。因此，可采用“基本功能——化學(xué)組成——特定結(jié)構(gòu)——結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——基本功能”的教學(xué)線索來組織各結(jié)構(gòu)的教學(xué)，讓學(xué)生逐步形成“結(jié)構(gòu)與功能觀”。為落實(shí)本章核心概念“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)與生命活動(dòng)的基本單位”，可把細(xì)胞看作基本的生命系統(tǒng)，把細(xì)胞膜、細(xì)胞核和細(xì)胞器看作這一系統(tǒng)內(nèi)的不同組分，采用“整體——部分——整體——實(shí)例分析”的思路來組織教學(xué)，幫助學(xué)生領(lǐng)悟一個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須依靠各組分間的協(xié)調(diào)配合，是一個(gè)有機(jī)整體。最后，引導(dǎo)學(xué)生分析洋蔥鱗葉外表皮細(xì)胞、葉肉細(xì)胞、心肌細(xì)胞和細(xì)菌四類細(xì)胞所擁有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并說明為什么有這樣的結(jié)構(gòu)差異。目的是讓學(xué)生嘗試運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能觀”生命觀念去認(rèn)識(shí)細(xì)胞多樣性及其內(nèi)在原因。

2.2 創(chuàng)設(shè)以觀念為背景的情境 在真實(shí)的、具有挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生更能以積極主動(dòng)的態(tài)度去發(fā)現(xiàn)和解決問題。因此，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生已有知識(shí)，選擇實(shí)際生活材料，創(chuàng)設(shè)特定問題情境，讓學(xué)生對其中的生命現(xiàn)象進(jìn)行解釋，在嘗試解釋和歸納過程中學(xué)習(xí)新知，并自主構(gòu)建相應(yīng)的生命觀念。

例如，與“影響光合作用的因素”一節(jié)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系最為緊密的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，筆者以“連續(xù)陰雨天氣會(huì)導(dǎo)致大部分農(nóng)作物大面積減產(chǎn)”的事件引入教學(xué)，呈現(xiàn)出不同農(nóng)作物的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。學(xué)生提出由于“光照弱溫度低”引起絕大部分農(nóng)作物減產(chǎn)，進(jìn)而歸納出影響光合作用強(qiáng)度的三大主要環(huán)境因素——光照、溫度和CO2。這時(shí)，可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的光合作用知識(shí)，嘗試解釋三大環(huán)境因素如何對光合作用具體過程產(chǎn)生影響，在分析減產(chǎn)事件過程中逐步構(gòu)建起“物質(zhì)與能量觀”的生命觀念。還有部分學(xué)生關(guān)注到少許農(nóng)作物的產(chǎn)量并沒有明顯變化，進(jìn)而分析出農(nóng)作物本身的“葉綠體、色素和酶”等是影響光合作用的內(nèi)部因素。學(xué)生能分析出內(nèi)部因素，說明學(xué)生已能運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能觀”的生命觀念來解釋某些簡單的生命現(xiàn)象了。

2.3 重視以實(shí)驗(yàn)為載體的親身體驗(yàn) 高中生命科學(xué)教材共有三類實(shí)驗(yàn)——科學(xué)史實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的信息量大、直觀，是建構(gòu)生命觀念的好素材。扎扎實(shí)實(shí)落實(shí)教材中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法和技能，還可以讓學(xué)生從中感受并建立起相應(yīng)的生命觀念。

例如，第四章第三節(jié)“細(xì)胞呼吸”一節(jié)中的演示實(shí)驗(yàn)——“酵母菌的呼吸方式”，很多教師擔(dān)心實(shí)驗(yàn)時(shí)間過長，會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度而用錄像來替代，然而卻大大降低了實(shí)效性、直觀性。因此，筆者在每次教學(xué)前都會(huì)摸索反應(yīng)條件，盡可能讓實(shí)驗(yàn)在10min內(nèi)完成。在演示實(shí)驗(yàn)前，先請學(xué)生思考怎樣的生物材料適合探究不同的呼吸方式？這類生物通常有什么細(xì)胞器？然后呈現(xiàn)酵母菌亞顯微結(jié)構(gòu)圖，感悟結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化和適應(yīng)觀。在教師搭建實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，讓學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)方法，思考各裝置、各成分的作用，從中領(lǐng)悟科學(xué)探究方法。等分析完實(shí)驗(yàn)裝置后，已可以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。通過氣體產(chǎn)生量比較、聞酒精氣味和觸摸大試管感知溫度等不同形式，讓學(xué)生切實(shí)感受到物質(zhì)與能量觀。最后，可結(jié)合酒釀釀制、工廠化釀酒等實(shí)例，讓學(xué)生分析釀制成功的客觀條件，初步感受“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”。

2.4 開展以觀念為核心的活動(dòng) 在課堂上初步形成的生命觀念，還需要在課外實(shí)踐活動(dòng)中不斷內(nèi)化，在交流、反思中不斷提升，從而逐漸成為學(xué)生的一種思維習(xí)慣。這種思維習(xí)慣能使學(xué)生自覺地從生命觀念的視角去審視周圍事物，并在討論與生命科學(xué)有關(guān)社會(huì)問題時(shí)作出正確的判斷。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的區(qū)別，可采取不同的實(shí)踐活動(dòng)方式。

例如，學(xué)習(xí)“細(xì)胞分化”一節(jié)后，可要求學(xué)生繪制植物根尖四個(gè)不同區(qū)域細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行展示，來提升“結(jié)構(gòu)與功能觀”；學(xué)習(xí)“基因工程”“克隆技術(shù)”內(nèi)容后，可讓學(xué)生收集信息，展開現(xiàn)代生物技術(shù)利弊的主題辯論，學(xué)生在辯論過程中必然會(huì)運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能觀”“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”等生命觀念來闡述自己的論點(diǎn)，支持自己的主張。在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，可要求學(xué)生在課外圍繞某個(gè)概念，將與其相關(guān)的概念以一定的邏輯關(guān)系繪制出復(fù)雜的概念圖，并在課堂上講解概念之間的聯(lián)系，使知識(shí)成為系統(tǒng)，提升生命觀念素養(yǎng)水平。再如，以“基因”這一概念為核心，可將第六章“遺傳信息的傳遞和表達(dá)”、第七章“細(xì)胞的分裂和分化”、第八章“遺傳與變異”、第九章“生物進(jìn)化”和第十章“生物多樣性”中的主體知識(shí)都串聯(lián)起來。從學(xué)生反饋來看，繪制概念圖可使學(xué)生對知識(shí)的掌握更加系統(tǒng)，更能領(lǐng)悟其中的生命觀念。

綜上所述，教師要挖掘教學(xué)內(nèi)容背后的生命觀念，并進(jìn)行系統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生在理解生物學(xué)核心概念和基本原理的基礎(chǔ)上，逐漸形成有關(guān)的生命觀念。然而觀念形成往往不是一節(jié)課或幾節(jié)課能夠達(dá)成的，需要通過整個(gè)學(xué)習(xí)階段來不斷地強(qiáng)化，進(jìn)而提高學(xué)科的“持久價(jià)值”和“遷移價(jià)值”。