陳月艷（北京市第四中學 北京 100034）

細胞學說的建立時期，正處于人類科學、技術的革命性變化時代，科學、哲學、藝術彼此交融又趨于分化而呈現蓬勃發(fā)展的態(tài)勢?？茖W技術的突破性進步逐漸改變了人們對世界的看法，人們在哲學思考的同時,有能力在科學探索中尋求生物界各類群之間、生物界與非生物界間統一的理論。筆者在“細胞學說”的教學中，希望嘗試融合科學、哲學、藝術的發(fā)展成果，給學生以思想的啟迪。在教學設計中，以細胞學說建立過程中的人文和科學背景為情境，以親自觀覽過的藝術品和文物背后的故事及生命的層次性為線索，以師生再現經典的顯微觀察結果為體驗，闡釋細胞學說的深刻內涵和意義，滲透生命觀念，同時希望本節(jié)課教學有助于提升學生的人文及科學素養(yǎng)。

本節(jié)課確定以下主要教學目標：闡述細胞學說的主要內容，認識其深刻含義；認同細胞學說對于人們思想觀念的改變和生物學發(fā)展的突破性意義；從生物體結構層次性的角度理解生命結構的有序性及生命結構和功能的適應；從統一性和差異性的角度形成和強化生命進化的觀念；感受人類社會發(fā)展過程中科學、哲學、藝術發(fā)展的彼此促進和交融，提升人文和科學素養(yǎng)。教學環(huán)節(jié)如圖1。

圖1 教學環(huán)節(jié)

1 聯系生活實際，以如何鑒定人造“海參”為題導入課題

教師發(fā)現在市場上購買的海參體壁及內部結構簡單而均質，產生質疑：這是海參嗎？如何準確鑒別？該問題的本質是“這是生命嗎？”。針對學生提出“用顯微鏡觀察其是否由細胞構成”的建議，教師呈現所購“海參”和真海參的顯微觀察結果，由此導入課題：人類何時發(fā)現細胞并認識到細胞是生命的基本單位？

2 從人類認知的角度，呈現動物和人體解剖研究層次，提出“生物的基本單位是什么”的質疑

細胞學說的建立顯然是顯微鏡技術發(fā)展的直接產物。但若從人類認識過程的角度來看，細胞的發(fā)現也是解剖學長期發(fā)展的結果。自古以來人們就疑惑并要回答的問題是：我們是什么？有機體是什么？

2.1 通過解剖研究在器官層面上形成對人體的認識 教師介紹蓋倫、列奧納多·達·芬奇和安德烈·維薩里的成就。

1）古希臘偉大的哲學家、醫(yī)學巨匠蓋倫的動物解剖學研究。從對醫(yī)學和生物學發(fā)展的影響角度，教師主要從2 個方面介紹蓋倫的研究：①蓋倫的理論和研究方法對醫(yī)學發(fā)展的貢獻。其醫(yī)學成就建立在經驗及大量解剖學研究和生理學實驗研究的基礎上。由于當時人體解剖是被嚴格禁止的，蓋倫通過解剖豬、山羊、猿類了解人體。②蓋倫的理論對醫(yī)學研究的阻滯與束縛。在蓋倫之后的1 400年里，其理論一直被奉為醫(yī)學圣經，直至15—16世紀的文藝復興運動。

2）“歐洲文藝復興三杰” 之一的偉大畫家列奧納多·達·芬奇的解剖學研究。達芬奇是學生比較熟知的畫家，教師提供如下信息引發(fā)學生對達芬奇在其他領域尤其是解剖學領域研究的關注：2013年8月，在英國愛丁堡國際藝術節(jié)上展出了達芬奇30幅解剖學素描作品，這些作品即使與現代醫(yī)學3D掃描圖像對比，也具有“令人震驚的精確性”。教師通過PPT 與學生分享達芬奇如何將藝術與科學研究完美結合的故事：達芬奇手稿記錄解剖過程中產生的系列問題和研究計劃，他在解剖一位百歲老人遺體時發(fā)現人類的動脈硬化；達芬奇寫一本有關人體的著作的宏偉計劃；達芬奇關于如何能完成30余次人體解剖的自述等。最后，教師為學生提供相關資源，利于感興趣的學生課后進一步了解這位藝術巨匠與他的科學和藝術，例如書籍《列奧納多·達·芬奇?zhèn)鳌贰⒁曨l《達·芬奇的人生密碼》等。

3）安德烈·維薩里的人體解剖學研究及其巨著《人體構造》。教師以展示藝術作品和講故事的方式，引發(fā)學生對維薩里研究的興趣，感受其不畏權威追求真理的精神。

首先展示國家博物館承辦的“威尼斯畫派展”中提香所繪的安德烈·維薩里的肖像畫(圖2)。肖像畫的主人公為什么會引發(fā)一個生物學教師長時間的駐足和關注？提出問題后，請學生欣賞肖像畫作及主人公手中厚厚的書籍——具有劃時代意義的維薩里的《人體結構》巨著，并展示這部書籍中部分精美的人體素描畫作（圖3），介紹近代人體解剖學的創(chuàng)始人安德烈·維薩里學習和研究的故事。例如，維薩里在巴黎大學就讀期間，與其同學為觀察人體骨骼偷取絞刑架上犯人遺存的骨架；維薩里在意大利帕多瓦大學公開解剖人和猿而挑戰(zhàn)蓋倫的觀點；維薩里所服務的皇室家族的“哈布斯堡唇”遺傳了23 代。

圖2 提香繪"安德烈·.維薩里"肖像畫

圖3 《人體構造》中的插圖

2.2 生物學家對“器官由什么組成”的思考及“組織”術語的提出過程 為體現人類對于人體奧秘的思考和從宏觀到微觀的研究思路，設計了如下教學環(huán)節(jié)。

①質疑器官的組成：人們這樣評價同于1543年出版的標志著近代科學的開端的2 部巨著：哥白尼的《天體運行論》改變了人類對“大宇宙（天體）”的看法，維薩里的《人體構造》則改變了人類對“小宇宙（人體）”的看法。維薩里的《人體構造》真的讓人們了解了人體這個小宇宙了嗎？

②“組織”概念的提出：通過解剖認識了人體器官后，醫(yī)生認識到：若要理解疾病，需揭示器官的組成成分。法國解剖學家比薩想在更深一層的結構中尋找不同器官組成的相似性。根據肉眼觀察的結果，比薩提出了“組織”這一概念。他認為器官由組織構成，組織是機體基本的結構成分和功能成分。比薩區(qū)分了21 種不同的組織，他的研究使一些科學家和醫(yī)生認為：組織是機體的終極可分層次，是機體結構和功能的基本單位。

③質疑“組織”的構成：肉眼可見的組織例如脂肪或血液，真的沒有更細微的結構了嗎？失血過多就會死亡，血液里到底有什么？僅僅是養(yǎng)料嗎？你確信一袋血液和一瓶紅墨水一樣，沒有任何結構嗎？人們相信，組織一定有和其功能相適應的更微觀更精細的結構，動、植物表現了共同的生命特性，應該有共同的發(fā)生單元，“組織”不能將動、植物的結構統一起來，這個共同的發(fā)生單元或更微觀的結構是什么？

3 追蹤顯微鏡下細胞的發(fā)現和細胞學說建立的過程

3.1 分享17世紀科學家發(fā)現和觀察細胞的故事

1）羅伯特·胡克于1665年首次觀察到細胞。教師通過還原羅伯特·胡克的多方面貢獻、展示文物、模仿羅伯特·胡克的實驗觀察、分享其首次觀察到細胞后的思考等策略，豐富歷史事件背景，體現科學家對自然萬物的好奇和研究熱情，讓學生感受藝術追求、技術進步和科學發(fā)展的相互促進關系。

教師首先展示2017年國博舉辦的大英博物館百件文物展上的展品——1650—1700年制造的復式顯微鏡，同時展示其文字介紹：自16世紀中期以來，歐洲興起科學和發(fā)明的熱潮，這一時期被稱為“科學革命”的時代。這時期的許多發(fā)現改變了人們對世界的認識，標志著現代科學的開端。顯微鏡的發(fā)明使科學家第1次觀察到自然界中肉眼看不到的部分……英國著名科學家羅伯特·胡克使用這一發(fā)明觀察到了植物細胞的結構。你聽說過羅伯特·胡克嗎？他因為首次觀察到和記錄細胞而名垂青史。作為英國皇家學會會員，他更是一個出色的天文學家、物理學家（發(fā)現彈性定律）、建筑師（參與1666年倫敦大火后包括圣保羅教堂等建筑物的設計）、博物學家，被稱為“倫敦的達·芬奇”“被遺忘的科學天才”。為學生提供可課后觀看的BBC《艾薩克·牛頓：最后的魔術師》的視頻信息，以便感興趣的學生更多地了解羅伯特·胡克，以及他和牛頓的恩怨。

簡介羅伯特的生平之后，展示其自制的顯微鏡及他在《顯微圖譜》一書中繪制的霉菌、昆蟲、羽毛、跳蚤等圖片，并呈現他的觀察心得。羅伯特的顯微圖譜向人們展示了奇妙的微觀世界。人類有史以來最先觀察到的細胞是怎樣的？這個問題本身就能引起學生的極大興趣，教師提出問題后不急于揭秘，而是設計以下2 個環(huán)節(jié)進一步調動學生一睹為快的渴望：首先呈現羅伯特·胡克觀察到軟木切片上細胞時的瞬間感受：“我一看到這些現象，就認為是我的發(fā)現，因為它的確是我第1次見到而從未見到過的微小孔洞，也可能是歷史上的第1次發(fā)現。”羅伯特到底觀察到了什么？如果你重復他的實驗，會觀察到什么？教師展示自制如圖4、圖5 的葡萄酒瓶軟木塞和不同樹種材質的木塊的顯微切片（也可以為學生提供材料，讓學生用少許時間在課堂上觀察），學生驚嘆、欣賞顯微鏡下奇妙結構的同時，展示羅伯特看到的、也是人類第1次觀察并描繪的蜂窩狀的“小室：cell”。善于思考的羅伯特·胡克將觀察到的微觀結構和軟木塞的特性結合起來，用這些海綿狀的多孔的“小室”結構解釋軟木塞輕軟、易膨脹、易壓縮等特性。

2）列文·虎克觀察多種多樣的活細胞。教師先提出質疑：羅伯特·胡克雖是第1個觀察到細胞的科學家，但他所觀察到的是軟木的物理結構，并推想“小室”是為植物生長供應液體的通道，因而羅伯特·胡克沒有賦予“cell”一詞真正的細胞涵義。現在知道羅伯特·胡克觀察到的是內部結構已解體只剩下細胞壁的死細胞；是誰最先觀察到并記錄了活細胞？

提出質疑后，教師繼續(xù)通過展示教師的觀察結果、提供活細胞的動態(tài)運動視頻等教學策略引發(fā)學生對列文·虎克研究的興趣和關注。具體環(huán)節(jié)為：①展示教師受列文·虎克觀察內容的啟發(fā)和吸引，在顯微鏡下觀察到的鯽魚紅細胞的形態(tài)（圖6）；②播放水滴中草履蟲、眼蟲、變形蟲等的運動狀態(tài)視頻的同時，介紹列文·虎克觀察一滴水中的原生動物的熱情；③播放運動中的精子視頻，并介紹：有科學家首次在顯微鏡下觀察到淋病患者精液中的精子，將精子與疾病相聯系，認為精液中的這些“微小動物”是寄生蟲。列文·虎克通過觀察發(fā)現狗、兔、人的精液中都含有精子，這些研究使人們逐漸認識到精子在生殖過程中的意義。列文·虎克所觀察到的紅細胞、精子、原生動物和牙垢中的細菌等都是游離的活細胞，他的觀察同時將人們對于生命的認識帶到了微生物的研究領域。

3）馬爾比基從探討不同器官的功能視角觀察器官的微觀結構。與同時代其他觀察者根據個人的好奇心和喜好而盲目地觀察不同，作為一個醫(yī)學家，意大利的馬爾比基更想通過顯微鏡下的觀察，探討微觀結構和人體生命活動的關系。他發(fā)現了毛細血管的動、靜脈吻合、肺泡、腎小體等，這些研究使人們開始逐漸理解循環(huán)、呼吸、消化、泌尿的本質。

圖4 軟木塞切片顯微結構

圖5 某種木筷切片顯微結構

圖6 鯽魚紅細胞

圖7 顯微鏡下的氯化鈉結晶

3.2 與學生分享由發(fā)現細胞到概括出“生物由細胞構成”結論的過程 即使有了一定的證據，一個科學理論也不是輕而易舉產生的，理論的建立需要敏銳的洞察力和高瞻遠矚的概括性。為了說明這個問題，以及讓學生更深刻地理解細胞學說的偉大意義，在“細胞學說的建立”教學內容中，設置了如下2 個教學環(huán)節(jié)。

1）分析為什么人們難以得出“生命由細胞構成”的結論。在發(fā)現細胞以后長達170 多年的歷史中，人們盡管不斷積累和豐富著細胞觀察的資料，為什么一直沒有科學概括細胞的知識及其與機體的關系？師生共同在觀察技術的局限性、細胞的多樣性、科學家之間的交流3 個方面分析人們統一對細胞的認識的過程。

①觀察技術的局限：一些學者看不起用各種顯微鏡的觀察工作，例如，提出21 種組織的比薩（1771—1802）沒有用顯微鏡繼續(xù)觀察探討他所提出的組織的本質，因為他不信任顯微鏡下的觀察結果。他說：“當人們在黑暗的鏡筒中注視時，每個人看到了以他自己的方法看到的東西，自然結果就受到影響了?！贝_實，由于技術問題，研究者曾將細胞籠統地描述為小球或微粒，某些研究者確實看到了細胞，另外一些學者只看到了光學干涉所形成的光環(huán)“小球”贗相。除了上述資料外，教師還展示圖片列舉學生在課堂上經常出現的誤將雜質、氣泡等當做細胞的現象。學生在會心一笑的同時，理解當時人們意見不統一的原因。圖7 看起來更像生命的東西，不過是顯微鏡下氯化鈉的結晶。

②細胞多樣性的困惑：用圖片展示不同的植物細胞（圖8），并提出質疑：人們能認為顯微鏡下的這些稀奇古怪如此不同的結構在本質上是一樣的，從而給它們一個統一的名稱“細胞”嗎？顯然不容易，除非能找到這些結構的一致性。

2）科學交流使人們在尋找結構一致性的基礎上揭示了細胞本質的一致性。

將顯微鏡下形態(tài)不同的微觀結構在本質上統一起來得益于學術借鑒和交流。教師以細胞核為主線將布朗、施萊登和施旺等科學家的工作和研究對象統一起來。

圖8 形態(tài)不同的植物細胞

①布朗發(fā)現細胞核。1827年英國植物學家布朗觀察花粉時，發(fā)現一些微小粒子表現出的無規(guī)則運動，即布朗運動。但作為一個植物學家，他的重要發(fā)現是在多種植物細胞中發(fā)現了“細胞核”。

②在布朗啟發(fā)下，德國植物學家施萊登的發(fā)現。在他人的啟發(fā)下，人們會有目的地再認識曾經觀察到的事物。例如前面教師展示的形態(tài)迥異的洋蔥鱗片葉外表皮細胞、百合葉片下表皮保衛(wèi)細胞等，若再仔細觀察，調暗光線，就能觀察到大小、形態(tài)基本一致細胞核。施萊登在布朗的啟發(fā)下，將注意力集中在細胞核上。他經過大量的觀察，認識到細胞核是植物細胞普遍存在的結構，通過細胞核將形態(tài)迥異的微觀結構的本質相統一。既然每個細胞都有細胞核，其對于細胞應該是非常重要的。施萊登進一步致力于研究細胞核與細胞發(fā)生之間的聯系，并于1838年發(fā)表“植物發(fā)生論”，指出：“所有植物都是由細胞組成的，細胞是植物各種功能的基礎?！?/p>

③在施萊登的啟發(fā)下，德國動物學家施旺的發(fā)現。教師利用圖片展示不同的動物細胞，例如脂肪細胞、神經細胞、軟骨細胞、平滑肌細胞等，同時提出質疑：與植物細胞相比，不同種類的動物細胞形態(tài)差異更大，更加變化多端，因而人們一直未能建立動、植物微觀結構上的聯系，動物是否也和植物一樣，是由所謂的細胞構成的？教師提供施旺受施萊登啟發(fā)后的頓悟，他說：“一天，當我和施萊登一起用膳時，這位著名的科學家向我指出，細胞核在植物的細胞發(fā)生中起著重要作用。我立刻回想起曾在脊索細胞中看見過的同樣的‘器官’。在這一瞬間，我領悟到，如果我能夠成功地證明脊索細胞中的細胞核起著和在植物細胞發(fā)生中同樣的作用，這個發(fā)現將是極其重要的?！痹谑┤R登的啟發(fā)下，為了證明動、植物微觀結構的一致性，施旺觀察了動物各種組織的細胞，明確指出有無細胞核的存在是有無細胞存在的最重要和最充足的證據。1839年，施旺發(fā)表《關于動、植物在結構和生長中的一致性的顯微研究》一文，進一步指出：一切植物和動物都是細胞的集合體。施旺將細胞學說擴展到動物界，使之具有更普遍的理論概括和更廣泛的適用范圍。

④菲爾肖等對細胞來源的探討。施萊登和施旺在揭示動、植物細胞統一性的同時，還更深入地探討細胞來源的問題。他們認為：新細胞從老細胞中產生，從老細胞的細胞核中長出一個新細胞。他們將細胞的發(fā)生看作是一種以核仁為起點的結晶化的物理過程。這個觀點雖然基于觀察，但是由于當時顯微觀察技術的局限性和人們認識的局限性，該觀點顯然是錯誤的。在施萊登和施旺之后，很多科學家觀察到細胞分裂。1855年，德國醫(yī)生和病理學家菲爾肖總結自己和他人觀察到的結果，提出至理名言：“一切細胞都來自于細胞。”

3.3 師生共同總結細胞學說的基本論點 基于上述教學內容，學生可總結得出細胞學說的基本論點，教師著重通過以下教學環(huán)節(jié)，加深學生對細胞學說的理解。

①通過展示雞產卵過程的圖片，說明雞卵不僅僅由卵細胞構成，還由排卵過程中由輸卵管分泌物構成的非細胞結構例如卵清、卵殼等組成，此外生物體的細胞之間有細胞間質，以此說明生物體由細胞和細胞產物組成；②分析人體血細胞、肌肉細胞、神經細胞、生殖細胞等細胞的功能，說明“每個細胞作為一個獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同構成的整體生命起作用”，從而從細胞功能分化的角度讓學生理解“細胞是生命的基本單位”；③圖片展示雞、牛、豬、羊脂肪組織的顯微照片（圖9），從細胞層面上體現不同動物脂肪組織的一致性，從而說明細胞學說給予比薩提出的“組織”術語以更清晰深刻的意義：形態(tài)、結構功能相同的細胞構成了生物體的組織結構層次；④從科學發(fā)展的角度強調說明：人們認為正式提出細胞學說的科學家是施萊登和施旺，但是細胞學說的建立是許多科學家共同努力的結果。

圖9 不同動物的脂肪組織細胞

4 總結細胞學說的意義

由于上述教學環(huán)節(jié)的鋪墊，學生能領會細胞學說的意義。正如施旺所說：“……現在我們已經推倒了分隔動、植物的巨大障礙，細胞學說是一個統一的理論,它證明了動、植物兩大有機界的本質聯系?！?/p>

教師展示在2017年國博大英博物館百件文物展上拍攝的另一件讓教師有意外收獲之喜的展品——達爾文環(huán)球旅行所乘坐的“小獵犬號”（Beagle，又稱“貝格爾號”）上的精密計時器，并進行如下陳述：一次展覽上同時展出了2 個不同年代的精密儀器——顯微鏡和精密計時器（圖10），讓人感慨萬千，因為它們不僅彰顯17—19世紀科學技術的蓬勃發(fā)展，同時體現了科技的發(fā)展給人們的思想觀念帶來的巨大轉變。顯微鏡的發(fā)明導致了一個偉大理論“細胞學說”的建立，而儀器設備精良的“貝格爾號”使達爾文能順利地完成環(huán)球旅行，其所見、所聞、所思孕育了進化論的偉大思想。你能否闡述“細胞學說”和“進化論”的內在聯系？在學生討論的基礎上，教師總結陳述：哈布斯堡家族的“哈布斯堡唇”延續(xù)了23 代，是因為他們同源同祖；蓋倫通過解剖猿而不是解剖魚推知人體的結構，是因為人和猿有著更近的親緣關系。而細胞學說的建立在細胞水平上找到了人和魚的一致性，動、植物的一致性，甚至是動、植物和細菌的一致性。細胞學說的建立，為當時飽受爭議的“所有生物同源同祖”的進化論，提供了令人信服的微觀證據，而進化論將所有的生物相聯系，成為統一生物學的理論。正因為如此，恩格斯將“細胞學說”“能量守恒與轉換定律”“進化論”并列為19世紀自然科學的三大發(fā)現。這3 個理論都是努力將事物聯系起來的統一的理論。細胞學說揭示了生物界結構的統一性；進化論揭示了生物界同源同祖的統一、預示了有機界與無機界的統一；能量轉化和守恒定律不僅揭示了無機界運動的統一，還從能量轉換的角度將有機界與無機界相統一。后續(xù)的深入研究使人們認識到，細胞是最完美的能量轉換器，細胞與環(huán)境之間物質和能量的交換，以及細胞內物質和能量的轉變是能量守恒與轉化定律的最有力詮釋。

圖10 細胞學說為進化論提供了微觀證據

5 回顧總結細胞學說建立過程滲透生命觀念

對本節(jié)課的教學內容進行總結，也是在一定程度上對高中生物學內容框架的一個概述。教師首先用圖11 概括本節(jié)課教學內容所體現的思想觀念，即生物界乃至自然界的層次性。自然界、生物界中各種物質系統之間所表現出來的層次性關系，是自然界長期進化過程中所表現出來的狀態(tài)和規(guī)律。生命結構的有序性體現在其層次性上，當代生命科學的發(fā)展，從微觀和宏觀2 個方面研究生物界的多層次性，是對生物界認識日益深刻的體現。

圖11 人類研究認識生物界的有序性和層次性

在上述觀念引領的基礎上，教師以下面一段文字和圖片結束教學內容，激發(fā)學生期待在后續(xù)學習過程中，從細胞中尋找生命的答案：理查德·費曼曾說過，科學會帶給人們更多的令人激動的和神秘的東西。例如圖12，可以通過觀察，在細胞水平上解釋花的美麗色彩，這看起來似乎很簡單，花色是由細胞的顏色決定的，但是問題真的很簡單嗎？是什么在控制細胞的色彩？如今能在細胞的水平上揭示達·芬奇“人為什么會歡笑、會哭泣”的問題嗎？早在1925年，生物學大師Wilson 就提出：“一切生命的關鍵問題都要到細胞中去尋找”。在接下來的學習過程中，將在細胞水平上尋找生命的答案。

圖12 白花射干的花朵與細胞的色彩

不同于傳統的“細胞學說”的教學設計，教師花費了更多的時間，附加了本節(jié)課更多的“節(jié)外生枝”的內容，這些附加內容似乎超出了生物學課程范圍，筆者如此進行教學嘗試，基于以下思考：1）引領學生分享人類的思想和智慧財富，提升學生的科學和人文綜合素養(yǎng)?？茖W受到社會和文化的影響,是科學的本質之一?？茖W的不同學科、科學與藝術、科學與哲學本身不是截然可分的，盡管在人類認識過程中，為了使研究更深入，科學與藝術、科學與哲學、科學的學科之間逐漸分化，但是就客觀事物本身而言，它們是集中在事物對象上的統一整體。教師應該有能力綜合多個學科的內容，抓住契機，以合適的教學內容為載體，還原知識和觀念發(fā)展的本來面貌，使學生在真實的客觀歷史背景中理解科學知識的形成過程?？茖W與藝術的融合、技術的進步、人類的好奇心和癡迷的求索、人類視野的拓展和和思想觀念的變革……“細胞學說的建立、內容和意義”就是體現科學、藝術、哲學相互促進、綜合發(fā)展、體現科學與社會文化的關系的最恰當、最適合的內容之一。

2）在生命觀念的框架下引領高中生物學教學。細胞學說的內容不僅是后續(xù)細胞結構、代謝、增殖等教學內容的起始課，也可以說是高中生物學課程的起始課。本節(jié)課突出了統領生物學的2 個生命觀念：生物界結構的有序性和層次性；進化論是統一生物學的主題。在這樣的觀念框架引領下的生物學學習，會帶給學生更多的思考和感悟。

3）通過教學藝術實現教學理想。實現上述教學目標會存在一定的困難，例如，科學和人文課程的不當綜合容易使教學內容浮夸和膚淺，在教學中滲透生命觀念容易產生說教和“貼標簽”的教學效果。本節(jié)課的教學設計中，教師精心選取、整合教學資料，用知識或觀念的主線組織看似“雜亂”的素材，努力做到“形散而神不散”。例如，達·芬奇的素描、提香的肖像作品、17世紀的顯微鏡和精密計時器，教師以飽滿的熱情，將親臨的這些藝術品和文物貫穿于課堂，不僅在一定程度上給予學生藝術的熏陶，更重要的是它們融匯了生命的層次性和生命進化的主線。又如，蓋倫的猿類解剖、列文·虎克對魚細胞的觀察、哈布斯堡唇的世代延續(xù)，這些素材不僅僅增加教學內容的趣味性，更重要的是它們體現了生物之間的親緣聯系。筆者希望通過有效組織這些體現人類偉大智慧豐富生動的素材，將生命觀念真正扎根于學生內心深處，融匯于學生的世界觀中。此外，在本節(jié)課中，筆者努力設置帶有“懸念”的巧妙設問，以吸引學生的強烈關注。例如，沒有先展示羅伯特·胡克的觀察結果，而是引用羅伯特的話“我一看到這些現象，就認為是我的發(fā)現……也可能是歷史上的第1次發(fā)現”，然后進行如下設問：羅伯特到底觀察到了什么？又如教師不急于展示列文·虎克的研究成果，而是設置如下懸念：列文·胡克說：“沒有什么比看到一滴水中生活著如此多的生物更讓我高興的?！痹谌庋凼裁匆部床坏降囊坏嗡?，列文·虎克到底觀察到了什么？列文·虎克在顯微鏡下觀察魚紅細胞的形態(tài)。作為一個生物學教師沒有觀察過魚的紅細胞，真是汗顏，于是立刻去市場上購買了鯽魚，取血觀察，顯微鏡下的紅細胞真是太美麗了，你想知道它是什么樣子的嗎？最初觀察到人類精子的人可能被嚇到了，他們看到了什么？本節(jié)課以教師的講授為主，教師精心地搜集、組織教學素材，設計每一個教學環(huán)節(jié)的呈現方式，琢磨、凝練深刻而富有吸引力的教學語言，就是希望在繪聲繪色與學生分享科學故事的同時，讓學生感悟科學故事中蘊含的更深刻的人類的思維方式和思想觀念。