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        生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀

        2022-05-30 00:35:57萬定珍
        文理導(dǎo)航 2022年32期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化策略

        萬定珍

        【摘 ?要】基于高中生物學(xué)科核心素養(yǎng),在高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀有利于從微觀層面幫助學(xué)生理解生物學(xué)中蘊(yùn)含的生命觀念,從而促進(jìn)學(xué)生邏輯思維、發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展,最終提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。文章將闡述結(jié)構(gòu)與功能觀的含義與具體教學(xué)意義,分析高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀存在的問題,并且以“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教材內(nèi)容為例,提出高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀的優(yōu)化策略。

        【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué);結(jié)構(gòu)與功能觀;優(yōu)化策略

        結(jié)構(gòu)與功能觀屬于生物學(xué)科核心素養(yǎng)中生命觀念范疇的重要組成成分之一,其中覆蓋了重要且豐富的生物內(nèi)涵,體現(xiàn)了生物學(xué)科獨(dú)特的育人價(jià)值。伴隨現(xiàn)代化教育的持續(xù)深入,高中生物學(xué)課堂應(yīng)當(dāng)圍繞核心素養(yǎng)展開具體的教學(xué)。基于此,培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀將幫助學(xué)生理解結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的關(guān)系,借此逐漸豐富學(xué)生關(guān)于分子、細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)等循序漸進(jìn)的認(rèn)知層次,從而促進(jìn)學(xué)生興趣與積極性的激發(fā),促進(jìn)生物探究活動的開展,最終落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

        一、結(jié)構(gòu)與功能觀的含義以及具體教學(xué)意義

        (一)結(jié)構(gòu)與功能觀的含義

        結(jié)構(gòu)與功能觀的內(nèi)涵豐富,大致可以分為結(jié)構(gòu)觀、功能觀、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系觀三個(gè)方面。

        首先是關(guān)于結(jié)構(gòu)觀的闡述。第一是生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)基礎(chǔ)性,即生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是以物質(zhì)作為基礎(chǔ)而形成的,這將揭示結(jié)構(gòu)觀與物質(zhì)觀之間的聯(lián)系;第二是生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次性,即生物個(gè)體中分子、細(xì)胞、組織、器官至系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)層次或生物圈系統(tǒng)中個(gè)體、種群、群落至生態(tài)系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)層次;第三是生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性,如生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈關(guān)系;第四是生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的變化性,如減數(shù)分裂時(shí)期染色體與染色質(zhì)的同質(zhì)不同期變化與動態(tài)發(fā)展。

        其次是關(guān)于功能觀的闡述。第一是關(guān)于生物功能與一般性質(zhì)的區(qū)分,即生物結(jié)構(gòu)的功能指的是結(jié)構(gòu)作為局部給予整體的生物貢獻(xiàn),這將揭示結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的實(shí)質(zhì);第二是基于生命個(gè)體的兩大特征出發(fā)的關(guān)于功能觀的理解,即基于自我更新與自我復(fù)制兩個(gè)基本特征完成對生命體各層次結(jié)構(gòu)的功能理解;第三是基于維持生命系統(tǒng)的三個(gè)維度出發(fā)的關(guān)于功能觀的理解,即基于物質(zhì)、能量與信息三個(gè)方面完成對生命系統(tǒng)各層次結(jié)構(gòu)的功能分析與理解。

        最后闡述的是結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系觀。第一,結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是非線性和柔性的,不是單純絕對的“結(jié)構(gòu)決定功能”就可以解釋其真正的內(nèi)涵;第二,結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是聯(lián)系性的,即一個(gè)結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)不能被孤立看待,而是需要多個(gè)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)之間的相互配合才能實(shí)現(xiàn)某個(gè)結(jié)構(gòu)的功能;第三,結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是存在“第三者”的,即結(jié)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)需要環(huán)境等外部條件;第四,結(jié)構(gòu)與功能二者關(guān)系存在作用與反作用的概念,如肌肉功能是完成運(yùn)動,屬于正向作用,而運(yùn)動影響肌肉結(jié)構(gòu)變得發(fā)達(dá),屬于反向作用。

        基于上述,結(jié)構(gòu)與功能觀涵蓋內(nèi)容豐富且存在一定的難度系數(shù),但是在高中生物學(xué)中滲透結(jié)構(gòu)與功能觀的概念,將有利于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維與批判性思維能力,從而促進(jìn)學(xué)生辯證唯物主義世界觀的形成,體現(xiàn)了生物學(xué)科豐富的育人價(jià)值。

        (二)結(jié)構(gòu)與功能觀的具體教學(xué)意義

        1.促進(jìn)學(xué)生對生物知識的理解

        縱觀高中生物學(xué)的知識,其中幾乎都滲透了結(jié)構(gòu)與功能觀的概念。因而可知,結(jié)構(gòu)與功能觀是生物學(xué)知識的總結(jié)性概括,覆蓋了高中生物學(xué)的許多知識,是學(xué)生理解生物知識并解答生物問題的重要途徑。因此,教師在開展生物教學(xué)時(shí)培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀,有利于豐富學(xué)生的生物學(xué)認(rèn)知并促進(jìn)學(xué)生的生物學(xué)知識呈現(xiàn)層次化與遞進(jìn)性,從而落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生對生物知識的理解,最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

        2.提高學(xué)生知識應(yīng)用能力

        結(jié)構(gòu)與功能觀屬于生物核心素養(yǎng)中生命觀念的重要范疇。在具體的生物教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀,可以幫助學(xué)生從生物學(xué)習(xí)中形成科學(xué)正確的價(jià)值觀,并在科學(xué)觀念的基礎(chǔ)上完成生物學(xué)現(xiàn)象、事件或思想的深入理解,掌握探尋生命活動的規(guī)律;同時(shí)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下還將在結(jié)構(gòu)與功能觀的培養(yǎng)中掌握開展生物探究活動的能力,嘗試運(yùn)用生物知識解決生物實(shí)際應(yīng)用問題,從而提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。

        3.促使生物知識具象化

        高中生物學(xué)知識相較于初中生物知識,內(nèi)容更為復(fù)雜繁多、覆蓋范圍更為寬廣、抽象性與難度系數(shù)也更大。因此,在具體的生物學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要發(fā)展相應(yīng)的抽象思維能力、邏輯推理能力與批判性思維能力,從而促進(jìn)生物知識的掌握與應(yīng)用。而結(jié)構(gòu)與功能觀在生物教學(xué)中的滲透可以幫助學(xué)生在生物學(xué)習(xí)中形成科學(xué)的生命觀念,并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀具象化抽象的生物知識,從而提高學(xué)生生物學(xué)習(xí)的質(zhì)量與效率,落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

        二、高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀存在的問題

        (一)結(jié)構(gòu)與功能觀內(nèi)涵認(rèn)知不準(zhǔn)確

        結(jié)構(gòu)與功能觀內(nèi)涵豐富且復(fù)雜,但由于其同時(shí)具有豐富的育人價(jià)值,因此,大多數(shù)教師在實(shí)際的生物教學(xué)中會有意識地適時(shí)滲透結(jié)構(gòu)與功能觀等生命觀念,希望以此培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的生物觀念與促進(jìn)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力發(fā)展。但是,從目前培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀的現(xiàn)狀看來,部分教師對于結(jié)構(gòu)與功能觀內(nèi)涵的認(rèn)知并不準(zhǔn)確,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)與功能觀在實(shí)際教學(xué)中的滲透出現(xiàn)偏差,不利于向?qū)W生正確傳遞結(jié)構(gòu)與功能觀的實(shí)質(zhì)與價(jià)值,最終不利于結(jié)構(gòu)與功能觀在學(xué)生學(xué)習(xí)中發(fā)揮積極的應(yīng)用意義與作用。

        (二)結(jié)構(gòu)與功能觀教學(xué)形式不適合

        結(jié)構(gòu)與功能觀屬于核心素養(yǎng)生命觀念中的范疇,其在高中生物教學(xué)中的滲透依賴于新興的教學(xué)模式與教學(xué)方法。但是,從目前培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀的現(xiàn)狀看來,部分教師并沒有及時(shí)更新教學(xué)觀念與教學(xué)手段,導(dǎo)致無法通過有效的教學(xué)形式傳遞結(jié)構(gòu)與功能觀等的生命觀念,進(jìn)而不利于學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)與功能觀的知識概念與理解應(yīng)用,從而影響學(xué)生的生物學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量。

        三、高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀的優(yōu)化策略

        以“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”為例

        (一)深入研究教材,提高教學(xué)水平

        教師是教學(xué)過程中的引導(dǎo)者。因此,教師自身對結(jié)構(gòu)與功能觀的理解需要通過教學(xué)觀念與教學(xué)水平的更新以保持一個(gè)正確科學(xué)的認(rèn)知,并且在深入研究教材的基礎(chǔ)上促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能觀的教學(xué)滲透,從而提高學(xué)生對結(jié)構(gòu)與功能觀的認(rèn)知程度與應(yīng)用能力。以人教版“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容為例,教師應(yīng)當(dāng)基于教材出發(fā)并加以自身理解,在教材的基礎(chǔ)上落實(shí)結(jié)構(gòu)與功能觀的具體教學(xué)。首先,根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能觀的內(nèi)涵,教師應(yīng)當(dāng)將蛋白質(zhì)教學(xué)分為三大層面。第一是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)教學(xué),即按照氨基酸、二肽、三肽、多肽至蛋白質(zhì)的認(rèn)知層次投入教學(xué),最終引出蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的生物學(xué)概念。第二是蛋白質(zhì)的功能教學(xué),即根據(jù)蛋白質(zhì)在生物個(gè)體中的各個(gè)功用加深學(xué)生對蛋白質(zhì)功能的認(rèn)知與理解,從而引出功能多樣性的生物學(xué)概念。第三是根據(jù)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性的相互關(guān)系,教師可以以此解釋蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,從而在潛移默化的學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生不知不覺地深化結(jié)構(gòu)與功能觀的認(rèn)知理解并且完成內(nèi)化,即學(xué)生可以應(yīng)用結(jié)構(gòu)與功能觀的概念完成自主的生物學(xué)習(xí)。

        (二)引入問題導(dǎo)學(xué),落實(shí)概念教學(xué)

        問題導(dǎo)學(xué)是一種有效培養(yǎng)學(xué)生思維的教學(xué)模式,有利于落實(shí)具體詳細(xì)的概念教學(xué),為學(xué)生打下扎實(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。因此,為促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能觀在高中生物教學(xué)的滲透,教師可以引入問題導(dǎo)學(xué)的教學(xué)模式,通過一系列有意義的、富含邏輯關(guān)系的關(guān)鍵問題激發(fā)學(xué)生的思維活力、夯實(shí)學(xué)生的生物基礎(chǔ)和促進(jìn)生物的概念教學(xué),促使學(xué)生采取活化的邏輯思維和抽象思維完成結(jié)構(gòu)與功能觀的認(rèn)知理解,并在扎實(shí)的生物學(xué)基礎(chǔ)上完成結(jié)構(gòu)與功能觀的應(yīng)用與科學(xué)探究,從而使結(jié)構(gòu)與功能觀的價(jià)值最大化。以人教版“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容為例,教師在豐富蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)的細(xì)節(jié)時(shí),可以在氨基酸、肽鏈與蛋白質(zhì)的遞進(jìn)性認(rèn)知層次中向?qū)W生提出問題,如“氨基酸經(jīng)過什么方式形成肽鏈”“肽鏈經(jīng)過什么變化才能構(gòu)成蛋白質(zhì)”等,如此可以一步一步引領(lǐng)學(xué)生完成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí),從而發(fā)展學(xué)生的邏輯思維,進(jìn)而深化結(jié)構(gòu)觀的認(rèn)知框架。

        (三)引入思維導(dǎo)圖,明晰具象教學(xué)

        思維導(dǎo)圖是一種有效激發(fā)學(xué)生抽象思維的教學(xué)方法或?qū)W習(xí)技巧,其在高中生物教學(xué)中的引入可以幫助教師開展具體化的教學(xué),從而提高教學(xué)效率;同時(shí)還可以幫助學(xué)生厘清學(xué)習(xí)思路,明晰知識點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,從而提高接收知識的效率與品質(zhì),最終提高學(xué)習(xí)效率。因此,為促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能觀在高中生物教學(xué)中的滲透,教師應(yīng)當(dāng)在實(shí)際教學(xué)中靈活采取思維導(dǎo)圖的形式展開具體的教學(xué)。以人教版“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容為例,教師可以利用結(jié)構(gòu)與功能觀的內(nèi)涵完善該章節(jié)的教學(xué)框架與板書。首先,教師將教學(xué)框架總體一分為二,其一為結(jié)構(gòu)教學(xué),其二為功能教學(xué)。其次,教師遵循結(jié)構(gòu)觀與功能觀的概念特點(diǎn),將蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)按照氨基酸、肽鏈與蛋白質(zhì)認(rèn)知層次分別完成教學(xué);將蛋白質(zhì)功能教學(xué)按照不同的功用如結(jié)構(gòu)蛋白、催化蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍?、調(diào)節(jié)蛋白和免疫蛋白等分別落實(shí)具體的功能教學(xué)。最后,根據(jù)二者之間的聯(lián)系,完成結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系觀的認(rèn)知確立,從而有效滲透結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念,最終落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

        (四)引入生活教學(xué),落實(shí)核心素養(yǎng)

        生活教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方法,其在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用可以有效拉近生物學(xué)與學(xué)生生活之間的距離,幫助學(xué)生同時(shí)轉(zhuǎn)換生物與生活的視角看待生物學(xué)知識,從而提高知識內(nèi)化的效率,即提高應(yīng)用教學(xué)的效率,促進(jìn)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。因此,為促進(jìn)結(jié)構(gòu)與功能觀在高中生物教學(xué)的滲透,教師可以適時(shí)引入生活教學(xué),借助生活現(xiàn)象或采取生活化語言落實(shí)具體教學(xué),從而提高學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力。以人教版“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教學(xué)內(nèi)容為例,教師可以通過生活中糖尿病的胰島素注射治療的現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的思考,即向?qū)W生提問“為什么胰島素采取注射的形式而非口服呢”,以此可以深化關(guān)于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)教學(xué),幫助學(xué)生完成生活實(shí)踐與知識理論的結(jié)合,從而落實(shí)結(jié)構(gòu)觀的概念,最終影響結(jié)構(gòu)與功能觀在生物教學(xué)中的滲透。

        四、結(jié)束語

        以“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”的教材內(nèi)容為例,教師在高中生物學(xué)課堂中培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀,需要通過多樣化的方式完成教學(xué)。如通過問題導(dǎo)學(xué),落實(shí)概念教學(xué),夯實(shí)生物基礎(chǔ);如通過思維導(dǎo)圖的引入,明晰具體的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維;如引入生活教學(xué)以落實(shí)應(yīng)用教學(xué),提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力。以此可以促進(jìn)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀的概念培養(yǎng),促進(jìn)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]楊梅樺.高中生物學(xué)教學(xué)中結(jié)構(gòu)與功能觀的培養(yǎng)研究[J].智力,2022(2):16-18.

        [2]劉穎.基于生命觀念中結(jié)構(gòu)與功能觀的教學(xué)實(shí)踐研究[D].阜陽:阜陽師范大學(xué),2021.

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