文臺山市第一中學(xué) 李 峰
生物學(xué)概念是人們根據(jù)一系列生物學(xué)基本事實作出的概括性解釋。生命觀念是人們對生命現(xiàn)象及其規(guī)律性在認(rèn)識理解上的再深化再升華。概而言之,生命觀念應(yīng)是基于生物學(xué)概念,經(jīng)過復(fù)雜的思維實踐,提煉形成的一種科學(xué)的方法論與世界觀。在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》中,從生命觀念、理性思維、科學(xué)探究以及社會責(zé)任四大維度闡釋了高中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)組成,并明確提出以大概念學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),可促成生命觀念的形成。所以,教師要在生物學(xué)概念教學(xué)中積極尋找“橋”和“船”,才能夠完成“過河”任務(wù),即促進生命觀念的形成。筆者嘗試從生物學(xué)概念教學(xué)出發(fā),運用科學(xué)的方法與策略,挖掘思維深度,從而引導(dǎo)學(xué)生逐步形成生命觀念。
生物學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的自然科學(xué),在新教材各章節(jié)中均設(shè)置有“探究實踐”專欄,可通過組織學(xué)生自主實驗探究實踐,在完成自主建構(gòu)生物學(xué)概念過程中感知生命活動,從而逐步形成生命觀念。比如,在圍繞“酶”及其相關(guān)概念教學(xué)中,教師可鼓勵學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有的實驗素材及條件,進行實驗自主設(shè)計并完成系列實驗操作,引導(dǎo)學(xué)生運用比較、分析等科學(xué)方法深入剖析所出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象,進而充分理解酶在發(fā)生催化作用過程中所表現(xiàn)出來的高效性、專一性以及需要具備較溫和的反應(yīng)條件,與此同時,學(xué)生也在思維實踐中感受到生命活動離不開酶。再比如,在“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”中“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”觀察實驗中,學(xué)生在利用臨時裝片觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)過程中,經(jīng)過比較、分類等科學(xué)方法,找出各種細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上存在的異同點,運用歸納法推論真核細(xì)胞、原核細(xì)胞等重要概念,進而理解細(xì)胞存在的統(tǒng)一性和多樣性。
科學(xué)史往往是人們從生物基本事實逐步形成生物學(xué)概念的過程,也是人們對生命不斷深化認(rèn)識的過程。因此,學(xué)習(xí)科學(xué)史料可以帶領(lǐng)學(xué)生重走“科學(xué)家探索歷程”,在“感同身受”中發(fā)生思維碰撞,找出生物學(xué)概念形成及其演變的關(guān)鍵所在,激發(fā)學(xué)生對生命奧秘的探索欲,推動生命觀念進一步形成。比如,在“對細(xì)胞膜成分的探索”中,可以引導(dǎo)學(xué)生運用提出假說的科學(xué)方法,通過觀察和實驗逐步修正或補充已有假說,最終決定接受或否定所提出的假說,從而在自主完成建構(gòu)“細(xì)胞膜流動鑲嵌模型”這一概念過程中,形成“細(xì)胞是基本的生命系統(tǒng)”的認(rèn)識。再比如,在“細(xì)胞核有什么功能”中,引導(dǎo)學(xué)生分別自主研讀資料,依據(jù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗重現(xiàn)細(xì)胞核在具體環(huán)境中所發(fā)揮的功能,進而引導(dǎo)學(xué)生運用比較、歸納等科學(xué)方法,推論得出“細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳”,深刻領(lǐng)會細(xì)胞核在細(xì)胞生命活動中所起到“密鑰”作用。
基于最近發(fā)展區(qū)理論,借助一定外力,學(xué)生可由原有發(fā)展水平拓展提升到自身潛在發(fā)展水平,從而完成認(rèn)知上的自我飛躍。比如,在必修1教材第106頁的“拓展應(yīng)用”部分第1題,可以指導(dǎo)學(xué)生遵循“單一變量”原則,以一天中時間變化為自變量,光合作用強度為因變量,結(jié)合曲線變化依次回答(1)至(4)問題,進一步加深“環(huán)境因素對光合作用強度影響”的認(rèn)識,也能夠感知綠色植物生命活動持續(xù)變化,結(jié)合提高綠色植物光合作用措施的提出,促進學(xué)生理解“生物適應(yīng)環(huán)境變化”。比如,在必修1教材第85頁的“拓展應(yīng)用”部分第2題,引導(dǎo)學(xué)生由點及線、從靜態(tài)到動態(tài),逐步探究反應(yīng)物濃度、溫度等實驗條件變化對酶催化效率的影響,從而深入體會“最適溫度”對酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能起著關(guān)鍵性作用,主宰著生命活動的興衰。同時,進一步拓展學(xué)生學(xué)習(xí)思維,“跳出酶來看酶”,結(jié)合反應(yīng)底物濃度(外界條件)和酶的數(shù)量(內(nèi)在條件)的相互變化,切身感受內(nèi)外多重因素影響酶“催動”生命的“力量”,進而讓學(xué)生領(lǐng)悟生命時刻處于變化過程中。
在生物學(xué)模型教學(xué)過程中,所涉及模型主要有數(shù)學(xué)模型、物理模型以及概念模型。恰當(dāng)運用模型進行教學(xué),有利于學(xué)生將抽象的概念借助可見可感的“模型”實現(xiàn)思維上的“概念建構(gòu)”,同時,促使學(xué)習(xí)者更切身感知生命的力量。比如,在“被動運輸”這一章節(jié)中關(guān)于“滲透現(xiàn)象”演示實驗,借助物理模型顯化呈現(xiàn)發(fā)生在顯微鏡下的“滲透現(xiàn)象”,可通過問題串方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,加強對信息的分析遷移應(yīng)用,從而以漏斗滲透現(xiàn)象推斷出細(xì)胞吸水和失水過程,讓學(xué)生充分體驗到生生不息的生命力量。