淺析辯證思維在高中生物教材中的滲透

朱滿秀 李亞軍

摘要：當(dāng)今是知識經(jīng)濟(jì)時代、物欲橫流和充滿誘惑的時代，在2017年高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)出來的背景下，尤其重視學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，科學(xué)思維的培養(yǎng)和提升是四大素養(yǎng)之一，辯證思維屬于科學(xué)思維的一種。教材作為學(xué)生獲取信息和教師教學(xué)的主要工具之一，通過研讀和分析高中生物教材，主要從辯證思維的概念、高中生物教材中的生物科學(xué)史、生物知識以及課后練習(xí)題等來闡述辯證思維在高中生物教材中的滲透，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)興趣，拓展學(xué)生的思維方式，能用辯證的觀點看待和解決問題，利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和國家、國際發(fā)展需要的人才。

關(guān)鍵詞：辯證思維；高中生物教材；滲透

一、 前言

在生物教材中不單呈現(xiàn)生物學(xué)知識、方法，還體現(xiàn)了辯證思維在生物教材中的滲透。習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中說到，優(yōu)先發(fā)展教育事業(yè)，建設(shè)雙一流的大學(xué)，實現(xiàn)立德樹人的根本任務(wù)。當(dāng)前，培養(yǎng)和提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是生物學(xué)教師的任務(wù)和職責(zé)之一，其中生物學(xué)核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。辯證思維在提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)中起到和發(fā)揮了重要的作用，辯證思維更有助于學(xué)生從理解、認(rèn)同理論基礎(chǔ)知識上升到一定的高度，形成一定的生命觀念，有助于學(xué)生形成一定的社會責(zé)任，在此過程中學(xué)生必定有相應(yīng)的科學(xué)探究和科學(xué)思維的活動過程，包括實踐性操作探究活動和一定的心理活動。辯證思維有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的開發(fā)，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，符合國家發(fā)展和國際發(fā)展的需要型人才的需求。

二、 辯證思維的基本概念

辯證思維是指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發(fā)展過程的正確反映，即對客觀辯證法的反映。辯證思維最基本的特點是將對象作為一個整體，從其內(nèi)在矛盾的運動、變化及各個方面的相互聯(lián)系中進(jìn)行考察，以便從本質(zhì)上系統(tǒng)地、完整地認(rèn)識對象。

三、 辯證思維在人教版高中生物教材的滲透

（一） 生物科學(xué)發(fā)現(xiàn)史中無處不滲透辯證思維

辯證思維的存在推動科學(xué)、技術(shù)的發(fā)展?？芍^科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一個在爭論中不斷探索前進(jìn)的過程；科學(xué)的發(fā)展離不開技術(shù)的支持；科學(xué)家實事求是，不畏艱苦，堅持不懈，百折不撓的精神值得學(xué)習(xí)。

1. 高中生物必修一“對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程”。

在19世紀(jì)末，歐文頓提出脂質(zhì)組成膜；20世紀(jì)初，得到脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是膜的主要成分；1925年荷蘭科學(xué)家得出結(jié)論：膜質(zhì)分子是2層。除了脂質(zhì)外，蛋白質(zhì)也是細(xì)胞膜的成分。那么，蛋白質(zhì)位于細(xì)胞膜的什么位置呢？在1940年有學(xué)者推測脂質(zhì)兩邊各覆蓋著有蛋白質(zhì)的存在。直到1950年，有了電子顯微鏡用來觀察細(xì)胞膜。1959年，羅伯特森提出了蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)的生物膜靜態(tài)結(jié)構(gòu)；1960年后，科學(xué)家對這一靜態(tài)結(jié)構(gòu)提出了質(zhì)疑，對于細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象不好做出解釋。隨著新的技術(shù)手段不斷運用于生物膜的研究，在1970年，科學(xué)家采用了熒光染料作為標(biāo)記，標(biāo)記小鼠細(xì)胞和人的細(xì)胞的融合實驗，實驗及其他實驗的證據(jù)結(jié)果表明了細(xì)胞膜具有流動性。在1972年，桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數(shù)人接受。

想一想，在以上這些發(fā)現(xiàn)過中，若是沒有人提出質(zhì)疑，沒有人用辯證思維去思考這些科學(xué)家提出的觀點，那么還會有后來這些更重大的發(fā)現(xiàn)嗎？

2. 高中生物必修一酶的本質(zhì)一節(jié)“資料分析——關(guān)于酶本質(zhì)的探索”。

教材81頁給學(xué)生提供關(guān)于酶的探索的背景，接下來，依次根據(jù)科學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)歷程進(jìn)行陳述：在1857年，巴斯德通過顯微鏡觀察，得出發(fā)酵與活的酵母細(xì)胞有關(guān)，但卻認(rèn)為發(fā)酵是整個酵母細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用；而這時李比希堅持認(rèn)為發(fā)酵是由酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)引起的反應(yīng)，但是他又認(rèn)為“這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡裂解時才能發(fā)揮作用”。當(dāng)時這兩種觀點爭執(zhí)不下，結(jié)束這一爭論的是畢希納，他將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶，由于當(dāng)時技術(shù)上的困難，無法直接對釀酶進(jìn)行鑒定。在1917～1926年，美國科學(xué)家薩姆納證明釀酶是蛋白質(zhì)，從刀豆種子中提取純酶，但酶的結(jié)晶純度并不是很高。后來其他科學(xué)家證明胃蛋白酶、胰蛋白酶等許多酶是蛋白質(zhì)；1980年，美國科學(xué)家切特和奧特曼證明少數(shù)酶是RNA。經(jīng)過以上科學(xué)家關(guān)于酶本質(zhì)的探索歷程，總結(jié)得到“酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的、一類具有催化作用的有機(jī)化合物，其中絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA”。在探索過程中，教材的編寫體現(xiàn)了辯證思維，教會學(xué)生辯證思維的重要性，并且提煉出“科學(xué)發(fā)現(xiàn)是一個在爭論中不斷探索前進(jìn)的過程；科學(xué)的發(fā)展離不開技術(shù)的支持；科學(xué)家實事求是，不畏艱苦，堅持不懈，百折不撓的精神值得學(xué)習(xí)”。

（二） 生物知識滲透著辯證思維，學(xué)習(xí)者更加全面地掌握知識

學(xué)習(xí)生物知識時，不但只看到某一知識或是某一物質(zhì)一方面意義，還應(yīng)看到另一方面的意義。在高中生物必修一《分子與細(xì)胞》第五章第1節(jié)“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”中，教材首先呈現(xiàn)的是細(xì)胞代謝的概念，再以小標(biāo)題的形式呈現(xiàn)酶在細(xì)胞代謝中的作用：首先描述了細(xì)胞代謝有關(guān)知識，在人體代謝過程中會產(chǎn)生有害物質(zhì)，如過氧化氫，幸好體內(nèi)有過氧化氫酶將其分解成水和氧。其中主要以實驗探究“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，通過實驗條件的引導(dǎo)，條件有水浴加熱、滴加新鮮的肝臟研磨液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液等，教材中使用90℃的溫度進(jìn)行水浴加熱，給學(xué)生提供了這樣的想法，如果是在人體機(jī)體內(nèi)或是有生命活動的機(jī)體能否進(jìn)行高溫加速過氧化氫的分解，若是能進(jìn)行會發(fā)生造成什么樣的結(jié)果，若不能為什么呢？

學(xué)生對此進(jìn)行深刻分析后，聯(lián)系自身，在平時人體的溫度一般不超過36.5℃，超過這個溫度人體就會發(fā)高燒，產(chǎn)生各種病癥，溫度過高會燒壞大腦和燒壞體內(nèi)的酶，會造成生命危險；溫度過低人體也會出現(xiàn)一些病癥，對機(jī)體也會造成傷害，有些甚至危及生命。學(xué)生明白酶能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，酶在機(jī)體內(nèi)的主要作用就是能夠使生命活動在溫和的條件下高效進(jìn)行。這是酶這種物質(zhì)對有生命特征的生物的作用。那么酶對于它本身而言，自身存在有什么意義和價值呢？接下來教材80頁呈現(xiàn)了第2個小標(biāo)題“酶的本質(zhì)”，在81頁通過資料分析呈現(xiàn)關(guān)于酶本質(zhì)的探索的科學(xué)史來給學(xué)生進(jìn)行解答，通過科學(xué)家波折的探索歷程，得到酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化作用的有機(jī)物，其中大部分酶是蛋白質(zhì)，極少數(shù)是RNA。酶是一種有機(jī)催化劑，有催化劑所具備的特點和功能，對自身而言，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)等在整個細(xì)胞代謝過程中不變，在機(jī)體內(nèi)雖不可重復(fù)使用，但機(jī)體可隨著細(xì)胞代謝的更新再使用。

（三） 教材中欄目“練習(xí)”中滲透著辯證思維

在人教版高中生物教材欄目“練習(xí)”的習(xí)題中，深刻地透露著辯證思維，其目的在于學(xué)習(xí)了知識之后，能夠用它來解決問題并解釋生活中的現(xiàn)象，開拓學(xué)生的眼界、拓展學(xué)生的思維，聯(lián)系生活實際辯證地看待問題或事物，不能只停留在書本知識上。例如，在必修1第1章“走進(jìn)細(xì)胞”第2節(jié)“細(xì)胞多樣性和統(tǒng)一性”的練習(xí)欄目“拓展題——目前，對基因的研究可以說是如火如荼，方興未艾。既然生物科學(xué)的研究已經(jīng)深入到基因水平，還需要研究細(xì)胞嗎？說說你的看法?！边@里教材編寫的旨意在于，即使生物科學(xué)的研究水平已經(jīng)深入到基因水平，但是還是需要研究細(xì)胞，人類的發(fā)展和認(rèn)識是一個動態(tài)的過程，細(xì)胞的發(fā)展亦是如此，何況由于科學(xué)技術(shù)水平的限制，細(xì)胞內(nèi)并不是所有的結(jié)構(gòu)都已經(jīng)被人類研究透徹。

在第2章第3節(jié)核酸練習(xí)欄目“二、拓展題——隨著人們生活水平提高的同時，各種營養(yǎng)保健品也陸續(xù)和大家見面，像維生素類、蛋白粉等皆有，現(xiàn)在連核酸保健品都上市了，請同學(xué)們到藥店或是超市去做一些相關(guān)調(diào)查，統(tǒng)計核酸保健品的種類，收集它的說明書，結(jié)合已有的知識，做一個關(guān)于核酸保健品的功效評價。如果你是一個投資的人，你會將資金投入到核酸保健品的開發(fā)中嗎？為什么？”大家都知道核酸是細(xì)胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì)。核酸和基因有什么關(guān)系呢？具體地說，基因是DNA上具有一定堿基排列順序的片段。所謂的“核酸保健品”可不能隨便服用，這關(guān)系著人體甚至人類的健康以及遺傳、變異的方向。

（四） 人教版高中生物中滲透著假說—演繹的科學(xué)方法

必修2《遺傳與進(jìn)化》滲透假說—演繹的科學(xué)方法，在假說—演繹過程中滲透著辯證思維的過程和方法。例如“遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)到核酸的轉(zhuǎn)變”，必修2第3章“基因的本質(zhì)”第1節(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”，教材在問題探討欄目是這樣編寫的：在20世紀(jì)中葉的時候，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)和DNA是染色體的主要組成物質(zhì)，在這兩種物質(zhì)中，哪一個才是遺傳物質(zhì)呢？這個問題在生物學(xué)界引起了激烈的爭論。在20世紀(jì)20年代時，人們對于蛋白質(zhì)的認(rèn)識已經(jīng)較透徹，蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子，由于氨基酸數(shù)目較多并且排列的順序不同，就可以形成不同的蛋白質(zhì)，此時因沒有發(fā)現(xiàn)其他的生物大分子有類似的結(jié)構(gòu)就認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。

這就是當(dāng)時大多數(shù)科學(xué)家對遺傳物質(zhì)的早期推測；到了20世紀(jì)30年代時，對于DNA有了一定的了解，但出于對其分子結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點未受到任何的影響。直到1928年格里菲斯的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，到1944年艾佛里實驗，再到1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實驗，前后經(jīng)歷24年，才改變了遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì)而是DNA，人們也才相信DNA是遺傳物質(zhì)。在此之前，艾佛里的實驗雖引起了人們的注意，但實驗的結(jié)論還是受到人們的懷疑。后來的研究證明，遺傳物質(zhì)除了DNA外，還有RNA，如煙草花葉病毒，因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因而說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。如果沒有一些科學(xué)界的質(zhì)疑，沒有一些科學(xué)家用辯證的觀點來看待另一些科學(xué)家的研究成果，會有后來的發(fā)現(xiàn)嗎？這也就說明了辯證思維的重要性和科學(xué)性。

四、 辯證思維在生物學(xué)中的意義

生物學(xué)知識本身就存在，通過辯證思維更好地把握事物的本質(zhì)和規(guī)律，事物的存在有其自身價值和外在價值。這里闡述自身價值，比如，對于動植物而言，它們雖然不能像人類一樣擁有豐富的情感世界及高超的智力和智能，它們的生活方式和人類不一樣，但是它們本身就是地球家園的一員，同理一些真菌或是細(xì)菌也是如此，都是生態(tài)系統(tǒng)的一員，人類是地球和生態(tài)系統(tǒng)中最活躍最善于各種活動的種群，因而承擔(dān)起了最艱巨的任務(wù)和責(zé)任，保護(hù)地球和維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡，做到這些這就要求人類必須用同等平等的眼光看待地球上和生態(tài)系統(tǒng)上所有的生物，把這些生物看成有生命的人類的小伙伴，人類應(yīng)該對之愛之、惜之和它們和諧共處，共同建造美好的生態(tài)家園。再者對于學(xué)生而言，開闊學(xué)生思維、打開學(xué)生視野，領(lǐng)悟辯證思維的重要性，不管是在看待問題或是解決問題，甚至提出新穎性的問題等方面，有更全面的把握。對于教師而言，能夠更好地、全面地把握教材、研讀教材，明確教學(xué)目標(biāo)，做好傳道授業(yè)解惑的工作。

五、 結(jié)語

辯證思維在高中生物教材中體現(xiàn)的地方還有很多，同理其他課程中滲透辯證思維的肯定也不少。提高學(xué)生對于生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，可對高中生物教材進(jìn)行更深層次的挖掘和專研教材，明白教材編寫人員的編寫的內(nèi)涵，從而更加高效地進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展和全面提高學(xué)生的素質(zhì)，提升學(xué)生個人方面的素養(yǎng)：生物學(xué)素養(yǎng)、哲學(xué)素養(yǎng)、政治素養(yǎng)、生態(tài)環(huán)境素養(yǎng)等等，從社會角度而言，更有利于培養(yǎng)孩子看待問題和解決問題的能力，提升其生活技能，更利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和國家未來建設(shè)者和接班人。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曉祥.議論文寫作中辯證思維探究——以《喧囂與寧靜》為切入口[J].中華活頁文選（教師），2017（5）.

[2]生物課程教材研究開發(fā)中心，課程教材研究所.分子與細(xì)胞[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]生物課程教材研究開發(fā)中心，課程教材研究所.遺傳與進(jìn)化[M].北京：人民教育出版社，2007.

作者簡介：朱滿秀，李亞軍，貴州省貴陽市，貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。