培育“生命觀念”的生物學教學策略研究

趙瑞芬 楊克俊 張鴻亮

【摘 要】“生命觀念”的形成建立在概念學習基礎上，而概念的形成依賴于具體的生物學知識。教學中可通過豐富感性認識、聚焦概念學習、利用問題驅動和解決實際問題等策略，促進生命觀念的構建、內化和升華。

【關鍵詞】生命觀念;概念形成;高中生物;核心素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.91? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2020）03-0053-03

【作者簡介】1.趙瑞芬，南京市中華中學（南京，210019）教師，高級教師;2.楊克俊，南京市中華中學（南京，210019）教師，高級教師;3.張鴻亮，南京市中華中學（南京，210019）教師，正高級教師，江蘇省特級教師。

一、“生命觀念”素養(yǎng)的內涵

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱“2017年版課標”）中將“生命觀念”放在生物學科核心素養(yǎng)之首，凸顯了生命觀念在生物學課程中的地位及育人價值。2017年版課標指出，“生命觀念”是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。學生應該在較好地理解生物學概念的基礎上形成生命觀念，如結構與功能觀、進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質與能量觀等;能夠用生命觀念認識生物的多樣性、統一性、獨特性和復雜性，形成科學的自然觀和世界觀，并以此指導探究生命活動規(guī)律，解決實際問題。[1]

二、“生命觀念”素養(yǎng)的形成機制

“生命觀念”是學生通過生物學課程的學習，在深入理解學科特征的基礎上形成的總體認識。生命觀念的建立以概念知識的學習為基礎[2]，而概念的形成依賴于具體的生物學知識，因此，生命觀念是具體的生物學知識在學生頭腦中的概括、提煉與升華。在對具體事實感知基礎上抽象概括形成“一般概念”，再由一組“一般概念”進一步歸納、概括形成“重要概念”，進一步提煉內化為生命觀念。生命觀念一旦形成可以更好地解釋生物學現象和解決實際問題，通過解決實際問題，使生命觀念得到穩(wěn)固與升華。

三、培育“生命觀念”素養(yǎng)的教學策略

1.提供感性材料，豐富感性認識。

具體事實是生命觀念形成的最初源頭，但書本上的事實性知識往往是靜態(tài)的，遠離學生的感性認識。如果學生對所學習的生物學問題沒有獲得必要的感性認識，教師就向學生傳授概念和規(guī)律，則概念學習就成為空洞的說教，生命觀念的建立亦成為空中樓閣。因此，教學中教師首先應向學生提供豐富的感性材料，讓學生獲得豐富的感性認識，為概念和觀念形成打下必要的基礎。

讓學生獲得感性認識的素材和情境有很多，像生產生活中的實例、社會熱點、新聞事件、探究實驗、科學史、模型建構、圖片、視頻等，教師在教學中要有意識地讓學生看一看、做一做、聽一聽、說一說，調動多重感官參與學習能讓學生獲得豐富的感性體驗。例如學習“DNA分子的結構”時，教師提供科學史料讓學生閱讀，然后改編成劇本在課堂上進行角色扮演，學生在身臨其境中感悟科學家的思路、方法以及結論的誕生過程，他們會對“螺旋結構”思想的由來，如何將“磷酸與脫氧核糖”從內部移到外側，怎么排除堿基同配模型才得到堿基互補配對模型等嚴謹的思維過程印象深刻。在此基礎上再讓學生以小組為單位構建DNA雙螺旋結構模型，當各組的模型在臺上展示時，學生對新課標中“DNA分子是由四種脫氧核苷酸構成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息”這一概念的理解就會水到渠成。

2.聚焦概念形成，促進觀念構建。

生命觀念是生物學概念在頭腦中的提煉和升華，它的建立以概念學習為基礎，因此聚焦概念形成是促進生命觀念構建的重要環(huán)節(jié)。

概念本身是對客觀事物本質屬性的抽象，概念形成過程大致經歷三個階段：感性認識→抽象概括→遷移運用。在概念形成過程中，歸納提煉是一種最基本的策略[3]，在學生對具體事實獲得豐富的感性認識基礎上，教師應引導學生歸納、概括出共同屬性或本質屬性，學生能用準確簡明的語言表述出來，進而加以遷移應用。

若教學中教師只向學生提供形成生命概念的感性知識，而不引導學生參與概念形成的過程，則學生對概念的學習會浮于表面。若沒有抽象、提煉，則對知識的表象和本質，學生的感性認識和理性認識會處于割裂狀態(tài)，學生也難以運用概念解決問題。按照概念建立的過程，在學生獲得感性認識基礎上，引導學生運用比較、分析、歸納、類比、抽象等手段，抓住主要因素，概括出生物學事實的本質屬性和共同特征，形成生物學概念，這是構建生命觀念不可缺少的關鍵環(huán)節(jié)。在美國教學專家埃里克森“以概念為本”的教學模式中，就非常重視概念的形成過程，要求教師清晰表述對某一概念的學習，讓學生不僅知道什么（know）、理解什么（understand），還要能做什么（do）[4]，“do”包括比較、總結、推斷、遷移等，這就體現了概念形成過程中的關鍵環(huán)節(jié)——抽象概括和遷移運用。

在學習“真核細胞的亞顯微結構”時，教師無論是通過視頻、動畫、圖片還是模型建構等直觀手段讓學生獲得豐富的感性認識之后，要引導學生討論：細胞不同部位的結構（如細胞膜、各種細胞器、細胞核）執(zhí)行的功能有差異嗎？既有分工又有合作嗎？它們共同的使命是什么？學生通過討論分析，最后歸納、概括出重要概念“細胞各部分結構既分工與合作，共同執(zhí)行細胞的各項重要功能”。在此基礎上，讓學生舉例說明各部分結構之間是如何相互聯系、共同執(zhí)行細胞各項生命活動的;也可以給出具體實例，例如胃蛋白酶的合成與分泌過程中細胞的各部分結構是如何分工與協作的，這就讓學生對概念的學習進入到遷移運用階段。

3.利用問題驅動，內化生命觀念。

將知識逐步內化為觀念，離不開學生的思維活動，“對于那些重要的觀念，我們要理解它們，就必須對其提出問題并加以檢驗”[5]，因此在觀念形成的教學中，教師應將生命觀念的基本含義轉化為問題，以問題驅動學生思維，繼而提煉、概括、內化為基本觀念。例如“結構與功能觀”的內涵是“結構與功能相適應”，即一定的結構決定相應的功能，完成一定的功能需要相應的結構為基礎。對此，教師可對分子、細胞器、細胞、個體水平等設置一系列問題，引導學生思考：

（1）分子水平。血紅蛋白、載體蛋白、激素蛋白功能不同的原因是什么？不同種類的蛋白質其功能不同，說明了什么？核酸的結構與核酸的哪些功能相適應的？

（2）細胞器水平。葉綠體有哪些結構與光合作用功能相適應的？線粒體有哪些結構與有氧呼吸功能相適應的？附著于內質網上的核糖體合成的蛋白質去向哪里？

（3）細胞水平。為什么代謝旺盛的細胞中線粒體和核糖體數量較多？為什么消化腺細胞中高爾基體、內質網很發(fā)達？精子的線粒體為什么主要分布在尾部？

（4）個體水平。人體小腸有哪些結構特點與其消化吸收功能相適應的？根尖成熟區(qū)為什么長有很多根毛？

通過以上問題的串聯，讓事實和現象不再孤立，體現了不同層次水平上“結構與功能相對應”的普遍性，一旦提煉出共同特征后，學生就能輕松內化成“結構與功能相適應”的觀念。

4.解決實際問題，升華生命觀念。

應對和解決現實生活中各種挑戰(zhàn)性的復雜真實任務是促進觀念內化和升華的重要渠道[6]，而觀念的形成可以更好地分析和解釋生物學現象，有利于實際問題的解決。2017年版課標中對生命觀念素養(yǎng)水平三、四級的要求是學生用生命觀念分析和解釋較為復雜情境中的生命現象，并能指導、解決生產和實踐中的具體問題。因此，教學中應設置各種問題解決的實際情境，讓學生以認知建構的方式去重組問題、遷移概念、提煉觀念，解決實際問題。例如，在學習光合作用和細胞呼吸后，向學生提供某大棚種植的真實情境和測量數據，讓學生根據數據或曲線分析如何控制大棚溫度，采取哪些措施能使作物增產，通過解決實際問題的情況一方面檢驗學生對“物質與能量觀”的素養(yǎng)水平，另一方面升華其生命觀念。

學生運用觀念解決問題的過程，能深化對概念的理解和觀念的認識，最終升華并穩(wěn)固生命觀念，這也是生命觀念建立的意義所在。

【參考文獻】

[1]教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4.

[2]劉恩山，曹保義.普通高中生物學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018：41.

[3]吳舉宏.從三維目標到核心素養(yǎng)：給生物教師的101條建議[M].南京：南京師范大學出版社，2019：156.

[4]林恩·埃里克森，洛伊斯·蘭寧.以概念為本的課程與教學——培養(yǎng)核心素養(yǎng)的絕佳實踐[M].魯效孔，譯.上海：華東師范大學出版社，2018：6.

[5]威金斯，麥克泰.理解力培養(yǎng)與課程設計——一種教學和評價的新實踐[M].公加利，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003：44.

[6]王聿奎.高中物理觀念的含義、教學價值及培養(yǎng)[J].教學與管理，2018（12）：44-46.