高中生物教學(xué)中生命觀念培養(yǎng)路徑

許海平

(安徽省淮北市第一中學(xué),安徽 淮北 235000)

隨著新課改不斷地深入,高中生物教學(xué)出現(xiàn)了重大改變,也對(duì)高中生物教學(xué)提出了更高的要求.在生物教學(xué)中,教師不僅要講授生物知識(shí),而且還要培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任感.科學(xué)的生命觀念雖然不能為生物問(wèn)題分析和解決提供現(xiàn)成的答案,但是卻可以為其指明思路和方向,使個(gè)體的意識(shí)、觀念和思想方法更加科學(xué)客觀.因此,在高中生物教學(xué)中,要重視生命觀念培養(yǎng),積極探尋和拓寬生命觀念培養(yǎng)路徑,凸顯生物課程的學(xué)科特點(diǎn)[1].

1 生命觀念的內(nèi)涵

什么是生物生命觀念,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是個(gè)體在了解生物事實(shí)的基礎(chǔ)上形成的概念,以及在進(jìn)一步提煉、升華之上形成的生命意識(shí)、觀念和思想方法.生命觀念是對(duì)生命現(xiàn)象的解釋,也是個(gè)體對(duì)生命世界的態(tài)度和價(jià)值取向.高中生物新課標(biāo)列出了幾個(gè)重要的生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等.而且,高中生物新課標(biāo)在羅列生命觀念的內(nèi)容時(shí),使用了“如”和“等”這樣的字眼,這說(shuō)明生命觀念不只指以上幾方面的內(nèi)容,還有其他的生命觀念.在生物學(xué)領(lǐng)域,無(wú)論是解釋生命現(xiàn)象還是解決生命問(wèn)題,都需要堅(jiān)持科學(xué)、正確的生物思想、意識(shí)和觀念[2].“生命觀念”是生物學(xué)核心素養(yǎng)的支柱,也是生物思想的基礎(chǔ).

2 高中生物教學(xué)中培養(yǎng)生命觀念的意義

在高中生物教學(xué)中培養(yǎng)生命觀念,可以讓學(xué)生對(duì)生命有更加深刻的認(rèn)知,促使學(xué)生形成熱愛(ài)生命、尊重生命、理解生命價(jià)值的觀念,讓學(xué)生了解生物學(xué)研究的意義,促使學(xué)生認(rèn)知能力、解決問(wèn)題的能力有新的發(fā)展.

高中生物教學(xué)是中學(xué)生物教學(xué)的高級(jí)階段.高中生物教學(xué)內(nèi)容不僅知識(shí)面廣,而且許多知識(shí)都具有抽象性,在生物教學(xué)中,培養(yǎng)生命觀念,讓學(xué)生對(duì)生命有正確的認(rèn)識(shí),掌握生物學(xué)科研究思想和方法,至關(guān)重要.在生物教學(xué)中培養(yǎng)生命觀念,從生物學(xué)視角引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生命的由來(lái)及活動(dòng)規(guī)律,培養(yǎng)尊重生命、珍惜生命的生命理念,使其形成科學(xué)的結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀,不僅有助于學(xué)生理解、掌握生物知識(shí),還可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng),補(bǔ)齊生物知識(shí)教學(xué)與學(xué)生認(rèn)知、教育實(shí)踐不均衡的短板,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.

3 高中生物教學(xué)中生命觀念培養(yǎng)路徑

3.1 由最基礎(chǔ)的概念,認(rèn)識(shí)生物結(jié)構(gòu)和功能

不同類別的生物,其生活環(huán)境、生活規(guī)律、生命結(jié)構(gòu)和特征都是不同的.不過(guò),生物的結(jié)構(gòu)和功能卻是相對(duì)應(yīng)的.關(guān)于生物的結(jié)構(gòu)和功能,從生物學(xué)視角來(lái)講,就是所有的生物都有一定的生物結(jié)構(gòu),也有與之相對(duì)應(yīng)、客觀存在的生物功能.而且,任何生物功能,都要借助或者由一定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)、完成.在生物教學(xué)中,認(rèn)識(shí)生物結(jié)構(gòu)和功能,是了解生物的基礎(chǔ),也是生物教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容.學(xué)生要想認(rèn)清生命現(xiàn)象,研究生物規(guī)律和科學(xué),需要以生物結(jié)構(gòu)和功能為跳板,否則一切都是無(wú)用功.認(rèn)識(shí)生物結(jié)構(gòu)和功能,首先要學(xué)習(xí)、掌握生物結(jié)構(gòu)和功能知識(shí),而在生物教學(xué)中,許多生物結(jié)構(gòu)和功能知識(shí)都是以概念、定義的形式存在的.在生物教學(xué)中,教師可以借助最基礎(chǔ)的概念讓學(xué)生認(rèn)識(shí)生物的結(jié)構(gòu)和功能,培養(yǎng)學(xué)生的生物結(jié)構(gòu)和功能觀[3].

如在學(xué)習(xí)“激素與內(nèi)分泌系統(tǒng)”這個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)時(shí),有關(guān)激素和激素調(diào)節(jié)的概念并不是教學(xué)的重點(diǎn),但是這兩個(gè)基本概念卻是學(xué)生理解生物基礎(chǔ)知識(shí)、進(jìn)行模型建構(gòu)、分析和解決問(wèn)題的基礎(chǔ),也是學(xué)生了解有關(guān)神經(jīng)系統(tǒng)知識(shí)、內(nèi)分泌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌腺的功能的關(guān)鍵.因此,在高中生物教學(xué)中,要重視生物基礎(chǔ)概念教學(xué),借助圖文影像、通俗易懂的語(yǔ)言講解有關(guān)知識(shí),讓學(xué)生就什么是激素、激素的發(fā)現(xiàn)、激素調(diào)節(jié)的概念和功能等有一個(gè)全面的了解.然后,由此及彼,分析神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)對(duì)生命的影響,讓學(xué)生明白,雖然神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)、功能不同,但是任何一方面出現(xiàn)問(wèn)題,都會(huì)影響生命質(zhì)量.如神經(jīng)調(diào)節(jié)失常,會(huì)導(dǎo)致生命體精神紊亂;激素調(diào)節(jié)失常,會(huì)引發(fā)疾病,加重身體負(fù)擔(dān).如此這般,可以讓學(xué)生了解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,促使學(xué)生養(yǎng)成生物結(jié)構(gòu)和功能觀.

3.2 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,培養(yǎng)物質(zhì)與能量觀

在生物教學(xué)中,要想培養(yǎng)學(xué)生的生物素養(yǎng),首先要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生命的物質(zhì)性的認(rèn)同.生命雖然是物質(zhì)的,生命體由有機(jī)物組成,但是生命體不僅與物質(zhì)有關(guān),還與無(wú)機(jī)自然界有關(guān),組成生命的物質(zhì)具有特殊性、獨(dú)特性,生命體的各個(gè)結(jié)構(gòu)都有其物質(zhì)基礎(chǔ),這是物質(zhì)觀的基本內(nèi)容.在生物教學(xué)中,讓學(xué)生了解生命過(guò)程所需要的能量驅(qū)動(dòng)、能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)換方式、生物體與物質(zhì)和無(wú)機(jī)自然界的關(guān)聯(lián),可以促使學(xué)生形成科學(xué)的生物觀,為學(xué)生進(jìn)行生物實(shí)踐指出正確的方向.因此在教學(xué)中,教師要將生物知識(shí)基于特殊的情境下,講述有關(guān)生命能量、新陳代謝的知識(shí),以情境支撐物質(zhì)與能量觀教學(xué)實(shí)踐.

如在講述“細(xì)胞中的元素和化合物”時(shí),教師可以先利用大屏幕展示“沙漠化過(guò)程中沙地植物群落生物量、熱值和能量動(dòng)態(tài)研究”及其發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生就沙漠植物群落地上和地下的生物量、熱值以及能量現(xiàn)存量;植物群落的光合效率、能量轉(zhuǎn)化、流動(dòng)方式及其影響等有一個(gè)全面的了解,使學(xué)生明白能量和物質(zhì)循環(huán)是無(wú)處不在的.然后,讓學(xué)生看某沙漠植物體內(nèi)碳(C)的代謝途徑圖(如圖1所示),先結(jié)合圖示,由教師講述卡爾文循環(huán)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化形式(活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的化學(xué)能),并讓學(xué)生分析CO2中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)化過(guò)程,采用的是什么方法(同位素示蹤法),該植物中能固定CO2的物質(zhì)(PEP和C5),以及這種植物進(jìn)行光合作用所需的CO2的來(lái)源(蘋果酸分解,呼吸作用).最后,與學(xué)生一起討論問(wèn)題:在圖中,A、B兩個(gè)過(guò)程中,A過(guò)程是在晚上進(jìn)行的,它為什么要在晚上進(jìn)行?它在進(jìn)行時(shí),植物氣孔處于什么狀態(tài)?如此,將多媒體與問(wèn)題結(jié)合起來(lái),創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,可引起學(xué)生興趣和注意力,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)上升到生命的物質(zhì)和能量觀層面.

圖1 植物體內(nèi)碳的代謝途徑

3.3 運(yùn)用真實(shí)的案例,培養(yǎng)進(jìn)化與適應(yīng)觀

在生物學(xué)科核心素養(yǎng)中,生命進(jìn)化與適應(yīng)觀指對(duì)生物進(jìn)化與發(fā)展的適應(yīng)關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識(shí),以及由此形成的科學(xué)觀念.用進(jìn)化與適應(yīng)觀解釋生命起源,有助于學(xué)生對(duì)重要生物概念的建構(gòu),以及對(duì)生物知識(shí)和現(xiàn)象的理解,也為學(xué)生進(jìn)行更高層次的生物學(xué)習(xí)和實(shí)踐提供了例證支撐.生命進(jìn)化與適應(yīng)現(xiàn)象具有普遍性,極其常見(jiàn).高中生已經(jīng)掌握了一定的科學(xué)知識(shí),在教學(xué)中,教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和特點(diǎn),以思維拓展為重點(diǎn),選擇具有代表性的案例,引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)和理解自然選擇、生物進(jìn)化等生物知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生尊重自然、順應(yīng)自然、敬畏生命的認(rèn)識(shí)和情感,加深學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化與適應(yīng)觀的理解.

如美國(guó)華盛頓大學(xué)路易斯醫(yī)學(xué)院的研究院韋斯·沃倫稱:哺乳動(dòng)物和爬行動(dòng)物雖然如今看起來(lái)存在很大的差異,但是兩者有著很近的親緣關(guān)系.以鴨嘴獸為例,鴨嘴獸與爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類、哺乳動(dòng)物具有相似的基因,在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的單孔目動(dòng)物化石中,可以發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)古時(shí)期鴨嘴獸生活在現(xiàn)今南美洲地區(qū)的證據(jù).而且,在物種分離出現(xiàn)在胎盤進(jìn)化形成之前,鴨嘴獸是介于蜥蜴和類人胎盤哺乳動(dòng)物之間的物種,所以,它至今仍保留有爬行動(dòng)物和哺乳動(dòng)物的特征.2010年,沃倫在研究中發(fā)現(xiàn),鴨嘴獸毒液中包含有83種類似于蛇、海星、蜘蛛等動(dòng)物的毒液基因,這些發(fā)現(xiàn)充分證明,鴨嘴獸是隨機(jī)進(jìn)化、趨同進(jìn)化的例證,它的變異和適應(yīng)性在其進(jìn)化過(guò)程中一直存在.運(yùn)用案例,教師可以深入淺出地分析生物間的協(xié)同進(jìn)化性,生命起源使學(xué)生領(lǐng)悟生物進(jìn)化的本質(zhì)與客觀性.

3.4 實(shí)施生活化教學(xué)策略,培養(yǎng)穩(wěn)態(tài)與平衡觀

在生物教學(xué)中,既要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物的多樣性,生命系統(tǒng)的開(kāi)放性.還要從整體高度,從平衡、穩(wěn)態(tài)視角去分析生命現(xiàn)象,讓學(xué)生對(duì)穩(wěn)態(tài)和負(fù)反饋平衡有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),這是讓學(xué)生理解生命本質(zhì)、樹(shù)立生命觀念的根本.生命現(xiàn)象與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一樣,在生活中處處存在,而且生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡,與細(xì)胞活動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)扔兄芮械年P(guān)聯(lián).教師作為教學(xué)的負(fù)責(zé)人和學(xué)生的領(lǐng)路人,要積極探尋各種生命現(xiàn)象,讓學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所了解,促使學(xué)生在生態(tài)系統(tǒng)水平上形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀[4].

如研究發(fā)現(xiàn),糖尿病與飲食調(diào)節(jié)和控制、自身免疫能力、遺傳因素和環(huán)境因素有關(guān).血糖平衡與穩(wěn)態(tài)是預(yù)防糖尿病的有效途徑,當(dāng)血糖濃度較高或較低時(shí),人們的身體會(huì)出現(xiàn)不適.如許多馬拉松運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)途奔跑后、一些糖尿病患者在空腹時(shí),經(jīng)常會(huì)有心慌、頭暈、無(wú)力、出冷汗等癥狀,不過(guò)與糖尿病人的血糖濃度過(guò)高或過(guò)低不同,馬拉松運(yùn)動(dòng)員即便是血糖處于消耗狀態(tài),血糖濃度降低,但是含量始終保持著0.9 g/L,也很快就能調(diào)節(jié)到正常水平.那么,運(yùn)動(dòng)員在空腹時(shí)的血糖是通過(guò)哪些途徑補(bǔ)充的?為什么糖尿病人的血糖會(huì)一直很高?如何追蹤血糖的去向?糖尿病人該如何控制血糖?如何調(diào)節(jié)與控制飲食呢?然后,讓學(xué)生開(kāi)展小組討論,并構(gòu)建血糖平衡模型,使學(xué)生借助直觀的方式了解生命狀態(tài)與生命平衡現(xiàn)象.這樣可以降低學(xué)生的理解難度,培養(yǎng)學(xué)生的穩(wěn)態(tài)與平衡觀.