陳俊偉 高輝輝
高中生物是普通高中課程中的一門基礎(chǔ)學科,是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的學科。而高中階段也是青少年建立正確、良好科學素養(yǎng)的重要階段。所以,生命觀念這一核心素養(yǎng)不僅是高中生物教育的重要組成部分,更是青少年認識生命本質(zhì)及其規(guī)律的重要途徑之一。它有助于理解或解釋較大范圍內(nèi)的生物學相關(guān)事件和現(xiàn)象。
教師在從事高中生物學教學的過程中,經(jīng)常會遇到生命觀念溶于教學中的良好案例。現(xiàn)就我們在教學中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)的幾個典型案例,通過這些典型案例深剖析解,試圖總結(jié)出一些行之有效的教學策略和方法,這無疑是對教師的教學有很大裨益的。
1.生命觀念內(nèi)涵及與高中教材的聯(lián)系
1.1生物學中四個重要生命觀點
總體來講,生命觀念是指觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進行解釋后的抽象,是經(jīng)過實證后的想法或觀點。高中生物教材注重學生生物學素養(yǎng)的提升,故在生命觀念角度也傾注了較多的篇幅,同時也配以了較多的課堂及課后活動予以凸顯。培養(yǎng)學生的生命觀念,主要從培養(yǎng)學生的結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等幾個方面入手,并通過這些基本的觀點去認識生命世界、解釋生命現(xiàn)象,養(yǎng)成正確的人生觀。詳述如下:
結(jié)構(gòu)與功能觀:結(jié)構(gòu)和功能相適應,是長期進化所形成的,是生物適應環(huán)境的體現(xiàn)。
物質(zhì)與能量觀:物質(zhì)合成與分解總是伴隨著能量的吸收與釋放,生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動密不可分。
進化與適應觀:適者生存,不適者被淘汰,生物不斷進化,適應環(huán)境;生物適應環(huán)境具有普遍性和多樣性。
穩(wěn)態(tài)與平衡觀:生命系統(tǒng)是一個穩(wěn)態(tài)和平衡的系統(tǒng),穩(wěn)態(tài)和平衡是通過調(diào)節(jié)實現(xiàn)的。
1.2與高中生物教學的聯(lián)系
高中生物教材中關(guān)于生命的基本內(nèi)容包括:生命的物質(zhì)基礎(chǔ),細胞,植物與動物的結(jié)構(gòu)、功能、生殖、發(fā)育,物質(zhì)、能量代謝,調(diào)控,遺傳與變異,進化,生物多樣性,生態(tài)學等等。
例如,在高中人教版教材必修一《分子與細胞》模塊的學習及備考中,就可建立“細胞的分子組成”、“細胞的結(jié)構(gòu)”、“細胞的代謝”、“細胞的生命歷程”等方面的知識體系,使學生在微管層面上,更深入地了解生命本質(zhì),最終有助于辯證唯物主義自然觀的形成。
2.教學中滲透生命觀念案例
教師在平時的課堂教學中應善于利用重要概念的學習,來幫助學生形成生命觀念。一方面教師需要向?qū)W生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐;另一方面,教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實,而是要通過對事實的抽象概括,幫助學生建立生物學概念,并以此來建構(gòu)合理的知識框架,有助于學生對知識的深入理解和遷移應用,也有助于培育學生的生命觀念。
2.1案例一——生物膜的流動鑲嵌模型。
“流動鑲嵌模型”是高中生物教材(人教版)必修一中第三章重難點內(nèi)容之一。是生命觀念中“結(jié)構(gòu)與功能相適應”的典型實例之一。
解讀圖2-1-1,可知生物膜結(jié)構(gòu)主體框架(磷脂雙分子層)決定于組成生物膜的生物大分子磷脂類物質(zhì)的性質(zhì)(極性端親水,非極性端疏水)。再加之蛋白質(zhì)可構(gòu)成流動鑲嵌模型。最終根據(jù)蛋白質(zhì)與磷脂的分子特性推測生物膜的相關(guān)功能。
解讀圖2-1-2,根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性,推知其功能的多樣性。故蛋白質(zhì)是生命活動的體現(xiàn)者。通過線粒體內(nèi)外膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)與磷脂的比例,可推知兩者在功能上的差異。
能力的形成和發(fā)展不可能脫離知識。故在教學、學習及備考過程中,教師與學生應重視知識結(jié)構(gòu),根據(jù)生命活動的連續(xù)變化將知識串聯(lián)形成框架或網(wǎng)絡(luò)。通過適度拓展及與實踐的聯(lián)系,構(gòu)建概念或物理模型,最終提升生命觀念。
2.2案例二——“血糖調(diào)節(jié)”平衡模型的構(gòu)建
“血糖調(diào)節(jié)”是高中生物人教版必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中《通過激素的調(diào)節(jié)》一節(jié)中的重要部分。教材中通過“構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)平衡模型”的教學活動來幫助學生構(gòu)建血糖調(diào)節(jié)的知識結(jié)構(gòu)。本活動主要演示了胰島素與胰高血糖素對血糖的影響。但未涉及血糖來源和去路的環(huán)節(jié),須知血糖的來源和去路與血糖平衡的關(guān)系緊密。為彌補以上不足,在認真研讀教材的基礎(chǔ)上,我們對這個活動進行了大膽的創(chuàng)新和拓展。
給學生提供模擬葡萄糖、胰島素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的糖類、脂肪和氨基酸、CO2+H2O+能量的卡片作為供選擇的材料。通過問題設(shè)定,引導在“飽食”和“運動”兩種情境下構(gòu)建血糖平衡的動態(tài)模型。最終總結(jié)如圖2-2-1。
本教學環(huán)節(jié)不僅培養(yǎng)了學生觀察、分析、探究等相關(guān)能力,利于學生科學思維相關(guān)素養(yǎng)的提升。同時也提升了生物學“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”生命觀念的構(gòu)建。有了生命的觀念,能將有關(guān)概念融會貫通,學生能夠在學習、生活中,運用相關(guān)認識去分析和解決問題,并能以此為基礎(chǔ),進一步提升對自然界的理解,提升對科學的理解,形成生物學哲學的思想。
故在教研活動中,探討和研究“生命觀念”的構(gòu)建方法,可促進學校教師深度解讀教材、挖掘生物學概念,提高課堂教學能力。
3.構(gòu)建生命觀念的教學模式初探
最后需要說明的是,建立生命觀念的教學,最忌諱的是孤立地記憶事實和機械地把握概念。我們在生物教學實踐中常體會到:生命觀念的形成,依賴于從眾多概念之間找關(guān)聯(lián),做提煉。故關(guān)注建立生命觀念的課堂,一定是注意概念整合、觀念交融的課堂。
本文系2018年度河南省基礎(chǔ)教育教學研究項目,題目《高中生生物核心素養(yǎng)中生命觀念的構(gòu)建方法的研究》編號(JCJYB18080003)研究成果