例谈高中生物学核心素养中“生命观念”的理解与培育

张祥(江苏省扬中市教师发展中心江苏镇江21220)

摘要  以高中生物学课堂教学的实例,分析说明如何对高中生进行基于结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观,稳态与平衡观四个维度生命观念的培育,从而引导学生能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。

关键词   高中生物教学   生命观念   实例分析

《生物学教学》2017年第33卷第12期P57～P58

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特征进行解释后的抽象概括,是人们对生命的总的认识或看法。生命观念的培育首先要求教师能够创设相应的学习情境,提供有价值的课程资源给学生,让学生在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念,形成科学的自然观和世界观,主动探究生命活动规律,解释生命现象,树立生命观念。现以高中生物课堂教学实例,来说明学生如何理解与培育学生的生命观念。

1结构与功能观的理解与培育

“结构与功能观”是指生物体的结构与功能是相适应的,是生物体长期进化形成的,是生物体适应环境的一种体现。结构与功能相适应包括两层含义①一一定的结构必然对应一定的功能;②任何功能都需要一定的结构来实现。无论在生命系统的宏观上(个体和生态系统的结构与功能是统一的)、中观上(细胞、器官、系统的结构和功能也是统一的),还是微观(构成细胞的大分子的结构与功能也是统一的)都体现了结构与功能的相统一性。

例如,在“细胞膜的结构”一节中,教师可以通过模型或多媒体向学生展示细胞膜的结构模型,引导学生分析:为什么细胞膜上脂质分子与蛋白质分子的排布是这样的?这与细胞膜的功能有什么样的关联?并在学生学习“叶绿体的结构”一节时,教师可以将该内容与光合作用的发生过程整合在一起,通过问题串引导学生层层递进地分析:为什么光合作用在叶绿体中发生?叶绿体中哪些结构及物质与光合作用是密切相关的?它为光合作用的发生提供了哪些条件?为什么光反应是发生在叶绿体的类囊体薄膜上,而暗反应则发生在叶绿体基质中?教师在进行教学设计时一定要善于围绕教学目标,整合教学内容,将细胞的相关结构与功能相联系,引导学生树立结构与功能相适应的生命观念
2物质与能量观的理解与培育
  “物质与能量观”是指生命既是物质的,也是能量的。物质的合成与分解总是伴随着能量的吸收或释放;生态系统中的物质循环总是伴随着能量流动而展开。教师在课堂教学中,渗透物质和能量观,有助于引导学生运用辩证思维的方式更好地认识生命,形成科学的情感、态度和价值观,树立生命观念,提升学生的生物学核心素养。

教材中有很多重要概念的建构与理解都为“物质与能量观”的培育提供了支撑例证。例如,光合作用是将无机物合成有机物,将太阳能转变为化学能,并将化学能贮存在合成的有机物中。在师生共同总结光合作用的过程时,教师要引导学生构建出光合作用的过程图(图1),并将光合作用发生的两个过程光反应阶段和暗反应阶段从多方面进行比较(表1),使学生宏观上把握光合作用过程中物质与能量的变化过程,也就可以理解光合作用的本质。另外,在学习呼吸作用时,教师应有意识地引导学生将光合作用和呼吸作用进行比较,了解它们的区别与联系,有助于学生把握自然界中最基本的物质变化与能量变化规律,从而使学生能够更好地在理解生物学核心概念的基础上形成生命观念,并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。

3进化与适应观的理解与培育
“进化与适应观”是指适者生存,不适者淘汰。自然界中的生物都是不断进化发展的,进化是生物适应环境的表现;生物适应环境的形式是多种多样的。学生要能够用生物进化观点解释生命起源、生物多样性及适应性。
    教材中有很多重要概念的建构与理解都为“进化与适应观”的培育提供了支撑例证。例如,生物的进化顺序是从水生到陆生,从简单到复杂,从低等到高等种内进化的本质是种群基因频率的定向改变;种间生物可以进行协同进化;生物与环境之间也是相互影响的;进化的结果就是生物多样性的形成等。本部分内容可帮助学生理解生物与环境关系,教师可开展以下教学活动:(1)校园中不同区域土壤中动物类群丰富度的研究;(2)尝试分析当地自然群落中某种生物的生态位;(3)班级分小组设计并制作生态瓶;(4)观察和比较不同生态瓶中生态系统的稳定性;(5)调查当地生态环境中存在的主要问题,提出保护建议或行动计划。总之,这部分内容所涉及的生态环境问题与实际生活联系密切,教学中教师应通过引导学生开展有关的实验、调查和搜集资料等活动,提高学生环保意识,树立人与环境和谐相处的生命观念。
4稳态与平衡观的理解与培育
    “稳态与平衡观”是指生命系统是一个稳态和平衡的系统,稳态和平衡是通过调节来实现的。教师在课堂教学中渗透稳态与平衡观的培养,可以帮助学生从系统整体的高度分析理解生命现象,同时使学生对稳态与负反馈平衡之间的关系有更深刻的认识,进而真正理解生命的本质,树立生命观念。

稳态的概念是1857年由法国生理学家贝尔纳首先提出来的。美国生理学家坎农于20世纪初引申和发展了内环境的概念,认为稳态不是恒定不变的,而是一种动态平衡。高中生物教材中关于稳态与平衡的例证很多:有细胞层次的,如细胞生活在一个液体环境中,液体中各种物质的含量与理化因子是处于动态平衡之中的;有个体层次的,如人体的稳态是在神经—体液一免疫的网络调节机制下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的植物体内各种激素的调节共同维持了植物的生长和发育;有生态系统层次的,生态系统的稳定性分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性,两者共同维持生态系统的平衡。
    例如在“血糖平衡的调节”一节教学中,教师与学生一起分析了血糖的来源与去路后,提供神经系统和相关激素对血糖平衡调节作用的相关资料,引导学生分析资料和相关知识,通过合作和探究的方式自主构建血糖平衡调节的模型(图2)。教师与学生一起完善模型后,提出问题:为什么血糖平衡的调节具有“自主性”?从而引出“反馈调节”这一重要概念,让学生知道稳态与平衡是生物体生命活动正常进行的前提条件,理解生物体本身就是一个动态平衡体的概念,认识到生命的本质,树立“稳态与平衡”的生命观念。

教师在平时的课堂教学中应善于利用重要概念的学习,来帮助学生形成生命观念。,一方面教师需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑;另一方面,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实,而是要通过对事实的抽象概括,帮助学生建立生物学概念,并以此来建构合理的知识框架,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用,也有助于培育学生的生命观念。
    总之,基于“生命观念”培育的教学,要求学生将所学的大量具体知识围绕学科核心概念进行整合、内化,在此基础上形成对生命世界的整体认识,即形成
生命观念。
参考文献
吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J.中国考试2016(10):25-28