高中生物新课程中的对立统一关系
江苏省常州市教育教研室 (213001)李能国
矛盾是客观世界的普遍现象,客观事物内部包含着既互相联系、互相依赖,又互相对立、互相排斥的两个方面,矛盾双方的对立统一是事物发展的根本原因。对立统一规律是自然界、人类社会和思维的普遍规律,是人们观察问题、提出问题、分析问题和解决问题的根本方法。
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高中生物课程中常见的对立统一关系
遗传和变异是典型的对立统一关系。生物具有遗传性,才能保持物种的相对稳定和生物类群间的差别;又因为具有变异性,才可能产生新的性状,并导致新物种的产生,变异是在遗传的基础上发生并传递给后代。遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,推动生物由低等到高等、由简单到复杂进化发展。
生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一关系。任何一个物种都不是单独进化的,不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,通过漫长的共同进化过程,不仅出现千姿百态的物种,而且形成多种多样的生态系统。捕食、竞争、寄生、气候变化等,对生物的变异进行定向的选择,是生物进化的动力。
血糖平衡调节过程中胰岛素和胰高血糖素的对立统一关系。胰岛素一方面促进血糖的氧化分解、合成糖元和转化为脂肪、抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖,另一方面可以抑制胰高血糖素的分泌;胰高血糖素能强烈促进肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖,同时促进胰岛素的分泌。两者的拮抗关系,维持着血糖浓度的相对稳定。
人口增长与可持续发展的对立统一关系。随着人口的增长,人均耕地减少,对自然资源的需求增加,环境污染不断加剧,短期和局部的经济发展与可持续发展的矛盾十分尖锐,水资源短缺、土地荒漠化、生物多样性锐减等全球性的生态环境问题,对生物圈的稳态造成严重威胁,并影响到人类的生存和发展。
此外,对立统一关系还表现在植物生长素的促进作用与抑制作用、生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性、碳循环中的光合作用与呼吸作用、生物技术与伦理道德、全球化与爱国主义等。
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矛盾对立面的转化规律
矛盾的对立面既有统一性,又有斗争性,在斗争过程中,如果原来矛盾的主次双方力量发生变化,当矛盾的次要方面逐渐增强,超过原来的主要方面时,事物的性质就发生了变化。任何事物的发展都是矛盾对立面的转化的结果,这种结果一般有四种可能。
2.1矛盾一方战胜另一方
种间竞争的结果可能是一个物种占有优势并成功繁衍后代,另一物种处于劣势并逐渐淘汰,这是竞争进化。例如稻田中多根浮萍生长快,扁种浮萍有气囊,总浮于水体表面,两个物种同在一片水田时,多根浮萍因得不到足够的光照而逐渐消亡。矛盾一方战胜另一方,意味着原有矛盾消失,新矛盾的产生。
2.2 矛盾双方协同发展
种间竞争不一定表现为适者生存,不适者淘汰,另一种可能的结果是矛盾双方产生生态分离,不同种群在取食时间、对象和栖所上发生明显的差异,从而避免了竞争淘汰,这是合作进化。在寄生关系中,同样存在这种现象。澳大利亚野兔成灾,1951年,澳大利亚政府从南美引进一种能使兔子致死的粘液瘤病毒,兔子死亡率达到了99.9%,但少数兔子感染粘液瘤病毒却不致病,野兔的数量又开始增长。产生这种现象的原因一方面是部分野兔对此病毒具有抗性,另一方面是粘液瘤病毒的毒性下降,矛盾双方协同发展。否则兔子死光后,粘液瘤病毒也将失去寄主而消亡。
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矛盾双方融合为一个新事物
数十亿年生命的演化,不断改变着地球的环境,使地球从一个没有生命、没有氧气的荒芜之地,通过共同进化,逐渐演变成具有遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性的生命乐园。地衣通常是由自养的绿藻门或蓝藻门的藻类与异养的子囊菌或担子菌的菌类共生的复合体,真菌的菌丝缠绕藻细胞,夺取藻类光合作用制造的有机物,若将它们分离,藻类能独立生长、繁殖,而真菌只能“饿”死,它们是一种利益不均等的、在弱寄生的基础上发展起来的特殊的共生关系,这个矛盾双方融合而成的新生事物,适应能力极强,从两极到赤道,从高山到平原,从森林到沙漠,在其他植物不能生长的地方,常常可见到它的身影。真核细胞的线粒体和叶绿体起源的内共生学说,同样是基于矛盾双方融合为一个新事物。
2.4 矛盾双方同归于尽
人口增长带来的毁林开荒、围湖造田、过度放牧等行为,在全球范围内不同程度地都存在。发菜和甘草都是国家重点保护的野生固沙植物,据专家介绍,每挖1Kg发菜,要破坏相当于160个足球场大的草地;每挖1Kg野生甘草,就可使20亩草原沙化。在宁夏有“甘草之乡”美誉的盐池县,近年来由于乱采滥挖,不仅使资源濒临枯竭,而且土地荒漠化,几乎寸草不生,人们被迫背井离乡。贫穷与生态环境的恶化陷入可怕的恶性循环,经济发展与可持续发展的矛盾双方都趋向毁灭。
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对立统一关系对生物学教学的启示
3.1 生物课程的教育价值
当代生物科学和技术的迅速发展,不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物新课程的教育价值是多元的,只有科学素养与人文素养的统一,才能拓宽学生的学科视野,全面提高学生的素质,使之适应现代社会生活需求。
竞争排斥原理和合作进化的概念,是当代世界“和平与发展”思想的理论基础,人们努力避免你死我活的达尔文式竞争,追求向新的领域和空间发展,从而实现双赢或者共赢。种间平等是人与自然和谐发展的理论基础,并进一步上升为可持续发展的理念,实现从“人类中心”向“人与自然和谐发展”的思想转化。生物科学技术是一把“双刃剑”,基因工程、克隆技术等正对人类社会产生强烈震撼,越来越多的人开始关注生物技术带来的生态安全、食品安全、国家安全和生命伦理等问题。
3.2 阐明对立统一关系的教学策略
阐明对立统一关系不是空洞的说教,需要紧密结合生物学知识,以知识作为载体,生动而贴切地揭示这一观点;以观点作为工具,深入而全面地把握知识的本质和内在联系。高中生物新课程中,矛盾的对立统一关系主要集中在遗传、变异、进化、稳态、生态等模块中。
由于相关知识在教材中的呈现有先后顺序,所以不能一开始就抛出这个观点,而是随着知识的由浅入深、由点及面展开的进程,把这个观点逐渐渗透进去,特别是在单元或模块总结的时候,水到渠成地归纳出这个观点,或者创设新的情境,培养学生运用这种科学的思想方法去分析问题、参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策的能力,达到潜移默化、润物无声的效果。
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