淺談初中生物教學中學生生命系統觀的培養

周小芹

【摘 要】初中生物教學過程中，可通過直觀性實驗體驗、發散性思維導圖以及綜合性試題分析等途徑，逐漸培養學生的生命系統觀念：細胞是一個高效有序的生命系統、人體是一個完美的自組織生命系統、 生態系統是一個物質能量信息的生命系統。

【關鍵詞】初中生物教學；生命系統觀；培養

1.生命系統觀的概念和意義

什么是系統？我們的中國著名學者錢學森認為：系統是由相互作用相互依賴的若干組成部分結合而成的，具有特定功能的有機整體，而且這個有機整體又是它從屬的更大系統的組成部分。

什么又是生命系統？生命系統是自然系統的最高級形式，是指能獨立與其所處的環境進行物質與能量交換，并在此基礎上實現內部的有序性、發展與繁殖的系統。由大到小依次為生物圈、生態系統、群落、種群、個體、（消化、呼吸、循環等）系統、器官、組織、細胞。

生物教學中為什么要形成生命系統觀？中國教育學會生物學教學專業委員會理事長趙占良提出：系統科學思維模式下的生命本質觀認為生命有機體是一個自組織、自復制、自適應的開放的復雜系統。認識到生命體是一個有機整體——系統，這是生命本質觀的一次飛躍。開放系統是指系統在物質、能量和信息上是對外開放的，與環境之間有著物質、能量和信息的交流。生命的活力本質上來源于生命體在物質、能量和信息上的對外開放，生命是物質、能量和信息的統一體。中學生物學不深入到這一層次，就不能說揭示了生命的本質。因此，筆者認為在初中階段的生物學教學中要慢慢滲透生命系統觀，理解生物學科本質，并能將這樣的觀念運用到解決其他學習生活問題中去，這才是中學生物教學的意義所在。

2.初中階段生命系統觀的內涵

根據蘇教版初中生物教科書的編排，筆者認為，在初中階段，可以逐漸培養學生三個生命系統觀念：細胞是一個高效有序的生命系統、人體是一個完美的自組織生命系統、生態系統是一個物質能量信息的生命系統。

2.1細胞是一個高效有序的生命系統

細胞是生物體基本的結構和功能單位。已知除病毒之外的所有生物均由細胞所組成，病毒生命活動也必須在細胞中才能體現。構成生物體的每一個細胞都有一定的結構，每一個細胞都有特定的功能，每一個細胞都是一個高效有序的生命系統。學生到初中才開始系統地學習生物，在蘇教版初中生物教材中已以較為直觀的方式介紹細胞膜、細胞質和細胞核等結構及其功能，特別是細胞核的核心地位。同時也開始介紹細胞內發生的光合作用和呼吸作用等重要的生理活動。涉及到的實驗有“觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞的結構”、“觀察人的口腔上皮細胞”、“觀察洋蔥根尖細胞分裂的基本過程”、“觀察綠葉細胞中的葉綠體”“綠葉在光下產生淀粉”、“綠葉在光下產生氧氣”、“植物呼吸作用產生二氧化碳”等。在七年級上冊學習的基礎上，教師能有意識地培養學生生命系統的概念：細胞是一個完整的單位，細胞內各部分結構都有一定的功能，并能相互配合，在細胞核的調控下，有序完成物質運輸、光合作用、呼吸作用等生命活動，細胞是一個高效有序的生命系統。

2.2人體是一個完美的自組織生命系統

蘇教版七年級下冊的生物主要以人體為例，詳細介紹了人體的生殖系統、消化系統、呼吸系統、循環系統等。在各系統的學習中，學生也能有所感知各系統之間有著一定的關聯，如食物經過消化系統的消化后吸收進入人體的循環系統，結合呼吸系統氣體交換來的氧氣一起運往組織細胞參與代謝，所產生的代謝廢物再通過循環系統的運輸，最終由泌尿系統、呼吸系統、皮膚等排出體外。在這一冊學習的基礎上，教師能有意識培養學生高一層次的生命系統的概念：人體是一個人體，更是一個結構有序、分工精細、功能高效、高度協調的組織系統，該系統是由人體八大系統相互配合下形成的，是地球上最完美的生命體之一。

2.3生態系統是一個物質能量信息的生命系統

蘇教版八年級上冊的生物在介紹豐富多彩的生物世界的基礎上，提出了生態系統的概念，并介紹了生態系統中能量流動和物質循環的過程，明確了生物圈是最大的生態系統。在學完八年級上冊，學生開始意識到生物與生物之間不是孤立存在的，生物之間通過食物關系形成食物鏈，生物和環境是統一體，生物與環境之間有著能量的流動、物質的循環和信息的傳遞，因此生態系統是一個物質能量信息的生命系統，而生物圈更是所有生物生活的共同家園。

3.初中階段培養生命系統觀的途徑

3.1直觀性實驗體驗

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗是一種直觀的教學手段，通過實驗可以幫助學生理解抽象的生物概念和知識，在實驗中他們可以輕易地掌握課本上枯燥的理論知識，培養學生的科學思想和探究能力，提高學生的綜合素養。做實驗不僅可以培養學生的動手能力，還可以培養學生的觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。在生物實驗的整個過程中，學生都需自己動手，親自操作實驗的整個過程，手、眼、腦并用，準確、靈活地掌握實驗的各個步驟，仔細觀察實驗現象。在觀察中抓住事物的特點，化抽象為形象，再通過思考和分析將感性認識轉化為理性認識，從而得出正確的結論。學生通過合作，完成“觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞的結構”、“觀察人的口腔上皮細胞”、“觀察洋蔥根尖細胞分裂的基本過程”、“觀察綠葉細胞中的葉綠體”“綠葉在光下產生淀粉”、“綠葉在光下產生氧氣”、“植物呼吸作用產生二氧化碳”等實驗后，對細胞的結構、細胞的功能有了更深入的認識，能體會到細胞的魅力所在。比如在探究“植物呼吸作用產生二氧化碳”時，可讓學生分別在有光和無光的條件下，對照一下實驗結果的差異，從而體會植物的呼吸作用和光合作用是相互配合，相互關聯的，細胞是一個高效有序的生命系統。因此，積極開展生物實驗教學活動，不僅能激發學生的學習興趣，而且能提高學生的綜合能力，引導學生主動探究，逐漸形成生命系統觀。

3.2發散性思維導圖

思維導圖又叫心智導圖是表達發散性思維的有效的圖形思維工具，它簡單卻又極其有效，是一種革命性的思維工具。思維導圖運用圖文并重的技巧，把各級主題的關系用相互隸屬與相關的層級圖表現出來，把主題關鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。在八年級上冊學完生態系統章節后，教師可布置學生繪制生態系統的思維導圖，引導學生從生態系統的組成、食物鏈食物網、生態系統物質循環、能量流動等功能方面構圖。學生在自制思維導圖的過程中，能更好地理解生產者、消費者、分解者以及非生物成分之間的關系，通過食物鏈食物網等表象，看到物質循環能量流動的內在聯系。從而能更好地體會生態系統是一個完整的生命系統。

3.3綜合性試題分析

在常州市2013—2017年的八年級生物結業會考卷中都出現有人體生理功能綜合考察題型。這些綜合性試題，不僅把七年級下冊人體各系統的相關知識綜合起來了，更能讓學生從處理這些綜合試題的過程中體會到人體是由各個系統協調配合而成的完美系統。在分析時，可先引導學生讀圖，首先要能識別下圖中的ABCD系統類別、123456等生理過程。更要引導學生從圖中體會各系統之間的關系：如食物通過消化系統的消化吸收后，再經過循環系統運送到身體各個體細胞，利用呼吸系統通過氣體交換而獲得的氧氣，在細胞內發生呼吸作用，把營養物質中的能量釋放出來，供生命活動所需，同時產生的代謝廢物由循環系統運至泌尿系統、呼吸系統等處排出體外。所以，人體是在各系統的協調配合下完成各項生命活動的。人體是一個結構有序、分工精細、功能高效、高度協調的生命系統。

【參考文獻】

[1]吳舉宏.核心素養理念下的生物學教學[R].蘇州：江蘇省蘇州實驗中學，2016endprint