陳宏

文件編號:1003-7586(2018)11-0069-02
目前,高中生物一線教師在培育學生生命觀念的教學過程中存在一定的問題。例如,教師對生命觀念的內涵缺少深刻的理解、對生命觀念在生物學中相應的錨定點缺少系統的把握、對三維目標和核心素養教學目標的轉化缺少足夠的認識、對培育學生生命觀念的系統教學方案缺少應有的重視等。下面重點闡述生命觀念及其培育策略。
1生命觀念的內涵及培育價值
《普通高中生物學課程標準(2017年版)》將發展學生的生物學學科核心素養作為課程宗旨,充分體現了高中學段生命科學教育的核心價值。學生的生物學學科核心素養,是在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的,學生在解決實際問題時所表現出來的價值觀念、必備品格與關鍵能力,是知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現。生物學學科核心素養包含生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。其中,生命觀念是學科核心素養4個要素中獨具生物學學科特點的維度,是生物學學科核心素養的標志和關鍵。將生命觀念作為生物學學科核心素養之首,就是要凸顯其在生物學課程中的地位和作用。
生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是人們經過實證后的觀點,是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。通過高中生物課程的學習,學生要形成結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等生命觀念;并能用生命觀念認識生物的多樣性、統一性、獨特性和復雜性,形成科學的自然觀和世界觀,并以此指導探究生命活動規律、解決實際問題。
2培育生命觀念的過程
生命觀念培育的過程(圖1)一般是,通過觀察和實驗,對生命現象、生命特征和生命活動規律建立感性認識;再通過抽象、概括等理性思維,對感性的認識進行提煉、升華,形成生物學概念;隨后將已有的概念進一步加工、整合,構建概念網絡,建立對生命本質的整體理解,即為“生命觀念”。在解決新的生物學問題時,學生可以根據已有的生命觀念進行假設、解釋或決策。
3培育生命觀念的策略
3.1立足概念學習,培育生命觀念
概念是生物學教材的重要組成部分,也是生命科學理論體系的基本單位。概念解釋了生命的基本現象和規律,是形成、發展生命觀念的基礎。例如,在一輪復習線粒體與葉綠體時,教師可先引導學生根據兩者的模式圖,進行形狀、結構和功能等的概念學習。再通過分析兩者都要增大膜面積的原因,促進學生形成結構與功能相適應的生命觀念。教師還可從能量變化角度,引導學生分析葉綠體和線粒體都是能量轉換器,使學生認識到生態系統中物質循環和能量流動與光合作用和呼吸作用有密切關系,以構建物質和能量觀。又可引導學生從進化起源分析,藍藻無葉綠體能光合作用、無線粒體可有氧呼吸,說明光合作用、有氧呼吸的進化起源分別早于葉綠體和線粒體,也說明這兩類具膜細胞器的出現,使細胞內出現了相對分隔的小區室,提高了細胞代謝的效率,促進學生形成進化與適應的生命觀念。
3.2創設生活情境,培育生命觀念
阿爾佛雷德·諾斯·懷特海在其著作《教育目的》一書中認為,在無背景的情境下獲得的知識,經常是惰性的和不具備實踐作用的。確實,生物學與現實生活密切相聯,在實際生活的背景中學習,既有助于學生深入理解生物學的核心概念形成生命觀念,也有助于學生運用生物觀念解決實際問題。例如,復習“細胞的分化、衰老、凋亡和癌變”時,教師播放不幸患上白血病的本地學生小杰移植了其姐的骨髓而挽救生命的視頻,就極大地激發了學生學習的積極性。在創設的情境中,教師提出問題:什么是白血病?骨髓移植為什么可以有效治療白血病?骨髓中造血干細胞分化的原因和實質是什么?細胞癌變的的原因和實質又是什么?細胞分化和癌變的區別是什么?癌癥可以預防嗎?怎么預防?隨著這一系列問題的解決,學生既理解細胞分化的概念、特點和意義,又構建了細胞分化和癌變的知識網絡,進而形成了結構決定功能的生命觀念,明白了健康生活方式的重要性。
3.3設計探究活動,培育生命觀念
組織以探究為主要形式的主動學習是落實生物學學科核心素養的關鍵。探究活動可以培養學生的生命觀念,使學生不僅了解生命科學知識的來源,還能解決生產生活中的實際問題。例如,在設計、制作生態缸的活動過程中,學生嘗試用物質和能量的輸入和輸出平衡的觀點,認識具體生態系統的穩定性。在學習了培養液中酵母菌種群數量變化的實驗后,學生結合本地漁港實際,又延伸探究不同培養液中小球藻數量的變化實驗,在構建模型、分析模型的基礎上,利用模型制定控制小球藻種群數量變化的監測措施,為赤潮防治等提出可行性建議,從而培育了學生的穩態與平衡觀。
3.4利用科學史實,培育生命觀念
生物科學史是科學家研究生命現象、探索生命規律的過程。各版教材中都呈現了大量的科學史,如酶本質的探索、光合作用的探索歷程、生長素的發現過程等。科學史的價值對于學生不只是需要明白這些知識是如何得到的,更要真正領悟其中的深刻含義。例如,教材安排科學家探索細胞膜化學成分與結構的科學史,目的讓學生既能體驗到科學探究的魅力,又能領悟到其中的生命觀念。因此,在教學過程中,教師既要幫助學生在經歷科學家探索歷程的基礎上形成結構與功能相適應的生命觀念,更要引導學生理解結構與功能的統一性是適應環境的表現,是進化的必然結果,從而提升進化與適應的生命觀念。
3.5結合生活實際,提升生命觀念
生命觀念的最高水平是,具有結構與功能相適應的觀念和生物進化的觀念,并能基于這些觀念識別身邊的虛假宣傳和無科學依據的傳言;具有物質和能量觀,并能指導解決生產實踐中的具體問題;具有穩態和與平衡觀,并能指導人的健康生活方式,能指出某一生態系統的構成要素及其影響其平衡的因素。所以,教師可以在課堂上利用生活中的實例來創設情境展開教學活動,更要選擇生活中的一些生命現象引導學生利用所學的知識進一步探究,在完成教學內容的同時潛移默化培育學生的生命觀念。例如,學習基因工程、細胞工程和胚胎工程后,教師要求學生收集信息,開展現代生物技術利弊的主題辯論。學生在辯論過程中會運用結構與功能觀、穩態與平衡觀等生命觀念來闡明自己的觀點,提升對生命觀念本質的領悟。又如,冬天進出溫暖的教室時,人體通過產熱與散熱的平衡來調節體溫,體現了物質與能量觀、穩態與平衡觀;神經系統與內分泌腺的結構與功能相適應,兩者相輔相成,又體現了結構與功能觀、進化與適應觀。這樣,學生形成的生命觀念在實踐中發展、升華。
當然,生命觀念的形成離不開科學思維和科學探究,學生在形成生命觀念、進行科學思維和探究科學探究的過程中,最終會形成一定的社會責任和義務。因此,在生命觀念培育過程中,教師要利用生物學學科核心素養4個要素的相互關系,充分挖掘教學內容背后的生命觀念,要利用4個生命觀念之間的關系,針對不同的教學內容采取不同的培育策略,多方面多途徑幫助學生樹立并發展生命觀念,不斷提高學生的生物學核心素養。