融入生態(tài)文明教育目標(biāo)的生物課堂
——以《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》一節(jié)課為例

2020-01-11 11:10:34夏尚清馬會放

科教導(dǎo)刊·電子版 2020年26期

夏尚清馬會放

（[1]北京市順義區(qū)第一中學(xué) 北京 101300；[2]北京市順義區(qū)教育考試研究中心北京 101300）

1 研究背景

黨的十八大提出，“必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位,融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程，努力建設(shè)美麗中國，實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。十八屆五中全會進(jìn)一步提出了“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念。

然而，解決環(huán)境問題，除了從國家層面建立相應(yīng)政策和法律法規(guī)，更重要的是以道德教育的手段滲透生態(tài)文明，培養(yǎng)人與自然和諧相處的理念，樹立正確的生態(tài)文明道德觀。作為一線的生物教師，以學(xué)校為主陣地，將知識與價值觀并重，加強(qiáng)對中學(xué)生生態(tài)文明意識的滲透，是我們不可推卸的責(zé)任。新課標(biāo)確立的課程目標(biāo)之一就是“熱愛自然，珍愛生命，理解人與自然和諧發(fā)展的意義”，這與生態(tài)文明教育不謀而合。

我在該課題研究前對學(xué)生生態(tài)文明和實(shí)踐兩個方面進(jìn)行了調(diào)查問卷，結(jié)果顯示：大部分同學(xué)對生態(tài)文明認(rèn)識不到位，環(huán)境保護(hù)離自己很遠(yuǎn)，對環(huán)保方面的關(guān)注也很少；在實(shí)踐方面同樣存在著嚴(yán)重不足，較少能夠采取措施保護(hù)環(huán)境，并從自身做起；調(diào)查結(jié)果表明，大部分學(xué)生沒有生態(tài)文明的意識和思維，更不可能將生態(tài)文明意識和思維運(yùn)用到實(shí)踐中去。

2 研究內(nèi)容

2.1 高中生物學(xué)內(nèi)容與生態(tài)文明教育目標(biāo)高度相關(guān)

生命系統(tǒng)起源于非生命系統(tǒng)，沒有超自然的創(chuàng)造，無機(jī)界和有機(jī)界之間具有統(tǒng)一性和差異性；生命系統(tǒng)在進(jìn)化過程中由于環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性，進(jìn)而生物呈現(xiàn)多樣性、適應(yīng)性、統(tǒng)一性等特點(diǎn)；因此生命系統(tǒng)不同于物理系統(tǒng)和社會系統(tǒng)，有其組成物質(zhì)的獨(dú)特性、結(jié)構(gòu)和功能的特殊性等特點(diǎn)。生命系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要不斷地從環(huán)境中獲取能量維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性和有序性，因此生命系統(tǒng)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)之間及系統(tǒng)與外界環(huán)境之間進(jìn)行著物質(zhì)、能量和信息的交換，具有一定的開放性，這就決定了生命系統(tǒng)時刻處于動態(tài)變化的過程中。穩(wěn)態(tài)是有序、平衡且不斷變化的，是生命系統(tǒng)運(yùn)行過程中最基礎(chǔ)的特征之一。現(xiàn)代生命科學(xué)已從分子、細(xì)胞、器官、個體、生態(tài)系統(tǒng)等各個層次上闡明了生命活動中普遍存在著動態(tài)穩(wěn)定，即穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象；穩(wěn)態(tài)的維持靠的是生命系統(tǒng)內(nèi)部的、以信息傳遞為基礎(chǔ)的自我調(diào)節(jié)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的；有了信息傳遞，生命系統(tǒng)內(nèi)部的各部分才能相互作用，生命系統(tǒng)與環(huán)境之間才能相互作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的必要手段，生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和對環(huán)境的適應(yīng)都是調(diào)節(jié)的結(jié)果。

從前面的分析可以看出，生命系統(tǒng)有自身的運(yùn)行規(guī)律，各種生物的種類及數(shù)量有制約與平衡的需要。人類不能因?yàn)樽陨淼男枰蚱枚蓴_生命系統(tǒng)，一旦生命系統(tǒng)遭到破壞，損害的最終是人類自身。因此，尊重生態(tài)系統(tǒng)自身的運(yùn)行規(guī)律，約束人類的負(fù)面行為，關(guān)系到人與自然的可持續(xù)發(fā)展。人類不過是地球生態(tài)系統(tǒng)中的一個組成成員，與其他物種一樣是自然大家庭中的普通一員。人類與其他物種的關(guān)系是平等的，不能將自己視為自然的主宰，人類只有自覺地將自己視為自然大家庭中的平等成員，才能與自然協(xié)調(diào)發(fā)展。

通過分析生命系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，高中生物學(xué)研究的內(nèi)容與生態(tài)文明教育的內(nèi)容在思維模式、價值觀念、以及外顯化的行為方式有高度的相關(guān)性。從生態(tài)文明價值體系來看，生命系統(tǒng)的產(chǎn)生和演化過程體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性；我們需要尊重生命系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和平衡，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容；這些內(nèi)容與尊重差異與多樣性、尊重環(huán)境與資源等生態(tài)文明的價值體系不謀而合。從生態(tài)文明思維方式來看，生命系統(tǒng)是一個不斷演化的系統(tǒng)，也是開放的系統(tǒng)，還是一個動態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)，生命系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)需要依賴于信息傳遞將系統(tǒng)各組成部分統(tǒng)一成為整體，與環(huán)境之間相互作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)，而這種調(diào)節(jié)能力卻是有限的。理解這些生物學(xué)問題需要系統(tǒng)思維、聯(lián)系思維、開放思維、演進(jìn)思維、動態(tài)思維和底線思維，顯然生物學(xué)的思維模式與生態(tài)文明思維模式有著高度的一致性。從生態(tài)文明的行為方式來看，行為方式與《高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)描述內(nèi)容存在著一致性，都要求形成保護(hù)環(huán)境、維持生態(tài)平衡的習(xí)慣，積極參與綠色家庭和綠色學(xué)校、綠色社區(qū)等行動，并提出人與環(huán)境和諧相處的合理化建議。

綜上分析可知，高中生物學(xué)從內(nèi)在的價值觀念、思維方式和外在的行為方式都與生態(tài)文明存在高度相關(guān)性，因此高中生物課堂能夠融合生態(tài)文明教育目標(biāo)。

2.2 案例：融入生態(tài)文明的教育目標(biāo)的高中生物課堂

在高中生物學(xué)必修一《分子和細(xì)胞》、必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》教材中有很多生物學(xué)內(nèi)容可以滲透生態(tài)文明教育目標(biāo)，比如在《分子與細(xì)胞》第二章組成細(xì)胞的化合物可以與尊重差異與多樣性結(jié)合，第三章細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能可以與系統(tǒng)思維、聯(lián)系思維結(jié)合，第四章物質(zhì)輸入與輸出和第五章細(xì)胞能量的供應(yīng)與利用可以與開放思維、動態(tài)思維結(jié)合，必修三《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》則更能體現(xiàn)生態(tài)文明教育的價值體系和思維方式，進(jìn)而影響學(xué)生的行為方式。因此，課堂是滲透生態(tài)文明教育目標(biāo)的良好陣地和途徑，我以《生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞》一課為例詳細(xì)闡述在課堂中如何滲透生態(tài)文明的教育目標(biāo)。

案例：用生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞來綜合防治稻縱卷葉螟。

教師活動和學(xué)生活動如下所示：

導(dǎo)入：彩色稻（黃色稻和紫色稻）具有較高的營養(yǎng)價值和美學(xué)價值，稻縱卷葉螟是彩色稻重要的農(nóng)業(yè)害蟲，赤眼蜂的卵可以通過寄生稻縱卷葉螟的卵來繁殖后代，科研人員為了研究赤眼蜂防治稻縱卷葉螟的效果，進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)。

展示資料1：彩色稻對稻螟赤眼蜂選擇寄生稻縱卷葉螟的影響。

問題1：結(jié)合資料1分析稻縱卷葉螟對彩色（黃色和紫色）稻的危害大于常規(guī)稻？

學(xué)生閱讀資料并回答：稻螟赤眼蜂對常規(guī)稻上的稻縱卷葉螟的寄生率明顯高于彩色稻上的寄生率，導(dǎo)致常規(guī)稻上稻縱卷葉螟的數(shù)量低于彩色稻，從而對常規(guī)稻的危害小。

教師過渡：科研人員找到了稻縱卷葉螟的信息素，并嘗試對稻縱卷葉螟進(jìn)行生物防治，下面是研究結(jié)果。

展示資料2：稻螟赤眼蜂對6種不同濃度的稻縱卷葉螟信息素的行為反應(yīng)。

問題2：資料2顯示的結(jié)果是什么？

學(xué)生:BEF組對雌蜂選擇性較高，其余組略差；ABE組對雄峰選擇性較高，其他組略差。

教師過渡：科研人員還利用不同類型的赤眼蜂進(jìn)行生物防治，研究結(jié)果如下：

展示資料3：不同接蜂方式對赤眼蜂寄生稻縱卷葉螟卵的寄生卵量的影響。

問題3：哪種接種方式更有利于防治稻螟赤眼蜂？

學(xué)生:混合接種方式最有利于防治稻螟赤眼蜂。

教師過渡：赤眼蜂的繁殖能力較弱，成為限制赤眼蜂防治效果的關(guān)鍵問題，科研人員在不同光照條件下繁殖赤眼蜂，結(jié)果如下：

資料4：不同波長光照下赤眼蜂的寄生數(shù)（與繁殖有關(guān)）。

問題4：綜合資料1、2、3、4，建立稻縱卷葉螟防治的邏輯關(guān)系。

學(xué)生討論后回答問題4：可選用松毛蟲赤眼蜂和稻螟赤眼蜂共同防治，并在用在波長530nm光照下繁殖赤眼蜂，還可以用稻縱卷葉螟信息素進(jìn)行生物防治。

該案例如何滲透生態(tài)文明價值體系：從生態(tài)文明思維來看，稻縱卷葉螟對紫色稻造成了嚴(yán)重危害，這是一種偏離穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)象，為了防治稻縱卷葉螟料，學(xué)生需要通過資料分析推理，構(gòu)建出如右圖的信息傳遞關(guān)系示意圖，這個需要學(xué)生通過信息傳遞將防治看成一個系統(tǒng)，用系統(tǒng)思維整體地、聯(lián)系地看問題，才能從本質(zhì)上找到解決問題的辦法，就是用適應(yīng)的波長繁殖兩種赤眼蜂，并用混合接種的方式防治稻縱卷葉螟。從生態(tài)文明的價值體系來看，稻縱卷葉螟破壞了紫色稻田這種生態(tài)系統(tǒng)的平衡，我們需要研究該生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞規(guī)律，在尊重規(guī)律的基礎(chǔ)上利用規(guī)律通過調(diào)整信息傳遞的關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)，達(dá)到防治稻縱卷葉螟的目的。這個過程讓學(xué)生體會到需要遵循自然規(guī)律，具有底線思維，才能實(shí)現(xiàn)人和自然的和諧相處，在潛移默化中學(xué)會了保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、追求人和自然和諧相處的行為方式。

從上述案例中可以發(fā)現(xiàn)，在生物課堂中用生動、詳實(shí)的事例運(yùn)用生態(tài)文明的思維方式解決實(shí)踐問題，即符合生物高考的方向，也讓學(xué)生易于形成生態(tài)文明價值體系，從而改變自己的行為方式，可以很好地滲透生態(tài)文明教育目標(biāo)。

3 實(shí)踐效果和反思

自從加入《生態(tài)文明教育》教育課題以來，我一直在教學(xué)實(shí)踐中融入生態(tài)文明教育，在學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)、教學(xué)成績和學(xué)生行為變化等方面取得了明顯效果。從學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)來看，學(xué)生在課堂上主動思考問題且參加探討，表現(xiàn)積極，學(xué)習(xí)興趣明顯提高；課下主動關(guān)注生態(tài)文明相關(guān)內(nèi)容甚至能主動搜集相關(guān)資料并加以整理，對一些生態(tài)文明熱點(diǎn)問題能夠結(jié)合所學(xué)知識深入理解，并將所學(xué)知識應(yīng)用到解決實(shí)際問題中去；作業(yè)完成度和質(zhì)量效果良好，知識系統(tǒng)性和知識的靈活運(yùn)用等方面掌握情況較好。從教學(xué)成績前后對比來看，從初中升入我校的學(xué)生全區(qū)前200名只有3人的情況下，自從在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)施生態(tài)文明教育后，我校生物成績?nèi)〉昧碎L足進(jìn)步，在2020屆高考中生物單科成績大面積豐收。從學(xué)生的行為變化來看，學(xué)生明顯地減少了一次性餐具的使用，也注意保護(hù)學(xué)校草坪等小生境，對于垃圾分類處理相對樂于接受，對于生態(tài)文明方面的熱點(diǎn)問題樂于發(fā)表觀點(diǎn)，總體來說，學(xué)生在行為變化處于樂觀。