初中生物教學中生命觀念的建構

高靜怡

摘要：生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。生物學本身就是研究生命規律的科學，可以說，“生命觀念”最能體現生物學的學科特點和內涵特征。以《人體內平衡的維持》一章為例，闡述如何引導學生初步建構結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀。

關鍵詞：生命觀念 初中生物 《人體內平衡的維持》

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《2017版課標》）指出“生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”，并將“生命觀念”界定為“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”。生物學本身就是研究生命規律的科學，可以說，“生命觀念”最能體現生物學的學科特點和內涵特征。

“生命觀念”比較宏大，對此，《2017版課標》列舉了“結構與功能觀”“進化與適應觀”“穩態與平衡觀”“物質與能量觀”四個更加微觀、具體的“小觀念”。本文以蘇科版初中生物學八年級上冊《人體內平衡的維持》一章為例，闡述如何引導學生初步建構這四個“小觀念”。

一、結構與功能觀的建構

“結構與功能觀”可以使我們形成這樣的生命認知：具有特定的結構就一定會表現出該結構所匹配的特定功能，生物體特定的生理功能必然是由特定的結構所維持的，即生物體的結構和功能是相適應的。

《人體內平衡的維持》一章中，“結構與功能觀”在血管的類型、血液的組成、心臟結構、泌尿系統的組成、腎臟的結構、腎單位的組成等知識點上都有所體現。如：動脈管壁比較厚，管壁肌肉才能提供足以將血液輸送到全身的力量;毛細血管管壁只由一層細胞構成，這有利于血液和組織細胞之間進行營養物質、廢物以及二氧化碳和氧氣的交換;紅細胞內含有血紅蛋白，是因為血紅蛋白在氧氣濃度比較高的地方與氧氣結合，在氧氣濃度比較低的地方與氧氣分離，可以使紅細胞循環運輸氧氣;從宏觀角度看，腎臟整體上可分為皮質、髓質、腎盂，這樣的結構適合收集尿液，而從微觀角度看，腎臟由腎單位構成，腎單位的結構（如圖1）具有濾過和重吸收作用，有利于尿液形成。

教學時，教師可以通過設置相關聯的一系列問題，指導學生進行理性思辨，引導他們從多個角度分析比較，切身感受結構與功能觀。

例如，為了使學生更深刻地理解并區分動脈血管、靜脈血管、毛細血管的形態結構及功能，教師可引導學生從三種血管的管壁厚度、管腔大小、血流速度三個方面進行對比分析，并在此基礎上思考以下幾個問題：（1）哪種血管適合與組織細胞進行物質交換？（2）為什么靜脈管腔大反而血流速度慢，動脈管腔小血流速度卻快呢？（3）為什么在三種血管中，血流方向始終是從動脈流向毛細血管，再流向靜脈？（4）三種血管與心臟相連的部位，血流方向是怎樣的？

二、進化與適應觀的建構

進化是生物學中最重要的概念之一，進化思想為人們理解生命的演化、各種生物之間的關系，以及生命依賴于環境提供了統一的準則，進化概念為人們將大部分生物學知識組成一個整體提供了框架。初中生的“進化與適應觀”尚待形成，應通過初中生物學課程學習，幫助他們理解“地球上多種多樣的生物是經過長期進化形成的”“生物能適應所生存的環境，也是生物長期進化的結果”“以自然選擇學說為核心的生物進化理論解釋了生物進化的原因”等觀點，并能用這些觀點進行釋疑和判斷。

例如，維持人體內物質平衡的循環系統和泌尿系統使人能夠適應生存的環境，也是人類經過漫長進化的結果。這說明，生物的適應與進化是不可分割的，適應是進化的結果，進化是適應的內驅動力，它們有利于種族更好地生存與繁衍。

為了使學生能夠感性地認識不同類群脊椎動物心臟的進化與環境的適應性，教師可以出示表1，并提出問題：相比于爬行動物的心臟，人的心臟和鳥類的心臟已進化到什么結構？這對于它們的生存有何意義？學生通過表格中羅列的結構可以分析得出，鳥類和哺乳類已進化出心房與心室完全分隔的心臟，使其肺循環和體循環完全分開，這樣，動脈血和靜脈血不再相混合，體循環中含氧氣多的動脈血流經身體各部位，使各部位的組織細胞得到更多的氧氣和營養物質，大大提高了血液中氧氣和營養物質的運輸效率，使組織細胞內有機物氧化的程度變高，釋放的能量變多，足以維持體溫恒定，從而能夠適應各種溫度下的環境。

三、穩態與平衡觀的建構

生命系統是一個穩態和平衡的系統，穩態和平衡是通過調節實現的。高中生物學有專門的章節圍繞“人體的內環境與穩態”展開;初中階段雖沒有高中階段學得詳細，但在講到人體八大系統時，都會提到相關知識點。

在“人體內廢物的排出”這一節內容中，尿液形成的兩個重要生理過程“濾過”和“重吸收”，除了排出廢物外，還有一個很重要的作用，就是調節人體內的水和無機鹽的含量，從而維持組織細胞的正常生理功能。教師可引導學生結合生活實際體驗“排尿多少和喝水多少密切相關”，體會人體能夠通過自我調節來達到一種自我穩定及平衡的狀態，幫助學生初步形成穩態與平衡觀，為后續學習夯實基礎。

四、物質與能量觀的建構

不管人還是其他生物，都是與自然界不可分割的，需要不斷與自然界中的非生物環境進行物質與能量交換，實現生命物質的更新。

《人體內平衡的維持》一章中，兩大系統即血液循環系統和泌尿系統，是人體與外界進行物質交換的途徑。人體消化吸收的營養物質、呼吸系統進行氣體交換獲得的氧氣都是人體必不可少的物質。這些物質通過血液循環系統的運輸（大致過程如圖2所示），在毛細血管處進行物質交換后，到達人體的每一處活細胞。能量是維持和更新生命的動力，但能量在生命系統中不能孤立存在，需要載體——物質。血液循環中物質的運輸總伴隨著能量的運輸，活細胞內進行的呼吸作用中物質的分解總伴隨著能量的釋放。

教師在講解血液循環之前，可以從生活案例引入：有人出車禍后，因大腿被重物壓迫而導致高位截癱，想一想，這是為什么？學生在教師適當的提示下，分析得出：因為重物壓迫大腿血管，阻礙了氧氣的運輸，導致組織細胞不能進行呼吸作用而無法釋放能量以供給生命活動，最終壞死。此時，提出血液循環存在的意義，可以幫助學生從感性認識上升到理性認識，帶著對血液循環的好奇進入學習狀態，同時，在潛移默化中建構了物質與能量觀。

當然，生命觀念并非獨立存在的，它離不開科學思維和科學探究。學生在建構生命觀念、進行科學思維和科學探究的過程中，會逐漸培養社會責任素養，最終形成科學的世界觀，獲得終身發展的能力。

參考文獻：

[1] 劉恩山.生命觀念是生物學學科核心素養的標志[J].生物學通報，2018（1）.

[2] 陳宏.淺析高中生物教學中生命觀念的培育策略[J].中學生物學，2018（11）.

[3] 李學斌.例析初中學生“進化與適應觀”的培養[J].生物學教學，2018（2）.

[4] 譚永平.發展學科核心素養——為何及如何建立生命觀念[J].生物學教學，2017（10）.