趙彥如
(遼河油田第三高級中學,遼寧 盤錦 124010)
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,是經過實證后的想法或觀點,有助于理解或解釋較大范圍的相關事件和現象。通過高中生物課程的學習,學生要形成正確的生命觀,如結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀,并能用生命觀念認識生命世界,解釋生命現象,這是普通高中生物學科核心素養的內容。
結構與功能觀主要指生物體的結構與功能是相適應的,是長期自然選擇形成的,是生物體適應環境的一種體現。對應的重要概念有化合物(糖類、脂質、蛋白質、核酸、ATP)、細胞結構(細胞膜、細胞質、細胞核)等。
生物的進化與適應是生物界普遍存在的現象,是自然選擇的結果。理解生命系統有許多層次,細胞是基本的生命系統。理解細胞的生命歷程,領悟事物的發生、發展和消亡的普遍規律。進化與適應觀貫穿于整個高中生物學,如人教版高中《生物·必修2·遺傳與進化》中的“現代生物進化理論”詳細闡釋了進化與適應的觀點。
穩態在自然界中普遍存在,在不斷變化的環境中,生命系統能夠通過自我調節實現穩態。穩態是生命科學的基本概念,分子水平上如基因表達的穩態調節、酶活性的穩態調節,器官水平上如血壓、心率的穩態,個體水平如滲透壓、體溫、PH和血糖濃度的穩態,宏觀水平上如種群數量的穩態、生態系統的穩態和生物圈的穩態。
理解生命的物質性及生命物質的特殊性,理解生命系統的開放性,即要與周圍環境進行物質、能量和信息的交換。例如,光合作用是將光能轉化成有機物的過程,呼吸作用則是將有機物蘊含的能量釋放出來的過程,二者之間的關系還體現著守恒的思想;又如,食物作為一種物質,被人體攝入后,經過消化吸收,再被細胞氧化分解釋放出能量,供給人類的生命活動。
學校教育是生命觀念獲得的主要途徑,可行而有效的方法是在長期教學中不斷滲透,潛移默化。在設計教學活動時,針對不同的教學內容可采用不同的教學策略,從而使學生在獲得生物學知識的同時又滲透了生命觀念。
與生活實際相結合。“教育即生活”、“生活即教育”,教育和生活是分不開的。另外,利用所學知識解釋生命現象是生命觀念培養的目標之一。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,也可以選擇生活中的一些生命顯現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養學生的生命觀念。
生物是以實驗為基礎的學科,生物實驗教學是高中生物教學的重要組成部分,也是培養學生綜合能力的有效方式。通過生物實驗的探索、研究,可以培養學生的生命觀念,使學生了解生命科學知識的來源。除了教材實驗,教師還可以通過積極摸索豐富實驗材料、改進實驗裝置、優化實驗步驟和增加拓展實驗等方式,引導學生參與知識的發現過程。如“探究培養液中酵母菌種群數量的變化”中,教師可以將實驗材料酵母菌換成動物水蚤或植物紫萍更直觀。“DNA 的粗提取與鑒定”實驗中,以大蒜、香蕉或者鯉魚籽為實驗材料,則實驗效果非常明顯。恰當的實驗材料與實驗方法可以使學生對生命的理解從理論走向實際,從被動獲取變為主動探求,大大激發學生學習的熱情,有利于科學精神的養成。
模型的形式很多,物質模型以實物形式直觀地表達認識對象的特征,如沃森和克里克制作的 DNA 雙螺旋結構模型。通過一定的物質形式或思維形式來構建生物模型,對生物知識進行研究和模擬,幫助學生理解和掌握生物科學知識,同時為學生認識事物提供一種思路和方法。教師要指導學生以實物或圖畫形式直觀地表達細胞的成分與結構特征,直觀顯示微觀的結構,符合學生的認知規律,從而降低學習難度,提高學生的學習興趣,改變學習方式。在教學過程中,可設計的模型包括氨基酸、ATP 分子結構模型,各種細胞器模型,減數分裂染色體變化活動模型,突觸結構模型等。通過模型構建,學生對生物體結構與功能的理解更加深刻,對生命觀念的養成具有積極意義。
人民教育出版社出版的高中生物新課程教材,生命科學史內容豐富,除教材正文外,“科學家訪談”“資料分析”“科學前沿”“科學史話”等板塊也有所涉及。教材共提到了 40 位科學家的名字;將 7 個重要事件的史實記錄作為背景材料進行分析;在課外讀物中有 19 篇科學史讀物,在習題中也涉及了對歷史人物和事件的評論和分析。科學史教育有助于培養學生正確的生命觀,養成勇于探索,實事求是的科學態度。引入生物發展史上的經典事例,向學生系統地介紹生命科學的起源和發展,應充分還原科學史,充分激發起學生的好奇心與求知欲,使學生參與到探索生命、認識生命的過程中來。
生命觀念是生物學科培養核心素養的基礎,要在教學中落實生命觀念,就要求教師轉變教學觀念,幫助學生養成自主學習的習慣,在教學中要注重聯系生活實際,引導學生構建生物模型,促進學生在理解生物學重要概念的基礎上形成結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等生命觀念,并且能用生命觀念認識生命世界、解釋生命現象,進一步內化和深化學生的生命觀念與核心素養,使學生獲得解決實際問題的能力。