“立德樹人”的生物學審視：建構生命觀念的科學思維體系

呂 劍（安徽省黃山市祁門縣第一中學）

吳明鋒（安徽省黃山市屯溪第六中學）

活著，努力地活著，更好地活著——這是生命觀念的核心科學思維體系的概括化表達。

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中對生物科學素養(yǎng)有明確的表述——生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任，其中生命觀念無疑是生物學中最獨特、最重要的科學素養(yǎng)。

如何引導學生理解生命觀念的豐富內涵？筆者嘗試在新授課知識結束后，以人為例開展專題復習課，旨在引導學生從生命觀念出發(fā)，自覺運用科學思維和科學探究剖析理解生活中的生物學問題，有邏輯、有層次地感受生命觀念的嚴謹內涵和相互聯(lián)系，探索建立辯證唯物主義的生命觀念科學思維體系，積極主動承擔各自生命的社會責任，將立德樹人育人目標真正落到實處。

一、生命是結構與功能相適應的系統(tǒng)

生命是由物質構成的，高度有序的結構。微觀上，人體是由C、H、O、N等主要元素和Fe、Cu等微量元素構成，這些元素主要以碳鏈為骨架，按照“元素→單體→多聚體”的方式形成各種大分子物質。如，C、H、O、N等元素以碳鏈為骨架構成氨基酸，氨基酸經“脫水縮合”形成多肽鏈、多肽鏈再經“盤曲折疊”“形成二硫鍵”“空間變構”等方式形成具有特定結構的蛋白質，由這些多樣化的蛋白質來承擔多種多樣的生命功能。

宏觀上，人是由各種組織、器官、系統(tǒng)按照一定的秩序結合而成的統(tǒng)一的生命系統(tǒng)，是靈長目人科人屬的生命物種。人與其他動物相比，人有高度發(fā)達的神經系統(tǒng)，能夠在腦和脊髓等中樞神經系統(tǒng)的支配下，各個器官、系統(tǒng)協(xié)調配合，完成一系列復雜、精細的活動。特別是人的大腦皮層功能區(qū)域中分化出一部分語言中樞后，經過漫長進化，人類成為了地球上能夠使用語言、制造并使用工具，具有復雜社會組織與科技發(fā)展能力的最高等生物。

學生通過對人體生命觀念的分析和理解，能清晰地認識到生命系統(tǒng)是以各種元素為物質基礎；生命系統(tǒng)具有層次性；生命系統(tǒng)中的各種結構之間緊密聯(lián)系；生命系統(tǒng)的各種結構大多是動態(tài)變化著的；生命系統(tǒng)的結構和功能相互適應；生命系統(tǒng)的維系有著物質、能量的傳遞。

生命，是由物質和能量構成的，結構與功能相適應的系統(tǒng)。以人為例，學生能更快地將生命觀念內化成科學思維體系，有利于學生辯證思維和辯證唯物主義世界觀的培育。

同時，學生以人體的相關物質構成和生理過程為例，深入理解生命觀念，逐步建立生命系統(tǒng)結構和功能相適應、物質和能量相統(tǒng)一的科學思維，有助于學生更好地理解生命世界和人類社會，更好地承擔生命所賦予的社會責任。

二、生命是穩(wěn)態(tài)和平衡的系統(tǒng)

穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)維持自身相對穩(wěn)定狀態(tài)的特性和能力。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)自我調節(jié)的有效體現(xiàn)，也是生命系統(tǒng)自我穩(wěn)定的基礎所在。

人的體溫維持在37℃左右，血漿PH值一般維持在7.35到7.45之間，醫(yī)院輸液用0.9%Nacl溶液（生理鹽水）來維持體內細胞內外相等的滲透壓。這就是人體通過各個器官系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調節(jié)所維系的內環(huán)境的動態(tài)平衡。當環(huán)境因素發(fā)生變化時，人體可以通過神經—體液—免疫調節(jié)網(wǎng)絡來維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，保障體內細胞正常的生理環(huán)境。

生命系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和平衡狀態(tài)的維系，離不開信息傳遞和穩(wěn)態(tài)調節(jié)過程的進行。

人體通過神經—體液—免疫調節(jié)網(wǎng)絡來維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，保障體內細胞正常的生理環(huán)境。人體的神經調節(jié)、激素調節(jié)、免疫調節(jié)離不開神經遞質、激素和細胞因子等信息分子的傳遞和解讀，這些信息分子進入到靶細胞中，引起靶細胞內基因選擇性表達的改變，引發(fā)一系列生理生化過程的改變……這些過程的進行形象地展示了生命觀念中動態(tài)變化和信息傳遞的過程和特點。

各種生命系統(tǒng)中都有著信息傳遞和生命活動調節(jié)的進行。人體的穩(wěn)態(tài)的有效進行，最終使機體細胞擁有穩(wěn)定、有序、適宜的環(huán)境，有利于機體細胞更好地生存。但是人體穩(wěn)態(tài)調節(jié)的能力是有限的，當內、外界環(huán)境變化過于劇烈、或是破壞力強的病原體侵染等情況發(fā)生時，人的內環(huán)境穩(wěn)態(tài)就可能會失調。如疫情期間少數(shù)人被新冠肺炎病毒入侵，破壞了神經—體液—免疫調節(jié)網(wǎng)絡，最終導致個體的患病，甚至死亡。

學生從認識到人體的信息調節(jié)和穩(wěn)態(tài)平衡，再到將生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡觀點融入科學思維，就會認同我們國家共享共建的理念，認同和諧發(fā)展、穩(wěn)定發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的重要意義，認同人類命運共同體的科學理念。

另一方面，學生通過分析人體發(fā)高燒、患病等自然現(xiàn)象的發(fā)生原因，通過科學思維，就能認識到生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)調節(jié)能力是有限的，從而養(yǎng)成保持分寸、尊重客觀規(guī)律的唯物主義意識，養(yǎng)成科學合理的世界觀、人生觀、價值觀。

三、生命是開放和聯(lián)系的系統(tǒng)

生命觀念還包含生命系統(tǒng)的開放觀和聯(lián)系觀。人需要從外界取食，經消化吸收獲得生存所需的物質和能量；生物圈中的能量根源上來自于光合作用固定的太陽能……各種生命系統(tǒng)、生命系統(tǒng)和非生命系統(tǒng)間是相互聯(lián)系，開放流通的。

生命系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，時刻進行著物質和能量的輸入輸出。同種生物之間相互依存、相互斗爭，不同種生物之間的捕食、競爭、寄生、互利共生關系，歸根結底都是為了獲得生存、發(fā)育、繁殖所需要的物質和能量。

通過分析人類的進化和適應過程，學生能清晰地理解生物進化的目的便是更好地適應生活。學生以人為例，將開放聯(lián)系和進化適應的生命觀念融入科學思維體系，有利于學生建構辯證唯物主義自然觀，進而理解世界的物質觀和能量觀，理解辯證唯物主義觀中進化和聯(lián)系的觀點，有助于學生打破封建迷信和神秘主義的觀點，樹立辯證唯物主義世界觀，做合格的社會主義接班人。

以人為例，學生可以很好地理解生命觀念的內涵，自主內化式地將結構與功能觀、進化與適應觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質與能量觀、開放與聯(lián)系觀、信息與調節(jié)觀，以及對生命發(fā)生的偶然和必然的理解融入科學思維的構建中來。

以人為例開展專題復習，建構生命觀念的科學思維體系，用清晰明確的科學思維體系將零碎的生命觀念聯(lián)動起來，可以產生“整體大于部分之和”的效應，真正將立德樹人育人目標落到實處。