高中生物教學中培養學生人文素養的路徑

摘 要：生物學作為一門重要的自然科學學科，不僅涵蓋了豐富的生命現象和規律，也蘊含著深厚的人文價值。將人文素養培養融入高中生物教學中，有助于幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，有助于學生增強對生命、環境、倫理等方面的思考和認識。本文以《植物光合作用》一課為例，探討在生物教學中培養學生人文素養的具體路徑，包括引導學生認識生命的神奇性、培養學生的環保意識、提高學生的社會責任感等。通過實踐性探索，旨在為高中生物教學提供有益的啟示和參考，推動生物教育與人文教育的深度融合。

關鍵詞：高中生物教學；人文素養培養；植物光合作用

生物學作為人類認識生命奧秘的重要學科，不僅涉及豐富的自然科學知識，也蘊含著深厚的人文價值。從生命的起源、演化、結構到功能，無不昭示著生命的神奇與奧秘，讓人對生命本質產生思考和認知。生物教學如何在傳授科學知識的同時，培養學生的人文素養，讓學生在學習生物知識的過程中增強對生命、環境、倫理等方面的認識和理解，是值得我們深入探討的重要課題。本文以高中《植物光合作用》這一生物學重要內容為切入點，探討在生物教學中如何有效培養學生的人文素養。植物“光合作用”是生物學中一個經典的研究課題，不僅涉及植物生命活動的核心過程，也與人類社會的可持續發展密切相關。通過在教學中引導學生認識生命的奇妙性、培養環保意識、提升社會責任感等，旨在幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，增強他們對生命、環境、倫理等方面的思考和認知，為高中生物教學提供有益的啟示和參考[1]。

一、引導學生認識生命的神奇性

生物學作為一門研究生命現象的學科，其根本任務就是探討生命的奧秘。植物光合作用作為生命活動的核心過程，無疑是生物學研究的重點之一。在教學中，教師可以從多個角度引導學生認識植物光合作用的神奇性，培養他們對生命的敬畏之心。

（一）幫助學生深入理解光合作用的本質過程

光合作用是植物利用太陽能將無機物轉化為有機物的一個精彩而復雜的生命活動。在教學中，教師可以詳細解釋光合作用的各個環節，讓學生深入理解這個神奇的生命過程。

1.光合作用的光反應過程可以說是生命活動中最壯觀的一幕。植物葉片表面的葉綠素等色素能夠吸收太陽光中的特定波長，激發電子進入較高的能量狀態。這些高能電子隨后通過復雜的電子傳遞鏈，在葉綠體內膜上產生大量高能磷酸化合物ATP和還原性物質NADPH。這些高能物質為后續的碳同化反應提供所需的能量和還原力。這個精密的光能轉化過程，不僅展現了植物獨特的能量轉換機制，也昭示了生命活動的神奇本質。

2.在光合作用的暗反應過程中，植物利用上述光反應產生的ATP和NADPH，將空氣中的二氧化碳還原成糖類物質，為自身提供養分。這個過程被稱為“卡爾文循環”或“暗反應”，它需要復雜的一系列酶促反應，最終生成葡萄糖等有機物質。這種將無機物質轉化為有機物質的過程，不僅為植物本身提供了養分，也為動物和人類提供了食物來源，可謂生命之源。教師可以結合實物演示和動畫演示，幫助學生直觀地理解這一過程的復雜性和精巧性，增強他們對生命奧秘的敬畏之心[2]。

3.光合作用的整個過程都需要植物體內精細的時間協調和空間分工。光反應發生在葉綠體內膜上，而暗反應則在葉綠體基質中進行。這種精準的時空配合，確保了整個過程的高效運轉。教師可以引導學生思考這種生命活動中的時空協調性是如何體現出生命系統的精密性和統一性的。

（二）引導學生思考光合作用在生態系統中的重要意義

植物通過光合作用不僅為自身提供養分，也為其他生命體提供食物和氧氣，維持著地球上生命的可持續循環。這種生命之間的相互依存，體現了生命系統的整體性和協調性。

1.植物光合作用的碳同化過程，為異養生物如動物提供了寶貴的能量和養分來源。植物將二氧化碳還原成糖類物質，這些有機物質不僅成為植物自身的營養物質，也被動物攝取并利用，構成了食物鏈的基礎。教師可以引導學生思考，如果沒有植物的光合作用，地球上的生物圈將難以維系，整個生態系統將陷入崩潰。這種生命之間的相互依存，體現了生命系統的整體性。

2.植物光合作用產生的氧氣，是地球上幾乎所有好氧生物賴以生存的必需條件。通過光合作用，植物將二氧化碳還原，釋放出大量氧氣，維持著大氣中適宜生命生存的氧氣濃度。教師可以讓學生了解，如果沒有植物光合作用產生的氧氣，地球上幾乎所有需要呼吸的生物都無法生存。這種生命之間的相互支撐，體現了生態系統的協調性。

3.植物光合作用在碳—氧循環等生態過程中發揮著關鍵作用。植物通過光合作用吸收二氧化碳，動物通過呼吸排出二氧化碳，二者構成了碳循環的閉環。同時，植物光合作用產生的氧氣又被動物呼吸所利用，形成了氧—二氧化碳的循環。這種物質循環和能量流動，維持著整個生態系統的動態平衡。教師可以引導學生了解這些生態過程，感受生命系統的和諧美。

同時，教師還可以結合實際環境問題，如溫室效應、酸雨等，讓學生認識到人類活動對這種生態平衡的破壞。例如，過度排放二氧化碳會導致溫室效應，破壞植物的光合作用，進而影響整個生態系統。這種對生態環境的破壞，必將引發學生對環境保護的思考和擔憂。

（三）幫助學生認識生命的起源和演化

現代生物學研究表明，最早的生命形式可能就是一些原始的光合生物，它們通過光合作用開啟了地球上生命的歷史進程。從無機到有機、從簡單到復雜的生命演化過程，充滿著神奇和未知。

1.教師可以帶領學生回顧生命起源的科學假說。根據目前主流的“化學進化論”觀點，最早的生命形式可能是一些原始的化學反應體系，它們能夠利用外界能量，實現自我復制和代謝。逐步地，這些化學反應體系演化出了具有遺傳物質和酶的原始生命體，其中最初的光合生物可能就是這些原始生命形式的一種。教師可以結合相關的實驗證據，如斯坦利·米勒的經典實驗，幫助學生理解生命起源的可能過程。這種對生命淵源的認知，不僅能增強學生的科學素養，也必將激發他們對生命本質的好奇和敬畏。

2.教師可以引導學生了解生命演化的歷程。從最早的原始光合生物，到后來出現的好氧異養生物，再到植物和動物的分化，生命形式經歷了漫長而復雜的進化過程。這個過程體現了生命系統從簡單到復雜、從單細胞到多細胞的演化規律。教師可以結合達爾文的自然選擇理論、現代綜合進化論等科學認識，幫助學生系統地理解這種生命演化的歷程。學生對生命起源和演化的認知，必將增強他們對生命本質的敬畏和好奇[3]。

3.教師可以引導學生思考生命演化對地球環境的影響。隨著生命形式的不斷復雜化和物種的不斷增加，生命活動對地球環境產生了深遠的影響。光合生物的出現，不僅為其他生物提供了食物和氧氣來源，也改變了地球大氣的組成，為好氧生物的演化創造了條件。而后來的植被繁衍，又通過吸收二氧化碳、釋放氧氣等過程，調節了地球氣候，維持了適宜生命生存的環境。教師可以結合地質考古等證據，幫助學生認識生命演化對地球環境的重塑作用，感受生命與環境相互影響的奧秘。

通過引導學生了解生命起源和演化的科學進程，教師能夠幫助學生認識生命活動的根源和發展規律，增強他們對生命本質的敬畏和好奇。從無機到有機、從簡單到復雜的生命進化過程，無疑是令人震撼的，值得學生進一步探索和領悟。

二、培養學生的環保意識

生物學作為一門研究生命現象的學科，不僅能幫助學生認識生命的神奇性，還應該引導他們樹立正確的環保意識，履行保護環境的責任。在教學中，教師可以從多個角度培養學生的環保意識，讓他們主動參與到環境保護的實踐中來。

（一）引導學生認識人類活動對生態環境的影響

1.教師可以結合前面探討的光合作用在生態系統中的關鍵作用，引導學生認識人類活動對這種生態平衡的破壞。以溫室效應為例。人類大量排放二氧化碳等溫室氣體，破壞了植物光合作用的正常進行，導致大氣中二氧化碳濃度上升、植被減少，從而引發全球氣候變化等問題。此外，酸雨、土地污染等環境問題，也是人類活動干擾生態系統所致。教師可以利用案例分析、數據統計等方式，讓學生深刻理解人類活動對環境的不利影響，增強他們的環保意識。

2.教師可以引導學生思考人類活動對生物多樣性的侵害。生物多樣性是生態系統健康運轉的根本保證，但是人類的過度開發利用、引入外來物種等活動，導致許多瀕危物種的出現，破壞了生態平衡。例如，過度砍伐熱帶雨林，破壞了這些地區珍稀瀕危物種的生存環境；引入外來入侵物種，對本土生態系統造成了嚴重破壞。教師可以引導學生探討這些案例，增強他們保護生物多樣性的意識。

3.教師可以幫助學生認識人類活動對資源環境的消耗和破壞。人類文明的發展伴隨著對能源、礦產等自然資源的大量消耗，以及各種工業廢棄物的排放，導致了環境污染、資源枯竭等問題。教師可以從資源利用率、能源結構、可再生能源等方面，引導學生思考人類活動對資源環境的不可持續性，培養他們節約資源、保護環境的意識。

（二）培養學生主動參與環境保護的意識和行動

在幫助學生認識環境問題的基礎上，教師還應當引導他們積極參與到環境保護的實踐中xPvu5qLS0/64icSJvcgJmg==，培養他們的環保意識和行動力。

1.教師可以組織學生開展環境調查和監測活動。例如，讓學生對當地的水質、空氣質量、噪聲等進行實地監測和數據收集，并對結果進行分析和評估。這種親身參與的過程，不僅能增強學生的科學研究能力，也能讓他們切身感受到環境問題的嚴峻性，進而主動關注和參與環境保護。

2.教師可以引導學生參與到校園或社區的環保實踐活動中。例如，組織學生開展植樹造林、清理垃圾、節約用水等活動，培養他們的環保習慣和責任意識。同時，鼓勵學生參與環保宣傳，通過張貼海報、編寫文章等方式，向大眾傳播環保理念，引發更多人的環保意識。這種主動參與和實踐，必將增強學生的環保意識和行動力。

3.教師可以引導學生關注和參與地方乃至國家層面的環保政策討論。例如，讓學生了解和分析當地政府出臺的環保法規，或關注國家層面的碳達峰目標、生態文明建設等重大環保政策，并鼓勵他們通過撰寫建議信、參與社會調研等方式，表達自己的環保訴求。這種參與式學習，不僅能提高學生的環保意識，也能培養他們的社會責任感和公民

意識。

4.教師還可以聯系當地政府、企業等社會資源，為學生提供參與環保實踐的機會。例如，組織學生參觀當地污水處理廠、垃圾焚燒廠等，了解環保設施的運作機制，或者邀請環保部門的專業人士到校舉辦講座，讓學生直接與環保實踐者互動交流。這種“走出校園、請進校園”的方式，必將極大地激發學生的環保熱情和行動力[4]。

三、提高學生的社會責任感

生物學不僅能幫助學生認識生命的神奇性，培養他們的環保意識，還應該引導學生樹立正確的社會責任感，為社會發展貢獻自己的力量。在高中生物教學中，教師可以從多個角度出發，系統地培養學生的社會責任感，讓他們主動參與到社會實踐中。

（一）引導學生認識生物科學知識在社會發展中的作用

1.教師可以幫助學生認識生物科學知識在解決社會問題中的重要作用。生物學作為一門應用廣泛的自然科學，其研究成果不僅豐富了人類對生命的認知，也為解決人類社會面臨的諸多問題提供了重要依據。

以生物醫學為例。近年來，生物醫學技術的飛速發展讓人類預防和治療疾病的能力大大提升。從基因測序技術的應用，讓醫生能夠準確診斷疾病，進行個體化的治療方案制訂；到干細胞技術的突破，讓再生醫學成為可能，為許多難治疾病提供了新的治療手段；再到合成生物學在新型疫苗研發中的作用，大大提高了人類對重大傳染病的防控能力。這些生物醫學領域的重大進展，不僅極大地提高了人們的生活質量，也讓更多人擺脫疾病的困擾，健康地生活。正是生物學知識的不斷創新，使得醫療事業得到了前所未有的發展。

再如，農業生物技術的應用也讓人類在應對全球性糧食短缺問題上取得了長足進步。傳統農業生產受自然條件的限制較大，產量難以提高。而通過生物技術手段，如抗病抗旱作物品種的培育、農藥生物防治劑的研發等，不僅顯著提高了農作物的產量，也減少了化肥農藥的使用，更加環保可持續。以中國為例。近年來我國糧食產量連年創新高，從根本上緩解了我國乃至全球的糧食緊缺局面，這與生物技術在農業中的廣泛應用密不可分。同時，生物技術在畜牧業、漁業中的應用，也使得水產品和肉類產品的產量大幅提升，極大地改善了人類的營養結構。

此外，生物學知識在環境保護領域也發揮著關鍵作用。例如，環境生物修復技術利用生物體的代謝活動，實現對污染物的降解和吸收，為土壤和水體的修復提供了有效途徑；生物質能源的開發，通過利用植物等生物質資源制造生物燃料，為減少對化石燃料的依賴提供了新的選擇。總的來說，生物科學知識的創新成果，為社會發展提供了許多有效的解決方案，彰顯了生物學在服務人類社會中的重要價值。

2.教師可以引導學生關注和思考生物學發展所帶來的倫理挑戰。隨著生物技術的日新月異，諸如克隆、基因編輯等前沿技術備受爭議，這些技術不僅涉及個人隱私和權益問題，也引發了人性尊嚴、生命倫理等層面的深入思考。

以基因編輯技術為例。這一技術可以精準地修改目標基因的序列，在醫療領域有望治愈遺傳性疾病，在農業上有望培育出更優良的作物品種。然而，基因編輯技術也引發了一系列倫理擔憂。比如，該技術是否會被濫用于非醫療目的，如“改良”人類基因，從而造成人種歧視；基因編輯對生命體的長遠影響是否可控等。再如，體外受精技術的發展，讓一些原本無法生育的人獲得了生育機會，但這也引發了對生命的來源和價值問題的爭議。

這些生物技術發展所帶來的倫理困境，都需要我們認真思考。教師可以組織學生討論這些熱點問題，分析生物科技發展給社會帶來的影響，增強他們對科學發展應當兼顧人文關懷的理解。只有讓學生意識到科學發展必須建立在尊重生命、保護人權的基礎之上，他們才能樹立起更加負責任的科學態度，在未來的科研實踐中恪盡職守，維護社會公平正義。

3.教師可以引導學生關注生物學在解決全球性問題中的作用。當前世界面臨著氣候變化、糧食安全、疾病防控等一系列全球性挑戰，生物學研究在應對這些挑戰中發揮著關鍵作用。

以應對氣候變化為例。生物技術在開發高效節能光合生物電池、改良作物品種等方面的作用是不可或缺的。通過植物生物學研究，科學家們開發出一種新型光合生物電池，它能夠利用植物進行光合作用而產生電能，為解決化石燃料耗盡、環境污染等問題提供了新的技術路徑。此外，針對氣候變化導致的作物減產問題，生物技術也在培育抗旱、抗高溫作物品種等方面做出了重要突破，大幅提高了農業生產的抗災能力，為確保全球糧食安全做出了積極貢獻。

（二）培養學生主動參與社會實踐的意識和行動

在幫助學生認識科學社會責任的基礎上，教師還應當引導他們積極參與社會實踐，培養他們的責任意識和行動力。

1.教師可以組織學生參與科普宣傳活動。生物學知識涉及面廣、應用廣，但一般大眾對此了解不深，教師可以充分利用學生的專業優勢，讓他們走進中小學校園，開展生物科普講座和實驗展示。生動有趣的科普活動，不僅能增進公眾對生命科學的認知，也能培養學生的溝通表達能力、組織協調能力等。更重要的是，這種參與性的科普實踐，能讓學生感受到作為科學工作者將知識普及和回饋社會的價值，從而主動承擔起這份責任。

2.教師可以引導學生參與到解決社區環境問題的實踐中。比如，組織學生開展社區環境調查，通過實地考察、數據收集等方式，全面了解當地的環境現狀。在此基礎上，教師可以引導學生設計針對性的環境改善方案，并組織他們實施改善行動，如開展垃圾分類、植樹造林等活動。這種“調研—設計—實施”的全過程參與，不僅能培養學生的環保意識，更重要的是讓他們切身感受到自己的行動為改善社區環境做出了貢獻，從而增強他們的社會責任感。

3.教師可以引導學生關注和參與到生物技術倫理問題的討論中。隨著生物技術的快速發展，我們在享受它帶來的好處的同時，也必須警惕其可能產生的負面影響。教師可以組織學生學習和分析相關的倫理法規，如《世界生物倫理與人權宣言》《中華人民共和國生物安全法》等，并就熱點問題如基因編輯技術的管控、合成生物學的應用倫理等展開討論。在此過程中，學生不僅能提高自身的科學思考能力，更能培養他們對科學發展負責任的態度[5]。

結束語

生物學作為一門重要的自然科學學科，不僅涉及豐富的生命現象和規律，也蘊含著深厚的人文價值。在高中生物教學中，將人文素養的培養融入其中，有助于幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，增強對生命、環境、倫理等方面的思考和認識。本文以高中《植物光合作用》一課為例，探討了在生物教學中培養學生人文素養的具體路徑。通過實踐性探索，我們希望為高中生物教學提供有益的啟示和參考，推動生物教育與人文教育的深度融合，培養具有科學素養和人文情懷的社會棟梁。

參考文獻

[1]化文青.高中生物教學中培養學生人文素養的路徑[J].科普童話，2024（8）：46-48.

[2]徐玉送.例析高中生物學教學中培育學生人文素養的策略[J].中學生物教學，2022（30）：7-9.

[3]劉凱.高中生物教學中滲透人文素養的途徑探究[J].新智慧，2018（13）：78.

[4]馬艷霞.談人文素養在高中生物教學中的滲透[J].西部素質教育，2016，2（21）：208.

[5]艾婉婷，鄧靈福，祁超.高中生物教學中培養學生人文素養的途徑[J].高等函授學報（自然科學版），2010，23（2）：86-87.