在人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物》中有很多的生物學基本觀點。這些觀點,有的是教材中明確提出的,有的則隱含在字里行間,需要教師去發掘。筆者在平時的教學中,通過發掘、整合、歸納出了以下幾個基本觀點。
一、穩態(動態平衡)的觀點
高中生物對于“穩態”這一概念的學習是在《必修三》中,在教材第11頁的“科學史話”欄目中提到:“1926年,美國生理學家坎農提出穩態的概念:穩態不是恒定不變,而是一種動態的平衡。”當時,坎農的“穩態”概念的提出,是建立在法國生理學家貝爾納提出的“內環境”概念的基礎上,即指的是“內環境”的成分和理化性質不斷處于一個“動態的平衡”中,是個體水平上的“穩態”。后來,隨著科學的發展,人們發現,其實在任何層次的生命活動中,從分子水平一直到生態系統乃至生物圈,都普遍存在著穩態。因此,穩態的觀點成為生物學的一大基本核心觀點。
其實,在人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物必修Ⅰ分子與細胞》中,已經出現了關于“穩態”的描述。在該教材第36頁有這樣一段話:“活細胞中的這些化合物,含量和比例處于不斷變化之中,但又保持相對穩定,以保證細胞生命活動的正常進行。”這段話的實質便是描述了在細胞水平生命活動的“穩態”。所以,“穩態”的概念雖然是在必修3中明確提出,但“穩態”這一生物學基本觀點卻是在剛進入高中學習便已經向學生進行了滲透。
除此以外,教材中體現出“穩態(動態平衡)”的實例還有以下幾處:
必修一:
(1)第60頁。細胞吸水和失水處于動態平衡中,細胞保持正常的形態。一旦平衡被打破,細胞則皺縮或者膨脹甚至脹破。
(2)第89頁。細胞中ATP與ADP的相互轉化,時刻不停地發生并處于動態平衡之中。
(3)第113頁。細胞有絲分裂過程中,形成的紡錘體也是一個處于動態平衡中的結構。組成紡錘體的成分——微管蛋白的組裝和去組裝始終處于動態平衡中。
(4)第123頁。對于多細胞生物,體內細胞的增殖(新生)與凋亡也時刻處于動態平衡中。
(5)第125頁。正如教材中提到的,機體重要的生理功能都是受到“精確的調控之中”,即必修3提到的“基因表達的穩態”。該平衡一旦被打破,則會出現相應的病癥。
必修三:
(6)第19頁。神經遞質的生成與失活處于動態平衡中。
(7)第25頁。激素的生成與失活處于動態平衡中。
(8)第67頁。在一個成熟的生態環境中,各種群的數量處于動態平衡中。
(9)第100頁。生態系統的物質循環過程,也是體現了生物圈的穩態。
二、生命的物質性和運動性的觀點
辯證唯物主義觀點認為,世界是物質的,物質是運動的。生命是物質存在的一種形式,生命活動都可以看做是生物分子的運動的體現。生物體能完成各種各樣的生命活動,而一切生命活動都是通過一定的生命物質來實現的,如果沒有生命物質也就沒有生命活動。例如,細胞的跨膜運輸主要依靠膜上的載體蛋白實現,能量供應主要依靠ATP分子實現,肌肉收縮主要依靠肌動蛋白-肌球蛋白的相對運動實現,基因的表達主要依靠DNA-蛋白質(酶)的相互作用實現,等等。
三、結構-功能相適應的觀點
結構-功能相適應在各個層次的生命現象中都有所體現。
一是分子水平。如DNA呈雙螺旋結構,與它儲存大量遺傳信息,并要保持穩定性的功能是相適應的。
二是細胞與亞細胞水平。如線粒體的內膜形成嵴的結構,與其附著大量酶,進行有氧呼吸,釋放大量能量的功能是相適應的。紅細胞成熟過程中,細胞核與細胞器退化,騰出更多空間給血紅蛋白,與其運輸氧氣的功能是相適應的。
三是器官水平。如人腦的大腦皮層形成大量的“溝”與“回”的結構,與其儲存大量信息以及學習記憶功能是相適應的。
四是個體水平。如鳥類的身體呈流線型,骨頭中空,這些結構特點與其飛行的功能是相適應的。
樹立起結構-功能相適應的觀點,有利于學生更加深刻地理解生物學規律,并對生物學現象做出合理的解釋。
四、進化、發展的觀點
現在的生物世界是經過了漫長的進化形成的。樹立起生物進化的觀點,能夠幫助學生從發展變化的角度思考、分析生物學現象。例如,在人教版《普通高中課程標準實驗教科書生物必修3穩態與環境》第4頁提到的:“細胞外液本質上是一種鹽溶液,類似于海水。這在一定程度上反映了生命起源于海洋。”這便是從進化的角度對生命現象做出的解釋。根據生物進化的觀點,現今的生命現象,可以認為是在生物自然演化過程中遺留下來的痕跡。又如《普通高中課程標準實驗教科書生物必修1分子與細胞》第123頁提到:“人在胚胎時期,要經歷有尾的階段”,從進化的角度分析這一現象就不難得出解釋;即人類由古猿進化而來,人類的祖先是有尾的,人類的胚胎發育過程類似于是人類演化史的一個“縮影”。
生物學的基本觀點還有:對立統一的觀點、整體性觀點、生物與環境相統一的觀點等等。在教材中都有直接或間接的闡述,在教學過程中如能充分發掘,都可不失時機地對培養學生的生物學素養起到潛移默化的作用。
(責任編輯 黃春香)