淺析辯證思維在高中生物教材中的滲透

朱滿秀 李亞軍

摘要：當今是知識經濟時代、物欲橫流和充滿誘惑的時代，在2017年高中生物新課程標準出來的背景下，尤其重視學生的生物學核心素養的培養，科學思維的培養和提升是四大素養之一，辯證思維屬于科學思維的一種。教材作為學生獲取信息和教師教學的主要工具之一，通過研讀和分析高中生物教材，主要從辯證思維的概念、高中生物教材中的生物科學史、生物知識以及課后練習題等來闡述辯證思維在高中生物教材中的滲透，增強學生學習生物學興趣，拓展學生的思維方式，能用辯證的觀點看待和解決問題，利于培養創新型人才和國家、國際發展需要的人才。

關鍵詞：辯證思維；高中生物教材；滲透

一、 前言

在生物教材中不單呈現生物學知識、方法，還體現了辯證思維在生物教材中的滲透。習近平總書記在黨的十九大報告中說到，優先發展教育事業，建設雙一流的大學，實現立德樹人的根本任務。當前，培養和提升學生生物學核心素養是生物學教師的任務和職責之一，其中生物學核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。辯證思維在提升學生生物學核心素養中起到和發揮了重要的作用，辯證思維更有助于學生從理解、認同理論基礎知識上升到一定的高度，形成一定的生命觀念，有助于學生形成一定的社會責任，在此過程中學生必定有相應的科學探究和科學思維的活動過程，包括實踐性操作探究活動和一定的心理活動。辯證思維有利于學生創造性思維的開發，有利于創新型人才的培養，符合國家發展和國際發展的需要型人才的需求。

二、 辯證思維的基本概念

辯證思維是指人們通過概念、判斷、推理等思維形式對客觀事物辯證發展過程的正確反映，即對客觀辯證法的反映。辯證思維最基本的特點是將對象作為一個整體，從其內在矛盾的運動、變化及各個方面的相互聯系中進行考察，以便從本質上系統地、完整地認識對象。

三、 辯證思維在人教版高中生物教材的滲透

（一） 生物科學發現史中無處不滲透辯證思維

辯證思維的存在推動科學、技術的發展。可謂科學發現是一個在爭論中不斷探索前進的過程；科學的發展離不開技術的支持；科學家實事求是，不畏艱苦，堅持不懈，百折不撓的精神值得學習。

1. 高中生物必修一“對生物膜結構的探索歷程”。

在19世紀末，歐文頓提出脂質組成膜；20世紀初，得到脂質和蛋白質是膜的主要成分；1925年荷蘭科學家得出結論：膜質分子是2層。除了脂質外，蛋白質也是細胞膜的成分。那么，蛋白質位于細胞膜的什么位置呢？在1940年有學者推測脂質兩邊各覆蓋著有蛋白質的存在。直到1950年，有了電子顯微鏡用來觀察細胞膜。1959年，羅伯特森提出了蛋白質—脂質—蛋白質三層結構的生物膜靜態結構；1960年后，科學家對這一靜態結構提出了質疑，對于細胞的生長、變形蟲的變形運動等現象不好做出解釋。隨著新的技術手段不斷運用于生物膜的研究，在1970年，科學家采用了熒光染料作為標記，標記小鼠細胞和人的細胞的融合實驗，實驗及其他實驗的證據結果表明了細胞膜具有流動性。在1972年，桑格和尼克森提出的流動鑲嵌模型為大多數人接受。

想一想，在以上這些發現過中，若是沒有人提出質疑，沒有人用辯證思維去思考這些科學家提出的觀點，那么還會有后來這些更重大的發現嗎？

2. 高中生物必修一酶的本質一節“資料分析——關于酶本質的探索”。

教材81頁給學生提供關于酶的探索的背景，接下來，依次根據科學家探索發現歷程進行陳述：在1857年，巴斯德通過顯微鏡觀察，得出發酵與活的酵母細胞有關，但卻認為發酵是整個酵母細胞而不是細胞中的某些物質在起作用；而這時李比希堅持認為發酵是由酵母細胞中的某些物質引起的反應，但是他又認為“這些物質只有在酵母細胞死亡裂解時才能發揮作用”。當時這兩種觀點爭執不下，結束這一爭論的是畢希納，他將酵母細胞中引起發酵的物質稱為釀酶，由于當時技術上的困難，無法直接對釀酶進行鑒定。在1917～1926年，美國科學家薩姆納證明釀酶是蛋白質，從刀豆種子中提取純酶，但酶的結晶純度并不是很高。后來其他科學家證明胃蛋白酶、胰蛋白酶等許多酶是蛋白質；1980年，美國科學家切特和奧特曼證明少數酶是RNA。經過以上科學家關于酶本質的探索歷程，總結得到“酶是活細胞產生的、一類具有催化作用的有機化合物，其中絕大多數是蛋白質，少數是RNA”。在探索過程中，教材的編寫體現了辯證思維，教會學生辯證思維的重要性，并且提煉出“科學發現是一個在爭論中不斷探索前進的過程；科學的發展離不開技術的支持；科學家實事求是，不畏艱苦，堅持不懈，百折不撓的精神值得學習”。

（二） 生物知識滲透著辯證思維，學習者更加全面地掌握知識

學習生物知識時，不但只看到某一知識或是某一物質一方面意義，還應看到另一方面的意義。在高中生物必修一《分子與細胞》第五章第1節“降低化學反應活化能的酶”中，教材首先呈現的是細胞代謝的概念，再以小標題的形式呈現酶在細胞代謝中的作用：首先描述了細胞代謝有關知識，在人體代謝過程中會產生有害物質，如過氧化氫，幸好體內有過氧化氫酶將其分解成水和氧。其中主要以實驗探究“比較過氧化氫在不同條件下的分解”，通過實驗條件的引導，條件有水浴加熱、滴加新鮮的肝臟研磨液、質量分數為3.5%的FeCl3溶液等，教材中使用90℃的溫度進行水浴加熱，給學生提供了這樣的想法，如果是在人體機體內或是有生命活動的機體能否進行高溫加速過氧化氫的分解，若是能進行會發生造成什么樣的結果，若不能為什么呢？

學生對此進行深刻分析后，聯系自身，在平時人體的溫度一般不超過36.5℃，超過這個溫度人體就會發高燒，產生各種病癥，溫度過高會燒壞大腦和燒壞體內的酶，會造成生命危險；溫度過低人體也會出現一些病癥，對機體也會造成傷害，有些甚至危及生命。學生明白酶能夠降低化學反應的活化能，酶在機體內的主要作用就是能夠使生命活動在溫和的條件下高效進行。這是酶這種物質對有生命特征的生物的作用。那么酶對于它本身而言，自身存在有什么意義和價值呢？接下來教材80頁呈現了第2個小標題“酶的本質”，在81頁通過資料分析呈現關于酶本質的探索的科學史來給學生進行解答，通過科學家波折的探索歷程，得到酶是活細胞產生的一類具有催化作用的有機物，其中大部分酶是蛋白質，極少數是RNA。酶是一種有機催化劑，有催化劑所具備的特點和功能，對自身而言，質量和化學性質等在整個細胞代謝過程中不變，在機體內雖不可重復使用，但機體可隨著細胞代謝的更新再使用。

（三） 教材中欄目“練習”中滲透著辯證思維

在人教版高中生物教材欄目“練習”的習題中，深刻地透露著辯證思維，其目的在于學習了知識之后，能夠用它來解決問題并解釋生活中的現象，開拓學生的眼界、拓展學生的思維，聯系生活實際辯證地看待問題或事物，不能只停留在書本知識上。例如，在必修1第1章“走進細胞”第2節“細胞多樣性和統一性”的練習欄目“拓展題——目前，對基因的研究可以說是如火如荼，方興未艾。既然生物科學的研究已經深入到基因水平，還需要研究細胞嗎？說說你的看法。”這里教材編寫的旨意在于，即使生物科學的研究水平已經深入到基因水平，但是還是需要研究細胞，人類的發展和認識是一個動態的過程，細胞的發展亦是如此，何況由于科學技術水平的限制，細胞內并不是所有的結構都已經被人類研究透徹。

在第2章第3節核酸練習欄目“二、拓展題——隨著人們生活水平提高的同時，各種營養保健品也陸續和大家見面，像維生素類、蛋白粉等皆有，現在連核酸保健品都上市了，請同學們到藥店或是超市去做一些相關調查，統計核酸保健品的種類，收集它的說明書，結合已有的知識，做一個關于核酸保健品的功效評價。如果你是一個投資的人，你會將資金投入到核酸保健品的開發中嗎？為什么？”大家都知道核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質。核酸和基因有什么關系呢？具體地說，基因是DNA上具有一定堿基排列順序的片段。所謂的“核酸保健品”可不能隨便服用，這關系著人體甚至人類的健康以及遺傳、變異的方向。

（四） 人教版高中生物中滲透著假說—演繹的科學方法

必修2《遺傳與進化》滲透假說—演繹的科學方法，在假說—演繹過程中滲透著辯證思維的過程和方法。例如“遺傳物質是蛋白質到核酸的轉變”，必修2第3章“基因的本質”第1節“DNA是主要的遺傳物質”，教材在問題探討欄目是這樣編寫的：在20世紀中葉的時候，科學家發現蛋白質和DNA是染色體的主要組成物質，在這兩種物質中，哪一個才是遺傳物質呢？這個問題在生物學界引起了激烈的爭論。在20世紀20年代時，人們對于蛋白質的認識已經較透徹，蛋白質是由多種氨基酸連接而成的生物大分子，由于氨基酸數目較多并且排列的順序不同，就可以形成不同的蛋白質，此時因沒有發現其他的生物大分子有類似的結構就認為蛋白質是生物體的遺傳物質。

這就是當時大多數科學家對遺傳物質的早期推測；到了20世紀30年代時，對于DNA有了一定的了解，但出于對其分子結構沒有清晰的了解，蛋白質是遺傳物質的觀點未受到任何的影響。直到1928年格里菲斯的肺炎雙球菌的轉化實驗，到1944年艾佛里實驗，再到1952年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗，前后經歷24年，才改變了遺傳物質不是蛋白質而是DNA，人們也才相信DNA是遺傳物質。在此之前，艾佛里的實驗雖引起了人們的注意，但實驗的結論還是受到人們的懷疑。后來的研究證明，遺傳物質除了DNA外，還有RNA，如煙草花葉病毒，因為絕大多數生物的遺傳物質是DNA，因而說DNA是主要的遺傳物質。如果沒有一些科學界的質疑，沒有一些科學家用辯證的觀點來看待另一些科學家的研究成果，會有后來的發現嗎？這也就說明了辯證思維的重要性和科學性。

四、 辯證思維在生物學中的意義

生物學知識本身就存在，通過辯證思維更好地把握事物的本質和規律，事物的存在有其自身價值和外在價值。這里闡述自身價值，比如，對于動植物而言，它們雖然不能像人類一樣擁有豐富的情感世界及高超的智力和智能，它們的生活方式和人類不一樣，但是它們本身就是地球家園的一員，同理一些真菌或是細菌也是如此，都是生態系統的一員，人類是地球和生態系統中最活躍最善于各種活動的種群，因而承擔起了最艱巨的任務和責任，保護地球和維護生態系統的平衡，做到這些這就要求人類必須用同等平等的眼光看待地球上和生態系統上所有的生物，把這些生物看成有生命的人類的小伙伴，人類應該對之愛之、惜之和它們和諧共處，共同建造美好的生態家園。再者對于學生而言，開闊學生思維、打開學生視野，領悟辯證思維的重要性，不管是在看待問題或是解決問題，甚至提出新穎性的問題等方面，有更全面的把握。對于教師而言，能夠更好地、全面地把握教材、研讀教材，明確教學目標，做好傳道授業解惑的工作。

五、 結語

辯證思維在高中生物教材中體現的地方還有很多，同理其他課程中滲透辯證思維的肯定也不少。提高學生對于生物學的學習興趣，可對高中生物教材進行更深層次的挖掘和專研教材，明白教材編寫人員的編寫的內涵，從而更加高效地進行教學，促進學生的發展和全面提高學生的素質，提升學生個人方面的素養：生物學素養、哲學素養、政治素養、生態環境素養等等，從社會角度而言，更有利于培養孩子看待問題和解決問題的能力，提升其生活技能，更利于培養創新型人才和國家未來建設者和接班人。

參考文獻：

[1]徐曉祥.議論文寫作中辯證思維探究——以《喧囂與寧靜》為切入口[J].中華活頁文選（教師），2017（5）.

[2]生物課程教材研究開發中心，課程教材研究所.分子與細胞[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]生物課程教材研究開發中心，課程教材研究所.遺傳與進化[M].北京：人民教育出版社，2007.

作者簡介：朱滿秀，李亞軍，貴州省貴陽市，貴州師范大學生命科學學院。