談高中生物學(xué)教學(xué)中生命觀念的建立
——以“細(xì)胞的衰老和死亡”為例

盧明明

(浙江省寧波市李惠利中學(xué) 寧波 315040)

新修訂的全國高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將生命觀念作為生物學(xué)核心素養(yǎng)的第一要素，要求學(xué)生在較好地理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成生命觀念，并能夠用生命觀念認(rèn)識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨(dú)特性等，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究生命活動規(guī)律，解決實(shí)際問題[1]。所以，建立和發(fā)展學(xué)生的生命觀念，成為生物學(xué)科教學(xué)的根本訴求之一；此外，隨著社會的發(fā)展，生命觀念的嬗變和更新，也是社會走出蒙昧、走向文明的一部分，為公眾樹立科學(xué)的生命觀念也將是走出課堂的學(xué)生不可推卸的社會責(zé)任。因此，如何將生命觀念落實(shí)在課堂教學(xué)之中，成為學(xué)生終身受益的成果，值得每一位生物學(xué)教師重視。本文以“細(xì)胞的衰老和死亡”的教學(xué)為例，探討如何將生物學(xué)知識的學(xué)習(xí)與生命觀念的建立有機(jī)結(jié)合起來。

1 制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，從“知識”走向“觀念”

生命觀念是抽象的，是經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)或想法。生命觀念的建立需要以概念的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，但不意味著某個(gè)大概念與某個(gè)有統(tǒng)攝性的生命觀念一一對應(yīng)，生命觀念的外延，應(yīng)該不僅僅是課標(biāo)所舉的例子，而應(yīng)基于對它們內(nèi)涵的理解有所補(bǔ)充[2]。這就要求教師在備課時(shí)要系統(tǒng)地梳理本節(jié)中生命觀念對應(yīng)的生物學(xué)概念的錨定點(diǎn)，同時(shí)也要把握好生命觀念的內(nèi)涵與外延，制定出合理的學(xué)習(xí)目標(biāo)，作為教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)、教學(xué)評價(jià)及效果檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，教師首先要做的就是進(jìn)行學(xué)情考查，常用的方法有問卷調(diào)查、問題檢測、查閱學(xué)生之前作業(yè)和考試情況或進(jìn)行教學(xué)反思等；其次，是研究課程標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)教材，挖掘其中的生命觀念；最后，教師結(jié)合特定的學(xué)情，將課標(biāo)中的知識內(nèi)容對應(yīng)于相關(guān)的生命觀念，實(shí)現(xiàn)從“知識”走向“觀念”，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)(表1)。

2 精心設(shè)計(jì)教學(xué)，從“授受”走向“表現(xiàn)”

表1 “細(xì)胞的衰老和死亡”一節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)

2.1 巧妙創(chuàng)設(shè)生活情境，喚起學(xué)生感知生命 情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程要提供能反映知識在真實(shí)世界中運(yùn)用的真實(shí)情境和真實(shí)活動，去支持知識的合作建構(gòu)[4]。為喚起學(xué)生切實(shí)感知生命世界，筆者在導(dǎo)入新課時(shí)播放最近的新聞事件——“北大女博士婁滔患‘漸凍癥’，口述遺囑強(qiáng)烈要求捐獻(xiàn)器官”的相關(guān)視頻，引起學(xué)生情感上的沖擊和共鳴，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。生命教育從某種程度上說就是一種情感教育，目的就是為了讓學(xué)生知道生命珍貴，繼而學(xué)會健康生活、熱愛生命。教師借婁滔事件，引發(fā)學(xué)生對生命的思考和認(rèn)識；通過婁滔遺囑內(nèi)容的播放，展現(xiàn)出婁滔在面對死亡時(shí)沒有選擇抑郁與悲觀，而是強(qiáng)烈要求捐獻(xiàn)自己的器官，選擇貢獻(xiàn)出與生命相關(guān)的一切，讓生命以一種有意義的方式延續(xù)，因此而產(chǎn)生的正能量猶如巨浪一樣，洗禮了學(xué)生的生死意識和人生價(jià)值觀。視頻播放結(jié)束，教師介紹“漸凍癥”是一種神經(jīng)退行性疾病，是由于體內(nèi)負(fù)責(zé)肌肉運(yùn)動的運(yùn)動神經(jīng)細(xì)胞大量死亡，從而引起一系列癥狀，使學(xué)生認(rèn)識到體內(nèi)某些細(xì)胞的死亡可能會“牽一發(fā)而動全身”造成個(gè)體的死亡，使學(xué)生初步感受生命的系統(tǒng)性，領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)與功能觀。

接著，教師從生物學(xué)角度提出幾個(gè)問題，如：“人體健康的時(shí)候，體內(nèi)細(xì)胞有死亡情況嗎？細(xì)胞分裂、分化旺盛的胚胎發(fā)育時(shí)期呢？這些細(xì)胞死亡情況一樣嗎？”“人既然死了，為什么器官可以捐獻(xiàn)，說明什么？”等。在問題的啟發(fā)下學(xué)生也會產(chǎn)生疑問，從而引起思維的碰撞，引發(fā)學(xué)生對細(xì)胞的衰老、死亡及其與個(gè)體的健康、死亡之間關(guān)系的思考，從而導(dǎo)入本節(jié)課題——細(xì)胞的衰老和死亡；然后從解決這些問題出發(fā)進(jìn)行課堂探究學(xué)習(xí)；最后再回到器官捐獻(xiàn)的話題進(jìn)行討論、回答，對學(xué)生進(jìn)行情感教育及社會責(zé)任感的升華。以生活情境貫穿課堂始終，問題串驅(qū)動，不僅有助于厘清各層級概念間的邏輯關(guān)系，使教學(xué)脈絡(luò)清晰，加深學(xué)生對概念的理解，同時(shí)也巧妙地將生命觀念的教育滲透其中，達(dá)到首尾呼應(yīng)、渾然天成的效果。

2.2 精心設(shè)計(jì)課堂活動，建立生命觀念 學(xué)生的參與和高階思維都要指向相關(guān)概念的形成或理解，指向特定的學(xué)科能力和核心要素[5]。因此，筆者以生活情境中的生物學(xué)問題為驅(qū)動，通過有針對性地設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)、課堂探究及合作討論活動，讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動，是滲透生命觀念的有效方法之一。

2.2.1 活動1： 探究細(xì)胞死亡的方式 導(dǎo)入課堂后，教師提問：“胚胎發(fā)育理應(yīng)是細(xì)胞分裂、分化旺盛的時(shí)期，是否有細(xì)胞的死亡？”然后給出脊椎動物胚胎發(fā)育過程中過量神經(jīng)細(xì)胞死亡的資料，問：“這些神經(jīng)細(xì)胞的死亡又有什么不同？”隨后把胚胎發(fā)育過程中人體尾骨的消失、手指的形成、蝌蚪尾和鰓的消失等實(shí)例的系列圖片，按胚胎發(fā)育的時(shí)間先后依次出現(xiàn)，形成動態(tài)變化的過程，以便學(xué)生觀察到一些細(xì)胞的消失，就像雕塑把堆積的一堆細(xì)胞進(jìn)行雕琢和打磨，最后變成一個(gè)有特定形狀的部件，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會到這些細(xì)胞的死亡都是在正常情況下、有關(guān)基因的調(diào)控下，定時(shí)發(fā)生的自動結(jié)束生命的過程，定義為細(xì)胞凋亡。接著問：“發(fā)育成熟的人體和動物有細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象嗎？植物呢？”組織學(xué)生自主閱讀并舉出成熟生物體中各種細(xì)胞凋亡的實(shí)例，表明細(xì)胞凋亡是一種普遍的、自然的生理過程。最后，教師再畫龍點(diǎn)睛進(jìn)行生命觀念的提煉，反問：“如果這些細(xì)胞不死會怎樣？”啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞凋亡清除掉體內(nèi)多余細(xì)胞、異常細(xì)胞以及完成使命的衰老細(xì)胞等，對多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育、維持內(nèi)部穩(wěn)態(tài)以及抵御外界各種因素的干擾都有積極的意義，建立穩(wěn)態(tài)和平衡觀；此外，部分細(xì)胞凋亡有利于機(jī)體的整體利益，也是一種適應(yīng)，領(lǐng)悟進(jìn)化與適應(yīng)觀。但任何事都有兩面，細(xì)胞的死亡程序就像每個(gè)細(xì)胞里帶了個(gè)自殺炸彈一樣，如果在不該啟動的時(shí)候啟動了怎么辦？教師隨后展示老年癡呆病和正常人大腦切片，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到和婁滔的“漸凍癥”類似，都是神經(jīng)細(xì)胞的死亡程序異常啟動造成的，并指出基因的調(diào)控離不開信息的誘導(dǎo)，建立信息與調(diào)控觀。因此，研究細(xì)胞死亡的信號、機(jī)理和調(diào)控及其對人體功能和疾病的影響，有助于找到病因和解決辦法，成為治療各種癌癥和神經(jīng)退行性病變等疾病的重要切入點(diǎn)。

隨后，教師展示自己腿部摔傷的照片問：“這些細(xì)胞的死亡是正常的還是意外，屬于細(xì)胞凋亡嗎？”使學(xué)生認(rèn)識到這些細(xì)胞死亡和細(xì)胞凋亡不同，不受基因調(diào)控，是由于機(jī)械傷害或病變等不利因素導(dǎo)致的被動死亡，再引導(dǎo)學(xué)生觀察受傷部位的變化特點(diǎn)，闡明這種死亡其細(xì)胞膜和細(xì)胞器會破裂溶解，細(xì)胞內(nèi)容物釋放引起周圍組織產(chǎn)生炎癥反應(yīng)對其他細(xì)胞具有破壞作用，常表現(xiàn)為成群細(xì)胞的丟失或破壞，機(jī)體功能障礙，甚至導(dǎo)致機(jī)體死亡等特點(diǎn)，為細(xì)胞壞死。

通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到神經(jīng)細(xì)胞不能再生，而健康機(jī)體內(nèi)每天都有細(xì)胞的更新，組織學(xué)生自主閱讀教材并舉出實(shí)例，使學(xué)生認(rèn)識到體內(nèi)細(xì)胞是有一定壽命的，不可避免地會衰老、趨向死亡，這是細(xì)胞生命活動的必然規(guī)律，這些細(xì)胞死亡類似于“壽終正寢”，是在正常情況下發(fā)生的細(xì)胞生理功能衰退、形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變并趨向死亡的現(xiàn)象。接著，筆者問：“衰老細(xì)胞有哪些特征？”過渡到下一環(huán)節(jié)。

2.2.2 活動2： 探究細(xì)胞衰老的特征 這一知識點(diǎn)比較瑣碎、抽象，學(xué)生往往難以全面、準(zhǔn)確地記憶。因此，教師通過展示各種事實(shí)資料(個(gè)體衰老的特征)來為學(xué)生概念的形成提供支撐，并通過問題串驅(qū)動，組織學(xué)生自主閱讀并小組合作討論，引導(dǎo)學(xué)生嘗試從細(xì)胞的形態(tài)及生理功能變化的角度去逐一解釋，從具體的生活經(jīng)驗(yàn)到抽象的生物學(xué)知識，闡明細(xì)胞衰老的特征，不僅在一定程度上解決了學(xué)生對概念的理解、記憶難的問題，還巧妙地建立了生命觀念。例如，通過問題“老年人為什么行動遲緩、沒有力氣？通過哪個(gè)生理過程產(chǎn)生能量？”引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能觀分析是因?yàn)樗ダ霞?xì)胞的細(xì)胞呼吸變慢，合成能量不足，進(jìn)一步分析出線粒體數(shù)量減少、酶數(shù)量和活性降低等特點(diǎn)，建立起細(xì)胞呼吸、線粒體、酶等前概念與新知的聯(lián)系，并進(jìn)一步提煉物質(zhì)與能量觀，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用，利用結(jié)構(gòu)與功能觀來解釋生命現(xiàn)象。

2.2.3 活動3： 合作、討論細(xì)胞衰老、死亡和個(gè)體健康、死亡的關(guān)系 通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)不難理解對多細(xì)胞生物體來說，單個(gè)細(xì)胞的衰老、死亡不代表個(gè)體衰老、死亡，多數(shù)情況下細(xì)胞死亡還是有利于機(jī)體健康的；當(dāng)然，若組成機(jī)體的細(xì)胞普遍衰老、死亡也是機(jī)體的衰老、老年病發(fā)病及死亡的基礎(chǔ)。接著，筆者提問：“人既然死了，為什么器官可以捐獻(xiàn)？說明什么？”引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到個(gè)體死亡也不代表細(xì)胞都死亡。學(xué)生好奇： 那判斷個(gè)體死亡的標(biāo)準(zhǔn)是什么？什么時(shí)候捐贈器官最容易成功？引導(dǎo)學(xué)生了解器官捐獻(xiàn)的法規(guī)和醫(yī)學(xué)要求，再組織小組討論，建立“腦死亡”即人死亡的科學(xué)概念，即臨床上指控制著人體呼吸、心跳、血壓等重要功能的腦干細(xì)胞死亡即人死亡，如果身體其他部位的器官和組織依舊是健康的就可以捐獻(xiàn)。再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這些知識去判斷植物人是否能捐贈器官以及分析婁滔不能捐獻(xiàn)的原因，學(xué)著用剛學(xué)到的生命觀念解決實(shí)際問題，指導(dǎo)生命活動規(guī)律的探究。

3 實(shí)施延伸課堂，從“課堂”走向“社會”

通過自主學(xué)習(xí)和課堂探究，掌握了大部分基本知識，但對于學(xué)生來說，不一定要求其記住生命觀念的名稱，而應(yīng)重在理解其實(shí)質(zhì)意蘊(yùn)和概念整合，重在指導(dǎo)解決實(shí)際問題[2]、培養(yǎng)社會責(zé)任。因此，教師最后可把話題轉(zhuǎn)回到器官移植的現(xiàn)狀： 器官短缺，供求差距增大。通過出示數(shù)據(jù)資料和相關(guān)視頻，激發(fā)學(xué)生思考和討論如何合理解決器官來源問題，救治更多危重病人的方法，即首先要加大宣傳，提高公眾對“死亡”的正確認(rèn)識，改變傳統(tǒng)的思想觀念，樹立“腦死亡”即人死亡的科學(xué)概念；同時(shí)科學(xué)地制定出保護(hù)和應(yīng)用“腦死亡”供體的法律，使器官捐贈科學(xué)化、制度化、法律化，從而使器官移植事業(yè)既能被人們所理解、接受，又能成為人們主動參與的自覺行動，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。