陳俊偉 高輝輝


高中生物是普通高中課程中的一門基礎學科,是研究生命現象和生命活動規律的學科。而高中階段也是青少年建立正確、良好科學素養的重要階段。所以,生命觀念這一核心素養不僅是高中生物教育的重要組成部分,更是青少年認識生命本質及其規律的重要途徑之一。它有助于理解或解釋較大范圍內的生物學相關事件和現象。
教師在從事高中生物學教學的過程中,經常會遇到生命觀念溶于教學中的良好案例。現就我們在教學中發現和總結的幾個典型案例,通過這些典型案例深剖析解,試圖總結出一些行之有效的教學策略和方法,這無疑是對教師的教學有很大裨益的。
1.生命觀念內涵及與高中教材的聯系
1.1生物學中四個重要生命觀點
總體來講,生命觀念是指觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是經過實證后的想法或觀點。高中生物教材注重學生生物學素養的提升,故在生命觀念角度也傾注了較多的篇幅,同時也配以了較多的課堂及課后活動予以凸顯。培養學生的生命觀念,主要從培養學生的結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等幾個方面入手,并通過這些基本的觀點去認識生命世界、解釋生命現象,養成正確的人生觀。詳述如下:
結構與功能觀:結構和功能相適應,是長期進化所形成的,是生物適應環境的體現。
物質與能量觀:物質合成與分解總是伴隨著能量的吸收與釋放,生態系統的物質循環與能量流動密不可分。
進化與適應觀:適者生存,不適者被淘汰,生物不斷進化,適應環境;生物適應環境具有普遍性和多樣性。
穩態與平衡觀:生命系統是一個穩態和平衡的系統,穩態和平衡是通過調節實現的。
1.2與高中生物教學的聯系
高中生物教材中關于生命的基本內容包括:生命的物質基礎,細胞,植物與動物的結構、功能、生殖、發育,物質、能量代謝,調控,遺傳與變異,進化,生物多樣性,生態學等等。
例如,在高中人教版教材必修一《分子與細胞》模塊的學習及備考中,就可建立“細胞的分子組成”、“細胞的結構”、“細胞的代謝”、“細胞的生命歷程”等方面的知識體系,使學生在微管層面上,更深入地了解生命本質,最終有助于辯證唯物主義自然觀的形成。
2.教學中滲透生命觀念案例
教師在平時的課堂教學中應善于利用重要概念的學習,來幫助學生形成生命觀念。一方面教師需要向學生提供各種豐富的有代表性的事實來為學生的概念形成提供支撐;另一方面,教學活動不應僅僅停留在讓學生記住一些零散的生物學事實,而是要通過對事實的抽象概括,幫助學生建立生物學概念,并以此來建構合理的知識框架,有助于學生對知識的深入理解和遷移應用,也有助于培育學生的生命觀念。
2.1案例一——生物膜的流動鑲嵌模型。
“流動鑲嵌模型”是高中生物教材(人教版)必修一中第三章重難點內容之一。是生命觀念中“結構與功能相適應”的典型實例之一。
解讀圖2-1-1,可知生物膜結構主體框架(磷脂雙分子層)決定于組成生物膜的生物大分子磷脂類物質的性質(極性端親水,非極性端疏水)。再加之蛋白質可構成流動鑲嵌模型。最終根據蛋白質與磷脂的分子特性推測生物膜的相關功能。
解讀圖2-1-2,根據蛋白質結構的多樣性,推知其功能的多樣性。故蛋白質是生命活動的體現者。通過線粒體內外膜結構中蛋白質與磷脂的比例,可推知兩者在功能上的差異。
能力的形成和發展不可能脫離知識。故在教學、學習及備考過程中,教師與學生應重視知識結構,根據生命活動的連續變化將知識串聯形成框架或網絡。通過適度拓展及與實踐的聯系,構建概念或物理模型,最終提升生命觀念。
2.2案例二——“血糖調節”平衡模型的構建
“血糖調節”是高中生物人教版必修三《穩態與環境》中《通過激素的調節》一節中的重要部分。教材中通過“構建血糖調節平衡模型”的教學活動來幫助學生構建血糖調節的知識結構。本活動主要演示了胰島素與胰高血糖素對血糖的影響。但未涉及血糖來源和去路的環節,須知血糖的來源和去路與血糖平衡的關系緊密。為彌補以上不足,在認真研讀教材的基礎上,我們對這個活動進行了大膽的創新和拓展。
給學生提供模擬葡萄糖、胰島素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的糖類、脂肪和氨基酸、CO2+H2O+能量的卡片作為供選擇的材料。通過問題設定,引導在“飽食”和“運動”兩種情境下構建血糖平衡的動態模型。最終總結如圖2-2-1。
本教學環節不僅培養了學生觀察、分析、探究等相關能力,利于學生科學思維相關素養的提升。同時也提升了生物學“穩態與平衡觀”生命觀念的構建。有了生命的觀念,能將有關概念融會貫通,學生能夠在學習、生活中,運用相關認識去分析和解決問題,并能以此為基礎,進一步提升對自然界的理解,提升對科學的理解,形成生物學哲學的思想。
故在教研活動中,探討和研究“生命觀念”的構建方法,可促進學校教師深度解讀教材、挖掘生物學概念,提高課堂教學能力。
3.構建生命觀念的教學模式初探
最后需要說明的是,建立生命觀念的教學,最忌諱的是孤立地記憶事實和機械地把握概念。我們在生物教學實踐中常體會到:生命觀念的形成,依賴于從眾多概念之間找關聯,做提煉。故關注建立生命觀念的課堂,一定是注意概念整合、觀念交融的課堂。
本文系2018年度河南省基礎教育教學研究項目,題目《高中生生物核心素養中生命觀念的構建方法的研究》編號(JCJYB18080003)研究成果