融入生態文明教育目標的生物課堂
——以《生態系統的信息傳遞》一節課為例

夏尚清 馬會放

（[1]北京市順義區第一中學 北京 101300；[2]北京市順義區教育考試研究中心 北京 101300）

1 研究背景

黨的十八大提出，“必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念，把生態文明建設放在突出地位,融入經濟建設、政治建設、文化建設、社會建設各方面和全過程，努力建設美麗中國，實現中華民族永續發展。十八屆五中全會進一步提出了“創新、協調、綠色、開放、共享”的五大發展理念。

然而，解決環境問題，除了從國家層面建立相應政策和法律法規，更重要的是以道德教育的手段滲透生態文明，培養人與自然和諧相處的理念，樹立正確的生態文明道德觀。作為一線的生物教師，以學校為主陣地，將知識與價值觀并重，加強對中學生生態文明意識的滲透，是我們不可推卸的責任。新課標確立的課程目標之一就是“熱愛自然，珍愛生命，理解人與自然和諧發展的意義”，這與生態文明教育不謀而合。

我在該課題研究前對學生生態文明和實踐兩個方面進行了調查問卷，結果顯示：大部分同學對生態文明認識不到位，環境保護離自己很遠，對環保方面的關注也很少；在實踐方面同樣存在著嚴重不足，較少能夠采取措施保護環境，并從自身做起；調查結果表明，大部分學生沒有生態文明的意識和思維，更不可能將生態文明意識和思維運用到實踐中去。

2 研究內容

2.1 高中生物學內容與生態文明教育目標高度相關

生命系統起源于非生命系統，沒有超自然的創造，無機界和有機界之間具有統一性和差異性；生命系統在進化過程中由于環境的復雜性和多樣性，進而生物呈現多樣性、適應性、統一性等特點；因此生命系統不同于物理系統和社會系統，有其組成物質的獨特性、結構和功能的特殊性等特點。生命系統運行過程中需要不斷地從環境中獲取能量維持系統結構的完整性和有序性，因此生命系統內部不同結構之間及系統與外界環境之間進行著物質、能量和信息的交換，具有一定的開放性，這就決定了生命系統時刻處于動態變化的過程中。穩態是有序、平衡且不斷變化的，是生命系統運行過程中最基礎的特征之一。現代生命科學已從分子、細胞、器官、個體、生態系統等各個層次上闡明了生命活動中普遍存在著動態穩定，即穩態的現象；穩態的維持靠的是生命系統內部的、以信息傳遞為基礎的自我調節機制實現的；有了信息傳遞，生命系統內部的各部分才能相互作用，生命系統與環境之間才能相互作用，進而實現調節并實現穩態，調節是實現穩態的必要手段，生命系統的穩態和對環境的適應都是調節的結果。

從前面的分析可以看出，生命系統有自身的運行規律，各種生物的種類及數量有制約與平衡的需要。人類不能因為自身的需要或偏好而干擾生命系統，一旦生命系統遭到破壞，損害的最終是人類自身。因此，尊重生態系統自身的運行規律，約束人類的負面行為，關系到人與自然的可持續發展。人類不過是地球生態系統中的一個組成成員，與其他物種一樣是自然大家庭中的普通一員。人類與其他物種的關系是平等的，不能將自己視為自然的主宰，人類只有自覺地將自己視為自然大家庭中的平等成員，才能與自然協調發展。

通過分析生命系統可以發現，高中生物學研究的內容與生態文明教育的內容在思維模式、價值觀念、以及外顯化的行為方式有高度的相關性。從生態文明價值體系來看，生命系統的產生和演化過程體現了生物界與非生物界的統一性和差異性；我們需要尊重生命系統的運行規律，維持生態系統的穩態和平衡，才能實現可持續發展等內容；這些內容與尊重差異與多樣性、尊重環境與資源等生態文明的價值體系不謀而合。從生態文明思維方式來看，生命系統是一個不斷演化的系統，也是開放的系統，還是一個動態穩定的系統，生命系統維持穩態需要依賴于信息傳遞將系統各組成部分統一成為整體，與環境之間相互作用，進而實現反饋調節，而這種調節能力卻是有限的。理解這些生物學問題需要系統思維、聯系思維、開放思維、演進思維、動態思維和底線思維，顯然生物學的思維模式與生態文明思維模式有著高度的一致性。從生態文明的行為方式來看，行為方式與《高中生物學課程標準》學業質量標準描述內容存在著一致性，都要求形成保護環境、維持生態平衡的習慣，積極參與綠色家庭和綠色學校、綠色社區等行動，并提出人與環境和諧相處的合理化建議。

綜上分析可知，高中生物學從內在的價值觀念、思維方式和外在的行為方式都與生態文明存在高度相關性，因此高中生物課堂能夠融合生態文明教育目標。

2.2 案例：融入生態文明的教育目標的高中生物課堂

在高中生物學必修一《分子和細胞》、必修三《穩態與環境》教材中有很多生物學內容可以滲透生態文明教育目標，比如在《分子與細胞》第二章組成細胞的化合物可以與尊重差異與多樣性結合，第三章細胞的結構與功能可以與系統思維、聯系思維結合，第四章物質輸入與輸出和第五章細胞能量的供應與利用可以與開放思維、動態思維結合，必修三《穩態與環境》則更能體現生態文明教育的價值體系和思維方式，進而影響學生的行為方式。因此，課堂是滲透生態文明教育目標的良好陣地和途徑，我以《生態系統的信息傳遞》一課為例詳細闡述在課堂中如何滲透生態文明的教育目標。

案例：用生態系統的信息傳遞來綜合防治稻縱卷葉螟。

教師活動和學生活動如下所示：

導入：彩色稻（黃色稻和紫色稻）具有較高的營養價值和美學價值，稻縱卷葉螟是彩色稻重要的農業害蟲，赤眼蜂的卵可以通過寄生稻縱卷葉螟的卵來繁殖后代，科研人員為了研究赤眼蜂防治稻縱卷葉螟的效果，進行了系列實驗。

展示資料1：彩色稻對稻螟赤眼蜂選擇寄生稻縱卷葉螟的影響。

問題1：結合資料1分析稻縱卷葉螟對彩色（黃色和紫色）稻的危害大于常規稻？

學生閱讀資料并回答：稻螟赤眼蜂對常規稻上的稻縱卷葉螟的寄生率明顯高于彩色稻上的寄生率，導致常規稻上稻縱卷葉螟的數量低于彩色稻，從而對常規稻的危害小。

教師過渡：科研人員找到了稻縱卷葉螟的信息素，并嘗試對稻縱卷葉螟進行生物防治，下面是研究結果。

展示資料2：稻螟赤眼蜂對6種不同濃度的稻縱卷葉螟信息素的行為反應。

問題2：資料2顯示的結果是什么？

學生:BEF組對雌蜂選擇性較高，其余組略差；ABE組對雄峰選擇性較高，其他組略差。

教師過渡：科研人員還利用不同類型的赤眼蜂進行生物防治，研究結果如下：

展示資料3：不同接蜂方式對赤眼蜂寄生稻縱卷葉螟卵的寄生卵量的影響。

問題3：哪種接種方式更有利于防治稻螟赤眼蜂？

學生:混合接種方式最有利于防治稻螟赤眼蜂。

教師過渡：赤眼蜂的繁殖能力較弱，成為限制赤眼蜂防治效果的關鍵問題，科研人員在不同光照條件下繁殖赤眼蜂，結果如下：

資料4：不同波長光照下赤眼蜂的寄生數（與繁殖有關）。

問題4：綜合資料1、2、3、4，建立稻縱卷葉螟防治的邏輯關系。

學生討論后回答問題4：可選用松毛蟲赤眼蜂和稻螟赤眼蜂共同防治，并在用在波長530nm光照下繁殖赤眼蜂，還可以用稻縱卷葉螟信息素進行生物防治。

該案例如何滲透生態文明價值體系：從生態文明思維來看，稻縱卷葉螟對紫色稻造成了嚴重危害，這是一種偏離穩態的現象，為了防治稻縱卷葉螟料，學生需要通過資料分析推理，構建出如右圖的信息傳遞關系示意圖，這個需要學生通過信息傳遞將防治看成一個系統，用系統思維整體地、聯系地看問題，才能從本質上找到解決問題的辦法，就是用適應的波長繁殖兩種赤眼蜂，并用混合接種的方式防治稻縱卷葉螟。從生態文明的價值體系來看，稻縱卷葉螟破壞了紫色稻田這種生態系統的平衡，我們需要研究該生態系統的信息傳遞規律，在尊重規律的基礎上利用規律通過調整信息傳遞的關系從而實現穩態，達到防治稻縱卷葉螟的目的。這個過程讓學生體會到需要遵循自然規律，具有底線思維，才能實現人和自然的和諧相處，在潛移默化中學會了保護環境、節約資源、追求人和自然和諧相處的行為方式。

從上述案例中可以發現，在生物課堂中用生動、詳實的事例運用生態文明的思維方式解決實踐問題，即符合生物高考的方向，也讓學生易于形成生態文明價值體系，從而改變自己的行為方式，可以很好地滲透生態文明教育目標。

3 實踐效果和反思

自從加入《生態文明教育》教育課題以來，我一直在教學實踐中融入生態文明教育，在學生學習表現、教學成績和學生行為變化等方面取得了明顯效果。從學生學習表現來看，學生在課堂上主動思考問題且參加探討，表現積極，學習興趣明顯提高；課下主動關注生態文明相關內容甚至能主動搜集相關資料并加以整理，對一些生態文明熱點問題能夠結合所學知識深入理解，并將所學知識應用到解決實際問題中去；作業完成度和質量效果良好，知識系統性和知識的靈活運用等方面掌握情況較好。從教學成績前后對比來看，從初中升入我校的學生全區前200名只有3人的情況下，自從在教學實踐中實施生態文明教育后，我校生物成績取得了長足進步，在2020屆高考中生物單科成績大面積豐收。從學生的行為變化來看，學生明顯地減少了一次性餐具的使用，也注意保護學校草坪等小生境，對于垃圾分類處理相對樂于接受，對于生態文明方面的熱點問題樂于發表觀點，總體來說，學生在行為變化處于樂觀。

總體來說，生態文明教育與生物高考目標高度一致，我們在實踐生態文明教育過程中取得一些成績，也找到了一些以后繼續前進的方向，我們一定會繼續努力，進一步完善生態文明教育成果。