摘 要:本文基于生物學的學科本質,著重從概念教學、單元設計、探究活動三個方面闡釋了生物學學科核心素養之一的生命觀念的教學策略。生命觀念包括結構與功能觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀、進化與適應觀、系統觀、信息觀、生態觀等。
關鍵詞:高中生物;核心素養;教學策略;生命觀念
中圖分類號:G427 ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-624X(2020)14-0064-02
引 言
生物科學是自然科學中的基礎學科之一,是研究生命現象和生命活動規律的一門科學。《普通高中生物學課程標準(2017年版)》指出:“本課程是以提高學生生物學學科核心素養為宗旨的學科課程。生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象,是人們經過實證后的觀點,能夠理解或解釋生物學相關事件或現象的意識、觀念和思想方法。”生命觀念主要包括物質與能量觀、結構與功能觀、穩態與平衡觀、進化與適應觀、系統觀、信息觀、生態觀等。本文將分析初中生物教學中培養學生生命觀念的策略。
一、注重在概念基礎上提煉生命觀念
概念是客觀事物的本質屬性在人們頭腦中的反映。初中生物中有50多個重要概念。
1.結構與功能觀
結構是功能的基礎,即有什么樣的結構,相應地就會有什么樣的功能;功能的實現依賴特定的結構。例如,在七年級下冊第四單元第三章“呼吸系統的結構和功能”中通過識圖和資料分析得出呼吸道由鼻、咽、喉、氣管和支氣管組成,喉以上是上呼吸道,氣管和支氣管是下呼吸道,它們的結構特點是由骨和軟骨做支架,分布有鼻毛、毛細血管、纖毛和腺細胞,具有通氣、溫暖濕潤、清潔氣體的作用;再通過模型觀察得出,肺由大量肺泡組成,外面纏繞著豐富的毛細血管,肺泡壁和毛細血管壁只有一層細胞,這樣的結構實現有利于氣體交換的功能。再如,八年級上冊第五單元第五章在觀察圖片和視頻的基礎上,明確病毒的結構主要是核酸和蛋白質,相對于其他生物,病毒結構極其簡單,所以繁殖時,在其遺傳物質的指導下合成了核酸和蛋白質,兩者組裝便形成子代個體,其繁殖速度比細菌還要快。病毒之所以對其所寄生的宿主具有特異性,原因是其表面的蛋白質能特異性地識別并結合宿主表面受體蛋白,而不同類型的生物、同一類型生物不同細胞表現的蛋白質的種類有差別。所以病毒蛋白的特異性結構決定了其所感染的對象。比如,冠狀病毒的外面有包膜,相比沒有包膜的病毒,其“自我保護能力”更強大,致病能力強。
2.穩態與平衡觀
穩態和平衡是從細胞到生物圈所有層次生命系統普遍存在的特性。所有生命系統都存在于一定的環境中,在不斷變化的環境條件下,依靠自我調節機制維持其穩態。人體穩態失衡就會得各種疾病。為增強疾病抵抗力,每個人都應加強營養,做到營養平衡。例如,七年級下冊第四單元第二章“人體的營養”一章中,我們通過資料分析可得出食物中營養物質的種類和作用,再結合一組飲食生活習性圖片分析討論正確與否,并說出科學道理,從而得出平衡營養的基本原則,認真遵循“平衡膳食寶塔”設計食譜,其意義是與身體的需要保持平衡。
生物體內部各種過程的平衡受信息的調控。例如,七年級下冊第四單元第六章“人體生命活動的調節”中,通過闡明視覺、聽覺的形成過程,神經調節的基本方式,內分泌系統的組成,舉例人觀看足球賽時的情緒變化,說明這是人體神經調節和激素調節共同作用的結果。當有些病毒突破人的第一、二道防線后,在第三道防線發揮作用前,就已大量繁殖,從而引起人相關器官功能下降,導致人體的穩態失衡。一般認為,病毒侵染機體后,導致人的體溫上升,體溫上升有利于機體快速清滅病毒,從這個意義上講,體溫上升也是生物適應環境的一種表現。但事物總是具有兩面性的,一方面,人體體溫上升有利于抵御病毒;另一方面,人體對病原體的過度敏感導致人在感染病毒期間體溫持續偏高,從而影響人體的正常代謝。
人體的內外環境的穩態“讓所有細胞共享,靠所有細胞共建”,就會認同共建共享的理念,甚至可以將其遷移至分析人類社會的發展,認同和諧、穩定的重要意義,認同人類命運共同體的理念。教師應引導學生認識到生命系統的自我調節能力是有限的,人類需要大自然,人們做相關決策時要尊重客觀規律。
3.物質與能量觀
生命本質上是物質的,生命體是物質的特殊存在形式,其存在和發展都需要能量來驅動(非生命形態的物質不需要靠外界輸入能量來維系),而能量的傳遞和利用又需要以物質為載體。專家建議我們平時多食用牛奶和雞蛋,多喝水;乘飛機帶牛肉干,少吃方便面,因為這些食物中含有的大量蛋白質可以為人體提供生命活動的能量。
4.其他生命觀念
人是生態系統的消費者。例如,七年級上冊第一單元第二章教學中,學生在能概述生態系統的組成、描述生態系統的食物鏈和食物網、列舉不同的生態系統和闡明生態系統的自我調節能力是有限的知識后,意識到人是地球生態系統的一部分,細胞、個體、生態系統構成生命系統。生命系統不是其組分或局部結構的簡單堆砌,而是有機的整體,“整體大于部分之和”;僅基于結構與功能觀尚不能準確理解生命系統的整體性以及各部分之間的相互作用,需要上升到系統觀;生命系統是存在于一定環境中的開放系統;生命系統與環境的關系,以及人與自然的關系就是生態觀。
二、在單元教學中融合生命觀念
初中生物教材中有八個單元,每個單元圍繞一個主題展開,每個主題都體現了生命觀念。比如,第四單元的主題是“生物圈中的人”,人體的消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統、神經系統、內分泌系統的器官組成結構不同,決定了各系統功能各異,體現了結構與功能觀;一個結構功能的實現需要其他結構的配合。例如,呼吸系統需要循環系統的配合,甲狀腺分泌激素的功能受到神經系統的控制;呼吸作用的完成依靠呼吸肌的收縮和舒張帶動肺的擴大和縮小,再通過循環系統把氧氣運輸到各個細胞中,最終在細胞內線粒體的作用下分解消化和吸收的有機物釋放能量,體現了物質與能量觀及系統觀;救治病人需要輸血,循環系統中動脈血和靜脈血交替變換,起到運輸氧氣和二氧化碳等作用,體現了穩態與平衡觀。
三、在探究活動中體悟生命觀念
傳染病的爆發和流行會對個人、家庭、社會,甚至國家造成嚴重影響,但事實上,這在一定程度上是可防、可控的。教師可以帶領學生一起來做控制黑曲霉繁殖的實驗,通過設置對照實驗證明黑曲霉可以通過空氣和接觸兩種途徑傳播。黑曲霉很容易大量繁殖,在面包上形成黑色的霉斑。學生用顯微鏡觀察,可以看到黑曲霉長出了黑色球狀的孢子囊,孢子囊中的孢子成熟后會隨風飄散,使其他面包片也被傳染。黑曲霉感染周圍面包片的過程和病原體造成傳染病后進一步爆發和流行的生命現象很相似。例如,八年級下冊第八單元第一章涉及傳染病及其預防的知識,教師可以通過分析流行性感冒的病例,讓學生明確傳染病的定義、特征和流行的基本環節,讓學生理解減少外出、出門戴好口罩、勤洗手、勤消毒等做法都是在設法切斷傳播途徑。再如,八年級下冊第七單元第二章中,教師可以引導學生通過探究花生果實大小變異的現象,明確病毒變異與進化的關系。食物中有大量有機物,能維持人體新陳代謝,七年級下冊第四單元第二章通過探究一種食物中的能量,讓學生建立物質與能量觀。
四、培養生物學科核心素養的具體策略
1.激發學生興趣
興趣是一個人探索與發展的最大動力,“好之者,不如樂之者”。生物學科涉及較多理論知識,教師如果采取的教學方法單一,就會導致這門課變得枯燥,導致學生對生物學習存在抵觸情緒[1]。教師應利用學生感興趣的方式向他們傳授生物知識,通過學生的興趣,培養學生的其他興趣,進而激發學生學習生物的熱情。
2.傳授知識與課堂練習相結合
教師在傳授知識過程中要結合實際情況,引導學生鞏固已學知識。在學完一個課時之后,教師要根據課上所講的重點知識提出有助于學生理解的問題,讓學生回答,并對學生的回答加以完善,之后再介紹問題的價值。對于一些無意義只需要記憶的問題,教師可以將其布置為作業,讓學生課后完成,不必浪費過多的時間。教師教學的重點應放在對難點的突破上,力求標新立異,避免機械記憶,從而使學生高效掌握與鞏固課堂所學知識。
3.運用小組機制,利用生生合作促進學生有效學習
團結協作是課堂教學中的高效手段,小組教學法能夠激發學生對生物課堂的興趣。將小組教學法合理應用到教學過程中,可以取得顯著效果。教師可以將學生分為不同的小組,在每次上課前,由一個小組講述生物知識,讓學生集思廣益,在分享的過程中積累知識,使學生互相學習,取長補短,不斷完善自身學習方法。在課堂教學過程中,教師可以組織學生進行小組討論學習,讓學生對同一個問題發表不同的看法,然后相互討論,產生思維的碰撞,從而取得更好的學習效果。
4.回憶與聯想
不同于小學,初中需要記憶的知識點較多,容易引起學生的厭學情緒。要想提高學生的學習效率,教師需要引導學生經常回憶與聯想,使學生在回憶中,對知識加深印象,在無形中鞏固知識。
5.教師提升自身教學素養
初中生物應把培養學生的生物核心素養作為目標,這要求教師具備優秀的教學能力與豐富的專業知識。教師應不斷完善自身的教育方式,與學生加強溝通,總結出真正適合學生的教學方式。
結 語
生命觀念既關系到學生對生命本質的深入理解,又關系到學生對待生命的態度和意識,還關系到科學的自然觀乃至世界觀和人生觀。教師應對此引起重視,采取有效的教學方法,從而更好地培養學生的生物學科核心素養。
[參考文獻]
張巧智.基于核心素養的高中生物教學探究[J].才智,2020(15):218.
作者簡介:陳鑫華(1966.10—),女,新疆烏魯木齊人,本科學歷,生物教研員,中學生物高級教師,新疆國培計劃優秀送教專家,曾獲全國中學生物課堂實驗教學展評輔導獎,西北地區論文評比一等獎。