高中生物學(xué)中生命觀念的滲透
——以新人教版必修1《分子與細(xì)胞》為例

新疆 房 媛

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》)將學(xué)科核心素養(yǎng)作為新教材的重點(diǎn)，學(xué)科核心素養(yǎng)中“生命觀念”是最具學(xué)科特征的一點(diǎn)。《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，“生命觀念”是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過(guò)實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法。

《課程標(biāo)準(zhǔn)》基于生物學(xué)的學(xué)科本質(zhì)，將生命觀念主要分為結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀等方面。吳成軍教授認(rèn)為，對(duì)于生命觀念中的其他方面人們也應(yīng)該加以重視，比如生命的物質(zhì)觀是最基本的生命觀念，是其他生命觀念發(fā)展的基礎(chǔ)；生命的發(fā)展觀有助于人們用動(dòng)態(tài)的視角去看待生命。

新教材中生物科技進(jìn)展更貼近生物研究的前沿，教師應(yīng)該思考如何從新教材中挖掘與生命觀念有關(guān)的素材，從而培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。

一、學(xué)情分析

筆者對(duì)學(xué)生的生命觀念測(cè)試結(jié)果如圖1，可以看出部分學(xué)生對(duì)生命觀念有一定了解，但是僅限于結(jié)構(gòu)與功能觀、生態(tài)觀等一些觀念。從學(xué)生對(duì)生命觀念的態(tài)度來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為生命觀念的凝練非常有必要，并且認(rèn)為生命觀念的建立依賴于上課，希望教師能夠通過(guò)課堂教學(xué)凝練出生命觀念。

綜上所述，學(xué)生意識(shí)到了生命觀念的重要性，但是對(duì)于生命觀念的理解比較狹隘，需要經(jīng)過(guò)全面且系統(tǒng)的學(xué)習(xí)來(lái)豐富自身對(duì)于生命觀念的理解。同時(shí)學(xué)生在生活中對(duì)生命觀念的應(yīng)用比較一般，說(shuō)明對(duì)生命觀念的內(nèi)化程度還是不夠。

圖1 生命觀念測(cè)試結(jié)果分析

二、必修1教材與生命觀念的關(guān)系

必修1《分子與細(xì)胞》的教材中有較多的知識(shí)內(nèi)容可以同結(jié)構(gòu)與功能觀的建立相結(jié)合，但不同章節(jié)側(cè)重的生命觀念有一定的區(qū)別，如表1所示。生命觀念是形成科學(xué)的自然觀和世界觀的基礎(chǔ)，必修1《分子與細(xì)胞》在生命系統(tǒng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上首先構(gòu)建了生命的系統(tǒng)觀，將細(xì)胞作為一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了生命的物質(zhì)觀、結(jié)構(gòu)與功能觀和物質(zhì)與能量觀。

表1 必修1《分子與細(xì)胞》不同章節(jié)知識(shí)側(cè)重點(diǎn)

教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“生物最初就形成了生命的物質(zhì)觀”這一基本生命觀念時(shí)，以生命的物質(zhì)觀為基礎(chǔ)，通過(guò)學(xué)習(xí)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位這一概念，形成結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念，繼而形成物質(zhì)與能量觀和生命的發(fā)展觀等多種生命觀念，最終了解到生命是一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)整體。

三、教學(xué)策略

1.挖掘教材中生命觀念素材

通過(guò)對(duì)新教材中必修1內(nèi)容涉及的生命觀念進(jìn)行分析，可以看出學(xué)生的生命觀念在一開(kāi)始就沒(méi)有受到均衡的培養(yǎng)。但是生命觀念之間是相互聯(lián)系的，只有通過(guò)對(duì)多種生命觀念的共同學(xué)習(xí)，在不同觀念的交叉和滲透的過(guò)程中才能理解生命的本質(zhì)，從而真正理解生命觀念的內(nèi)涵。

生命的物質(zhì)觀是其他觀念的基礎(chǔ)，可以根據(jù)一定的生物學(xué)知識(shí)構(gòu)建物質(zhì)觀。根據(jù)教材旁欄、小字內(nèi)容、與社會(huì)的聯(lián)系、科學(xué)前沿等延伸材料，教師再加以利用同時(shí)深入挖掘其中涉及的生命觀念，幫助學(xué)生全面掌握生命觀念。

以必修1第4章和第5章為例，如表2所示，雖然第4章和第5章內(nèi)容側(cè)重于滲透學(xué)生的物質(zhì)與能量觀，但是經(jīng)過(guò)筆者對(duì)其內(nèi)容的深入探究，發(fā)現(xiàn)還可以在課程中滲透其他生命觀念。

表2 必修1第4章和第5章培養(yǎng)生命觀念的素材

以每一章側(cè)重的生命觀念為基礎(chǔ)，表2通過(guò)挖掘其他生命觀念，可以促進(jìn)學(xué)生多種生命觀念的形成，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。但要注意的是，生命觀念的形成需要循序漸進(jìn)，學(xué)生首先要形成結(jié)構(gòu)與功能觀等基本生命觀念，在此基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步了解個(gè)體能量的輸入與輸出以及個(gè)體穩(wěn)態(tài)等其他生命觀念，促使生態(tài)觀等高級(jí)生命觀念的形成。

2.核心概念的建構(gòu)

學(xué)生生命觀念的形成過(guò)程離不開(kāi)對(duì)核心概念的學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)符合邏輯的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，可以幫助學(xué)生完成核心概念的建構(gòu)，在此基礎(chǔ)上逐漸形成生命觀念。這就要求教師深刻理解核心概念與生命觀念的關(guān)系，在教授的過(guò)程中將生命觀念融合到核心概念中去。

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)核心概念對(duì)生物學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，教師在教學(xué)過(guò)程中除了引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行理解以外，還應(yīng)該幫助學(xué)生將生物學(xué)概念與生命觀念相聯(lián)系，使學(xué)生領(lǐng)略到概念的內(nèi)涵和本質(zhì)。對(duì)必修1內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以按照以下模式進(jìn)行：

生命觀念是在理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)進(jìn)一步抽象和概括而形成的，以“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”這一課為例構(gòu)建概念模型如圖2所示，可以看出通過(guò)對(duì)核心概念的學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生理解不同的生命觀念。

圖2 以生命觀念為中心構(gòu)建的生物學(xué)概念體系

通過(guò)核心概念“生物膜都是選擇透過(guò)性膜”這一結(jié)論，結(jié)合結(jié)構(gòu)與功能觀，引出生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，最后總結(jié)生物膜的功能及其存在意義。這一過(guò)程具有跨概念性和上位性，教師可以對(duì)眾多概念進(jìn)行歸納和總結(jié)，指出其中涉及的生命觀念。

3.滲透生命觀念教學(xué)的學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)

想要了解學(xué)生對(duì)生命觀念的學(xué)習(xí)效果，需要用相應(yīng)的試題對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程中，需要建立起正確、完整的科學(xué)概念和生命觀念。選擇題不利于首次學(xué)習(xí)生物學(xué)的學(xué)生建立生命觀念，而非選擇題卻可以有效地幫助學(xué)生進(jìn)行概念的構(gòu)建。通過(guò)對(duì)近年來(lái)生物學(xué)試卷中非選擇題的分析(表3)，可以看出考查生命觀念的試題所占分值越來(lái)越多，考查生命觀念的種類(lèi)也逐漸增多。

表3 2017—2020年全國(guó)卷Ⅱ非選擇題中生命觀念類(lèi)試題統(tǒng)計(jì)

綜上所述，對(duì)學(xué)生生命觀念的考查，應(yīng)該針對(duì)非選擇題部分進(jìn)行設(shè)計(jì),綜合考查學(xué)生的多種生命觀念。因此在設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生生命觀念的原創(chuàng)試題時(shí)，可以參考近年來(lái)的高考試題，可以參考的內(nèi)容有：①?gòu)纳飳W(xué)科主干知識(shí)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)多種知識(shí)的綜合應(yīng)用；②試題能夠體現(xiàn)學(xué)生的思維過(guò)程，答案增加長(zhǎng)句填寫(xiě)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力；③結(jié)合日常生活以及科學(xué)探究等問(wèn)題情境，學(xué)生通過(guò)分析生物學(xué)知識(shí)和解決問(wèn)題，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)水平；④包含開(kāi)放性回答，注重對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；⑤不僅要注重對(duì)學(xué)生生命觀念的考查，還要考查學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究等多種學(xué)科核心素養(yǎng)。

【例題】藥物外排泵存在于細(xì)菌細(xì)胞膜。研究發(fā)現(xiàn)，許多細(xì)菌可以通過(guò)外排泵系統(tǒng)將進(jìn)入胞內(nèi)的抗菌藥物泵出胞外，從而使菌體內(nèi)藥物濃度降低，使細(xì)菌獲得耐藥性(抗藥性)。

圖3 細(xì)菌的耐藥性的產(chǎn)生

(1)外排泵的化學(xué)本質(zhì)是________。在外排泵的作用下，藥物通過(guò)________(填運(yùn)輸方式)排出細(xì)胞。

(2)抗生素可以抑制細(xì)菌________的合成,使細(xì)胞吸水膨脹,從而破壞細(xì)胞內(nèi)________平衡。

(3)據(jù)圖3可知細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的途徑有_______________

。

(4)由于抗生素的大量使用，導(dǎo)致人體腸道中病原細(xì)菌的耐藥性不斷增強(qiáng)，請(qǐng)你提出一項(xiàng)應(yīng)對(duì)抗生素耐藥性蔓延的措施。_______________

【分析】上述試題中第一問(wèn)和第三問(wèn)是考查學(xué)生獲取信息的能力，但實(shí)際上是以物質(zhì)與能量觀、結(jié)構(gòu)與功能觀作為判斷依據(jù)；第二問(wèn)考查穩(wěn)態(tài)與平衡觀，第四問(wèn)考查學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，但都建立在學(xué)生具有正確的生命觀念的基礎(chǔ)上才得以進(jìn)行。