金小英
(浙江省杭州市蕭山區第三高級中學 浙江 杭州 311201)
“生命觀念”是獨具生物學學科特點的素養,是指對觀察到的生命現象及相互關系成特性進行解釋后的抽象,是人們經過實證后的觀點,是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法[1],包括結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀,是生物學課程最基本的教育價值。根據高中生物教材中“生命觀念”核心素養的具體教學內容,采用有效的教學策略進行滲透教育,使“生命觀念”素養目標能在生物課堂上真正“落地”。
1.1 物質與能量觀。高中生物教材蘊含著豐富的生命觀念的素材,教師在備課時必須邊研邊析,潛心挖掘,用心滲透。比如物質與能量觀是貫穿整個生物學課程內容的具有支撐作用的觀念,在高中生物《分子與細胞》模塊學習中,讓學生領悟生命是建立在特定的物質基礎上,細胞內的化合物是重要的生命物質,生命物質的合成和分解伴隨著能量的吸收和釋放。在學習《穩態與平衡》模塊時,樹立了物質和能量的生命觀念,能更好地理解生態系統中的生產者、消費者以及分解者及其作用,深刻領悟生態系統物質循環與能量流動兩大重要功能。
1.2 結構與功能觀。生物體的結構與功能是相適應的,是生物體長期進化形成的,是生物體適應環境的一種體現。在高中生物教學中,必須滲透這樣的結構與功能觀:生命物質(蛋白質、核酸、糖、脂質、ATP等)的功能是由結構決定的,細胞的功能是由細胞結構決定,生命活動的調節功能是由神經系統、內分泌系統等結構決定,生態系統的功能也是由其結構決定的,等等。生物體一定結構必然對應一定的功能,任何功能都需要一定的結構來實現。生命的結構與功能觀,可讓學生深入理解葉綠體與光合作用、線粒體與需氧呼吸、染色體與染色質形態的轉換對細胞有絲分裂的意義等知識。
1.3 進化與適應觀。進化與適應觀是最具有生物學屬性的生命觀念,包括遺傳與變異、進化與適應、統一性與多樣性等觀念。生命系統的正常運行和發展體現了進化與適應觀,適應是自然選擇的結果,生命系統的正常運行是適應的表現。比如葉綠體與線粒體的結構與功能教學,不僅有助于建立“結構與功能觀”,也是進行“進化與適應觀”教學的良好素材。
1.4 穩態與平衡觀。穩態是生命系統的特征,是機體存活的條件,是通過調節機制實現的動態平衡。比如細胞中ATP含量的穩態,動物內環境的穩態,生態系統的穩態等。在生物教學中落實穩態與平衡觀,便于從系統整體的高度分析理解生命現象,有助于理解生命的本質。
2.1 情境教育中滲透。“生命觀念”核心素養的培養,必須有豐富的教學活動與策略作依托。如在學習染色體數目變異時,播放一段“《舟舟(一位先天愚型患者)和他的世界》”視頻,極大地激發了學生對21—三體綜合征或唐氏綜合征的學習愿望。接著通過對“什么是唐氏綜合癥?這是屬于哪一類變異?類似舟舟這樣的染色體畸變在人類中還有哪些?請說說染色體畸變類型”等學習任務的探究,從中獲取染色體畸變類型的知識,形成結構與功能觀、穩態與平衡觀(染色體結構與數目穩態被打破而引起變異)等“生命觀念”。
2.2 探究體驗中形成。生物概念與原理的形成都需經過一個研究、爭論、總結、修正的過程,每個生物知識的背后都有一部生動的生物學歷史,因此以生物科學史教育為載體,在探究生物知識與原理的過程中滲透生命觀念,學生體驗就比較深刻。如:對于酶的概念建構、孟德爾分離定律與自由組合定律的發現、光合作用過程的探索、噬菌體侵染細菌實驗、肺炎雙球菌轉化實驗、遺傳密碼的破譯、果蠅伴性遺傳等探究教學,均可滲透生命觀念,實現生物概念與原理的有意義建構。
2.3 模型構建中生成。通過構建生物模型、數學模型等建模教學,激發興趣,促進思維,形成生命觀念。如在學習細胞器與細胞膜的結構、DNA分子結構等內容時,可通過構建模型樹立“結構與功能觀”;在學習pH、溫度對酶活性影響,有絲分裂與減數分裂過程中染色體、DNA、染色單位等數量變化情況等知識時,可通過構建數學模型,培養“穩態與平衡觀”等生命觀念。
2.4 問題解決中內化。教師結合生物教學內容,精心創設生命觀念指導下引導問題解決的教學設計環節,通過對生命現象和事件的深入探討,促進生命觀念的形成與內化。如以浙科版《高中生物必修3》生態系統的營養結構食物網(P102)教學為例,可通過設計系列問題:“該草原生態系統食物網有多少條食物鏈?屬于第三營養級的生物有哪些?屬于三級消費者的生物有哪些?貓頭鷹在此食物網中共占有幾個營養極?蛇占有幾個營養極,圖中吃蟲的鳥與蟾蜍之間屬哪類生物關系?”等。通過對解決這些問題的教學誘導,熟悉相應考題,理解相關知識,領悟此解題思路與方法,培養結構與功能、物質與能量、穩態與平衡等生命觀念。
2.5 不同課型中強化。“生命觀念”的形成具有漸進性,需要教師在新課教學中用心滲透、耐心引導;在復習課中通過概念統領、主干知識歸類、知識網絡構建等方式,引導學生從生命觀念的高度對生物知識進行歸類和重新組合,把握知識之間的邏輯關系,加深對知識的理解,內化與發展生命觀念;在習題教學中還可將生命觀念考查蘊涵于題干及設問之中,以檢測學生對所學知識的鞏固率、運用率及生命觀念的領悟力。
培養生命觀念,提升生物核心素養并不是一朝一夕就能完成的,需要教師以永遠在路上的執著進行不斷探索,不求最好,但求更好。