【摘要】“生命觀念”是生物學科核心素養的重要組成元素,如何培養學生的生命觀念是高中生物教師需要探索的重要課題。文章在討論生命觀念四個主要方面的基礎上,圍繞教學案例,提出教師可以通過引入翻轉課堂、打開生活之窗、提升練習深度、組織課外實踐等策略,有效發展學生的生命觀念,以此推動相關研究的開展。
【關鍵詞】高中生物;核心素養;生命觀念
作者簡介:薛燕霞(1984—),女,江蘇省白蒲高級中學。
《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱課標)指出:“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”,其中“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,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”。在高中生物教學中培養學生的生命觀念,不僅有助于強化其知識理解能力,還可以使其養成尊重生命、愛護生命的意識,有助于發展學生的科學思維、科學探究意識和社會責任感,對學生的長期發展有著積極影響。因此,教師需要認真探索生命觀念的內涵,有效培養學生的生命觀念。
一、“生命觀念”概述
通過研讀課標,在高中生物教學中,生命觀念包含結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀四個主要方面。為了更好地發展學生的生命觀念,教師應認真研讀生命觀念四個主要方面的內涵,將生命觀念滲透于日常教學中,強化學生對生命的認識,助力其核心素養的養成。
(一)結構與功能觀
結構與功能觀強調功能由結構決定。培養學生的結構與功能觀,有助于學生正確理解和對待生物知識。如學習突觸結構時,學生可以細致探究神經遞質、突觸前模、突觸氣泡等概念,根據突觸的結構解析神經元之間通過突觸傳遞信息的過程,進而意識到興奮是一種神經細胞單向傳輸的反應。可見,結合結構與功能觀組織生物教學,學生可以更好地理解生命進程中的因果關系,正確分析生命體中的發展與變化,認識生命活動產生的過程,形成自己對生命的認知。
(二)進化與適應觀
大量的歷史事實證明,生命的進化就是對環境不斷適應的過程,環境發生改變,生命也會隨之變化[1]。如在馴化奶牛、山羊后,很多歐洲國家的公民常年食用奶制品,因此在進化與適應期間,其乳糖耐受能力得到了提升。進化與適應觀有助于學生深入理解生物的多樣特征,加深其對“適者生存”進化論觀念的理解,使其建立深刻的生命知識印象和完善的生物認知理解。
(三)穩態與平衡觀
穩態與平衡觀是生物學中的一個重要觀念,穩態可以使生命體達到自我調節效果,而平衡則可以使生命調節機制更加完善[2]。如二氧化碳對呼吸運動的調節、甲狀腺激素分泌的調節、水鹽平衡的調節等知識的學習都離不開穩態與平衡觀。同時,學生應該意識到人體的穩態調節能力是有限的,當環境變化過于劇烈,發生破壞力強的病原體侵染等情況時,生命體內的環境穩態可能會出現失調,如破壞力強的新型病毒入侵后,人體的神經—體液—免疫協調網絡可能被破壞,最終導致個體患病甚至死亡。在穩態與平衡觀念的影響下,學生可以更好地分析生命體局部與整體的關系,理解生命的價值,形成珍愛生命的意識。
(四)物質與能量觀
物質與能量觀強調生物由物質構成,生命以物質和能量為依托,通過物質的轉變和輸送,生命活動得以維系。如植物通過光合作用將太陽能轉變為化學能、血液的循環離不開能量和物質的轉化過程。同時,在強化物質與能量觀的過程中,學生可以探究物質與能量之間轉化的固有規律,并意識到生命是開放和聯系的系統,為獲得生存、發展、繁殖所需要的物質和能量,同物種之間存在相互依存的關系;不同物種之間存在捕食、競爭、寄生、互利共生等關系。
綜上,培養學生的生命觀念,不僅有助于其深刻、系統地學習基礎生物知識,還有助于其清楚地探索生命系統的層次性、生命系統各種結構之間的緊密聯系,更好地建立科學思維,理解生命世界、人類社會和自然環境,承擔起生命所賦予的社會責任,這對學生的終身發展有著積極影響。
二、高中生物教學中核心素養“生命觀念”的培養策略
為了更好地培養學生的生命觀念,助力學生的發展,筆者結合人教版高中生物教材的教學案例,分享筆者在教學實踐中總結的生命觀念培養策略。
(一)引入翻轉課堂,學生自主挖掘生命觀念元素
生物本身便是一門研究生命的學科,因此教材中有很多與生命觀念相關的元素[3]。然而,部分學生缺乏主動探究生命觀念相關知識的積極性。鑒于此,教師應轉變學生的觀念,讓學生摒棄為考試而學習的“功利性思想”,主動探究教材中與生命觀念相關的元素。教師可以引入翻轉課堂,鼓勵學生在課前自主研讀教材,預習教材內容,挖掘教材中的生命觀念元素。而在課堂教學期間,教師要對學生的自主探究成果進行檢驗和肯定,適當進行補充,并結合課堂活動引領學生進一步加深探究。這種方式可以讓學生細致解讀教材,并促使學生在今后的生物學習時有意識地探究生命觀念相關信息。
以必修1第四章“細胞的物質輸入和輸出”的教學為例,經過前期學習,學生已經初步了解了生命觀念的四個主要方面,掌握了一定的生物學習方法。因此,在教學第一節內容“被動運輸”時,教師首先可以引入翻轉課堂,鼓勵學生自主研讀教材,找出并分析教材中與生命觀念相關的內容。這樣,學生根據自主探究成果,可以提出“成熟的植物細胞模式圖與‘結構與功能觀’相關”“質壁分離與質壁分離的復原與‘穩態與平衡觀’關聯”的觀點。學生分享完自己的想法后,教師也可以補充學生尚未關注到的細節,如“思考·討論”模塊中“想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水”這一思考任務與“穩態與平衡觀”的關聯。其次,教師可以展開細致教學,讓學生基于生命觀念進一步學習教材知識,解決學生自主探究期間的困惑。如針對“質壁分離與質壁分離的復原與‘穩態與平衡觀’關聯”這一想法,部分學生認為該結論稍顯牽強,因此,教師可以在課堂深度探究環節中,結合穩態與平衡觀的內涵與學生展開討論,為學生釋疑解惑,提升其基礎知識理解效果。
以上,在引導學生分析教材中的生命觀念元素后,教師通過引入翻轉課堂的方式,可以讓學生從生命觀念的角度自主研讀教材,提升其學習深度。同時,在檢驗學生課堂學習成果的過程中,教師也可以找出學生的認知沖突,并以此為出發點,細致講解教材知識,提升教學效果,使學生正確認識生命觀念的內涵。
(二)打開生活之窗,聯系生活強化學生生命觀念
高中生物知識往往與生活緊密關聯,而且生活中很多現象都可以運用生物課本中的知識進行解答。為強化學生的生命觀念,教師應在教學期間為學生打開生活之窗。教師可以在教學時引入生活化的圖片,讓學生運用所學的生活知識挖掘其中的生命現象;也可以通過微視頻引入生活中的生命現象,讓學生從生命觀念的角度探究該現象產生的原因,鞏固學生對教材中理論知識的學習,使其感受到生物與生活之間的關聯,進一步理解生命觀念的內涵。
以必修1第五章“細胞的能量供應和利用”的教學為例,在講解完第二節內容“細胞的能量‘貨幣’ATP”相關知識后,教師可以補充生活化的圖片。比如,教師可以結合多樣化的圖片,展示細胞的主動運輸(Ca2+、Mg2+通過主動運輸進入番茄細胞)、生物發電或發光(電鰩、螢火蟲圖片)、細胞內的吸能反應(“”)等過程,讓學生分析各個圖片中ATP的利用原理。在這個過程中,學生可以更好地理解教材中“ATP是驅動細胞生命活動的直接能源物質”的內涵,形成正確的物質與能量觀。而在教學第四節“光合作用與能量轉化”時,教師可以通過微視頻分享海洋中綠藻、褐藻和紅藻的垂直分布情況,讓學生分析產生這種情況的原因。這樣,學生可以結合捕捉光能的色素分析造成藻類分布情況的原因,感受生命的奇妙。
總之,教師在教學時,通過引入生活化元素,可以自然地在生物課堂打開生活之窗,讓學生主動根據所學生物知識分析生活中的生命現象,強化學生的生命觀念。
(三)提升練習深度,在練習中促進學生思考生命
組織練習活動是高中生物教學的重要環節。培養學生生命觀念時,教師可以適當提升練習的深度,讓學生從基礎知識出發,在完成練習任務的過程中思考生命的價值和意義。所謂“練習深度”,不僅指的是習題的難度和生活性,還指的是師生探索習題題干及習題價值的過程。教師可以在練習中引入案例,在幫助學生鞏固基礎知識后,讓其思考案例的內涵,由練習引入生命相關的討論話題。這樣既可以加深學生對生物知識的理解,又可以使學生在練習時思考生命,更好地培養學生的生命意識。
以必修2第一章“遺傳因子的發現”教學為例,教師可以設計這樣的問題:一對表現型正常的夫婦,他們雙親中都有一個半乳糖血癥患者。已知這種病是常染色體隱性遺傳,預期他們生育患半乳糖血癥的孩子的概率為多少?這一練習題干簡單,但解題難度較高,而且蘊含著較多的與生命話題相關的元素。在練習期間,學生不僅可以復習分離現象、分離定律,還可以意識到孟德爾的豌豆雜交實驗不僅可以推動農業的發展,還與人類的生命活動息息相關。教師在講解習題時,不僅要幫助學生明確解題思路,還需要強化學生對生命的思考,使其探究“半乳糖血癥有哪些癥狀?產生這些癥狀的原因是什么”“為什么要預期這對夫婦生育患半乳糖血癥的孩子的概率”“如何照顧患有半乳糖血癥的患者”“如何避免生下患有先天性疾病的孩子”等問題。這些問題涉及結構與功能觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等知識,有助于提升學生的練習深度,使其感受到研究生物學知識對生命和生命活動的積極影響。
以上,教師通過精心設計練習并講解習題,可以讓學生更加深刻地探究這單元知識中與生命觀念相關的元素,強化學生的基礎知識理解能力和運用能力,促使其從練習出發,從多角度思考與探索生命,強化其生命觀念。
(四)組織課外實踐,強化學生對生命的敬畏之情
在培養學生生命觀念的過程中,教師要積極組織課外實踐活動,在實踐過程中強化學生對生命的敬畏之情。教師可以引導學生結合課堂所學知識,在生活中展開實驗活動;也可以讓學生根據課內學習感興趣的話題,借助互聯網探究更多相關的知識;還可以鼓勵學生在生活中積極宣傳生命觀念知識。
以選擇性必修1第四章“免疫調節”的教學為例,這一單元教學內容和穩態與平衡觀緊密關聯。因此,為培養學生的生命觀念,在完成單元教學活動后,教師可以鼓勵學生自主參與課外實踐活動,如很多學生對第二節“特異性免疫”問題探討中的討論話題印象深刻,并在學習后了解到“部分人出現輕微感冒癥狀后便吃藥或打針;部分人感冒時拒絕吃藥或打針”的現象。為此,教師可以讓學生結合所學內容,繪制宣傳海報,以簡單易懂、趣味性強的方式宣傳體液免疫和細胞免疫的相關知識,并通過社區宣傳欄、網絡平臺等展示自己的實踐成果。在這個過程中,學生不僅可以傳播正確的生命觀念,呼吁他人正確對待感冒現象,還可以進一步加深對免疫系統的了解,并積極主動地通過合理運動、養成良好生活習慣等方式增強自身體質。此外,學生還可結合第四節“免疫缺陷病”相關知識,通過多途徑搜集與宣傳避免免疫缺陷病的方法,以及與患有免疫缺陷病的人的交往方式,在保護自己、關愛他人的過程中,學生對生命的敬畏之情也可以得到有效提升。
總之,教師在單元教學結束后,引導學生自選主題、自選方式參與課外實踐活動,有助于學生深度探究教材中的內容與知識,強化學生對生命的敬畏之情,讓學生在參與實踐活動的過程中,更好地培養自身的生命觀念,在敬畏生命的基礎上,積極探索提升生命質量、發揮生命價值的方法。
結語
簡而言之,高中生物教師應積極培養學生的生命觀念。為此,教師要認真解析生命觀念的內涵和價值,并在此基礎上合理組織教學活動,引導學生自主挖掘教材中與生命觀念相關的知識,通過師生互動,提升學生探究深度;結合生活讓學生思考教材中的生物學知識,增強學生的生命觀念;組織課堂練習讓學生思考生命;結合實踐活動讓學生敬畏生命。這樣,教師便可以將培養學生生命觀念的相關工作滲透于課前、課堂、課后的教學全過程中,全方位地幫助學生樹立生命觀念,培養生命意識。
【參考文獻】
[1]張雙紅.高中生物教學中生命觀念滲透策略探究[J].科學咨詢(教育科研),2021(04):244-245.
[2]楊妍妮.例談高中生物教學中學生生命觀念培養的策略:以“通過激素調節”為例[J].科技資訊,2021,19(06):223-225.
[3]楊玲,楊友聯.指向生命觀念建構的高中生物學教學設計與實踐:以“細胞的結構和功能”為例[J].科教導刊(上旬刊),2020(22):156-157.