高中生物教學中培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)的路徑

摘 要：生物學作為一門重要的自然科學學科，不僅涵蓋了豐富的生命現(xiàn)象和規(guī)律，也蘊含著深厚的人文價值。將人文素養(yǎng)培養(yǎng)融入高中生物教學中，有助于幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，有助于學生增強對生命、環(huán)境、倫理等方面的思考和認識。本文以《植物光合作用》一課為例，探討在生物教學中培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)的具體路徑，包括引導(dǎo)學生認識生命的神奇性、培養(yǎng)學生的環(huán)保意識、提高學生的社會責任感等。通過實踐性探索，旨在為高中生物教學提供有益的啟示和參考，推動生物教育與人文教育的深度融合。

關(guān)鍵詞：高中生物教學；人文素養(yǎng)培養(yǎng)；植物光合作用

生物學作為人類認識生命奧秘的重要學科，不僅涉及豐富的自然科學知識，也蘊含著深厚的人文價值。從生命的起源、演化、結(jié)構(gòu)到功能，無不昭示著生命的神奇與奧秘，讓人對生命本質(zhì)產(chǎn)生思考和認知。生物教學如何在傳授科學知識的同時，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)，讓學生在學習生物知識的過程中增強對生命、環(huán)境、倫理等方面的認識和理解，是值得我們深入探討的重要課題。本文以高中《植物光合作用》這一生物學重要內(nèi)容為切入點，探討在生物教學中如何有效培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)。植物“光合作用”是生物學中一個經(jīng)典的研究課題，不僅涉及植物生命活動的核心過程，也與人類社會的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。通過在教學中引導(dǎo)學生認識生命的奇妙性、培養(yǎng)環(huán)保意識、提升社會責任感等，旨在幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，增強他們對生命、環(huán)境、倫理等方面的思考和認知，為高中生物教學提供有益的啟示和參考[1]。

一、引導(dǎo)學生認識生命的神奇性

生物學作為一門研究生命現(xiàn)象的學科，其根本任務(wù)就是探討生命的奧秘。植物光合作用作為生命活動的核心過程，無疑是生物學研究的重點之一。在教學中，教師可以從多個角度引導(dǎo)學生認識植物光合作用的神奇性，培養(yǎng)他們對生命的敬畏之心。

（一）幫助學生深入理解光合作用的本質(zhì)過程

光合作用是植物利用太陽能將無機物轉(zhuǎn)化為有機物的一個精彩而復(fù)雜的生命活動。在教學中，教師可以詳細解釋光合作用的各個環(huán)節(jié)，讓學生深入理解這個神奇的生命過程。

1.光合作用的光反應(yīng)過程可以說是生命活動中最壯觀的一幕。植物葉片表面的葉綠素等色素能夠吸收太陽光中的特定波長，激發(fā)電子進入較高的能量狀態(tài)。這些高能電子隨后通過復(fù)雜的電子傳遞鏈，在葉綠體內(nèi)膜上產(chǎn)生大量高能磷酸化合物ATP和還原性物質(zhì)NADPH。這些高能物質(zhì)為后續(xù)的碳同化反應(yīng)提供所需的能量和還原力。這個精密的光能轉(zhuǎn)化過程，不僅展現(xiàn)了植物獨特的能量轉(zhuǎn)換機制，也昭示了生命活動的神奇本質(zhì)。

2.在光合作用的暗反應(yīng)過程中，植物利用上述光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH，將空氣中的二氧化碳還原成糖類物質(zhì)，為自身提供養(yǎng)分。這個過程被稱為“卡爾文循環(huán)”或“暗反應(yīng)”，它需要復(fù)雜的一系列酶促反應(yīng)，最終生成葡萄糖等有機物質(zhì)。這種將無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì)的過程，不僅為植物本身提供了養(yǎng)分，也為動物和人類提供了食物來源，可謂生命之源。教師可以結(jié)合實物演示和動畫演示，幫助學生直觀地理解這一過程的復(fù)雜性和精巧性，增強他們對生命奧秘的敬畏之心[2]。

3.光合作用的整個過程都需要植物體內(nèi)精細的時間協(xié)調(diào)和空間分工。光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體內(nèi)膜上，而暗反應(yīng)則在葉綠體基質(zhì)中進行。這種精準的時空配合，確保了整個過程的高效運轉(zhuǎn)。教師可以引導(dǎo)學生思考這種生命活動中的時空協(xié)調(diào)性是如何體現(xiàn)出生命系統(tǒng)的精密性和統(tǒng)一性的。

（二）引導(dǎo)學生思考光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的重要意義

植物通過光合作用不僅為自身提供養(yǎng)分，也為其他生命體提供食物和氧氣，維持著地球上生命的可持續(xù)循環(huán)。這種生命之間的相互依存，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)的整體性和協(xié)調(diào)性。

1.植物光合作用的碳同化過程，為異養(yǎng)生物如動物提供了寶貴的能量和養(yǎng)分來源。植物將二氧化碳還原成糖類物質(zhì)，這些有機物質(zhì)不僅成為植物自身的營養(yǎng)物質(zhì)，也被動物攝取并利用，構(gòu)成了食物鏈的基礎(chǔ)。教師可以引導(dǎo)學生思考，如果沒有植物的光合作用，地球上的生物圈將難以維系，整個生態(tài)系統(tǒng)將陷入崩潰。這種生命之間的相互依存，體現(xiàn)了生命系統(tǒng)的整體性。

2.植物光合作用產(chǎn)生的氧氣，是地球上幾乎所有好氧生物賴以生存的必需條件。通過光合作用，植物將二氧化碳還原，釋放出大量氧氣，維持著大氣中適宜生命生存的氧氣濃度。教師可以讓學生了解，如果沒有植物光合作用產(chǎn)生的氧氣，地球上幾乎所有需要呼吸的生物都無法生存。這種生命之間的相互支撐，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。

3.植物光合作用在碳—氧循環(huán)等生態(tài)過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。植物通過光合作用吸收二氧化碳，動物通過呼吸排出二氧化碳，二者構(gòu)成了碳循環(huán)的閉環(huán)。同時，植物光合作用產(chǎn)生的氧氣又被動物呼吸所利用，形成了氧—二氧化碳的循環(huán)。這種物質(zhì)循環(huán)和能量流動，維持著整個生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡。教師可以引導(dǎo)學生了解這些生態(tài)過程，感受生命系統(tǒng)的和諧美。

同時，教師還可以結(jié)合實際環(huán)境問題，如溫室效應(yīng)、酸雨等，讓學生認識到人類活動對這種生態(tài)平衡的破壞。例如，過度排放二氧化碳會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，破壞植物的光合作用，進而影響整個生態(tài)系統(tǒng)。這種對生態(tài)環(huán)境的破壞，必將引發(fā)學生對環(huán)境保護的思考和擔憂。

（三）幫助學生認識生命的起源和演化

現(xiàn)代生物學研究表明，最早的生命形式可能就是一些原始的光合生物，它們通過光合作用開啟了地球上生命的歷史進程。從無機到有機、從簡單到復(fù)雜的生命演化過程，充滿著神奇和未知。

1.教師可以帶領(lǐng)學生回顧生命起源的科學假說。根據(jù)目前主流的“化學進化論”觀點，最早的生命形式可能是一些原始的化學反應(yīng)體系，它們能夠利用外界能量，實現(xiàn)自我復(fù)制和代謝。逐步地，這些化學反應(yīng)體系演化出了具有遺傳物質(zhì)和酶的原始生命體，其中最初的光合生物可能就是這些原始生命形式的一種。教師可以結(jié)合相關(guān)的實驗證據(jù)，如斯坦利·米勒的經(jīng)典實驗，幫助學生理解生命起源的可能過程。這種對生命淵源的認知，不僅能增強學生的科學素養(yǎng)，也必將激發(fā)他們對生命本質(zhì)的好奇和敬畏。

2.教師可以引導(dǎo)學生了解生命演化的歷程。從最早的原始光合生物，到后來出現(xiàn)的好氧異養(yǎng)生物，再到植物和動物的分化，生命形式經(jīng)歷了漫長而復(fù)雜的進化過程。這個過程體現(xiàn)了生命系統(tǒng)從簡單到復(fù)雜、從單細胞到多細胞的演化規(guī)律。教師可以結(jié)合達爾文的自然選擇理論、現(xiàn)代綜合進化論等科學認識，幫助學生系統(tǒng)地理解這種生命演化的歷程。學生對生命起源和演化的認知，必將增強他們對生命本質(zhì)的敬畏和好奇[3]。

3.教師可以引導(dǎo)學生思考生命演化對地球環(huán)境的影響。隨著生命形式的不斷復(fù)雜化和物種的不斷增加，生命活動對地球環(huán)境產(chǎn)生了深遠的影響。光合生物的出現(xiàn)，不僅為其他生物提供了食物和氧氣來源，也改變了地球大氣的組成，為好氧生物的演化創(chuàng)造了條件。而后來的植被繁衍，又通過吸收二氧化碳、釋放氧氣等過程，調(diào)節(jié)了地球氣候，維持了適宜生命生存的環(huán)境。教師可以結(jié)合地質(zhì)考古等證據(jù)，幫助學生認識生命演化對地球環(huán)境的重塑作用，感受生命與環(huán)境相互影響的奧秘。

通過引導(dǎo)學生了解生命起源和演化的科學進程，教師能夠幫助學生認識生命活動的根源和發(fā)展規(guī)律，增強他們對生命本質(zhì)的敬畏和好奇。從無機到有機、從簡單到復(fù)雜的生命進化過程，無疑是令人震撼的，值得學生進一步探索和領(lǐng)悟。

二、培養(yǎng)學生的環(huán)保意識

生物學作為一門研究生命現(xiàn)象的學科，不僅能幫助學生認識生命的神奇性，還應(yīng)該引導(dǎo)他們樹立正確的環(huán)保意識，履行保護環(huán)境的責任。在教學中，教師可以從多個角度培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，讓他們主動參與到環(huán)境保護的實踐中來。

（一）引導(dǎo)學生認識人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響

1.教師可以結(jié)合前面探討的光合作用在生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，引導(dǎo)學生認識人類活動對這種生態(tài)平衡的破壞。以溫室效應(yīng)為例。人類大量排放二氧化碳等溫室氣體，破壞了植物光合作用的正常進行，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度上升、植被減少，從而引發(fā)全球氣候變化等問題。此外，酸雨、土地污染等環(huán)境問題，也是人類活動干擾生態(tài)系統(tǒng)所致。教師可以利用案例分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等方式，讓學生深刻理解人類活動對環(huán)境的不利影響，增強他們的環(huán)保意識。

2.教師可以引導(dǎo)學生思考人類活動對生物多樣性的侵害。生物多樣性是生態(tài)系統(tǒng)健康運轉(zhuǎn)的根本保證，但是人類的過度開發(fā)利用、引入外來物種等活動，導(dǎo)致許多瀕危物種的出現(xiàn)，破壞了生態(tài)平衡。例如，過度砍伐熱帶雨林，破壞了這些地區(qū)珍稀瀕危物種的生存環(huán)境；引入外來入侵物種，對本土生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重破壞。教師可以引導(dǎo)學生探討這些案例，增強他們保護生物多樣性的意識。

3.教師可以幫助學生認識人類活動對資源環(huán)境的消耗和破壞。人類文明的發(fā)展伴隨著對能源、礦產(chǎn)等自然資源的大量消耗，以及各種工業(yè)廢棄物的排放，導(dǎo)致了環(huán)境污染、資源枯竭等問題。教師可以從資源利用率、能源結(jié)構(gòu)、可再生能源等方面，引導(dǎo)學生思考人類活動對資源環(huán)境的不可持續(xù)性，培養(yǎng)他們節(jié)約資源、保護環(huán)境的意識。

（二）培養(yǎng)學生主動參與環(huán)境保護的意識和行動

在幫助學生認識環(huán)境問題的基礎(chǔ)上，教師還應(yīng)當引導(dǎo)他們積極參與到環(huán)境保護的實踐中xPvu5qLS0/64icSJvcgJmg==，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識和行動力。

1.教師可以組織學生開展環(huán)境調(diào)查和監(jiān)測活動。例如，讓學生對當?shù)氐乃|(zhì)、空氣質(zhì)量、噪聲等進行實地監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，并對結(jié)果進行分析和評估。這種親身參與的過程，不僅能增強學生的科學研究能力，也能讓他們切身感受到環(huán)境問題的嚴峻性，進而主動關(guān)注和參與環(huán)境保護。

2.教師可以引導(dǎo)學生參與到校園或社區(qū)的環(huán)保實踐活動中。例如，組織學生開展植樹造林、清理垃圾、節(jié)約用水等活動，培養(yǎng)他們的環(huán)保習慣和責任意識。同時，鼓勵學生參與環(huán)保宣傳，通過張貼海報、編寫文章等方式，向大眾傳播環(huán)保理念，引發(fā)更多人的環(huán)保意識。這種主動參與和實踐，必將增強學生的環(huán)保意識和行動力。

3.教師可以引導(dǎo)學生關(guān)注和參與地方乃至國家層面的環(huán)保政策討論。例如，讓學生了解和分析當?shù)卣雠_的環(huán)保法規(guī)，或關(guān)注國家層面的碳達峰目標、生態(tài)文明建設(shè)等重大環(huán)保政策，并鼓勵他們通過撰寫建議信、參與社會調(diào)研等方式，表達自己的環(huán)保訴求。這種參與式學習，不僅能提高學生的環(huán)保意識，也能培養(yǎng)他們的社會責任感和公民

意識。

4.教師還可以聯(lián)系當?shù)卣⑵髽I(yè)等社會資源，為學生提供參與環(huán)保實踐的機會。例如，組織學生參觀當?shù)匚鬯幚韽S、垃圾焚燒廠等，了解環(huán)保設(shè)施的運作機制，或者邀請環(huán)保部門的專業(yè)人士到校舉辦講座，讓學生直接與環(huán)保實踐者互動交流。這種“走出校園、請進校園”的方式，必將極大地激發(fā)學生的環(huán)保熱情和行動力[4]。

三、提高學生的社會責任感

生物學不僅能幫助學生認識生命的神奇性，培養(yǎng)他們的環(huán)保意識，還應(yīng)該引導(dǎo)學生樹立正確的社會責任感，為社會發(fā)展貢獻自己的力量。在高中生物教學中，教師可以從多個角度出發(fā)，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的社會責任感，讓他們主動參與到社會實踐中。

（一）引導(dǎo)學生認識生物科學知識在社會發(fā)展中的作用

1.教師可以幫助學生認識生物科學知識在解決社會問題中的重要作用。生物學作為一門應(yīng)用廣泛的自然科學，其研究成果不僅豐富了人類對生命的認知，也為解決人類社會面臨的諸多問題提供了重要依據(jù)。

以生物醫(yī)學為例。近年來，生物醫(yī)學技術(shù)的飛速發(fā)展讓人類預(yù)防和治療疾病的能力大大提升。從基因測序技術(shù)的應(yīng)用，讓醫(yī)生能夠準確診斷疾病，進行個體化的治療方案制訂；到干細胞技術(shù)的突破，讓再生醫(yī)學成為可能，為許多難治疾病提供了新的治療手段；再到合成生物學在新型疫苗研發(fā)中的作用，大大提高了人類對重大傳染病的防控能力。這些生物醫(yī)學領(lǐng)域的重大進展，不僅極大地提高了人們的生活質(zhì)量，也讓更多人擺脫疾病的困擾，健康地生活。正是生物學知識的不斷創(chuàng)新，使得醫(yī)療事業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。

再如，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應(yīng)用也讓人類在應(yīng)對全球性糧食短缺問題上取得了長足進步。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然條件的限制較大，產(chǎn)量難以提高。而通過生物技術(shù)手段，如抗病抗旱作物品種的培育、農(nóng)藥生物防治劑的研發(fā)等，不僅顯著提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，也減少了化肥農(nóng)藥的使用，更加環(huán)保可持續(xù)。以中國為例。近年來我國糧食產(chǎn)量連年創(chuàng)新高，從根本上緩解了我國乃至全球的糧食緊缺局面，這與生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用密不可分。同時，生物技術(shù)在畜牧業(yè)、漁業(yè)中的應(yīng)用，也使得水產(chǎn)品和肉類產(chǎn)品的產(chǎn)量大幅提升，極大地改善了人類的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

此外，生物學知識在環(huán)境保護領(lǐng)域也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)利用生物體的代謝活動，實現(xiàn)對污染物的降解和吸收，為土壤和水體的修復(fù)提供了有效途徑；生物質(zhì)能源的開發(fā)，通過利用植物等生物質(zhì)資源制造生物燃料，為減少對化石燃料的依賴提供了新的選擇。總的來說，生物科學知識的創(chuàng)新成果，為社會發(fā)展提供了許多有效的解決方案，彰顯了生物學在服務(wù)人類社會中的重要價值。

2.教師可以引導(dǎo)學生關(guān)注和思考生物學發(fā)展所帶來的倫理挑戰(zhàn)。隨著生物技術(shù)的日新月異，諸如克隆、基因編輯等前沿技術(shù)備受爭議，這些技術(shù)不僅涉及個人隱私和權(quán)益問題，也引發(fā)了人性尊嚴、生命倫理等層面的深入思考。

以基因編輯技術(shù)為例。這一技術(shù)可以精準地修改目標基因的序列，在醫(yī)療領(lǐng)域有望治愈遺傳性疾病，在農(nóng)業(yè)上有望培育出更優(yōu)良的作物品種。然而，基因編輯技術(shù)也引發(fā)了一系列倫理擔憂。比如，該技術(shù)是否會被濫用于非醫(yī)療目的，如“改良”人類基因，從而造成人種歧視；基因編輯對生命體的長遠影響是否可控等。再如，體外受精技術(shù)的發(fā)展，讓一些原本無法生育的人獲得了生育機會，但這也引發(fā)了對生命的來源和價值問題的爭議。

這些生物技術(shù)發(fā)展所帶來的倫理困境，都需要我們認真思考。教師可以組織學生討論這些熱點問題，分析生物科技發(fā)展給社會帶來的影響，增強他們對科學發(fā)展應(yīng)當兼顧人文關(guān)懷的理解。只有讓學生意識到科學發(fā)展必須建立在尊重生命、保護人權(quán)的基礎(chǔ)之上，他們才能樹立起更加負責任的科學態(tài)度，在未來的科研實踐中恪盡職守，維護社會公平正義。

3.教師可以引導(dǎo)學生關(guān)注生物學在解決全球性問題中的作用。當前世界面臨著氣候變化、糧食安全、疾病防控等一系列全球性挑戰(zhàn)，生物學研究在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

以應(yīng)對氣候變化為例。生物技術(shù)在開發(fā)高效節(jié)能光合生物電池、改良作物品種等方面的作用是不可或缺的。通過植物生物學研究，科學家們開發(fā)出一種新型光合生物電池，它能夠利用植物進行光合作用而產(chǎn)生電能，為解決化石燃料耗盡、環(huán)境污染等問題提供了新的技術(shù)路徑。此外，針對氣候變化導(dǎo)致的作物減產(chǎn)問題，生物技術(shù)也在培育抗旱、抗高溫作物品種等方面做出了重要突破，大幅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗災(zāi)能力，為確保全球糧食安全做出了積極貢獻。

（二）培養(yǎng)學生主動參與社會實踐的意識和行動

在幫助學生認識科學社會責任的基礎(chǔ)上，教師還應(yīng)當引導(dǎo)他們積極參與社會實踐，培養(yǎng)他們的責任意識和行動力。

1.教師可以組織學生參與科普宣傳活動。生物學知識涉及面廣、應(yīng)用廣，但一般大眾對此了解不深，教師可以充分利用學生的專業(yè)優(yōu)勢，讓他們走進中小學校園，開展生物科普講座和實驗展示。生動有趣的科普活動，不僅能增進公眾對生命科學的認知，也能培養(yǎng)學生的溝通表達能力、組織協(xié)調(diào)能力等。更重要的是，這種參與性的科普實踐，能讓學生感受到作為科學工作者將知識普及和回饋社會的價值，從而主動承擔起這份責任。

2.教師可以引導(dǎo)學生參與到解決社區(qū)環(huán)境問題的實踐中。比如，組織學生開展社區(qū)環(huán)境調(diào)查，通過實地考察、數(shù)據(jù)收集等方式，全面了解當?shù)氐沫h(huán)境現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學生設(shè)計針對性的環(huán)境改善方案，并組織他們實施改善行動，如開展垃圾分類、植樹造林等活動。這種“調(diào)研—設(shè)計—實施”的全過程參與，不僅能培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，更重要的是讓他們切身感受到自己的行動為改善社區(qū)環(huán)境做出了貢獻，從而增強他們的社會責任感。

3.教師可以引導(dǎo)學生關(guān)注和參與到生物技術(shù)倫理問題的討論中。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，我們在享受它帶來的好處的同時，也必須警惕其可能產(chǎn)生的負面影響。教師可以組織學生學習和分析相關(guān)的倫理法規(guī)，如《世界生物倫理與人權(quán)宣言》《中華人民共和國生物安全法》等，并就熱點問題如基因編輯技術(shù)的管控、合成生物學的應(yīng)用倫理等展開討論。在此過程中，學生不僅能提高自身的科學思考能力，更能培養(yǎng)他們對科學發(fā)展負責任的態(tài)度[5]。

結(jié)束語

生物學作為一門重要的自然科學學科，不僅涉及豐富的生命現(xiàn)象和規(guī)律，也蘊含著深厚的人文價值。在高中生物教學中，將人文素養(yǎng)的培養(yǎng)融入其中，有助于幫助學生樹立正確的生命觀和價值觀，增強對生命、環(huán)境、倫理等方面的思考和認識。本文以高中《植物光合作用》一課為例，探討了在生物教學中培養(yǎng)學生人文素養(yǎng)的具體路徑。通過實踐性探索，我們希望為高中生物教學提供有益的啟示和參考，推動生物教育與人文教育的深度融合，培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)和人文情懷的社會棟梁。

參考文獻

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