高中生物課堂教學是學生接觸自然科學的重要途徑,在開展生態文明教育方面具有獨特的優勢。在高中生物教學中,教師融入生態文明教育,能有效培養學生的環保意識和生態責任感。具體而言,教師在高中生物教學中融入生態文明教育的內容,不僅能讓學生更好地理解抽象的生物學概念,夯實學生的生物知識基礎,還能切實提升學生的知識應用能力。同時,教師在高中生物教學中融入生態文明核心理念,如可持續發展、資源節約、環境保護等,能有效提升學生的品德修養,促進學生的全面發展。
一、生態文明教育與高中生物教學結合的價值
(一)提升學生生態意識
高中生物課程作為自然科學的重要組成部分,能系統地展現科學知識,是生態文明教育的重要載體,兩者之間具有密切的聯系。由此可見,高中生物課程能為生態文明教育提供理論支持[]。教師如果能夠將可持續發展、資源節約、環境保護等生態文明核心理念融入高中生物課堂,就能夠讓學生從科學的角度理解生態問題的本質,明白人類活動對自然環境的影響,從而讓學生對生態系統形成整體性認識,意識到生態平衡的脆弱性以及保護生物多樣性的重要性。在此基礎上,學生便能產生對自然的敬畏之心,形成生態文明意識,愿意主動為構建人與自然和諧共生的社會做貢獻。
(二)培養學生科學素養
從生物學科教學內容的角度來看,高中生物學科以生命現象和生態系統為核心研究對象,天然承載著揭示自然規律、闡釋生態關系的使命。教師將生態文明核心理念融入細胞代謝、遺傳變異、種群動態等基礎知識的教學中,能夠讓學生從微觀與宏觀的角度理解生命活動的本質與生態系統的運行機制,重新審視人類在自然界中的定位,加深學生對生物學原理的認識,從而使學生形成人與自然是生命共同體的認識,構建起科學、完善的知識框架,將科學概念與真實環境問題聯系起來,最終形成系統化、動態化的科學思維。
從生物教學的角度來看,教師在高中生物課堂中融入生態文明教育能進一步培養學生的科學素養,提升學生的實踐能力。在學習生物學知識的過程中,學生不可避免地需要進行實踐探究,如探究生態平衡被破壞的生物學機制、生物多樣性的價值、可持續發展的策略等。在這樣的探究中,學生能夠逐步提升運用科學方法剖析復雜問題的能力,養成基于證據進行邏輯推理的習慣,增強辯證看待科技發展與生態保護的能力。
二、生態文明教育與高中生物課堂結合的路徑探索
(一)以當地生態環境為背景,創設生物教學情境
在高中生物教學中,教師可以周圍的生態環境為背景,創設適當的生物教學情境,以此讓學生在熟悉的場景中理解和掌握生物學知識,培養學生的生態意識和環保責任感。具體而言,教師可以在教學中引導學生觀察和分析學校周邊的森林生態系統、濕地生態系統、河流生態系統的組成結構和功能,探討生物與環境之間的相互作用。同時,教師可進一步引入生態平衡、生物多樣性、物質循環等生物學概念,幫助學生理解生態系統的復雜性和脆弱性。在此基礎上,教師可讓學生結合所學知識,對當地存在的環境問題等進行深入分析,并思考人類活動對生態系統的影響,以此加深學生對生物學知識的理解,引發其對生態環境的關注,培養其保護生態環境的意識,最終實現生態文明教育的目標[2]。
以“生態系統中的能量單向遞減流動”這部分內容的教學為例。筆者在教學時以紹興的鏡湖濕地公園中的生態系統發展情況為背景,創設了相應的教學情境,以此讓學生在熟悉的場景中觀察和分析能量在生態系統中的單向遞減流動過程。鏡湖濕地公園中的蘆葦、菖蒲等水生植物能通過光合作用將太陽能轉化為化學能,是生態系統中的初級生產者。這些初級生產者轉化的能量會通過食物鏈傳遞給螺、小魚和昆蟲等草食性動物,并進一步傳遞給白鷺、翠鳥等肉食性動物。在這一過程中,每一營養級的能量都會因為呼吸作用、排泄等原因出現流失,最終只有約 10% 的能量能夠傳遞到下一個營養級。筆者結合這一自然現象創設了如下情境:“大家都知道鏡湖濕地公園中有許多動植物,那么它們之間的能量流動方向是怎樣的呢?讓我們一起走進鏡湖濕地公園看看吧?!惫P者通過創設這樣的情境引領學生進行實地測量和數據分析,能讓學生直觀地理解能量流動的單向性和遞減性,認識到生態系統中能量傳遞效率對生物種群數量和分布的影響,形成對生態系統的全面認識,這能為未來的生態文明建設奠定基礎。
(二)以生態現象為案例,讓學生進行生物學習探究
為了有效地將生態文明教育融入高中生物課堂,教師可以在教學中引入生態現象和生活中常見的生態問題,讓學生圍繞相應的生態現象開展討論分析活動,思考解決相關生態問題的必要性和措施,以此培養學生建設生態文明的意識和保護生態環境的能力,讓學生認識到建設生態文明的重要性[3]在這樣的教學中,學生能夠更好地根據實際來深入探究生物與環境之間的相互作用,理解生態平衡的內涵及其對人類社會的重要性,形成環保責任感和可持續發展觀念。
例如,在教學“植物對多種環境信號做出反應”一課時,筆者引入了鏡湖濕地公園中的生態現象,以此幫助學生深入理解植物如何對環境信號做出反應,增強學生的生態文明意識。鏡湖濕地公園中具有豐富的植物資源,能為學生深入探究本課知識提供有力的支持。在鏡湖濕地公園中,學生可以清晰地看到樹木的莖總是努力向上生長,以獲取更多的陽光進行光合作用,而植物的根則順著重力方向向下生長,以更好地固定植株并吸收水分和無機鹽,這些現象就是植物在長期進化的過程中形成的對環境的適應機制的體現,是植物能更好地生存和繁衍的手段。筆者在講授本課內容時,以此為切入案例,引導學生深入分析了鏡湖濕地公園中植物在適應環境時出現的相關現象。在這樣的教學中,教師把實際的生態現象作為研究的案例,能有效增強學生的生物探究能力,提高學生學習的質量,培養學生的生態文明意識。
(三)開展生態考察實踐活動,深化學生對生物知識的理解
在高中生物教學中,教師設置生態考察環節,能夠讓學生深入自然環境中,將抽象的生物學概念與真實的生態環境相結合,直觀地理解生態系統的結構與功能等。在融入生態文明教育的生物教學中,教師可以帶領學生實地考察當地的濕地生態環境、森林生態環境或農田生態環境等,以此讓學生深入理解生物多樣性、食物鏈、物質循環等生物學知識,將課本知識與現實場景聯系起來,培養生態文明意識和環保責任感[4]。如此一來,生態文明教育便不再是空洞的理論講解,而是與生物學科實踐緊密結合的真實體驗,能讓學生在探索自然,充分掌握生物學知識的過程中,樹立可持續發展的生態觀念。
例如,在“食物鏈和食物網形成生態系統的營養結構”一課的教學中,教師可以直接帶領學生進入諸暨白塔湖國家濕地公園進行實地考察,讓學生觀察、探究其中的生態現象,以此加深學生對相關知識的理解,培養學生的生態文明意識。具體而言,教師可以直接帶領學生走進濕地公園內部,觀察生物的多樣性,探究不同生物的作用,深入分析不同生物種群之間的營養關系。在諸暨白塔湖國家濕地公園中,學生可以通過觀察和探究,理解水生植物如何通過光合作用成為初級生產者,魚類和昆蟲等消費者如何依賴這些植物生存,以及分解者如何將有機物轉化為無機物。這樣直觀的實地考察活動,能幫助學生更好地理解食物鏈和食物網的形成過程以及它們在生態系統中的重要作用,提升學生的生物知識學習效果,培養學生的生態文明素養。
(四)結合生態實際開展實驗,增強學生的知識應用能力
在高中生物教學中,教師不僅需要用實驗來展示奇妙的生命現象,還需要引導學生用實驗來驗證生物學知識。因此,教師可以生態實際為基礎,引導學生開展相應的生物實驗,以此增強學生的生物知識應用能力。具體而言,教師在教學中可精心策劃與當地生態環境相關的實驗項目,讓學生在完成實驗項目的過程中,親自觀測生態環境,收集與分析實驗數據,這樣能讓學生學會運用所學生物學理論知識解決實際問題,增強學生的實踐操作能力,并培養其環保責任感[5]。
例如,在“不同條件下種群的增長方式不同”一課的教學中,教師可結合諸暨白塔湖國家濕地公園的生態實際組織學生開展實驗,以此有效增強學生的生物知識應用能力。本課涉及生物種群在無限資源環境條件下呈指數增長和在有限資源環境條件下呈邏輯斯諦增長兩個關鍵內容。在教學本課知識的過程中,教師可以先以理論知識講解為基礎,為學生闡述這兩種增長模式的概念、條件和特點:指數增長的條件是資源無限、空間無限且不受其他生物制約的理想條件,這種增長模式剛開始增長較慢,但隨著種群基數的加大,其增長速度會越來越快;邏輯斯諦增長的條件是資源有限、空間有限且受其他生物制約的自然條件,這種增長模式包括開始期、加速期、轉折期、減速期和飽和期等階段。
在講解理論知識的基礎上,教師可帶領學生走進諸暨白塔湖國家濕地公園觀察各種生物種群的生存狀態,讓其運用所學知識分析部分生物種群的發展情況。通過分析其中的外來水生植物種群和本地生物種群的發展狀態學生可以發現,像鳳眼蓮這種外來生物種群,在沒有天敵和競爭的理想條件下,數量可能會呈指數增長。在這種情況下,大量繁殖的鳳眼蓮會擋住陽光,導致水下植物得不到足夠的光照而死亡。而像白鷺這種本地生物種群,由于其食物、棲息地等資源都存在一定的限制,因此其數量的增長會呈現邏輯斯諦增長模式:開始時白鷺種群個體數量很少,種群密度提升緩慢;隨著個體數的增加,種群密度提升逐漸加快;當種群個體數達到一定程度時,種群密度提升最快;超過特定數值以后,種群密度的提升逐漸變慢;最后種群個體數接近或達到環境最大容納量時,種群密度不再繼續提升。
在實地觀察和分析諸暨白塔湖國家濕地公園各種生物種群生存狀態的過程中,教師可以讓學生收集不同區域白鷺的數量、水生植物的分布情況等相關數據,并讓學生對這些數據進行整理和分析,繪制相應的種群增長曲線,以此加深學生對本課知識的理解,提升學生的科學思維能力和科學探究能力,培養學生的生態文明素養。
結語
生態文明教育與高中生物教學密切相關,教師在高中生物教學中融入生態文明教育,不僅能夠讓學生充分掌握相關知識,還能夠培養學生的生態文明意識和科學探究精神,讓學生養成良好的環保習慣。由于生態文明教育離不開學生的生活環境,生物教育也離不開對自然環境的探索,因此教師在生物教學中可以結合當地的生態環境創設生物教學情境,讓學生圍繞當地的生態現象進行深入探究,并帶領學生進行實地考察活動,組織學生結合當地生態實際實施實驗項目,這樣不僅能讓學生加深對生物知識的理解,還能夠培養學生的生態文明意識和環境保護意識,促進學生的全面發展,最終有效落實立德樹人教育目標。
[參考文獻]
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