陈俊伟 高辉辉
高中生物是普通高中课程中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的学科。而高中阶段也是青少年建立正确、良好科学素养的重要阶段。所以,生命观念这一核心素养不仅是高中生物教育的重要组成部分,更是青少年认识生命本质及其规律的重要途径之一。它有助于理解或解释较大范围内的生物学相关事件和现象。
教师在从事高中生物学教学的过程中,经常会遇到生命观念溶于教学中的良好案例。现就我们在教学中发现和总结的几个典型案例,通过这些典型案例深剖析解,试图总结出一些行之有效的教学策略和方法,这无疑是对教师的教学有很大裨益的。
1.生命观念内涵及与高中教材的联系
1.1生物学中四个重要生命观点
总体来讲,生命观念是指观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点。高中生物教材注重学生生物学素养的提升,故在生命观念角度也倾注了较多的篇幅,同时也配以了较多的课堂及课后活动予以凸显。培养学生的生命观念,主要从培养学生的结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等几个方面入手,并通过这些基本的观点去认识生命世界、解释生命现象,养成正确的人生观。详述如下:
结构与功能观:结构和功能相适应,是长期进化所形成的,是生物适应环境的体现。
物质与能量观:物质合成与分解总是伴随着能量的吸收与释放,生态系统的物质循环与能量流动密不可分。
进化与适应观:适者生存,不适者被淘汰,生物不断进化,适应环境;生物适应环境具有普遍性和多样性。
稳态与平衡观:生命系统是一个稳态和平衡的系统,稳态和平衡是通过调节实现的。
1.2与高中生物教学的联系
高中生物教材中关于生命的基本内容包括:生命的物质基础,细胞,植物与动物的结构、功能、生殖、发育,物质、能量代谢,调控,遗传与变异,进化,生物多样性,生态学等等。
例如,在高中人教版教材必修一《分子与细胞》模块的学习及备考中,就可建立“细胞的分子组成”、“细胞的结构”、“细胞的代谢”、“细胞的生命历程”等方面的知识体系,使学生在微管层面上,更深入地了解生命本质,最终有助于辩证唯物主义自然观的形成。
2.教学中渗透生命观念案例
教师在平时的课堂教学中应善于利用重要概念的学习,来帮助学生形成生命观念。一方面教师需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑;另一方面,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实,而是要通过对事实的抽象概括,帮助学生建立生物学概念,并以此来建构合理的知识框架,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用,也有助于培育学生的生命观念。
2.1案例一——生物膜的流动镶嵌模型。
“流动镶嵌模型”是高中生物教材(人教版)必修一中第三章重难点内容之一。是生命观念中“结构与功能相适应”的典型实例之一。
解读图2-1-1,可知生物膜结构主体框架(磷脂双分子层)决定于组成生物膜的生物大分子磷脂类物质的性质(极性端亲水,非极性端疏水)。再加之蛋白质可构成流動镶嵌模型。最终根据蛋白质与磷脂的分子特性推测生物膜的相关功能。
解读图2-1-2,根据蛋白质结构的多样性,推知其功能的多样性。故蛋白质是生命活动的体现者。通过线粒体内外膜结构中蛋白质与磷脂的比例,可推知两者在功能上的差异。
能力的形成和发展不可能脱离知识。故在教学、学习及备考过程中,教师与学生应重视知识结构,根据生命活动的连续变化将知识串联形成框架或网络。通过适度拓展及与实践的联系,构建概念或物理模型,最终提升生命观念。
2.2案例二——“血糖调节”平衡模型的构建
“血糖调节”是高中生物人教版必修三《稳态与环境》中《通过激素的调节》一节中的重要部分。教材中通过“构建血糖调节平衡模型”的教学活动来帮助学生构建血糖调节的知识结构。本活动主要演示了胰岛素与胰高血糖素对血糖的影响。但未涉及血糖来源和去路的环节,须知血糖的来源和去路与血糖平衡的关系紧密。为弥补以上不足,在认真研读教材的基础上,我们对这个活动进行了大胆的创新和拓展。
给学生提供模拟葡萄糖、胰岛素、胰高血糖素、肝糖原、肌糖原、食物中的糖类、脂肪和氨基酸、CO2+H2O+能量的卡片作为供选择的材料。通过问题设定,引导在“饱食”和“运动”两种情境下构建血糖平衡的动态模型。最终总结如图2-2-1。
本教学环节不仅培养了学生观察、分析、探究等相关能力,利于学生科学思维相关素养的提升。同时也提升了生物学“稳态与平衡观”生命观念的构建。有了生命的观念,能将有关概念融会贯通,学生能够在学习、生活中,运用相关认识去分析和解决问题,并能以此为基础,进一步提升对自然界的理解,提升对科学的理解,形成生物学哲学的思想。
故在教研活动中,探讨和研究“生命观念”的构建方法,可促进学校教师深度解读教材、挖掘生物学概念,提高课堂教学能力。
3.构建生命观念的教学模式初探
最后需要说明的是,建立生命观念的教学,最忌讳的是孤立地记忆事实和机械地把握概念。我们在生物教学实践中常体会到:生命观念的形成,依赖于从众多概念之间找关联,做提炼。故关注建立生命观念的课堂,一定是注意概念整合、观念交融的课堂。
本文系2018年度河南省基础教育教学研究项目,题目《高中生生物核心素养中生命观念的构建方法的研究》编号(JCJYB18080003)研究成果