操罕明
【摘要】“稳态与平衡观”在高中生物教学中的渗透,有利于提高学生的核心素养,同时形成良好的生命观念。在实践教学中应通过多个方面进行渗透培养,例如人、动物以及植物等,都可以作为培养学生“稳态与平衡观”的案例,同时结合已掌握的知识与生活经验,引导学生从多角度研究“稳态与平衡观”,并认识到该理念对于生命的重要性,促使学生形成良好的生物学思维。本文对高中生物教学中“稳态与平衡观”的有效渗透进行分析,促使学生形成良好的生命观念。
【关键词】高中生物 稳态与平衡观 教学渗透
【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2021)25-0169-03
一、引言
在高中生物教学中渗透“稳态与平衡观”,是为了帮助学生理解生命观念,同时让学生初步认识自然界稳态与调节的机制,因此教学过程中应从多个方面渗透,这样学生才能理解生活与健康之间的联系。另外,“稳态与平衡观”有利于学生全面分析生命现象,教师可以借助真实典型案例,着重培养学生的生命意识和观念,深刻理解生命的本质与意义。教学过程中需要注意理论联系实例,确保学生将“稳态与平衡观”内化,全面提高自身的生物学科素养。
二、“稳态与平衡观”概述
1.生命系统的稳态属于相对关系
稳态主要为了保证生命、机体正常运行,所以机体往往会通过自主调节的形式保持稳定,并且具备改变适应环境变化能力。在适稳态理论下生命系统的稳态往往属于相对关系,简单来说在外界环境发生明显变化时,生物机体内部会借助反馈调节机制与之匹配,维持内部环境的稳定。比如人体血糖平衡调节就是最典型的例子,无论升高还是降低,都会自主协调保证符合生理指标,当然只是相对稳定,并不是绝对稳定。
2.生命系统的平衡需要不断变化
首先机体内部会随着外部环境而做出调整,从而达到内部环境的稳定平衡,而外部环境往往处于非恒定不变的状态,所以生命系统也需要持续变化,通过调整自身机体平衡,比如天气突然变冷、变热,人体就会实现体温调节,而进入高原地区后,血氧含量出现明显变化,机体同样会做出调节,但这个动态变化过程相对复杂。
3.生命系統的调节具有一定限制
目前来看生命系统的调节功能并不是无限制、无穷无尽,在超负荷的情况下仍然会造成严重影响,比如在某些特定条件下,人体始终处在应激状态,长时间可能会对机体造成不可逆的损伤,甚至诱发其他疾病,最简单的例子就是人长期处在焦虑、紧张的环境下,会有引发疾病的几率。其次机体本身在调节能力上存在限制,若超过这个界限内部稳态就会受到破坏,由此可见人体内部的稳态不易长期持续,这与自身健康有着密切联系,甚至在短时间内引发严重的生理变化。
三、高中生物教学中“稳态与平衡观”的渗透方法
1.从细胞水平中渗透“稳态与平衡观”
溶酶体属于单层膜包裹含有多种酸性水解酶的细胞器,一般来说功能上是在细胞内负责消化,在胞外的小颗粒进入内部时,往往会与其形成融合,并利用自身的酸性水解酶消化。当然如果有病菌进入内部,同样会借助酸性水解酶消灭病菌,由此可见溶酶体能够起到保护机体不致病的效果。其次若细胞内部出现衰老的细胞器,会通过内质网进行包裹并形成自噬体,随后与溶酶体形成完全融合,同时借助水解酶直接消化讲解。通过分析可以看到不同物质在进入细胞体内,溶解酶会做出不同的反应,有益的物质大多会直接吸收,而有害的物质则进行消除,甚至重新吸收利用,因此溶解酶的存在就是为了保证细胞的稳态。即使细胞缺少可吸收的物质,或缺少营养物质补充,为了保证新陈代谢平衡,溶酶体可能会通过降解自身生物大分子,以此来促使细胞稳态。对于细胞来说溶酶体的作用至关重要,在溶酶体被破坏后,往往无法继续维持细胞的稳态与平衡,这也是诱发疾病的关键因素,就像人体在吸硅尘后肺部溶酶体膜将会被破坏,而水解酶直接被释放造成细胞整体结构的破坏,最终引发肺部疾病、肺部功能不可逆损伤。
2.基于人体出发渗透“稳态与平衡观”
人体本身具有非常显著的“稳态与平衡观”,如体温调节、血压调节等,因此可以作为主要的教学载体,而学生也会更容易理解“稳态与平衡观”。大多数情况下人体会受到神经和体液双重调节,并且会形成配合达到最佳调节效果,促使人体器官活动协调一致,保障人体内部环境的稳定平衡。在教学中可以将血糖平衡作为案例,首先由教师提出问题:同学们应该都知道马拉松比赛,这是一项比较考验耐力的运动项目,运动员往往会持续消耗血糖,但其含量却始终保持稳定大多为0.9g/L,那么血糖到底是如何补充的呢?其次人们在吃饭时摄入大量的葡萄糖,因此饭后血糖含量有所增加,但持续一段时间即可恢复正常,这是什么原因导致的呢?通过组织学生讨论,获得问题的最终答案,首先马拉松运动员血糖浓度过低时,会通过刺激胰岛A细胞,并从中分泌胰高血糖素,这样就能有效维持血糖稳定,即使在不断消耗的条件下。在饭后血糖升高时,则会对胰岛B细胞造成刺激,并分泌出胰岛素,促使血糖浓度持续降低,确保能够恢复到血糖含量正常标准,借助血糖平衡学生深入理解人体中的“稳态与平衡观”。
3.从群体层次中渗透“稳态与平衡观”
生物个体在生存发展过程中,往往会离不开同种、异种的其他生物个体,这也就产生了群体联系,而群体发展必然会涉及到“稳态与平衡观”,教师可以利用群体概念渗透帮助学生深入了理解。例如在第4章第1节《种群的特征》中,就通过种群密度直接影响种群数量的观念,传递出“稳态与平衡观”,简单来说就是种群发展过程中,出生率与死亡率往往会决定种群密度,如果出生率与死亡率达成一致,种群数量也会因此形成稳定。由于近些年我国科技水平不断提高,医疗条件日渐发达所以人口死亡率有所降低,这种情况下必然要控制人口过度增长,因此会从降低出生率中入手。不过随之而来的老龄化趋势,也让国家不得不面临较大的社会生存压力,所以才会开放二孩政策,从而起到优化人口结构的效果,避免人口老龄化继续加剧,阻碍社会的稳步发展,这更像一种反馈调节机制,促使种群数量始终处于环境可接受、容纳范围,最终达到平衡的状态。
4.从生态系统教学渗透“稳态与平衡观”
生态系统同样具有典型的“稳态与平衡观”,尤其是生态系统的抵抗力、恢复力,例如在森林发生严重的火灾后,虽然森林受到创伤,但却因为树木密度降低,导致光照程度大大提高,并且土壤无机养料也会随之增加,这也为后续的恢复奠定良好基础,尤其在种子萌发后生长速度非常快。除此之外若天气较为干旱,森林中的树木往往会采取扩展根系分布空间的形式,确保摄取足够的水分,由此可见森林这个庞大的生态系统,会通过抵抗力、稳定性等方法保证稳态平衡。这时教师可以针对性提问:为什么森林具有恢复能力?学生在讨论后得到结果是因为生态系统具有自我调节能力,而森林作为庞大的生态系统,由很多部分组成,食物网越复杂其恢复功能也会适当提升。当然这要基于森林生态系统自我调节能力不受破坏的条件下实现,若生态系统破坏将难以恢复,最终引发自然生态环境危机,比如某些地区经常下酸雨,对森林中的植物液压造成影响,甚至出现生态系统退化,因此我国也在积极倡导环境保护,人类与生态系统协调发展的理念。
5.基于真实案例渗透“稳态与平衡观”
在教学过程中可以将“稳态与平衡观”与生活中的案例相結合,以此来引发学生的深入思考,首先教师提出案例:有个人在切菜时导致手部受伤,就医后伤口长时间不能愈合,由于糖尿病患者就具有此类症状,所以医生建议检测血糖指标,以此来对患者是否有糖尿病做出准确判断,从而明确伤口不愈合的根本原因。同时向学生出示化验结果,空腹检测下为5.67mmol/L,正常参考值为3.61~6.11,从而引发学生思考糖尿病患者什么会出现伤口难以愈合的症状呢?以此来导入“稳态与平衡观”教学,并让学生了解人体具有较强的调控能力,就像以上案例正常情况下,患者并不会出现伤口无法愈合的情况,只有自身血糖平衡系统受损才会造成这个问题,因此医生会先考虑到是否患者有糖尿病。通过归纳总结让学生了解人体血糖平衡与激素调节机制,并强调机体会通过动态变化的形式,维持内部环境的稳定平衡。
四、结束语
高中生物课程“稳态与平衡观”属于非常重要的内容,教师应该基于多个层面带领学生探索,对这个生命观念有深入理解,从而强化学生生物学科素养。在教学过程中应注重联系生活,将“稳态与平衡观”与生活实例有机结合,以此来起到丰富教学内容的效果,同时利用真实情境为主,指导学生形成良好的生命观。对于高中生物课程教学来说,目标不是为学生灌输大量知识,而是让学生能够将掌握的知识运用在实践中,因此需要学生了解知识的本质。“稳态与平衡观”的渗透至关重要,通过掌握为学生创造审视生命的机会,能够理解生命的真正意义,为后续的学习生活奠定良好基础。
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