高中生物学中生命观念的渗透——以新人教版必修1《分子与细胞》为例

新疆 房 媛

《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)将学科核心素养作为新教材的重点，学科核心素养中“生命观念”是最具学科特征的一点。《课程标准》指出，“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。

《课程标准》基于生物学的学科本质，将生命观念主要分为结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等方面。吴成军教授认为，对于生命观念中的其他方面人们也应该加以重视，比如生命的物质观是最基本的生命观念，是其他生命观念发展的基础；生命的发展观有助于人们用动态的视角去看待生命。

新教材中生物科技进展更贴近生物研究的前沿，教师应该思考如何从新教材中挖掘与生命观念有关的素材，从而培养学生的生命观念。

一、学情分析

笔者对学生的生命观念测试结果如图1，可以看出部分学生对生命观念有一定了解，但是仅限于结构与功能观、生态观等一些观念。从学生对生命观念的态度来看，大多数学生认为生命观念的凝练非常有必要，并且认为生命观念的建立依赖于上课，希望教师能够通过课堂教学凝练出生命观念。

综上所述，学生意识到了生命观念的重要性，但是对于生命观念的理解比较狭隘，需要经过全面且系统的学习来丰富自身对于生命观念的理解。同时学生在生活中对生命观念的应用比较一般，说明对生命观念的内化程度还是不够。

图1 生命观念测试结果分析

二、必修1教材与生命观念的关系

必修1《分子与细胞》的教材中有较多的知识内容可以同结构与功能观的建立相结合，但不同章节侧重的生命观念有一定的区别，如表1所示。生命观念是形成科学的自然观和世界观的基础，必修1《分子与细胞》在生命系统学习的基础上首先构建了生命的系统观，将细胞作为一个基本的生命系统，在此基础上构建了生命的物质观、结构与功能观和物质与能量观。

表1 必修1《分子与细胞》不同章节知识侧重点

教师在引导学生学习“生物最初就形成了生命的物质观”这一基本生命观念时，以生命的物质观为基础，通过学习细胞是生物体结构和功能的基本单位这一概念，形成结构与功能观的生命观念，继而形成物质与能量观和生命的发展观等多种生命观念，最终了解到生命是一个统一的有机整体。

三、教学策略

1.挖掘教材中生命观念素材

通过对新教材中必修1内容涉及的生命观念进行分析，可以看出学生的生命观念在一开始就没有受到均衡的培养。但是生命观念之间是相互联系的，只有通过对多种生命观念的共同学习，在不同观念的交叉和渗透的过程中才能理解生命的本质，从而真正理解生命观念的内涵。

生命的物质观是其他观念的基础，可以根据一定的生物学知识构建物质观。根据教材旁栏、小字内容、与社会的联系、科学前沿等延伸材料，教师再加以利用同时深入挖掘其中涉及的生命观念，帮助学生全面掌握生命观念。

以必修1第4章和第5章为例，如表2所示，虽然第4章和第5章内容侧重于渗透学生的物质与能量观，但是经过笔者对其内容的深入探究，发现还可以在课程中渗透其他生命观念。

表2 必修1第4章和第5章培养生命观念的素材

以每一章侧重的生命观念为基础，表2通过挖掘其他生命观念，可以促进学生多种生命观念的形成，帮助学生更好地学习。但要注意的是，生命观念的形成需要循序渐进，学生首先要形成结构与功能观等基本生命观念，在此基础上，才能进一步了解个体能量的输入与输出以及个体稳态等其他生命观念，促使生态观等高级生命观念的形成。

2.核心概念的建构

学生生命观念的形成过程离不开对核心概念的学习。通过对符合逻辑的知识进行系统地学习，可以帮助学生完成核心概念的建构，在此基础上逐渐形成生命观念。这就要求教师深刻理解核心概念与生命观念的关系，在教授的过程中将生命观念融合到核心概念中去。

《课程标准》中强调核心概念对生物学学习的重要性，教师在教学过程中除了引导学生对相关概念进行理解以外，还应该帮助学生将生物学概念与生命观念相联系，使学生领略到概念的内涵和本质。对必修1内容的学习可以按照以下模式进行：

生命观念是在理解生物学概念的基础上经过进一步抽象和概括而形成的，以“生物膜的流动镶嵌模型”这一课为例构建概念模型如图2所示，可以看出通过对核心概念的学习可以帮助学生理解不同的生命观念。

图2 以生命观念为中心构建的生物学概念体系

通过核心概念“生物膜都是选择透过性膜”这一结论，结合结构与功能观，引出生物膜的流动镶嵌模型，对其结构进行分析，最后总结生物膜的功能及其存在意义。这一过程具有跨概念性和上位性，教师可以对众多概念进行归纳和总结，指出其中涉及的生命观念。

3.渗透生命观念教学的学习效果评价

想要了解学生对生命观念的学习效果，需要用相应的试题对学生进行测试。学生学习新知识的过程中，需要建立起正确、完整的科学概念和生命观念。选择题不利于首次学习生物学的学生建立生命观念，而非选择题却可以有效地帮助学生进行概念的构建。通过对近年来生物学试卷中非选择题的分析(表3)，可以看出考查生命观念的试题所占分值越来越多，考查生命观念的种类也逐渐增多。

表3 2017—2020年全国卷Ⅱ非选择题中生命观念类试题统计

综上所述，对学生生命观念的考查，应该针对非选择题部分进行设计,综合考查学生的多种生命观念。因此在设计培养学生生命观念的原创试题时，可以参考近年来的高考试题，可以参考的内容有：①从生物学科主干知识出发，引导学生加强对多种知识的综合应用；②试题能够体现学生的思维过程，答案增加长句填写内容，培养学生语言表达能力；③结合日常生活以及科学探究等问题情境，学生通过分析生物学知识和解决问题，提高学生综合素养水平；④包含开放性回答，注重对学生发散性思维的培养，培养学生的创新思维；⑤不仅要注重对学生生命观念的考查，还要考查学生的科学思维、科学探究等多种学科核心素养。

【例题】药物外排泵存在于细菌细胞膜。研究发现，许多细菌可以通过外排泵系统将进入胞内的抗菌药物泵出胞外，从而使菌体内药物浓度降低，使细菌获得耐药性(抗药性)。

图3 细菌的耐药性的产生

(1)外排泵的化学本质是________。在外排泵的作用下，药物通过________(填运输方式)排出细胞。

(2)抗生素可以抑制细菌________的合成,使细胞吸水膨胀,从而破坏细胞内________平衡。

(3)据图3可知细菌产生耐药性的途径有_______________

。

(4)由于抗生素的大量使用，导致人体肠道中病原细菌的耐药性不断增强，请你提出一项应对抗生素耐药性蔓延的措施。_______________

【分析】上述试题中第一问和第三问是考查学生获取信息的能力，但实际上是以物质与能量观、结构与功能观作为判断依据；第二问考查稳态与平衡观，第四问考查学生解决实际问题的能力，但都建立在学生具有正确的生命观念的基础上才得以进行。