对人教版“稳态与调节”章首页体现的生物学学科核心素养及教学功能的分析

2022-12-16 05:27田雪梅
中学生物学 2022年9期
关键词:题图新教材稳态

张 秋 田雪梅

(华南师范大学生命科学学院 广东广州 510631)

高中阶段教育最根本的任务是发展学生的核心素养。按照《普通高中生物学课程标准(2017年版)》的要求,普通高中生物学教科书(简称“新教材”)以立德树人为根本任务,以培养学生的生物学学科核心素养为宗旨,基于学生的身心发展规律,进行了整体设计。新教材的每一章都有一个章首页,由本章标题、引言和题图,以及章小诗或名言警句构成。理解章首页的图文内涵,认识并发挥其育人价值和教学功能,对用好教材、搞好教学具有重要意义。章首页具有丰富的学科核心素养发展点,能作为培养学生学科核心素养的重要素材。但在日常教学中,章首页特别是选修教材中的章首页往往被教师忽略,使之难以充分发挥作用。下面对照实验教材《稳态与环境》,对新教材中《选择性必修1·稳态与调节》模块中的章首页进行了比较和分析。

1 新教材继承并优化实验教材的章首页

新教材《选择性必修1·稳态与调节》模块共5章,在实验教材《稳态与环境》的基础上对章节内容进行了调整与扩充,神经调节、体液调节和免疫调节单独成章。本模块以个体水平生命系统稳态及其维持为主线组织内容,各章首页的标题、引言、题图和小诗紧扣主线,相互配合,实现对学生生物学学科核心素养的培养。

新教材的章首页继承了实验教材的风格,并在原基础上进一步优化。首先,实验教材的章引言较为简练,关注本章学习内容;而新教材的章引言以创设贴近本章主题的真实情境为主,在情境中提出指向本章核心内容的问题,体现问题驱动。这有利于学生明晰学习内容,建构核心概念,促进学生的生物学学科核心素养的发展。其次,相较于实验教材,新教材各章首页的题图进一步优化,选用了反映本章内容的图片,能培养学生的审美意识。此外,新教材增加了与章引言和题图内容相呼应的章小诗,创造了良好的学习情境。原创章小诗是新教材的特色,凝练而生动,不仅从整体上体现本章的核心内容,与本章要发展的核心素养相呼应,还将中华文化有机融入生物教材,有助于构建科学与人文的平衡。

2 章首页体现的生物学学科核心素养

2.1 第一章:人体的内环境与稳态

本章引言创设生活情境,提出的两个问题分别指向体温平衡和水盐平衡,与学生的日常生活关系密切,包含着稳态与平衡观。该章引言能帮助学生从整体把握学习内容,初步构建“内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态”的重要概念,初步形成稳态与平衡观。此外,还能引导学生运用生物学原理解释生活现象,指导学生健康生活。题图展示科学家在极地考察的情景,与引言内容呼应,同时又能展现科学家不畏严寒、艰苦奋斗的科研精神,是培育学生矢志奋斗、刻苦钻研等品质的良好素材。

“无论春夏秋冬,风云变幻,它却总是轻波微澜。稳态是生命系统的特征,也是机体存活的条件。它让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建。”这首章小诗体现出内环境总是动态变化的,需要通过调节机制使其维持相对稳定的状态,有利于学生形成稳态与平衡观。教师结合引言和题图,可以引导学生思考:在严寒的南极,外界温度很低,人体如何调节以维持正常体温?学生通过学习,认识到人体的稳态“让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建”。一方面,恒定的体温是人体每个细胞存活和行使功能的保证。另一方面,构成人体的所有细胞都在为维持正常体温做出自己的贡献。这很容易让人联想到人类社会,每个人如同细胞,社会的和谐稳定有利于每个人,同时社会和谐稳定的维持需要社会中所有人的努力。这有助于学生理解人们共同维持人类社会和谐稳定的重要性,认同共享、共建和人类命运共同体的理念。

2.2 第二章:神经调节

章引言的第二段介绍我国启动了“中国脑计划”研究项目,与第36页的“生物科技进展”呼应,体现了我国科技成就,有利于提升民族自豪感和爱国情怀,增强现代科技自信,从而培育学生的社会责任意识。

题图描绘出大脑皮层的神经元和突触,展示了具有长轴突的神经元及其轴突上似星光闪烁的信息传递,场景梦幻,别具美感,又与章小诗契合。“是重帘低垂抑或星云闪亮,不,是脑细胞织就信息之网。万千信息在此传输交汇;调节着机体的稳态,更闪耀着智慧的光芒!”章小诗生动地概括了大脑的结构和功能,与题图相得益彰。题图中信号在神经元之间传递的画面与“万千信息在此传输交汇”相呼应,体现了信息观。“调节着机体的稳态”点明神经调节在维持机体稳态中的重要作用,体现了稳态与平衡观。

2.3 第三章:体液调节

本章引言由胰岛素泵引入到血糖平衡的调节,再到其他激素调节,创设生活情境,将学生带入本章的学习内容。引言与教材第56页呈现的胰岛素泵呼应,共同帮助学生认识科学技术对人类健康的重要意义,引导学生形成健康生活的理念。题图展示了胰岛中的内分泌细胞及其分泌的带有荧光标记的胰岛素,既与引言内容契合,又贴切章小诗描述的画面,为学生提供了感性认识;同时展示了荧光标记这种实验技术,能引发学生对科学探究的兴趣。

该章的章小诗在帮助学生形成生命观念的方面有着重要意义。“它是细胞分泌的物质,又是细胞行动的号角;它维持机体的协调和稳态,尽管微量,却精准、高效。”“号角”指“物质”(即激素)传递出来的信号,表明激素调节由激素作为信使传递信息,以实现对生命活动的调节,蕴含物质观与信息观。“它维持机体的协调和稳态”说明激素调节在维持稳态中的重要作用,体现了稳态与平衡观。“精准”表明激素要与特异性受体结合才能发挥作用,包含结构与功能观。

2.4 第四章:免疫调节

本章引言描述新生儿接种卡介苗以预防肺结核的生活情境,就卡介苗提出几个问题,引发学生思考,激发学生学习本章内容的兴趣。题图为扫描电子显微镜下拍摄的巨噬细胞吞噬结核分枝杆菌的图片,展示了巨噬细胞行使功能的画面,更进一步激发学生探寻了解免疫调节的兴趣。

“它是人体内的护卫队,日夜巡视,紧张有序。病菌、病毒,癌变细胞,都将被它视为‘非己’。细胞战士、分子武器,让‘非己’成分销声遁迹!”这首小诗生动形象地描述出免疫系统的主要功能是“人体的护卫队”。“细胞战士、分子武器,让‘非己’成分销声遁迹”,从而维持机体的健康状态,能帮助学生进一步形成稳态与平衡观。

2.5 第五章:植物生命活动的调节

本章引言讲述农业生产中的真实场景:农业技术人员在黄瓜雌花和雄花分化时期,施以适当浓度的乙烯利,从而让黄瓜植株上多开雌花,多结果实。题图也呈现了一枝黄瓜藤上的两朵花,一朵已经结出果实,一朵正在绽放。引言和题图共同创设农业生产中的生活情境,引导学生进入对生长素等植物激素的学习。这一内容也呼应了“科学家访谈”中所提及的群众对植物激素用于生产的担忧,帮助学生认同生长调节剂在生产中的重要作用,使学生理性看待社会议题,培育学生的社会责任感。

“唤醒沉睡的种子,调控幼苗的生长。引来繁花缀满枝,瓜熟蒂落也有时。靠的是雨露阳光,离不开信息分子。”“雨露”指物质,“阳光”指能量,体现物质与能量观。小诗指出植物生命活动的调节“离不开信息分子”,体现出信息观。整首小诗描述了植物从种子萌发到开花结果的生长过程,指出植物生长过程离不开各种植物激素的调控,也依赖于环境条件的支撑,即植物的生长发育是各种植物激素和环境因素共同作用的结果,体现局部与整体相统一的辩证思维。

3 章首页教学功能的分析

通过对各章首页的分析可见,《稳态与调节》各章首页围绕该模块的主线及各章内容精心设计,发挥了指引驱动、统领章节、对照总结等教学功能。

3.1 指引驱动作用

章引言利用生活常识或学生已有的背景知识或经验创设情境,引导学生进入本章学习的主题。这为学生搭建了循序渐进的桥梁,帮助学生从已知出发去获取新知,实现自然的过渡,发挥先行组织者的作用。此外,章引言从情境出发设计问题串,指向各节内容,体现问题驱动,指引学生构建核心概念,把握本章学习的中心问题。

第二章的引言先创设了真实的情境,拉近章节内容与学生的距离。学生通过阅读引言,可能会思考神经系统如何调节阅读、理解和记忆,是否有方法可以帮助提高学习记忆能力,从而激发学习兴趣,进而指向本章主题。学生在初中生物课程中接触过神经系统的结构和神经调节的基本方式,引言中的问题串巧妙地帮助学生联系新旧知识,达成了学习内容的有效衔接。此外,问题串还能分别指向各小节,有助于学生把握主要的学习内容。第四章引言中的问题串能够引导学生思考,指引学生深入浅出地理解免疫学原理。而第五章引言中的问题串则从乙烯引向其他植物激素,再引导学生思考除植物激素外是否还存在其他调节植物生长发育的因素,并指向第四节“环境因素参与调节植物的生命活动”,最终实现了本章内容的有机串联,促进学生对相关知识的整体掌握。

3.2 统领章节作用

本模块以个体水平生命系统稳态及其维持为主线组织相关内容,章首页也紧紧围绕这一主线展开,发挥了统领章节内容的作用。教师通过章引言和章小诗能快速从整体上把握本模块的内容,建立知识体系,厘清本章的中心内容和后续待发展的生物学学科核心素养。基于此,教师可以利用章引言和章小诗从全章的层面制定有助于发展学生核心素养的教学目标,抓住章节之间的紧密联系,设计清晰的教学思路,从而避免章与章之间、节与节之间的脱轨,最终能够避免学习目标碎散乱而导致的学习负担的加重。

例如,第一章的章引言创设情境,引出体温平衡和水盐平衡的问题,但两者的具体调节机制则在第三章第三节“体液调节与神经调节的关系”中详细介绍。可见,第一章起到了统领的作用,人体稳态调节的具体机制分别在第二章至第四章详细展开,使得前四章层层递进,关联密切,共同帮助学生形成稳态与平衡观。因此,教师可以通过分析章首页,把握其统领章节的作用,站在更高的位置整体设计教学思路。

3.3 对照总结作用

章引言与小诗共同指向本章的核心内容,激发学生的学习兴趣。引言与小诗的有序结合有利于学生总结所学内容,构建知识体系。初读章引言时,学生可能无法清晰回答引言中的问题,需要学习完本章或本模块内容后才能回答;初读章小诗时,学生也可能较难理解其中意蕴,只有在完成学习后再回头对照总结,方可理解其意图。

例如,第一章的章小诗点出稳态的实质,但学完本章后学生不一定能完全理解这首诗的寓意,还需要后续三章相关内容的支撑。因此,学完前四章后,学生可以再次复习章小诗,才能细细体会其中蕴含的稳态与平衡观。再如,第四章的小诗简练、生动地概括了本章的核心内容。学生在学习完本章内容后可以通过小诗对照总结,去领悟其中每句话、每个词的寓意。“它是人体内的护卫队,日夜巡视,紧张有序”中“它”是指什么?“它”为什么能将“病菌、病毒,癌变细胞”视为“非己”?“细胞战士”是指什么?“分子武器”是指什么?它们如何“让‘非己’成分销声遁迹”?如果学生再次阅读小诗时,认真思考这些问题,能够帮助总结概括本章内容,同时检测对免疫调节的了解程度。

综上所述,人教版高中生物学新教材章首页以生物学知识为载体,蕴含丰富的人文意蕴,从学生的角度出发设计,图文并茂,创设情境,体现出问题驱动的特点,具有丰富的学科核心素养发展点,有利于学生生物学核心素养的形成。因此,在教学过程中,教师应当注重利用章首页,发挥其指引驱动、统领章节和对照总结的作用,充分发挥其综合育人价值和教学功能。

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