高中生物教学中落实生命观念培养的策略初探

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  摘 要:2017年版《普通高中生物学课程标》准明确说明生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面。排在首要位置的“生命观念”是学生认识生物多样性、统一性、独特性和复杂性,形成科学的自然观和世界观,并以此指导探究生命活动规律,解决实际问题的根本。因此,教师教学中应该做好生命观念的解读和学习,结合教学实践,积极寻找有效的教学策略,落实学生生命观念的培养,使学生形成正确的价值观念和必备品格。
  关键词:生命观念;高中生物教学;策略
  生物学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学,其特点是在面对生命活动时发现生命的本质。高中生物课程的精要是展示生物学的基本内容,反映自然科学的本质,它既要让学生获得基础的生物学知识,又要让学生领悟生物学家在研究过程中持有的观点以及解决问题的思路与方法。因此,高中生物教学,除传授基本的生物学知识之外,还有必要帮助学生树立尊重生命、健康生活的正确价值观。
  一、生命观念的含义解读
  “生命观念”是人们对生命现象、生命本质、生命世界的解释进行抽象总结后形成的观点,它很难生动具体地表达,但又客观存在。生命观念的概念是源于人们的经历通过知识的获取改良得知,这个概念使人们可以更好地理解生物学中所发生的事件和现象。具体包含结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观。
  (一)结构与功能观
  结构与功能观是最基本的生命观念之一,它体现为结构与功能的辩证统一。一方面,结构决定功能。生物体中不同的细胞、组织、器官和系统,其在结构上存在一定的区别,决定着其能发挥着不同的功能,如肌细胞与红细胞之所以发挥不同的功能,源于其内部结构的不同。另一方面,功能的实现依赖于特定的结构。如:DNA分子之所以能作為主要的遗传物质,就依赖于其独特的双螺旋结构,这种结构具有多样性、稳定性和特异性,同时严格的碱基互补配对原则,保障了它复制时的准确无误。
  (二)进化与适应观
  进化与适应观是最独特和最复杂的生命观念,是生命观念中的重要能力之一。进化与适应有着密切的关系,生物能够适应生存的环境,也是生物长期进化的结果,这说明生物的适应与进化是不可分割的,适应是进化的结果,进化是适应的内驱动力,构建“生物的多样性和适应性是进化的结果”这一大概念的过程就是进化与适应观逐步确立的过程。
  (三)稳态与平衡观
  稳态与平衡观是生命观念中的一个关键能力,更是一种重要的学科思想。稳态和平衡既有区别又有联系,其中稳态含义主要是指事物结构及其与环境之间的稳定状态,而平衡指主要事物之间的相互作用。稳态与平衡观的核心是“相对稳定及其调控”,主要通过负反馈调节来实现。但生命系统的自我调节能力是有一定限度的,如果外界的干扰过强,这种稳态与平衡又会被打破。
  (四)物质与能量观
  生命系统是开放的系统,需要不断与环境进行物质和能量的交换,实现自我更新。物质是能量的载体,糖类、脂肪和蛋白质等是常见的储能物质。能量为物质的循环提供动力,物质的分解以及合成均会涉及能量的变化。
  二、高中生物教学中培养生命观点的教学策略
  (一)联系生活情境,渗透生命观念意识
  生物学是一门自然学科,以自然界的生命活动、现象以及科学原理等为教学内容,通过对这些内容的学习来最终引导学生认识自己、认识自然、认识生命。故而生物与人们的生活必然存在着密不可分的关系。教师运用各种方法和手段将生活化的情境引入课堂,可创造出相对轻松的教学氛围,引发学生情感共鸣,学生在积极的情感和和谐的环境中展开学习,有利于对教学内容的理解更加深入,学习效率更高,同时促进学生思想、情感、认知能力以及个性等方面的全面发展,实现了生命观念的有效渗透。
  例如:2019年至2020年期间出现的大型传染病新冠肺炎事件,学生经历了全国封城,疫情期间“停课不停学”,让学生印象深刻。那什么是新冠肺炎呢?新冠肺炎是如何引起的?从这个同学们亲身经历的社会热点事件中,我们可以挖掘到如下生物知识点:
  1.病毒的构成成分为蛋白质与核酸,其中新冠肺炎病毒的核酸为RNA。由此展开对生物的物质基础蛋白质与核酸等相关知识的学习。
  2.病毒没有细胞结构,由此展开从生物的结构上分类,生物分为有细胞结构的生物和无细胞结构的生物,有细胞结构的生物又包括原核生物和真核生物两大类,进而进行生物的结构基础等相关知识的学习。
  3.由于病毒没有细胞结构,无法独立进行新陈代谢,只能寄生在活细胞内,由此展开生物的代谢方式与种间关系等相关知识的学习。
  4.新冠病毒为一种RNA病毒,通过寄生在人体的肺部细胞里面生存,通过RNA复制的方式完成增殖,由此展开遗传信息的传递与表达、中心法则等相关知识的学习。
  5.人体感染新冠病毒后,会表现出发热、干咳、乏力等症状,且从研究和统计发现,新冠肺炎对老年人影响更严重,这与人体的体温调节和免疫力有关,由此展开动物生命活动的调节等相关知识的学习。
  从以上可以看出,新冠肺炎与高中生物教材的相关知识联系是非常紧密的,如果教师在设计教学时候,能充分利用这一热点素材,学生感受到教材的生物学知识与我们的生活息息相关,告诉学生学习了这些知识后,会对新冠肺炎有更深层次的了解,学习这些知识后又能有效地解决生活中的实际问题,将会给学生带来极大的成就感,学生带着兴趣与巨大的成就感去学习相关知识,能显著提升学习的效率。
  同时,从生物学科核心素养的角度,结合新冠肺炎疫情的影响来学习生物学相关知识,可以有效地培养学生的生命观念。病毒简单的结构有利于其快速复制,病毒蛋白质的特异性决定了其所感染的对象,这是生命观念中的结构与功能观;新冠病毒为单股正链RNA病毒,相对DNA来说,结构简单,容易变异,与人体和蝙蝠等动物相互选择,共同进化,这体现了进化与适应观;感染新冠病毒后,机体会迅速出现发热、干咳等一系列症状,这个是机体的一种基本的保护措施,免疫力强的个体能迅速消灭病原体而保持健康,而免疫力弱的个体迅速发病,甚至死亡,这体现了稳态与平衡观。   (二)开展科学实验,强化生命观念认识
  生物学是一门实验性很强的学科,而实验教学已经成为高中生物教学重要的组成部分。实验教学有三个方面的好处:第一,可以极大地调动学生的积极性,在长期应试教育的影响下,学生对于能自己动手参与实验内心往往是渴望的,所以设计实验可以充分调动学生的积极性。第二,通过实验,学生可以通过看、听、问、嗅、触等多种感官直接感知实验的发展与变化,获取直接经验,形成深刻的影响。第三,实验结束后,教师可以引导学生将实验的过程、方法、注意事项及实验中发现的问题与教材知识进行联系,通过分析、归纳与总结,从而理解教材中相关知识的概念、原理,并自主構建与生成相应的结论与规律。学生通过动手操作,对生命观念产生更清楚的认识,并用所学知识能有效地解决生活中的实际问题。
  比如:学生在学习必修一第三章第1节“细胞膜——系统的边界”时,为了更好地理解细胞膜的功能特点选择透过性,可以利用生活中常吃的蔬菜红苋菜,洗净之后分装在两个烧杯里,一杯倒凉水,一杯倒开水,一段时间之后观察,不难发现,开水处理的那一杯里面水变红,而凉水那一杯不变色,实验后引发学生思考,为什么倒开水后水会变色呢?学生结合课本知识,就不难理解,开水因为高温,会导致细胞死亡,细胞膜失去控制物质进出的功能,由选择透过性变为全透性,细胞液中花青素出来,使水变红。同样“观察并证明细胞膜的存在”,教师可以引导学生打一个鸡蛋在碗里,观察发现整个蛋黄是完整的,其原因就是卵黄外面有一层卵黄膜,即细胞膜,然后用针刺穿蛋黄,可以发现蛋黄里面的黄色物质流出,进一步证明了细胞膜的存在。
  通过以上实验,让学生直观清楚地认识到结构与功能的关系,了解稳态与平衡的联系,进而理解生命系统的奥秘。实验教学中,教师引导学生从宏观、微观的角度去感受大自然中的生命,揭示原本看似自然的物体也具有操作性、启发性,丰富活跃学生的思维,激发学生兴趣。同时也对生命观念形成更直观更深入的理解。
  (三)进行合作学习,促进生命观念形成
  随着新课程不断地深入,许多教育者都意识到了小组合作学习的重要性,并在不断地实践与尝试。小组合作时,同学们各抒己见,取长补短,集思广益。在高中生物课堂教学中,通过小组合作教学,有利于培养学生的自主探究能力,帮助学生养成良好的自主学习和自主思考习惯。同时,通过合作交流,也有效地培养了学生积极的合作意识,提升解决实际问题的能力,提升对生命观念的理解。
  比如:学生在学习“细胞器——系统内的分工与合作”这一节时,教师可以精心设计学案,让学生先自主翻阅教材和查阅资料,了解各种细胞器的结构、分布、功能等,然后分小组合作完善相关知识的学习,最后进行展示,并相互讨论各种细胞器之间的联系。通过合作学习,学生从单个细胞器相关知识的了解,逐步深入到整个细胞中各结构的分工与协助,最后联系实际,升华到生命观点中的结构与功能观、稳态与平衡观、进化与适应观,这样不仅提高了学生的思维能力,培养了合作意识,更重要的是培养了学生学以致用的能力。
  (四)利用实践活动,深化生命观点理解
  生命观念涉及的内容较多。如何加深学生理解,使学生能够真正灵活运用所学,实现“知识”向“能力”的转化,是培养学生生命观念时需要重视的问题。因此,教师在布置课后作业时,可设计出贴近生活、注重实践的生物作业,如一些模型制作、调查相关问题、观察并记载某种现象及实验操作等,让学生主动去参与、去实践、去操作,并把研究的过程有序地记录下来,培养学生观察能力和动手能力,真正实现将生命观念体现在日常生活中。
  例如:学习高中生物实验“设计并制作生态缸、观察稳定性”后,可以要求学生按照实验要求建立一个水陆生态系统,定期自主观察生态缸内植物和动物的变化并做好记录。通过这个课后作业,能有效地加深学生对“生物与环境”之间关系的理解,同时树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,形成生态意识,参与环境保护实践,崇尚健康的生活方式,有效地增强了学生的适应社会的能力。
  培养学生核心素养是落实立德树人根本任务的重要体现,是当前各科任课教师讨论与关注的热点话题。生命观念是培养学生生物核心素养的重要内容,因此,高中生物课堂教学中,教师除做好生物基础知识讲解外,更要认真解读生命观念,熟练掌握生命观念涵盖的方面,寻找其与高中生物教学的契合点,将生命观念渗透至相关教学的各个环节中,使学生能够通过生物知识的学习,运用生命观念认识生命世界、解释生命现象。
  参考文献
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