重视节气育人价值，提升生物学科素养

林金昌 张 气

重视节气育人价值，提升生物学科素养

林金昌 张 气

节气指二十四时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，古人结合星象、日月运行的位置等，并与天气状况及动植物生长等自然现象关联起来，根据太阳在黄道上的位置，把一年平分为二十四等份，并且给每等份取了个专有名称，这就是二十四节气——“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”。

一、节气与生命科学

生物科学是自然科学中的一门基础科学，是研究生命现象和生命活动规律的科学，它是农业科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。而二十四节气的命名反映了季节、气候变化以及物候现象等三个方面。反映季节的是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至，又称八位；反映物候现象的是惊蛰、清明、小满、芒种；反映气候变化的有雨水、谷雨、小暑、大暑、处暑、白露、寒露、霜降、小雪、大雪、小寒、大寒。这里既蕴含了自然环境中的光、温度、水分等非生物因素对生物生长、发育的影响，又包含了生物与生物之间的相互影响的关系。是中国古代劳动人民长期探索自然、研究生命和科学实践的智慧结晶。

（一）节气中的非生物因素

在原始农业时期，生产力水平还很低下，基本上都是 “靠天吃饭”，农业生产主要和太阳照射 （温度、光照）以及降水有关，所以节气跟阳历 （太阳历）的对应关系比较固定，二十四节气实际上已经成为对农业生产有巨大指导意义的 “行事历”。我国盛行冬冷夏热的大陆性季风气候，春秋短促且早春和晚秋因北方冷空气频频南下而多霜冻，农作物安全生长期缩短，故而农业生产呈现出“抢收、抢种”的快节奏， “收麦如救火，龙口把粮夺”。特别是，黄河中下游地区，播种早，幼苗易受春寒冻害，播种晚则晚茬作物未成熟常受秋霜冻害。 “人误地一时，地误人一年”。因此自古以来，中华民族就把 “不违农时”列为农业生产的首要大事， “凡耕之本，在于农时”，古人正是依靠二十四节气的指导，保证了快节奏农业的基本收成 （见上表）。

（二）节气中的生物因素

“柳絮飞落，杜鹃夜啼，牡丹吐蕊，樱桃红熟”——几千年来，劳动人民注意了草木荣枯、候鸟去来等自然现象同气候的关系，据以安排农事。杏花开了，大自然在传语要赶快耕地；桃花开了，暗示要赶快种谷子;布谷鸟开始唱歌，“阿公阿婆，割麦插禾。” 由于生物长期适应温度条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律，这种现象称为物候现象。动植物和农作物都在大自然中生长，两者的物候变化基本是同步的，古人因此用物候法补充指导农业生产（“枣芽发、种棉花”），可靠性就会大大增加。

“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。” （苏轼题惠崇 《春江晚景》）。 “黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙。” （赵师秀 《约客》）诗中出现的三种物象，表明了春末夏初梅子黄熟时的节令特点。黄巢《题菊花》说： “飒飒西风满院栽，蕊寒香冷蝶难来。”菊花凋零，蝴蝶敛迹，虽不着一 “秋”字，秋时的阵阵凉意却扑面而来。

我国古代劳动人民把 “五天”称为 “一候”， “三候”为一个节气，所以一个节气又被称为 “三候”。将每个节气的 “三候”根据当时的气候特征和物候现象又分别起了名字，如将立春的15天分为三候： “一候东风解冻；二候蛰虫始振；三候鱼陟负冰”。

雨水：雨水之日獭祭鱼，又五日鸿雁来 （候雁北），又五日草木萌动。

惊蛰：惊鸷之日桃始华，又五日仓庚鸣，又五日鹰化为鸠。

……

“风有信，花不误，岁岁如此，永不相负。”每年冬去春来，不同世界里都有某种花卉绽蕾开放，带来开花音讯的风候。立春到来时“春之使者”迎春花率先开放，樱桃、望春紧随其后……在历史长河中，正是古人对大自然生命现象的持续观察与研究，总结动植物的生长、发育、活动规律与非生物的变化对节候的反应，借助 “花信”、“物候”对二十四节气不断地传承和发展，制定出了符合当地气候和物产需要的 “农事历”。从而使二十四节气具有了生生不息的强大生命力。

二、节气在高中生物教学中的渗透

影响因素 涉及的“节气”以及农业生产中的注意事项 生物学原理气温惊蜇：象征气温上升，天气变暖； “雨水早，春分迟，惊蛰育苗正适时”。 “惊蜇云不动，寒到五月中”预示有倒春寒；白露：露是由于温度降低，水汽在地面或近地物体上凝结而成的水珠，天气转凉对晚稻抽穗扬花和棉桃爆桃是不利的，也影响中稻的收割和翻晒；大雪：冬性较强的小麦、油菜，通过春化阶段就要求较低的温度，否则不能正常生长发育。过早播种的小麦、油菜，往往长势太旺，提前拔节、抽苔，抗寒能力大大减弱，容易遭受低温霜冻的危害。在南方，雪后如逢晴夜，地面热量散失较多，则会出现冻害，使豌、胡豆等作物受到一定损失。温度影响酶的活性，低温会限制酶的活性，不利于种子的萌发和幼苗的光合作用，也会限制细胞的呼吸作用。低温也会对农作物和牲畜产生直接的冻害。比如，植物细胞液中的自由水凝结成冰，由液态变固态，体积膨胀，超过细胞壁保护的极限，导致伤害。初冬、早春季节，人和动物皮肤在遇到寒冷（0～1 0℃）、潮湿或冷暖急变时，局部小动脉发生收缩，久之动脉血管麻痹而扩张，静脉淤血，导致冻疮。一定的温度范围内，提高温度会促进光合作用的进行，但同时也会促进呼吸作用。冬天，温室栽培可适当提高温度；夏天，温室栽培又可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，晚上适当降低温室的温度，以降低呼吸作用，保证有机物的积累。降水清明、雨水： “春雨贵如油” “雨水节，把树接”——嫁接果木“雨水清明紧相连，植树季节在眼前”——植树造林寒露：深沟高厢等各种有效的耕作措施，减轻湿害，提高播种质量；小暑、大暑:“小暑、大暑，淹死老鼠”的谚语，要注意防汛防涝。干燥的种子几乎没有自由水，新陈代谢水平较低的休眠状态，而萌发需要吸收大量的水分，作为新陈代谢的反应物、物质运输的介质等；另外，植物吸收的水分大量用于蒸腾作用；而种子或者植株的根部长期泡水，会导致其进行无氧呼吸，多数植物细胞产生酒精，导致烂根，乃至死亡。

续表

以必修一 《分子与细胞》为例，其中影响光合作用和呼吸作用等细胞代谢的因素，在节气中得到了充分的体现。

此外， “立秋秋始雨淋淋，及早防治玉米螟”； “小满温和春意浓，防治蚜虫麦秆蝇”；夏至，玉米追肥防粘虫；惊蛰，过冬的害虫虫排卵也要开始孵化则涉及必修三稳态与环境》中如何调节生态系统中种间关系和能量流动的内容，玉米螟和玉米之间、以及蚜虫、麦秆蝇、惊蛰后孵化的害虫与农作物之间是捕食者和被捕食者的关系是消费者和生产者之间的关系。物候学的资料可以帮助人们对害虫进行斗争。例如20世纪初，美国小麦害虫海兴蝇极为猖獗，美国农业部利用物候图使各地小麦播种期延迟了若干天，避免了这种害虫，增加了小麦的产量。

另外，玉米打顶后可以促使植株生长有力，结棒子粗壮，农谚就用 “玉米去了头，力气大如牛”来比喻，应用去顶端优势的原理 （必修三， 《植物的激素调节》，生长素作用的两重性）。而 “芝麻头上两瓣叶，只怕深来不怕浅”的农谚，生动地说明了单子叶植物 （如粟）和双子叶植物 （如芝麻）对播种深度的不同要求。

我们可以通过情境创设、问题导入，案例分析等方式，充分发挥节气在高中生物教学实践活动的价值。

三、节气与学科核心素养

新修订的高中生物课程标准，强调增强生命观念意识，培养科学探究精神，养成理性思维习惯和勇于担当的社会责任感的学科核心理念，充分体现了高中学段生命科学教育的核心价值。

农历二十四节气就是中国古代劳动人民通过长期实践而总结的天文气象历法，科学地揭示了天文气象变化的规律，准确地反映了季节的变化并用于指导农事活动。它的发展与完善就是科学探究活动不断深入的历程，就是理性思维不断发展的过程。由于我国盛行大陆性季风气候，不同年份的天气差异较大，因此根据天文学中太阳在黄道上的位置，等距固定划分的二十四节气对古代农业的播种、生长、收获等只是个大概的指导。比如，黄河中下游地区， “小满不满，麦有一险”，指的是，此时小麦易受热干风的侵害，导致麦粒干瘪而减产。长江中下游地区，此时却是水稻的插秧时节， “小满小满、芒种不管”，指的是稻田蓄满，田坎不易干裂，不至于芒种时无法插秧。而珠江三角洲地区，此时 “小满大满江河满”指的是此时雨量充沛的情景。生产实践中，几月份种什么，几月收获，接下来再种什么，几月播种等等都有相对固定的模式，但这不是僵化的，各地根据气候不同选择的农作物，同样是冬小麦，在江淮一带是 “霜降种麦最当时”，到了黄河中下游一带是 “秋分早、霜降迟、寒露种麦最当时”，而北方则是 “白露早、寒露迟、秋分种麦最当时”。 “四月中，小满者，物致于此小得盈满”，指的是公立5月下旬，麦粒逐渐长大，尚未饱满，故曰小满。

增强生命观念：传承二十四节气，不仅可以让人们自觉地尊重自然时间、尊重生命节律，它更是人们把握作物生长时间、观测动物活动规律、认识人的生命节律的一种文化技术。对人们而言，它具有生活节奏的提示与生活方式调节的指导意义，是一种关乎时间的生活情趣。

传承社会责任：节气作为一项中国原产的记历方式，劝农籍田、敬授农时、测天占候，二十四节气将天文、农事、物候和民俗实现了完美的结合。2006年6月，二十四节气顺理成章地入选第一批国家级非物质文化遗产名录 （以下简称“国家非遗”）。二十四节气不仅仅是一种简单的时间体系，在其传承过程中，它已经发展成一种民族的文化时间。虽然它作为 “农业历法”的功能正在逐渐退去，但是这并不影响二十四节气的传统知识、文化价值以及与此相关的民俗活动（春节、清明、端午、中秋、重阳等）的传播和使用。二十四节气不仅指导农业生产活动，而且服务普通民众的日常生活，传授天文、气象、物候的传统知识，继续影响着人们的生活、工作和行为习惯。

让 “节气”在高中生物教学活动中的充分渗透，理论联系生产实际，激发学习和实践的浓厚兴趣，同时在潜移默化之中增强人文素养，必将发挥其独特的育人价值、提升高中生物学科的核心素养。

（作者单位：福建师大附中、福建福州一中）