浅析高中生物教学中生命观念的培育策略
2018-03-04陈宏
陈宏
文件编号:1003-7586(2018)11-0069-02
目前,高中生物一线教师在培育学生生命观念的教学过程中存在一定的问题。例如,教师对生命观念的内涵缺少深刻的理解、对生命观念在生物学中相应的锚定点缺少系统的把握、对三维目标和核心素养教学目标的转化缺少足够的认识、对培育学生生命观念的系统教学方案缺少应有的重视等。下面重点阐述生命观念及其培育策略。
1生命观念的内涵及培育价值
《普通高中生物学课程标准(2017年版)》将发展学生的生物学学科核心素养作为课程宗旨,充分体现了高中学段生命科学教育的核心价值。学生的生物学学科核心素养,是在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的,学生在解决实际问题时所表现出来的价值观念、必备品格与关键能力,是知识、能力、情感态度与价值观的综合体现。生物学学科核心素养包含生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。其中,生命观念是学科核心素养4个要素中独具生物学学科特点的维度,是生物学学科核心素养的标志和关键。将生命观念作为生物学学科核心素养之首,就是要凸显其在生物学课程中的地位和作用。
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。通过高中生物课程的学习,学生要形成结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等生命观念;并能用生命观念认识生物的多样性、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。
2培育生命观念的过程
生命观念培育的过程(图1)一般是,通过观察和实验,对生命现象、生命特征和生命活动规律建立感性认识;再通过抽象、概括等理性思维,对感性的认识进行提炼、升华,形成生物学概念;随后将已有的概念进一步加工、整合,构建概念网络,建立对生命本质的整体理解,即为“生命观念”。在解决新的生物学问题时,学生可以根据已有的生命观念进行假设、解释或决策。
3培育生命观念的策略
3.1立足概念学习,培育生命观念
概念是生物学教材的重要组成部分,也是生命科学理论体系的基本单位。概念解释了生命的基本现象和规律,是形成、发展生命观念的基础。例如,在一轮复习线粒体与叶绿体时,教师可先引导学生根据两者的模式图,进行形状、结构和功能等的概念学习。再通过分析两者都要增大膜面积的原因,促进学生形成结构与功能相适应的生命观念。教师还可从能量变化角度,引导学生分析叶绿体和线粒体都是能量转换器,使学生认识到生态系统中物质循环和能量流动与光合作用和呼吸作用有密切关系,以构建物质和能量观。又可引導学生从进化起源分析,蓝藻无叶绿体能光合作用、无线粒体可有氧呼吸,说明光合作用、有氧呼吸的进化起源分别早于叶绿体和线粒体,也说明这两类具膜细胞器的出现,使细胞内出现了相对分隔的小区室,提高了细胞代谢的效率,促进学生形成进化与适应的生命观念。
3.2创设生活情境,培育生命观念
阿尔佛雷德·诺斯·怀特海在其著作《教育目的》一书中认为,在无背景的情境下获得的知识,经常是惰性的和不具备实践作用的。确实,生物学与现实生活密切相联,在实际生活的背景中学习,既有助于学生深入理解生物学的核心概念形成生命观念,也有助于学生运用生物观念解决实际问题。例如,复习“细胞的分化、衰老、凋亡和癌变”时,教师播放不幸患上白血病的本地学生小杰移植了其姐的骨髓而挽救生命的视频,就极大地激发了学生学习的积极性。在创设的情境中,教师提出问题:什么是白血病?骨髓移植为什么可以有效治疗白血病?骨髓中造血干细胞分化的原因和实质是什么?细胞癌变的的原因和实质又是什么?细胞分化和癌变的区别是什么?癌症可以预防吗?怎么预防?随着这一系列问题的解决,学生既理解细胞分化的概念、特点和意义,又构建了细胞分化和癌变的知识网络,进而形成了结构决定功能的生命观念,明白了健康生活方式的重要性。
3.3设计探究活动,培育生命观念
组织以探究为主要形式的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键。探究活动可以培养学生的生命观念,使学生不仅了解生命科学知识的来源,还能解决生产生活中的实际问题。例如,在设计、制作生态缸的活动过程中,学生尝试用物质和能量的输入和输出平衡的观点,认识具体生态系统的稳定性。在学习了培养液中酵母菌种群数量变化的实验后,学生结合本地渔港实际,又延伸探究不同培养液中小球藻数量的变化实验,在构建模型、分析模型的基础上,利用模型制定控制小球藻种群数量变化的监测措施,为赤潮防治等提出可行性建议,从而培育了学生的稳态与平衡观。
3.4利用科学史实,培育生命观念
生物科学史是科学家研究生命现象、探索生命规律的过程。各版教材中都呈现了大量的科学史,如酶本质的探索、光合作用的探索历程、生长素的发现过程等。科学史的价值对于学生不只是需要明白这些知识是如何得到的,更要真正领悟其中的深刻含义。例如,教材安排科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史,目的让学生既能体验到科学探究的魅力,又能领悟到其中的生命观念。因此,在教学过程中,教师既要帮助学生在经历科学家探索历程的基础上形成结构与功能相适应的生命观念,更要引导学生理解结构与功能的统一性是适应环境的表现,是进化的必然结果,从而提升进化与适应的生命观念。
3.5结合生活实际,提升生命观念
生命观念的最高水平是,具有结构与功能相适应的观念和生物进化的观念,并能基于这些观念识别身边的虚假宣传和无科学依据的传言;具有物质和能量观,并能指导解决生产实践中的具体问题;具有稳态和与平衡观,并能指导人的健康生活方式,能指出某一生态系统的构成要素及其影响其平衡的因素。所以,教师可以在课堂上利用生活中的实例来创设情境展开教学活动,更要选择生活中的一些生命现象引导学生利用所学的知识进一步探究,在完成教学内容的同时潜移默化培育学生的生命观念。例如,学习基因工程、细胞工程和胚胎工程后,教师要求学生收集信息,开展现代生物技术利弊的主题辩论。学生在辩论过程中会运用结构与功能观、稳态与平衡观等生命观念来阐明自己的观点,提升对生命观念本质的领悟。又如,冬天进出温暖的教室时,人体通过产热与散热的平衡来调节体温,体现了物质与能量观、稳态与平衡观;神经系统与内分泌腺的结构与功能相适应,两者相辅相成,又体现了结构与功能观、进化与适应观。这样,学生形成的生命观念在实践中发展、升华。
当然,生命观念的形成离不开科学思维和科学探究,学生在形成生命观念、进行科学思维和探究科学探究的过程中,最终会形成一定的社会责任和义务。因此,在生命观念培育过程中,教师要利用生物学学科核心素养4个要素的相互关系,充分挖掘教学内容背后的生命观念,要利用4个生命观念之间的关系,针对不同的教学内容采取不同的培育策略,多方面多途径帮助学生树立并发展生命观念,不断提高学生的生物学核心素养。