例析高中生命科学教材涉及的生命观念及其教学策略

任晓米

(上海市复兴高级中学 200434)

目前，新高考改革模式吸引了大量学生选修生命科学。学生掌握的生命科学知识越来越扎实，但较少能运用生命观念的思想来分析生命现象。造成这一现象的主要原因，是教师在教学实践中过于重视具体知识的落实，而忽视这些知识背后的生命观念的提炼和渗透。本文分析了沪科版高中生命科学教材中所涉及的主要生命观念，以及帮助学生建构生命观念的一些教学策略。

1 解读生命观念

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[1]，是生物学核心素养的基础和支柱[2]。新修订的全国高中生物学课程标准(征求意见稿)将生命观念作为生物学核心素养的第一要素，是对知识目标的整合和提升，要求学生不仅要理解和掌握生物知识，而且要将所学的具体知识围绕学科核心概念整合内化成生命观念。并能用生命观念认识生物的多样性和统一性，形成科学的自然观和世界观，指导探究生命活动规律，解决实际问题。

让学生形成生命观念素养，是生命科学教学和学习的目标，因此教师需仔细研究教材，挖掘出教材中与不同生命观念相对应的知识板块，并在教学过程中有意识地渗透这些观念。表1是沪科版高中生命科学教材所涉及的主要生命观念及笔者对这些生命观念的理解。

表1 沪科版高中生命科学教材涉及的主要生命观念

2 建构生命观念的教学策略

2.1 设计以观念为线索的教学 在教学设计时，若能设置一条不落痕迹的线索来将教学内容中各部分知识有机地组织起来，必会使课堂教学更有系统性和逻辑性，更易达成教学目标。因此将教学内容中最核心、最能发展学生生命观念的知识提炼出来，并以此为线索来组织一节课甚至一个主题的教学，不仅有利于知识技能目标的落实，还能向学生渗透其中的生命观念。

例如，第三章“生命的结构基础”章节内容是由细胞膜、细胞核和细胞器，及非细胞形态的生物三节教学内容组成，主要隐含着“结构与功能观”。不同结构具有不同功能，关键在于它的物质与结构基础，但通常功能较容易类比迁移。因此，可采用“基本功能——化学组成——特定结构——结构特点——基本功能”的教学线索来组织各结构的教学，让学生逐步形成“结构与功能观”。为落实本章核心概念“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”，可把细胞看作基本的生命系统，把细胞膜、细胞核和细胞器看作这一系统内的不同组分，采用“整体——部分——整体——实例分析”的思路来组织教学，帮助学生领悟一个系统的正常运转，必须依靠各组分间的协调配合，是一个有机整体。最后，引导学生分析洋葱鳞叶外表皮细胞、叶肉细胞、心肌细胞和细菌四类细胞所拥有的内部结构，并说明为什么有这样的结构差异。目的是让学生尝试运用“结构与功能观”生命观念去认识细胞多样性及其内在原因。

2.2 创设以观念为背景的情境 在真实的、具有挑战的学习情境中，学生更能以积极主动的态度去发现和解决问题。因此，结合教学内容和学生已有知识，选择实际生活材料，创设特定问题情境，让学生对其中的生命现象进行解释，在尝试解释和归纳过程中学习新知，并自主构建相应的生命观念。

例如，与“影响光合作用的因素”一节教学内容联系最为紧密的是农业生产，笔者以“连续阴雨天气会导致大部分农作物大面积减产”的事件引入教学，呈现出不同农作物的产量数据。学生提出由于“光照弱温度低”引起绝大部分农作物减产，进而归纳出影响光合作用强度的三大主要环境因素——光照、温度和CO2。这时，可进一步引导学生运用所学的光合作用知识，尝试解释三大环境因素如何对光合作用具体过程产生影响，在分析减产事件过程中逐步构建起“物质与能量观”的生命观念。还有部分学生关注到少许农作物的产量并没有明显变化，进而分析出农作物本身的“叶绿体、色素和酶”等是影响光合作用的内部因素。学生能分析出内部因素，说明学生已能运用“结构与功能观”的生命观念来解释某些简单的生命现象了。

2.3 重视以实验为载体的亲身体验 高中生命科学教材共有三类实验——科学史实验、演示实验和学生实验，实验呈现的信息量大、直观，是建构生命观念的好素材。扎扎实实落实教材中的每一个实验，不仅可以帮助学生掌握科学探究的方法和技能，还可以让学生从中感受并建立起相应的生命观念。

例如，第四章第三节“细胞呼吸”一节中的演示实验——“酵母菌的呼吸方式”，很多教师担心实验时间过长，会影响教学进度而用录像来替代，然而却大大降低了实效性、直观性。因此，笔者在每次教学前都会摸索反应条件，尽可能让实验在10min内完成。在演示实验前，先请学生思考怎样的生物材料适合探究不同的呼吸方式？这类生物通常有什么细胞器？然后呈现酵母菌亚显微结构图，感悟结构与功能观、进化和适应观。在教师搭建实验装置时，让学生阅读实验方法，思考各装置、各成分的作用，从中领悟科学探究方法。等分析完实验装置后，已可以观察到实验现象了。通过气体产生量比较、闻酒精气味和触摸大试管感知温度等不同形式，让学生切实感受到物质与能量观。最后，可结合酒酿酿制、工厂化酿酒等实例，让学生分析酿制成功的客观条件，初步感受“稳态与平衡观”。

2.4 开展以观念为核心的活动 在课堂上初步形成的生命观念，还需要在课外实践活动中不断内化，在交流、反思中不断提升，从而逐渐成为学生的一种思维习惯。这种思维习惯能使学生自觉地从生命观念的视角去审视周围事物，并在讨论与生命科学有关社会问题时作出正确的判断。根据教学内容的区别，可采取不同的实践活动方式。

例如，学习“细胞分化”一节后，可要求学生绘制植物根尖四个不同区域细胞的亚显微结构图进行展示，来提升“结构与功能观”；学习“基因工程”“克隆技术”内容后，可让学生收集信息，展开现代生物技术利弊的主题辩论，学生在辩论过程中必然会运用“结构与功能观”“稳态与平衡观”等生命观念来阐述自己的论点，支持自己的主张。在复习环节，可要求学生在课外围绕某个概念，将与其相关的概念以一定的逻辑关系绘制出复杂的概念图，并在课堂上讲解概念之间的联系，使知识成为系统，提升生命观念素养水平。再如，以“基因”这一概念为核心，可将第六章“遗传信息的传递和表达”、第七章“细胞的分裂和分化”、第八章“遗传与变异”、第九章“生物进化”和第十章“生物多样性”中的主体知识都串联起来。从学生反馈来看，绘制概念图可使学生对知识的掌握更加系统，更能领悟其中的生命观念。

综上所述，教师要挖掘教学内容背后的生命观念，并进行系统的教学设计，引导学生在理解生物学核心概念和基本原理的基础上，逐渐形成有关的生命观念。然而观念形成往往不是一节课或几节课能够达成的，需要通过整个学习阶段来不断地强化，进而提高学科的“持久价值”和“迁移价值”。