融入生态文明教育目标的生物课堂——以《生态系统的信息传递》一节课为例

夏尚清 马会放

（[1]北京市顺义区第一中学 北京 101300；[2]北京市顺义区教育考试研究中心 北京 101300）

1 研究背景

党的十八大提出，“必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。十八届五中全会进一步提出了“创新、协调、绿色、开放、共享”的五大发展理念。

然而，解决环境问题，除了从国家层面建立相应政策和法律法规，更重要的是以道德教育的手段渗透生态文明，培养人与自然和谐相处的理念，树立正确的生态文明道德观。作为一线的生物教师，以学校为主阵地，将知识与价值观并重，加强对中学生生态文明意识的渗透，是我们不可推卸的责任。新课标确立的课程目标之一就是“热爱自然，珍爱生命，理解人与自然和谐发展的意义”，这与生态文明教育不谋而合。

我在该课题研究前对学生生态文明和实践两个方面进行了调查问卷，结果显示：大部分同学对生态文明认识不到位，环境保护离自己很远，对环保方面的关注也很少；在实践方面同样存在着严重不足，较少能够采取措施保护环境，并从自身做起；调查结果表明，大部分学生没有生态文明的意识和思维，更不可能将生态文明意识和思维运用到实践中去。

2 研究内容

2.1 高中生物学内容与生态文明教育目标高度相关

生命系统起源于非生命系统，没有超自然的创造，无机界和有机界之间具有统一性和差异性；生命系统在进化过程中由于环境的复杂性和多样性，进而生物呈现多样性、适应性、统一性等特点；因此生命系统不同于物理系统和社会系统，有其组成物质的独特性、结构和功能的特殊性等特点。生命系统运行过程中需要不断地从环境中获取能量维持系统结构的完整性和有序性，因此生命系统内部不同结构之间及系统与外界环境之间进行着物质、能量和信息的交换，具有一定的开放性，这就决定了生命系统时刻处于动态变化的过程中。稳态是有序、平衡且不断变化的，是生命系统运行过程中最基础的特征之一。现代生命科学已从分子、细胞、器官、个体、生态系统等各个层次上阐明了生命活动中普遍存在着动态稳定，即稳态的现象；稳态的维持靠的是生命系统内部的、以信息传递为基础的自我调节机制实现的；有了信息传递，生命系统内部的各部分才能相互作用，生命系统与环境之间才能相互作用，进而实现调节并实现稳态，调节是实现稳态的必要手段，生命系统的稳态和对环境的适应都是调节的结果。

从前面的分析可以看出，生命系统有自身的运行规律，各种生物的种类及数量有制约与平衡的需要。人类不能因为自身的需要或偏好而干扰生命系统，一旦生命系统遭到破坏，损害的最终是人类自身。因此，尊重生态系统自身的运行规律，约束人类的负面行为，关系到人与自然的可持续发展。人类不过是地球生态系统中的一个组成成员，与其他物种一样是自然大家庭中的普通一员。人类与其他物种的关系是平等的，不能将自己视为自然的主宰，人类只有自觉地将自己视为自然大家庭中的平等成员，才能与自然协调发展。

通过分析生命系统可以发现，高中生物学研究的内容与生态文明教育的内容在思维模式、价值观念、以及外显化的行为方式有高度的相关性。从生态文明价值体系来看，生命系统的产生和演化过程体现了生物界与非生物界的统一性和差异性；我们需要尊重生命系统的运行规律，维持生态系统的稳态和平衡，才能实现可持续发展等内容；这些内容与尊重差异与多样性、尊重环境与资源等生态文明的价值体系不谋而合。从生态文明思维方式来看，生命系统是一个不断演化的系统，也是开放的系统，还是一个动态稳定的系统，生命系统维持稳态需要依赖于信息传递将系统各组成部分统一成为整体，与环境之间相互作用，进而实现反馈调节，而这种调节能力却是有限的。理解这些生物学问题需要系统思维、联系思维、开放思维、演进思维、动态思维和底线思维，显然生物学的思维模式与生态文明思维模式有着高度的一致性。从生态文明的行为方式来看，行为方式与《高中生物学课程标准》学业质量标准描述内容存在着一致性，都要求形成保护环境、维持生态平衡的习惯，积极参与绿色家庭和绿色学校、绿色社区等行动，并提出人与环境和谐相处的合理化建议。

综上分析可知，高中生物学从内在的价值观念、思维方式和外在的行为方式都与生态文明存在高度相关性，因此高中生物课堂能够融合生态文明教育目标。

2.2 案例：融入生态文明的教育目标的高中生物课堂

在高中生物学必修一《分子和细胞》、必修三《稳态与环境》教材中有很多生物学内容可以渗透生态文明教育目标，比如在《分子与细胞》第二章组成细胞的化合物可以与尊重差异与多样性结合，第三章细胞的结构与功能可以与系统思维、联系思维结合，第四章物质输入与输出和第五章细胞能量的供应与利用可以与开放思维、动态思维结合，必修三《稳态与环境》则更能体现生态文明教育的价值体系和思维方式，进而影响学生的行为方式。因此，课堂是渗透生态文明教育目标的良好阵地和途径，我以《生态系统的信息传递》一课为例详细阐述在课堂中如何渗透生态文明的教育目标。

案例：用生态系统的信息传递来综合防治稻纵卷叶螟。

教师活动和学生活动如下所示：

导入：彩色稻（黄色稻和紫色稻）具有较高的营养价值和美学价值，稻纵卷叶螟是彩色稻重要的农业害虫，赤眼蜂的卵可以通过寄生稻纵卷叶螟的卵来繁殖后代，科研人员为了研究赤眼蜂防治稻纵卷叶螟的效果，进行了系列实验。

展示资料1：彩色稻对稻螟赤眼蜂选择寄生稻纵卷叶螟的影响。

问题1：结合资料1分析稻纵卷叶螟对彩色（黄色和紫色）稻的危害大于常规稻？

学生阅读资料并回答：稻螟赤眼蜂对常规稻上的稻纵卷叶螟的寄生率明显高于彩色稻上的寄生率，导致常规稻上稻纵卷叶螟的数量低于彩色稻，从而对常规稻的危害小。

教师过渡：科研人员找到了稻纵卷叶螟的信息素，并尝试对稻纵卷叶螟进行生物防治，下面是研究结果。

展示资料2：稻螟赤眼蜂对6种不同浓度的稻纵卷叶螟信息素的行为反应。

问题2：资料2显示的结果是什么？

学生:BEF组对雌蜂选择性较高，其余组略差；ABE组对雄峰选择性较高，其他组略差。

教师过渡：科研人员还利用不同类型的赤眼蜂进行生物防治，研究结果如下：

展示资料3：不同接蜂方式对赤眼蜂寄生稻纵卷叶螟卵的寄生卵量的影响。

问题3：哪种接种方式更有利于防治稻螟赤眼蜂？

学生:混合接种方式最有利于防治稻螟赤眼蜂。

教师过渡：赤眼蜂的繁殖能力较弱，成为限制赤眼蜂防治效果的关键问题，科研人员在不同光照条件下繁殖赤眼蜂，结果如下：

资料4：不同波长光照下赤眼蜂的寄生数（与繁殖有关）。

问题4：综合资料1、2、3、4，建立稻纵卷叶螟防治的逻辑关系。

学生讨论后回答问题4：可选用松毛虫赤眼蜂和稻螟赤眼蜂共同防治，并在用在波长530nm光照下繁殖赤眼蜂，还可以用稻纵卷叶螟信息素进行生物防治。

该案例如何渗透生态文明价值体系：从生态文明思维来看，稻纵卷叶螟对紫色稻造成了严重危害，这是一种偏离稳态的现象，为了防治稻纵卷叶螟料，学生需要通过资料分析推理，构建出如右图的信息传递关系示意图，这个需要学生通过信息传递将防治看成一个系统，用系统思维整体地、联系地看问题，才能从本质上找到解决问题的办法，就是用适应的波长繁殖两种赤眼蜂，并用混合接种的方式防治稻纵卷叶螟。从生态文明的价值体系来看，稻纵卷叶螟破坏了紫色稻田这种生态系统的平衡，我们需要研究该生态系统的信息传递规律，在尊重规律的基础上利用规律通过调整信息传递的关系从而实现稳态，达到防治稻纵卷叶螟的目的。这个过程让学生体会到需要遵循自然规律，具有底线思维，才能实现人和自然的和谐相处，在潜移默化中学会了保护环境、节约资源、追求人和自然和谐相处的行为方式。

从上述案例中可以发现，在生物课堂中用生动、详实的事例运用生态文明的思维方式解决实践问题，即符合生物高考的方向，也让学生易于形成生态文明价值体系，从而改变自己的行为方式，可以很好地渗透生态文明教育目标。

3 实践效果和反思

自从加入《生态文明教育》教育课题以来，我一直在教学实践中融入生态文明教育，在学生学习表现、教学成绩和学生行为变化等方面取得了明显效果。从学生学习表现来看，学生在课堂上主动思考问题且参加探讨，表现积极，学习兴趣明显提高；课下主动关注生态文明相关内容甚至能主动搜集相关资料并加以整理，对一些生态文明热点问题能够结合所学知识深入理解，并将所学知识应用到解决实际问题中去；作业完成度和质量效果良好，知识系统性和知识的灵活运用等方面掌握情况较好。从教学成绩前后对比来看，从初中升入我校的学生全区前200名只有3人的情况下，自从在教学实践中实施生态文明教育后，我校生物成绩取得了长足进步，在2020届高考中生物单科成绩大面积丰收。从学生的行为变化来看，学生明显地减少了一次性餐具的使用，也注意保护学校草坪等小生境，对于垃圾分类处理相对乐于接受，对于生态文明方面的热点问题乐于发表观点，总体来说，学生在行为变化处于乐观。

总体来说，生态文明教育与生物高考目标高度一致，我们在实践生态文明教育过程中取得一些成绩，也找到了一些以后继续前进的方向，我们一定会继续努力，进一步完善生态文明教育成果。