初中生物教学中生命观念的建构

高静怡

摘要：生物学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。生物学本身就是研究生命规律的科学，可以说，“生命观念”最能体现生物学的学科特點和内涵特征。以《人体内平衡的维持》一章为例，阐述如何引导学生初步建构结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观。

关键词：生命观念 初中生物 《人体内平衡的维持》

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称《2017版课标》）指出“生物学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”，并将“生命观念”界定为“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”。生物学本身就是研究生命规律的科学，可以说，“生命观念”最能体现生物学的学科特点和内涵特征。

“生命观念”比较宏大，对此，《2017版课标》列举了“结构与功能观”“进化与适应观”“稳态与平衡观”“物质与能量观”四个更加微观、具体的“小观念”。本文以苏科版初中生物学八年级上册《人体内平衡的维持》一章为例，阐述如何引导学生初步建构这四个“小观念”。

一、结构与功能观的建构

“结构与功能观”可以使我们形成这样的生命认知：具有特定的结构就一定会表现出该结构所匹配的特定功能，生物体特定的生理功能必然是由特定的结构所维持的，即生物体的结构和功能是相适应的。

《人体内平衡的维持》一章中，“结构与功能观”在血管的类型、血液的组成、心脏结构、泌尿系统的组成、肾脏的结构、肾单位的组成等知识点上都有所体现。如：动脉管壁比较厚，管壁肌肉才能提供足以将血液输送到全身的力量;毛细血管管壁只由一层细胞构成，这有利于血液和组织细胞之间进行营养物质、废物以及二氧化碳和氧气的交换;红细胞内含有血红蛋白，是因为血红蛋白在氧气浓度比较高的地方与氧气结合，在氧气浓度比较低的地方与氧气分离，可以使红细胞循环运输氧气;从宏观角度看，肾脏整体上可分为皮质、髓质、肾盂，这样的结构适合收集尿液，而从微观角度看，肾脏由肾单位构成，肾单位的结构（如图1）具有滤过和重吸收作用，有利于尿液形成。

教学时，教师可以通过设置相关联的一系列问题，指导学生进行理性思辨，引导他们从多个角度分析比较，切身感受结构与功能观。

例如，为了使学生更深刻地理解并区分动脉血管、静脉血管、毛细血管的形态结构及功能，教师可引导学生从三种血管的管壁厚度、管腔大小、血流速度三个方面进行对比分析，并在此基础上思考以下几个问题：（1）哪种血管适合与组织细胞进行物质交换？（2）为什么静脉管腔大反而血流速度慢，动脉管腔小血流速度却快呢？（3）为什么在三种血管中，血流方向始终是从动脉流向毛细血管，再流向静脉？（4）三种血管与心脏相连的部位，血流方向是怎样的？

二、进化与适应观的建构

进化是生物学中最重要的概念之一，进化思想为人们理解生命的演化、各种生物之间的关系，以及生命依赖于环境提供了统一的准则，进化概念为人们将大部分生物学知识组成一个整体提供了框架。初中生的“进化与适应观”尚待形成，应通过初中生物学课程学习，帮助他们理解“地球上多种多样的生物是经过长期进化形成的”“生物能适应所生存的环境，也是生物长期进化的结果”“以自然选择学说为核心的生物进化理论解释了生物进化的原因”等观点，并能用这些观点进行释疑和判断。

例如，维持人体内物质平衡的循环系统和泌尿系统使人能够适应生存的环境，也是人类经过漫长进化的结果。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，它们有利于种族更好地生存与繁衍。

为了使学生能够感性地认识不同类群脊椎动物心脏的进化与环境的适应性，教师可以出示表1，并提出问题：相比于爬行动物的心脏，人的心脏和鸟类的心脏已进化到什么结构？这对于它们的生存有何意义？学生通过表格中罗列的结构可以分析得出，鸟类和哺乳类已进化出心房与心室完全分隔的心脏，使其肺循环和体循环完全分开，这样，动脉血和静脉血不再相混合，体循环中含氧气多的动脉血流经身体各部位，使各部位的组织细胞得到更多的氧气和营养物质，大大提高了血液中氧气和营养物质的运输效率，使组织细胞内有机物氧化的程度变高，释放的能量变多，足以维持体温恒定，从而能够适应各种温度下的环境。

三、稳态与平衡观的建构

生命系统是一个稳态和平衡的系统，稳态和平衡是通过调节实现的。高中生物学有专门的章节围绕“人体的内环境与稳态”展开;初中阶段虽没有高中阶段学得详细，但在讲到人体八大系统时，都会提到相关知识点。

在“人体内废物的排出”这一节内容中，尿液形成的两个重要生理过程“滤过”和“重吸收”，除了排出废物外，还有一个很重要的作用，就是调节人体内的水和无机盐的含量，从而维持组织细胞的正常生理功能。教师可引导学生结合生活实际体验“排尿多少和喝水多少密切相关”，体会人体能够通过自我调节来达到一种自我稳定及平衡的状态，帮助学生初步形成稳态与平衡观，为后续学习夯实基础。

四、物质与能量观的建构

不管人还是其他生物，都是与自然界不可分割的，需要不断与自然界中的非生物环境进行物质与能量交换，实现生命物质的更新。

《人体内平衡的维持》一章中，两大系统即血液循环系统和泌尿系统，是人体与外界进行物质交换的途径。人体消化吸收的营养物质、呼吸系统进行气体交换获得的氧气都是人体必不可少的物质。这些物质通过血液循环系统的运输（大致过程如图2所示），在毛细血管处进行物质交换后，到达人体的每一处活细胞。能量是维持和更新生命的动力，但能量在生命系统中不能孤立存在，需要载体——物质。血液循环中物质的运输总伴随着能量的运输，活细胞内进行的呼吸作用中物质的分解总伴随着能量的释放。

教师在讲解血液循环之前，可以从生活案例引入：有人出车祸后，因大腿被重物压迫而导致高位截瘫，想一想，这是为什么？学生在教师适当的提示下，分析得出：因为重物压迫大腿血管，阻碍了氧气的运输，导致组织细胞不能进行呼吸作用而无法释放能量以供给生命活动，最终坏死。此时，提出血液循环存在的意义，可以帮助学生从感性认识上升到理性认识，带着对血液循环的好奇进入学习状态，同时，在潜移默化中建构了物质与能量观。

当然，生命观念并非独立存在的，它离不开科学思维和科学探究。学生在建构生命观念、进行科学思维和科学探究的过程中，会逐渐培养社会责任素养，最终形成科学的世界观，获得终身发展的能力。

参考文献：

[1] 刘恩山.生命观念是生物学学科核心素养的标志[J].生物学通报，2018（1）.

[2] 陈宏.浅析高中生物教学中生命观念的培育策略[J].中学生物学，2018（11）.

[3] 李学斌.例析初中学生“进化与适应观”的培养[J].生物学教学，2018（2）.

[4] 谭永平.发展学科核心素养——为何及如何建立生命观念[J].生物学教学，2017（10）.