学科思想在高中生物教学中的渗透

张明

摘要：新课程理念强调学生思维的发展，注重学生科学思维的培养，高中生物教学既是一个传授知识的过程，更是渗透学科思维的过程。生物学科思想即人类在探究自然界的生物现象中所采用的科学方法和思维，是人们对生物本质、生命特征和生物学科价值的基本认识。高中生物教师应树立学科思想意识，在教学中渗透生物学科思想，启发学生的思维，激发学生的自主探究意识。

关键词：生物教学;学科思想;科学素养

中图分类号：G633.91 文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）09-032

在学科教学中，知识、能力、思想構成了学科体系的基本要素，其中，学科思想的渗透更是学科教学设计与实施的核心。生物学科思想即人类在探究自然界的生物现象中所采用的科学方法和思维，是人们对生物本质、生命特征和生物学科价值的基本认识。这是深入研究生物学科本质的基本能力，高中生物教师应有意识地将学科思想渗透于日常教学实践中，在知识讲授与问题探究中渗透、引导、启迪，激发学生的思维活力和张力，发散学生的思维，让学生学会运用科学的思维辨析和解决所遇到的生物问题，在学科探究中感悟生命的价值和意义。

一、高中生物教学中渗透普遍联系的思想

自然界各种现象的本质是各事物间彼此依存、相互作用和影响结果的体现，提示其背后的规律和特点正是开展科学探究和发现内在驱动力，这与培养学生的学科思想不谋而合。例如，核糖体是蛋白质“制造厂”，通过氨基酸脱水综合生成蛋白质;内质网可通过对多肽链改变，完成糖基化、羟基化等化学过程;高尔基体则负责将内质网加工过的蛋白质经分类后，按既定需要运送到细胞特定的部位等。由此可见，各个细胞器既有各自独特特征和功能，分工明确，又在结构及功能上彼此紧密相关，相互合作，彼此影响，在分泌蛋白的合成中发挥着各自独特的生物机理作用，从而完成了蛋白的生成、转化、合成的过程。

再如，遗传信息的传递是通过基因的表达实现的，基因可以准确地将DNA中的遗传信息表达出来，通过特定氨基酸排序蛋白质的合成展现出独特的生命现象;DNA物质的传递、复制和转录离不开特定蛋白类酶的催化与促进作用;染色体由DNA与蛋白质参与构成，这有利于在细胞核中复制和储存，也为细胞分裂时遗传物质的分配提供了便利。可见，生命活动中不仅组成生物体的结构与功能、结构与结构间有着非常紧密的联系，且在微观层面各个分子间，宏观层面各生物体间，生物体与周围环境间都存在千丝万缕的关联。看似简单的生命活动，其实内部蕴含着丰富的、错综复杂的、和谐统一的各种关联，这样才造就了丰富多彩的生命特征。

二、高中生物教学中渗透对立统一的思想

生物体内部的生命活动时刻都在进行，这些生命活动间既彼此依赖，又彼此排斥，从而构成了复杂而精彩的生物内部世界。例如，光合作用是植物赖以生存的重要生命活动过程，它可以将太阳光能转化为植物生长所需的化学能，并在这个过程中释放了大量的氧气;植物细胞的呼吸可利用氧气分解掉光合作用合成的有机物，并将其中的能量释放出来或转化成其他有机物，保障了植物体内各项生命活动所需的能量。这两个生命活动过程，既相互独立，又相互作用，这种看似矛盾对立的生命活动过程，却能有效地实现生物能量的充分利用与转化，促进了生物体的成长与发展。

又如，生物所具有的一项基本属性就是遗传，正是这样，才能保证生物体的基本生命形成和生理特征得以延续和保持，从而实现了生物体独特特征的稳定性。而变异是指生物体亲子间、子代个体间及同种生物间出现的差异，这种变异反而促进了生物发展的多样性，为生物的进化与发展创造机会。遗传、变异就像硬币的两面，既对立又统一，既独立又依赖。因为，遗传中会有变异，而变异则会遗传;遗传为生物的延续提供了保障，而变异则实现了物种的多样化和优化，使生物更加适应生存环境的发展。

三、高中生物教学中渗透抽象问题具体化的思想

人类对事物的认知过程总是会经历一个由简单到复杂，由感性到理性的发展过程。在日常生活学习中遇到的那些难以把握的复杂的问题，通常会先化繁为简，化抽象为具体，再深入研究思考，这是种行之有效的科学研究思想方法，是解决问题的有效策略。在生物学问题的研究中，模型构建是一种常见的化抽象为直观的问题解决方法，通过模型的构建可以直观揭示生物的本质，认知生物的形态结构。通常模型有概念模型、物理模型和数学模型等类型，概念模型是借助图形、符号、文字等元素组成流程图，以清晰梳理各生物概念间的关系，将原本独立、分散、碎片式的概念结构化，体系化。它可以使人对概念的认知更简单、直观、明了。例如，生物光合作用的示意图，达尔文的自然选择学说解释模型，血糖平衡调节模型等。都是典型的生物概念模型。物理模型借助于实物或图片元素，将客观的事物进行等比例绽放，用以表现客观事物的特点、形成及功能。如，细胞结构模型，DNA分子双螺旋结构模型，凑数分裂图解，食物链模型等。数学模型是借助数学形式对事物的性质或一个系统进行定性或定量表述的方法。生物学中的数学模型通常用来表述生物变量间的逻辑关联，数学形式包括函数式、计算公式、数据图形（曲线图、柱状图、饼状图等）。它可以更精准地描述生物的生命活动与生物变量取值间的关联性，具有较强的直观性和严谨性。如，人体细胞中各种化学元素含量的饼状图，影响酶活性的酸碱度值曲线等。这些数学模型真实表现了生物体内部微观世界生命活动的数量联系，完美提示了生物体外在表现所蕴含的内在数学世界。

四、高中生物教学中渗透发展进化的思想

生命具有物质性，一切生命活动都是建立在组成生物体的物质的基础上。物质的固有属性则是运动性，所有物质时刻都在动态变化之中，并且都会遵循“发生——发展——消亡”这样的自然规律，这是生物所必须经历的一种生命运动变化过程。在生命活动的探究中，生命的起源即发生，生物的进化即发展，生物的消逝即消亡，这种自然规律是任何外力都无法影响干预的。地球上的生物种类多样，形态万千，而他们都是由更古老的生物进化发展来的，这个过程是漫长的、持续的、动态的，这也是生物体间、生物体与生存环境间相互作用发展变化的体现。这种动态的、持续的进化过程，促成了当前生物物种的多样性，构成了丰富的、立体的、多元的生物世界，表现在物种、遗传和生态等方面的多样性和复杂性。纵观各类生物的进化历程，生物进化呈现出如下态势：生存环境表现为由水生到陆生的转变;生物形态结构表现为由简单到复杂;生理机能上表现为由低等到高等。这是生物为了适应周围环境的变化，而不断调整自己的进化方向，在不断变化的生活环境中谋求生存发展，保持了物种的延续性、遗传性和发展性。

五、高中生物教学中渗透科学探究的思想

人类取得的所有进步与发展，都离不开严密有序的科学探究活动，这是人类认知自然现象和规律的根本途径。生物生命活动本质的探寻同样需要科学探究得以实现。科学探究需遵循严格的研究程序，包括问题的发现与提出、分析研究、假设及验证、实验的设计实施、实验数据的分析与整理、问题解决等环节，如果实验结论支持猜想假设，那么，理论是成立的，如果结论否定或无法验证猜想与假设，则需要改进实验方向或重新假设猜想。高中生物新课程强调学生核心素养的培养，鼓励学生自主探究能力发展，提升学生的综合素质。高中生物教材中的生物科学发展就渗透了科学研究的思想，比如，关于光合作用科学研究的发展史，讲述了这一生物理论的探索历程;孟德尔探求遗传科学的过程;萨顿对基因在染色体上的结论进行的猜想假设与实验验证过程;生长素的发现等。并且，教材中还编排了具有科学探究意义的生物实验，供学生进行操作实践，探求生物科学规律。如：关于影响酶活性的因素的实验，重点验证了温度和酸碱度的影响;生长素类似物对催生植物生根的合适浓度等。这些简单易行，可选做的生物小实验，为学生课内外的科学探究创造了机会，学生通过实验操作，可深入感受到科学探究的严谨思维，体会探究过程的严密性和科学性，领悟到科学研究的思想方法，发展学生的科学思维，帮助学生能够更好地理解、掌握、应用生物科学知识，全面发展学生的生物科学素养，提升科学研究能力。

总之，在课程教学中渗透学科思想是与新课程理念相适应的，高中生物教师应树立学科思想意识，在教学中渗透生物学科思想，启发学生的思维，激发学生的自主探究意识，形成科学探究思维，以全面提升学生的综合素养，促进学生的持续发展。

参考文献：

[1]李兴民.高中生物教学中学生发散思维的培养[J].中学教学参考，2019（11）：24-25.

[2]赵春华.核心素养下的中学生物教学探讨[J].中小学教学研究，2018（08）：34-36.

（作者单位：甘肃省徽县第一中学，甘肃 徽县742300）