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高中生物教学中落实“生命观念”的实践探索

2021-11-22金小英

读与写 2021年17期
关键词:生命观念稳态染色体

金小英

(浙江省杭州市萧山区第三高级中学 浙江 杭州 311201)

“生命观念”是独具生物学学科特点的素养,是指对观察到的生命现象及相互关系成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],包括结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观,是生物学课程最基本的教育价值。根据高中生物教材中“生命观念”核心素养的具体教学内容,采用有效的教学策略进行渗透教育,使“生命观念”素养目标能在生物课堂上真正“落地”。

1.挖掘生命观念,研析生命观念

1.1 物质与能量观。高中生物教材蕴含着丰富的生命观念的素材,教师在备课时必须边研边析,潜心挖掘,用心渗透。比如物质与能量观是贯穿整个生物学课程内容的具有支撑作用的观念,在高中生物《分子与细胞》模块学习中,让学生领悟生命是建立在特定的物质基础上,细胞内的化合物是重要的生命物质,生命物质的合成和分解伴随着能量的吸收和释放。在学习《稳态与平衡》模块时,树立了物质和能量的生命观念,能更好地理解生态系统中的生产者、消费者以及分解者及其作用,深刻领悟生态系统物质循环与能量流动两大重要功能。

1.2 结构与功能观。生物体的结构与功能是相适应的,是生物体长期进化形成的,是生物体适应环境的一种体现。在高中生物教学中,必须渗透这样的结构与功能观:生命物质(蛋白质、核酸、糖、脂质、ATP等)的功能是由结构决定的,细胞的功能是由细胞结构决定,生命活动的调节功能是由神经系统、内分泌系统等结构决定,生态系统的功能也是由其结构决定的,等等。生物体一定结构必然对应一定的功能,任何功能都需要一定的结构来实现。生命的结构与功能观,可让学生深入理解叶绿体与光合作用、线粒体与需氧呼吸、染色体与染色质形态的转换对细胞有丝分裂的意义等知识。

1.3 进化与适应观。进化与适应观是最具有生物学属性的生命观念,包括遗传与变异、进化与适应、统一性与多样性等观念。生命系统的正常运行和发展体现了进化与适应观,适应是自然选择的结果,生命系统的正常运行是适应的表现。比如叶绿体与线粒体的结构与功能教学,不仅有助于建立“结构与功能观”,也是进行“进化与适应观”教学的良好素材。

1.4 稳态与平衡观。稳态是生命系统的特征,是机体存活的条件,是通过调节机制实现的动态平衡。比如细胞中ATP含量的稳态,动物内环境的稳态,生态系统的稳态等。在生物教学中落实稳态与平衡观,便于从系统整体的高度分析理解生命现象,有助于理解生命的本质。

2.改进教学策略,渗透生命观念

2.1 情境教育中渗透。“生命观念”核心素养的培养,必须有丰富的教学活动与策略作依托。如在学习染色体数目变异时,播放一段“《舟舟(一位先天愚型患者)和他的世界》”视频,极大地激发了学生对21—三体综合征或唐氏综合征的学习愿望。接着通过对“什么是唐氏综合症?这是属于哪一类变异?类似舟舟这样的染色体畸变在人类中还有哪些?请说说染色体畸变类型”等学习任务的探究,从中获取染色体畸变类型的知识,形成结构与功能观、稳态与平衡观(染色体结构与数目稳态被打破而引起变异)等“生命观念”。

2.2 探究体验中形成。生物概念与原理的形成都需经过一个研究、争论、总结、修正的过程,每个生物知识的背后都有一部生动的生物学历史,因此以生物科学史教育为载体,在探究生物知识与原理的过程中渗透生命观念,学生体验就比较深刻。如:对于酶的概念建构、孟德尔分离定律与自由组合定律的发现、光合作用过程的探索、噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验、遗传密码的破译、果蝇伴性遗传等探究教学,均可渗透生命观念,实现生物概念与原理的有意义建构。

2.3 模型构建中生成。通过构建生物模型、数学模型等建模教学,激发兴趣,促进思维,形成生命观念。如在学习细胞器与细胞膜的结构、DNA分子结构等内容时,可通过构建模型树立“结构与功能观”;在学习pH、温度对酶活性影响,有丝分裂与减数分裂过程中染色体、DNA、染色单位等数量变化情况等知识时,可通过构建数学模型,培养“稳态与平衡观”等生命观念。

2.4 问题解决中内化。教师结合生物教学内容,精心创设生命观念指导下引导问题解决的教学设计环节,通过对生命现象和事件的深入探讨,促进生命观念的形成与内化。如以浙科版《高中生物必修3》生态系统的营养结构食物网(P102)教学为例,可通过设计系列问题:“该草原生态系统食物网有多少条食物链?属于第三营养级的生物有哪些?属于三级消费者的生物有哪些?猫头鹰在此食物网中共占有几个营养极?蛇占有几个营养极,图中吃虫的鸟与蟾蜍之间属哪类生物关系?”等。通过对解决这些问题的教学诱导,熟悉相应考题,理解相关知识,领悟此解题思路与方法,培养结构与功能、物质与能量、稳态与平衡等生命观念。

2.5 不同课型中强化。“生命观念”的形成具有渐进性,需要教师在新课教学中用心渗透、耐心引导;在复习课中通过概念统领、主干知识归类、知识网络构建等方式,引导学生从生命观念的高度对生物知识进行归类和重新组合,把握知识之间的逻辑关系,加深对知识的理解,内化与发展生命观念;在习题教学中还可将生命观念考查蕴涵于题干及设问之中,以检测学生对所学知识的巩固率、运用率及生命观念的领悟力。

培养生命观念,提升生物核心素养并不是一朝一夕就能完成的,需要教师以永远在路上的执着进行不断探索,不求最好,但求更好。

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