高中生物教学中核心素养“生命观念”的培养
2023-04-12薛燕霞
【摘要】“生命观念”是生物学科核心素养的重要组成元素,如何培养学生的生命观念是高中生物教师需要探索的重要课题。文章在讨论生命观念四个主要方面的基础上,围绕教学案例,提出教师可以通过引入翻转课堂、打开生活之窗、提升练习深度、组织课外实践等策略,有效发展学生的生命观念,以此推动相关研究的开展。
【关键词】高中生物;核心素养;生命观念
作者简介:薛燕霞(1984—),女,江苏省白蒲高级中学。
《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称课标)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”,其中“生命观念”是指“对观察到的生命现象及相互關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”。在高中生物教学中培养学生的生命观念,不仅有助于强化其知识理解能力,还可以使其养成尊重生命、爱护生命的意识,有助于发展学生的科学思维、科学探究意识和社会责任感,对学生的长期发展有着积极影响。因此,教师需要认真探索生命观念的内涵,有效培养学生的生命观念。
一、“生命观念”概述
通过研读课标,在高中生物教学中,生命观念包含结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观四个主要方面。为了更好地发展学生的生命观念,教师应认真研读生命观念四个主要方面的内涵,将生命观念渗透于日常教学中,强化学生对生命的认识,助力其核心素养的养成。
(一)结构与功能观
结构与功能观强调功能由结构决定。培养学生的结构与功能观,有助于学生正确理解和对待生物知识。如学习突触结构时,学生可以细致探究神经递质、突触前模、突触气泡等概念,根据突触的结构解析神经元之间通过突触传递信息的过程,进而意识到兴奋是一种神经细胞单向传输的反应。可见,结合结构与功能观组织生物教学,学生可以更好地理解生命进程中的因果关系,正确分析生命体中的发展与变化,认识生命活动产生的过程,形成自己对生命的认知。
(二)进化与适应观
大量的历史事实证明,生命的进化就是对环境不断适应的过程,环境发生改变,生命也会随之变化[1]。如在驯化奶牛、山羊后,很多欧洲国家的公民常年食用奶制品,因此在进化与适应期间,其乳糖耐受能力得到了提升。进化与适应观有助于学生深入理解生物的多样特征,加深其对“适者生存”进化论观念的理解,使其建立深刻的生命知识印象和完善的生物认知理解。
(三)稳态与平衡观
稳态与平衡观是生物学中的一个重要观念,稳态可以使生命体达到自我调节效果,而平衡则可以使生命调节机制更加完善[2]。如二氧化碳对呼吸运动的调节、甲状腺激素分泌的调节、水盐平衡的调节等知识的学习都离不开稳态与平衡观。同时,学生应该意识到人体的稳态调节能力是有限的,当环境变化过于剧烈,发生破坏力强的病原体侵染等情况时,生命体内的环境稳态可能会出现失调,如破坏力强的新型病毒入侵后,人体的神经—体液—免疫协调网络可能被破坏,最终导致个体患病甚至死亡。在稳态与平衡观念的影响下,学生可以更好地分析生命体局部与整体的关系,理解生命的价值,形成珍爱生命的意识。
(四)物质与能量观
物质与能量观强调生物由物质构成,生命以物质和能量为依托,通过物质的转变和输送,生命活动得以维系。如植物通过光合作用将太阳能转变为化学能、血液的循环离不开能量和物质的转化过程。同时,在强化物质与能量观的过程中,学生可以探究物质与能量之间转化的固有规律,并意识到生命是开放和联系的系统,为获得生存、发展、繁殖所需要的物质和能量,同物种之间存在相互依存的关系;不同物种之间存在捕食、竞争、寄生、互利共生等关系。
综上,培养学生的生命观念,不仅有助于其深刻、系统地学习基础生物知识,还有助于其清楚地探索生命系统的层次性、生命系统各种结构之间的紧密联系,更好地建立科学思维,理解生命世界、人类社会和自然环境,承担起生命所赋予的社会责任,这对学生的终身发展有着积极影响。
二、高中生物教学中核心素养“生命观念”的培养策略
为了更好地培养学生的生命观念,助力学生的发展,笔者结合人教版高中生物教材的教学案例,分享笔者在教学实践中总结的生命观念培养策略。
(一)引入翻转课堂,学生自主挖掘生命观念元素
生物本身便是一门研究生命的学科,因此教材中有很多与生命观念相关的元素[3]。然而,部分学生缺乏主动探究生命观念相关知识的积极性。鉴于此,教师应转变学生的观念,让学生摒弃为考试而学习的“功利性思想”,主动探究教材中与生命观念相关的元素。教师可以引入翻转课堂,鼓励学生在课前自主研读教材,预习教材内容,挖掘教材中的生命观念元素。而在课堂教学期间,教师要对学生的自主探究成果进行检验和肯定,适当进行补充,并结合课堂活动引领学生进一步加深探究。这种方式可以让学生细致解读教材,并促使学生在今后的生物学习时有意识地探究生命观念相关信息。
以必修1第四章“细胞的物质输入和输出”的教学为例,经过前期学习,学生已经初步了解了生命观念的四个主要方面,掌握了一定的生物学习方法。因此,在教学第一节内容“被动运输”时,教师首先可以引入翻转课堂,鼓励学生自主研读教材,找出并分析教材中与生命观念相关的内容。这样,学生根据自主探究成果,可以提出“成熟的植物细胞模式图与‘结构与功能观’相关”“质壁分离与质壁分离的复原与‘稳态与平衡观’关联”的观点。学生分享完自己的想法后,教师也可以补充学生尚未关注到的细节,如“思考·讨论”模块中“想一想临床上输液为什么要用生理盐水”这一思考任务与“稳态与平衡观”的关联。其次,教师可以展开细致教学,让学生基于生命观念进一步学习教材知识,解决学生自主探究期间的困惑。如针对“质壁分离与质壁分离的复原与‘稳态与平衡观’关联”这一想法,部分学生认为该结论稍显牵强,因此,教师可以在课堂深度探究环节中,结合稳态与平衡观的内涵与学生展开讨论,为学生释疑解惑,提升其基础知识理解效果。
以上,在引导学生分析教材中的生命观念元素后,教师通过引入翻转课堂的方式,可以让学生从生命观念的角度自主研读教材,提升其学习深度。同时,在检验学生课堂学习成果的过程中,教师也可以找出学生的认知冲突,并以此为出发点,细致讲解教材知识,提升教学效果,使学生正确认识生命观念的内涵。
(二)打开生活之窗,联系生活强化学生生命观念
高中生物知识往往与生活紧密关联,而且生活中很多现象都可以运用生物课本中的知识进行解答。为强化学生的生命观念,教师应在教学期间为学生打开生活之窗。教师可以在教学时引入生活化的图片,让学生运用所学的生活知识挖掘其中的生命现象;也可以通过微视频引入生活中的生命现象,让学生从生命观念的角度探究该现象产生的原因,巩固学生对教材中理论知识的学习,使其感受到生物与生活之间的关联,进一步理解生命观念的内涵。
以必修1第五章“细胞的能量供应和利用”的教学为例,在讲解完第二节内容“细胞的能量‘货币’ATP”相关知识后,教师可以补充生活化的图片。比如,教师可以结合多样化的图片,展示细胞的主动运输(Ca2+、Mg2+通过主动运输进入番茄细胞)、生物发电或发光(电鳐、萤火虫图片)、细胞内的吸能反应(“”)等过程,让学生分析各个图片中ATP的利用原理。在这个过程中,学生可以更好地理解教材中“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”的内涵,形成正确的物质与能量观。而在教学第四节“光合作用与能量转化”时,教师可以通过微视频分享海洋中绿藻、褐藻和红藻的垂直分布情况,让学生分析产生这种情况的原因。这样,学生可以结合捕捉光能的色素分析造成藻类分布情况的原因,感受生命的奇妙。
总之,教师在教学时,通过引入生活化元素,可以自然地在生物课堂打开生活之窗,让学生主动根据所学生物知识分析生活中的生命现象,强化学生的生命观念。
(三)提升练习深度,在练习中促进学生思考生命
组织练习活动是高中生物教学的重要环节。培养学生生命观念时,教师可以适当提升练习的深度,让学生从基础知识出发,在完成练习任务的过程中思考生命的价值和意义。所谓“练习深度”,不仅指的是习题的难度和生活性,还指的是师生探索习题题干及习题价值的过程。教师可以在练习中引入案例,在帮助学生巩固基础知识后,让其思考案例的内涵,由练习引入生命相关的讨论话题。这样既可以加深学生对生物知识的理解,又可以使学生在练习时思考生命,更好地培养学生的生命意识。
以必修2第一章“遗传因子的发现”教学为例,教师可以设计这样的问题:一对表现型正常的夫妇,他们双亲中都有一个半乳糖血症患者。已知这种病是常染色体隐性遗传,预期他们生育患半乳糖血症的孩子的概率为多少?这一练习题干简单,但解题难度较高,而且蕴含着较多的与生命话题相关的元素。在练习期间,学生不仅可以复习分离现象、分离定律,还可以意识到孟德尔的豌豆杂交实验不仅可以推动农业的发展,还与人类的生命活动息息相关。教师在讲解习题时,不仅要帮助学生明确解题思路,还需要强化学生对生命的思考,使其探究“半乳糖血症有哪些症状?产生这些症状的原因是什么”“为什么要预期这对夫妇生育患半乳糖血症的孩子的概率”“如何照顾患有半乳糖血症的患者”“如何避免生下患有先天性疾病的孩子”等问题。这些问题涉及结构与功能观、稳态与平衡观、物质与能量观等知识,有助于提升学生的练习深度,使其感受到研究生物学知识对生命和生命活动的积极影响。
以上,教师通过精心設计练习并讲解习题,可以让学生更加深刻地探究这单元知识中与生命观念相关的元素,强化学生的基础知识理解能力和运用能力,促使其从练习出发,从多角度思考与探索生命,强化其生命观念。
(四)组织课外实践,强化学生对生命的敬畏之情
在培养学生生命观念的过程中,教师要积极组织课外实践活动,在实践过程中强化学生对生命的敬畏之情。教师可以引导学生结合课堂所学知识,在生活中展开实验活动;也可以让学生根据课内学习感兴趣的话题,借助互联网探究更多相关的知识;还可以鼓励学生在生活中积极宣传生命观念知识。
以选择性必修1第四章“免疫调节”的教学为例,这一单元教学内容和稳态与平衡观紧密关联。因此,为培养学生的生命观念,在完成单元教学活动后,教师可以鼓励学生自主参与课外实践活动,如很多学生对第二节“特异性免疫”问题探讨中的讨论话题印象深刻,并在学习后了解到“部分人出现轻微感冒症状后便吃药或打针;部分人感冒时拒绝吃药或打针”的现象。为此,教师可以让学生结合所学内容,绘制宣传海报,以简单易懂、趣味性强的方式宣传体液免疫和细胞免疫的相关知识,并通过社区宣传栏、网络平台等展示自己的实践成果。在这个过程中,学生不仅可以传播正确的生命观念,呼吁他人正确对待感冒现象,还可以进一步加深对免疫系统的了解,并积极主动地通过合理运动、养成良好生活习惯等方式增强自身体质。此外,学生还可结合第四节“免疫缺陷病”相关知识,通过多途径搜集与宣传避免免疫缺陷病的方法,以及与患有免疫缺陷病的人的交往方式,在保护自己、关爱他人的过程中,学生对生命的敬畏之情也可以得到有效提升。
总之,教师在单元教学结束后,引导学生自选主题、自选方式参与课外实践活动,有助于学生深度探究教材中的内容与知识,强化学生对生命的敬畏之情,让学生在参与实践活动的过程中,更好地培养自身的生命观念,在敬畏生命的基础上,积极探索提升生命质量、发挥生命价值的方法。
结语
简而言之,高中生物教师应积极培养学生的生命观念。为此,教师要认真解析生命观念的内涵和价值,并在此基础上合理组织教学活动,引导学生自主挖掘教材中与生命观念相关的知识,通过师生互动,提升学生探究深度;结合生活让学生思考教材中的生物学知识,增强学生的生命观念;组织课堂练习让学生思考生命;结合实践活动让学生敬畏生命。这样,教师便可以将培养学生生命观念的相关工作渗透于课前、课堂、课后的教学全过程中,全方位地帮助学生树立生命观念,培养生命意识。
【参考文献】
[1]张双红.高中生物教学中生命观念渗透策略探究[J].科学咨询(教育科研),2021(04):244-245.
[2]杨妍妮.例谈高中生物教学中学生生命观念培养的策略:以“通过激素调节”为例[J].科技资讯,2021,19(06):223-225.
[3]杨玲,杨友联.指向生命观念建构的高中生物学教学设计与实践:以“细胞的结构和功能”为例[J].科教导刊(上旬刊),2020(22):156-157.