葵花心语:生物教学与心理健康教育融合
2024-04-29庄凌云李祥
四川省成都市树德中学的心育主题活动“葵花心语”,以向日葵生长过程中的生命现象为基点,引导学生思考生命的力量和其中蕴含的积极品质,启发学生乐观面对日常生活中的困难与挫折,形成向上向善的人生态度与积极向上的优良品质,这一活动实现了高中生物与心理健康教育的深度融合。
“葵花心语”心育主题活动中,学生亲自动手埋下种子,给予浇灌,在生长不同阶段进行观察,以生物学视角解读生命现象,将植物的成长分为3个重要阶段:种子萌发、向阳而生、结出果实。每一个阶段,就生物学科而言,均可设置问题探究或实验,学生参与其中,这也成了心灵成长的重要活动载体。这一体验过程借由向日葵这一植物将生物学科与教育心理进行学科融合,打破学科的壁垒和边界,整合课程资源和课程要素,促进教学方式、学习方式的变革,丰富学生学习体验与学习经历,达到培养学生学科思维的同时渗透心理教育,形成积极向上的生命观,启迪学生尊重生命、珍爱生命、呵护生命,并积极应对生命中所遭遇的挫折和挑战。
教师指导学生种植向日葵与呵护向日葵成长的过程,是一个可以将“生物与心理”学科深度融合的过程。就学科教学目标而言,生物学科将生物知识进行活动化、问题化、生活化表征,培养学生核心素养,建立生命观、人生观、价值观;就心育目标而言,心理健康教育强调培养学生的积极心理品质,拥有健康向上的生命观,追寻自身的终生幸福。生物学科与心理学科二者在该维度的目标上不谋而合,均指向个体对于生命议题的深入思考与生命观念建立。就实现学科教学目标的载体而言,生物学科强调学生通过实验活动或在实际情境中运用生物学知识解决学科问题,是培养学科思维,达到学科目标的重要路径,即强调“从做中学”;而心理健康教育强调通过活动体验实现心灵的成长,即强调个体直接经验的重要意义,所以生物学科与心理学科在实现目标的方式上也有融通之处。以上几点,构成了生物与心理学科融合的可能性。
● 种子萌发与长出希望
种子萌发是指种子形成幼苗的过程。种子萌发所需的萌发条件、物质变化、激素变化是高中生物学习中的一个重要知识点,而“葵花心语”主题活动恰好为学生提供了真实的观察和探究情景,有效激发学生的学习兴趣。同时,学生从见证生命开始,直接感受生命现象的发展和变化。
(一)种子萌发的生物探究过程
1.探究种子萌发的条件
在萌发初期,生物学科教学注重引导学生关注到极少数向日葵种子并没有萌发长出幼苗,使学生发现问题,提出问题:种子为什么没有萌发?种子萌发的条件是什么呢?以此引导学生进行实验探究,培养学生观察现象、发现问题、设计实验、记录、分析数据、得出结论等科学探究能力。
实验探究:根据资料推测种子萌发的条件,并进行进一步探究。
资料一:种子在贮存前,会进行晾晒以降低种子中的自由水含量,从而降低细胞代谢,减少有机物的消耗。
资料二:种子萌发时细胞进行分裂与分化,需要大量能量。
资料三:农民在播种时要准确把握播种时间,若播种时间过早,遭遇倒春寒可能会导致种子不能萌发。
确定实验中的自变量与应变量,保证无关变量相同且适宜,并设计实验进行探究。根据设计的实验分组播种葵花种子,进行培养(表1)。
实验结果及结论:通过实验结果可知,种子萌发需要适宜的温度、水分与空气。适宜的温度保证细胞中较高的酶活性。吸水是种子萌发的第一步,吸水后种皮破裂,种子的透气性增加,同时提高细胞代谢能力,胚根突破种皮形成根后,通过渗透作用吸收水分。一定的空气满足细胞有氧呼吸对于氧气的需求,从而产生更多的能量,维持旺盛的物质代谢,同时避免无氧呼吸产生酒精的毒害作用。
表1 探究“向日葵种子萌发的环境条件”实验分组
2.种子萌发时能源物质变化、激素变化
学习种子萌发过程中能源物质变化与激素变化时,将学科知识进行问题化表征,使学生能从宏观上把握生命现象变化的本质,即基因选择性表达。在层层递进的问题中,学生形成物质与能量观、稳态与平衡观,能够用生命观念认识自然世界。
问题一:种子萌发时,细胞代谢增强,为细胞分裂分化提供大量的能量,能量变化必定伴随物质变化,种子能源物质发生了怎样的转化呢?
问题二:种子萌发时,种子是如何知道需要进行能源物质转化的呢?
学生查阅资料发现,向日葵种子的主要储能物质是油脂。在种子萌发时,由于代谢旺盛需要储能,物质水解为甘油和脂肪酸,再转化为可溶性糖,为细胞提供能量。糖类是细胞中的主要能源物质,油脂也可以直接氧化分解。在实验中,学生检测种子萌发前后细胞中的脂肪、还原糖含量变化,发现细胞萌发前中储存的脂肪显著多于萌发后,而萌发前的还原糖含量少于萌发后。
植物激素是调节植物体生命活动的主要内容,在种子萌发时,起主要调节作用的两种激素是脱落酸和赤霉素。脱落酸使种子进入休眠期,而赤霉素促进种子的萌发。在种子萌发过程中,脱落酸含量降低,赤霉素含量增加。
3.理解农业耕作时播种相关原理
将所学知识迁移至生活,理解其中蕴含的生物学原理,使学生进行有意义的学习。因此,将学科知识进行生活化表征是极其必要的。尝试让学生根据所学知识解释以下播种现象。
现象一:播种时土壤的含水量要适当,含水量太多或干旱都会导致出苗时间长。
现象二:相比主要储能物质为糖类的种子,脂肪含量高的农作物种子应当适宜浅播。
现象三:玉米在即将成熟时,如果经历持续一段时间的干热之后又遇到大雨天气,种子就容易在穗上发芽。
(二)探究过程引起的心灵成长
在探究种子萌发所需条件时,学生得出结论:种子的萌发需要空气、水分和一定的温度。在适宜的外界环境条件下,种子内部激素发生改变,调节代谢,为种子萌发提供物质和能量。
积极心理学认为,积极与个人处境有关,是指个人选择一个最能适应的环境,去发挥最高潜能的行为,是一个人把所有力量都运用到了极限,而问心无愧的人生态度。那么以种子萌发的生命现象为基点,引导学生思考,如果把自己比作一颗种子,如何构建自己内部和外部的“适宜”环境,积极面对高中新环境,并努力“萌发”。
将学生发言总结如下:
①构建积极人际关系,找到志同道合的朋友。朋友之间分享喜悦与忧愁,互相帮助,感受温暖,自然会使人积极向上,充满活力。
②与长辈多沟通。由于初高中学习内容的差异,进入高中的学生在学习上会产生一些不适应,应该积极与老师沟通寻求帮助,与家长沟通缓解焦虑与压力。
③自我积极暗示。相信自己,培养自己乐观的态度。在学习上找到适合自己的学习方法,每段时间定一个小目标,积极行动起来。
● 向阳而生与积极应对
(一)向阳而生的生物探究过程
1.向日葵向阳而生的现象
学生根据实验目的设置3个分组:①向日葵幼苗不做处理;②切去幼苗的尖端;③将幼苗尖端用不透光的锡箔纸罩住,将幼苗在单侧光下培养。学生观察实验现象,并根据实验结果得出相应的结论。该过程培养学生科学探究能力,体验科学发现的艰辛,形成严谨的科学态度及创新合作精神。
学生继续观察向日葵在不同生长阶段的向光性,并对植物向光性的角度进行测量。发现其花盘指向太阳落后约12度。太阳落山后,花盘朝向西方,第二天清晨向日葵又朝向东方,开启一天的追日模式。
2.向日葵向阳而生的原因
在观察生命现象后,教师要求学生应用所学知识进行解释。向日葵向日实际上是生物学中植物向光性的表现。在阳光照射下,植物茎中生长素分布不均匀,背光侧生长素含量多于向光侧,所以植物茎向光弯曲生长。太阳落山后,生长素重新分布,使向日葵转回原来的位置。向日葵向光性的意义是使植物能够充分进行光照,满足植物光合作用的需求。在花盘开花后,向日葵不再随着太阳进行转动,也是自然选择的结果。因为花盘中的花粉易被高温烧伤,所以固定在朝向东方的位置就可以避免中午阳光的直射。
(二)探究过程引起的心灵变化
向日葵尚未开花之前,为了获取更多的光能,合成更多有机物,会表现出向光性。人们喜欢向日葵是因为它一生向阳,成为积极向上的代名词。这一积极意义引导学生思考在人生路上,为实现人生理想,我们需要具有怎样的心态与精神?正所谓“青年有为,国家昌盛”。作为青年一代,应该怀揣梦想,积极向上、向阳而生,担负起祖国强大的重任,在青春大好年华,拼尽全力,让自己最初的梦想实现。
细致观察向日葵的生长规律后会发现,太阳落山之后的向日葵还要调整方向,确保第二天的早晨依然是迎着光;暗夜中的向日葵,仍在努力,第二天总能迎着太阳;当向日葵花盘开花后,不再表现出向日性,防止花粉被高温烧伤。在向日葵成长的道路上,向日葵面对不同的阻碍做出恰当的调整确保茁壮成长,这就好像在每个人成长的过程中,总会经历各种各样的挫折。这些挫折,可能是努力之后依然没有收获理想的成绩,也可能是班级竞选班干部失败,抑或是精心准备的一场演讲因为过于紧张而表现不佳。那么根据向日葵生命现象的启发,遇到挫折时,我们应该怎么做呢?这就要求我们在教育中引导学生在遭遇挫折时积极调整自己的心态,即使身处低谷也绝不气馁,勇敢挑战义无反顾,始终在人生中秉持向上向善的精神,相信自己,努力跨过去。
● 结出果实与收获成长
花盘中的管状花开花之后,经过昆虫的授粉,精卵细胞相遇,形成受精卵。受精卵不断进行细胞分裂分化,形成胚芽、胚轴、胚根和子叶,努力发育形成种子。植株将光合作用的产物运输到种子中储存起来,为来年种子萌发时提供能量。此时的向日葵正在朝着最后的成熟而努力。然而,在收获的季节会发现,不是所有的管状花最后都会结出种子,会出现空壳秕粒。为什么会出现秕粒现象呢?
(一)结出果实的生物探究过程
在结出葵花子的花盘中,出现了空壳现象。学生尝试分析可能原因:可能是没有授粉,或者授粉后缺乏硼元素而导致花粉管没有萌发,无法完成受精过程,或者在管状小花形成时期水分、养分不足而导致花发育不良。
(二)生物探究过程引发的心灵成长
向日葵结出果实的背后是每一阶段的不懈努力,即使在授粉后根依然要吸收必需的矿质元素、充足的水分,才能确保结出果实。这一生命现象对大家有什么启示呢?每个人都有自己的梦想,可能是去往想去的学校,想学的专业,将来实现自己的人生抱负。实现梦想的过程是不是轻松的,越是到最后,越要一步一步、踏踏实实地努力,每一步都不能少。沉淀自己,戒骄戒躁,调整心态,闪闪发光的梦想才能越来越近。
综上,通过在向日葵植株成长3个重要阶段进行生物角度的深入探究以及在过程中进行生命教育中的积极引导,实现了生物学与心理学科的融合。在培养植物的过程中,将生物学科知识的学习贯穿实验、观察、记录等不同的方式中,强化了学生的学习兴趣,激发学生的学习内驱力,帮助学生在实际场景的学习中形成生命观念。同时,从种下种子到长出植株,学生可以直观感受到植物顽强的生命力,从而珍爱生命、呵护生命。此外,学生在精心呵护下看到向日葵开花结出果实,也能投射出自己的成长与进步,强化自己的积极心理品质,在参与中激发自我的内在力量。
在深入参与过向日葵的种植后,在向日葵绽放时,这些学生更是自发地写下了“葵花心语”送给即将毕业的学长学姐们,这些言语来自他们切身的体悟,温暖和谐的心理氛围也在学校如同向日葵暖暖绽放。原来,每一个人都在成长,因为生命的美好就在于未来有无限可能;每一个人也可以发光、发热,因为我们是彼此迈向未来的重要陪伴。