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发掘生物学习中的美感

2009-10-06

青苹果·教育研究版 2009年11期
关键词:母猴细胞膜变异

丁 慧

生物学科作为一门自然学科,在很多同学的心目中是一门缺乏美感的理科科目,实际上,只要你用心去发掘,你会发现美在生物学中无处不在。我们在日常生活与学习中随时可以发觉生物学的美,甚至每一个生物学知识都在隐约中闪烁着美妙的光芒。现在就请大家跟着我来一起欣赏生物学的美吧!

一、体会生物课本中的抒情美

我们常常在课本中看到一些优美的画面配以情景交融的诗句,在吟诗赏画之时我们也感受了融入其中的生物学知识。例如在必修1第5章的导课配图中有一首诗:

新叶伸向和煦的阳光,

蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。

它们为生存而获取能量,

能量在细胞里流转激荡。

这是一幅多么美好的画面啊。这首诗揭示了生物都是直接或间接从植物中获取能量,而能量的源头又是太阳。太阳几乎是所有生命系统中能量的最终源头。外界能量输入细胞,并为细胞所利用,都要经过复杂的生化反应。

再如学习《细胞的能量通货——ATP》一节内容时,有一首出自唐代杜牧的《秋夕》:“银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤。天街夜色凉如水,卧看牵牛织女星。”流萤即指萤火虫,晚上出来活动,并能发出荧光,是因为体内有荧光素,由ATP激活后,又经体内的酶催化,导致发光器处于兴奋状态而发光。

其实,除了课本上的一些诗句,我们所学的很多生物学知识都可以以诗为据。如“满园春色关不住,一枝红杏出墙来”(出自叶绍翁的《游园不值》)。在此,红杏出墙是一种向性运动,可使植物的茎叶处于最适宜利用光能的位置,有利于接受充足的阳光而进行光合作用。再如龚自珍的《己亥杂诗》中:“落红不是无情物,化作春泥更护花。”在生态系统中,组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素不断在生物群落与无机环境之间进行物质循环。落花被微生物分解后,某些矿质元素又回到无机环境,能够被植物重新吸收利用。还有陶渊明《归园田居》中有一句:“种豆南山下,草盛豆苗稀。”指在农田生态系统中,杂草与农作物之间的关系是种间竞争。一般农作物竞争不过杂草,如果人疏于管理,就会出现草盛而豆苗稀的景象。

二、观察生物知识中的图形美

在课本的插图中我们能深入地观察出美的方方面面,且不说课本中形形色色的生物图画,即使是知识性很强的画面也能让人充分感受到美的存在。例如细胞膜的流动镶嵌模型揭示了细胞膜的结构和功能的统一美,这个模型体现出的细胞膜的流动性更能显示模型的美妙。DNA的双螺旋结构体现一种对称、完整、协调、严谨的美,也难怪DNA双螺旋雕塑成为北京中关村的一个标志性建筑。在基因的表达内容中我们会发现:转录与翻译的图文结合能让我们从中感知到基因的表达是一个多层次、动态的、相互协调和配合的过程。还有一些曲线、示意图等都以其独有的方式简洁地体现了复杂的知识,让人不得不惊叹!

三、感知生物界的和谐美

在生命系统的各个层次我们都能感知到生命的和谐统一。在细胞水平上,细胞是一个统一的整体,细胞核、细胞质和细胞膜共同构成一个完整的真核细胞。真核细胞和原核细胞在结构上具有统一性。细胞的生物膜系统体现了各种细胞器在结构和功能上的紧密联系。细胞作为最基本的生命系统,具有复杂而又精巧的结构,各组分之间分工合作,相互协调,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。生命之所以正常,之所以健康,之所以美丽,核心就是一个字:稳。假如在我们身体里的某个环节出现一点问题(即使是DNA复制出现一个小差错)就不能正常生活。可见,生命来之不易,生命是美好的,也是脆弱的,我们要珍惜生命,保护生命,感谢父母的养育之恩,感谢美丽的地球供给我们物质和能量!而生物和无机环境又是经过了漫长的进化历程,才达到如此和谐的平衡状态。一旦生态系统的稳定性遭到破坏,首先受到伤害的就是生物本身。鉴于此,我们人类的首要任务就是保护我们的生态环境,保卫我们的地球,拯救我们自己。

四、挖掘生物学素材的哲理美

生物学素材里常常蕴涵深刻的哲理,例如在遗传与变异内容的学习中体现出的辩证观对立统一的观点。遗传和变异是一对矛盾的概念,前者是指生物在传宗接代过程中遗传物质的稳定性,后者是指这一过程中遗传物质和性状的变化。遗传有利于变异的积累,变异则有利于生物适应环境的不断变化。没有遗传就不可能形成稳定的物种。没有变异就不会出现物种的分化。变是绝对的,不变是相对的。从量上比较,遗传的基因是大量的,改变的基因是少量的;少量的变异逐渐积累,量变会引起质变,形成新的物种。因此,可以说变与不变在物种形成的过程中得到了统一,在对环境的适应中得到了统一。

再如在学习生物多样性时,我们得知物种是多种多样的,但都有共性,比如母爱。曾经有一位科学工作者在拍摄金丝猴时,拍了一组镜头:一个母猴生了一个小猴,但不幸的是生下来就死了。可母猴一直没有抛弃小猴的尸体。它总是用前肢紧紧地抱着小猴,这给它的攀缘生活带来了很大的不方便。拍摄者预言,五天后,母猴肯定会扔掉小猴的尸体,可五天过去了,她仍然紧紧地抱着小猴,其他母猴过来拍拍小猴的头她始终不让。十天、十五天、三十天过去了,当地的气候非常炎热和干旱,小猴逐渐风干了,薄得像一张纸。可母猴从没松开过,一直到第五十天拍摄人员离开时,母猴还是没松开过小猴。看到这个故事,同学们是否有一种对于世间母爱之伟大的至深感动呢?

另外,我们还可以体验生物实验的创作美,各种模型的制作、模拟实验的进行、研究性课题的实施等能让我们从实践中体验到创作的愉快。平时我们还可以通过对生物信息的了解认识到大自然的美妙和神奇,感受到生物新科技的发展美,例如新的育种技术给我们创造的新鲜食物和生活用品,生物科技识别技术给我们带来的便捷和安全保障,等等。对科学史的学习能通过体验科学家经历不断失败而坚持不懈地努力最终取得非凡的成果,从而体会“梅花香自苦寒来”的艰辛之美。在生物知识学习中,我们还可以寻求学习中的精炼美。如:在学习细胞器时,因细胞器种类很多,如果面面俱到的话,学完后脑子很容易变成一团糨糊,对细胞器也不会建立整体的认识。为了避免这种情况,我们可以将分泌蛋白的合成和分泌过程作为线索探究细胞内具有膜的细胞结构在功能上的联系,借助内质网与细胞膜、核膜的联系图解,建构细胞的生物膜系统的概念。这种处理方式更有助于形成对细胞生命活动的整体认识。

总之,世界处处充满美,学习作为成长的一个途径,更应该是美的。希望同学们都能在生物学习中不断挖掘美,体现美,让美渗透在学习的每一个环节中。

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