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核心素养背景下生命观念的内涵及教学实践

2020-12-07赵彦如

魅力中国 2020年7期
关键词:科学史稳态观念

赵彦如

(辽河油田第三高级中学,辽宁 盘锦 124010)

一、生命观念的概念

生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。通过高中生物课程的学习,学生要形成正确的生命观,如结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、稳态与平衡观,并能用生命观念认识生命世界,解释生命现象,这是普通高中生物学科核心素养的内容。

(一)结构与功能观

结构与功能观主要指生物体的结构与功能是相适应的,是长期自然选择形成的,是生物体适应环境的一种体现。对应的重要概念有化合物(糖类、脂质、蛋白质、核酸、ATP)、细胞结构(细胞膜、细胞质、细胞核)等。

(二)进化与适应观

生物的进化与适应是生物界普遍存在的现象,是自然选择的结果。理解生命系统有许多层次,细胞是基本的生命系统。理解细胞的生命历程,领悟事物的发生、发展和消亡的普遍规律。进化与适应观贯穿于整个高中生物学,如人教版高中《生物·必修2·遗传与进化》中的“现代生物进化理论”详细阐释了进化与适应的观点。

(三)稳态与平衡观

稳态在自然界中普遍存在,在不断变化的环境中,生命系统能够通过自我调节实现稳态。稳态是生命科学的基本概念,分子水平上如基因表达的稳态调节、酶活性的稳态调节,器官水平上如血压、心率的稳态,个体水平如渗透压、体温、PH和血糖浓度的稳态,宏观水平上如种群数量的稳态、生态系统的稳态和生物圈的稳态。

(四)物质与能量观

理解生命的物质性及生命物质的特殊性,理解生命系统的开放性,即要与周围环境进行物质、能量和信息的交换。例如,光合作用是将光能转化成有机物的过程,呼吸作用则是将有机物蕴含的能量释放出来的过程,二者之间的关系还体现着守恒的思想;又如,食物作为一种物质,被人体摄入后,经过消化吸收,再被细胞氧化分解释放出能量,供给人类的生命活动。

二、生命观念的教学实践

学校教育是生命观念获得的主要途径,可行而有效的方法是在长期教学中不断渗透,潜移默化。在设计教学活动时,针对不同的教学内容可采用不同的教学策略,从而使学生在获得生物学知识的同时又渗透了生命观念。

(一)联系生活拓展概念

与生活实际相结合。“教育即生活”、“生活即教育”,教育和生活是分不开的。另外,利用所学知识解释生命现象是生命观念培养的目标之一。教师可以在课堂上利用生活中的实例来创设情境展开教学活动,也可以选择生活中的一些生命显现引导学生利用所学的知识进一步探究,在完成教学内容的同时潜移默化培养学生的生命观念。

(二)加强生物学实验探究

生物是以实验为基础的学科,生物实验教学是高中生物教学的重要组成部分,也是培养学生综合能力的有效方式。通过生物实验的探索、研究,可以培养学生的生命观念,使学生了解生命科学知识的来源。除了教材实验,教师还可以通过积极摸索丰富实验材料、改进实验装置、优化实验步骤和增加拓展实验等方式,引导学生参与知识的发现过程。如“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”中,教师可以将实验材料酵母菌换成动物水蚤或植物紫萍更直观。“DNA 的粗提取与鉴定”实验中,以大蒜、香蕉或者鲤鱼籽为实验材料,则实验效果非常明显。恰当的实验材料与实验方法可以使学生对生命的理解从理论走向实际,从被动获取变为主动探求,大大激发学生学习的热情,有利于科学精神的养成。

(三)利用生物模型构建概念

模型的形式很多,物质模型以实物形式直观地表达认识对象的特征,如沃森和克里克制作的 DNA 双螺旋结构模型。通过一定的物质形式或思维形式来构建生物模型,对生物知识进行研究和模拟,帮助学生理解和掌握生物科学知识,同时为学生认识事物提供一种思路和方法。教师要指导学生以实物或图画形式直观地表达细胞的成分与结构特征,直观显示微观的结构,符合学生的认知规律,从而降低学习难度,提高学生的学习兴趣,改变学习方式。在教学过程中,可设计的模型包括氨基酸、ATP 分子结构模型,各种细胞器模型,减数分裂染色体变化活动模型,突触结构模型等。通过模型构建,学生对生物体结构与功能的理解更加深刻,对生命观念的养成具有积极意义。

(四)应用科学史-探究形成生命观念

人民教育出版社出版的高中生物新课程教材,生命科学史内容丰富,除教材正文外,“科学家访谈”“资料分析”“科学前沿”“科学史话”等板块也有所涉及。教材共提到了 40 位科学家的名字;将 7 个重要事件的史实记录作为背景材料进行分析;在课外读物中有 19 篇科学史读物,在习题中也涉及了对历史人物和事件的评论和分析。科学史教育有助于培养学生正确的生命观,养成勇于探索,实事求是的科学态度。引入生物发展史上的经典事例,向学生系统地介绍生命科学的起源和发展,应充分还原科学史,充分激发起学生的好奇心与求知欲,使学生参与到探索生命、认识生命的过程中来。

三、生命观念的教学实践

生命观念是生物学科培养核心素养的基础,要在教学中落实生命观念,就要求教师转变教学观念,帮助学生养成自主学习的习惯,在教学中要注重联系生活实际,引导学生构建生物模型,促进学生在理解生物学重要概念的基础上形成结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等生命观念,并且能用生命观念认识生命世界、解释生命现象,进一步内化和深化学生的生命观念与核心素养,使学生获得解决实际问题的能力。

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