生物教学中培养生命观念的实践研究

[摘    要]生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性解释后的抽象，是能够理解并解释生命现象的意识、观念以及思想方法。基于学科本质，探寻生命观念中进化与适应，自然选择；稳态与平衡，动态调节；物质与能量，维持活动的内涵。同时，指向课堂实践，创新培养生命观念，设置悬念，引导自主探究；类比推理，深化逻辑意识；建构模型，内化知识结构。聚焦核心素养，拓展培养生命观念的途径，动手实验，形成良好习惯；渗透学科史，优化思维品质；联系生活，解决具体问题，形成正确的价值观念。

[关键词]高中生物；核心素养；生命观念；价值观念

在高中生物教学过程中生成学生的生命观念核心素养，要求学生能够依据所观察到的生命现象，从学科内容本质出发，解释生命现象的核心本质或能够帮助学生形成运用生命观念解决实际问题的能力。要想在实际教学中生成学生的生命观念，就应该基于学科本质让学生领悟生命观念的内涵实质，感知生命的组成要素，再辅以引导自主探究、逻辑推理、建构模型的教学策略让学生从课堂实践中真正感悟到生命现象的实质，从而用于实际问题的解决过程。

一、基于学科本质，探寻生命观念的内涵

生命观念的组成包括进化与适应观、稳态与平衡观和物质与能量观，在引导学生基于学科本质来探析生命观念的内涵时，教师应采用渗透式教学的方式，在遇到合适的教学案例时鼓励学生从生命观念的角度尝试对生命现象的抽象解释，从而养成正确的生物价值观念。

（一）进化与适应，自然选择

“进化与适应”实质是学生已经认知到关于达尔文自然选择进化学说的另一重诠释，生命是由低阶向高阶不断进化发展的，而适应则是生物界生物普遍共存的特性。在引导学生了解生命观念实质内涵时，应从生命的形态结构和生理特性结合自然环境因素考虑，从而领悟“自然选择”的法则意义。

在学习“现代生物进化理论的主要内容”章节时，学生在基本掌握“基因”与“基因频率”相关知识内容后，笔者便依据教材内容寻找合适习题。如“囊鼠的体毛深色（D）对于浅色（d）为显性，调查不同区域囊鼠深色表现型频率，深色熔岩床区深色表现型频率为0.95，D基因频率为0.7，浅色岩深色表现型频率为0.5，D基因频率为0.3，让学生进行分析”。在此题中，学生要根据基因频率的计算公式进行求解，但在综合考虑中，笔者适时让学生分析深色与浅色区域性状表现，学生总结得出深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高，而在浅色岩区域深色表现频率低，是因为毛色与环境差异大时则更容易被天敌捕食，所以颜色分布会受到自然环境选择的影响。

遗传与变异是进化的基础，进化是生物适应环境的表现。引导学生掌握进化与适应观念，了解生物为了适应自然环境而不断发生变异，有利变异的积累实现了生物的进化结果，从而逐渐使得生命观念得以养成。

（二）稳态与平衡，动态调节

生命观念的培养离不开引导学生对于生命系统的认知，生命系统是稳态和平衡的系统，通过生命调节机制实现的动态平衡。帮助学生在探索生命时掌握稳态调节机制过程，了解动态调节的实质内涵，是培养学生生命观念的重要环节。

在学习“人体水盐平衡的调节”章节时，笔者围绕教学重点难点进行执教，首先引入动态调节的概念，让学生回顾体内水分不足时怎样进行调节。如水分不足时，细胞外液渗透压升高，传递给下丘脑渗透压感受器，下丘脑合成抗利尿激素，最终作用于肾小管与集合管，增加其对于水分的吸收，保持体内的水分；另一方面，大脑皮层产生刺激，促进人体主动饮水。随后，笔者便询问学生经过机体调节，是否人体水分会不断增加，学生继续探索，总结到当人体水分含量升高后，细胞外液渗透压会下降，通过反馈调节抑制大脑皮层所产生的渴觉以及下丘脑合成抗利尿激素，水分含量便不会继续升高，维持了水和无机盐的平衡。此外，笔者还引导学生总结了关于神经调节和体液调节的相互关系，学生得出相互协调、相互配合的结论，认识到动态平衡的生命系统。

稳态是相对平衡的动态，引导学生在动态感知中认识稳态的调节机制和调节意义，使得学生认识到生命现象背后的抽象知识，从而加速生命观念的生成。

（三）物质与能量，维持活动

生命活动的基础是物质与能量，引导学生感知物质与能量对于生命活动的意义及探索其实质，是培养学生生命观念的关键步骤。生命活动的维持伴随着物质的合成与分解，也同样伴随着能量的吸收和损耗，帮助学生从物质与能量角度认识生命活动，对其生物学习能产生积极的意义。

在学习“细胞的能量货币ATP”内容时，笔者便引导学生理解ATP与ADP之间的相互转化及ATP在能量代谢中的作用作为教学重点。在学习中，学生认识到ATP的结构简式为A—P～P～P，～代表特殊的化学键；ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子中远离A的磷酸基团有较高的转移势能，最终ATP水解释放能量；而后，ADP可以接受能量，在有关酶的作用下与游离的Pi结合，重新生成ATP来保证维持生命活动的能量，学生通过此认识到维持生命活动所需要的能量来源。

引导学生从物质与能量的角度认识维持生命活动的能量流动，解释生命活动的现象。从学生的客观思维中建构起抽象的能量知识体系，帮助学生认知生命活动的现象和解决与之相关的实际问题，学生的生命观念便能够养成。

二、指向课堂实践，创新培养生命观念

（一）设置悬念，引导自主探究

采用情境创设教学法培养学生生命观念，有助于驱使学生思维的运转，紧跟课堂教学节奏。教师依据教学设计，适时为学生设置悬念，让学生通过自主探究得出正确答案，利于学生生命观念的形成。

在学习“生态系统的能量流动”内容时，笔者便在课堂前期为学生创设问题情境设置悬念，引导学生进行自主探究。如“设想自己在荒野求生，有一只鸡和一些米粒，试问为追求能量的最大化，应如何抉择”，学生在接到问题时首先能想出三种策略：一是先吃米，再吃鸡；二是先吃鸡，再吃米；三是可以先吃一部分米，用一部分米来喂鸡，最后再吃鸡。随后，便让学生带着自己的猜想开始对于生态系统的能量流动学习，最后学生通过探究得出生态系统的能量流动特点为单向流动，逐级递减，再回顾先前自己的假设，验证出应该先吃鸡再吃米，达到能量的最大化。

设置学生感兴趣的教学情境，探索知识的奥秘，是遵循学生客观认知天性所总结出来的。学生在悬念情境中验证假设得出结论，能加深学生的物质与能量观念，从而对生命观念的养成产生积极影响。

（二）类比推理，深化逻辑意识

引导学生通过类比推理的学习方式来注意新知与旧知之间的内在联系，结合两个知识点之间的类似属性，进行自主类比推理，稍加点拨，引导学生触类旁通地对新知识中的抽象部分进行充分认知，深化逻辑推理意识，从而促进生命观念的养成。

在“细胞的物质输入和输出”章节中探索“物质跨膜运输的实例”的内容，笔者在引导学生探索动物细胞的失水与吸水时，让学生联想到生活实际中“沙漏”的作业原理，感知“渗透作用”，认识发生渗透作用的条件为动物细胞具有半透膜，且细胞内外两侧溶液具有浓度差。在学生基本掌握动物细胞的失水与吸水的生物原理后，笔者鼓励学生通过类比推理的方式，展开对植物细胞发生“质壁分离”的条件探索与理解原生质层对于吸水和失水的功能作用。在类比推理中，学生总结出植物细胞质壁分离是当细胞液浓度低于外溶液浓度时，细胞会通过渗透失去水分，细胞液中的水分通过原生质层进入溶液；而质壁复原则是因为细胞液的浓度大于外界溶液的浓度；而对于原生质层的功能探索，学生通过类比推理发现原生质层就类似于动物细胞的半透膜。

通过类比推理的学习方式，学生能够建立起类似属性知识之间的联系，形成较为完整的知识结构。将该教学策略运用到对于学生生命观念的培养上，能够使得学生通过推理，形成生命系统的功能观与稳态观，从而加速生命观念的养成。

（三）建构模型，内化知识结构

模型的建构与认知学习，是学生内化知识结构，弱化抽象认知的直接方式。生物学科探索中，引导学生主动建构生物模型，历经生物概念的形成过程，将抽象事物通过颜色标记、结构展示进行具体化的认知，用于实际问题的解决，有利于学生生命观念素养水平的提升。

在“基因的本质”章节中关于“DNA分子的结构”内容学习时，笔者便在课堂实践中根据学情反馈引导学生进行DNA模型的自主建构教学过程。在此之前，学生已经基本掌握了核酸的元素组成以及认识到减数分裂等细胞学基础，也掌握了生物的生殖过程，但对DNA两条链为什么“反向平行”“碱基互补配对为何必须是A-T，G-C配对”不理解。随后，笔者便引导学生先组装一个脱氧核苷酸模型，再组装脱氧核苷酸长链，在构建脱氧核苷酸双链时，笔者就双链中的碱基排列位置让学生进行了深度思考；得出碱基配对原则中A-T，C-G配对，构建双链时，学生发现互补链的脱氧核苷酸旋转180°后能使得碱基连在所对应的碳原子上，从而构建形成DNA的立体结构：双螺旋结构模型。通过所组建成的生物模型，学生能够对DNA分子主要结构特点进行总结，全面地进行内化学习。

通过建构生物模型，帮助学生建构起抽象知识的体系认知，能够使学生将抽象的生物概念通过模型的形式展示出其历经的过程。这样学生会容易组建起知识框架，内化知识结构，从而实现养成生命观念核心素养的目的。

三、聚焦核心素养，拓展培养生命观念的途径

（一）动手实验，形成良好习惯

实验教学是高中生物教学不可分割的一部分，引导学生通过实验操作的形式来揭示生命系统的奥秘，不仅能够培养学生的动手操作、实验探究能力，还能在操作中揭示生命系统的组成，探索生命观念的本质内涵。

在讲解“细胞器之间的分工合作”时，笔者便引导学生通过“用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验操作来认识叶绿体的形态和分布。学生依据教材知道叶肉细胞的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形；观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为标志。实验中利用黑藻的小叶来制作临时装片，先在低倍镜下找到叶绿体，再换高倍镜观察。学生在显微镜下看到真实的叶绿体和细胞质的流动，观察到叶绿体的基本形态和分布情况，这样可以更好地理解叶绿体的功能。同时还回顾了高倍镜的操作步骤。

教学中引导学生通过动手实验的形式进行生物学科的学习，适时渗透生命观念的实质内涵，学生便能够结合实验结果，直观呈现与生命系统运作的实质进行思考，从而使得生命观念不断养成。

（二）渗透学科史，优化思维品质

生物学史的渗透是将科学家对生命现象和规律的研究历程，让学生进行具体的认识。学生可以从科学家的探究历程中掌握科学的研究方法，也能层层递进地了解生命的科学本质，优化自我的思维品质，促进生命观念的生成。

在学习“生物膜”相关知识点时，笔者通过渗透生物膜生物学史的形式，让学生历经知识定义的不断形成。如欧文顿在对植物细胞的通透性试验中得出细胞膜对不同物质的通透性不一样，提出“膜由脂质组成的假说”；荷兰科学家在1925年用丙酮从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍，提出假设：细胞膜中的脂质是双层的；1959年通过电镜看到细胞膜的暗—亮—暗三层结构，认为所有生物都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成（静态模型）；1970年，科学家通过荧光标记的人鼠细胞融合实验，提出假说：细胞膜具有流动性；1972年，辛格和尼科尔森在静态模型基础上提出“流动镶嵌模型”，基本形成了现在的生物膜研究框架。

在生物课堂中适时为学生渗透生物学史，让学生历经知识的形成过程，有助于学生从科学家的研究历程中掌握科学的研究方法，促进生命观念的形成。

（三）联系生活，解决具体问题

引导学生将所学知识联系现实生活中具体问题的解决上，是训练学生学以致用能力的体现。学生在解决生活中的具体问题时，教师可以引导学生充分运用生命观念的思想内容思考生物问题的起因，从而完成具体问题的解决。

在学习“伴性遗传”内容时，学生在基本掌握知识点内容后，笔者便要求学生结合生活中所够遇到的疾病，让学生展开分析。如“血友病”为伴X染色体隐性遗传，如果现实中父母均不是血友病患者，在做婚检时，医生告知母亲是血友病隐性基因的携带者，那么作为医生应如何帮助夫妇生一个健康的孩子。此时，学生便会考虑，母亲既然不是血友病患者，那么其基因应该为XAXa，父亲应该是XAY，如果生女儿的话，不会是血友病患者，但如果生儿子的话，就有50％的可能性是血友病患者。

生物学科与现实生活中的疾病等息息相关，引导学生通过所学知识分析处理生活中遇到的问题，能使学生的生命观念不断得以养成。

在高中生物中培养学生的生命观念，在日常教学活动中通过以上教学策略不断为学生渗透生命观念的内涵。帮助学生揭示生命现象的本质与规律，促使学生用科学的眼光去看待生物问题以及提高学生解决实际问题的能力，学生生命观念的核心素养也能够在潜移默化中不断生成。

参考文献：

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