張明
摘要:新課程理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生思維的發(fā)展,注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),高中生物教學(xué)既是一個傳授知識的過程,更是滲透學(xué)科思維的過程。生物學(xué)科思想即人類在探究自然界的生物現(xiàn)象中所采用的科學(xué)方法和思維,是人們對生物本質(zhì)、生命特征和生物學(xué)科價值的基本認(rèn)識。高中生物教師應(yīng)樹立學(xué)科思想意識,在教學(xué)中滲透生物學(xué)科思想,啟發(fā)學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的自主探究意識。
關(guān)鍵詞:生物教學(xué);學(xué)科思想;科學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號:G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1992-7711(2021)09-032
在學(xué)科教學(xué)中,知識、能力、思想構(gòu)成了學(xué)科體系的基本要素,其中,學(xué)科思想的滲透更是學(xué)科教學(xué)設(shè)計與實施的核心。生物學(xué)科思想即人類在探究自然界的生物現(xiàn)象中所采用的科學(xué)方法和思維,是人們對生物本質(zhì)、生命特征和生物學(xué)科價值的基本認(rèn)識。這是深入研究生物學(xué)科本質(zhì)的基本能力,高中生物教師應(yīng)有意識地將學(xué)科思想滲透于日常教學(xué)實踐中,在知識講授與問題探究中滲透、引導(dǎo)、啟迪,激發(fā)學(xué)生的思維活力和張力,發(fā)散學(xué)生的思維,讓學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)的思維辨析和解決所遇到的生物問題,在學(xué)科探究中感悟生命的價值和意義。
一、高中生物教學(xué)中滲透普遍聯(lián)系的思想
自然界各種現(xiàn)象的本質(zhì)是各事物間彼此依存、相互作用和影響結(jié)果的體現(xiàn),提示其背后的規(guī)律和特點正是開展科學(xué)探究和發(fā)現(xiàn)內(nèi)在驅(qū)動力,這與培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思想不謀而合。例如,核糖體是蛋白質(zhì)“制造廠”,通過氨基酸脫水綜合生成蛋白質(zhì);內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可通過對多肽鏈改變,完成糖基化、羥基化等化學(xué)過程;高爾基體則負(fù)責(zé)將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工過的蛋白質(zhì)經(jīng)分類后,按既定需要運送到細(xì)胞特定的部位等。由此可見,各個細(xì)胞器既有各自獨特特征和功能,分工明確,又在結(jié)構(gòu)及功能上彼此緊密相關(guān),相互合作,彼此影響,在分泌蛋白的合成中發(fā)揮著各自獨特的生物機(jī)理作用,從而完成了蛋白的生成、轉(zhuǎn)化、合成的過程。
再如,遺傳信息的傳遞是通過基因的表達(dá)實現(xiàn)的,基因可以準(zhǔn)確地將DNA中的遺傳信息表達(dá)出來,通過特定氨基酸排序蛋白質(zhì)的合成展現(xiàn)出獨特的生命現(xiàn)象;DNA物質(zhì)的傳遞、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄離不開特定蛋白類酶的催化與促進(jìn)作用;染色體由DNA與蛋白質(zhì)參與構(gòu)成,這有利于在細(xì)胞核中復(fù)制和儲存,也為細(xì)胞分裂時遺傳物質(zhì)的分配提供了便利??梢?,生命活動中不僅組成生物體的結(jié)構(gòu)與功能、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)間有著非常緊密的聯(lián)系,且在微觀層面各個分子間,宏觀層面各生物體間,生物體與周圍環(huán)境間都存在千絲萬縷的關(guān)聯(lián)??此坪唵蔚纳顒樱鋵崈?nèi)部蘊(yùn)含著豐富的、錯綜復(fù)雜的、和諧統(tǒng)一的各種關(guān)聯(lián),這樣才造就了豐富多彩的生命特征。
二、高中生物教學(xué)中滲透對立統(tǒng)一的思想
生物體內(nèi)部的生命活動時刻都在進(jìn)行,這些生命活動間既彼此依賴,又彼此排斥,從而構(gòu)成了復(fù)雜而精彩的生物內(nèi)部世界。例如,光合作用是植物賴以生存的重要生命活動過程,它可以將太陽光能轉(zhuǎn)化為植物生長所需的化學(xué)能,并在這個過程中釋放了大量的氧氣;植物細(xì)胞的呼吸可利用氧氣分解掉光合作用合成的有機(jī)物,并將其中的能量釋放出來或轉(zhuǎn)化成其他有機(jī)物,保障了植物體內(nèi)各項生命活動所需的能量。這兩個生命活動過程,既相互獨立,又相互作用,這種看似矛盾對立的生命活動過程,卻能有效地實現(xiàn)生物能量的充分利用與轉(zhuǎn)化,促進(jìn)了生物體的成長與發(fā)展。
又如,生物所具有的一項基本屬性就是遺傳,正是這樣,才能保證生物體的基本生命形成和生理特征得以延續(xù)和保持,從而實現(xiàn)了生物體獨特特征的穩(wěn)定性。而變異是指生物體親子間、子代個體間及同種生物間出現(xiàn)的差異,這種變異反而促進(jìn)了生物發(fā)展的多樣性,為生物的進(jìn)化與發(fā)展創(chuàng)造機(jī)會。遺傳、變異就像硬幣的兩面,既對立又統(tǒng)一,既獨立又依賴。因為,遺傳中會有變異,而變異則會遺傳;遺傳為生物的延續(xù)提供了保障,而變異則實現(xiàn)了物種的多樣化和優(yōu)化,使生物更加適應(yīng)生存環(huán)境的發(fā)展。
三、高中生物教學(xué)中滲透抽象問題具體化的思想
人類對事物的認(rèn)知過程總是會經(jīng)歷一個由簡單到復(fù)雜,由感性到理性的發(fā)展過程。在日常生活學(xué)習(xí)中遇到的那些難以把握的復(fù)雜的問題,通常會先化繁為簡,化抽象為具體,再深入研究思考,這是種行之有效的科學(xué)研究思想方法,是解決問題的有效策略。在生物學(xué)問題的研究中,模型構(gòu)建是一種常見的化抽象為直觀的問題解決方法,通過模型的構(gòu)建可以直觀揭示生物的本質(zhì),認(rèn)知生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。通常模型有概念模型、物理模型和數(shù)學(xué)模型等類型,概念模型是借助圖形、符號、文字等元素組成流程圖,以清晰梳理各生物概念間的關(guān)系,將原本獨立、分散、碎片式的概念結(jié)構(gòu)化,體系化。它可以使人對概念的認(rèn)知更簡單、直觀、明了。例如,生物光合作用的示意圖,達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說解釋模型,血糖平衡調(diào)節(jié)模型等。都是典型的生物概念模型。物理模型借助于實物或圖片元素,將客觀的事物進(jìn)行等比例綻放,用以表現(xiàn)客觀事物的特點、形成及功能。如,細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型,DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,湊數(shù)分裂圖解,食物鏈模型等。數(shù)學(xué)模型是借助數(shù)學(xué)形式對事物的性質(zhì)或一個系統(tǒng)進(jìn)行定性或定量表述的方法。生物學(xué)中的數(shù)學(xué)模型通常用來表述生物變量間的邏輯關(guān)聯(lián),數(shù)學(xué)形式包括函數(shù)式、計算公式、數(shù)據(jù)圖形(曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等)。它可以更精準(zhǔn)地描述生物的生命活動與生物變量取值間的關(guān)聯(lián)性,具有較強(qiáng)的直觀性和嚴(yán)謹(jǐn)性。如,人體細(xì)胞中各種化學(xué)元素含量的餅狀圖,影響酶活性的酸堿度值曲線等。這些數(shù)學(xué)模型真實表現(xiàn)了生物體內(nèi)部微觀世界生命活動的數(shù)量聯(lián)系,完美提示了生物體外在表現(xiàn)所蘊(yùn)含的內(nèi)在數(shù)學(xué)世界。
四、高中生物教學(xué)中滲透發(fā)展進(jìn)化的思想
生命具有物質(zhì)性,一切生命活動都是建立在組成生物體的物質(zhì)的基礎(chǔ)上。物質(zhì)的固有屬性則是運動性,所有物質(zhì)時刻都在動態(tài)變化之中,并且都會遵循“發(fā)生——發(fā)展——消亡”這樣的自然規(guī)律,這是生物所必須經(jīng)歷的一種生命運動變化過程。在生命活動的探究中,生命的起源即發(fā)生,生物的進(jìn)化即發(fā)展,生物的消逝即消亡,這種自然規(guī)律是任何外力都無法影響干預(yù)的。地球上的生物種類多樣,形態(tài)萬千,而他們都是由更古老的生物進(jìn)化發(fā)展來的,這個過程是漫長的、持續(xù)的、動態(tài)的,這也是生物體間、生物體與生存環(huán)境間相互作用發(fā)展變化的體現(xiàn)。這種動態(tài)的、持續(xù)的進(jìn)化過程,促成了當(dāng)前生物物種的多樣性,構(gòu)成了豐富的、立體的、多元的生物世界,表現(xiàn)在物種、遺傳和生態(tài)等方面的多樣性和復(fù)雜性??v觀各類生物的進(jìn)化歷程,生物進(jìn)化呈現(xiàn)出如下態(tài)勢:生存環(huán)境表現(xiàn)為由水生到陸生的轉(zhuǎn)變;生物形態(tài)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為由簡單到復(fù)雜;生理機(jī)能上表現(xiàn)為由低等到高等。這是生物為了適應(yīng)周圍環(huán)境的變化,而不斷調(diào)整自己的進(jìn)化方向,在不斷變化的生活環(huán)境中謀求生存發(fā)展,保持了物種的延續(xù)性、遺傳性和發(fā)展性。
五、高中生物教學(xué)中滲透科學(xué)探究的思想
人類取得的所有進(jìn)步與發(fā)展,都離不開嚴(yán)密有序的科學(xué)探究活動,這是人類認(rèn)知自然現(xiàn)象和規(guī)律的根本途徑。生物生命活動本質(zhì)的探尋同樣需要科學(xué)探究得以實現(xiàn)??茖W(xué)探究需遵循嚴(yán)格的研究程序,包括問題的發(fā)現(xiàn)與提出、分析研究、假設(shè)及驗證、實驗的設(shè)計實施、實驗數(shù)據(jù)的分析與整理、問題解決等環(huán)節(jié),如果實驗結(jié)論支持猜想假設(shè),那么,理論是成立的,如果結(jié)論否定或無法驗證猜想與假設(shè),則需要改進(jìn)實驗方向或重新假設(shè)猜想。高中生物新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),鼓勵學(xué)生自主探究能力發(fā)展,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。高中生物教材中的生物科學(xué)發(fā)展就滲透了科學(xué)研究的思想,比如,關(guān)于光合作用科學(xué)研究的發(fā)展史,講述了這一生物理論的探索歷程;孟德爾探求遺傳科學(xué)的過程;薩頓對基因在染色體上的結(jié)論進(jìn)行的猜想假設(shè)與實驗驗證過程;生長素的發(fā)現(xiàn)等。并且,教材中還編排了具有科學(xué)探究意義的生物實驗,供學(xué)生進(jìn)行操作實踐,探求生物科學(xué)規(guī)律。如:關(guān)于影響酶活性的因素的實驗,重點驗證了溫度和酸堿度的影響;生長素類似物對催生植物生根的合適濃度等。這些簡單易行,可選做的生物小實驗,為學(xué)生課內(nèi)外的科學(xué)探究創(chuàng)造了機(jī)會,學(xué)生通過實驗操作,可深入感受到科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)思維,體會探究過程的嚴(yán)密性和科學(xué)性,領(lǐng)悟到科學(xué)研究的思想方法,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維,幫助學(xué)生能夠更好地理解、掌握、應(yīng)用生物科學(xué)知識,全面發(fā)展學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),提升科學(xué)研究能力。
總之,在課程教學(xué)中滲透學(xué)科思想是與新課程理念相適應(yīng)的,高中生物教師應(yīng)樹立學(xué)科思想意識,在教學(xué)中滲透生物學(xué)科思想,啟發(fā)學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的自主探究意識,形成科學(xué)探究思維,以全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李興民.高中生物教學(xué)中學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)[J].中學(xué)教學(xué)參考,2019(11):24-25.
[2]趙春華.核心素養(yǎng)下的中學(xué)生物教學(xué)探討[J].中小學(xué)教學(xué)研究,2018(08):34-36.
(作者單位:甘肅省徽縣第一中學(xué),甘肅 徽縣742300)