高中生物核心素养中生命观念的培养策略

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  摘 要:生物是注重“生命性”的自然学科,生命观念是高中生物课程重点强调的核心素养之一。本文从策略构建的角度强调高中阶段培养学生的生物观念不仅要注重知识性、科学性,更要强调生活化、思维化,旨在帮助学生建立一个理性思维下的有关生命观念的价值体系,培养策略将以核心素养的渗透为立足点,从情境、模型、实验、信息技术等方面作为切入点,意在行之有效。
  关键词:高中生物;生命观念;培养策略
  生物是研究生命形态的自然学科。观察生物结构特征、总结生物活动规律、解释生命现象是生物学科的重要研究任务,在研究过程中衍生出的各个知识分支构成了高中生物课程的主要学习内容,其中生命观念是最应该被重视的课程内容,但同时也是最难落实到位的核心素养。结构与功能、稳态与平衡、物质与能量、进化与适应是生命观念四个重要的组成部分,每一部分内容既相互独立又相互关联,涵盖了高中生物课程所有的知识范畴。面对如此庞大的观念体系,教学中教师应该从知识系统出发,以课堂重要环节为抓手,借助情境、模型、实验、图表、实践活动向学生直观生动地传递生命观念,只有把观念落到各个微小处,才能够从课程内容之上延伸出一套科学的价值体系。高中阶段学科众多,每门学科的核心素养既有特性又有共性。立足学科特性的同时,生物课程也要关注人的发展。重视知识性的同时,也要关注思想方法的渗透,更要注重对学生内在和修为的塑造。高中生即将步入社会,进入细分领域,是否有正确的生命观念关系到他们未来的学习与生活,正确的生命观能让他们在未来的生活中对自然多一些崇敬,对生命多一份珍爱,对社会多一些关怀。总而言之,通过学科学习,树立科学的、积极的生命观,是生物学科核心素养的根基,也是学生能持续不断进行生物现象科学探究的生命源泉。
  一、生命观念的构成简述与重要性
  从生命观念的组成部分来看,充满了对自然的哲思。
  (一)结构与功能的关系就是互为因果和相互作用的关系,结构要与功能相适应。对于生物体而言,个体的器官结构不同,发挥的功能也不同。从组成个体的分子上看,分子空间结构不同(例如:蛋白质),在生物体中发挥的作用也不同。同样的,当外界环境发生改变,适应环境的个体保留了下来,本质是环境对基因结构的选择。
  (二)进化与适应观揭示着自然界动态变化的过程。受环境的影响,一些变异的个体借助适应环境能力强的特点获得了生存的优势,扩大了种族群体。例如:矮的长颈鹿在食物竞争中处于劣势遭到淘汰,高的长颈鹿能吃到高处树叶获得了生存优势,被保留了下来。适者生存,自然界告诫着人类个体要具备奋发向上的生命品质。
  (三)稳态与平衡观告诉我们自然界中没有绝对的静止,只有动态的平衡。我们人体体温的恒定,就是各个器官、组织等相互协调,共同调节,保持产热量和散热量平衡的过程。生态系统也是如此,有着保持稳态的自我调节能力。但若稳态被打破,往往重获平衡需要经年累月的调整。生命系统脆弱,理应获得每一个个体的善待。
  (四)物质与能量观讲述的是生命现象背后的本质,是生命活动的根源,自然界中物质的循环总是伴随着能量的流动与转移。生命活动需要物质作为基础,物质提供的能量维系着每个个体的生命,人类也不例外,所以物质和能量观可以驱动着学生多关心粮食的收成、猪肉的价格,以及贫困地区的温饱问题,让学生珍爱自然资源的同时,更有社会担当。生命观念的四个有机构成部分从不同的角度和观点揭示了自然的规律、生命的本质,既有科学的样貌,又有生活的内涵。
  二、高中生物核心素养中生命观念的培养策略
  (一)借助实物与模型,开展直观教学
  实物和模型可以直观地传递生命观念,可以把它们适时地带入到课堂。例如:染色体的结构模型、DNA双螺旋结构模型、细胞结构模型等模型道具,可以让学生在课上第一时间近距离观察,从结构的细节感受功能的巨大不同。如果想让学生进一步从模型道具获得对结构与功能观的直接感受,最好要让学生尝试制作模型,比如:利用泡沫、塑料等生活中的小道具制作“细胞膜模型”,在制作过程中,学生需要先弄清原理,再合理设计,整个过程不仅组织知识介入,还调动感官参与,学生能充分体验生命观念的严谨性。当然,动态的模型更能准确地、贴合实际地展示生命的运动变化过程,比如:可以利用鸡蛋壳膜、蔗糖溶液模拟“质壁分离”的动态过程,讓学生从变化中体会稳态和平衡的生命观。其实,除了模型道具,有些抽象的模型也可以促进学生生命观念的培养,例如:“桦尺蠖种群基因频率变化”的数学模型,让学生从数字化情境的角度体会到了进化与适应之间的必然联系。模型固然有很大的用处,但是毕竟是人工制作,细节处容易失真,所以能借助实物效果更好,有些不能带到现场的实物,可以通过录制视频的方式或者VR的虚拟现实技术,让学生获得身临其境的体验,从而获取更真实的生命观念。
  (二)立足科学实验,开展实践活动
  生物是在对自然生活的观察和研究的过程中发展起来的,所以它与我们的日常息息相关,但是仅靠自然体会而没有科学的理论和实验做依托,生物学科也无法得到更深远的进步,可以说生活实物是生物研究的素材,科学实验是生物学科发展的动力。所以,在课堂教学中要重视学生的实践体验,多把课堂延伸到教室以外,多场景开展生物的学科教学。比如:带学生到校园各个角落观察植物特征,周末去植物园观察植被特点,实验室中带领学生酿酒、做泡菜,进行还原糖的鉴定、色素的提取与分离等宏观和微观的实验,让学生在实验过程中自主思考,不断反思,改进实验方法,在小组合作的过程中巩固知识、调动思维、积极动手。为了提高实践的效果,还要引导学生及时总结,把实验和实践的结果通过实验、实践报告或者科学小论文的形式进行汇报。例如:为了调查土壤小动物类群丰富度,先把班级的同学分成实力均衡的若干组,让他们利用周末做好调研,确定有代表性的地形和环境的几个考查区域,然后采取网络信息收集、实地考查、查阅资料、询问相关部门和专家等方式,获得实践结论,形成书面报告,对科研成果进行班内评比,对科研的过程进行及时的总结和反思,通过这样的方式让学生积极主动地去探索自然世界,获取对生命观念最真实的体会。不论是科学实验还是实践活动都应注重学生的亲身体验,只有经历了亲身体验,学生的生命观念才有了生长的土壤,学生科学探究的经验才能日益丰富。
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