培育学生生命观念的教学策略

【内容摘要】生命观念是生物学学科核心素养之首，是学习其他学科核心素养的基础。本文从实验活动、生活情境、模型建构、社会实践四个方面结合教学案例谈生命观念的教学策略。【关键词】核心素养生命观念教学策略学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。“生命观念”位于生物学学科核心素养之首，是学习其他核心素养的基础。“生命观念”是能够理解或解释生物学相关事件的意识、观念和思想方法，是学生掌握生物学基础知识后的进一步内化。“生命观念”涉及结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。“生命观念”在生物学教学中的培育有助于学生对生命现象、生命活动规律及生命本质的理解，形成珍爱生命的人生观[1]。本文结合教学案例探讨生命观念培养的教学策略。一、组织实验活动，建构生命观念陈英水和陈欣在《探索生命观念的教学路径》一文中认为[2]，“实验可以直接帮助学生形成生命观念”。实验活动是引导学生主动学习、积极参与的重要教学形式。在此基础上，学生能够更好地理解生物学中的生命现象，认识生命世界，形成生命观念。例如，在学习微生物实验操作中，我们同时组织学生拓展实验，设计探究不同抗生素对大肠杆菌的杀菌作用及细菌抗性增强的过程，在此过程中，学生不仅熟练掌握了稀释涂布法等微生物实验操作技能，直观看到透明圈与抗生素抗性的关系，而且重复了遗传学史上著名的变量实验，在实验数据面前，学生自我领悟到：来自甲管的50个培养皿，各培养皿抗性菌落数相差极大，而来自乙管的各个培养皿上抗性菌落数基本相同，说明抗性来自接触抗生素之前，抗生素仅仅起选择作用。在此过程中，生物进化与适应的形成给学生留下了深刻的影响。又如关于探讨细胞为什么不能无限长大？笔者讲解这部分内容时，为学生提供了一个气球（模拟细胞）和一个手动充气泵，让一个学生在讲台位置不断地向气球中充气。学生都明白最终气球会破裂，但我要求其他学生观察气球的表面及体积。随着充气的进行，学生发现气球的表面积越来越大，体积也不断增大，直到气球破裂。通过此实验现象，学生很容易理解细胞长大的过程中，细胞表面积比细胞体积增长的慢，导致相对表面积小而限制细胞无限长大。此实验有助于学生理解细胞大小与物质运输的关系。学生在实验和解释现象的过程中学习了生物学的基本知识，形成了结构与功能相适应的生命观念。实验教学是促成学生达成生物学学科核心素养的重要支撑。我们还组织学生利用显微镜观察多种多样的细胞、细胞质流动、质壁分离、细胞分裂、果蝇唾液腺染色体观察等，探索生长素类似物促进插条生根最适浓度、探索甲状腺激素对水蚤心跳的影响、利用废旧物品制作细胞模型及细胞膜模型等实验，让学生深化理解运动与变化、结构与功能、稳态与平衡等生命观念。二、利用生活情境，形成生命观念学生进入课堂并非白板一块，他们对所学知识具有相应的前概念，充分的利用学生的生活经历，是培养学生生命观念的重要途径，在此过程中，教师要对生活情境进行精心设置，引导学生对相关知识进行提炼抽象，形成生命观念。例如下题设置了生活情境，考查了学生对鸡蛋清盐析与加热的相关知识。例：某兴趣小组采用两种途径处理鸡蛋清溶液，过程如下图所示，有关叙述正确的是（）A.①、②所依据的原理不同，过程②破坏了蛋白质的空间结构和肽键B.③、④所依据的原理不同，过程③破坏了蛋白质的空间结构和肽键C.在溶解后产生的溶液中分别加入双缩脲试剂，都会变成紫色D.过程②产生的蛋白块也可用③的方法进行溶解根据学生答题情况来看，错误率非常高。究其原因：（1）学生不清楚蛋白质盐析的原理及蛋白质加热变性的具体原因;（2）人教版必修一P23“与生活的联系”中涉及相关内容，而绝大多数教师在教学过程中一带而过，并未充分利用这一情境进行演示实验或学生实验。教师可以利用“与生活的联系”相关情节，在设计教学过程时，设计相关活动，让学生体验盐析、加蒸馏水消失、加热变性及加蛋白酶消失的过程，并要求学生利用双缩脲试剂进行相关检测。通过上述体验过程及相互讨论，学生对蛋白质的结构、特性及蛋白质检测的实质有了更深入的理解;蛋白质的检测方法也得到了巩固。在此基础上，教师提出某同学准备对自己的丝绸类衣物进行洗涤，请你们探讨用含有蛋白酶的洗衣粉洗涤，是否合适？教师也可以为学生提供加酶洗衣粉的使用说明，让学生进行阅读并探讨等。在生活情境下學习生物，学生容易将生物学知识与生活实际紧密联系，有助于学生对相关知识、原理及一些生命现象的理解与内化，促进生命观念的形成。例如，在学习酶的相关知识时，教师提供了嫩肉粉的实物。当场引导学生阅读嫩肉粉的使用说明，帮助学生理解酶在生活中的应用，帮助学生建立对食品添加剂的正确认识，提高对媒体报道的科学辨别能力，提升自身科学素养。蛋白质的盐析及变性问题，在高中化学中也有涉及，教师可以引导学生自主学习化学相关内容，帮助学生建立跨学科概念，也有助于学生深度理解蛋白质盐析、变性与蛋白质结构之间的关系，形成结构与特性相关的生命概念。社会实践是学生在学校和教师指导下，走进社会开展和参与的相关活动。生物教师通过组织学生社会实践能够帮助学生掌握更多生物学知识，并利用生物学知识阐释生命现象及规律，帮助学生形成健康生活的生活理念，树立正确的生命观念[3-4]。例如，背景1：笔者发现学生在餐饮方面特别喜欢喝饮料、奶茶、冰淇淋及油炸食品等，这些食品长期食用容易导致肥胖、龋齿、脂肪肝、高血脂、高尿酸、高血糖等相关疾病的产生。从医院了解的情况来看，这些疾病的产生对象呈现年轻化趋势。教师在教育的过程中，很多学生表面上能够理解不健康饮食会给健康带来危害，但从行动上我行我素。背景2：医院的常规体检中，肝肾功能、血糖、血脂检测等都是基本项目，项目结果与内环境稳态都有紧密联系。在上述背景下，笔者结合生物学知识组织相关的社会实践活动：（1）建议学生每年做一次常规体检，了解自己内环境稳态情况，关注血糖、尿酸、血脂等相关指标;（2）组织学生到医院血液科、风湿病科调查糖尿病患者、痛风患者及高血脂患者以往的饮食习惯并观察和了解上述患者的状态及对生活与健康产生的影响与危害;（3）通过学校安排学生跟医生进行交流或讲座;（4）利用书本、网络对相关疾病的有关知识进行学习，形成健康的饮食习惯实现疾病的预防。通过上述社会实践活动，学生对上述疾病产生原因、危害有了更深入的理解与更直观感受;理解内环境稳态与平衡的重要性;树立了健康饮食，健康生活的正确生命观念。笔者在调查与交流的过程中发现我国在生物制药方面与发达国家存在着很大差距。教师在此基础上进行生涯教育，帮助学生了解生物制药相关职业要求和学习方向，为其进一