培育“生命观念”的生物学教学策略研究

赵瑞芬 杨克俊 张鸿亮

【摘 要】“生命观念”的形成建立在概念学习基础上，而概念的形成依赖于具体的生物学知识。教学中可通过丰富感性认识、聚焦概念学习、利用问题驱动和解决实际问题等策略，促进生命观念的构建、内化和升华。

【关键词】生命观念;概念形成;高中生物;核心素养

【中圖分类号】G633.91  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2020）03-0053-03

【作者简介】1.赵瑞芬，南京市中华中学（南京，210019）教师，高级教师;2.杨克俊，南京市中华中学（南京，210019）教师，高级教师;3.张鸿亮，南京市中华中学（南京，210019）教师，正高级教师，江苏省特级教师。

一、“生命观念”素养的内涵

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称“2017年版课标”）中将“生命观念”放在生物学科核心素养之首，凸显了生命观念在生物学课程中的地位及育人价值。2017年版课标指出，“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，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。学生应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念，如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等;能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，形成科学的自然观和世界观，并以此指导探究生命活动规律，解决实际问题。[1]

二、“生命观念”素养的形成机制

“生命观念”是学生通过生物学课程的学习，在深入理解学科特征的基础上形成的总体认识。生命观念的建立以概念知识的学习为基础[2]，而概念的形成依赖于具体的生物学知识，因此，生命观念是具体的生物学知识在学生头脑中的概括、提炼与升华。在对具体事实感知基础上抽象概括形成“一般概念”，再由一组“一般概念”进一步归纳、概括形成“重要概念”，进一步提炼内化为生命观念。生命观念一旦形成可以更好地解释生物学现象和解决实际问题，通过解决实际问题，使生命观念得到稳固与升华。

三、培育“生命观念”素养的教学策略

1.提供感性材料，丰富感性认识。

具体事实是生命观念形成的最初源头，但书本上的事实性知识往往是静态的，远离学生的感性认识。如果学生对所学习的生物学问题没有获得必要的感性认识，教师就向学生传授概念和规律，则概念学习就成为空洞的说教，生命观念的建立亦成为空中楼阁。因此，教学中教师首先应向学生提供丰富的感性材料，让学生获得丰富的感性认识，为概念和观念形成打下必要的基础。

让学生获得感性认识的素材和情境有很多，像生产生活中的实例、社会热点、新闻事件、探究实验、科学史、模型建构、图片、视频等，教师在教学中要有意识地让学生看一看、做一做、听一听、说一说，调动多重感官参与学习能让学生获得丰富的感性体验。例如学习“DNA分子的结构”时，教师提供科学史料让学生阅读，然后改编成剧本在课堂上进行角色扮演，学生在身临其境中感悟科学家的思路、方法以及结论的诞生过程，他们会对“螺旋结构”思想的由来，如何将“磷酸与脱氧核糖”从内部移到外侧，怎么排除碱基同配模型才得到碱基互补配对模型等严谨的思维过程印象深刻。在此基础上再让学生以小组为单位构建DNA双螺旋结构模型，当各组的模型在台上展示时，学生对新课标中“DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息”这一概念的理解就会水到渠成。

2.聚焦概念形成，促进观念构建。

生命观念是生物学概念在头脑中的提炼和升华，它的建立以概念学习为基础，因此聚焦概念形成是促进生命观念构建的重要环节。

概念本身是对客观事物本质属性的抽象，概念形成过程大致经历三个阶段：感性认识→抽象概括→迁移运用。在概念形成过程中，归纳提炼是一种最基本的策略[3]，在学生对具体事实获得丰富的感性认识基础上，教师应引导学生归纳、概括出共同属性或本质属性，学生能用准确简明的语言表述出来，进而加以迁移应用。

若教学中教师只向学生提供形成生命概念的感性知识，而不引导学生参与概念形成的过程，则学生对概念的学习会浮于表面。若没有抽象、提炼，则对知识的表象和本质，学生的感性认识和理性认识会处于割裂状态，学生也难以运用概念解决问题。按照概念建立的过程，在学生获得感性认识基础上，引导学生运用比较、分析、归纳、类比、抽象等手段，抓住主要因素，概括出生物学事实的本质属性和共同特征，形成生物学概念，这是构建生命观念不可缺少的关键环节。在美国教学专家埃里克森“以概念为本”的教学模式中，就非常重视概念的形成过程，要求教师清晰表述对某一概念的学习，让学生不仅知道什么（know）、理解什么（understand），还要能做什么（do）[4]，“do”包括比较、总结、推断、迁移等，这就体现了概念形成过程中的关键环节——抽象概括和迁移运用。

在学习“真核细胞的亚显微结构”时，教师无论是通过视频、动画、图片还是模型建构等直观手段让学生获得丰富的感性认识之后，要引导学生讨论：细胞不同部位的结构（如细胞膜、各种细胞器、细胞核）执行的功能有差异吗？既有分工又有合作吗？它们共同的使命是什么？学生通过讨论分析，最后归纳、概括出重要概念“细胞各部分结构既分工与合作，共同执行细胞的各项重要功能”。在此基础上，让学生举例说明各部分结构之间是如何相互联系、共同执行细胞各项生命活动的;也可以给出具体实例，例如胃蛋白酶的合成与分泌过程中细胞的各部分结构是如何分工与协作的，这就让学生对概念的学习进入到迁移运用阶段。

3.利用问题驱动，内化生命观念。

将知识逐步内化为观念，离不开学生的思维活动，“对于那些重要的观念，我们要理解它们，就必须对其提出问题并加以检验”[5]，因此在观念形成的教学中，教师应将生命观念的基本含义转化为问题，以问题驱动学生思维，继而提炼、概括、内化为基本观念。例如“结构与功能观”的内涵是“结构与功能相适应”，即一定的结构决定相应的功能，完成一定的功能需要相应的结构为基础。对此，教师可对分子、细胞器、细胞、个体水平等设置一系列问题，引导学生思考：

（1）分子水平。血红蛋白、载体蛋白、激素蛋白功能不同的原因是什么？不同种类的蛋白质其功能不同，说明了什么？核酸的结构与核酸的哪些功能相适应的？

（2）细胞器水平。叶绿体有哪些结构与光合作用功能相适应的？线粒体有哪些结构与有氧呼吸功能相适应的？附着于内质网上的核糖体合成的蛋白质去向哪里？

（3）细胞水平。为什么代谢旺盛的细胞中线粒体和核糖体数量较多？为什么消化腺细胞中高尔基体、内质网很发达？精子的线粒体为什么主要分布在尾部？

（4）个体水平。人体小肠有哪些结构特点与其消化吸收功能相适应的？根尖成熟区为什么长有很多根毛？

通过以上问题的串联，让事实和现象不再孤立，体现了不同层次水平上“结构与功能相对应”的普遍性，一旦提炼出共同特征后，学生就能轻松内化成“结构与功能相适应”的观念。

4.解决实际问题，升华生命观念。

应对和解决现实生活中各种挑战性的复杂真实任务是促进观念内化和升华的重要渠道[6]，而观念的形成可以更好地分析和解释生物学现象，有利于实际问题的解决。2017年版课标中对生命观念素养水平三、四级的要求是学生用生命观念分析和解释较为复杂情境中的生命现象，并能指导、解决生产和实践中的具体问题。因此，教学中应设置各种问题解决的实际情境，让学生以认知建构的方式去重组问题、迁移概念、提炼观念，解决实际问题。例如，在学习光合作用和细胞呼吸后，向学生提供某大棚种植的真实情境和测量数据，让学生根据数据或曲线分析如何控制大棚温度，采取哪些措施能使作物增产，通过解决实际问题的情况一方面检验学生对“物质与能量观”的素养水平，另一方面升华其生命观念。

学生运用观念解决问题的过程，能深化对概念的理解和观念的认识，最终升华并稳固生命观念，这也是生命观念建立的意义所在。

【参考文献】

[1]教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4.

[2]刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018：41.

[3]吴举宏.从三维目标到核心素养：给生物教师的101条建议[M].南京：南京师范大学出版社，2019：156.

[4]林恩·埃里克森，洛伊斯·兰宁.以概念为本的课程与教学——培养核心素养的绝佳实践[M].鲁效孔，译.上海：华东师范大学出版社，2018：6.

[5]威金斯，麥克泰.理解力培养与课程设计——一种教学和评价的新实践[M].公加利，译.北京：中国轻工业出版社，2003：44.

[6]王聿奎.高中物理观念的含义、教学价值及培养[J].教学与管理，2018（12）：44-46.