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浅谈生物学教学中生命观念建立

2019/03/22 阅读:

摘要:本文以“细胞的衰老和死亡”一课为例,从3个方面挖掘生命观念教育的知识点,促进学生生物学核心素养的发展:制定从“知识”走向“观念”的学习目标;设计从“授受”走向“表现”的课堂教学;实施从“课堂”走向“社会”的课堂延伸。

关键词:细胞;衰老和死亡;生命观念;教学策略

新修订的全国高中生物学课程标准将生命观念作为生物学核心素养的第一要素,要求学生在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念,并能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性等,形成科学的自然观和世界观,指导探究生命活动规律,解决实际问题[1]。所以,建立和发展学生的生命观念,成为生物学科教学的根本诉求之一;此外,随着社会的发展,生命观念的嬗变和更新,也是社会走出蒙昧、走向文明的一部分,为公众树立科学的生命观念也将是走出课堂的学生不可推卸的社会责任。因此,如何将生命观念落实在课堂教学之中,成为学生终身受益的成果,值得每一位生物学教师重视。本文以“细胞的衰老和死亡”的教学为例,探讨如何将生物学知识的学习与生命观念的建立有机结合起来。

1制定学习目标,从“知识”走向“观念”

生命观念是抽象的,是经过实证后的观点或想法。生命观念的建立需要以概念的学习为基础,但不意味着某个大概念与某个有统摄性的生命观念一一对应,生命观念的外延,应该不仅仅是课标所举的例子,而应基于对它们内涵的理解有所补充[2]。这就要求教师在备课时要系统地梳理本节中生命观念对应的生物学概念的锚定点,同时也要把握好生命观念的内涵与外延,制定出合理的学习目标,作为教学设计的指导、教学评价及效果检验的标准。因此,教师首先要做的就是进行学情考查,常用的方法有问卷调查、问题检测、查阅学生之前作业和考试情况或进行教学反思等;其次,是研究课程标准和相关教材,挖掘其中的生命观念;最后,教师结合特定的学情,将课标中的知识内容对应于相关的生命观念,实现从“知识”走向“观念”,设计学习目标(表1)。

2精心设计教学,从“授受”走向“表现”

2.1巧妙创设生活情境,唤起学生感知生命

情境学习理论认为,学习过程要提供能反映知识在真实世界中运用的真实情境和真实活动,去支持知识的合作建构[4]。为唤起学生切实感知生命世界,笔者在导入新课时播放最近的新闻事件———“北大女博士娄滔患‘渐冻症’,口述遗嘱强烈要求捐献器官”的相关视频,引起学生情感上的冲击和共鸣,激发学习兴趣。生命教育从某种程度上说就是一种情感教育,目的就是为了让学生知道生命珍贵,继而学会健康生活、热爱生命。教师借娄滔事件,引发学生对生命的思考和认识;通过娄滔遗嘱内容的播放,展现出娄滔在面对死亡时没有选择抑郁与悲观,而是强烈要求捐献自己的器官,选择贡献出与生命相关的一切,让生命以一种有意义的方式延续,因此而产生的正能量犹如巨浪一样,洗礼了学生的生死意识和人生价值观。视频播放结束,教师介绍“渐冻症”是一种神经退行性疾病,是由于体内负责肌肉运动的运动神经细胞大量死亡,从而引起一系列症状,使学生认识到体内某些细胞的死亡可能会“牵一发而动全身”造成个体的死亡,使学生初步感受生命的系统性,领悟结构与功能观。接着,教师从生物学角度提出几个问题,如:“人体健康的时候,体内细胞有死亡情况吗?细胞分裂、分化旺盛的胚胎发育时期呢?这些细胞死亡情况一样吗?”“人既然死了,为什么器官可以捐献,说明什么?”等。在问题的启发下学生也会产生疑问,从而引起思维的碰撞,引发学生对细胞的衰老、死亡及其与个体的健康、死亡之间关系的思考,从而导入本节课题———细胞的衰老和死亡;然后从解决这些问题出发进行课堂探究学习;最后再回到器官捐献的话题进行讨论、回答,对学生进行情感教育及社会责任感的升华。以生活情境贯穿课堂始终,问题串驱动,不仅有助于厘清各层级概念间的逻辑关系,使教学脉络清晰,加深学生对概念的理解,同时也巧妙地将生命观念的教育渗透其中,达到首尾呼应、浑然天成的效果。

2.2精心设计课堂活动,建立生命观念

学生的参与和高阶思维都要指向相关概念的形成或理解,指向特定的学科能力和核心要素[5]。因此,笔者以生活情境中的生物学问题为驱动,通过有针对性地设计自主学习、课堂探究及合作讨论活动,让学生主动参与学习活动,是渗透生命观念的有效方法之一。

2.2.1活动1:探究细胞死亡的方式导入课堂后,教师提问:“胚胎发育理应是细胞分裂、分化旺盛的时期,是否有细胞的死亡?”然后给出脊椎动物胚胎发育过程中过量神经细胞死亡的资料,问:“这些神经细胞的死亡又有什么不同?”随后把胚胎发育过程中人体尾骨的消失、手指的形成、蝌蚪尾和鳃的消失等实例的系列图片,按胚胎发育的时间先后依次出现,形成动态变化的过程,以便学生观察到一些细胞的消失,就像雕塑把堆积的一堆细胞进行雕琢和打磨,最后变成一个有特定形状的部件,引导学生领会到这些细胞的死亡都是在正常情况下、有关基因的调控下,定时发生的自动结束生命的过程,定义为细胞凋亡。接着问:“发育成熟的人体和动物有细胞凋亡的现象吗?植物呢?”组织学生自主阅读并举出成熟生物体中各种细胞凋亡的实例,表明细胞凋亡是一种普遍的、自然的生理过程。最后,教师再画龙点睛进行生命观念的提炼,反问:“如果这些细胞不死会怎样?”启发学生认识到细胞凋亡清除掉体内多余细胞、异常细胞以及完成使命的衰老细胞等,对多细胞生物体完成正常发育、维持内部稳态以及抵御外界各种因素的干扰都有积极的意义,建立稳态和平衡观;此外,部分细胞凋亡有利于机体的整体利益,也是一种适应,领悟进化与适应观。但任何事都有两面,细胞的死亡程序就像每个细胞里带了个自杀炸弹一样,如果在不该启动的时候启动了怎么办?教师随后展示老年痴呆病和正常人大脑切片,引导学生认识到和娄滔的“渐冻症”类似,都是神经细胞的死亡程序异常启动造成的,并指出基因的调控离不开信息的诱导,建立信息与调控观。因此,研究细胞死亡的信号、机理和调控及其对人体功能和疾病的影响,有助于找到病因和解决办法,成为治疗各种癌症和神经退行性病变等疾病的重要切入点。随后,教师展示自己腿部摔伤的照片问:“这些细胞的死亡是正常的还是意外,属于细胞凋亡吗?”使学生认识到这些细胞死亡和细胞凋亡不同,不受基因调控,是由于机械伤害或病变等不利因素导致的被动死亡,再引导学生观察受伤部位的变化特点,阐明这种死亡其细胞膜和细胞器会破裂溶解,细胞内容物释放引起周围组织产生炎症反应对其他细胞具有破坏作用,常表现为成群细胞的丢失或破坏,机体功能障碍,甚至导致机体死亡等特点,为细胞坏死。通过前面的学习,学生已经认识到神经细胞不能再生,而健康机体内每天都有细胞的更新,组织学生自主阅读教材并举出实例,使学生认识到体内细胞是有一定寿命的,不可避免地会衰老、趋向死亡,这是细胞生命活动的必然规律,这些细胞死亡类似于“寿终正寝”,是在正常情况下发生的细胞生理功能衰退、形态结构发生改变并趋向死亡的现象。接着,笔者问:“衰老细胞有哪些特征?”过渡到下一环节。

2.2.2活动2:探究细胞衰老的特征这一知识点比较琐碎、抽象,学生往往难以全面、准确地记忆。因此,教师通过展示各种事实资料(个体衰老的特征)来为学生概念的形成提供支撑,并通过问题串驱动,组织学生自主阅读并小组合作讨论,引导学生尝试从细胞的形态及生理功能变化的角度去逐一解释,从具体的生活经验到抽象的生物学知识,阐明细胞衰老的特征,不仅在一定程度上解决了学生对概念的理解、记忆难的问题,还巧妙地建立了生命观念。例如,通过问题“老年人为什么行动迟缓、没有力气?通过哪个生理过程产生能量?”引导学生根据结构与功能观分析是因为衰老细胞的细胞呼吸变慢,合成能量不足,进一步分析出线粒体数量减少、酶数量和活性降低等特点,建立起细胞呼吸、线粒体、酶等前概念与新知的联系,并进一步提炼物质与能量观,同时培养学生学以致用,利用结构与功能观来解释生命现象。

2.2.3活动3:合作、讨论细胞衰老、死亡和个体健康、死亡的关系通过前面的学习,学生已经不难理解对多细胞生物体来说,单个细胞的衰老、死亡不代表个体衰老、死亡,多数情况下细胞死亡还是有利于机体健康的;当然,若组成机体的细胞普遍衰老、死亡也是机体的衰老、老年病发病及死亡的基础。接着,笔者提问:“人既然死了,为什么器官可以捐献?说明什么?”引导学生认识到个体死亡也不代表细胞都死亡。学生好奇:那判断个体死亡的标准是什么?什么时候捐赠器官最容易成功?引导学生了解器官捐献的法规和医学要求,再组织小组讨论,建立“脑死亡”即人死亡的科学概念,即临床上指控制着人体呼吸、心跳、血压等重要功能的脑干细胞死亡即人死亡,如果身体其他部位的器官和组织依旧是健康的就可以捐献。再引导学生运用这些知识去判断植物人是否能捐赠器官以及分析娄滔不能捐献的原因,学着用刚学到的生命观念解决实际问题,指导生命活动规律的探究。

3实施延伸课堂,从“课堂”走向“社会”

通过自主学习和课堂探究,掌握了大部分基本知识,但对于学生来说,不一定要求其记住生命观念的名称,而应重在理解其实质意蕴和概念整合,重在指导解决实际问题[2]、培养社会责任。因此,教师最后可把话题转回到器官移植的现状:器官短缺,供求差距增大。通过出示数据资料和相关视频,激发学生思考和讨论如何合理解决器官来源问题,救治更多危重病人的方法,即首先要加大宣传,提高公众对“死亡”的正确认识,改变传统的思想观念,树立“脑死亡”即人死亡的科学概念;同时科学地制定出保护和应用“脑死亡”供体的法律,使器官捐赠科学化、制度化、法律化,从而使器官移植事业既能被人们所理解、接受,又能成为人们主动参与的自觉行动,激发学生的社会责任感。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018:4-5.

[2]谭永平.生物学科核心素养:内涵、外延与整体性[J].课程•教材•教法,2018(8):86-91.

[3]刘恩山,曹保义.普通高中生物学课程标准解读(2017年版)[M].北京:高等教育出版社,2018:119-126.

[4]陈少琴.以“免疫调节”为例谈高中生物学教学中生命观念培养[J].考试周刊,2017(45):156.

[5]刘恩山.生命观念是生物学学科核心素养的标志[J].生物学通报,2018,53(1):18-20.

作者:卢明明 单位:浙江省宁波市李惠利中学

浅谈生物学教学中生命观念建立

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