《高中生物学课程标准》(2017版)中明确提出了生物学学科中核心素养包括有生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。明确了“生命观念”教育是高中生物核心素养教育的基本内容。
如何在生物学学科教育中培养学生的生命观呢?
生物学是研究生命现象及生命活动规律的科学,生物学中并没有对什么是“生命”提出明确的概念界定,只是从对生命所具有的现象和特征进行了描述。生命特征是所有生物或大多数生物表现出来的共同特征,如有严整的结构、能进行新陈代谢、能遗传和变异、能适应环境并能影响环境等等,凡是具有了这些现象和特征的“结构”就是生命。因此在生物教学中要紧扣生命现象与特征组织教学,让学生认识生命世界,树立科学的生命观。
例如生物体都具有严整的结构。什么是生物严整的结构呢?可以帮助学生建构结构模型并指导学生观察结构模型,让学生理解和掌握生命所具有的严整结构的特征。细胞是生物体结构和生命活动的基本单位,首先帮助学生建构细胞模型,通过使用细胞模型,阐明细胞各部分结构。在显微结构层次上有细胞膜、细胞质、细胞核,植物细胞在细胞膜外还有细胞壁等结构;在亚显微结构层次上有各种细胞器,如叶绿体、线粒体、中心体、内质网、核糖体等结构;在分子微观层次上,可以通过建构DNA双螺旋结构模型,阐明DNA作为遗传物质具有的结构特征,通过模型理解DNA分子为什么具有稳定性、多样性和特异性的特征以及DNA分子是如何通过复制、转录、翻译传递和表达遗传信息,让学生理解遗传信息在生命传递过程中的遗传性和变异性。在一些较为低等的没有细胞结构的生物,如病毒,也可以一定的模型让学生加深对严整结构的理解,如烟草花叶病毒的RNA与蛋白质外壳的结构,同时也让学生了解细胞生物不是生物中最低等的生物,还有更多的低等生物。
生命观念是人们经过实证后的观点,是能够理解和解释生物学相关事件及现象的意识、观点和思维方法。在生物学教学中运用生物学学科思想,如生物实验的实证思想、普遍联系的思想、生物进化思想、一元论与多元论思想等组织教学,能有效地帮助学生树立生物科学的意识和思维方法,帮助学生理解生命观。
在运用普遍联系的思想理解生命观的教学中,可以从三个不同的层次进行阐述。从微观分子层次上,细胞是由多种多样的分子组成,这些分子是细胞进行各项生命活动的物质基础,这些分子间存在着各种联系,如生物的新陈代谢过程中需要由酶分子作为催化剂,DNA分子通过RNA分子指导和控制着蛋白质分子的合成,核酸分子、蛋白质分子、糖类分子的合成中有水分子的产生;从微观细胞器水平上看,各种细胞器间分工明确又相互联系,如核糖体合成的蛋白质分子,必须要通过内质网以及高尔基体的加工和运输,才能具有一定的生物活性,过程中要有线粒体产生的ATP供能;从细胞水平上分析,细胞核是细胞内的控制中心,细胞质是各种代谢的中心,细胞膜具有控制和保护作用,细胞各部分结构通过分工与合作,形成相互协调的有机整体,细胞是生物体结构和功能的基本单位,人体通过神经系统、内分泌系统以及免疫系统的调节作用对内外环境的变化作出反应,以维持内环境的稳态;向宏观方向发展,生物的种群、群落中各种生物间相互联系,通过各种生物间的相互作用,维持着种群、群落的相对平衡。在生态系统中,生物与生物、生物与无机环境间通过物质循环、能量流动、信息传递成为一个统一的整体,乃至最大的生态系统——生物圈都是各种组成成分相互作用的一个结构,保持着系统一定范围内的自我调节能力,维持着系统的稳定。系统中营养结构越复杂,生物间的联系越多,系统的自我调节能力越强。在教学中通过普遍联系案例的分析,可以让学生理解和解释自然界中生物学相关事件及现象。
诺贝尔奖得主阿伯特·史怀泽在谈到生命伦理学时曾说过:“由于敬畏生命的伦理学,我们与宇宙建立了一种精神关系。我们由此而体验到的内心生活,给予我们创造一种精神的、伦理的文化意志和能力,这种文化将使我们以一种比过去更高的方式生存和活动于世。由于敬畏生命的伦理学,我们成了另一种人”。
生命伦理学要求我们要学会尊重生命、珍爱生命。要尊重同类的生命,还要尊重自然界中的其它生命。可以帮助学生分析胚胎学、古生物学、比较解析学等不同类型的证据,让学生认识到地球上现存的丰富多样的物种,是由共同祖先长期进化形成的。让学生认识到人类并不是万物之灵,并不能对其它生物恣意妄为,并不能主宰自然、主宰世界。在日常生活中要提倡健康的生活方式,让学生学会健康文明的生活方式,远离毒品,要向他人宣传毒品的危害。在生活中要掌握基本的疾病及传染病的防控措施等,提高生活质量。
现代科学技术的迅猛发展,对传统的生命概念提出了新的挑战。传统的生物变异是通过基因重组、基因突变和染色体变异实现的,根据基因重组原理产生的基因工程为新物種出现提供了无法预测的可能,细胞工程、胚胎工程等更为新物种的出现提供了无限的空间。如何面对这些“人工生命”,这些人工生命对人类到底有什么样的影响?这是对传统生命伦理学新的发展。在生命观教育中也要与学生一道学习和探讨,让学生能科学地接受和对待这些新鲜事物。
教育是直面生命并以提高生命价值为目的的一项活动,生命的特殊性规定着教育的特殊性,对生命特殊性的关注即对生命观的关注是教育所必需。在新课程的提倡核心素养教育的背景下,对学生进行生命观教育,能提升学生的科学素养,让学生树立正确的世界观,从而更好地理解人生的生命价值,更好地实现人生的价值。
(作者单位:江苏省南京市大厂高级中学)