充分利用教材培養(yǎng)科學(xué)觀點(diǎn)-生物教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)之一

充分利用教材培養(yǎng)科學(xué)觀點(diǎn)----生物教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)之一生物科學(xué)教育的理念是培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)。所謂生物科學(xué)素養(yǎng)是指學(xué)習(xí)者參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所必需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，以及形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。也就是，以往人們注重的雙基教學(xué)不等于生物科學(xué)素養(yǎng)，它只是構(gòu)成一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)的一部分?？茖W(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)觀點(diǎn)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神等，所以重視對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)，是素質(zhì)教育的一項(xiàng)基本要求?，F(xiàn)在的中學(xué)生，是未來高度物質(zhì)文明和精神文明社會(huì)的一員，必須具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，即掌握一定的科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究問題解決問題的方法，具有良好的科學(xué)精神和態(tài)度。下面就在中學(xué)生物教學(xué)中，如何充分利用教材里的教學(xué)內(nèi)容有的放矢地滲透科學(xué)觀點(diǎn)的問題談一點(diǎn)自己的體會(huì)。1．生命的物質(zhì)性和運(yùn)動(dòng)性自然界的一切生命現(xiàn)象都有它的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命現(xiàn)象是物質(zhì)存在和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種特殊表現(xiàn)形式。地球上的所有生物在其化學(xué)組成上有一定程度同一性，在結(jié)構(gòu)上有高度的有序性，在功能上表現(xiàn)了既有明確分工又有密切配合的復(fù)雜性。作為生命活動(dòng)最基本特征的新陳代謝，必須依賴于兩種重要的物質(zhì)——蛋白質(zhì)和核酸。核酸是生物遺傳信息的攜帶者，控制生物的遺傳性狀，蛋白質(zhì)是一切生物生命活動(dòng)的體現(xiàn)者，以此反證了生命的物質(zhì)性。我們?cè)诮虒W(xué)時(shí)，從新陳代謝的概念入手，引領(lǐng)學(xué)生首先認(rèn)識(shí)新陳代謝的實(shí)質(zhì)是生物體內(nèi)全部有序的化學(xué)變化的總稱，再?gòu)牟煌瑢用娣治龃x表現(xiàn)的現(xiàn)象。例如生物體內(nèi)的物質(zhì)是在不斷轉(zhuǎn)化和更新，生物體內(nèi)的細(xì)胞也是在不斷新舊更替等，以此反證了生命的物質(zhì)性和運(yùn)動(dòng)性。在生命起源的教學(xué)中，首先采用討論法，將關(guān)于起源的四種假說即神創(chuàng)論、自生論、宇宙生命論、化學(xué)進(jìn)化過程等的觀點(diǎn)列舉出來，并引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)角度，用大量確實(shí)可信的證據(jù)來判斷事物的可能性，得出支持生命起源的化學(xué)進(jìn)化學(xué)說的觀點(diǎn)。其次，我們還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生以生命的最基本特征和生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)—蛋白質(zhì)和核酸為依據(jù)，如提出問題：生物的各項(xiàng)生命活動(dòng)的直接體現(xiàn)者是什么？決定者是什么？去深入理解生命是在經(jīng)過了漫長(zhǎng)的一系列復(fù)雜物質(zhì)變化過程產(chǎn)生的，而不是一個(gè)萬能的上帝安排下來的，以此培養(yǎng)學(xué)生建立生命的物質(zhì)性和運(yùn)動(dòng)性觀點(diǎn)。在高中生物教材中，還有許多生命現(xiàn)象都可以作為培養(yǎng)學(xué)生生命的物質(zhì)性和運(yùn)動(dòng)性觀點(diǎn)的好材料。如淋巴細(xì)胞的產(chǎn)生，抗體的形成，生物膜的流動(dòng)性，微生物群體的生長(zhǎng)規(guī)律，細(xì)胞的分裂等。2．生命的矛盾統(tǒng)一性矛盾是反映事物內(nèi)部所包含的相互對(duì)立又相互統(tǒng)一的關(guān)系。對(duì)立和統(tǒng)一是事物矛盾所固有的兩個(gè)相反而又相成的基本屬性。矛盾在生物體內(nèi)部同樣存在。2．1局部和整體的統(tǒng)一性例如：在生物體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞是如何獲得其所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)將代謝廢物有效地排出體外的呢？高等多細(xì)胞動(dòng)物體是以細(xì)胞作為其結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，每個(gè)細(xì)胞生活在一定的液體環(huán)境即內(nèi)環(huán)境中，細(xì)胞與其賴于生活的內(nèi)環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換。在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，通過消化、循環(huán)、呼吸和排泄等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用，保證了內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間的物質(zhì)交換，從而保證了體內(nèi)細(xì)胞可不斷地從外界環(huán)境中獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝終產(chǎn)物。2．2結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性在生物學(xué)教學(xué)中，只要涉及到結(jié)構(gòu)，就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將此結(jié)構(gòu)與其功能聯(lián)系起來進(jìn)行探討。在教材中涉及這方面的內(nèi)容很多，如生物膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性、膜蛋白等與細(xì)胞的物質(zhì)交換、生物膜的選擇透過性、細(xì)胞免疫、信號(hào)識(shí)別等功能有關(guān)；DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)與其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、遺傳信息的傳遞有關(guān)；葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜與光合作用的光反應(yīng)有關(guān)等等。2．3生物體內(nèi)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一性2．3．1生物體內(nèi)各器官系統(tǒng)之間在生命活動(dòng)中的對(duì)立統(tǒng)一。在學(xué)習(xí)高等動(dòng)物和人的神經(jīng)調(diào)節(jié)過程時(shí)，首先復(fù)習(xí)學(xué)生已有的知識(shí)，如提出以下問題：①消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)的主要生理功能是什么？②在進(jìn)食后的一段時(shí)間內(nèi)消化系統(tǒng)中的供血量有何變化？引導(dǎo)學(xué)生分析第一個(gè)問題，不難得出：動(dòng)物體內(nèi)各系統(tǒng)之間在功能上具有相對(duì)的獨(dú)立性，對(duì)第二個(gè)問題不難理解，各系統(tǒng)在生理功能上相互之間又可表現(xiàn)為協(xié)同關(guān)系。緊接著引出第三個(gè)問題：在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，消化系統(tǒng)、大腦中的供血量跟平靜狀態(tài)下相比，又有何種變化？鼓勵(lì)學(xué)生討論，最后總結(jié)得出：機(jī)體各系統(tǒng)在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下表現(xiàn)出協(xié)調(diào)統(tǒng)一的關(guān)系。2．3．2同化作用與異化作用的對(duì)立統(tǒng)一。同化作用和異化作用是生物體內(nèi)無時(shí)不刻不在進(jìn)行的且相對(duì)獨(dú)立又密切聯(lián)聯(lián)的兩個(gè)過程。如學(xué)生在學(xué)習(xí)了動(dòng)物和人體三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的基本知識(shí)后，鼓勵(lì)學(xué)生在總結(jié)三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的不同之處，同時(shí)也要學(xué)生注意總結(jié)它們之間的聯(lián)系。具體來說，如葡萄糖的氧化分解為異化作用，其中間產(chǎn)物如丙酮酸可能不轉(zhuǎn)入線粒體徹底分解，而是進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用形成丙氨酸，就可參與合成蛋白質(zhì)。此例說明異化作用與同化作用之間不是絕對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)過程。其生物學(xué)意義就在于，在生物體內(nèi)各物質(zhì)之間通過相互轉(zhuǎn)化、相互補(bǔ)充，可達(dá)到整體協(xié)調(diào)利用物質(zhì)資源、能量資源的良好運(yùn)行狀態(tài)。再如植物體內(nèi)的光合作用與呼吸作用也是典例。2．3．3遺傳和變異的對(duì)立統(tǒng)一根據(jù)遺傳和變異的概念，學(xué)生不難理解這兩個(gè)概念之間的對(duì)立性。但我們同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生注意這兩個(gè)概念之間的聯(lián)系。一是遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)是遺傳物質(zhì)（主要是DNA）和蛋白質(zhì)，有相同的遺傳物質(zhì)（或攜帶相同遺傳信息的物質(zhì)），可控制合成相同的蛋白質(zhì)，而表現(xiàn)相同的性狀；若控制合成的蛋白質(zhì)不同，則表現(xiàn)的性狀就不同。二是變異存在于遺傳之中，可遺傳的變異又可在親代與子代間遺傳。如某個(gè)體中生殖細(xì)胞中發(fā)生的基因突變就可能傳遞給后代，從而使后代表現(xiàn)出與親代不同的表型特征即變異。3．生物與環(huán)境矛盾的對(duì)立統(tǒng)一性生物生活在一定的環(huán)境中，對(duì)生活的環(huán)境必然產(chǎn)生或多或少的影響，人類在生活生產(chǎn)中也在有意無意地改變或改變著環(huán)境；而環(huán)境反過來影響著生物包括人類的生存和發(fā)展。所以生物與環(huán)境之間必然存在著矛盾的對(duì)立。當(dāng)然相應(yīng)也存在統(tǒng)一性，否則生物無法在這個(gè)大環(huán)境中生存下來。3．1生物與環(huán)境相互關(guān)系3．1．1無機(jī)自然環(huán)境制約生物的發(fā)展地球這個(gè)生物生存的環(huán)境是有限的，所以它能容納生物的量也是有限的。在生物生存的環(huán)境中存在多種環(huán)境因素如水、溫度、陽光、氧氣等，限制了生物的發(fā)展。在不同地域環(huán)境中，影響生物的主要因素差異很大。如沙漠地帶，由于嚴(yán)重缺乏生命必不可少的水，能長(zhǎng)期忍受干旱而在此環(huán)境中生存下來的生物種類較少；再如南北極溫度較低，一般生物難以忍耐。3．1．2生物對(duì)無機(jī)環(huán)境的影響各種生物在生活過程中，在不斷利用環(huán)境中的一些物質(zhì)，同時(shí)又產(chǎn)生一些物質(zhì)釋放到環(huán)境中，這樣不但地在改變環(huán)境。如固氮微生物的固氮作用，腐生微生物的分解作用，植物的光合作用和蒸騰作用，動(dòng)植物的呼吸作用等等。在這里不得不提對(duì)環(huán)境影響作用最大的人類。人類在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中不斷地改造和改變環(huán)境。如工廠排出的“三廢”中含有大量的有害物質(zhì)，在農(nóng)田中施用的農(nóng)藥、化肥，生活污水中含有較豐富的含氮、磷的無機(jī)鹽和有機(jī)物，這些物質(zhì)直接或間接地危害人類和其它生物的健康和生存發(fā)展。3．1．3生物與環(huán)境的對(duì)立與統(tǒng)一如細(xì)菌、真菌、病毒這三類生物，大家對(duì)它們的認(rèn)識(shí)，主要限于對(duì)人類的危害，基于這個(gè)實(shí)際，在教學(xué)中不只是介紹它們的害處，還要列舉大量的實(shí)例來說明它們還有對(duì)人類有利的一面，如我們利用噬菌體寄生的專一性，用一些種類的噬菌體對(duì)農(nóng)田害蟲進(jìn)行有效的生物防治；制酸奶離不開乳酸菌；青霉菌產(chǎn)生的青霉素是一種殺菌能力強(qiáng)的廣譜抗菌素，可治療多種細(xì)菌引起的疾病等等。再如，生物的適應(yīng)性是生物在一定程度上表現(xiàn)的與環(huán)境統(tǒng)一的典例。適應(yīng)是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能與其賴以生存的環(huán)境條件在一定程度上的相適應(yīng)現(xiàn)象。生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。如一些被捕食的動(dòng)物形成保護(hù)色、警戒色、擬態(tài)等體色保護(hù)自己，減少被捕食的機(jī)會(huì)；兩棲類和部分爬行類對(duì)冬季低溫的適應(yīng)方式是冬眠，非洲肺魚對(duì)夏季干旱缺水惡劣條件的適應(yīng)方式是夏眠；生活于寒冷環(huán)境中的動(dòng)物皮毛厚，利于保暖等。3．2內(nèi)因與外因的辯證關(guān)系事物的變化發(fā)展是內(nèi)因、外因共同作用的結(jié)果。內(nèi)因是事物發(fā)展的根據(jù)，外因是事物變化發(fā)展的條件，內(nèi)因通過外因起作用。生物在整個(gè)發(fā)育過程中，各種生命活動(dòng)不僅受到內(nèi)在基因的控制，還會(huì)受到外部環(huán)境條件的影響。我們常用：表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境，這一表達(dá)式來反映生物表現(xiàn)特征與內(nèi)在遺傳物質(zhì)和環(huán)境的關(guān)系。也就是說，基因型相同，若環(huán)境條件不同，生物表現(xiàn)的特征可能不同。如同一株水毛茛，其體細(xì)胞中基因型一般都相同，人們發(fā)現(xiàn)在水中的葉長(zhǎng)成細(xì)狀，而伸展到空中的葉卻長(zhǎng)成片狀。4．物質(zhì)的量變和質(zhì)量世界上的一切事物都是在運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的。量變是事物數(shù)量的增減和場(chǎng)所的變更，是一種連續(xù)的逐漸的不顯著的變化。質(zhì)變是事物根本性質(zhì)的變化，是事物由一種質(zhì)變向另一種質(zhì)變的轉(zhuǎn)變，是一種根本性的、顯著的突變，是飛躍。量變和質(zhì)變是事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展過程中的兩種不同狀態(tài)，體現(xiàn)了事物發(fā)展過程中的相對(duì)穩(wěn)定性和絕對(duì)變動(dòng)性的統(tǒng)一。量變是質(zhì)變的先決條件，質(zhì)變又轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牧孔?。在多?xì)胞生物個(gè)體發(fā)育中，出現(xiàn)的細(xì)胞分化現(xiàn)象是說明量變到質(zhì)變的一個(gè)典例。新細(xì)胞產(chǎn)生后，在生物群體水平上，物種的演變和進(jìn)化是說明量變到質(zhì)變的一個(gè)典例。例如，新物種是如何形成的？現(xiàn)代進(jìn)化理論認(rèn)為，新物種形成的主要方式是通過不斷地積累各種微小的量變最終導(dǎo)致質(zhì)變的過程——漸變式物種的形成。在學(xué)習(xí)時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)當(dāng)今熱點(diǎn)問題的評(píng)議。如對(duì)寒武紀(jì)物種大爆炸現(xiàn)象，你怎樣解釋？我們通過科學(xué)研究分析認(rèn)為，物種大爆炸過程實(shí)際持續(xù)長(zhǎng)達(dá)幾百萬年的時(shí)間，不斷形成新物種，而積累起來的。并不像神創(chuàng)