学科思想:贯通生物学教学的核心知识,本文主要内容关键词为:生物学论文,学科论文,核心论文,思想论文,知识论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
思想是客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的概念化的结果,是人类一切行为的基础。人因思想而区别于动物,人因思想而伟大,人因思想而崇高。学科思想是经过分析、抽象、提炼,形成的对学科发展和学科学习最具有影响力的一些观点、思想和见解,是“知识”背后的“知识”。学科思想是学科教学的精髓和灵魂,不仅影响着学生的知识储备和能力发展的状况,而且在学生以后的学习、生活中具有迁移作用。所以在教学中,关注学科思想的渗透,不仅可以帮助学生更系统深刻地认识本学科,还会影响学生对客观世界及主观认识的再认识。 《义务教育生物学课程标准(2011年版)》中指出“生物学课程的目标、内容和评价都旨在提高每个学生的生物科学素养”“初步形成生物学基本观点”,此处的生物科学素养应当包括基本的“生物学科思想”,“生物学基本观点”即生物学学科思想。思想指导行为,生物学学科思想是“生物知识”背后的“灵魂”。如结构与功能相适应、稳态、层次观、系统整体观等学科思想是贯穿生物学学习的核心知识。 一、通过观察生物学事实发现生物学科思想 生命科学的建立与发展离不开对大量的生物学事实、现象的观察,可以说生命科学始于观察。达尔文进化论的诞生源于达尔文细致的观察与记录,细胞的发现源于显微镜的发明,可以帮助人们看到微观的生命世界。所以说学会观察是学习生物学的首要前提,在初中生物教学中,教师首先要引导学生有目的地观察,让学生在观察前对将要观察的对象有意识有目标,而不是漫无目的的随意观察;其次要引导学生有方法的观察,帮助学生建构科学有序地观察方法;最后要引导学生有思想地观察,即能够将观察到的事实、现象等与生物学概念相联系。例如在教学“观察根毛和根尖的结构”时,要引导学生首先直观观察根尖结构,形成整体认识,然后进一步通过显微镜进行微观观察,观察过程中不仅要观察根尖不同部位的细胞结构,而且要联系根尖的功能进行分析。如分生区细胞很小且排列紧密,因其功能是通过分裂不断产生新细胞;紧邻分生区的细胞停止分裂,只进行生长,越向上越大,因此称为伸长区;成熟区细胞停止生长,开始分化形成根毛、导管等,而细密的根毛增大了与土壤的接触面积,更有利于吸收土壤中的水分,所以成熟区是植物的根吸收水分无机盐的主要部位。通过这样的联想观察,让学生体会到生物学结构与功能相适应的学科思想,意识到任何结构都有其存在的必然性是因为结构的功能性。结构与功能相适应的思想在生物学科中普遍存在,如鸟类适于飞行的结构特点,小肠适于消化和吸收的结构特点,细胞膜适于物质交换的结构特点等。 二、通过建构核心概念提炼生物学学科思想 自然科学的学科核心概念是指课程中能够展示当代学科图景的概念和原理,是学科结构的主干部分,是位于学科中心的概念性知识。学科核心概念包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释,生物学核心概念处于学科中心位置,包括了对生命现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关学科具有重要的支撑作用。概念是客观事实在人脑中的主观反映,因此概念的形成需要有丰富的事实支撑,更重要的是需要经过大脑的分析、总结、抽象的过程。例如“细胞是生物体结构功能的基本单位”这一核心概念是高度抽象概括的,需要通过一些生物学事实和次位概念来帮助学生进行抽象,如通过“显微镜的使用”、“临时装片的制作”等活动,学生可以真切地感受到“一些生物由单细胞构成,一些生物由多细胞构成”;再通过“观察各种组织永久装片”、分析归纳生物体结构层次等活动,可以建立“多细胞的生物体具有一定的结构层次”的概念;再通过学习细胞各结构的功能,观察、分析单细胞生物等活动,理解“细胞能进行分裂、分化,以生成更多的不同种类的细胞用于生物体的生长、发育和生殖”这一次位概念。基于此,学生就会建构起“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一核心概念。再如,学习生态系统这个概念时,学生需要建构个体、种群、群落的概念,并通过分析综合这些次位概念抽象出生态系统的概念。在以上概念的建构过程中,要注意引导学生体会到生物学科的层次观思想,生命物质只有组成一定的结构,才能完成生命活动,生物结构从微观到宏观的层次是:组成细胞的亚显微结构→细胞→组织→器官→系统→生物个体→种群→群落→生态系统。细胞是进行生命活动的基本结构单位,生物个体是生态系统的基本单位,生态系统是生物结构的最高单位,生物圈是地球上最大的生态系统。 三、通过解释生命现象运用生物学学科思想 “生物学科是自然科学中的基础学科之一,是研究生命现象和生命活动规律的一门学科。”生物学科的性质决定了生物学科与生命世界的密切关系,因此,在学习生物学过程中有很多生命现象和规律都会蕴含着生物学科思想,教师不仅要引导学生从观察、总结生命现象和规律中感悟生物学科思想,更需要帮助学生学会运用生物学科思想去解释生命现象。如学习人类的起源和动物的主要类群时,向学生渗透生物发展进化的观点。现存的生物是经历了千百万年与环境相互作用不断发展进化的产物。在生物进化过程中,生物的形态结构由简单到复杂、生理功能由低级到高级、生活环境由水生到陆生,形成了对环境的适应性,也形成了生物的多样性。到学习生物的进化时,学生就会自觉运用生物发展进化的观点来解释生物进化的历程及原因。再如对于让人望而生畏的癌症,为什么那么可怕,学习了生物学后学生可以运用稳态的思想解释,癌细胞由于遗传特性的改变发生非常快速的无法停止的分裂,并形成肿瘤或是进行转移,导致人体失衡。还有学习保护生物多样性时,让学生解释为什么要保护生物多样性,让学生联系食物链、食物网、能量物质流动等相关知识,运用稳态的学科思想解释,某一个物种的灭绝会引起与其相关的食物链失衡,进而影响生态系统的稳定性。 四、通过生活体验感悟迁移生物学学科思想 知识源于生活,用于生活,学生在生活中处处都会感受到生物学知识的存在及价值。学以致用,知识只有在运用中才能焕发活力。在我们的生活中处处蕴含着生物学知识和思想,因此在平时的教学中,要引导学生关注生活,观察周围的生命世界,并将生物学知识和观点迁移至生活中。如生物结构的系统整体性观点,即生物的各种结构具有整体性,生物结构的整体性表现在组成生物结构的各种要素的全面均衡和完整。完整的结构能为生命活动提供各项必需的条件,生命活动只有在完整的结构中才能进行。例如细胞具有整体性,脱离了细胞的叶绿体或线粒体就不能独立地进行光合作用或呼吸作用。生物个体具有整体性,脱离了个体的组织器官也不能独立地完成它们的生理功能,大脑脱离了人体就无法独立进行信息处理。生态系统也具有整体性,某个种群的灭绝,也会导致与这个种群相关的食物链发生失衡,生态系统遭到破坏。利用生物结构的整体性观点,也可以使我们形成生物体局部与整体相统一的观点。将生物结构系统整体性思想迁移到学生的生活中,让学生意识到他们每个个体都是家庭中的一员,是班集体中的一个部分,是社会中的一个公民,要想班集体优秀,家庭和睦,社会稳定,每个人都必须贡献一份自己的力量,激发学生的集体荣誉感和个人价值感、使命感。学科思维:生物教学的核心知识_结构生物学论文
学科思维:生物教学的核心知识_结构生物学论文
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