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在构建概念图中形成生命观念的策略闫芬

发表时间：2020/11/20 来源：《课程教材教法》2020年11月作者：闫芬

[导读] 在高中时期生物学科细胞专题的复习教学当中，生物教师通过建立细胞物质组成与细胞能量转换这些概念图，除了能够帮助高中生把章节间的概念具有的逻辑结构以及层次关系理清楚之外，同时还能帮助高中生逐渐形成稳态观、能量观以及物质观，这对高中生的后续发展有着重要作用。

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摘要：在高中时期生物学科细胞专题的复习教学当中，生物教师通过建立细胞物质组成与细胞能量转换这些概念图，除了能够帮助高中生把章节间的概念具有的逻辑结构以及层次关系理清楚之外，同时还能帮助高中生逐渐形成稳态观、能量观以及物质观，这对高中生的后续发展有着重要作用。基于此，本文把细胞专题的复习教学当作案例，对高中阶段生物教学当中通过建立概念图培养学生的生命观念的具体策略展开探究，希望能对实际教学有所帮助。
关键词：高中生物；细胞专题复习；生命观念
        前言：在生物素养当中，生命观念属于重要的构成部分，同时也是生物教学当中的重要内容。如今，为促使教育深入发展，生物教师需由生命现象和生命具有的活动规律这些方面积极引导高中生对生命进行了解，促使其对生命进行感受。特别是在新课改这一背景之下，在课堂教学当中对核心素养加以渗透已经变成教师教学的主要任务。为此，对高中阶段生物教学当中通过建立概念图培养学生的生命观念的具体策略展开探究有着重要意义。
        一、建立“细胞物质组成”的概念图，构建生命的物质观
        课堂之上，生物教师可借助问题串引导高中生思考：细胞是否存在某种特定化学元素，让其具备生命特征？针对物质组成来说，生物界和非生物界存在哪些差异？高中生经过讨论能够得到：细胞并无特别生命元素，由于其是有选择的在自然界当中获取各类物质组成自身。就元素来说，生物界和非生物界在含量方面存在差异。就分子来说，生物拥有自身独特有机物，比如多糖、ATP、核酸以及蛋白质。就结构来说，这些独特分子构成细胞结构，同时体现出一些特定功能，比如细胞器与细胞膜等。
        在此之后，生物教师可继续引导高中生思考：在上个世纪中叶，我国通过人工形式成功的合成了胰岛素。如今，也可以通过人工方式合成生物膜。通过人工方式合成生命物质以及细胞结构，是否意味我们当前已经打破生命和非生命间的界限？通过这个开放性的问题，能够激发高中生的探究兴趣，高中生可以结合之前所学知识，通过交流讨论认识到，并未打破生命和非生命间的界限，生命具有复杂性。细胞形成不只是量的堆积，也是质的飞跃。细胞当中的各个结构只有互相联系变成有机整体，此时才会产生生命活动。
        在讨论当中，高中生可从元素、细胞结构以及化合物三个方面对细胞具有的物质结构对应的概念图进行梳理。高中生可以了解到生物界和飞生物界全都是由物质构成的，然而细胞物质组成存在独特性，促使其形成了各类细胞结构，同时具有和之匹配的功能。这样一来，高中生不仅可以建立相应的概念图，同时还能深入理解生命物质观念、功能和结构观念。

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        生物教师可以继续提问：通过人工形式组装细胞还没有成功，自然界是怎样完成这个过程的？高中生会马上想到进化，并且尝试通过进化和适应观对细胞诞生进行解释。当高中生分析这个过程当中包含漫长进化，包含生物和环境相适应之时，会感受细胞诞生以及生命形成乃是一个奇妙过程。这时，生物教师可引导高中生再次审视构成自身的细胞，高中生会获得不同感受。
        二、建立“细胞能量转换”的概念图，构建能量的转化观
        其实，细胞把物质当作基础的，物质变化通常伴随能量转化。但细胞需要的能量到底是从何而来呢？细胞当中，能量是怎样进行转换的？生物教师可让高中生带着这个问题展开小组讨论，对细胞当中能量的流动过程进行总结。
        光合作用以及呼吸作用都需要ATP这个能量通货，所以，生物教师可提出以下问题：为什么光反应需生成ATP？在ATP当中,能量是否有利于贮存？为什么光合作用产物多为淀粉？光反应所产生的的ATP是否可以用于除了暗反应以外的生命活动？通过呼吸作用所产生的ATP是否可以用在光合作用当中？为什么？
        高中生通过对上述问题加以讨论，生物教师适时引导高中生通过物质和能量观念对问题加以分析。高中生可以发现，从对物质变化以及能量的转换结果进行简单分析转移到通过物质和能量观念思考代写过程和二者间的联系之时，可以对细胞呼吸与光合作用的实质进行领会。代谢过程包含复杂物质变化的原因是它们服务于能量转化。站在能量角度而言，捕捉光能，并且进行储存，这是光合作用具有的实质，光反应产生的ATP是光能和稳定的化学能间的转化桥梁。然而，因为ATP当中的能量非常活跃，淀粉有利于储存大量稳定化学能，因此光合作用会产生大量淀粉。站在能量角度来看，细胞呼吸的实质就是把有机物当中的稳定化学能逐渐转化成生命活动需要的能量，在有机物具体分解过程当中，产生的ATP是两种能量间的转化桥梁。因为两种活动的能量流动方向是截然不同的，因此尽管产生了ATP，然而却不能混用。
        结论：综上可知，在生物学科复习教学期间，把生命观念当作线索，有助于寻找知识间具有的内在联系，在知识网络当中对概念进行有机整合。这样不仅可以形成相应的知识网络，而且还有助于培养高中生的生命观念，促使其借助生命观念来看待一些生命现象，促使其对生命本质加以了解，对生物学具有的魅力进行领悟。
参考文献：
[1]杨玲，杨友联.指向生命观念建构的高中生物学教学设计与实践——以“细胞的结构和功能”为例[J].科教导刊(上旬刊)，2020(08)：156-157.
[2]涂锦华.高中生物核心素养培养中“生命观念”的渗透[J].科学咨询(教育科研)，2020(06)：157.
[3]王剑锋.基于生命观念的高中生物概念深度教学策略研究[J].华夏教师，2020(10)：29-30.