譚永平

(人民教育出版社生物室 北京 100081)

發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，是高中階段教育最根本的任務(wù)。中學(xué)生物學(xué)課程作為國家課程，應(yīng)該在高中學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展中有自己獨(dú)特的價(jià)值和地位。對(duì)于中學(xué)生物課程來說，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生命世界、理解生命的本質(zhì)是其他課程無法替代的教育價(jià)值。

1 引領(lǐng)學(xué)生理解生命的本質(zhì)是生物學(xué)課程的基本教育價(jià)值

生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科。顯而易見，“生命”是生物學(xué)研究的對(duì)象，生物學(xué)研究的主要任務(wù)就是揭示生命的奧秘?！吧笔巧飳W(xué)課程的邏輯起點(diǎn)，認(rèn)識(shí)生命世界也是生物學(xué)課程的核心目標(biāo)。從當(dāng)前世界主要國家中學(xué)生物學(xué)和大學(xué)普通生物學(xué)教材所包含的內(nèi)容去分析，可知其中知識(shí)的核心指向是認(rèn)識(shí)生命世界[1]。認(rèn)識(shí)生命世界無法離開對(duì)生命本質(zhì)的把握。因此，理解生命的本質(zhì)是中學(xué)生物學(xué)課程的基本教育價(jià)值之一。

生命的本質(zhì)是什么呢？一般都是從描述生命的特征這個(gè)方面去展開解釋。例如，生物教材中一般都是將生物描述為：需要營養(yǎng)、能進(jìn)行呼吸、能排出身體內(nèi)產(chǎn)生的廢物、能對(duì)外界刺激作出反應(yīng)、能生長和繁殖等。生物學(xué)哲學(xué)研究則給出了更全面的闡述：生命具有整體性，能進(jìn)行新陳代謝，具有內(nèi)穩(wěn)態(tài)，有活躍的信息傳遞，能適度調(diào)節(jié)與控制等特征，同時(shí)還具有生長與繁殖、進(jìn)化潛力、必死性等潛在特征[2]。有生物學(xué)哲學(xué)家將生命概括為：“具有不斷自我更新能力的、主要由核酸和蛋白質(zhì)組成的多分子系統(tǒng)，它具有自我調(diào)節(jié)、自我復(fù)制和對(duì)內(nèi)、外環(huán)境選擇性反應(yīng)的屬性”[3]。

深入理解生命的本質(zhì)，需要回答好3大基本問題：生命“是什么”“怎么樣”和“為什么”[4]。對(duì)這3大問題的回答，需要一系列相關(guān)生物學(xué)概念來做支撐。

在目前國內(nèi)外的中學(xué)生物學(xué)課程內(nèi)容中，是覆蓋了回答這3大問題的生物學(xué)概念的。那么記住了概念就理解生命的本質(zhì)了嗎？不一定。在現(xiàn)實(shí)中，記住了許多生物學(xué)事實(shí)和概念，但卻只見樹木不見森林，割裂、機(jī)械地照搬生物學(xué)概念，出現(xiàn)令人啼笑皆非的情況屢見不鮮。理解了生命的本質(zhì)，能將有關(guān)概念融會(huì)貫通，能夠在學(xué)習(xí)、工作、生活中，運(yùn)用相關(guān)認(rèn)識(shí)去分析和解決問題，并能以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升對(duì)自然界的理解，提升對(duì)生物學(xué)的理解，提升對(duì)科學(xué)的理解。

2 建立生命觀念，是深刻理解生命的本質(zhì)的途徑

深入理解生命本質(zhì)的問題，需要將具體的概念整合為網(wǎng)絡(luò)，總結(jié)提煉生命觀念。建立生命觀念，一方面是概念整合提升的結(jié)果，另一方面又是進(jìn)一步整合概念的線索。

2.1 觀念與生命觀念 什么是觀念呢？一般認(rèn)為，“觀念”(idea)與“概念”(concept)雖然都表示意識(shí)的形式，但在使用上又有所不同，概念界定在將事物一般的、共同的特征抽出來加以概括的思維形式；觀念可以表示概念, 也可以泛泛而論地表示意見、思想、觀點(diǎn)、看法等復(fù)雜的意思[5]。國際上關(guān)于idea的理解接近“大概念”[6～7]。在課程層面所說的觀念，其意思則更接近思想、觀點(diǎn)。學(xué)科核心觀念，是體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)特性和教育價(jià)值的最關(guān)鍵的學(xué)科概念、原理、思想和態(tài)度[8]。

生命觀念是在理解概念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步抽象而成，它比一般的概念更為宏大、上位，更接近于以往所說的生物學(xué)思想。筆者嘗試將生命觀念簡而言之為：是以回答生命是什么、怎么樣、為什么等問題建立的系統(tǒng)化的概念為基礎(chǔ)，抽象出來的關(guān)于生命本質(zhì)的觀點(diǎn)、思想。它是能夠統(tǒng)領(lǐng)組成生命的物質(zhì)，生物的結(jié)構(gòu)與功能，生物的遺傳、變異與進(jìn)化，生物與生物、生物與環(huán)境之間的關(guān)系等問題的一系列思想、觀點(diǎn)。對(duì)于高中學(xué)生來說，生命觀念是學(xué)完生物學(xué)課程多年之后，具體概念早已忘記卻仍然留在腦子里的東西。

2.2 生命觀念的內(nèi)涵 高中生物學(xué)課程究竟應(yīng)該讓學(xué)生形成哪些生命觀念？國內(nèi)目前沒有特別系統(tǒng)、全面的闡述。筆者認(rèn)為，生命觀念主要包括三大觀念群：系統(tǒng)觀、進(jìn)化觀、生態(tài)觀。每個(gè)觀念群包括若干具體的生命觀念。

系統(tǒng)觀是理解生命本質(zhì)的基礎(chǔ)，是從回答生命是什么、生命怎么運(yùn)轉(zhuǎn)等問題，從生命系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)與功能抽象出來的思想和觀念。它從生物多樣性、復(fù)雜性中尋找一致性——生命系統(tǒng)，從系統(tǒng)的視角闡述目前我們所看到的生命的本質(zhì)屬性。系統(tǒng)觀包括以下生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與變化、信息與調(diào)控、生殖與發(fā)育。它包括兩方面的含義：生命是系統(tǒng)，更是“活”的系統(tǒng)。

進(jìn)化觀則是從歷史的維度去進(jìn)一步理解生命所建立起來的思想與觀念，它來自回答生命從哪里來、到哪里去、它為什么是這樣等等問題。所有的生命現(xiàn)象，其最終的原因其實(shí)都要到進(jìn)化中去尋找。因此，進(jìn)化觀是最具有生物學(xué)屬性的觀念群。進(jìn)化觀又包括以下具體的觀念：遺傳與變異、進(jìn)化與適應(yīng)、統(tǒng)一性與多樣性。

生態(tài)觀是從空間的維度去進(jìn)一步理解生命，它通過拷問生命在哪里，生物與生物、生物與環(huán)境有什么關(guān)系，從而綜合、整體地理解個(gè)體與群體、局部與整體、生物與環(huán)境之間的復(fù)雜聯(lián)系，由此建立起一系列思想、觀念。生態(tài)觀包括以下具體的觀念：群體與共存、生物與環(huán)境。

本文嘗試對(duì)這些生命觀念的內(nèi)容要點(diǎn)做簡要概述(表1)。

表1 生命觀念內(nèi)容要點(diǎn)

三大觀念群之間實(shí)際上并不是完全孤立的，而是融合為不可分割的整體(圖1)。例如，系統(tǒng)觀所包含的結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與變化、信息與調(diào)控、生殖與發(fā)育等觀念，是建立生態(tài)觀、進(jìn)化觀的基礎(chǔ)；其中有些觀念還與進(jìn)化觀、生態(tài)觀深度融合。例如，物質(zhì)與能量觀是理解生態(tài)系統(tǒng)如何運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)與功能觀也與理解生物適應(yīng)環(huán)境密切關(guān)聯(lián)；生殖與發(fā)育和進(jìn)化觀中的遺傳變異有非常多的交集。生態(tài)觀里的群體與共存、生物與環(huán)境，又是解釋適應(yīng)的基礎(chǔ)。再如，進(jìn)化觀中的統(tǒng)一性和多樣性，揭示生命世界復(fù)雜的多樣性外表之下令人贊嘆的統(tǒng)一性，而生命存在統(tǒng)一性是系統(tǒng)觀解釋生命的基礎(chǔ)，也是探討生命的本質(zhì)這一話題的前提。

圖1 三大觀念群之間的關(guān)系

3 引領(lǐng)學(xué)生建立生命觀念的教學(xué)實(shí)施途徑

教學(xué)中，如何讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)概念建立生命觀念？有許多學(xué)者提出：發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)需要依賴于一定的情境創(chuàng)設(shè)。筆者非常認(rèn)同這一觀點(diǎn)。不過，根據(jù)觀察可知，當(dāng)前的實(shí)際是：無論是教材還是教學(xué)，并不缺少情境創(chuàng)設(shè)，只是缺乏合適的情境；同時(shí)，還存在即便有合適的情境，最終也未能落實(shí)生命觀念。因此，在強(qiáng)調(diào)情境的基礎(chǔ)上，還需要強(qiáng)調(diào)用好情境等素材?；谇榫硠?chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生建立生命觀念，一方面需要教師對(duì)生命觀念有系統(tǒng)的把握和認(rèn)識(shí)，有意識(shí)地建立統(tǒng)領(lǐng)概念為觀念的線索；另一方面，在具體的教學(xué)中，又需要以具體的事實(shí)、概念的學(xué)習(xí)作為觀念建立的途徑。

3.1 梳理生命觀念對(duì)應(yīng)的概念和事實(shí)的錨定點(diǎn) 從前文討論可知，觀念是抽象的，甚至是虛空的，如果不能找到相應(yīng)生命觀念在生物學(xué)概念中的錨定點(diǎn)，則會(huì)在實(shí)踐中無從下手。因此，首先需要梳理生命觀念的錨定點(diǎn)，梳理出每個(gè)觀念群所包含的生命觀念對(duì)應(yīng)的概念和關(guān)鍵事實(shí)。

表2以進(jìn)化觀為例，列舉了生命觀念所對(duì)應(yīng)的概念和事實(shí)的關(guān)系。

表2 進(jìn)化觀對(duì)應(yīng)的概念和事實(shí)現(xiàn)象

3.2 關(guān)注從事實(shí)到概念，更需要以建立生命觀念為目標(biāo)追求 教學(xué)過程中，基于事實(shí)、現(xiàn)象建構(gòu)概念，在我們的教學(xué)中已經(jīng)廣為接受。需要在這一基礎(chǔ)上繼續(xù)提升的是，在建立概念的同時(shí)，將生命觀念的領(lǐng)悟滲透其中，并適時(shí)地予以外顯和總結(jié)。例如，關(guān)于群落的結(jié)構(gòu)，給學(xué)生提供多種多樣的群落結(jié)構(gòu)特征的資料，通過分析群落內(nèi)物種的多樣性、豐富性，建立群落是多樣的這一認(rèn)識(shí)；在此基礎(chǔ)上，通過分析多樣的群落共同的結(jié)構(gòu)，建立群落的概念。更進(jìn)一步，以此為素材，分析群落內(nèi)部典型的植物、動(dòng)物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布以及物種之間的相互關(guān)系，由此領(lǐng)悟群落結(jié)構(gòu)、群落類型的適應(yīng)意義，追溯群落結(jié)構(gòu)、適應(yīng)性的原因，從千姿百態(tài)的物種、復(fù)雜的相互關(guān)系、精巧的適應(yīng)意義、漫長的進(jìn)化歷程，折射出“生態(tài)的舞臺(tái)，進(jìn)化的表演”，建立起結(jié)構(gòu)與功能觀、群體與共存觀、選擇與適應(yīng)觀。只有將建立生命觀念作為教學(xué)的目標(biāo)，才能在事實(shí)提供、概念建構(gòu)的基礎(chǔ)上，走得更遠(yuǎn)，才能通過群落的結(jié)構(gòu)的知識(shí)，使學(xué)生對(duì)生命本質(zhì)的領(lǐng)悟更深刻。

3.3 關(guān)鍵在于概念的整合和觀念的融合 建立生命觀念的教學(xué)，最忌諱的是孤立地記憶事實(shí)和機(jī)械地把握概念。關(guān)注建立生命觀念的課堂，一定是注意概念整合、觀念交融的課堂。一是因?yàn)樯^念的形成，依賴于從眾多概念之間找關(guān)聯(lián)，做提煉。例如，多樣性與統(tǒng)一性的觀念，在處理多樣性的教學(xué)時(shí)，一定要清楚多樣性背后的統(tǒng)一性，因?yàn)槔斫馍慕y(tǒng)一性之后，將會(huì)更加贊嘆生命的奧妙與美麗[9]。二是因?yàn)閹缀趺恳粋€(gè)生命觀念，又都與其他觀念相關(guān)聯(lián)。例如，遺傳與變異揭示生命傳遞過程中的遺傳、變異現(xiàn)象與本質(zhì)，這一觀念是選擇與適應(yīng)觀念建立的基礎(chǔ)。選擇與適應(yīng)是解釋適應(yīng)性源于自然選擇。同時(shí)，又因?yàn)槎鄻有缘谋举|(zhì)是適應(yīng)的多樣性，因此這一觀念可以解釋多樣性的來源。

在具體知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)究竟該如何做？這個(gè)問題非常有挑戰(zhàn)性，需要不斷探索。以下案例為此提供了可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

案例：北京市育英學(xué)校侯峰老師在進(jìn)行“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”的教學(xué)時(shí)，從動(dòng)植物同化、異化時(shí)能量的變化切入，再從部分與整體的關(guān)系進(jìn)行分析：從個(gè)體層次能量的來源去向，歸納上升到種群的能量來源去向，由此進(jìn)一步聯(lián)系到食物鏈、食物網(wǎng)上的能量流動(dòng)，再上升到群落內(nèi)部的能量流動(dòng)；并且，闡述了能量流動(dòng)與個(gè)體的生長發(fā)育、種群的數(shù)量變化、群落演替的關(guān)系。同時(shí)，利用一些生產(chǎn)生活的實(shí)例，分析能量流動(dòng)與種群、群落的變化之間的關(guān)系。例如，用養(yǎng)羊時(shí)粉碎草料、飼料糖化、建現(xiàn)代化保溫羊圈等措施，將飼養(yǎng)措施與能量的利用和散失進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。又如，用人類活動(dòng)對(duì)群落的干擾，實(shí)際上是干擾了能量流動(dòng)的效率和方向，從而將能量流動(dòng)與群落演替結(jié)合起來。教學(xué)過程中，教師還結(jié)合建構(gòu)和運(yùn)用模型，將知識(shí)的學(xué)習(xí)與科學(xué)方法的運(yùn)用結(jié)合起來。這樣，就將對(duì)能量這一概念的理解與維持系統(tǒng)有序的結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能有機(jī)結(jié)合，將生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的學(xué)習(xí)，與細(xì)胞、個(gè)體的能量需要結(jié)合起來，又實(shí)現(xiàn)了和物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、群體與共存等生命觀念的關(guān)聯(lián)。