生命观念含义理解和教学实施省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生命观念与生物教材教学生命观念与生物教材教学人民教育出版社生物室 谭永平11月 上海第1页1.生物学学科关键素养生物学学科关键素养内内在关系在关系第2页高中生物学课程标准（征求意见稿）高中生物学课程标准（征求意见稿）关于生物学关键素养阐述关于生物学关键素养阐述生物学科生物学科关关键素养素养生命观念生命观念科学探究科学探究理性理性思维思维社会责任社会责任第3页生命观念“生命观念”是指对观察到生命现象及相互关系或特征进行解释后抽象，是人们经过实证后观点，是能够了解或解释生物学相关事件和现象意识、观念和思想方法。学生应该在很好地了解生物学概念基础上形成生命观念，如结构结构与功效观、进化与适应观、稳态与平衡观、物与功效观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量质与能量观观等。能够用生命观念认识生物多样性和统一性，形成科学自然观和世界观，指导探究生命活动规律，处理实际问题。第4页理性思维“理性思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实求知态度，利用科学思维方法认识事物、处理实际问题思维习惯和能力。学生应该在学习过程中逐步发展理性思维，如能够基于生物学事实和证据利用归纳与归纳与概括概括、演绎与推理、模型与建模、批判性、演绎与推理、模型与建模、批判性思维思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律，审阅或论证生物学社会议题。第5页科学探究“科学探究”是指能够发觉现实世界中生物学问题，针对特定生物学现象，进行观察、提问、试验设计、方案实施以及结果交流与讨论能力。在探究中，乐于并善于团体合作，勇于创新。第6页社会责任“社会责任”是指基于生物学认识，参加个人与社会事务讨论，作出理性解释和判断，尝试处理生产生活问题担当和能力。学生应能够以造福人类态度和价值观，主动利用生物学认识、了解和思想方法，关注社会议题，参加讨论并作出理性解释，区分迷信和伪科学；形成生态意识，参加环境保护实践；主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识；结合当地资源开展科学实践，尝试处理现实生活问题。第7页它们之间存在什么样关系？第8页它们是这么关系吗？第9页需要以非线性思维方式，以了解关键素养，解析它们之间关系；需要以非线性思维方式，来认识生命观念内涵。第10页2.生命观念生命观念是什么？为何？是什么？为何？第11页观念（idea）观念：客观事物在人脑里留下概括形象（表象）。（现汉，7th ed）“观念”是来自概念概念，即理性概念，是客观事物在人脑中反应。“观念”用某一个（或几个）关键词表示思想。（金观涛、刘青峰.观念史研究.法律出版社，：P3）科学观念：科学事实、概念、原理高度抽象，指人们对某一科学对象或科学过程本原和本体看法和意识，含有统整学科知识功效。第12页生命观念（ideas on life?ideas for biology?）结构与功效观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。能够用生命观念认识生物多样性和统一性，形成科学自然观和世界观，指导探究生命活动规律，处理实际问题。第13页生命观念怎么提炼？论断（观点）需要依据什么理由？生物学哲学提炼；国际借鉴、学科借鉴；对生物学概念归纳第14页生物学哲学共识E.迈尔 生物学思想发展历史 看，这就是生物学胡文耕 生物学哲学其实也就其实也就是对生物是对生物学概念学概念归归纳、提炼纳、提炼第15页学科关键观念（idea）借鉴1 国外第16页从从分分子子到到生生命命体体：结结构和构和过程过程生生态态系系统统：相相互互作作用、能量和动力用、能量和动力遗遗传传：性性状状遗遗传传和和变异变异生物进化：统一性和多样性有鲜明生物学特色，全方面反应生命本质，不过，偏向于大约念第17页学科关键观念（idea）借鉴2 其它学科第18页物理观念“物理观念”是从物理学视角形成关于物质、运动与相互作用、能量等基本认识；是物理概念和规律等在头脑中提炼和升华；是从物理学视角解释自然现象和处理实际问题基础。“物理观念”主要包含物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。含有鲜明物理特征！第19页生命观念（idea）：1 即使与大约念相关联，但不是大约念，而是靠近思想、观点；2 应该含有鲜明生物学特征；3 对于了解生命既充分又必要。标准：简练！唯有答案简单，才可能近乎正确！唯有答案简练，才能“管几十年”。第20页生命观念我观点以回答生命是什么、怎么样、为何等问题建立系统化概念为基础，抽象出来关于生命本质观点、思想。第21页生命观念我认识系统观：生命是系统，是“活”系统进化观：时间轴生命源头与历史生态观：空间轴它在哪里，它与它？含有生物学特色。充分、必要。简练，学过生物学人，应该一辈子不忘！没有标准答案！这只是当前很好回答之一。以为不好，请超越！第22页生命观念我认识系统观：生命是系统，是“活”系统结构与功效、物质与能量、稳态与改变、信息与调控、生殖与发育进化观：时间轴生命源头与历史遗传与变异、进化与适应、统一性与多样性生态观：空间轴生命在哪里群体与共存、生物与环境生物学是一个概念系统为主要特征学科，生命生物学是一个概念系统为主要特征学科，生命观念应观念应该覆盖几乎全部主要概念；几乎每一个主要概念都与该覆盖几乎全部主要概念；几乎每一个主要概念都与生命观念相关系。生命观念相关系。第23页生命观念我观点观念念详细详细内涵内涵观观念内容关念内容关键键点点系系统观结构与功效生命系统存在从细胞到生态系统多个层次，都是结构有序系统；结构与功效相适应物质与能量生命系统是物质，生命活动依赖于物质运输和改变；物质运输和改变往往与能量供给、流转相伴随稳态与改变生命系统是开放，内部也时刻在发生物质改变和能量转换，但多数时候又维持相正确稳定状态信息与调控生命系统正常运转离不开信息传递，基因是最根本生命信息；维持稳态离不开调控，调控依赖于信息传递生殖与发育 细胞能分裂，个体能繁殖，群体能繁衍，细胞、个体能生长发育进化化观统一性与多样性生命存在着丰富多样性，多样性中又蕴含着深刻统一性遗传与变异 生命因遗传而延续，因变异而多样进化与适应 生命存在着精巧适应性，适应性是进化结果生生态观群体与共存 生命无法孤立存在与延续，而是依赖于群体共存生物与环境 生物与环境组成统一整体第24页三大观念群之间实际上并不是完全孤立，而是融合为不可分割整体。系统观所包含结构与功效、物质与能量、稳态与改变、信息与调控、生殖与发育等观念，是建立生态观、进化观基础；其中有些观念还与进化观、生态观深度融合。比如，物质与能量观是了解生态系统怎样运转基础，结构与功效观也与了解生物适应环境亲密关联；生殖与发育和进化观中遗传变异有非常多交集。生态观里群体与共存、生物与环境，又是解释适应基础。再如，进化中统一性和多样性，揭示生命世界复杂多样性外表之下令人赞叹统一性，而生命存在统一性是系统观解释生命基础，也是探讨生命本质这一话题前提。第25页为何需要建立生命观念让学生了解生命本质是中学生物课程基本教育价值。对生命本质把握，需要以建立相关概念网络为基础，生命观念则是构建概念网络线索。第26页生命观念生命观念对生命本质了解对生命本质了解深入了解生命本质，需要回答好3大基本问题：生命“是什么”“怎么样”和“为何”（E.Mayr.看！这就是生物学.天下远见出版股份企业（台北）.1999年：116124）。对这3大问题回答，需要一系列相关生物学概念来做支撑。概念形成网络，需要以思想观念为纽带。在当前国内外中学生物课程内容中，是覆盖了回答这3大问题生物学概念。那么记住了概念就了解生命本质了吗？不一定。第27页第28页生命观念生命观念反应生物学学科本质反应生物学学科本质生物学之所认为生物学，在于研究对象是自然界中“生命”，生命是复杂、多层次、经亿万年进化而来；在于研究方法既符合科学基本要求又有自己特色；在于研究建立知识，是一个相对独立、自洽、开放、发展体系；在于含有生物学科独特思想。第29页生物学不一样于其它自然科学关键？对生物学认识生物学观念比如，“生物学是一个概念体系为主要特征学科”“生物学规律经常有例外”“生物学里经常包含网络状因果关系”。第30页中学生物课程不一样于其它自然科学课程研究对象特殊性，思想观念人文性，概念和规律概率性，思维方式灵活性，研究方法综合性，学科地位领先性、实践应用广泛性。引自赵占良老师文章第31页3 3 生命观念形成生命观念形成怎么样？怎么样？第32页生命观念是全新内容吗？第33页生命观念系统观统领分子与细胞等模块第34页生命系统层次生命系统层次生命系统层次生命系统层次系统组成和结构系统组成和结构系统组成和结构系统组成和结构组成细胞分子组成细胞分子组成细胞分子组成细胞分子系统边界系统边界系统边界系统边界细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜系统内分工合作系统内分工合作系统内分工合作系统内分工合作细胞器细胞器细胞器细胞器系统控制中心系统控制中心系统控制中心系统控制中心细胞核细胞核细胞核细胞核系统功效系统功效系统功效系统功效物质输入和输出物质输入和输出物质输入和输出物质输入和输出能量供给和利用能量供给和利用能量供给和利用能量供给和利用系统发展改变系统发展改变系统发展改变系统发展改变细胞生长和增殖细胞生长和增殖细胞生长和增殖细胞生长和增殖细胞分化、衰老、凋亡和癌变细胞分化、衰老、凋亡和癌变细胞分化、衰老、凋亡和癌变细胞分化、衰老、凋亡和癌变细细细细胞胞胞胞是是是是基基基基本本本本生生生生命命命命系系系系统统统统第35页系统观：整体性第36页结构与功效第37页物质与能量第38页生命观念进化观，贯通整个生物学课程。第39页进化观：贯通整个生物学课程。第40页生命观念综合提升第41页新课程标准，第一次系统地提出了生命观念要求，教学需要对应变革。怎么做？第42页生物学概念学习是基础；生物学概念学习是基础；情景设计与应用是重点；情景设计与应用是重点；概念整合与观念融合是关键。概念整合与观念融合是关键。第43页3.1 生物学生物学关键关键概念概念对生命基本认识对生命基本认识生命观念生命观念第44页一级概念必修：细胞细胞是生物体结构与生命活动是生物体结构与生命活动基本单位基本单位；细胞细胞生存需要能量和营养物质，并经过分生存需要能量和营养物质，并经过分裂实现裂实现增殖增殖；遗传信息遗传信息控制生物性状，并控制生物性状，并代代相传代代相传；生物生物多样性和适应性是进化多样性和适应性是进化结果结果。高中高中生物学课程标准（征求意见稿生物学课程标准（征求意见稿）第45页一级概念选修选修1系列系列生命个体结构与功效相适应，各结构协调统一共同完成复生命个体结构与功效相适应，各结构协调统一共同完成复杂生命活动，并经过一定调整机制保持杂生命活动，并经过一定调整机制保持稳态稳态；组成组成生态系统生物成份与非生物成份相互影响，共同实现生态系统生物成份与非生物成份相互影响，共同实现系统物质循环和能量流动，生态系统经过自我调整保持相系统物质循环和能量流动，生态系统经过自我调整保持相对稳定对稳定状态状态；发酵工程发酵工程利用微生物特定功效规模化生产对人类有用利用微生物特定功效规模化生产对人类有用产品产品；细胞工程经过细胞水平上操作，取得有用生物体或其细胞工程经过细胞水平上操作，取得有用生物体或其产品产品；基因工程赋予生物新遗传特征基因工程赋予生物新遗传特征生物技术安全与伦理是当今社会必须面正确生物技术安全与伦理是当今社会必须面正确话题话题。高中高中生物学课程标准（征求意见稿生物学课程标准（征求意见稿）第46页梳理梳理生命观念对应概念和事实锚定点生命观念对应概念和事实锚定点第47页第48页3.2 3.2 关注关注从事实到概念，更需要以建立生命观从事实到概念，更需要以建立生命观念为目标追求念为目标追求教学过程中，基于事实、现象建构概念，在我们教学中已经广为接收。需要在这一基础上继续提升是，在建立概念同时，将生命观念领悟渗透其中，并适时地给予外显和总结。第49页比如，关于群落结构经过分析群落内物种多样性、丰富性，建立群落是多样这一认识；在此基础上，经过分析多样群落共同结构，建立群落概念。有利于建立什么生命观念：结构与功效？第50页关于群落结构：分析群落内部经典植物、动物形态、结构、分布以及物种之间相互关系，由此领悟群落结构、群落类型适应意义；追溯群落结构、适应性原因，从千姿百态物种、复杂相互关系、精巧适应意义、漫长进化历程，折射出“生态舞台，进化演出”。系系统观：系统整体性、结构与功效统观：系统整体性、结构与功效生态生态观：群落中生物与环境关系，个体与群体观：群落中生物与环境关系，个体与群体关系关系进化进化观：进化与适应、统一性与多样性观：进化与适应、统一性与多样性第51页3.3 关键关键在于概念整合和观念融合在于概念整合和观念融合建立生命观念教学，最忌讳是孤立地记忆事实和机械地把握概念。关注建立生命观念课堂，一定是注意概念整合、观念交融课堂。一是因为生命观念形成，依赖于从众多概念之间找关联，做提炼。比如：多样性与统一性，在处理多样性教课时，一定要清楚多样性背后统一性，因为了解生命统一性之后，将会愈加赞叹生命奥妙与漂亮。二是因为几乎每一个生命观念，又都与其它观念相关联。第52页3.3关键在于概念整合和观念融合关键在于概念整合和观念融合比如，遗传与变异，揭示生命传递过程中遗传、变异现象与本质，这一观念是选择与适应观念建立基础。选择与适应，是解释适应性源于自然选择，同时，又因为多样性本质是适应多样性，所以这一观念能够解释多样性起源第53页3.4 3.4 生命观念形成，依赖思维生命观念形成，依赖思维在场在场第54页3.5 每一节课教学每一节课教学第55页在发展关键素养背景下：需要更系统地思索，更自觉地在教学中落实。（1）每一节教材、每一节课内容，都从建立生命观念价值方面去做思索（知道这一节教材、这一节课位置很主要）；（2）在一个阶段之后，适当地总结提升（整体把握很主要）。第56页生命观念第57页生命观念第58页解析这一节教材内容，能够提炼出哪些生命观念？生命观念建立概念基础是什么？充分考虑本节教材在建立生命观念方面教育价值，但又不牵强附会，不无限拔高。第59页系统观：整体性个体衰老与细胞衰老关系，细胞衰老与内在结构、功效关系，线粒体与细胞关系，端粒酶与细胞生活信息与调控程序性死亡，是按照蓝图死亡。调控离不开信息。进化观：进化与适应部分细胞凋亡，是死亡，也是适应第60页这一节在整套书中位置怎样？必修一最终，对于细胞结构、功效有全方面认识。在细胞是活系统基础上，深入经过“衰老”“死亡”，来认识“生”与“活”。关键：有生，就必有死。每一个生命作为个体，都是向死而生。隐含着观念：细胞个体生命延续，是经过细胞分裂而延续；个体生命延续，是经过繁殖，是经过群体而完成。生态观：生命过程受到环境影响凋亡、死亡、癌变。第61页这一节“生命观念”怎样建立？事实概念观念路径系统观：整体性个体衰老与细胞衰老关系，细胞衰老与内在结构、功效关系，线粒体与细胞关系，端粒酶与细胞生活有生，就必有死。每一个生命作为个体，都是向死而生。第62页系统观：信息与调控程序性死亡，是按照蓝图死亡。调控离不开信息。进化观：进化与适应部分细胞凋亡，是死亡，也是适应第63页学生发展关键素养了解自然界、了解科学：生物学研究问题复杂性。环形因果，死是为了生，生必有死。观赏生命之美：生命凋零，细胞凋亡凄美。第64页生命观念第65页生命观念第66页这一节能够提炼出哪些生命观念？信息与调控：一样浓度物质，不一样信息含义（反应生物学里适度、平衡思想）第67页这一节在整套书中位置怎样？个体：稳态与改变：改变中稳态；生物与环境、物质与能量第68页信息与调控：一样浓度物质，不一样信息含义稳态与改变：改变中稳态；生物与环境、物质与能量信息与调控：激素、基因第69页本节里生命观念与其它关键素养关系？比较经典地反应了生命观念与科学探究、社会责任关系第70页生命观念第71页生命观念第72页第73页这一节能够提炼出哪些生命观念？系统观：系统有序依赖能量输入，系统有序，有序结构与特定功效，能量流动中物质与能量关系。第74页这一节在整套书中位置怎样？上一节：系统结构与功效后两节：系统物质循环、信息传递本章里承前启后。三本必修：细胞到个体，到种群、群落、生态系统，能量输入共性第75页这一节“生命观念”怎样建立？直接陈说“能量”对于系统生命、生态系统主要性。生命系统层次性，不一样层次生命系统在能量流动方面共性。第76页再次总结、陈说能量对于系统维持有序主要性应用观念、方法，处理实际生产问题第77页学生发展关键素养社会责任：生态意识第78页案例：北京市育英学校侯峰老师：从动植物同化、异化时能量改变切入；再从部分与整体关系进行分析：从个体层次能量起源去向，归纳上升到种群能量起源去向，由此深入联络到食物链、食物网上能量流动，再上升到群落内部能量流动；阐述了能量流动与个体生长发育、种群数量改变、群落演替关系。利用一些生产生活实例，分析能量流动与种群、群落改变之间关系。比如，用养羊时粉碎草料、饲料糖化、建当代化保温羊圈等办法，将喂养办法与能量利用和散失进行了关联。用人类活动对群落干扰，实际上是干扰了能量流动效率和方向，从而将能量流动与群落演替结合起来。教学过程中，对能量这一概念了解与维持系统有序结构、实现系统功效有机结合，将生态系统中能量流动学习，与细胞、个体能量需要结合起来，又实现了和物质与能量、结构与功效、群体与共存等生命观念关联。第79页小结：生命观念小结：生命观念关键，但不是基础；关键，但不是基础；相关系，但不是线性关系；相关系，但不是线性关系；有有“边界边界”，但不可孤立。，但不可孤立。第80页教学目标怎样叙述？形式上表达融合、整合，内容上表达品格和能力！1 1 经过描述细胞衰老特征，简述细胞衰老与个体衰经过描述细胞衰老特征，简述细胞衰老与个体衰老、细胞衰老与细胞结构关系，深入认识细胞结构老、细胞衰老与细胞结构关系，深入认识细胞结构与功效关系，领悟生命系统系统整体性。与功效关系，领悟生命系统系统整体性。2 2 简述细胞凋亡机理，认识到细胞凋亡受到信息调简述细胞凋亡机理，认识到细胞凋亡受到信息调控，体会细胞凋亡对生物适应意义。控，体会细胞凋亡对生物适应意义。3 3 探讨细胞衰老、凋亡与人体健康关系，关注老年探讨细胞衰老、凋亡与人体健康关系，关注老年人健康情况。人健康情况。4 4 经过比较细胞衰老、凋亡、死亡，认识到生必有经过比较细胞衰老、凋亡、死亡，认识到生必有死，感悟死，感悟“生命漂亮生命漂亮”“”“凋亡凄凉凋亡凄凉”。第81页教学内容和过程：教学内容和过程：要概念建构，不过需要愈加注意以要概念建构，不过需要愈加注意以概念为基础观念提炼。概念为基础观念提炼。探究教学，表达科学本质。探究教学，表达科学本质。概念教学与探究教学，都需要思维概念教学与探究教学，都需要思维在场。在场。评价：评价：需要注意概念融合、思维支撑，需需要注意概念融合、思维支撑，需要宽广教育视野。要宽广教育视野。第82页比喻（仅仅是为了说得形象，不一定恰当）比喻（仅仅是为了说得形象，不一定恰当）生物学事实生物学事实课堂教学课堂教学“血肉血肉”；生物学概念生物学概念课堂教学课堂教学“骨骼骨骼”；科学思维科学思维 课堂教学课堂教学“神经神经”；生命观念生命观念 课堂教学课堂教学“灵魂灵魂”。第83页谢谢聆听！谢谢聆听！第84页