在生物教学中渗透辩证唯物主义的科学素养_生物教学科学素养
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在生物教学中渗透辩证唯物主义的科学素养
王丽娜
（苏州大学基础医学与生物科学学院08级生物学科教育硕士，江苏苏州 215006；苏州市第十六中学，江苏 苏州 215000）
摘要：本文从理论和实践两个方面去探讨了初中生物教学中渗透辩证唯物主义科学素养的思考和尝试。笔者从生物的世界是物质的、生物的世界普遍联系的、生物的世界永恒发展的、生物的世界对立统一的方面进行探讨，并介绍了目前笔者在初中生物教学中运用辩证唯物主义教学的尝试。关键词：辩证唯物主义 生物教育 科学素养 初中教育
0 引入
初中生物课程标准的目标是：面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。《标准》提出了全体学生通过努力都应达到的基本要求“提高生物科学素养”，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观，从而“为确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础”。辩证唯物主义是关于自然界、人类社会和思维发展一般规律的科学。它既为我们揭示了客观事物发展的规律，又为我们提供了认识客观事物最科学的方法。通过生物课的教学，把学习生物知识与发展思维能力结合，向学生进行辩证唯物观点教育，不仅可以使深入了解生物的特征和生命活动的基本规律等基础知识，尝试运用辩证唯物主义的观点认识问题，还能为培养学生生物思维能力，帮助确立辩证唯物主义世界观奠定必要的基础。笔者在教学实践中围绕学生辩证唯物主义世界观的培养，进行了如下思考和实践。1 生物的世界是物质的 国外有神创论，我国也有女娲捏土造人的传说。然而，现代科技的的发展足以证明生命有着自己的进化规律，不是传说中的“神”制造出来的。初中生物开篇的《致同学》中就向学生们展示了多种多样的生物与生命现象，但不论它们是何种生物，它们都是物质的。绝大多数生物体都是由细胞组成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。而组成细胞的各种化学元素在非生命的自然界中都是可以找到的，是客观存在的。既然组成细胞的元素是客观存在的，那由元素组成的细胞就更是客观存在的了。这表明生物体是有物质基础的，不是“谁”创造的。2 生物的世界普遍联系的宇宙间任何事物都不是孤立存在的，它们总是同周围的事物相互联系、相互制约和相互作用着。从细胞水平来看，生物是由细胞、组织、器官、系统有规则的构成，细胞生活在内外环境之中，细胞与细胞之间大多存在胞间连丝，细胞与体液之间时刻进行着物质、能量与信息的交换。从生物个体水平来看，它们的普遍联系就更明显了。2.1 生物体内部的普遍联系
比如人体的八大系统，虽然它们的各个器官和系统有各自的形态结构和功能，但八大系统在神经系统的控制和内分泌系统的协调下，共同完成生命活动。它们各有分工，又相互联系协作。淀粉经过消化系统最终分解成葡萄糖，吸收后进入血液循环系统；葡萄糖在正常人血液中含量能够保持基本稳定，主要由内分泌系统产生的胰岛素在起作用；经过泌尿系统肾小囊的滤过作用和肾小管的重吸收作用后，葡萄糖再次进入血液循环；随着血液循环的运输葡萄糖到达组织细胞，主要在细胞的线粒体内彻底氧化分解产生能量。这些能量为八大系统的运行提供保障。
2.2 生物体之间的普遍联系
同种生物体之间的种内互助、种内斗争及不同中生物之间的种间互助、种间斗争。包括捕食、竞争、寄生、共生等关系。例如，麝牛群在遇到狼群时，强壮的公牛会用身体组成一道坚不可摧的屏障，将幼崽围在中间，这种种间互助，有助于麝牛种族的延续。又如，水稻如果种植密度过大反而会造成减产，这就是水稻之间争夺阳光、空间、营养等种内斗争的缘故。再比如，达尔文在他的名著《物种起源》中讲述了一个“猫与三叶草”的故事，说英国人餐桌上牛肉的多少与猫有关系。猫与牛是怎样发生联系的呢？红三叶草的花朵如果没有丸花蜂的光顾，便不能传播花粉，因而也不能结子繁殖。英国由于丸花蜂家族兴旺，那里的三叶草也就长得格外茂盛。丸花蜂的多少决定田鼠的数量。因为田鼠爱吃丸花蜂的蜂房和幼虫，而田鼠又是猫的阶下囚，猫若多则田鼠必然少。因此，一个区域中有了大量的猫，通过它首先对田鼠，随着对丸花蜂的干预作用，可以使那个区域的红三叶草长的特别好。在英国，红三叶草是牛的主要食物，于是，英国人餐桌上牛肉的多少与猫发生了关系。2.3 生物与非生物之间的普遍联系
环境影响生物的生存，生物能适应环境，生物也影响着环境。例如，沙漠由于少水，生物的分布很少。而“沙漠之舟”——骆驼能适应沙漠的生活。骆驼的鼻孔里生有瓣膜，眼睫毛是双重的，耳朵的外壳可以折叠，这些结构都能帮助它防治风沙钻入眼、耳、鼻中。而且，高高的驼峰贮藏着大量的脂肪，当它又渴又饿的时候，脂肪会慢慢分解，变成它所需要的营养和水。同时骆驼对于沙漠植被的作用又是无法低估的。灌木丛籽经骆驼肠胃消化随粪便散落沙漠，雨水一灌溉就很容易生根发芽。长成后，还耐干旱、耐盐碱、耐风沙。特别是沙漠植物梭梭，只有骆驼将其顶部吃掉，它才会横向生长，渐成植被，否则就会枯死。倘若骆驼消失了，草原将会迅速沙漠化。3 生物的世界永恒发展的生物界是不断发展变化的。从细胞水平来说，从一个受精卵细胞到生长发育为一个幼体，大多经历了细胞分裂、生长、分化；从个体水平来说，生物个体有生长、发育、生殖、衰老和死亡；从物种的水平来说，现代的物种经历了简单到复杂、低等到高等、水生到路生的进化；从生态系统的水平来说，有群落的演替和生物与环境的共同进化等。
《生物》本身也是一门不断变化发展的学科。以生物进化为例来说： 初期人们不知道生物是怎样来的，就说是上帝创造的； 十九世纪英国生物学家达尔文的《物种起源》一书，让人们知道生物的多样性是长期自然选择的结果；而现代科学证明了达尔文进化论的局限性，提出物种的进化是通过基因突变、隔离、自然选择而来的。所以就《生物学》本身而言也是不断发展完善的。
生物对环境的适应与不适应，会随着环境的发展变化而变化。例如，一只草绿色的蚱蜢再生机盎然的绿草地上很难被天敌发现，而当秋天来临，那绿色的蚱蜢在枯黄草地的映衬下，正好成了天敌捕食的醒目目标。4 生物的世界对立统一的世界上一切事物内部在任何时候都存在着矛盾规律，即对立统一的规律，对立统一规律是宇宙的根本规律，这个规律告诉我们，任何事物都是一个矛盾的统一体，矛盾的双方既相互联系、相互依存、相互对立、又相互斗争。对立统一规律是物质世界运动、变化和发展的最根本的规律，是辩证法的灵魂。
例如，光合作用和呼吸作用。光合作用的实质合成有机物贮存能量，而细胞呼吸作用的实质是分解有机物释放能量。这两种作用是相互独立、不同的生命活动，但又是相互依赖相互统一的。它们在生物体内是偶联进行的，甚至常常同时进行，共同决定着生物体的生长。又如，植物的蒸腾作用。众所周知，植物一旦缺水，很快就会面临死亡，而植物吸收的水分90%以上经蒸腾作用散失到空气中。这是为什么呢？这是对水的一种浪费吗？原来蒸腾作用将大量的水散失到空气中的，可以降低叶表面温度，避免叶片被灼伤而不能进行光合作用；同时，大量的水被拉升到叶蒸腾出去，也带来了一种拉力，促进根进一步吸收水和无机盐。而蒸腾出去的水经过变化又可形成降雨，滋润植物。另外，转基因生物和转基因食品的安全性讨论、人类基因组计划的正面效应和负面效应等等，它们也都是相互依存相互发展的，对立统一规律始终贯穿于生物知识的始终。5 辩证唯物主义在生物教学中的尝试
目前，笔者在初中生物教学中运用辩证唯物主义，重点强调以下四个方面： 5.1 实验是检验生物问题的唯一标准
生物学是一门实验学科，科学实验是这门学科最突出和最普遍的研究方法。而这种方法是辩证唯物主义认识论的最好体现：实践是检验真理的唯一标准，而科学理论只有应用于实践，才能体现其价值。实验的过程是认识真理的过程，生物学学习中大量的实验，可以使学生很好地体会认识与实践的关系，注意知识的来源和应用，使学生了解认识来自实践，通过学习，又可应用于实践。这就要求培养学生的观察力、实际操作能力和科学的思维能力。
笔者曾用一个简单的示范，来强调观察的重要性。用一个不透明的纸杯，装少许芥末调制的水，示范性地用手指蘸取液体放入口中尝味。接着请同学来重复笔者的操作，结果同学龇牙咧嘴的。原来笔者用中指蘸液体，放入口中的却是食指。在轻松的气氛中，学生们增强了观察重要的意识。为了加强对学生观察能力的培养，还应该根据教材内容把学生带到室外，实地观察动植物的形态结构和生态环境。在探究种子萌发需要的外界条件时，学生针对种子萌发的各种假设，基本可归纳为以下4条：（1）具备适宜的温度，充足的空气和水分时，种子能萌发；（2）缺乏充足的水分时，种子不萌发；（3）缺乏充足的空气时，种子不萌发；（4）缺乏适宜的温度时，种子不萌发。学生根据自己的实验方案,从种子选取、器材准备、实验过程中水分补给、清除发黑、长霉种子等都由学生自己动手，亲自体验，让每一位学生都参与。在动手的同时，学生必须注意观察种子萌发过程发生的变化（有的同学发现浸没在水中与未浸没在水中的种子都能萌发，只是萌发后生长速度不同），不同条件下种子萌发的不同情况、种子萌发过程中是根先萌发还是芽先萌发、每天生长情况又有何不同，这些都能在操作中较好地培养学生养成良好的观察习惯与观察的敏锐性、细致性。同时，同学们根据自己的观察结果调整操作，使操作的可行性提高。而对观察结果的分析，就进一步培养了客观唯物地认识分析现象的科学思维能力。围绕实验过程，由现象看本质，由问题找原因，由不足思改进。对实验失败或异常反应现象，更要追根究底、决不轻易放过。如，有的同学发现一次性筷子上方未浸到水的种子也发芽了，同学们就分析。首先，很可能是种子本身含有足以使之发芽的水，其次，一次性筷子的戏水力强，最上端种子吸到了筷子上吸的水。至于，究竟是什么原因？需要设计实验再检验。
5.2 透过现象看本质
在初中阶段，遗传学的表现型是基因型与环境共同作用的结果，这其中基因型是控制因素，环境是影响因素。试题常出现一些具体的表现型，让学生判断其可否遗传给下一代。这个表现型就是现象，是否可遗传给下一代，就要看本质上是哪种因素在起作用。例如，转基因小鼠的后代，也会遗传转基因小鼠的硕大体形吗？体形硕大是表现型是现象，是哪种因素在起作用呢？是基因在起作用，所以是可遗传的。如果是普通小鼠喂养太多，造成体形变大现象，这就是环境在起作用，是不可遗传的。5.3 结构和功能相统一
初中生物学习中，涉及到空中的生物、陆地上的生物和水中的生物，同学们最怕记忆这么多种生物的结构和功能。常有同学在交流中，向笔者反应，刚学时还记得清，一旦学多了，就都混淆在一起了。经过总结后，笔者在教学中，特别强调生物结构和功能的有共同的物质基础——细胞，所以，生物体结构和功能是相统一的，结构和功能又往往是适应环境的。现在，同学们会通过生物体生存的环境，推测生物体的功能，进而总结生物体的结构特点。有同学说，这样学习后，各种环境中生物体的结构和功能记忆得更清晰了，有时，一时忘了，也能大概分析出来。5.4 动态平衡
自然界，绝大多数情况都是动态平衡的，可在一定范围内波动，但如果突破了这个范围，平衡就失去了。例如，在学习细胞吸水细胞失水一节内容时，许多同学不明白水为什么会往浓度高的方向流动。笔者运用了“动态平衡”的方法，让同学假设自己是水，现在一边浓度高一边浓度低，你是水，为了保持“平衡”，你往哪去？（当然是浓度高的一边）注意，这种平衡是“动态”的，所以浓度低的一边有水进入浓度高的一边的，同时，浓度高的一边也有水进入浓度低的一边，总的趋势是，水从低浓度向高浓度流动。再比如，生态系统具有自我调节能力，这种调节能力是有一定限度的；一条食物链上的生物体数目大多是在一定范围内波动。6 结语
综上所述，通过生物教学，使学生接受辩证唯物主义观点的教育，这是生物课程标准中规定的一项重要教育任务。恩格斯指出：“一个民族要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理论根据”。马克思主义哲学作为自然社会中人类思维发展一般规律的科学，为各门具体科学提供了正确的世界观和方法论。因此，在教学中教师需紧扣教材，把辩证唯物主义教育寓于教学之中，帮助学生树立正确的世界观和方法论，是非常必要的。在教学中要渗透唯物辩证法，指导学生掌握并运用生物科学的基本观点、原理和规律。这既是教学内容中的重点知识，又是进行科学素养和思维方法、学习方法指导的重要内容。如果学生在教师指导下，掌握了这些内容，就如同掌握了一把开启生物科学知识大门的钥匙。他们会运用这把钥匙去思考、解决学习中遇到的新问题，而使学习过程收到事半功倍的效果和产生积极的迁移作用。
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