木尼拉·麦麦提艾力
摘 要：基于《基础教育课程改革的新趋势—核心素养导向的课程与教学》的背景下，以立德树人为根本、学生的全面发展为目标，结合生物学科的特点，在生物课堂教学中落实生命观念、结构域功能观成为了重要的导向。核心素养对促进学生的个人发展及社会需要有着决定性的意义。生命观念、结构与功能观是生物学科中体现的核心素养不可或缺部分，也是生物学科教学中凸出并落实的着力点和着眼点。
关键词：核心素养;生命观念;结构与功能观;教学设计
引言
2016年9月13日，我国正式颁布针对于学生核心素养的研究成果：学科的核心素养与学生的核心素养作为本次生物学课程研制的着力点和着眼点。教育部实施颁布《普通高中生物学课程标准》中确定的生物学核心素养包括“生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任”四个方面。自新课标颁布，“生物教学过程中如何落实生物学的学科核心素养”引起一线教师以及研究人员的高度关注，有许多学者指出“生命观念是生物学核心素养的核心”的论断。生命观念的构建不是一蹴而就，需要一个循序渐进的过程，教师需要掌握关于生命观的内容及在“标准”中有关培育学生的生命观的相关要求。
1 核心概念的界定
1.1 生命观念
生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法[ 1 ]。从不同的角度来讲，生命观念的本质就是学生在学习实践及生活实践中，储备生物科学知识的基础上进行内化、信息加工、处理等方式形成的一种思想或观念;在问题解决中帮助学生形成系统化的解释或解决问题的能力。
1.2 结构与功能观
结构与功能观作为生命科学中的一个基础的观念，包括两个方面。一是结构与功能的关系密不可分，有什么样的结构就一定存在相应的功能;二是任何生物功能的实现一定依托相应的结构。从不同的角度讲，结构在很大程度上能够决定功能;功能和结构是统一的、相互对应的;整体功能及结构一定是由局部功能及结构来实现。结构与功能之间的关系对于生物体的研究来讲结构观是首要的，其次才是功能观，再次是两者之间的辩证关系。
1.3 结构观
从不同的角度对结构下定义，目前比较统一的说法是一个系统内部所有要素综合的形态，其包括各个要素及相互之间的关系。在一个系统中，各个要素之间并不是相互孤立的，它们之间有着相互依赖性及相关性。
本文对结构观的揭示体现在以下方面：
（1）物质对于结构的基础性。如组成细胞的各种元素是细胞的基础。
（2）结构一定有清晰的逻辑性、条理性。如对于某一个细胞系统来讲，它有各种元素、各种分子、各种细胞器等清晰的条理性。
（3）系统结构的有序性。在生物学科中，某一个系统中的各个结构紧密相连，有严格的循序。比如在结构上有序相连的模型也很多，细胞膜与内质网膜就可以形成某个生物膜系统结构的一部分。
（4）系統结构的稳定性。在生物学科知识中，这种相对的稳定性最为常见，如ATP与ADP的转化、细胞分裂等。
1.4 功能观
功能一般指的是一种功效。在生物学科中主要讨论各个系统结构与外部的环境相互制约、作用导致的功效。因此，系统每一个内部结构都有相应的功能，而这些功能一定能够为这个系统有贡献;没有整体就没有系统结构的完备性，也没有任何局部功能。生物学科中的功能观主要是指两个方面：（1）功能作用或功能贡献需要系统内部的多种结构相互关系、相互制约、相互依靠才能完成，如人体内蛋白质的合成;（2）功能的发挥和作用必须在一定的外界环境下进行，如绿色植物的光合作用必须是在有光的条件下进行等。
1.5 结构功能关系观
结构功能关系观主要揭示了功能对结构的导向性及结构对功能的决定性。我们必须清晰的认识到功能对结构的导向性;生物体因环境变化而功能变化，导致生物体的某个系统的结构无法适应，则其结构一定会发生变化。比如桦尺蠖受到环境的改变和影响，其颜色从黑色变为浅色等。
综上所述，结构和功能密不可分、紧密相连，两者互相作用、互相适应是生物体进化的一般规律。
2 结构与功能观为导向的生物课堂教学设计
教学设计是以优化教学效果为目的，以教育、心理学学习理论、教学理论为基础，分析教材、确定教学目标、建立解决教学问题的方案、试行方案、评价试行结果和修改方案的过程。
在制定教学目标时，根据对象的认知结构、教材的知识结构，科学合理的制定教学目标，在此过程中务必要处理好核心素养目标、结构与功能观目标以及三位目标的之间的辩证关系、互相转换等关系。下面通过“生命活动的主要承担者——蛋白质”教学设计，揭示结构与功能观的作用。
2.1 教材分析
本节题内容位于高中生物必修一第二章第二节。本节课之前的“细胞中的元素与化合物”内容中介绍了蛋白质是生物体细胞内最重要的有机化合物，从而为学习蛋白质及其功能做了铺垫。这节课教学中涉及到的氨基酸的种类是学习蛋白质的结构及功能的基础，涉及的蛋白质的基本功能充分体现了结构与功能关为基础的生命观念。氨基酸的主要的结构及特点与化学知识有紧密的联系，因此掌握好氨基酸的结构能加深对蛋白质结构多样性的理解。
蛋白质的结构及功能的内容体现了生活性，对激发学生的兴趣、探究的欲望起到了重要的作用。此外，本节课的学习对后续内容酶的理解和掌握有很大的作用，所以其内容在教材中能起到承上启下的作用。
2.2 学情分析
学习的对象是高一年级的学生，在他们的学习实践及生活实践中对蛋白质已经有一定的理解，已经知道在肉类、奶制品中有丰富的蛋白质及蛋白质对人体的重要作用。但由于学生对有机化学的学科知识没有储备，所以从化学的角度理解氨基酸及蛋白质的结构存在一定的困难。学生的思维习惯是具体的形象思维，还未掌握完备的、抽象的、独立思考的能力，故可以利用现实案例、教材的结构引导学生学会思考。
因此在教学过程中，必须根据学生的生活经验，利用直观增加学生对知识结构的感性的认识，使学生尽可能主动获取知识、储备知识、分类和加工知识进而提高思考能力形成相应的生命观念。
2.3 教学目标
（1）结合化学学科知识，总结出氨基酸的特征，能够写出氨基酸的基本框架（科学思维、生命观念）。
（2）结合学生已有的知识经验探究蛋白质，概括出蛋白质的多样性及其成因（科学思维、生命观念）。
（3）根据蛋白质的功能，总结出“结构与功能相适应”的生命观念（生命观念）。
（4）结合实际总结出“结构与功能相适应”的生命观念（科学探究、生命观念）。
（5）关注科学，了解有关蛋白质的最新科研成果，养成尊重科学、崇尚科学的态度（社会责任）。
2.4 教学重点和难点
（1）重点：
①氨基酸的结构及特点;
②氨基酸脱水缩合形成肽链、蛋白质的过程[ 2 ]。
（2）难点：
①蛋白质结构多样性的成因;
②蛋白质的结构与功能及其与功能相适应的结构与功能观。
2.5 教学方法、学习方法
（1）教学方法：问题驱动法、启发式谈话法。
（2）学习方法：自主探究法、合作交流法。
2.6 学习逻辑设计框图
逻辑框图说明见图1。
学习逻辑设计见图2。
2.7 教学过程解析
（1）导入方面。问题驱动：①请你结合实际举出一些生活中富有蛋白质的食物;②通过自主探究尝试发现蛋白质在生命活动中的主要作用。
设计意图：通过实际情境激发学生的兴趣，保护学生的好奇心，启发学生的思维;同时，以实际生活为载体，吸引学生的注意力，努力培养具体形象思维。
（2）讲解新课。首先，介绍核心概念、结合生活中富有的蛋白质的食物，具体讲解蛋白质的作用。
学生主体活动：自主、合作探究蛋白质的作用及重要功能、探讨蛋白质结构及功能的多樣性。
设计的意图：（1）培养学生具体形象思维→抽象逻辑思维的过渡;（2）介绍蛋白质的功能、氨基酸及其种类、蛋白质的结构及多样性。
学生的主体活动：结合初中已有的知识经验，尝试探讨蛋白质的基本组成单位;合作交流、探究特征并记得通式、熟练掌握并会写出氨基酸的结构通式并熟记。学生分组合作概括出氨基酸的结构特征，并做练习巩固知识点。
设计的意图：突出“教师为主导、学生为主体”的理念，让学生有亲身参与的体验;通过讨论、合作学习培养独立思考和交流的能力。最后，结合学生的自主学习讲述氨基酸组成蛋白质的过程。
学生主体活动：掌握并能够写出脱水缩合过程;熟练掌握并理解蛋白质多样性的根本原因。
设计的意图：培养学生的“四能”，让学生亲身经历知识产生的过程。
分析：本教学设计主要以结构与功能观为导向为中心，突出教学素材与学科知识之间的逻辑关系，采取“逻辑框图”的形式进行了设计。具体做法是以现实生活为背景创设了有“问题驱动”的情境，顺利引出概念的内涵。过程设计把循序渐进、螺旋上升、注重实质、淡化形式作为标准，逻辑清晰、层次明显，知识结构与学生的认知发展水平相符。
学生还未学习与本节课有关的化学学科的知识，在设计中利用了学生已有的数学知识帮助学生理解重难点。本节课主要知识产生的过程突出“教师主导、学生主体”的基本理念，实现了教师的“教”和学生的“学”有机结合，归纳出蛋白质的功能突出“功能与结构相适应”的结构观。
3 结语
目前，在高中生物学科教学中结构和功能观的建构已作为教学的一项重要目标，为把结构和功能观落实到课堂教学中，一线教师应从教学设计开始着手，熟练掌握“标准”的要求，把培养学生的功能观、结构观及生命观同核心素养联系起来，让生物学科教学在学生的全面发展中发挥更好的作用。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017 年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.
[2] 吴成军. 以生命系统的视角提炼生命观念[J].中学生物教学， 2017（19）：4-7.
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