聚焦新形勢下生物學科的生命觀念教育

丁德成

摘要：“生命觀念”是生物學四大核心素養之首，是學生在本課程中所獲得的持久能力和品格，是學生終身受益的學習成果。本文帶領學生了解病毒尤其是新形勢下的相關知識和新型肺炎的發病機制以及免疫系統如何使身體自愈的，從而使學生進一步去認知生命、思考生命，并形成敬畏生命、尊重生命的意識。

關鍵詞：生命觀念 ??病毒 ????免疫系統

針對目前全世界產生的公共衛生危機。生物教師應該整合教材知識，引導學生了解病毒的發現史，理解病毒的分類與結構，闡明病毒的復制機理，解釋SARS-CoV-2的致病機理以及人的免疫系統如何實現自愈的，列舉如何去診斷與預防等科學問題。學生在活動中感悟生命的本質，認識生命的多樣性、獨特性、復雜性，形成科學的自然觀和世界觀，形成敬畏生命、尊重生命的意識。

1 ?認知生命，感悟生命的本質

1.1 ?學習病毒的發現史，理解生命現象

在發現病毒之前，人們已經發現了很多種病毒病，只是不了解其病原體與發病機理。比如在公元前3000年，埃及孟菲思壁畫中就有患小兒麻痹癥的長老的形象。在病毒的發現的過程中，比較重要的是煙草花葉病毒的發現（圖1）。教師設計了這樣幾個問題：①麥爾的實驗方法和結果是什么？實驗結論可靠嗎？②伊萬諾夫斯基的實驗方法與麥爾有何不同？伊萬諾夫斯基的結論對你有什么啟示？③貝杰林克采用的實驗方法、實驗結果與伊萬諾夫斯基相同，結論卻與伊萬諾夫斯基不同，哪位科學家的結論是正確的呢？貝杰林克的結論有什么創新之處？④對于斯坦利、鮑頓和皮里以及弗倫克爾·康拉特和威廉姆斯的相關實驗之間的聯系，我們可以發現科學研究需要哪些條件和能力與品格？

1.2 ?比較病毒與其他生物的關系，形成生命物質性的觀念

教師引導學生思考：是不是我們身體里的基因都是病毒所沒有的？病毒和人在遺傳上是不是就沒有交集呢？學生思考后基本上會認同以上觀點。教師介紹靈長目具有相同的合胞素基因，這種基因來源于一種逆轉錄病毒，其對于人類乃至哺乳動物的繁衍至關重要。事實上人類基因組的8%來自病毒的DNA片段。通過頭腦風暴讓學生想象如果世界沒有病毒會是一番什么情景？進而思考病毒存在的意義，形成適應與進化的生命觀念，理解病毒對于整個生物界的意義。

1.3 ?闡釋病毒的分類、宿主、形狀、結構、復制，形成生命結構與功能相統一的觀念

為了使學生能夠系統地了解病毒，教師向學生詳細介紹了病毒界的類別、宿主、形態、結構等，并通過有關材料分析各類病毒的復制過程等（如圖2），闡釋了生物的結構與功能相統一的觀點與生命的物質觀和動態觀。

2 ?理解生命，感悟生命的適應與進化

2.1 ?了解SARS-CoV-2對宿主細胞的入侵過程，形成結構與功能相統一的觀念，形成生命適應與進化的觀念

SARS-CoV-2通過其表面的刺突糖蛋白與宿主細胞的ACE2蛋白結合，引導病毒進入宿主細胞，體現了結構與功能相統一的觀念;而機體受到病毒的感染后，會誘發機體細胞凋亡，體現了生物體與環境相適應的觀念。

2.2 ?理解機體免疫系統對病毒的防御，形成生命適應與進化的觀念，形成生命的穩態觀和平衡觀

病毒的刺突糖蛋白能夠與宿主細胞表面的ACE2蛋白結合，輕松攻破了免疫系統的第一道防線，使宿主細胞任由病毒感染。人體的肺泡、胃腸道和角膜、結膜、心臟、腎臟、睪丸等組織都分布著這些蛋白，這使得新形勢下病毒具有多種傳播方式。新形勢下病毒病毒侵入細胞后不出來，吞噬細胞束手無策，免疫系統的第二道防線告急。新形勢下病毒還能夠引起細胞因子風暴，導致患者全身多器官衰竭而死亡。免疫系統的第三道防線中細胞毒性T細胞參與細胞免疫，它會攻擊被病毒感染的細胞，使得病毒

暴露出來。效應B細胞參與體液免疫，分泌特異性抗體，使病毒失去了侵染的能力，任憑吞噬細胞把它消化掉。同時人體內還有一些記憶細胞會把入侵者的信息記錄下來，以防備機體被再次感染。

2.3 ?討論“群體免疫”，深入思考生命的適應與進化觀

針對英國曾經提出要進行“群體免疫”的方式消除疫情的策略展開以下討論：①群體免疫的原理是什么？②計算一下如果英國（總人口超過6600萬）實施“群體免疫”成功，將會有多少人死去？③如果加強社區防控，可能會有什么不同的結果？④如果該病毒在人群中長期存在，可能會如何演變？

3 ?尊重生命，科學防疫，體會生命運動的規律性與復雜性

科學的群體免疫是通過接種疫苗實現的。教材中有幾種類型的疫苗：滅活的微生物、減毒的微生物、分離的微生物成分或其產物。除此以外，還有幾種比較具有潛力的技術路線：基因工程重組的亞單位疫苗、腺病毒載體疫苗、基于mRNA和DNA的核酸疫苗。結合基因工程技術與免疫學有關知識與學生討論各種疫苗的原理和應用前景，有助于學生在內化知識的過程中運用生命觀念提出分析與解決問題的思路。

同時疫苗的研發需要嚴格的步驟，需要很長的時間才能上市，讓學生體會生命運動的規律性、復雜性。

4 ?敬畏生命，敬畏自然，履行社會責任，守護人類的家園

教師引導學生思考人類與野生動物的接觸可能會對病毒的進化產生什么影響，思考人類社會如何與野生生物共存，人類如何才能與病毒和平共處。學生意識到病毒也是生物圈的重要部分，人類必須恪守穩態與平衡的原則，人類必須自我控制，停止進攻，給野生生物留下生存空間。

5 ?小結和反思

生命觀念是生物學中最有價值、最精華的內容，它有助于學生理解新出現的生物學事件和生命現象，是歷經許多科學家研究和總結出來中的重要思維方法。整個生物學中處處都滲透著生命觀念，教師在教學中應充分挖掘教材中的生命觀念進行教學，不僅有助于學生形成正確的生命觀念，還有助于學生科學思維的形成，有助于學生良好的個人生活習慣和健康的生活方式的養成，有利于人和自然的和諧發展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準.北京：人民教育出版社. 2017

[2]劉恩山，曹寶義主編.普通高中生物學課程標準（2017年版）解讀.北京：高等教育出版社，2018

[3]謝天恩，胡志紅主編.普通病毒學[M].北京：科學出版社，2002