第2 3卷第1期 2 0 0 7年 中学生物学 M i d d l eS c h o o l B i o l o g y V o l . 2 3N o . 1 2 0 0 7 文件编号:1 0 0 3 - 7 5 8 6(2 0 0 7)0 1 - 0 0 1 7 - 0 2 生物学与美 黄宏兵( 江苏省如东县新光中学2 2 6 4 0 9) 新课标将 “态度、 情感、 价值观” 列为三维目标之 一, 而这一目标中的许多内容可涵盖为 “审美教育” 追根溯源, 美学是哲学的一个分支, 但就美学的存在 方式和内容来讲, 生物科学中所含美学素材、 原理最 为丰富因为生命运动是物质运动的最高形式, 生物 种类最为丰富,“多样即资源” 自然选择决定了生命 运动之高等, 它和生物多样性一起决定了生物科学中 美学素材、 原理的丰富性 正如翟中和院士所言: 我确 信哪怕一个最简单的细胞, 也比迄今为止设计出的任 何智能电脑更精巧!所以, 每一种生物都是大自然亿 万年精雕细琢的工艺品宝库中万里挑一的精品, 它比 璀璨夺目的钻石更为难得, 更具诱惑力颗颗生灵犹 如满天繁星, 令人神往, 思绪万千, 都是美的化身、 美 的结晶。
1生物科学中的自然美 各种生物, 以其丰富的色彩、 形状、 声音、 行为等 给人以强烈的视、 听、 嗅、 触觉等感官冲击和心灵的震 撼 不必说争奇斗艳的鲜花, 郁郁葱葱的树林, 碧绿如 茵的芳草, 翩翩起舞的蝴蝶, 搏击长空的雄鹰, 奔跑如 飞的猎豹; 不必说数十吨之巨的蓝鲸打闹于大海时的 雷霆万钧之势, 充满灵性和神秘的海豚正与冲浪者追 逐嬉戏, 珊瑚正在海底孜孜不倦, 似乎不把大海填满 决不收兵; 不必说大雁南飞时队形的整齐、 协调、 和谐 而又富于变化, 羊群恬静地栖息于草原, 如朵朵白云 嵌于蓝天; 也不必说虎啸、 猿啼、 马嘶、 狮吼、 狼嚎、 犬 吠, 管它是 “美声” 、“通俗” 还是 “民族” , 声声皆美; 更 不用说动物之首席代表———人, 古今中外谁能淋漓尽 致地写出人之美丽?如果你难得亲近自然, 只要看一 看诗人、 画家笔下的生物世界, 就会发现生物的外在 美是何等丰富多彩:“两个黄鹂鸣翠柳, 一行白鹭上青 天” ;“春色满园关不住, 一枝红杏出墙来” ;“蝉鸣林愈 静, 鸟鸣山更幽” ; 徐悲鸿的马潇洒奔放、 开拓进取; 齐 白石的虾晶莹剔透、 栩栩如生; 郑板桥的竹姿态万千、 坚忍不拔⋯⋯ 总之, 生物体的形体美、 行为美、 动态美、 韵律美、 本能美以及生物体的和谐美、 适应美, 无不为我们展 示出一幅生动感人的美丽画卷。
生物教师要充分挖掘 和运用生物科学中的美学原理和素材, 潜移默化地引 导学生更好地感受美、 鉴赏美、 表达美、 创造美, 促使 学生更好地理解生命的美好和神圣, 进而更好地珍惜 生命、 热爱生命、 探索生命 2生物科学中的科学美 科学是真与美的统一, 科学美是美的一种高级形 式生物之科学美, 将使人们 “混乱之中见和谐” 、“复 杂之中见简洁” 、“多样之中见统一” , 其体现方式可分 为科学事实美、 科学理论美和科学实验美 2 . 1科学事实美 正如物理学家用生动的语言描绘核裂变过程, 天 文学家探视 “光年” 之遥的宇宙深处一样, 达尔文心中 的一草一木都是活生生的, 都是有人格、 有情感的东 西, 目光所及之处, 都是 “一幅虽不清晰但却无限美好 的图象” 如: 叶在茎秆上的排列, 虽有对生、 互生、 轮 生之别, 但自上而下互不遮挡, 形成镶嵌式模型, 使每 一张叶都能接受充足的阳光; 蜂巢的建筑工艺, 是任 何建筑工程教授都难以完成的发明创造; 微观的生物 细胞, 多数人只知道它可分为膜、 质、 核等, 可谁知其 内更有数不清的奇妙 “机关” , 共同完成物质的进出、 取舍, 细胞的分裂、 分化, 基因的表达调控等, 一切生 命运动最终都得在细胞中有条不紊地实施。
一个生物 细胞便如同一座现代化的文明城市, 从军事防御到能 源交通,从人员社会分工到外贸交流乃至垃圾处理, 都是那么周全和恰到好处, 其美妙难以用语言加以描 绘 又如: 初中生物学教材介绍, 植物根尖分根冠、 生 长点、 伸长区、 根毛区4个部分, 它们各具特征, 各司 其职教学中仅仅停留于此, 学生所获得的将是间断 的、 静态的认识因此, 教师要引导学生分析、 感悟4 部分结构间互动、 互变、 互为因果的深层次关系, 使学 生初步构建起: 结构与功能统一, 功能与环境统一的 生物学思想, 乃至 “存在即合理” 的哲学萌芽 2 . 2科学理论美 科学的目的在于揭示事物的规律性 生物界在外 观上纷繁复杂、 杂乱无章, 但实质上却和谐统一 生物 科学就是要揭示生物界的统一与和谐一种生物理 1 7 论, 如果发现并反映出生物界的和谐、 统一, 它便是 “真” 与 “美” 的统一, 就是科学的最高境界 “细胞学 说”的提出“使得有机的、有生命的自然产物的研 究———比较解剖学、 生理学和胚胎学才获得了巩固的 基础” 生物学中形态与结构的统一、结构与功能的统 一、功能与环境的统一,不仅解释了许多生物现象, 如: 同源器官、 同功器官、 痕迹器官等, 更为我们探寻 生物未知世界提供了许多科学预见。
如同门捷列夫元 素周期律, 使人们对原子结构与化学性质的关系的认 识豁然开朗, 而一提起 “适者生存、 物竞天择” , 我们立 刻想起老虎随时准备清除食草动物中的每一个不良 基因携带者, 而食草动物又毫不犹豫地淘汰肉食动物 中的 “懒汉” , 它们严守同一定律, 相互激励, 相互监 督, 共同维持着森林的 “可持续发展” 印度野牛明知 征途遥远而艰险, 也毫不犹豫地勇往直前, 几十年如 一日, 生命不息, 奔腾不止, 追随着大自然的韵律, 用 自己的铁骑在大地上奏响了生命的音符 系统进化理论告诉人们,生物由低等到高等、 由 简单到复杂进化发展, 这就不难解释水螅辐射对称、 具 网状神经系统, 而人两侧对称、 具中枢神经系统 蚯蚓、 鱼、 青蛙、 鸟, 其心脏由一室递增为四室, 其肺从无到 有, 从简单到复杂恩格斯把细胞学说、 能量转化与守 恒定律、 达尔文进化论并列为1 9世纪自然科学的 “三 大发现” , 因为它们大大推进了人类对整个自然界的认 识, 有力地促进了自然科学、 伦理学和哲学的进步 2 . 3科学实验美 科学实验美是指实验的理论基础和指导思想的 先进性, 实验手段、 实验工具的新颖性和创造性, 对实 验现象、 结果的分析、 思辨的科学性, 更包括实验工作 者不墨守陈规、 不迷信权威的探险精神。
孟德尔通过 豌豆杂交试验得出颗粒遗传的结论, 证明了遗传物质 的不融合, 在繁殖传代中可分离并重新组合摩尔根 通过果蝇 “连锁遗传” 的研究, 于1 9 2 6年发表了他的 名著 《基因论》 生物工程研究中, 从细胞的分离、 破 碎、 抽提到电泳、 层析、 印迹等, 无不令人称奇叫绝 生 理学中, 生物电现象的研究, 从一开始就同电学、 电化 学的研究以及电子学测量和控制仪器的应用密切相 关 每一项科学理论的形成和进步都是建立在实验基 础之上的, 一次成功的实验, 如同为万丈高峰的攀登 者铺设了一块阶石 3生物科学中的社会美 生物的社会美, 首先在于生物与生物、 生物与环 境间的相互依存、 相互制约的动态平衡之美一个生 态系统由非生物物质能量、 生产者、 消费者和分解者 组成它们间时刻不停地进行着物质循环、 能量流动 和信息交流世界得以维持和发展, 理由只有简单的 两个字———平衡在生物课堂上, 教师和学生可共同 领略生物界物种之繁多, 数量之庞大; 共同体会着它 们间无大小、 强弱、 高低、 贵贱之分, 各有一片自由的 天地让其尽情发挥其社会价值; 共同感悟着大自然的 兼容并蓄、 民主自由。
生物的社会美, 还在于生物对人类社会物质上的 直接供给据统计, 仅小麦、 水稻、 玉米三种作物就提 供了人类所需粮食的7 0 %以上, 各种家禽、 家畜、 海产 为人类提供了必要的蛋白质, 各种蔬菜、 水果、 菌类为 人类日常生活所必需中国有记载的药用植物约有 5 0 0 0种, 常用的约有1 0 0 0种很多动物已被人类作 为主要的药物, 如水蛭素是珍贵的抗凝血剂, 蜂毒治 疗关节炎, 蛇毒可控制高血压 生物的社会美,更在于生物给人类以科学借鉴、 精神熏陶、 思想启迪, 促进人类社会的自我完善和进 步蛙眼对静止的物体几乎视而不见, 对运动着的物 体特别敏感; 蝙蝠视觉退化, 但进化出先进的超声波 回声定位系统人们已将这些原理应用于雷达在罗 马尼亚的一块玉米地下,科学家发现了一个洞穴, 里 面生活着4 8种动物, 其中有3 3种是从来没有见过的 动物种类这是一个永远生活在黑暗中的生物群体, 这些动物是从岩石中获取能量, 它们需要的营养元素 氧是从岩石缝隙渗入地下的 这一发现引起航天专家 的兴趣研究火星生命的专家认为, 火星上的生命有 可能存在于类似于这样的洞穴中据推算, 火星上的 生命可能出现在3亿年之前, 那时的火星是温暖而潮 湿的。
如果火星上的生命继续存在的话, 有可能早已 转入地下,因为火星的地表以下仍可能存在液态的 水到过黄山的人们无不为置身于悬崖峭壁、 扎根岩 缝之中的黄山松所折服,无不感叹生命之可贵与伟 大我们的工作、 生活难免有困难和挫折, 但只要 “咬 定青山不放松” , 就没有解决不了的问题老虎虽猛, 但它们在打斗中很少伤及对方; 眼镜蛇在相互对抗中 本可轻而易举地喷出毒液消灭对方, 但它们谁也不会 这样做, 只是用自己的颈部将对方的颈部压到地面为 止胜者担当起 “民族” 兴亡之重任, 败者 “退居二线” “发挥余热” 它们间的斗争都是为了种族的延续和发 展, 而不是 “痛打落水狗” , 也不是 “将阶级斗争进行到 底” 在生物教学中, 教师可将这些美学原理和素材有 机组织起来, 适时、 适度地引导渗透, 努力让学生构建 起: 科学生物观、 社会生物观、 人文生物观, 使学生在 了解生命现象和生命活动规律的同时,得以科学借 鉴、 精神熏陶、 思想启迪, 促使其人生观、 世界观的完 善和进步 1 8 。