吳文清

摘 要：中學(xué)生物課程改革提出了發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)。生物學(xué)核心素養(yǎng)主要依托學(xué)生在校期間對(duì)生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)而逐步發(fā)展。教師可以圍繞領(lǐng)悟?qū)W科本質(zhì)、發(fā)展學(xué)科能力、提高學(xué)科理解力以及感悟?qū)W科思想幾個(gè)點(diǎn)開展生物課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)； 學(xué)科本質(zhì)； 學(xué)科能力；學(xué)科理解力；學(xué)科思想

圍繞教育領(lǐng)域改革“立德樹人”的總目標(biāo)，中學(xué)生物課程改革提出了發(fā)展學(xué)生生物核心素養(yǎng)的目標(biāo)。生物核心素養(yǎng)可以解構(gòu)為生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)要素，是公民基本素養(yǎng)的重要組成部分，也是學(xué)生在生物學(xué)課程中獲得的終身受益的學(xué)習(xí)成果。生物學(xué)學(xué)科本質(zhì)、學(xué)科能力、學(xué)科理解力和學(xué)科思想是生物學(xué)課程的四大基石，是具有內(nèi)隱價(jià)值的教育元素，著重圍繞這些元素開展教與學(xué)，既符合學(xué)生實(shí)際，也順應(yīng)課程改革趨勢(shì)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說，利于更好地發(fā)展生物核心素養(yǎng)。

一、幫助學(xué)生領(lǐng)悟?qū)W科本質(zhì)

生物學(xué)是格物致知的一種途徑，無(wú)論是科學(xué)工作者還是科學(xué)學(xué)習(xí)者，都需要經(jīng)歷一定的科學(xué)過程才能達(dá)成對(duì)生命世界的認(rèn)識(shí)和理解[1]。生物課程學(xué)習(xí)中讓學(xué)生了解生物科學(xué)的過程，有助于學(xué)生理解學(xué)科的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的精神，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣。在這個(gè)過程中，教師要做好科學(xué)課堂代言人以及科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)路人的角色。

（一）接觸科學(xué)史 感悟?qū)W科本質(zhì)

生物科學(xué)發(fā)展史上，發(fā)生了太多精彩的橋段，如果能和學(xué)生共享，相信會(huì)是一段令人回味無(wú)窮的思維旅程。例如蘇科版初中生物教材（七上）第一章第二節(jié)“生物學(xué)研究的基本方法”有一個(gè)例子——巴斯德的曲頸瓶實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際教學(xué)中，不少學(xué)生對(duì)巴斯德是如何設(shè)計(jì)出這個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)很感興趣，不妨在完成既定教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，開辟出專門的時(shí)間來(lái)分析交流：巴斯德的實(shí)驗(yàn)源自一個(gè)由來(lái)已久的爭(zhēng)論，生物能否自發(fā)地產(chǎn)生？在19世紀(jì)之前，人們普遍認(rèn)同生物可以自發(fā)地產(chǎn)生，特別是列文虎克通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)了幾乎無(wú)處不在的細(xì)菌后，這個(gè)認(rèn)識(shí)更強(qiáng)烈了。而持反對(duì)意見的人認(rèn)為生物不可能自發(fā)地產(chǎn)生，新生物的產(chǎn)生一定來(lái)源于原先存在的生物。圍繞這個(gè)問題，科學(xué)家們開展了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。1748年，英國(guó)顯微鏡學(xué)家尼達(dá)姆用肉湯做材料進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不管肉湯有沒有煮過，瓶子是否封閉，幾天后肉湯中都長(zhǎng)出了微生物。意大利修道士斯帕蘭扎尼改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方法，先把瓶口封好，再加熱煮沸。他比較了不同煮沸時(shí)間的結(jié)果，在1767年報(bào)道說，煮沸時(shí)間比較短的肉湯中還能長(zhǎng)出微生物，但是煮沸時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30～45min后，只要瓶子保持密閉，肉湯中就再也不會(huì)有微生物。通過比較，人們顯然更認(rèn)同斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)，關(guān)于這個(gè)問題的爭(zhēng)論是不是可以平息了呢？事實(shí)的結(jié)果是“一石激起千層浪”，由此引發(fā)了更大的爭(zhēng)議。持反對(duì)意見的人堅(jiān)持認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)有科學(xué)性的問題，他們主要的攻擊點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)方法，他們認(rèn)為封閉了瓶口并長(zhǎng)時(shí)間的煮沸，已經(jīng)破壞了“滋養(yǎng)”微生物產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是不可信的。當(dāng)時(shí)研究微生物的權(quán)威是法國(guó)的巴斯德，他也認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)存在科學(xué)性問題，但是作為一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊詫?shí)證為專長(zhǎng)的科學(xué)家，他也不輕易在這個(gè)問題上發(fā)表觀點(diǎn)，而是嘗試設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)。經(jīng)過冥思苦想，巴斯德設(shè)計(jì)出了一種空氣能進(jìn)入但其中的微生物無(wú)法進(jìn)入的儀器——曲頸瓶。他將瓶中液體煮沸，然后冷卻靜置，結(jié)果瓶中不出現(xiàn)微生物。此時(shí)如將曲頸管傾斜，不久肉湯中就出現(xiàn)微生物了?？梢娢⑸锊皇菑娜鉁凶匀划a(chǎn)生的，而是來(lái)自空氣中原本存在的微生物。這場(chǎng)曠日已久的爭(zhēng)論最終平息了。正如巴斯德所說：“自然發(fā)生學(xué)說，經(jīng)過這簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的致命一擊之后，絕不能再爬起來(lái)了。”

（二）通過科學(xué)探究 親歷科學(xué)過程

蘇霍姆林斯基有句名言：“在人的心靈深處有一種根深蒂固的需要，就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、探索者，這種需要在兒童階段表現(xiàn)得更為強(qiáng)烈?！彼詾榱藵M足學(xué)生作為發(fā)現(xiàn)者探索者的需要，我們應(yīng)該努力開展探究性學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)作為生物課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的重要理念，既有助于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，也能逐步幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。教學(xué)中我們要給學(xué)生提供較多地體驗(yàn)科學(xué)過程的機(jī)會(huì)，通過親歷探究的各個(gè)環(huán)節(jié)建構(gòu)知識(shí)，提高科學(xué)探究能力。既要開展好科學(xué)探究的某些方面的活動(dòng)，例如探究方案設(shè)計(jì)；也要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與完整的探究活動(dòng)，例如螞蟻覓食行為的探究。探究活動(dòng)的開展離不開一定的科學(xué)方法，根據(jù)探究活動(dòng)中采取的科學(xué)方法不同，筆者將探究活動(dòng)分為了基于觀察比較的探究、基于模型建構(gòu)的探究、基于實(shí)驗(yàn)的探究以及基于概念轉(zhuǎn)變的探究。教學(xué)中教師可根據(jù)特定的教學(xué)內(nèi)容、探究技能培養(yǎng)的具體要求靈活地設(shè)計(jì)并開展各種形式的探究活動(dòng)。

二、發(fā)展必備的學(xué)科能力

生物學(xué)科能力就是解決生物學(xué)科問題的能力， 是基本能力和特殊能力的有機(jī)融合。觀察能力、 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維能力是中學(xué)生物學(xué)基本的學(xué)科能力[2]?！笆谥贼~，不如授之以漁”，生物學(xué)科能力對(duì)核心素養(yǎng)的發(fā)展至關(guān)重要。眾所周知，生物學(xué)科能力是以習(xí)得生物學(xué)科的基本方法和技能為基礎(chǔ)的，在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究等活動(dòng)中我們既要進(jìn)行設(shè)計(jì)、證實(shí)、解釋、預(yù)測(cè)、模擬等通用的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察、微生物培養(yǎng)等學(xué)科內(nèi)方法的培養(yǎng)。就生物學(xué)技能來(lái)說，一般可分為動(dòng)作技能和認(rèn)知技能兩部分，前者包括臨時(shí)裝片制作、顯微鏡操作等。后者如模型法、假說-演繹法等。鑒于學(xué)生的年齡特點(diǎn)，初中生物學(xué)技能側(cè)重在動(dòng)作技能的培養(yǎng)上。以學(xué)習(xí)使用顯微鏡為例來(lái)說，教師根據(jù)動(dòng)作技能形成的三個(gè)階段的不同特點(diǎn)，宜采取不同策略有針對(duì)性地進(jìn)行訓(xùn)練。在動(dòng)作形成的認(rèn)知映像階段，學(xué)生需要盡快熟悉顯微鏡的結(jié)構(gòu)，通過嘗試操作形成相關(guān)的動(dòng)作映像。這個(gè)階段教師可以采取邊講解邊示范性操作，學(xué)生進(jìn)行觀察模仿的訓(xùn)練策略。在分步模仿和定向階段，由于學(xué)生已經(jīng)有了實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，基本掌握局部動(dòng)作要領(lǐng)，如對(duì)光、放置切片標(biāo)本等。但是各個(gè)動(dòng)作結(jié)合得還不夠緊密，協(xié)調(diào)性尚有不足，同時(shí)也有不少錯(cuò)誤操作。此時(shí)教師可以播放收集到的典型錯(cuò)誤操作視頻，學(xué)生觀看后可進(jìn)行自主糾錯(cuò)和自我定向。到了應(yīng)用和熟練階段，教師可通過量化互評(píng)、組間競(jìng)賽等方式以進(jìn)一步提高動(dòng)作技能的精細(xì)化水平。

三、提高學(xué)科的理解力

解讀生物學(xué)的核心素養(yǎng)后不難看出，核心素養(yǎng)追求的并非是對(duì)科學(xué)事實(shí)和信息量的更多占有，而是對(duì)核心概念和科學(xué)思想的深刻領(lǐng)悟。生物教育的一個(gè)現(xiàn)狀是表面上學(xué)生積累的生物學(xué)知識(shí)越來(lái)越豐富，但是涉及一些生命現(xiàn)象的終極原因的追問時(shí)則鮮有令人滿意的回答?？梢娚锟茖W(xué)素養(yǎng)的高低，與掌握生物學(xué)專門知識(shí)的多少未必總成正相關(guān)[3]。實(shí)際上這是一個(gè)生物學(xué)科理解力的問題。一些直抵學(xué)生生命觀點(diǎn)的問題：生物為什么要呼吸？生物為什么要排出廢物？為什么要對(duì)外界的刺激作出反應(yīng)？不站在一定認(rèn)識(shí)水平來(lái)分析思考，很難作答。學(xué)科理解力提供了我們審視生命的出發(fā)點(diǎn)，即生命是以細(xì)胞為基礎(chǔ)的高度自組織的系統(tǒng)，生命系統(tǒng)有多種形式，每一個(gè)生命系統(tǒng)既在不斷發(fā)展變化，也在一定時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。所以教學(xué)中我們要多鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用系統(tǒng)分析方法來(lái)解釋生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以此提高生物學(xué)學(xué)科理解力。

四、注重學(xué)科思想的滲透

在強(qiáng)化對(duì)生命和生物學(xué)的理解力的過程中，我們還應(yīng)不遺余力地滲透基本的學(xué)科思想。生物學(xué)科思想是生物學(xué)思維的結(jié)晶，生物學(xué)知識(shí)可以不斷發(fā)展變化，新知識(shí)不斷取代舊知識(shí)，但生物學(xué)科思想?yún)s相對(duì)穩(wěn)定，它會(huì)對(duì)學(xué)生的思維產(chǎn)生深遠(yuǎn)而持久的影響，生物學(xué)科思想是由生物學(xué)的基本觀點(diǎn)支撐著的。在初中生物學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)該注重滲透兩大學(xué)科基本觀點(diǎn)——結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)和生物進(jìn)化的觀點(diǎn)，為他們認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象和解決生物問題打開思維的通道，最終聚焦在學(xué)科核心素養(yǎng)上。

生物體的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)這一觀點(diǎn)貫穿整個(gè)初中學(xué)段，是生物學(xué)的一個(gè)重要觀點(diǎn)。如人體泌尿、血液循環(huán)、生殖、神經(jīng)調(diào)節(jié)、激素調(diào)節(jié)等各項(xiàng)生理功能，都涉及這一觀點(diǎn)。教學(xué)中應(yīng)充分利用這些知識(shí)，讓學(xué)生理解生物體從最小的結(jié)構(gòu)單位——細(xì)胞，到一個(gè)完整的生命個(gè)體，其結(jié)構(gòu)一定是與其功能相適應(yīng)的。 理解了這個(gè)觀點(diǎn)，學(xué)生就會(huì)認(rèn)同學(xué)習(xí)不是一個(gè)死記硬背知識(shí)的過程，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成新知識(shí)的過程，并且可以遷移到生活的很多方面，生物進(jìn)化觀點(diǎn)也貫穿在整個(gè)初中生物課程體系中。學(xué)習(xí)動(dòng)物的主要類群時(shí)，教師也可采取類比、畫概念圖等方式讓學(xué)生認(rèn)識(shí)不同動(dòng)物之間的進(jìn)化關(guān)系，從外形、結(jié)構(gòu)、生理和行為方面作比較，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，逐漸形成進(jìn)化觀點(diǎn)。

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