馬香華 王林玲

[摘要] 當今生命科學的研究進展表現(xiàn)在后疫情時代的新冠病毒防治、為人類健康福祉而研究、采取多元化研究手段融合、生物技術(shù)應用問題頻現(xiàn)、生命規(guī)律發(fā)展的不確定性等多個方面。研究建議：在未來的中學生物學課程實施中，應當加強生命安全與健康內(nèi)容的滲透、健康生活與綠色生態(tài)的教學情境應用、跨學科實踐的落實、SSI課程與教學的關(guān)注，以及生物學學科思想的深入等。

[關(guān)鍵詞] 中學生物學;課程實施;生物技術(shù);SSI課程;跨學科實踐

任何學科教育學的發(fā)展必然離不開學科研究的進展，如生物學教育是在生命科學日新月異、方興未艾的發(fā)展基礎(chǔ)上，加之社會人才培養(yǎng)的需求，結(jié)合教育學、心理學等基本原理與學習科學的最新研究成果，不斷進步發(fā)展而來。正如泰勒在《課程與教學的基本原理》一書中所強調(diào)“課程目標來源的學科邏輯重要性”，生物學課程的實施必須要參照生命科學的相關(guān)進展做出方法或策略上的調(diào)整。近年來，青蒿素的發(fā)現(xiàn)問鼎諾貝爾獎、基因編輯技術(shù)發(fā)明與應用、新冠病毒帶來的疫情及其防治等生命科學事件離我們的生活越來越近，生物學課程也隨著新課標、新教材與新高考的實施逐步轉(zhuǎn)向。那么，因應生命科學的相關(guān)進展，我們中學生物學課程實施應該向何處去、又如何去就成為一個熱門話題。正因如此，研究者從近年來生命科學發(fā)展的熱點新聞與科學事件出發(fā)，以此透視當今生命科學進展下中學生物學課程實施的應然行進方向，并探討說明實施的相關(guān)方略。

一、后疫情時代下的生命安全與健康教育滲透

2019年年底，突如其來的新冠疫情打亂了人們正常的生產(chǎn)生活。[1]為了克服疫情對社會政治、經(jīng)濟與文化造成的影響，恢復并保障全民的生活狀態(tài)，全世界眾多生命科學的研究者均投入到了新冠病毒的研究中。一時間，定量PCR進行的核酸檢測、多途徑的疫苗開發(fā)，以及病毒結(jié)構(gòu)解析與位點變異等研究名詞不斷涌現(xiàn)，中學生物學教育中對于各類疫情防治手段，及其背后原理的考查也更為深入。除此之外，在疫情影響下學生受偽科學新聞等方面的影響，致使自身防護不當、心態(tài)焦慮等情況頻發(fā)。相較于疫情防治研究知識的講授，在中學生物學課程實施中進行疫情防控的科普勢在必行，學生生命安全與健康教育的落實顯得尤為重要。教育部近期發(fā)布了《生命安全與健康教育進中小學課程教材指南》，其中承擔學科育人主要任務的就是生物學課程。[2]綜上所述，后疫情時代下中學生物學課程實施應當發(fā)生的重要變化就是進行生命安全與健康教育的滲透。

具體而言，生物學課程中生命安全與健康教育的滲透應當包括如下幾個方面。第一，加強健康行為與生活方式的教育。環(huán)境保護、營養(yǎng)學、衛(wèi)生學以及青春期教育等都是中學生物學教育的重要內(nèi)容，新冠肺炎疫情防治工作的重要舉措之一就是要樹立健康的生活行為與習慣。因此，在生物學教學中要融入新冠肺炎疫情防治的知識及其背后原理，讓學生更好地理解科學研究的范式，并改進自我的生活方式、涵養(yǎng)健康生活的理念。

第二，進行生長發(fā)育與青春期保健的教育。中學生正處于個人成長與價值觀生成的關(guān)鍵階段。教師在教學過程中要積極開展生命健康教育。例如，在中學生物學教學中以生命多樣性、統(tǒng)一性與延續(xù)性的特征講解，讓學生進行生命現(xiàn)象與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)式探究與推理式探究。在此過程中，可以讓學生以“生命是什么”為主題進行交流探討、拓展相關(guān)知識，讓學生體會孕育生命的艱辛，進而敬畏生命與把握生命。

第三，后疫情時代應在生物學課程中加強學生的心理健康教育。在新冠肺炎疫情初期，部分學生由于知識學習的薄弱、生活經(jīng)驗的欠缺往往呈現(xiàn)出恐慌感，并顯性化為各類心理健康問題。因此，為了增強學生戰(zhàn)勝疫情的自信，消除學生對新冠肺炎的恐懼心理，應利用中學生物學的相關(guān)知識開展心理健康教育，讓學生掌握緩解心理問題的技巧。

第四，需要加強傳染病預防與突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應對、安全應急與避險教育。新冠肺炎疫情作為一場生態(tài)性危機，生物學課程實施中可以采用綠色生態(tài)的理念，教授學生如何預防，并涵育其社會責任。[3]比如，教師可以將《傳染病防治法》等法律知識融入課堂教學中，借此引導青少年愛護生態(tài)環(huán)境、尊重野生動物、自覺維護公共醫(yī)療衛(wèi)生。

二、為人類健康福祉而研究的教學情境應用

依據(jù)國際著名科學期刊評選“2021十大科學研究進展”來看，其中七個生命科學的進展均與人類疾病的治療密切相關(guān)，如CRISPR基因編輯對人類疾病療效、單克隆抗體治療傳染性疾病，以及研發(fā)新冠肺炎強效藥物等。[4]無獨有偶，在公布的2021年度“中國生命科學十大進展”中涉及健康生活與綠色生態(tài)的生命科學研究進展達到了半數(shù)以上。生命科學自從其誕生起就在人類健康福祉的研究領(lǐng)域中不斷深耕，并且人類健康福祉也是生命科學發(fā)展的重要方向。隨著生命科學研究的目的性逐步明晰，中學生物學課程實施也必須要以人類健康福祉為核心優(yōu)化教學策略，嘗試采用多樣化、實踐性強、與生命科學進程相符的教學情境。

生命科學進展事關(guān)人類健康福祉，與學生的日常生活息息相關(guān)。隨著生命科學研究的不斷推進，諸多新知識、新概念不斷涌出，傳統(tǒng)課堂的教學情境難以適應最新的學科發(fā)展，部分教師甚至不具備相應知識體系。因此，在中學生物學課程中要因應生命科學進展、學生的學情，搭建與當下生產(chǎn)生活相關(guān)、未來人類生存方式變革相關(guān)的教學情境。例如，在生物學類群的教學中為了讓學生理解病毒的結(jié)構(gòu)特征與傳播方式等，可以以新冠肺炎病毒為例，融入新穎的、貼近學生生活的知識。然而，傳統(tǒng)課堂的情境教學方式不足以完全調(diào)動學生主動地投入學習，尤其是不能將新冠病毒在內(nèi)的一系列病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)與繁殖方式等呈現(xiàn)出來，使得學生對其沒有全面的認知。為此，教師要利用可視化、動態(tài)化的微視頻情境構(gòu)建微課堂，利用微課堂加強師生互動。

具體而言，首先，在課前教師要為學生推送關(guān)于該病毒研究相關(guān)的視頻資料，讓學生在課前完成觀看視頻的任務，并且按照要求完成教師布置相關(guān)的問題，當然在布置作業(yè)任務時需要結(jié)合本節(jié)課的教學內(nèi)容。其次，在課堂中教師要利用微課堂將枯燥的生物知識轉(zhuǎn)化為生動的視頻資料，讓學生了解病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)方式、繁殖方式等內(nèi)容。同時，教師要創(chuàng)設問題情境，提升學生的思維能力，即通過提出問題引導學生探索解決問題的能力。例如，在進入課堂教學階段后，教師可以提出“為什么新冠病毒具有較強的傳播性？”通過提問引導學生主動探索相關(guān)知識，增強學生參與課堂的積極性;最后，課后為學生布置與生活密切聯(lián)系的作業(yè)，促使生物教學與實際生活相結(jié)合。一方面在課后作業(yè)布置上要突出創(chuàng)新性，引導學生探索生命科學領(lǐng)域的相關(guān)成果，以此激發(fā)學生投入此生命科學研究領(lǐng)域的積極性，另一方面要側(cè)重作業(yè)的差異性，圍繞學生學習狀態(tài)布置情境適切、能力考查多元的作業(yè)。如教師可以向?qū)W生布置一些具有社會實踐性的作業(yè)，讓學生參與到社區(qū)防疫調(diào)查中，還可以讓學生通過對社區(qū)衛(wèi)生環(huán)境，以及相關(guān)疾病的調(diào)查，讓學生體會到養(yǎng)成健康衛(wèi)生的生活習慣與保護生態(tài)環(huán)境的重要意義。

三、多元化研究手段融合的跨學科實踐落實

跨學科是將不同專業(yè)適當結(jié)合在一起，對新出現(xiàn)的問題給予全新的解答。隨著工業(yè)革命4.0時代的到來，我們似乎正面臨著信息交流與傳遞越來越迅速、文化碰撞與沖突越來越顯性的新趨勢。[5]人類面臨的社會問題日益復雜化、更具挑戰(zhàn)性。解決生命科學問題不僅需要專業(yè)的知識，而且還亟需應用跨學科的研究方法。自DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)以來，跨學科的生命科學研究成為新范式。例如，上文所述的解決新冠肺炎疫情爆發(fā)與傳播的問題，就必須利用跨學科的研究方法，因為傳染病防治工作涉及社會學、經(jīng)濟學、公共衛(wèi)生，以及數(shù)學建模等多學科領(lǐng)域。此外，微觀生物世界的研究工作強調(diào)通過結(jié)構(gòu)生物學進行解析生物大分子的三維結(jié)構(gòu)，從而探究生物學微觀世界的生命規(guī)律，而冷凍電鏡、射線衍射等技術(shù)的發(fā)展無疑推動了結(jié)構(gòu)生物學的發(fā)展。例如，冷凍電鏡技術(shù)可以通過快速冷凍的方式獲得生物大分子的天然狀態(tài)，該技術(shù)的發(fā)展是多學科融合發(fā)展的產(chǎn)物。

基于生命科學多學科融合發(fā)展的趨勢，針對新高考方案的實施要求，中學生物學課程應實施跨學科實踐教學：一是在跨學科教學時，教師必須要樹立跨學科的意識，主動在課堂教學中融入不同的學科知識。生物學課程跨學科教學正處于初步探索階段，制約生物課程跨學科教學的最大瓶頸是教師對各學科知識與觀點的協(xié)同能力不足，不能有效把握跨學科知識融合的切入點。因此，作為學校而言必須要加強對教師跨學科素養(yǎng)的培養(yǎng)力度，建立跨學科融合發(fā)展的協(xié)同機制。作為教師必須要明白所跨學科與生物學課程之間的關(guān)聯(lián)性，只有了解別的學科知識在生物學課程上有對應的表現(xiàn)，才能在實踐教學中有效融入相關(guān)知識。二是，采取多元化手段落實生物學跨學科教學。中學生正處于“形式運算”階段，抽象邏輯思維開展逐漸占據(jù)主導地位，融合學習是以“主題”為核心，以解決生活現(xiàn)實問題為目標。在跨學科教學時要突出問題導向，突出學生的主體性。例如，在學習“鳥類飛行”知識時，教師要融入物理學等學科知識，讓學生通過觀察和比較的方式研究鳥類飛行的特點，通過融入物理學中的空氣阻力、人教版教材中關(guān)于鳥類“食量大、消化能力強、食物經(jīng)過消化吸收后形成的殘渣很快就會隨糞便排出”的語言描述等知識，讓學生明白鳥類之所以飛行的原理。三是利用跨學科知識，突破生物學基本觀念的感悟。例如，根據(jù)調(diào)查初中生物學課程中關(guān)于“生物與生物圈”的知識點對于學生而言比較難以掌握，剖析原因主要是學生對生物與環(huán)境之間的知識認知較為抽象。因此，教師要尋求解決生物學知識難點的切入點。根據(jù)研究地理學科與生物學科具有較強的聯(lián)系性，所以選擇“植被與地理環(huán)境的適應性”作為生物與地理跨學科的橋梁。通過設置在大山上種植植被需要考慮哪些影響因素，哪些因素會影響氣溫，哪些條件會制約降水等問題，拓展學生的思維，幫助學生逐步生成適應性與演化的基本思想。

四、生物技術(shù)應用問題下的SSI課程關(guān)注

生命科學研究的發(fā)展也是一把雙刃劍，如其應用不當，同樣會給社會帶來負面的影響。實則，人類在生命科學研究領(lǐng)域存在諸多難以解決的問題，如轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展雖然為人類解決糧食問題提供了有效的技術(shù)支撐，但是轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題成為當前生物學應用中市場探討的話題。此外，類似“克隆技術(shù)”“試管嬰兒”“動物實驗”等課程內(nèi)容說明了生物學技術(shù)應用下存在著種種問題。與此同時，社會性科學議題（SSI）是以基于生物科學技術(shù)快速發(fā)展而出現(xiàn)的系列爭議性社會問題。SSI課程是以SSI為素材開展的教育，其具有人本性、非線性、情境性、對話性以及倫理性的特點。[6]關(guān)注SSI課程有助于引導學生開展討論、推理以及決策，以此促進學生形成科學合理的態(tài)度和正確的價值觀，讓學生形成健康的生命觀。由此可見，引入SSI課程不僅可以促進學生道德感的提升，而且還可以有效適應新高考改革方案的實施，尤其是通過引入生物技術(shù)領(lǐng)域的熱點問題可以促進學生對生命科學的探索動力，助力于學生生物思維的發(fā)散培養(yǎng)。

在中學生物課堂教學中關(guān)注SSI課程，需要從以下三個方面入手：一方面針對生命科學進程積極開發(fā)SSI校本課程。為了達到SSI課程教學的目的，教師要加大對生命科學進程的了解，了解生物科學前沿的發(fā)展動向，結(jié)合中學生的特點善于開發(fā)有價值的社會性科學議題，在“生物技術(shù)與工程”模塊中要引入“克隆技術(shù)”“試管嬰兒”“動物實驗”等內(nèi)容。例如基于“設計試管嬰兒”的原理及特點，教師可以從其合理性與對社會造成的影響入手，讓學生展開科學辯論會，并通過課后論證式寫作的方式給學生布置作業(yè)，以此引導學生形成正確的科學倫理觀。另一方面，合理進行教學設計，創(chuàng)設完整性、進階性的教學情境。社會性科學議題具有開放性，通過組織學生探討分析SSI課程有助于學生養(yǎng)成良好的生活方式，形成正確的生命價值觀。基于議題的情境學習是SSI教學的基礎(chǔ)，其主要是通過個體在情境中參與活動實現(xiàn)的認知活動，強調(diào)學習和認知的情境本質(zhì)。[7]因此，中學生物課程實施中要創(chuàng)造合適的教學情境進行SSI教學。

例如，基于當前“綠色蔬菜”或“有機蔬菜”深受群眾歡迎的特點，教師可以組織學生開展無土栽培實驗操作，學生在無土栽培的實際操作中發(fā)現(xiàn)蟲害困擾問題、實驗室水體富營養(yǎng)化問題，親自動手配制綠色環(huán)保殺蟲劑，通過制作綠色環(huán)保殺蟲劑形成對科學技術(shù)應用的辯證思考。具體而言，可以讓學生從安全角度了解綠色殺蟲劑的殺蟲效果及副作用;從經(jīng)濟角度可以考慮其是否具有市場推廣價值;從環(huán)保角度可以看到殺蟲劑使用過程中是否對生態(tài)系統(tǒng)造成負面影響等等。該過程可以讓學生在現(xiàn)實問題的解決中養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，陶冶學生愛護自然的情感態(tài)度和綠色治理的科學精神。此外，SSI課程的關(guān)注與實施需要在教學中合理引導，尊重每個學生的意見。SSI課程最大的特征就是尚未解決的生物技術(shù)問題，因而實施SSI課程時教師要尊重每個學生的意見，對于不同觀點要給予包容性的態(tài)度。當然，由于學生的認知水平有限，因此為了讓他們形成正確的價值觀，教師可以采取小組合作的方式，通過小組合作的形式，鼓勵學生之間自由探討，形成相對正確的觀點。

五、生命規(guī)律不確定性下的學科思想深入

生物學中唯一沒有例外的就是例外，由于生命科學規(guī)律的得出與發(fā)現(xiàn)均離不開由特殊到一般的推理過程，每當在特殊生命體中發(fā)現(xiàn)不符合前人的研究規(guī)律時，總會在先前的定律上加上“除外”二字，如所有的動物細胞均具有中心體，但是渦蟲除外。在學科核心素養(yǎng)落地的大背景下，中學生物學課程恰恰要教授這一生命規(guī)律不確定性的學科思想。生命科學進展存在不確定性，主要表現(xiàn)為生命科學技術(shù)的更新突破，使得之前各物種生命現(xiàn)象觀察的難以窮盡不斷全面化、細致化。為此，要求在生物學教學當中突破生物學知識的表層，不斷融入學科思想。首先，需要構(gòu)建整體性知識框架。生命科學進程在創(chuàng)新發(fā)展，新的知識體系不斷形成。因此，生物學教師要立足于生物學自身的知識體系，打破學科內(nèi)和學科間的隔閡，實現(xiàn)知識的橫向、縱向聯(lián)系，幫助學生養(yǎng)成多層次、跨學科思考問題的習慣。對于學生而言，培養(yǎng)生物學學科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵就是在繼承原有思想的基礎(chǔ)上，吸收當下生物學科的新思想、原理以及方法，要掌握生物學的解決問題的實際能力。

其次，做好生物學知識的情境變通與遷移應用。課程改革的深化突出了學科知識的社會實踐性。學習中有序形成的知識只能解決典型情境中的生物學問題，并不一定能有效解決生活中的生物問題。基于生物技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，要求在生物課程教學中注重生物知識的系統(tǒng)性與整體性的基礎(chǔ)上，強調(diào)知識遷移和變通能力的訓練，培養(yǎng)學生的跨學科、多思維的培養(yǎng)。具體而言就是在生物課程教學中實行項目化教學，項目化教學便于滲透生物學學科思想。學生在進行項目化教學的學習時可能會有不同的想法，此時就可能產(chǎn)生一定的思維空間，讓學生能夠在繼承學科內(nèi)容中進行建構(gòu)性的實踐，促使學生在建構(gòu)中可以思考、可以質(zhì)疑，在質(zhì)疑與繼承中不斷創(chuàng)造。

此外，生物學教育的意義在于為大眾建構(gòu)起蘊含生物學思想的觀念體系，于回歸學科本質(zhì)中發(fā)展探究能力、提升科學素養(yǎng)，助力生活生產(chǎn)。[8]因此，在生物課程教學時要以現(xiàn)實問題來激發(fā)學生探究的欲望，讓學生在多邊的互動中達到融會貫通，幫助學生達成生命觀念和科學核心素養(yǎng)。例如，在學習了“綠葉中色素的提取和分離實驗”之后，教師可以引導學生探究綠色莧菜與紅色莧菜葉片中色素種類的異同，組織學生進行自主設計、小組探究。[9]擺脫了教科書中讓學生用有機溶劑萃取的定勢，讓學生在日常的實驗探究中體會生物學知識獲取的創(chuàng)造性，從而進一步在生物學教學中滲透生命規(guī)律的不確定性。實則，只有讓學生意識到生命科學研究領(lǐng)域的諸多不確定變化，才能進一步提升學生對生物學概念的認知水平，培養(yǎng)其嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和縝密的科學思維。

[本文系江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃專項課題“基于學習者立場的生物學教學設計”（項目編號：R-b/2018/01）研究成果]

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