盛黎春

摘要：隨著新課程改革在生物教學(xué)中的不斷推進(jìn)，以培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)為重要任務(wù)的教育理念和教學(xué)形式層出不窮。其中，HPS教育理念憑借其獨(dú)特的科學(xué)教育形式和創(chuàng)新的探究學(xué)習(xí)方式越來(lái)越受到教育工作者認(rèn)可。本文主要探討在初中生物教學(xué)中以觀察現(xiàn)象、滲透學(xué)史、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、演繹推理、參與實(shí)踐等踐行HPS教育理念的方式，致力于全面培養(yǎng)初中生的生物核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：初中生物;HPS教育理念;核心素養(yǎng);培養(yǎng);思維

HPS教學(xué)理念倡導(dǎo)在自然科學(xué)教育過(guò)程中融入科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)以及科學(xué)社會(huì)學(xué)等人文科學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，以呈現(xiàn)事實(shí)或者營(yíng)造真實(shí)場(chǎng)景的方式，讓學(xué)生切身思考、實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)，輔助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和了解科學(xué)的本質(zhì)并掌握科學(xué)的探究方法，從而更好地發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。接下來(lái)，筆者將根據(jù)自己多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從發(fā)現(xiàn)隱性規(guī)律、滲透生命觀念、引導(dǎo)自主探究、發(fā)展科學(xué)思維、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任等幾個(gè)方面入手，談一談自己在踐行HPS教育理念、培養(yǎng)初中學(xué)生生物核心素養(yǎng)方面的教學(xué)心得。

1? ?觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)隱性規(guī)律

初中是學(xué)生心智發(fā)展和成長(zhǎng)的重要時(shí)期，而誘發(fā)學(xué)生心智成長(zhǎng)的最優(yōu)辦法便是使其一遍又一遍地經(jīng)歷心智的發(fā)展過(guò)程，在過(guò)程中感受心智的成熟和發(fā)展。因此，在踐行HPS教育理念的教學(xué)中，生物教師可以將一些生物學(xué)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示或者利用多媒體播放紀(jì)錄片的方式，幫助學(xué)生重踏前人的探索過(guò)程和心路歷程，將學(xué)生的專注力吸引到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上來(lái)，引導(dǎo)其主動(dòng)思索和探究，發(fā)現(xiàn)其中的隱形規(guī)律。

比如，在教學(xué)“光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣”這一小節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生要學(xué)習(xí)到光合作用是如何吸收二氧化碳、放出氧氣的。對(duì)于這種不便于在課堂中直接演示的實(shí)驗(yàn)，筆者先利用多媒體形象生動(dòng)地將普里斯特利的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)過(guò)程展示給學(xué)生，讓學(xué)生注意觀察、比較、分析和思考：為何同植物一起放置在玻璃罩中的蠟燭沒(méi)有熄滅？為何同植物一起放置在玻璃罩中的小白鼠沒(méi)有死亡？學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在腦海里不斷比較和分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一系列變化的關(guān)鍵是那一株被一同放置在密閉玻璃罩中的植物，因?yàn)樗沁@個(gè)實(shí)驗(yàn)中唯一的變量，于是得出是植物將密閉玻璃罩中蠟燭燃燒和小白鼠呼吸對(duì)玻璃罩中空氣成分產(chǎn)生的變化進(jìn)行了更新，才導(dǎo)致蠟燭沒(méi)有熄滅、小白鼠沒(méi)有死亡。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅得出了所要探究的內(nèi)容，還掌握了科學(xué)探究的方法、規(guī)律。在接下來(lái)的學(xué)習(xí)和探究中，筆者引導(dǎo)學(xué)生在普里斯特利實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，聯(lián)系課本中的探究、提示和討論部分，引用這種控制單一變量的生物科學(xué)探究規(guī)律，驗(yàn)證二氧化碳是植物進(jìn)行光合作用的必需原料。

可見(jiàn)，可以在課堂設(shè)計(jì)中增加演示生物科學(xué)史上前人的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)于操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，教師可以進(jìn)行直觀演示操作，對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)條件要求苛刻，可操作性差的實(shí)驗(yàn)則可以借助多媒體技術(shù)進(jìn)行演示或者模擬實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究的規(guī)律和內(nèi)容。因此，在踐行HPS教育理念的生物課堂上，生物教師更應(yīng)該注重觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生更好地探究科學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)生物素養(yǎng)的提升。

2? ?滲透生物學(xué)史，滲透生命觀念

在踐行HPS教育理念，培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的課堂上，生物教師除了要向?qū)W生展示生物學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，還要向?qū)W生滲透生物學(xué)歷史，因?yàn)檫@些生物學(xué)史中常常蘊(yùn)藏了很多珍貴的科學(xué)探索精神、對(duì)待生物科學(xué)的態(tài)度以及生物學(xué)在發(fā)展歷程中所體現(xiàn)的生命觀念等。因此，在實(shí)際教學(xué)中，生物教師要積極將生物學(xué)史滲透其中，讓學(xué)生在不知不覺(jué)中認(rèn)識(shí)生命，形成正確的生命觀。

比如，在學(xué)習(xí)“被子植物的一生”這一章節(jié)時(shí)，就可以要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)被子植物的一生，掌握種子的萌發(fā)條件以及植物生長(zhǎng)、開花、結(jié)果等的過(guò)程，此時(shí)教師就可以在教學(xué)過(guò)程中滲透生物學(xué)歷史，讓學(xué)生建立起一個(gè)基本的生命概念，從而產(chǎn)生對(duì)生命的尊重和敬畏。為了完成本章節(jié)的教學(xué)任務(wù)以及向?qū)W生滲透生命觀念的重要目標(biāo)，筆者搜集了很多相關(guān)生物學(xué)史的影像資料，像《植物之歌》《生命》《獵捕》等，這些都成功地展現(xiàn)了生命科學(xué)史的發(fā)展。另外，在講“種子的萌發(fā)”部分內(nèi)容時(shí)，教師還可將袁隆平教授培育雜交水稻的資料呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)種子萌發(fā)所必需的條件的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，還能增加其民族自豪感。

可見(jiàn)，利用一定的教學(xué)手段和方式、方法，在踐行HPS教育理念的生物課堂上巧妙滲透生物學(xué)史，不僅可以豐富生物課堂的教學(xué)內(nèi)容，還能讓學(xué)生了解生命的屬性，理解生命的本質(zhì)，擁有正確的生命觀念。因此，在實(shí)際教學(xué)中，生物教師要積極向?qū)W生滲透相關(guān)生物學(xué)史，以培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念，發(fā)展其生物核心素養(yǎng)。

3? ?創(chuàng)設(shè)情境，實(shí)現(xiàn)深度思考

情境可以為學(xué)生提供能真實(shí)感受到的想象空間，讓學(xué)生在感受到真實(shí)的環(huán)境后，利用環(huán)境內(nèi)的各種條件進(jìn)行問(wèn)題的解決和思考，因此，踐行HPS理念，培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)，還需要教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境的方法，為學(xué)生打造能夠深度思考的環(huán)境，從而引導(dǎo)學(xué)生在情境中利用各種條件進(jìn)行實(shí)際探索，促進(jìn)學(xué)生思考意識(shí)和思考能力的提升，實(shí)現(xiàn)生物核心素養(yǎng)的培育。

如在“動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)層次”這一節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與動(dòng)物體的各種組織相關(guān)的生物知識(shí)，此時(shí)教師就可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生物情境，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)深度思考。教師首先帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)物組織相關(guān)的知識(shí)，為學(xué)生講解：“我們的人體中一共有四種組織，它們分別是上皮組織、肌肉組織、神經(jīng)組織和結(jié)締組織，它們的功能和作用各不相同……”在講解完基本知識(shí)后，為了加強(qiáng)學(xué)生的記憶，教師就可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生思考：“我們現(xiàn)在思考一下，大家在打籃球時(shí)主要使用的組織是什么組織？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)想到，打籃球是在運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)所使用的組織主要是肌肉組織。學(xué)生就會(huì)回答出“肌肉組織”的答案。教師繼續(xù)詢問(wèn)：“這位同學(xué)打籃球時(shí)突然摔倒，磕破了膝蓋，感覺(jué)十分疼痛，這時(shí)發(fā)揮作用的是什么組織？”學(xué)生想到，疼痛和神經(jīng)有關(guān)，主要是神經(jīng)組織在傳遞痛覺(jué)，因此就會(huì)回答“神經(jīng)組織”。這樣通過(guò)情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生就能深入情境中進(jìn)行思考，實(shí)現(xiàn)生物知識(shí)的記憶和理解。

創(chuàng)設(shè)情境是生物教學(xué)中有效也是常用的方法之一，它可以通過(guò)為學(xué)生創(chuàng)造情境，讓學(xué)生利用情境中的各種條件進(jìn)行思考，從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的理解和問(wèn)題的探究，在這樣的情境中，學(xué)生的思考能力也會(huì)得到有效提升。

4? ?善用比喻，建立形象思維

比喻是一種基本的修辭方法，運(yùn)用在抽象的生物知識(shí)教學(xué)中十分有效。這是因?yàn)樵谶@一階段，學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識(shí)大部分是在生活中無(wú)法直接觀察到的，為了便于學(xué)生理解生物知識(shí)，教師就可以采用比喻和類比的方法，將生物知識(shí)中的具體內(nèi)容比作學(xué)生能夠理解的事物，從而不僅幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)生物知識(shí)的理解，還能促進(jìn)其形象思維的建立。

如在“細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，學(xué)生要學(xué)習(xí)到與細(xì)胞相關(guān)的生物知識(shí)，對(duì)于這部分知識(shí)學(xué)生可能不太理解，此時(shí)教師就可以采用為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境的方式引導(dǎo)學(xué)生深度思考，讓學(xué)生能夠在情境中深刻體會(huì)細(xì)胞的相關(guān)知識(shí)。教師首先為學(xué)生講解與細(xì)胞相關(guān)的基本知識(shí)：“生物體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，這一點(diǎn)大家都知道，但是大家知道細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)是怎樣的嗎？它是如何實(shí)現(xiàn)生命體的基本活動(dòng)的？”學(xué)生此時(shí)就會(huì)被教師提出的問(wèn)題所吸引，開始進(jìn)行相應(yīng)的思考，但在觀察了課本中關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)講解后還不是十分清楚，此時(shí)教師就可以采用打比方的方式，將細(xì)胞比作現(xiàn)實(shí)生活中的事物，引導(dǎo)學(xué)生采用形象的思維進(jìn)行思考：“大家現(xiàn)在想一下，我們的細(xì)胞像不像一座座房子，佇立在我們的身體中，就像我們的房子立在大地上。我們可以這樣理解細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，植物細(xì)胞中的細(xì)胞壁相當(dāng)于我們房子外磚瓦壘砌的外墻，細(xì)胞膜相當(dāng)于我們?cè)趦?nèi)墻中粉刷的油漆，大家思考一下，其他的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相當(dāng)于家中的哪些物品呢？”此時(shí)學(xué)生就會(huì)開始思考，想到線粒體是產(chǎn)生熱量的，可以視作灶臺(tái)，葉綠體可以看作空調(diào)，制造新鮮的空氣。這樣進(jìn)行比喻，學(xué)生就能夠很快地將細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)了解清楚，通過(guò)形象的思維理解知識(shí)。

除了比喻之外，一系列的修辭方法都可以運(yùn)用在生物知識(shí)教學(xué)中，例如，類比、擬人等手法，只要便于學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解和記憶，都可以稱為教師教學(xué)的手段。通過(guò)比喻建立的知識(shí)記憶會(huì)留存在學(xué)生的腦中，學(xué)生再遇到此類知識(shí)時(shí)便會(huì)想起教師的比喻，從而便于知識(shí)的調(diào)用。

5? ?創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

在踐行HPS教育理念的生物課堂上，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)并不是簡(jiǎn)單的復(fù)做已獲得結(jié)論的前人的實(shí)驗(yàn)，而是要求學(xué)生重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證前人的研究結(jié)論，抑或是自己提出新的觀點(diǎn)。這樣設(shè)計(jì)的目的是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思索、積極參與、自主探究，這是科學(xué)探索的必經(jīng)之路，學(xué)生可以通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)搭建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，而不是單純地被灌輸生物學(xué)知識(shí)的概念和結(jié)論，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要意義。

例如，在學(xué)習(xí)了“綠色植物也是生物圈中有機(jī)物的制造者”和“綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡”后，學(xué)生了解了光合作用的全過(guò)程以及在光合作用過(guò)程中物質(zhì)的變化，但有的學(xué)生卻提出自己的不同意見(jiàn)，比如，有一部分學(xué)生覺(jué)得光合作用不一定是在葉綠體中進(jìn)行的，也可以在植物葉子的其他部位進(jìn)行，還有一部分學(xué)生覺(jué)得植物是在白天進(jìn)行光合作用，在黑夜進(jìn)行呼吸作用。學(xué)生能提出不同的觀點(diǎn)，說(shuō)明他們認(rèn)真思考了，而且質(zhì)疑也是科學(xué)探索的必經(jīng)之路。所以，教師應(yīng)鼓勵(lì)和引導(dǎo)他們?cè)O(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)。對(duì)于認(rèn)為光合作用也可以是在植物葉子的其他部位進(jìn)行的學(xué)生，教師可讓其使用銀邊天竺葵葉的綠色部分和邊緣白色部分進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn);對(duì)于認(rèn)為植物在白天不進(jìn)行呼吸作用的學(xué)生，讓其利用呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

可見(jiàn)，在踐行HPS教育理念的生物教學(xué)中，生物教師允許學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)，并且引導(dǎo)其通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作自主探究來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的肯定。因此，在實(shí)際教學(xué)中，生物教師應(yīng)該積極鼓勵(lì)學(xué)生在科學(xué)探究的路上大膽質(zhì)疑，提出問(wèn)題，并自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和支持自己的觀點(diǎn)。

6? ?演繹推理，發(fā)展科學(xué)思維

眾所周知，科學(xué)的探究過(guò)程離不開演繹和推理，演繹推理大多以一般性的結(jié)論，即科學(xué)史上已經(jīng)取得的研究成果為基礎(chǔ)，對(duì)現(xiàn)象和問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)合理的推理，從而得出結(jié)論。這可以使學(xué)生的思維得到快速發(fā)展，養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣。因此，在踐行HPS教育理念的生物課堂上，教師可以以生物科學(xué)史的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理推理，鍛煉其邏輯思維，發(fā)展其生物核心素養(yǎng)。

例如，在教學(xué)“神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí)到有關(guān)如何進(jìn)行神經(jīng)反射調(diào)節(jié)的知識(shí)，這一節(jié)的基本要求是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)掌握反射的基本概念，認(rèn)識(shí)反射是人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式，了解反射弧的組成。要更好地理解和完成這一系列目標(biāo)，可以利用“膝跳反射”這個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程需要教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行反復(fù)的演繹推理，針對(duì)膝跳反射的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。于是，教師便先讓學(xué)生分小組進(jìn)行膝跳反射實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)開始之前，教師設(shè)計(jì)了幾個(gè)問(wèn)題：在多次進(jìn)行叩擊操作后，受試學(xué)生都會(huì)發(fā)生何種反應(yīng)？每一次叩擊后的反應(yīng)是否相同？這是什么原因造成的？所有的反應(yīng)是不是有意識(shí)的？這一系列問(wèn)題其實(shí)是教師有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行演繹推理的過(guò)程，問(wèn)題也是層層遞進(jìn)展開的，方便學(xué)生掌握正確的推理過(guò)程和科學(xué)的推理思維。

可見(jiàn)，在踐行HPS教育理念的生物課堂上，教師有意識(shí)地以經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)或者結(jié)論為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行演繹和推理，從已知向未知，不僅有利于學(xué)生不斷完善自己的知識(shí)體系，形成正確的生物學(xué)觀念，還能讓其掌握更加科學(xué)的思維方式、方法等。

7? ?參與實(shí)踐，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任

生物這門學(xué)科在很多行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，在農(nóng)林牧漁業(yè)的生產(chǎn)方面、環(huán)境保護(hù)的舉措方面、生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展和利用方面、人類的民生健康問(wèn)題方面等都具有重要的指導(dǎo)意義。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)并不是單純地掌握知識(shí)就可以，而是要從小培養(yǎng)其社會(huì)意識(shí)，使其擁有社會(huì)責(zé)任感。在實(shí)際教學(xué)中，生物教師應(yīng)該鼓勵(lì)和組織學(xué)生多參與社會(huì)實(shí)踐，擔(dān)負(fù)起國(guó)家和人類賦予他們的未來(lái)使命，做一個(gè)對(duì)國(guó)家和社會(huì)有用的人。

總而言之，踐行HPS教育理念，有利于學(xué)生理解科學(xué)探究的本質(zhì)、掌握科學(xué)的探究方法、獲得科學(xué)的生物學(xué)觀念、擁有更加科學(xué)的思維方式、成為勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的時(shí)代新人，從而完成培養(yǎng)其生物核心素養(yǎng)的任務(wù)。然而，這并不是一朝一夕，單靠一兩節(jié)課就能實(shí)現(xiàn)的，它需要生物教師在實(shí)際教學(xué)中以HPS教育理念為基礎(chǔ)，積極實(shí)踐、不斷總結(jié)、堅(jiān)持不懈，以全面提升學(xué)生的生物核心素養(yǎng)為己任。

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