試論依托中學(xué)生物課程發(fā)展核心素養(yǎng)的著力點

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。生物學(xué)核心素養(yǎng)主要依托學(xué)生在校期間對生物學(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科思想幾個點開展生物課程教學(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，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。生物核心素養(yǎng)可以解構(gòu)為生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個要素，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)生實際，也順應(yīng)課程改革趨勢，從長遠來說，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)過程才能達成對生命世界的認識和理解[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，相信會是一段令人回味無窮的思維旅程。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”有一個例子——巴斯德的曲頸瓶實驗。在實際教學(xué)中，不少學(xué)生對巴斯德是如何設(shè)計出這個巧妙的實驗很感興趣，不妨在完成既定教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，開辟出專門的時間來分析交流：巴斯德的實驗源自一個由來已久的爭論，生物能否自發(fā)地產(chǎn)生？在19世紀之前，人們普遍認同生物可以自發(fā)地產(chǎn)生，特別是列文虎克通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)了幾乎無處不在的細菌后，這個認識更強烈了。而持反對意見的人認為生物不可能自發(fā)地產(chǎn)生，新生物的產(chǎn)生一定來源于原先存在的生物。圍繞這個問題，科學(xué)家們開展了一系列的實驗研究。1748年，英國顯微鏡學(xué)家尼達姆用肉湯做材料進行對照實驗，發(fā)現(xiàn)不管肉湯有沒有煮過，瓶子是否封閉，幾天后肉湯中都長出了微生物。意大利修道士斯帕蘭扎尼改進了實驗方法，先把瓶口封好，再加熱煮沸。他比較了不同煮沸時間的結(jié)果，在1767年報道說，煮沸時間比較短的肉湯中還能長出微生物，但是煮沸時間長達30～45min后，只要瓶子保持密閉，肉湯中就再也不會有微生物。通過比較，人們顯然更認同斯帕蘭扎尼的實驗，關(guān)于這個問題的爭論是不是可以平息了呢？事實的結(jié)果是“一石激起千層浪”，由此引發(fā)了更大的爭議。持反對意見的人堅持認為這個實驗有科學(xué)性的問題，他們主要的攻擊點在于實驗方法，他們認為封閉了瓶口并長時間的煮沸，已經(jīng)破壞了“滋養(yǎng)”微生物產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以實驗的結(jié)論是不可信的。當時研究微生物的權(quán)威是法國的巴斯德，他也認為這個實驗的設(shè)計存在科學(xué)性問題，但是作為一個嚴謹?shù)囊詫嵶C為專長的科學(xué)家，他也不輕易在這個問題上發(fā)表觀點，而是嘗試設(shè)計更嚴謹?shù)膶嶒?。?jīng)過冥思苦想，巴斯德設(shè)計出了一種空氣能進入但其中的微生物無法進入的儀器——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，而是來自空氣中原本存在的微生物。這場曠日已久的爭論最終平息了。正如巴斯德所說：“自然發(fā)生學(xué)說，經(jīng)過這簡單實驗的致命一擊之后，絕不能再爬起來了。”

（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發(fā)現(xiàn)者、探索者，這種需要在兒童階段表現(xiàn)得更為強烈?！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)作為生物課程標準倡導(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)生提供較多地體驗科學(xué)過程的機會，通過親歷探究的各個環(huán)節(jié)建構(gòu)知識，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，例如探究方案設(shè)計；也要創(chuàng)造機會讓學(xué)生參與完整的探究活動，例如螞蟻覓食行為的探究。探究活動的開展離不開一定的科學(xué)方法，根據(jù)探究活動中采取的科學(xué)方法不同，筆者將探究活動分為了基于觀察比較的探究、基于模型建構(gòu)的探究、基于實驗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)計并開展各種形式的探究活動。

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融合。觀察能力、 實驗?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)實驗和探究等活動中我們既要進行設(shè)計、證實、解釋、預(yù)測、模擬等通用的科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，也要加強實驗觀察、微生物培養(yǎng)等學(xué)科內(nèi)方法的培養(yǎng)。就生物學(xué)技能來說，一般可分為動作技能和認知技能兩部分，前者包括臨時裝片制作、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，初中生物學(xué)技能側(cè)重在動作技能的培養(yǎng)上。以學(xué)習(xí)使用顯微鏡為例來說，教師根據(jù)動作技能形成的三個階段的不同特點，宜采取不同策略有針對性地進行訓(xùn)練。在動作形成的認知映像階段，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)的動作映像。這個階段教師可以采取邊講解邊示范性操作，學(xué)生進行觀察模仿的訓(xùn)練策略。在分步模仿和定向階段，由于學(xué)生已經(jīng)有了實際操作的經(jīng)驗，基本掌握局部動作要領(lǐng)，如對光、放置切片標本等。但是各個動作結(jié)合得還不夠緊密，協(xié)調(diào)性尚有不足，同時也有不少錯誤操作。此時教師可以播放收集到的典型錯誤操作視頻，學(xué)生觀看后可進行自主糾錯和自我定向。到了應(yīng)用和熟練階段，教師可通過量化互評、組間競賽等方式以進一步提高動作技能的精細化水平。

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)追求的并非是對科學(xué)事實和信息量的更多占有，而是對核心概念和科學(xué)思想的深刻領(lǐng)悟。生物教育的一個現(xiàn)狀是表面上學(xué)生積累的生物學(xué)知識越來越豐富，但是涉及一些生命現(xiàn)象的終極原因的追問時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)專門知識的多少未必總成正相關(guān)[3]。實際上這是一個生物學(xué)科理解力的問題。一些直抵學(xué)生生命觀點的問題：生物為什么要呼吸？生物為什么要排出廢物？為什么要對外界的刺激作出反應(yīng)？不站在一定認識水平來分析思考，很難作答。學(xué)科理解力提供了我們審視生命的出發(fā)點，即生命是以細胞為基礎(chǔ)的高度自組織的系統(tǒng)，生命系統(tǒng)有多種形式，每一個生命系統(tǒng)既在不斷發(fā)展變化，也在一定時間內(nèi)保持相對穩(wěn)定。所以教學(xué)中我們要多鼓勵學(xué)生運用系統(tǒng)分析方法來解釋生命運動規(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

在強化對生命和生物學(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)知識可以不斷發(fā)展變化，新知識不斷取代舊知識，但生物學(xué)科思想?yún)s相對穩(wěn)定，它會對學(xué)生的思維產(chǎn)生深遠而持久的影響，生物學(xué)科思想是由生物學(xué)的基本觀點支撐著的。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——結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點和生物進化的觀點，為他們認識生命現(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)這一觀點貫穿整個初中學(xué)段，是生物學(xué)的一個重要觀點。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)等各項生理功能，都涉及這一觀點。教學(xué)中應(yīng)充分利用這些知識，讓學(xué)生理解生物體從最小的結(jié)構(gòu)單位——細胞，到一個完整的生命個體，其結(jié)構(gòu)一定是與其功能相適應(yīng)的。 理解了這個觀點，學(xué)生就會認同學(xué)習(xí)不是一個死記硬背知識的過程，而是一個動態(tài)生成新知識的過程，并且可以遷移到生活的很多方面，生物進化觀點也貫穿在整個初中生物課程體系中。學(xué)習(xí)動物的主要類群時，教師也可采取類比、畫概念圖等方式讓學(xué)生認識不同動物之間的進化關(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，逐漸形成進化觀點。

參考文獻：

[1]譚永平.中學(xué)生物學(xué)課程在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)中的教育價值[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2016（5）：20-22.

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[3] 趙占良. 試論提升學(xué)生的生物學(xué)理解力[J]. 課程·教材·教法，2003（1）：58-61.