課程改革提出生物學(xué)科核心素養(yǎng)為“生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任”,這與愛因斯坦說過的“教育就是忘記了學(xué)校所教的而留下的東西”不謀而合。生物學(xué)知識(shí)固然很重要,但我們反思自己多年所受的教育,可以發(fā)現(xiàn)沉淀在我們腦海中的大多不是具體的知識(shí),而是形而上的觀念、思想、方法、思維方式以及情感態(tài)度和價(jià)值觀。生物學(xué)教育的目的是提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),它包括生物學(xué)科學(xué)知識(shí)、探究能力、良好的思維品質(zhì)以及相關(guān)的情感態(tài)度價(jià)值觀等,這應(yīng)該是生物學(xué)教育的宗旨。因此我們在生物教學(xué)中要不斷思考如何為學(xué)生終身發(fā)展奠基,要突出基礎(chǔ)教育的打底功能,提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。
每一門學(xué)科的開設(shè)都是基于它在學(xué)生身心發(fā)展中的重要性,以及此門學(xué)科的學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)科思想所決定的。學(xué)科思想是經(jīng)過分析、抽象、提煉,形成的對學(xué)科發(fā)展和學(xué)科學(xué)習(xí)最具有影響力的一些觀點(diǎn)、思想和見解,是“知識(shí)”背后的“知識(shí)”[1]。
作為科學(xué)教育組成部分的中學(xué)生物學(xué)教育擔(dān)負(fù)著獨(dú)特的育人作用,許多影響學(xué)生形成辯證唯物論思想的學(xué)科功能是生物學(xué)科獨(dú)有的。例如,生命的觀念、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的思想、遺傳與變異的思想、多元進(jìn)化論思想、系統(tǒng)論思想、穩(wěn)態(tài)的思想、新陳代謝的思想、非線性和自組織思想等,教師在教學(xué)時(shí)要從學(xué)科思想高度引導(dǎo)學(xué)生理解生命現(xiàn)象和生命規(guī)律。
在學(xué)科思想教學(xué)上要遵循“教—學(xué)—評”一致性原則,在教學(xué)活動(dòng)中嵌入評價(jià)任務(wù),形成“明確評價(jià)任務(wù)—執(zhí)行評價(jià)任務(wù)—交流評價(jià)任務(wù)”的學(xué)習(xí)鏈與評價(jià)鏈。當(dāng)然,在具體教學(xué)活動(dòng)中,這個(gè)教學(xué)鏈(評價(jià)鏈)要靈活運(yùn)用,將教學(xué)目標(biāo)具體化為可測評的評價(jià)目標(biāo),采取“逆向設(shè)計(jì)”和“對應(yīng)思考”策略,將學(xué)科思想教學(xué)落到實(shí)處。
教學(xué)鏈(評價(jià)鏈)圖解
例如,在學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂時(shí),教師首先要將教學(xué)目標(biāo)逆向具體化為評價(jià)任務(wù),明確教學(xué)的評價(jià)任務(wù)體現(xiàn)為:①能說出細(xì)胞分裂的意義;②能用自己的話說出細(xì)胞周期的含義及劃分;③能辨認(rèn)出細(xì)胞分裂各時(shí)期的圖片,并說出各時(shí)期的特點(diǎn);④能畫出一條染色體在整個(gè)細(xì)胞周期中的變化,并說明其含義;⑤能說出細(xì)胞分裂各時(shí)期結(jié)構(gòu)變化的內(nèi)在原因。其中⑤就是學(xué)科思想的教學(xué)目標(biāo)和評價(jià)任務(wù)。
在教學(xué)中教師就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題:細(xì)胞為什么要分裂?細(xì)胞分裂為什么有周期?有絲分裂時(shí)染色體為什么要排列在細(xì)胞中央?分裂過程中細(xì)胞核膜為什么會(huì)周期性消失和重現(xiàn)?當(dāng)學(xué)生理解了即使在細(xì)胞這樣的微小結(jié)構(gòu)里,也體現(xiàn)著結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的思想時(shí),他們不禁為生命的精密細(xì)致而驚嘆。
又比如,當(dāng)筆者引導(dǎo)學(xué)生理解了每個(gè)人沒有屬于自己的遺傳物質(zhì)(染色體),每個(gè)人的遺傳物質(zhì)(染色體)不過是祖先傳下來的遺傳物質(zhì)的組合罷了,這時(shí)學(xué)生臉上涌現(xiàn)的是對先祖的敬仰之情。個(gè)體作為生命之鏈的一環(huán),學(xué)生深刻理解了遺傳和變異的含義,也認(rèn)識(shí)到在生物進(jìn)化中每個(gè)個(gè)體都是獨(dú)一無二的,這種學(xué)科思想的教學(xué)重在情感體驗(yàn)。生物學(xué)是事實(shí)加說理的一門自然學(xué)科,具有理性思維之特點(diǎn),脫離了理科之“理”,生物學(xué)教學(xué)就會(huì)滑向死記硬背。學(xué)科思想最高層次之“理”,是學(xué)科的哲學(xué)觀點(diǎn),應(yīng)該在教學(xué)中通過具體知識(shí)的傳授不斷地滲透,使學(xué)生知其然(例如,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)完“滲透作用”后說出“海水是咸的,但海魚不會(huì)是咸魚”),再引導(dǎo)學(xué)生說出所以然(學(xué)科思想):“這是穩(wěn)態(tài)的體現(xiàn)?!?/p>
方法論的教育是科學(xué)教育的重要內(nèi)容之一。科學(xué)方法一是獲取科學(xué)知識(shí)的重要工具,二是學(xué)生可以將它遷移運(yùn)用于解決自然和社會(huì)問題,為個(gè)人決策服務(wù),三是有利于形成良好的思維習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。[2]不同的學(xué)科除了教給學(xué)生普適性的方法外,還有每門學(xué)科獨(dú)特的方法。中學(xué)生物學(xué)就解決問題而言,大體有以下途徑:簡化、分析、概括和遷移。
方法種類 簡化 分析 概括 遷移解讀 化繁為簡刪繁就簡抽絲剝繭條分縷析提綱挈領(lǐng)綱舉目張九九歸一舉一反三實(shí)例孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律;生物數(shù)量的抽樣統(tǒng)計(jì)遺傳密碼的發(fā)現(xiàn);光合作用的發(fā)現(xiàn)林德曼發(fā)現(xiàn)能量流動(dòng)規(guī)律;克拉克發(fā)現(xiàn)中心法則摩爾根發(fā)現(xiàn)基因在染色體上;班廷發(fā)現(xiàn)胰島素
面對紛繁復(fù)雜的生物學(xué)問題,最好的辦法是簡化,將一個(gè)問題分解為多個(gè)小問題。簡化意味著掌握方法背后的原理,例如在生物學(xué)中有許多統(tǒng)計(jì)生物數(shù)量的方法,其背后的數(shù)學(xué)原理一般是通過比例從局部推算全體。學(xué)生一旦理解了這個(gè)原理就不難掌握測定細(xì)菌數(shù)目的紅細(xì)胞法、稀釋涂布平板法、取樣調(diào)查種群密度的樣方法和標(biāo)志重捕法了。生物學(xué)原理是“道”,具體方法是“術(shù)”,以“道”導(dǎo)“術(shù)”,方是學(xué)習(xí)的正道。
分析和概括是解決問題的常用方法,其特征就是抽絲剝繭、條分縷析。例如,在加莫夫提出遺傳密碼的三聯(lián)體假說后,如何破譯三聯(lián)體密碼與具體氨基酸的關(guān)系就成為擺在生物學(xué)家面前的老大難問題。克里克首先用實(shí)驗(yàn)證明了遺傳密碼中三個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸??茖W(xué)家柯拉納用ACACACAC的核苷酸鏈合成了蘇氨酸-組氨酸-蘇氨酸-組氨酸的多肽鏈,再次證明了加莫夫的三聯(lián)體假說。尼倫伯格先用僅含尿嘧啶的多核苷酸鏈合成了苯丙氨酸鏈,破譯了首個(gè)遺傳密碼(UUU-苯丙氨酸),再不斷用體外合成的方法破譯了所有的遺傳密碼。在此過程中,我們讓學(xué)生充分感受到了科學(xué)理性的光芒和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的無窮魅力,體會(huì)到科學(xué)家理性思考的精髓。
學(xué)會(huì)遷移是學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的一個(gè)體現(xiàn),教師要善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)遷移。例如18世紀(jì)末,英國醫(yī)生詹納觀察到擠牛奶女工在為患牛痘的牛擠奶時(shí)患上了牛痘,卻因禍得福不會(huì)得天花。他據(jù)此推斷接種“牛痘”可能可以預(yù)防天花。于是他大膽嘗試:將患牛痘女工身上膿皰處膿液注入一個(gè)男孩手臂內(nèi),男孩居然獲得了對天花的免疫力。后來法國的巴斯德受此啟發(fā),將多種病菌減毒處理獲得疫苗,注入人的體內(nèi)使人獲得抵抗力,從而奠定了科學(xué)免疫學(xué)的重要基礎(chǔ)。這就是科學(xué)家自覺運(yùn)用了遷移的思維方式取得的成果,教師可以就此組織學(xué)生討論兩種方法的異同和實(shí)現(xiàn)遷移的條件,以優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。
筆者在教學(xué)中主要從以下3個(gè)角度對學(xué)生滲透情感、態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)。
首先,情感、態(tài)度價(jià)值觀的教學(xué)必須要有內(nèi)容和載體,要結(jié)合知識(shí)的傳授來施教。筆者曾經(jīng)組織學(xué)生模仿孟德爾來數(shù)豌豆,學(xué)生在數(shù)的過程中發(fā)現(xiàn),要數(shù)清豌豆也不是一件容易的事。他們對孟德爾當(dāng)年工作的艱辛與煩瑣有了親身的感受,對孟德爾身上體現(xiàn)出來的堅(jiān)守、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)瓤茖W(xué)品質(zhì)有了深刻的認(rèn)識(shí)。在介紹“熱愛自然、珍愛生命”時(shí),我們不妨適度引入佛家的生命觀,可以用豐子愷先生《護(hù)生畫集》中的漫畫培養(yǎng)學(xué)生悲憫的情懷,讓他們學(xué)會(huì)敬畏生命、熱愛生命。教師可以組織學(xué)生討論如何對待轉(zhuǎn)基因、如何對待廣西玉林的“狗肉節(jié)”等,通過討論樹立正確的社會(huì)價(jià)值觀。
其次,教師要身體力行貫徹正確的價(jià)值觀。教師積極的生活態(tài)度和健康的生活方式對學(xué)生的影響是巨大的。例如教師將自己每天堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)的照片發(fā)到學(xué)生群里,可以激發(fā)學(xué)生參與運(yùn)動(dòng)的熱情,使他們認(rèn)同“生命在于運(yùn)動(dòng)”的理念。教師可以將自己在高校培訓(xùn)學(xué)習(xí)的照片發(fā)到群里,給學(xué)生樹立終身學(xué)習(xí)的榜樣。教師親自帶領(lǐng)學(xué)生調(diào)查家鄉(xiāng)的山山水水,會(huì)使學(xué)生更加熱愛家鄉(xiāng)、熱愛祖國、關(guān)注環(huán)保,增強(qiáng)使命感和責(zé)任感。
最后,教師要引導(dǎo)學(xué)生熱愛生物科學(xué)家。青少年是需要榜樣的,教師需要在教學(xué)中不斷介紹優(yōu)秀生物學(xué)家的事跡,讓學(xué)生親近科學(xué)家,熱愛科學(xué)家,點(diǎn)燃他們熱愛科學(xué)的火苗。我校每年都會(huì)在諾貝爾獎(jiǎng)宣布之后,在校內(nèi)舉辦系列活動(dòng)介紹當(dāng)年獲獎(jiǎng)科學(xué)家及科學(xué)成就,通過展覽介紹歷年諾獎(jiǎng)中的生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng),豐富學(xué)生生命科學(xué)史的知識(shí)。筆者曾經(jīng)在英國牛津大學(xué)做了一年訪問學(xué)者,這期間專程到達(dá)爾文故居以及參與DNA研究的富蘭克林所在的倫敦大學(xué)學(xué)院參觀,回國后筆者向?qū)W生展示了大量照片和印有達(dá)爾文肖像的英鎊等實(shí)物,表達(dá)筆者對達(dá)爾文的崇敬之情。
教師在教學(xué)中要及時(shí)聯(lián)系鮮活的社會(huì)生活和學(xué)生身邊的實(shí)際來充實(shí)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)的思想來判斷事物。我們要引導(dǎo)學(xué)生更多地關(guān)注社會(huì)上與生物學(xué)相關(guān)的諸多問題,比如干細(xì)胞美容、干細(xì)胞治療、風(fēng)靡市場的酵素、水果的催熟等等。社會(huì)上的普通民眾對此有很多的誤解,這其實(shí)都是源于對生物學(xué)的無知。
為此,在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),我們可以針對鋪天蓋地的養(yǎng)生保健品廣告,組織學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證療效,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思辨的思維品質(zhì),使他們養(yǎng)成科學(xué)的思維方式。在此過程中,促使學(xué)生了解了“雙盲法”的內(nèi)涵,相信證據(jù)、相信實(shí)驗(yàn)會(huì)成為師生的共識(shí)。
在學(xué)習(xí)人體內(nèi)環(huán)境時(shí),我們組織學(xué)生討論社會(huì)上流行的酸性體質(zhì)、堿性體質(zhì)一說。在學(xué)習(xí)酶時(shí),我們購買了嫩肉粉,幫助學(xué)生增加對食品添加劑的認(rèn)識(shí)。在學(xué)習(xí)植物激素時(shí),我們聯(lián)系課文中提到用人尿來促進(jìn)植物生根的例子,再聯(lián)系用乙烯利來催熟香蕉的事例,使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用。在東方之星沉船事件發(fā)生后,我們及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考DNA鑒定技術(shù)在辨別身份中的作用。此外像轉(zhuǎn)基因、干細(xì)胞移植、骨髓捐獻(xiàn)等,我們在教學(xué)時(shí)都及時(shí)聯(lián)系實(shí)際,提供材料,幫助學(xué)生識(shí)別事物真?zhèn)?,提高學(xué)生做出正確判斷的能力。
未來的科學(xué)家來源于現(xiàn)在的中學(xué)生,培養(yǎng)新一代的科學(xué)家苗子應(yīng)該成為我們責(zé)無旁貸的任務(wù)。雖然我們不可能使每個(gè)學(xué)生都成為科學(xué)家,但點(diǎn)燃每個(gè)學(xué)生心中的科學(xué)之火是可以做到的,提高未來公民科學(xué)素養(yǎng)更是我們中學(xué)生物學(xué)教師肩負(fù)的重任。
[1]王愉鑫.學(xué)科思想:貫通生物學(xué)教學(xué)的核心知識(shí)[J].教育科學(xué)論壇,2014(10).
[2]吳成軍.初中生物學(xué)科學(xué)方法體系的建構(gòu)及其教學(xué)建議[J].中學(xué)生物教學(xué),2014(10).
[3]張菊榮.如何成就好課:一致性地思考目標(biāo)、評價(jià)與教學(xué)[J].江蘇教育研究,2014(16).