武国春 丁奕然
(重庆师范大学生命科学学院 401331)
著名的教育思想家卡尔·雅斯贝尔斯早就预言了“人类的将来,取决于本真教育的能否成功”。本真教育中“本真”为“立本求真”。立本,就是立足于本质,拒绝虚无空洞,即找准信念,脚踏实地;求真,就是要认识世界,探索规律,崇尚科学,坚持真理,追求真、善、美[1]。对于生物科学而言,其本真教育应达成以下几个目标:①关注身心,促进学生健康成长;②以人为本,培养学生科学探究能力;③联系实际,增强学生实践能力;④着眼未来,渗透职业意识。但是如何在当前应试教育的背景下,既教会学生了解并掌握生物学科的基础知识,又贯彻基于生物学科特性的本真教育理念呢?这成为了一个教学研究中值得关注与探讨的方向。基于这样的方向,笔者认为,教师可以选择甚至主创不同的教学主线设计方法,从而达到在教学过程中融入生物学科本真教育的理念。
本文分别从立足生物学科特性的四个本真教育目标入手,举例说明如何以主线教学的设计为手段,来构建高中生物学本真课堂。
应试教育中对科学文化知识的重视,对身体素质的忽视,导致了现在学生在学习的同时,身体健康往往出现了一些问题。几千年前,中医就强调“上医治未病”,指的就是关注身心健康,不让身体产生疾病,做到防微杜渐。与此同时,对于生命科学的学习和研究中,必不可少的是对学生身心健康的关注,利用教学主线的设计,可以使枯燥的知识充满故事性和情节性,让学生在学习知识的同时,关注自己的身心健康。也让教师的爱心贯穿于整个教学过程之中,拉近师生间的距离。
例如,在讲到“免疫调节”时以“病原体的人体之旅”为主线,通过认识病原体入侵人体的过程而学会怎样将预防疾病的产生。机体的第一道防线、第二道防线属于“非特异性免疫”,对所有病原体均有消灭作用。但是,若病原体未被其消灭,则会启动第三道防线,“特异性免疫”。在教学过程中,教师根据三道防线的特征融合关注学生的身心健康,如何将疾病防范于未然是重点也是难点。第一道防线是皮肤与黏膜,这个时候可以教导学生注意清洁皮肤、处理伤口等来防止病原体的入侵。同样对于第二道防线体液中的杀菌物质和吞噬细胞,可以通过加强锻炼、血液检查等多个方面来防止病原微生物的入侵。但是,如果要彻底地解决疾病,不让其产生,并且不产生对自身组织免疫排斥的过敏反应时,就应当建议学生注射疫苗,采用免疫抑制剂的方法。具体课堂教学主线设计见图1。
图1 “免疫调节”的本真课堂教学主线
高中生物课程标准中明确提出要提高学生的生物科学素养。这必然要求教师在进行教学的时候,注重学生科研思维的培养,训练学生的科学探究能力。目前在主线教学构建本真课堂中通用的是两种方法:一种是以科学探究的历史为顺序,沿着科学探究的一般方法去教学;另一种是以学生认知冲突上的矛盾开始,利用材料与案例分析得出相应的科学结论。
2.1 以科学为史,探究分析 在科学发展的道路上,科学家脚踏实地、务实求真、孜孜不倦的品质无处不在。在学习知识本身的过程中,在让学生体会这种精神的同时,更重要的是教会学生如何发现问题,解决问题。所以,以科学为史探究分析的教学主线,是将科学历史发展脉络作为纵向教学主线,以科学探究的一般方法(提出问题、作出假设、实验验证、得出结论)为横向教学主线,在学生从点到面地掌握知识的基础上,形象理解科学探究的方法。这样纵横交错的教学主线,脉络清晰、枝繁叶茂。教师应先对学生进行引导教学,再由学生自主学习,应注重对科研方法的理解和对科研精神的体会。
例如,在人教版高中生物学教材必修1第五章第四节“能量之源——光与光合作用”中涉及大量严谨而又精确的科学实验。从1771年,英国科学家普利斯特利(J.Priestley)通过实验证实,植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气到20世纪40年代美国科学家卡尔文(M.Calvin)等用小球藻做实验,最终大致探明了植物光合作用中的原料与产物。对于这样的教学内容,采用这样教法最为合适不过了,课堂教学主线设计如图2。
图2 “光合作用发现过程”的本真课堂教学主线
2.2 以矛盾为始,资料论证 科学探究不仅仅在于方法,还要注重对学生科研思维的引导。在学生的原有知识储备或认知与新知识或生活经验发生冲突时,就会表现出对认知矛盾的极大兴趣与好奇,促使学生自主学习和探究,从而达到本真教育的目的[2]。所以教师在教学中可创设具有探究价值的问题情境,使学生产生认知冲突,把学生引入自主探究的氛围中。
例如,在学习“生长素的二重性”这一章节时,教师可利用学生原有的认知——认为生长素可促进植物生长这一局限的知识点,告诉学生两个基本事实:①植物侧芽附近的生长素浓度高于顶芽附近;②植物普遍存在着顶端优势。这样就对学生造成了认知冲突:为什么生长素浓度高的地方反而生长速度比浓度低的地方生长缓慢?此时就可将学生的学习兴趣激发出来,并引导思维让他们形成假设;再分别通过“根的向地性、茎的背地性”与农民采用生长素作为除草剂这些资料,让学生对其进行自主分析论证,讨论学习,从而再次建立起完整正确的知识结构,理解到生长素的二重性既是同一浓度对植物体不同部位促进生长和抑制的效果不同,也是同一浓度对不同植物体促进生长和抑制的效果不同。课堂教学主线设计见图3。
生活才是教书育人的大课堂。同样,生命科学关注的是人们平时的生产生活,所以教师应当帮助学生将自身所学会的知识融会贯通,应用到平时的生活之中,并加强实践应用。由此看来,教学设计若从生活出发,以逆向思维的方式改变学生惯有的学习思维,以实用性的价值吸引学生的学习兴趣,并让学生在学习更多的实用技能的同时,更深层次地去理解知识,这未尝不是一种双赢的教学主线设计模式。
图3 “生长素的二重性”的本真课堂教学主线
例如,在讲到“内环境与稳态”一章节时,教师通常会按照教材的编排逐步深入地介绍相关知识点,从什么是体液及其成分到稳态的重要性,由浅入深,这样的教学思路虽然也清晰明了,可是缺少学生探究思考的过程,缺少与生活紧密的联系。既然知识来源于生活,可以用一份血液生化的六项检验报告引入知识,面对一份检验报告,学生会努力地想要了解里面各项的含义,激励学生自主学习。首先,看看标本类型是什么,看看这个属不属于内环境,这便可以很好地引出并学习内环境的组成;再看检查项目和参考值,项目的多样性反映了血液中所包含化学成分的多样性;参考值是有一个波动范围,这样就可以说明稳态并不是永远的稳定不变,而是在一定的范围内波动;最终结果一栏反映了检查者的指标是否处于稳态范围之内,这里又可以延伸出稳态的重要意义。这样对一份检验报告单进行讲解以后,不仅生动形象地展示了知识点,让学生从教材中走出来,实际运用于生活中,这就是本真教育的又一目的。具体课堂教学主线设计如图4。
图4 加强实践应用的本真课堂教学主线
在人教版高中生物学教材中增加了“与生物学有关的职业”这一板块,教师要做的是把职业意识渗透进平时的教学设计之中。本真教育着力于指引学生认识自我,追求自我,因此在就业的选择上,要放弃以就业率、工资等外在因素为主要考虑成分的传统思想,改变择业标准,将兴趣爱好、自身特长放在首位。而完成这样的教育目标前提就是要让学生充分了解知识的具体实践用途、涉及的相关职业及其工作性质、从事该职业的基本要求等。这同样可以通过教学主线的设计,构建起生物学本真课堂。
教材中所列举的其中一个职业就是植保员(即对农作物的病虫害进行监测和预报,并对广大农民进行预防病虫害的技术指导的人员),与此工作紧密相连的知识是种群的特征、种群数量的变化、病虫害的防治等。要将这些知识点汇集起来,指引学生去认识一个职业,了解一个职业,可以通过创设情境的方法,通过角色扮演的方式,让学生思考并亲身经历作为一名植保员所需要的基础知识和经历的工作环节。教师可创设这样一个情境:如果麦田中出现了某种病虫害侵犯的情况,你要怎么做?这时让学生自主查阅资料,发现解决问题的方法步骤,首先要调查麦田中是什么害虫及其害虫的种群密度,其次掌握它们的分布,了解它们的数量变化,最后确定解决方案。通过这样的一个过程,使学生在对本章知识学习或复习时有更加深入的了解和体会。具体课堂教学主线设计如图5。
图5 渗透职业意识的本真课堂教学主线
将职业作为暗线,知识作为明线,让学生充分地了解这一职业。高中生物学知识涉及方方面面,知识联系紧密,与教材知识相关联的职业不胜枚举,这就需要教师来收集资料,可以不局限于传统职业中,进行发散思维,如营养师、食品检测员、景观设计师、生物产业的研发人员等。