为提升学生科学素养而教

名师档案

王荐，江苏省无锡市第一女子中学教科室主任，正高级教师，江苏省特级教师，江苏省教学名师，华东师范大学教育博士，无锡市有突出贡献中青年专家，无锡市王荐名师工作室主持人。牛津大学访问学者，人民教育出版社课程教材研究所訪问学者。曾参与多项国家及省级课题研究，主持并完成3项省级课题。在全国各地上课、讲座50余场。指导学生参加多项科技活动，至今已有20多位学生获得全国、省市级奖项。在省级及以上刊物发表论文80余篇，人大复印资料全文转载7篇，出版编著3本。

【关键词】生物学教育;终身发展;科学素养

【中图分类号】G633.91  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2018）27-0071-03

课程改革提出生物学科核心素养为“生命观念、理性思维、科学探究和社会责任”，这与爱因斯坦说过的“教育就是忘记了学校所教的而留下的东西”不谋而合。生物学知识固然很重要，但我们反思自己多年所受的教育，可以发现沉淀在我们脑海中的大多不是具体的知识，而是形而上的观念、思想、方法、思维方式以及情感态度和价值观。生物学教育的目的是提升学生的科学素养，它包括生物学科学知识、探究能力、良好的思维品质以及相关的情感态度价值观等，这应该是生物学教育的宗旨。因此我们在生物教学中要不断思考如何为学生终身发展奠基，要突出基础教育的打底功能，提升他们的科学素养。

一、凸显学科思想教育

每一门学科的开设都是基于它在学生身心发展中的重要性，以及此门学科的学科特点、学科思想所决定的。学科思想是经过分析、抽象、提炼，形成的对学科发展和学科学习最具有影响力的一些观点、思想和见解，是“知识”背后的“知识”[1]。

作为科学教育组成部分的中学生物学教育担负着独特的育人作用，许多影响学生形成辩证唯物论思想的学科功能是生物学科独有的。例如，生命的观念、结构与功能相适应的思想、遗传与变异的思想、多元进化论思想、系统论思想、稳态的思想、新陈代谢的思想、非线性和自组织思想等，教师在教学时要从学科思想高度引导学生理解生命现象和生命规律。

在学科思想教学上要遵循“教—学—评”一致性原则，在教学活动中嵌入评价任务，形成“明确评价任务—执行评价任务—交流评价任务”的学习链与评价链。当然，在具体教学活动中，这个教学链（评价链）要灵活运用，将教学目标具体化为可测评的评价目标，采取“逆向设计”和“对应思考”策略，将学科思想教学落到实处。

例如，在学习细胞分裂时，教师首先要将教学目标逆向具体化为评价任务，明确教学的评价任务体现为：①能说出细胞分裂的意义;②能用自己的话说出细胞周期的含义及划分;③能辨认出细胞分裂各时期的图片，并说出各时期的特点;④能画出一条染色体在整个细胞周期中的变化，并说明其含义;⑤能说出细胞分裂各时期结构变化的内在原因。其中⑤就是学科思想的教学目标和评价任务。

在教学中教师就应该引导学生思考以下问题：细胞为什么要分裂？细胞分裂为什么有周期？有丝分裂时染色体为什么要排列在细胞中央？分裂过程中细胞核膜为什么会周期性消失和重现？当学生理解了即使在细胞这样的微小结构里，也体现着结构与功能相适应的思想时，他们不禁为生命的精密细致而惊叹。

又比如，当笔者引导学生理解了每个人没有属于自己的遗传物质（染色体），每个人的遗传物质（染色体）不过是祖先传下来的遗传物质的组合罢了，这时学生脸上涌现的是对先祖的敬仰之情。个体作为生命之链的一环，学生深刻理解了遗传和变异的含义，也认识到在生物进化中每个个体都是独一无二的，这种学科思想的教学重在情感体验。生物学是事实加说理的一门自然学科，具有理性思维之特点，脱离了理科之“理”，生物学教学就会滑向死记硬背。学科思想最高层次之“理”，是学科的哲学观点，应该在教学中通过具体知识的传授不断地渗透，使学生知其然（例如，引导学生学完“渗透作用”后说出“海水是咸的，但海鱼不会是咸鱼”），再引导学生说出所以然（学科思想）：“这是稳态的体现。”

二、教给学生解决问题的方法

方法论的教育是科学教育的重要内容之一。科学方法一是获取科学知识的重要工具，二是学生可以将它迁移运用于解决自然和社会问题，为个人决策服务，三是有利于形成良好的思维习惯和严谨的思维方式。[2]不同的学科除了教给学生普适性的方法外，还有每门学科独特的方法。中学生物学就解决问题而言，大体有以下途径：简化、分析、概括和迁移。

面对纷繁复杂的生物学问题，最好的办法是简化，将一个问题分解为多个小问题。简化意味着掌握方法背后的原理，例如在生物学中有许多统计生物数量的方法，其背后的数学原理一般是通过比例从局部推算全体。学生一旦理解了这个原理就不难掌握测定细菌数目的红细胞法、稀释涂布平板法、取样调查种群密度的样方法和标志重捕法了。生物学原理是“道”，具体方法是“术”，以“道”导“术”，方是学习的正道。

分析和概括是解决问题的常用方法，其特征就是抽丝剥茧、条分缕析。例如，在加莫夫提出遗传密码的三联体假说后，如何破译三联体密码与具体氨基酸的关系就成为摆在生物学家面前的老大难问题。克里克首先用实验证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸。科学家柯拉纳用ACACACAC的核苷酸链合成了苏氨酸-组氨酸-苏氨酸-组氨酸的多肽链，再次证明了加莫夫的三联体假说。尼伦伯格先用仅含尿嘧啶的多核苷酸链合成了苯丙氨酸链，破译了首个遗传密码（UUU-苯丙氨酸），再不断用体外合成的方法破译了所有的遗传密码。在此过程中，我们让学生充分感受到了科学理性的光芒和科学实验的无穷魅力，体会到科学家理性思考的精髓。

学会迁移是学习能力强的一个体现，教师要善于引导学生学会迁移。例如18世纪末，英国医生詹纳观察到挤牛奶女工在为患牛痘的牛挤奶时患上了牛痘，却因祸得福不会得天花。他据此推断接种“牛痘”可能可以预防天花。于是他大胆尝试：将患牛痘女工身上脓疱处脓液注入一个男孩手臂内，男孩居然获得了对天花的免疫力。后来法国的巴斯德受此启发，将多种病菌减毒处理获得疫苗，注入人的体内使人获得抵抗力，从而奠定了科学免疫学的重要基础。这就是科学家自觉运用了迁移的思维方式取得的成果，教师可以就此组织学生讨论两种方法的异同和实现迁移的条件，以优化学生的思维品质，实现知识向能力的转化。

三、关注情感、态度与价值观的养成

笔者在教学中主要从以下3个角度对学生渗透情感、态度与价值观的培养。

首先，情感、态度价值观的教学必须要有内容和载体，要结合知识的传授来施教。笔者曾经组织学生模仿孟德尔来数豌豆，学生在数的过程中发现，要数清豌豆也不是一件容易的事。他们对孟德尔当年工作的艰辛与烦琐有了亲身的感受，对孟德尔身上体现出来的坚守、严谨等科学品质有了深刻的认识。在介绍“热爱自然、珍爱生命”时，我们不妨适度引入佛家的生命观，可以用丰子恺先生《护生画集》中的漫画培养学生悲悯的情怀，让他们学会敬畏生命、热爱生命。教师可以组织学生讨论如何对待转基因、如何对待广西玉林的“狗肉节”等，通过讨论树立正确的社会价值观。

其次，教师要身体力行贯彻正确的价值观。教师积极的生活态度和健康的生活方式对学生的影响是巨大的。例如教师将自己每天坚持运动的照片发到学生群里，可以激发学生参与运动的热情，使他们认同“生命在于运动”的理念。教师可以将自己在高校培训学习的照片发到群里，给学生树立终身学习的榜样。教师亲自带领学生调查家乡的山山水水，会使学生更加热爱家乡、热爱祖国、关注环保，增强使命感和责任感。

最后，教师要引导学生热爱生物科学家。青少年是需要榜样的，教师需要在教学中不断介绍优秀生物学家的事迹，让学生亲近科学家，热爱科学家，点燃他们热爱科学的火苗。我校每年都会在诺贝尔奖宣布之后，在校内举办系列活动介绍当年获奖科学家及科学成就，通过展览介绍历年诺奖中的生理与医学奖项，丰富学生生命科学史的知识。笔者曾经在英国牛津大学做了一年访问学者，这期间专程到达尔文故居以及参与DNA研究的富兰克林所在的伦敦大学学院参观，回国后笔者向学生展示了大量照片和印有达尔文肖像的英镑等实物，表达笔者对达尔文的崇敬之情。

四、联系实际培养科学素养

教师在教学中要及时联系鲜活的社会生活和学生身边的实际来充实教学，引导学生学会用科学的思想来判断事物。我们要引导学生更多地关注社会上与生物学相关的诸多问题，比如干细胞美容、干细胞治疗、风靡市场的酵素、水果的催熟等等。社会上的普通民众对此有很多的误解，这其实都是源于对生物学的无知。

为此，在学习实验设计时，我们可以针对铺天盖地的养生保健品广告，组织学生讨论如何设计实验来验证疗效，培养学生逻辑思辨的思维品质，使他们养成科学的思维方式。在此过程中，促使学生了解了“双盲法”的内涵，相信证据、相信实验会成为师生的共识。

在学习人体内环境时，我们组织学生讨论社会上流行的酸性体质、碱性体质一说。在学习酶时，我们购买了嫩肉粉，帮助学生增加对食品添加剂的认识。在学习植物激素时，我们联系课文中提到用人尿来促进植物生根的例子，再联系用乙烯利来催熟香蕉的事例，使学生正确认识激素在生产中的应用。在东方之星沉船事件发生后，我们及时引导学生思考DNA鉴定技术在辨别身份中的作用。此外像转基因、干细胞移植、骨髓捐献等，我们在教学时都及时联系实际，提供材料，帮助学生识别事物真伪，提高学生做出正确判断的能力。

未来的科学家来源于现在的中学生，培养新一代的科学家苗子应该成为我们责无旁贷的任务。虽然我们不可能使每个学生都成为科学家，但点燃每个学生心中的科学之火是可以做到的，提高未来公民科学素养更是我们中学生物学教师肩负的重任。

【参考文献】

[1]王愉鑫.学科思想：贯通生物學教学的核心知识[J].教育科学论坛，2014（10）.

[2]吴成军.初中生物学科学方法体系的建构及其教学建议[J].中学生物教学，2014（10）.

[3]张菊荣.如何成就好课：一致性地思考目标、评价与教学[J].江苏教育研究，2014（16）.