生物经典探究历程对于提高学科核心素养的实践意义

摘 要：高中生物教材中的经典探究历程揭示了科学家们探究发现科学规律的过程，是探索世界、认识世界和改造世界的过程。分析了在高中生物教育教学中要充分利用科学家的提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等经典研究过程，激发学习兴趣，养成科学思维习惯，形成积极科学态度，提高科研探究能力，树立社会主义核心价值观，培养生物科学核心素养。

关键词：高中生物；经典探究；核心素养

高中生物教材中的经典研究过程是生物学的演变过程的一个缩影，它包含科学家们的科学探索实践、逐步建立理论和发现规律所应用的方法，这些科学家的科学探究过程中也充分体现了他们锲而不舍的钉子精神与不畏艰难的伟大魅力。而《高中生物学新课标（2017版）》的基本理念中包括“核心素养为宗旨”“教学过程重实践”这两点，其中“核心素养为宗旨”从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等方面阐述了发展高中学生生物学科核心素养的重要性；“教学过程重实践”更是强调通过探究性学习等，加深学生对生物学概念的理解，培养创新精神，应用科学的知识和方法去解决生活实践中的种种问题。由此可见，提高学生生物学科核心素养与科学探究息息相關。高中生物教材中有很多的经典研究过程内容再现，怎样将这些经典的科学探究过程应用于教师的教育教学过程中并达到提高学生生物科学核心素养的目的，是我们每个教育工作者亟待解决的问题，也是我们为之努力的方向。在高中生物教材中，包含很多有趣的科学史实，在高中生物教学过程中这是提高学生学习兴趣的重要素材，老师们应该充分利用其趣味性，激发学生学习的积极性，利用科学家的探究过程的学习帮助学生理解生物学概念和提高科学探究能力，利用科学家尊重事实、崇尚务实的求知态度去感染学生，使学生在学习知识、提高能力、培养情感态度与价值观方面不断取得进步，这样才能真正实现高中生物教学的目的。因此，本人简要地谈谈科学家的经典探究史在高中生物教学中提高学生核心素养方面的实践意义。

一、 利用科学探究历程中生物学基本观点的学习，培养学生生命观念

《高中生物学新课标（2017版）》中的“生命观念”包括：稳态和平衡、结构和功能、物质和能量、进化和适应等等。对稳态和平衡的研究，比如1926年美国生理学家坎农提出稳态是一种动态平衡；随着科学的不断发展，稳态的范畴的理解不断深入和拓展，现在人们已经发现了遗传物质表达的稳态和平衡、生物种群动态变化的稳态和平衡、生态系统稳态和平衡等等，这样使人们更详细地揭示了稳态和平衡的机制。对结构和功能的研究，比如关于DNA双螺旋结构模型的发现，当时人们认为：要想知道DNA分子如何储存遗传信息，必须弄清楚DNA的结构。后来，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，在这个成果的取得过程中，两位科学家不但配合默契，而且博采众家之长，应用了多学科的知识和方法，经过多年的努力，终于取得成功。对物质和能量的研究，比如光合作用的探究历程，经历了海尔蒙特、普利斯特利、英格豪斯、拉瓦锡、梅耶、萨克斯、恩格尔曼、鲁宾和卡门、卡尔文等。对进化和适应的研究，比如达尔文起初认为物种是不变的和上帝创造的，后来经过大量的研究和思考，提出了自然选择学说，给予“上帝造人说”以沉重打击。引导学习这些伟大的科学史，有利于学生逐渐形成科学的自然观和世界观，对于生命活动规律的探究、解决实际问题等，也能起到积极的指导作用。

二、 通过对经典探究历程的创造性、批判性的学习，发展科学思维

高中生物学上的科学思维包括演绎和推理、模型和建模、批判性思维、创造性思维等。对演绎和推理的研究，比如19世纪中期孟德尔通过豌豆杂交实验，应用假说演绎法的研究，发现了孟德尔第一定律和第二定律，孟德尔因此而名垂青史。关于模型和建模，比如生态学家高斯做了培养草履虫实验，构建了种群数量增长的数学模型——S型曲线。关于创造性和批判性思维，比如在发现促胰液素的探究历程中，斯他林和贝利斯没有迷信当时科学界的权威——沃泰默，通过创造性思维以及严谨的实验设计，终于取得了成功。学生们可以通过这些经典探究历程的学习，逐步发展自己的科学思维，并运用科学思维方法认识生活中的事物，解决生活中的实际问题。

三、 利用经典实验体验科学研究过程，提高科学探究能力

高中生物教材中的很多经典实验，都蕴涵着独特的思路和方法。将经典探究历程应用于生物教学，能够提高学生的实践能力。在高中生物课堂导入新课时，教师可以利用学生对自然现象的好奇心和探知欲，应用趣味性较强的科学小故事来引起学生注意，从而迅速进入学习状态，提高学习效率。更重要的是，我们可以在课堂上通过这些科学家的探究历程或科学史话，让学生体验科学探究的过程，比如孟德尔和摩尔根进行科学研究时所用的“假说—演绎法”：观察与发现实验现象→提出假说→进行演绎推理→验证假说→建立理论。培养学生在科学实验过程中的求知欲和创新能力，不断提高科学探究能力。

四、 引导学生增强社会责任感，成为健康中国的实践者

社会责任感要求我们参与社会事务的讨论，培养解决生产和生活问题的能力。例如，反对迷信和伪科学，拉马克提出了用进废退和获得性遗传理论，当时人们普遍信奉“上帝造人说”，虽然其理论具有历史局限性，但这是当时第一个提出比较完整的进化理论，在进化理论的发展上有进步意义，由于反对“上帝造人说”，他的理论被斥为“异端学说”，受到众人群起而攻之，但他始终没有动摇信念，而是苦中作乐，把科学研究当作幸福的涌泉。这些科学史时刻教育着学生们：辨别迷信和伪科学，关爱生命。

综上所述，学习高中生物学的经典探究历程，可以提高学生生物学科核心素养，让他们形成生命观念，培养科学思维，提高科学探究能力，增强社会责任感，逐渐成长为德育、智育、体育、美育全面发展的社会主义建设者和接班人。

参考文献：

[1]朱正威，赵占良.人教版高中生物必修三[M].2016.

[2]教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].2018.

作者简介：

林优伟，福建省福州市，福建省连江尚德中学。