基于生物学文献学习的实践研究

刘俊奇

摘 要：生物学文献学习是一种实践出真知的学习模式，学生通过文献阅读为自己设置一个情境去探索生命奥秘。在探究过程，学生逐步形成科学思维，提升了科学探究能力和創新能力，亦提高了生物学科学习的兴趣。通过文献学习，学生感受生命的奥秘，为获取更多生物科技前沿知识做好准备，有利于提高课堂教学的有效性及促进生物学科核心素养目标的达成。

关键词：生物学文献;科学思维;核心素养

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 收稿日期：2019-05-20 文章编号：1674-120X（2019）30-0098-02

信息化社会飞速发展，正在改变着世界，也在改变着教育，教师的“教”正向学生的“学”转变。学校积极为学生营造一个自主学习的环境，引导学生自己去探索、去研究、去提出解决问题的方法，从而培养学生的创新思维和创新能力。然而，目前大部分研究把重点放置于课堂的学习行为上，以便能促进课堂教学有效性，却忽视了学生在课外的自主学习过程，取而代之的是让学生完成大量的习题，重归应试。为此，笔者在对学生课堂内外学习行为研究的基础上进行深度探究，更深层次地探索课堂之外教育的力量及有效途径。生物学文献学习是学生学会深度学习的一种学习方式，是了解生物科技前沿的一条重要途径。高中生通过生物学文献学习，有利于拓展认识渠道，增强其对自然的好奇与求知欲，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力，从而形成科学思维、科学探究、团队意识和创新能力，最终促进生物学学科核心素养目标的达成。

一、构建高中生物学文献学习课程的意义

（一）有利于学生学科核心素养的形成

生物学文献经过筛选，难度及学习目标与高中生物课程相匹配，确保学生在学习过程中有能力接受，并提高了学习的广度和深度，所选文献符合国家课程标准的要求。文献篇章的完整性使学生把所学的知识置于一个理解的背景下，让学生更好地置身于该实验的情境中，从而对所学的知识可以保留长久记忆。[1]文献学习不仅可以锻炼学生寻找具体解决问题方法的科学思维，逐步养成科学探究的精神，还可以帮助他们认识自我、建立自信，改变学习方式，最终促进学科核心素养的形成。

（二）有利于促进学生思维能力的增强

学习常被称为需要伸出手还要跳一跳才能够得着的行为，也只有通过努力并克服一定困难所获得的知识与能力才会更加的深刻与持久。文献有别于一般性读物，特别是科技类文献，更加注重科学性、规范性、严谨性、创新性。从生物学学科来说，相关文献大多是建立在大量实验的基础上，其通过数据的统计、分析，揭示了事物发展、变化的客观规律。同时，大部分研究是建立在前人研究的基础上进行优化和创新，提出新观点和新结论的。要学习文献自然也不是一件简单的事情，需要有一定的专业知识基础，至少要对所学的文献内容有所了解。在文献学习过程中，学生需要克服相关困难，认真思考并理解文献内容。

（三）为更多高中生接触生物科技前沿提供了可能

现阶段学生的认知能力逐步提升，在北京、上海等地方的部分中学有资源优势，他们已经进入高校的实验室进行课题研究。而生物科技前沿对大部分地区高中生而言还是高大上而又遥远的概念，大部分县市的学校没有相关资源。但学校可以在有限的资源条件下，为各个学校中对生物学科有浓厚兴趣的学生提供学习的平台。如将生物学文献学习引入高中课程，让学生通过文献学习接触生物科学的研究成果，在一定程度上降低了资源不均衡而引起的教育发展不均衡的影响。同时，文献学习习惯的养成，有利于高中生接触更多的生物科技成果，也为今后外文文献的学习做好准备。

二、高中生物学文献学习的实施

以“探究生长素类似物促进插条生根最适浓度实验的优化与拓展”为例。高中生物学必修3实验“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是《普通高中生物课程标准（2017年版）》要求的探究性实验。[2]但受场地、时间需求等诸多因素限制，许多学校并未开展此实验，只是通过视频、幻灯片、习题训练进行教学。而采用生物学文献学习方式，就是将所用文献设计在原有实验基础上进行优化变式，引导学生开展课外自主探究，有利于学生体验探究的乐趣。

（一）文献阅读任务

高中生的已具备一定的阅读能力及实验基础，教师可选择在该课前安排学生自行学习。课上，学生可以3～5人一组合作学习。在进行文献阅读时，学生必须在文献阅读任务清单中完成对以下项目的填写：①实验目的;②实验原理;③仪器设备;④变量控制;⑤预期结果及实验记录表;⑥注意事项;⑦疑问或建议。

在文献阅读过程中，指导教师不再是讲授者，而是仅作为文献阅读引导者，解决学生在学习过程中所遇到的问题。每组学生分工明确，自行从文献中查找相关实验流程，完成以上任务并进行组内交流，这样可以确保每一位学生对该实验掌握的完整性。

（二）实验准备阶段

实施实验前教师需对学生所完成的任务进行检查，收集学生在文献阅读过程中所产生的疑问，经分类、统计、分析学生的学习情况，帮助学生充分且有针对性地理解文献内容及实验流程，强调实验的注意事项，明确各组的工作任务。各组学生要进行组内分工，明确每一位组员的具体任务。教师应让学生做好小组成员分工的介绍与讲解，亦可通过相关视频或者查阅相关资料辅助，让各组成员熟悉实验原理、明确实验流程并准备相关材料。为避免无关变量的影响，确保材料规格一致，保证实验流程实施能够科学、规范、严谨地顺利开展，插条采集和溶液配置都由学生参照文献统一处理。另外，指导教师可以与家长建立微信群平台进行经验交流、答疑等互动学习，让家长指导孩子科学、客观地记录插条的生根情况，确保最终数据的可信度。

（三）实验开展

（1）溶液配制。指导教师统一配制一系列浓度梯度的2，4-D溶液10份，编号1-10，配制2，4-D溶液浓度梯度依次为0、4×10-6、5×10-6、6×10-6、7×10-6、8×10-6、9×10-6、10×10-6、11×10-6、12×10-6。

（2）插条采集。采集1年生的月季枝条若干，将月季枝条随机均匀分为10组，每组5根枝条。

（3）插条处理。以浸泡法为例，将10组枝条的基部分别浸泡在1-10号溶液中，浸泡24h后取出插条，将每组插条下端分别依次插入到自制盛有清水的培养钵培养，编号1-10。

（4）插条培养。将培养液放置在有散射光的地方，每3d换一次经暴晒的清水。

（5）观察记录。每隔3d记录一次即可，主要以不定根的数量为主，根的长度仅做参考。要求学生做好日常早、中、晚室温的记录，统计每天的平均室温，便于分析无关变量对实验结果的影响。

（四）数据分析及结论

统计各组所记录的数据、参考文献，确定生根数量趋于稳定的日期，并以该日期所统计的生根平均数作为参考。参照实验对照组，比较不同浓度生长素类似物对插条生根的影响并进行客观描述。对偏差较大的数据，需判断其是否为有效数据，同时分析数据出错原因，寻找问题所在，确保下次实验操作科学、严谨、规范。再把经过分析、论证后的数据绘制成曲线图，最终通过比对分析，判断促进插条生根的最适浓度。

（五）实验总结反思

（1）学生的理论水平与实践操作能力不匹配。在本案例学习中，学生的文献阅读任务清单完成相对出色，相关的表格填写完整，对具体注意事项倒背如流。但经学生反馈，在实践操作中，有出现学生操作较较随意的行为，学生溶液量取不规范，所配溶液浓度存在较大误差;插条选择不够严格，虽然能够基本做到长度一致，而对1年生的枝条的生理状况无法完全把握;数据记录不够严谨，在数据记录中还是存在早记、晚记或漏记的情况。学生通过总结吸取经验教训，对实验的开展有了更加深刻的认识。

（2）实验创新。学生通过一次完整的实验操作，提高了实验探究的兴趣。针对本实验，学生根据课本所学，在本次实验有效数据的基础上缩小浓度梯度，重新进行实验;同时，结合自己的学习规律和实践教训，优化了本次实验操作的数据记录工作。本次实验操作合理分工，操作规范，获得了可信度更高的数据。

（六）检测与评价

教师通过试题检测学生对探究实验的掌握水平，科学、合理地分析检测结果，以便进行精准教学，确保学生更好地掌握相关知识。

三、开展高中生物学文献学习的影响

生物学文献学习是依据《普通高中生物课程标准（2017年版）》展开的一种学习模式，能够弥补课堂的不足，更大程度满足学生的需求。对传统课堂而言，文献所涉及知识面更为宽广，极大地丰富了课堂教学资源。同时，文献学习课程为参与学习的学生设置了一個真实的情境及实践操作的条件，也为学生提供了一个完整的实验体系。学生会更加注意实验过程中对细节的把控，确保实验科学严谨。即使实验失败，学生也会懂得开展自我分析，或者在小组中寻求帮助，从而提高学生学习的有效性。另外，在学习过程中，学生构建小组完成学习任务，他们通过相互沟通，相互协作，提出新的想法和解决问题的思路，并在一次次的沟通交流中逐步形成团队意识和创新精神。

总之，高中生物学文献学习增加了课堂向课外延伸的途径。高中生物课程的学习为生物学文献学习在高中阶段开展提供了基础条件，同时，文献学习反作用于课堂教学，提高了课堂教学的有效性。另外，文献学习为学生的多样化和个性化发展提供了学习的平台，学生可以在此平台基础上获取知识，培养技能，亦可以在此平台基础上衍生出其他学科类似平台。学生学习的内驱力也在一次次的实验尝试中得到了加强。

参考文献：

[1]游晓青，邹起练，刘迎春.文献阅读在研究生生物学实验教学中的应用[J].福建医科大学学报（社会科学版），2009，10（4）：47-49.

[2]拦生发，拦继成，杨生华.“探究生长素类似物促进插条生根最适浓度”实验的优化与拓展[J].生物学通报，2018，53（8）：42-44.