基于STSE教育理念下的生物教学实践

游天下

摘   要：人类在运用科学技术改造社会的进程中，“环境问题”逐渐被人类所重视，因此STS教育理念也随之转变为STSE。课堂教学注重科学、技术、社会、环境的关系，是培养新时代人才的迫切需要。研究以“细菌和真菌”教学为例，在社会行为、科学史、社会应用、及技术运用等教学过程中体现STSE教育理念，帮助学生在STSE中认识科学的本质。

关键词：STSE;生物教学;细菌;真菌

科学推动技术的进步，技术促进科学的发展，科学技术在日常生活和生产、社会中的应用对社会产生了双重的影响，随之引发了人类对“环境问题”的关注[ 1 ]。人们清晰地认识到了正确处理科学、技术、社会、环境间关系的重要意义。STSE教育理念在时代的背景下被推崇，本文以华师大版科学教材七年级上册“细菌和真菌”一课教学为例，体现STSE教育理念在生物教学实践中的应用 [ 2 ]。

1  关注社会行为，健康生活方式

1.1  教学过程

引课：每年的10月15日是全球洗手日，2019年全球洗手日的主题是“全民清洁双手”，以此信息引入课题。教师提问：“昨天是10月15日，是个特殊的日子，大家知道是什么日子嗎？”。学生无人知晓，教师展示全球洗手日的图标如图1，告知洗手日主题，顺势提问：“大家会科学的洗手吗？”。约10多位同学举手示意，随即抽取部分同学演示科学的洗手过程。从演示的过程中看，仅有少部分同学熟练地掌握“七步洗手法”，接着全班同学学习“七步洗手法”继续提问：“我们洗手的目的是为了什么？”。学生立即回答说：“清除可见的脏东西、细菌等微生物”，由此引至新课。

1.2  教学分析

“七步洗手法”，是一种较为科学的洗手方式，但在教学过程中发现，学生对“七步洗手法”掌握情况不够理想。甚至会“七步洗手法”的同学，在平时也很少会按此步骤去洗手。这反映出人们在各自的社会行为中，没有运用健康的洗手方式。“七步洗手法”的创立，试图在社会中引导人们养成科学的洗手习惯，形成健康的生活方式。上述引课，内容符合课堂主题，精神上有实质意义，推广宣传，进行科普，尽力让全班同学能有正确清洁双手的方法、意识和行为。引入方式体现了STSE教育理念中对环境问题的关注，形成健康的生活方式。

2  重温科学历史，认识人类进步

2.1  教学过程

提问：“据科学研究表明，细菌诞生于35亿年前，远早于人类诞生的时间，人类对细菌的认识非常依赖一种仪器的发展，是什么？”，以此问题过渡至细菌科学史的教学。因学生认知能力和课堂教学时间所限，择取了部分科学史进行整理分享如下。1676年荷兰科学家列文虎克，用自制的显微镜观察雨水、血液、牙垢等，并对其形态进行观察和描述，据史料记载他是人类历史上第一位发现细菌的人;1876年德国医生科赫，证明炭疽杆菌是炭疽病的病原体;1933年德国科学家鲁斯卡研制出了世界首台电子显微镜，让人类认识了微生物细胞的详细结构;2017年中国科学院正式启动“中国科学院微生物组计划”[ 3 ]。期间，重点介绍巴斯德“巴氏消毒法”的由来，利用实物投影，展示巴氏杀菌牛奶的商品标注如图2;并介绍日本残暴地在我国实行细菌战的恶行，进行爱国主义教育。

真菌教学中，交流我国的酿酒文化历史，展示书经中记载的“著作酒醴尔惟曲蘖”。利用实物投影，展示根霉作为甜酒曲，如图3，辨析霉菌与酵母菌在酿制不同类型酒的应用区别。介绍了青霉素发现及应用的过程，体现了青霉素的提取对世界的重大意义。

2.2  教学分析

细菌和真菌的科学史教学，充分的体现了科学、技术、社会、环境之间的关系。由于技术的进步打开了人类对微生物认识的窗口，使人类战胜因细菌、真菌引发的疾病成为可能，体现了人类科学技术的进步对社会的重大意义，让人们对微生物环境有更新的认识。“巴氏消毒法”的应用，体现了人类在社会生产中，对技术的合理运用，既保证了对杂菌的杀灭，又保留了食品的美味。青霉素的第一次发现，到青霉素作为抗菌药的应用，整整经历了十多年的历程，原因在于弗莱明所处的时代对青霉素提取和纯化的技术所限。弗洛里和钱恩对青霉素的提取被称为“青霉素的二次发现”。在这十多年的科学历程中，让学生感受到，科学的发展是一个艰辛的过程，提升他们的科学情感价值。同时因细菌的变异，滥用抗生素，使耐药性菌大量繁殖，又给人类未来提出了新的挑战。让学生感受到人与自然环境是一个和谐统一的整体，人类的不合理行为会引起自然环境的恶化，我们在改造和利用自然的同时，要遵循自然界的发展规律，升华STSE教育价值。

3  寻找社会应用，辩证看待问题

3.1  教学过程

讨论细菌、真菌的益处和害处。归纳学生讨论的结果，如做酸奶、醋、泡菜、酿酒、腐乳、面包、酱、酱油，这些都是微生物对食物的发酵。实物投影展示酸奶配料表——乳酸菌饮料配料表，如图4，认识保加利亚杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌，这都是乳酸菌家族成员。细菌中的枯草杆菌、双歧杆菌是益生菌，真菌中的青霉菌可以作为抗生素，体现了微生物的药用价值。生化池及动植物尸体的腐烂，是因为细菌、真菌能将有机物分解为无机物，而微生物能使食物腐败，从本质上也是因为微生物能分解有机物，辩证的看待微生物的作用。根瘤菌能固氮，甲烷杆菌能制造沼气。一些微生物能致病，如结核病、炭疽病、痢疾、伤寒、甲癣、脚癣、体癣、稻瘟病等。

3.2  教学分析

细菌和真菌在社会中的应用极其广泛，但很多不被学生所关注，例如一些食品的配料表，鲜有学生会对它做深入了解，微生物的药物应用更不被同学所熟知。上述过程可以开阔学生的视野，从更多的实例中知道关于细菌、真菌在社会生活、生产中的应用。生化池废水处理，腐化动植物尸体，体现了细菌、真菌在自然环境中肩负着物质转化的重任。从多方面理解细菌、真菌为人类带来的益处。细菌、真菌对人类也有很多的害处，患病使人类饱受疾病的痛苦。辩证的看待它们与人类的关系，体会那种亦敌亦友的特殊情感。在STSE教育理念的指引下，学生既能感受到科学技术的进步，扩大了人类对微生物的了解应用，又能感受到微生物在环境中的作用以及给人类带来的一些负面影响。

4  重视技术运用，观察微观结构

4.1  教学过程

教材关于显微镜的使用编排在下一章内容，所以没有安排学生观察微生物活动。利用电子显微镜连接至一体机投影演示，观察部分细菌、真菌永久装片，通过观察细菌三型装片，学习细菌三种形态，认识青霉菌直立菌丝顶端的“扫帚状”结构，发现独特漂亮的伞蕈，看到单细胞酵母菌的形态等。

4.2  教学分析

教学设备的不断完善，学校给师生提供了更多的教学资源，但细菌、真菌永久装片利用率不高。利用电子显微镜观察细菌、真菌永久装片，学生能亲身感受到显微技术的发展，扩大了人类的观察范围，推动了人类对微生物的认知，从视觉角度拉近了与微生物的距离。无论是教学资源的使用，还是培养学生兴趣，利用电子显微镜演示观察微生物微观结构，是有一定积极意义的。

科学、技术、社会、环境的关系日益密切，生物教学关注人与自然的和谐共处，人类技术的发展对社会、环境产生了正面、负面的影响。教学中我们要根据教材内容，合理的体现科学、技术、社会、环境的关系，使学生能够在STSE中认识科学的本质。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.初中科学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2011：12.

[2] 袁运开.义务教育教课程标准实验教科书  科学  七年级上册[M].上海：华东师范大学出版社，2017：58-60.

[3] 邓元慧，王国强.人类对微生物的发现与探索之路[J].张江科技评论，2019，（2）：72-77.