探寻生物学科本质 发展学生科学思维

刘武顺

摘要：科学本质在生物学科涵盖两方面的内容：一是生物学科在本质上属于自然学科;二是生物学科具有自身独特的学科特征和其他自然学科不可替代的育人功能。生物学科的研究对象都是“活物”，学科概念原理会随着科学研究的进展而不断进行修正。学科涉及的范围广泛，包括农业生产、环境保护、医疗卫生、教育科研、资源利用等，与我们的日常生活息息相关。

关键词：学科本质  生物学  学科价值

从狭义上讲，学科知识包括学科事实、学科术语、学科符号、学科概念、学科命题、学科原理等可视的内容，这些是学科的表层结构。从广义上讲，学科知识还包括学科方法，学科思想，学科观念，学科精神等隐性的内容，這叫做学科的深层结构，也即学科本质。[1]

理解科学本质，对于提高学生的核心素养具有重要意义。我国现行的《普通高中生物课程标准（2017年版）》在课程性质中明确指出：“高中生物学课程是科学领域的重要学科课程之一，其精要是展示生物学的基本内容，反映自然科学的本质。”美国在1996年颁布的《国家科学教育标准》中明确加入科学本质的相关内容，并专设“科学的历史和本质”一节。[2]

一、学科研究对象

生物学（Biology），简称生物，是自然科学六大基础学科之一。研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。以及生物与周围环境的关系等的科学。生物学源自博物学，经历实验生物学、分子生物学而进入了系统生物学时期。

生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学，传统上一直是农学和医学的基础，涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。随着生物学理论与方法的不断发展，它的应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域，而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学，它还影响到电子技术和信息技术。

二、学科内涵

中学生物学的学科本质，应当包含两个层面的内涵。一是生物学本质上是一门自然科学，同物理、化学、地球和空间科学一样具有自然科学属性，相应地，中学生物学课程也就是一门自然科学课程，应当具有自然科学课程的属性。二是生物学不同于物理、化学、地球和空间科学，它具有自身的特点，因此，中学生物学课程也就不同于其他自然科学课程，具有独特的特点和不可替代的育人价值。[3]

生物学的自然科学属性反映科学的本质。“生物科学有着与其他自然科学相同的性质。它不仅是一个结论丰富的知识体系，也包括了人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程。生物科学的发展需要许多人的共同努力和不断探索。这些是生物学课程性质的重要决定因素。”

课程标准强调中学生物学课程的自然科学课程属性无疑是正确的，这反映了当代科学教育的正确方向。然而，仅仅强调其自然科学课程属性也是不完整的。生物学还有着不同于其他自然科学的特点，相应地，中学生物学课程自然还应当有不同于其他自然科学课程的特点，这些特点也应当属于学科本质的范畴。

生物学科还有不同于其他自然科学学科的特点。研究对象的特殊性，思想观念的人文性，概念和规律的概率性，思维方式的灵活性，研究方法的综合性，学科地位的领先性、实践应用的广泛性。

三、学科逻辑

人们在认识事物和学习中，最关键的是抓住事物的内在联系，即理性认识。《生物》是一门自然学科，本身的逻辑性就很强，在知识结构方面，主要是围绕着生物的结构——功能——与环境的适应性展开的。生物的结构——功能——与环境的适应性的内在联系，即逻辑性在于生物的结构体现其功能，其功能在进化中与其生存的环境相适应。例如骆驼刺这种植物，在结构方面主要是地上部分——茎叶短小，而地下部分——根系非常发达;相关的功能是地上部分的茎叶散失的水分少，而地下部分的根系扎得很深，能吸收和贮存足够的水分供给自身的生存需要;这样使得骆驼剌适应干旱的环境，能在沙漠中生存下来。生物都是这样有其结构特点与功能，适应特定的环境，这是一个自然规律。[4]

四、学科价值：学科价值是学科本质的首要体现

（1）学科育人价值。生物学科教育本身具备其特有的价值属性，在德智体美劳五育中，都有其独特的育人价值。德育方面：主要在生物学基本观点进化观点和生态学观点，是辩证唯物主义可持续发展观和自然观的重要基础。珍爱生命、爱护动植物的意识和情感则是正确人生观的重要基础。辩证地认识生物的多样性的价值以及理解生物科学、技术和社会的关系，是正确价值观的重要基础。生物科学的发展历程所蕴含的科学精神、科学态度、创新精神、合作精神等内容为德育提供了丰富的素材。

智育方面：从认知的角度看，可以认识生命世界，以及生物界与无机自然界的关系，认识自身。从思维方式来看，主要是让学生认识到多种思维方式，不仅训练学生的形式逻辑思维，在辩证思维、整体式思维（如生态学思维）、复杂性思维等方面更具有独到的价值，因为在学习过程或实验过程中都要面临许多问题的解决，这就不断要求要有正确的思维方式和不断加强学生的逻辑推断能力等。从实践能力来看，提高学生的实践能力，分析和解决来自生产和生活实践的许多问题，如植物栽培、动物饲养、疾病防治、生态环境和生物多样性调查等，培养实践能力。

体育方面：主要体现在生物学中有关人体的结构和功能的知识，营养保健和防治疾病的知识，以及青春期教育的内容，对于学生身心健康发育至关重要。

美育方面：主要体现在自然界中各种自然美，协调美，细胞内在和谐美，概念、模型和理论的科学美，科学家不断探索和为了真理发现甚至斗争的人格美等。

劳动教育方面：主要体现在生物学知识在传统农业、现代工业等方面的灵活应用。例如学习了植物的三大生理功能，可以掌握如何提高塑料大棚产量的劳动技能理论。

（2）学科社会价值。生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学，传统上一直是农学和医学的基础，涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。它是农学、医学、林学、环境科学等学科的基础。社会的发展，人类文明的进步，个人生活质量的提高，都要靠生物学的发展和应用。

参考文献：

（1）作者.《学科本质》。

（2）王芳.《追求生物学科本质发展学生的科学思维》。

（3）赵占良.《试论中学生物学的学科本质》。

（4）董良才.《浅谈中学《生物》教学中的逻辑性》。