從中考題的錯(cuò)例辨析談中學(xué)生物學(xué)科STS教育的滲透

摘要：STS教育是根據(jù)時(shí)代的特征和科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者關(guān)系提出的一種新的科學(xué)教育思想。本文在某市2010中考生物實(shí)驗(yàn)題錯(cuò)例辨析的基礎(chǔ)上，闡述了中學(xué)生物學(xué)科STS教育滲透的必要性和STS教育的滲透方法。

關(guān)鍵詞：STS教育；中考；生物實(shí)驗(yàn)題；滲透

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）16-0107-03

STS（Science，Technology，Society）是20世紀(jì)60年代末70年代初，針對(duì)美國科技教育危機(jī)和20世紀(jì)以來科技的迅猛變化及產(chǎn)生的環(huán)境、社會(huì)問題等負(fù)面影響而發(fā)起的一種運(yùn)動(dòng)，它是一門旨在研究科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者相互關(guān)系的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域。STS體現(xiàn)在教育中，就成為一種旨在培養(yǎng)具備科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)，能參與科技決策、全面發(fā)展的一代新型公民的新教育觀。STS教育是STS領(lǐng)域的一重要組成部分。STS教育是對(duì)當(dāng)代科學(xué)教育的一種理性反思，是對(duì)傳統(tǒng)理科課程挑戰(zhàn)的一種應(yīng)然回答，是我國加入WTO以后科學(xué)教育與國際接城的必需。STS教育作為STS理論研究在教育上的反映，應(yīng)致力于全面、系統(tǒng)、整體地展現(xiàn)STS的本質(zhì)。

科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，既保持學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性，又加強(qiáng)學(xué)科科學(xué)與技術(shù)、社會(huì)關(guān)系間必要的張力，因而STS教育應(yīng)該是綜合、開放、動(dòng)態(tài)、發(fā)展的。它以問題為中心、以學(xué)生為中心進(jìn)行知識(shí)探索，培養(yǎng)個(gè)體的科學(xué)意識(shí)、科學(xué)態(tài)度及科學(xué)精神，它強(qiáng)調(diào)教育以人為本、關(guān)注情境體驗(yàn)、注重對(duì)話交流，是建構(gòu)主義教學(xué)理論在科學(xué)教育中的全面映射[1-2]。

為著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和實(shí)踐動(dòng)手能力，充分發(fā)揮招生考試在實(shí)施新課程中的導(dǎo)向作用，某市將生物實(shí)驗(yàn)操作考試納入2010年中考必考內(nèi)容。滿分為15分，并直接計(jì)入中考總分，同時(shí)作為初中生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)中“實(shí)踐與創(chuàng)新”維度的重要實(shí)證材料之一。

一、2010年某市生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)操作中考舉例

本次考題都是嚴(yán)格按照課程標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)行生物學(xué)教材（人教版）的要求編制的，并且經(jīng)大量驗(yàn)證，具有極強(qiáng)的可操作性，主要考核學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作技能。共設(shè)置4個(gè)：①臨時(shí)裝片的制作和細(xì)胞的觀察；②探究食物在口腔中的化學(xué)變化；③使用顯微鏡觀察指定物像；④觀察小魚尾鰭內(nèi)血液的流動(dòng)。

1.生物實(shí)驗(yàn)操作中考結(jié)果。根據(jù)對(duì)某市2010年中考生物實(shí)驗(yàn)考試過程的觀察和考試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析（表1），在這4個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四都涉及到顯微鏡的使用，可見顯微鏡的使用是本次試驗(yàn)考評(píng)的一個(gè)重點(diǎn)。絕大部分考生對(duì)顯微鏡的使用掌握較好，因此失分不多。由上表1可知，實(shí)驗(yàn)二得分率最低，失誤最多，值得我們深入討論與探析。

2.“探究食物在口腔中的化學(xué)變化”施考中錯(cuò)誤舉例及成因分。實(shí)驗(yàn)操作考試錯(cuò)例主要為：饅頭用量過多，唾液取量不足，在1、2號(hào)試管中分別加入唾液和清水時(shí)沒能實(shí)現(xiàn)等量對(duì)照，未能保證37℃水溫或水浴時(shí)間過短，考生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)的現(xiàn)象不會(huì)作出合理的解釋等。造成這些錯(cuò)誤的原因主要有：①由于在有限時(shí)間內(nèi)，又處于考試緊張狀態(tài)，一些考生唾液分泌量下降，所取唾液的量極其有限。向2號(hào)試管里加清水是2ml，而在1號(hào)試管里加入的唾液較少，不能形成等量對(duì)照。②一些考生沒有將水溫控制在37℃，而是將兩支試管放在高于37℃水浴鍋中加溫。主要是不了解酶的特性（唾液淀粉酶需要在適宜的溫度條件，約37℃）才能發(fā)揮其作用，在高溫下唾液淀粉酶會(huì)失去活性，不再具有分解淀粉的作用。③由于所取饅頭的量過多，而唾液量相對(duì)不夠，導(dǎo)致1號(hào)試管里的饅頭屑（淀粉）未完全分解，加碘后也變藍(lán)。④由于實(shí)驗(yàn)過程中各種操作因素的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不盡相同，很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)形成異常結(jié)果的原因不會(huì)作出合理和科學(xué)解釋。主要是不明白實(shí)驗(yàn)原理：在1號(hào)試管里加入了唾液，唾液里的唾液淀粉酶將食物（饅頭）中淀粉分解，2號(hào)試管里加入的是清水，食物（饅頭）中的淀粉沒有被分解，在滴入碘液后，1號(hào)試管不變藍(lán)，2號(hào)試管中的淀粉遇碘變藍(lán)。⑤由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，很多考生只是機(jī)械式的按實(shí)驗(yàn)考題順序進(jìn)行，沒有很好統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)中各個(gè)步驟的進(jìn)度，導(dǎo)致在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有完成實(shí)驗(yàn)。

二、生物學(xué)科STS教育的滲透

1.生物教學(xué)中實(shí)行STS教育的必要性。教育的發(fā)展需要有新的教育理論的提出與指導(dǎo)，教育的模式也需要?jiǎng)?chuàng)新。為了培養(yǎng)高素質(zhì)、高能力的人才，適應(yīng)新課程改革，在生物教學(xué)中實(shí)行STS教育已勢(shì)在必行。STS教育強(qiáng)調(diào)把科學(xué)知識(shí)教育與社會(huì)生產(chǎn)、生活等緊密結(jié)合，重在開發(fā)學(xué)生的智能，培養(yǎng)學(xué)生的勞動(dòng)素質(zhì)，使學(xué)生的情感態(tài)度與價(jià)值觀念得到增強(qiáng)，培養(yǎng)出具有良好科學(xué)素質(zhì)的人才。生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)并與社會(huì)生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的自然學(xué)科[3-4]。從上述某市生物實(shí)驗(yàn)操作中考錯(cuò)例分析中可以看出，在生物教學(xué)中，不僅應(yīng)重視科學(xué)知識(shí)的傳授，更應(yīng)重視科學(xué)知識(shí)與社會(huì)生產(chǎn)、生活的聯(lián)系；重視技能教育，使科學(xué)知識(shí)有效地運(yùn)用到社會(huì)生產(chǎn)中，重視素質(zhì)教育，提高全體受教育者的素質(zhì)。

2.在生物教學(xué)中滲透STS教育方法。要采用多種形式的教學(xué)方法進(jìn)行STS教學(xué)。STS教育并沒有固定的教學(xué)模式，最常用的是課堂討論的形式。針對(duì)本文列舉的2010年某市中考生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤舉例及成因分析，本研究認(rèn)為在中學(xué)生物教學(xué)中滲透STS教育應(yīng)主要采取下列方法：①相關(guān)學(xué)科指導(dǎo)法。在教學(xué)中大膽培養(yǎng)學(xué)生將數(shù)、理、化知識(shí)向生物學(xué)遷移的能力。如用數(shù)理方法處理生物課外實(shí)踐中的數(shù)據(jù)、表格、圖像；運(yùn)用光學(xué)原理知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生開展光合作用在生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用的實(shí)踐活動(dòng)；運(yùn)用化學(xué)中的pH計(jì)配制和測(cè)定植物培養(yǎng)液濃度及其變化；采用理化方法設(shè)計(jì)培養(yǎng)動(dòng)植物的不同相對(duì)濕度、不同相對(duì)溫度的環(huán)境，等等。如本文列舉的2010年某市中考生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)操作試題就是考察學(xué)生理、化、生知識(shí)的綜合運(yùn)用。②問題討論法。如本文列舉的“探究食物在口腔中的化學(xué)變化”實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)例主要有：饅頭用量過多，唾液取量不足，在1、2號(hào)試管中分別加入唾液和清水時(shí)沒能實(shí)現(xiàn)等量對(duì)照，未能保證37℃水溫或水浴時(shí)間過短等。對(duì)于這些錯(cuò)誤的結(jié)果就要以學(xué)生活動(dòng)為主，教師的啟發(fā)引導(dǎo)為輔，讓學(xué)生展開充分的討論，找出導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法。這種方式可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，并使他們養(yǎng)成查找、搜集文獻(xiàn)資料的習(xí)慣，培養(yǎng)他們自己解決問題的能力。討論過程中學(xué)生間相互設(shè)置問題、探討問題、解決問題，使學(xué)生的思維更加活躍，學(xué)習(xí)的樂趣更加濃厚，參與意識(shí)得到加強(qiáng)，解決問題的方法得到積累。③問題探究法。在STS以及科學(xué)素養(yǎng)中，“科學(xué)探究在學(xué)生活動(dòng)的最終選擇和組織中是科學(xué)教育的基礎(chǔ)以及控制原則”。它與理科現(xiàn)代化運(yùn)動(dòng)中的探究有所不同，科學(xué)探究的目的是促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，主要內(nèi)容是STS問題，主體是全體學(xué)生，它不僅僅作為一種教與學(xué)的方式，同時(shí)也是教育目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容[5-6]。如本文列舉的“探究食物在口腔中的化學(xué)變化”實(shí)驗(yàn)操作過程中為什么會(huì)出現(xiàn)1號(hào)和2號(hào)試管中都變藍(lán)這一現(xiàn)象讓學(xué)生進(jìn)行探究。通過探究可以使學(xué)生分析問題、總結(jié)問題的能力得到鍛煉和提高，創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)。

STS教育是一項(xiàng)綜合性教育，教學(xué)過程當(dāng)中緊密地聯(lián)系了生產(chǎn)和生活的實(shí)踐，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)了學(xué)生的智力，促進(jìn)了學(xué)生基本知識(shí)的掌握和基本技能的形成，提高了學(xué)生從事社會(huì)活動(dòng)的能力，是進(jìn)行素質(zhì)教育的有效途徑。

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基金項(xiàng)目：安徽省高校自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助（KJ2010B155）

作者簡(jiǎn)介：蔡健（1968-），男，安徽阜陽人，阜陽師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院副教授，研究方向：遺傳學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)和科研。