打造多元生物課堂提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

張建琴

摘 要：進(jìn)行科學(xué)史的教育，把握科學(xué)的本質(zhì)；開展科學(xué)探究，體驗(yàn)科學(xué)過程，形成一定的科學(xué)態(tài)度；創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)知識興趣；注重情感、態(tài)度和價值觀的教育，提升人文素養(yǎng)；落實(shí)科學(xué)、技術(shù)和社會相互關(guān)系的教育，重視科學(xué)的價值取向。通過多元化的教學(xué)方式，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，特別是一個普通公民終身發(fā)展所需的生物科學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)史；科學(xué)探究；教學(xué)情境；科學(xué)素養(yǎng)

公民素質(zhì)關(guān)乎綜合國力，黨的十九大明確了發(fā)展素質(zhì)教育的方向。落實(shí)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成為新課標(biāo)課堂教學(xué)的基本理念和首要任務(wù)，這就要求每個學(xué)科的課任教師必須從不同的角度，緊緊圍繞提高學(xué)生核心素養(yǎng)開展教學(xué)，通過多元化的教學(xué)方式，開展多樣化的學(xué)生活動，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知能力、創(chuàng)新思維能力、實(shí)踐動手能力。學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展需要有效的教學(xué)實(shí)踐，筆者結(jié)合這兩年的生物教學(xué)實(shí)踐和課題研究，談?wù)勅绾翁岣叱踔袑W(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。

1 進(jìn)行科學(xué)史的教育，樹立生物科學(xué)理念，領(lǐng)悟科學(xué)精神

提高初中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，除了讓他們了解基本的生物科學(xué)知識外，還要讓他們明白生物科學(xué)的形成過程和研究方法以及對社會和個人產(chǎn)生的巨大影響，追根溯源，進(jìn)而樹立牢固的科學(xué)精神。進(jìn)行生物科學(xué)史教育，可以系統(tǒng)展示人類適應(yīng)自然、探索自然、追求發(fā)展的艱苦歷程，讓學(xué)生從活生生的歷史和科學(xué)案例中，獲得有益的啟示，激發(fā)他們探索世界、追求科學(xué)的渴望和激情。

1.1 了解科學(xué)史，認(rèn)識科學(xué)的人性內(nèi)涵，培養(yǎng)批判精神

如物種進(jìn)化的機(jī)制：法國生物學(xué)家拉馬克的“用進(jìn)廢退”學(xué)說最早系統(tǒng)提出物種進(jìn)化思想。達(dá)爾文在5年的環(huán)球科考中，采集大量的動植物和生物化石標(biāo)本，記錄每日的考察見聞?？瓶冀Y(jié)束后持續(xù)思考生物進(jìn)化的問題，以詳盡的事實(shí)描述各種生物適應(yīng)環(huán)境的變化歷程，發(fā)表生物巨著《物種起源》，闡述了以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化論理論，為爭論一個世紀(jì)的生物進(jìn)化思想劃上了圓滿的句號[ 1 ]。

1.2 學(xué)習(xí)科學(xué)史，掌握科學(xué)研究的方法，樹立科學(xué)理念

現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人孟德爾從事了9年的豌豆雜交試驗(yàn)，每年實(shí)驗(yàn)的植株數(shù)為2萬8千到3萬株。從34種豌豆中選出22種性狀穩(wěn)定的品種，從中又選出7對性狀有明顯差別的豌豆品種進(jìn)行大量雜交實(shí)驗(yàn)，通過對每一代豌豆植物株的數(shù)目和性狀進(jìn)行詳細(xì)的觀察、計數(shù)和分析，用統(tǒng)計學(xué)方法尋找并解釋遺傳的規(guī)律，這些理論統(tǒng)稱孟德爾的遺傳學(xué)說 [ 1 ]。

科學(xué)史，就是人類不斷探究未知世界的歷程。期間每一個科學(xué)知識和科學(xué)成果的獲得，都是探索者通過堅持不懈的努力，通過不斷否定、推陳出新，得出正確的研究方法，從紛繁復(fù)雜的大千世界抽絲剝繭得來，期間凝集著嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、堅韌、無畏的科學(xué)精神。在生物課程的教學(xué)過程中，將生物科學(xué)理論融入生物科學(xué)發(fā)展史，把生物科學(xué)知識與其形成過程有機(jī)結(jié)合起來，學(xué)生在領(lǐng)會生物知識的同時，更領(lǐng)悟到知識背后的科學(xué)精神。

2 開展生物探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)

生物科學(xué)是人類通過不斷的、大量的觀察和實(shí)驗(yàn)獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)和科學(xué)理論。科學(xué)觀察、科學(xué)實(shí)驗(yàn)既是生物科學(xué)研究的基本方法，也是生物課程教學(xué)重要的手段，是培養(yǎng)學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的有效教學(xué)方式，同時也能培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力、觀察能力、動手能力和總結(jié)能力[ 2 ]。

2.1 通過觀察與實(shí)驗(yàn)，獲得事實(shí)和數(shù)據(jù)，印證科學(xué)假說

關(guān)于“吸煙有害健康”的實(shí)踐活動，分析煙草對動物血液循環(huán)系統(tǒng)的危害。分別用20mL、30mL、40mL、50mL蒸餾水各浸泡半支香煙的煙絲1天，15秒內(nèi)心跳30～36次的成年水蚤，記錄觀察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算并取平均值，如表1所示。

從表中所列數(shù)據(jù)分析可以得到結(jié)論：煙草的浸出液能刺激成年水蚤心跳加速，且隨著浸出液濃度的提高，心跳加速現(xiàn)象加劇[ 3 ]。

2.2 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行理性判斷

為探究“燃燒煙草釋放的煙霧對空氣質(zhì)量的影響”，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①在甲、乙兩個相同的房間，甲房間釋放煙草的煙霧，乙房間不做處理。②每隔10min對甲、乙房間內(nèi)空氣污染物中的PM2.5濃度進(jìn)行多點(diǎn)隨機(jī)檢測。③檢測數(shù)據(jù)如圖1示：表明甲房間的PM2.5濃度隨著時間推移逐漸升高（由2015年福州市初中畢業(yè)統(tǒng)一考試生物試卷第33題改編）。分析和判斷數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：煙草釋放的煙霧使我們處于PM2.5超標(biāo)的環(huán)境中。

通過上述兩組實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，可以引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣：為了您和他人的健康，請勿吸煙。

3 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神

落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)情境，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容巧妙地轉(zhuǎn)化為問題情境。教師設(shè)計的問題情境要具備時代性、趣味性和新異性，問題的表述要新穎、奇特和生動。

3.1 營造具有時代性的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

例如第六單元“動物的運(yùn)動和行為”：由播放青少年感興趣的美國NBA球賽引入，從同學(xué)們感興趣的體育明星入手，設(shè)計問題：“人和脊椎動物的運(yùn)動系統(tǒng)由哪幾個部分組成？ ”“軀體運(yùn)動是如何發(fā)生的？”進(jìn)入單元教學(xué)。結(jié)合不同階段的知識，設(shè)問：“世界飛人博爾特的經(jīng)典射箭的動作是如何形成的？”“哪位同學(xué)愿意上臺展示屈肘和伸肘這個射箭動作？”營造了濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)躍躍欲試的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.2 創(chuàng)設(shè)具有趣味性的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)探究意識

如“營養(yǎng)物質(zhì)的吸收”一課：觀看日本相撲運(yùn)動員精彩的比賽畫面，設(shè)計問題：“為什么相撲運(yùn)動員的體型如此之大呢？ ”“為什么有的人吃得再多仍然很瘦？”“為什么有的人吃得很少也發(fā)胖？”作出理性解釋：體態(tài)的胖瘦與人體的消化吸收有密切的關(guān)系，過渡到單元教學(xué)。

一個好的教學(xué)情境，能夠激起一定的情感反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的問題意識和探究動機(jī)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，積極主動地學(xué)習(xí)，領(lǐng)悟科學(xué)精神。

4 注重情感、態(tài)度和價值觀的教育，提升科學(xué)的人文素養(yǎng)

情感、人生態(tài)度和價值觀是學(xué)生心理健康發(fā)展的關(guān)鍵所在，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)充分挖掘課程背后與學(xué)生情感、人生態(tài)度和價值觀培養(yǎng)有關(guān)的內(nèi)涵，注重情感教育，促進(jìn)學(xué)生良好行為習(xí)慣的養(yǎng)成，提升科學(xué)的人文素養(yǎng)[ 2 ]。

如第三單元“生物與環(huán)境”：學(xué)生不僅要獲得生物與環(huán)境密切關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)等相關(guān)知識，同時也應(yīng)評價學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中表現(xiàn)出來的關(guān)愛自然、保護(hù)環(huán)境的行為和情感，明白“綠水青山就是金山銀山”“人類與自然和諧發(fā)展”的道理。

如第五單元“生物圈中的人”：從人與生物圈的高度，認(rèn)同人體結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)，了解人和周邊環(huán)境相輔相成的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注老人，珍愛生命。

如第十單元“健康地生活”：幫助學(xué)生了解健康的含義，傳染病和免疫，基本的醫(yī)藥常識，了解青春期生理、心理的變化，有利于健康成長，引導(dǎo)養(yǎng)成積極健康的心理思想和良好的生活習(xí)慣。

從“我國的植物資源”“我國的綠色生態(tài)工程”“我國的動物資源及保護(hù)”“關(guān)注農(nóng)村環(huán)境“”關(guān)注城市環(huán)境”等課堂教學(xué)中，讓學(xué)生充分了解我國的生物資源和生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，培養(yǎng)愛國愛鄉(xiāng)的高尚情操，增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興、實(shí)現(xiàn)中國夢的使命感與責(zé)任感；通過設(shè)計校園綠化方案和參與植樹綠化等實(shí)踐活動，既培養(yǎng)了審美情趣，也增強(qiáng)集體榮譽(yù)感和愛校的情感。

5 進(jìn)行科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展相互關(guān)系的教育，培養(yǎng)科學(xué)責(zé)任感

當(dāng)今社會，生產(chǎn)力迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)日益繁榮、人們生活幸福，但同時又帶來了一系列與生物科學(xué)有關(guān)的社會問題，如氣候、環(huán)境、生態(tài)、人口、能源、資源等方面的問題不斷出現(xiàn)。教師在組織生物教學(xué)活動時，要利用國家與地區(qū)、社區(qū)與個人、社會生活生產(chǎn)和發(fā)展相關(guān)的生物學(xué)問題，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)習(xí)的知識思考如何解決，采取何種行動[ 2 ]。

（1）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和認(rèn)識與生物科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感，拓展生物科學(xué)素養(yǎng)。

（2） 探討生物科學(xué)技術(shù)在解決氣候、生態(tài)、環(huán)境等問題中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生求知欲望，培養(yǎng)思考能力，開發(fā)智慧潛能。

（3）引導(dǎo)學(xué)生分析經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，人類和自然如何和諧共處，樹立正確科學(xué)價值取向[ 2 ]。

在新一輪課程改革中，學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成將成為生物學(xué)課程的首要目標(biāo)，通過生物學(xué)的核心概念教學(xué)和實(shí)踐，養(yǎng)成生命觀念、理性思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等生物學(xué)核心思想，學(xué)生在生物課程中獲得的學(xué)習(xí)成果必將終身受益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盧曉江， 歐建志.自然科學(xué)史十二講[M].北京： 中國輕工業(yè)出版社，2012：123-125，127-128

[2] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012：8-9，34.

[3] 課程教材研究，所生物課程教材研究開發(fā)中心，義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn).教科書八年級生物下冊[M].北京：人民教育出版社，2013：95-96.