基于生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究

劉俊奇

摘 要：生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)是一種實(shí)踐出真知的學(xué)習(xí)模式，學(xué)生通過文獻(xiàn)閱讀為自己設(shè)置一個(gè)情境去探索生命奧秘。在探究過程，學(xué)生逐步形成科學(xué)思維，提升了科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力，亦提高了生物學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。通過文獻(xiàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生感受生命的奧秘，為獲取更多生物科技前沿知識(shí)做好準(zhǔn)備，有利于提高課堂教學(xué)的有效性及促進(jìn)生物學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)文獻(xiàn);科學(xué)思維;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-05-20 文章編號(hào)：1674-120X（2019）30-0098-02

信息化社會(huì)飛速發(fā)展，正在改變著世界，也在改變著教育，教師的“教”正向?qū)W生的“學(xué)”轉(zhuǎn)變。學(xué)校積極為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生自己去探索、去研究、去提出解決問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。然而，目前大部分研究把重點(diǎn)放置于課堂的學(xué)習(xí)行為上，以便能促進(jìn)課堂教學(xué)有效性，卻忽視了學(xué)生在課外的自主學(xué)習(xí)過程，取而代之的是讓學(xué)生完成大量的習(xí)題，重歸應(yīng)試。為此，筆者在對(duì)學(xué)生課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)行為研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行深度探究，更深層次地探索課堂之外教育的力量及有效途徑。生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)會(huì)深度學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)方式，是了解生物科技前沿的一條重要途徑。高中生通過生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)，有利于拓展認(rèn)識(shí)渠道，增強(qiáng)其對(duì)自然的好奇與求知欲，掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力，從而形成科學(xué)思維、科學(xué)探究、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新能力，最終促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

一、構(gòu)建高中生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)課程的意義

（一）有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的形成

生物學(xué)文獻(xiàn)經(jīng)過篩選，難度及學(xué)習(xí)目標(biāo)與高中生物課程相匹配，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有能力接受，并提高了學(xué)習(xí)的廣度和深度，所選文獻(xiàn)符合國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。文獻(xiàn)篇章的完整性使學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)置于一個(gè)理解的背景下，讓學(xué)生更好地置身于該實(shí)驗(yàn)的情境中，從而對(duì)所學(xué)的知識(shí)可以保留長(zhǎng)久記憶。[1]文獻(xiàn)學(xué)習(xí)不僅可以鍛煉學(xué)生尋找具體解決問題方法的科學(xué)思維，逐步養(yǎng)成科學(xué)探究的精神，還可以幫助他們認(rèn)識(shí)自我、建立自信，改變學(xué)習(xí)方式，最終促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

（二）有利于促進(jìn)學(xué)生思維能力的增強(qiáng)

學(xué)習(xí)常被稱為需要伸出手還要跳一跳才能夠得著的行為，也只有通過努力并克服一定困難所獲得的知識(shí)與能力才會(huì)更加的深刻與持久。文獻(xiàn)有別于一般性讀物，特別是科技類文獻(xiàn)，更加注重科學(xué)性、規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性、創(chuàng)新性。從生物學(xué)學(xué)科來說，相關(guān)文獻(xiàn)大多是建立在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，其通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，揭示了事物發(fā)展、變化的客觀規(guī)律。同時(shí)，大部分研究是建立在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，提出新觀點(diǎn)和新結(jié)論的。要學(xué)習(xí)文獻(xiàn)自然也不是一件簡(jiǎn)單的事情，需要有一定的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，至少要對(duì)所學(xué)的文獻(xiàn)內(nèi)容有所了解。在文獻(xiàn)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要克服相關(guān)困難，認(rèn)真思考并理解文獻(xiàn)內(nèi)容。

（三）為更多高中生接觸生物科技前沿提供了可能

現(xiàn)階段學(xué)生的認(rèn)知能力逐步提升，在北京、上海等地方的部分中學(xué)有資源優(yōu)勢(shì)，他們已經(jīng)進(jìn)入高校的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行課題研究。而生物科技前沿對(duì)大部分地區(qū)高中生而言還是高大上而又遙遠(yuǎn)的概念，大部分縣市的學(xué)校沒有相關(guān)資源。但學(xué)校可以在有限的資源條件下，為各個(gè)學(xué)校中對(duì)生物學(xué)科有濃厚興趣的學(xué)生提供學(xué)習(xí)的平臺(tái)。如將生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)引入高中課程，讓學(xué)生通過文獻(xiàn)學(xué)習(xí)接觸生物科學(xué)的研究成果，在一定程度上降低了資源不均衡而引起的教育發(fā)展不均衡的影響。同時(shí)，文獻(xiàn)學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，有利于高中生接觸更多的生物科技成果，也為今后外文文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

二、高中生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)的實(shí)施

以“探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根最適濃度實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與拓展”為例。高中生物學(xué)必修3實(shí)驗(yàn)“探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”是《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求的探究性實(shí)驗(yàn)。[2]但受場(chǎng)地、時(shí)間需求等諸多因素限制，許多學(xué)校并未開展此實(shí)驗(yàn)，只是通過視頻、幻燈片、習(xí)題訓(xùn)練進(jìn)行教學(xué)。而采用生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)方式，就是將所用文獻(xiàn)設(shè)計(jì)在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化變式，引導(dǎo)學(xué)生開展課外自主探究，有利于學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣。

（一）文獻(xiàn)閱讀任務(wù)

高中生的已具備一定的閱讀能力及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，教師可選擇在該課前安排學(xué)生自行學(xué)習(xí)。課上，學(xué)生可以3～5人一組合作學(xué)習(xí)。在進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀時(shí)，學(xué)生必須在文獻(xiàn)閱讀任務(wù)清單中完成對(duì)以下項(xiàng)目的填寫：①實(shí)驗(yàn)?zāi)康?②實(shí)驗(yàn)原理;③儀器設(shè)備;④變量控制;⑤預(yù)期結(jié)果及實(shí)驗(yàn)記錄表;⑥注意事項(xiàng);⑦疑問或建議。

在文獻(xiàn)閱讀過程中，指導(dǎo)教師不再是講授者，而是僅作為文獻(xiàn)閱讀引導(dǎo)者，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題。每組學(xué)生分工明確，自行從文獻(xiàn)中查找相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程，完成以上任務(wù)并進(jìn)行組內(nèi)交流，這樣可以確保每一位學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)掌握的完整性。

（二）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段

實(shí)施實(shí)驗(yàn)前教師需對(duì)學(xué)生所完成的任務(wù)進(jìn)行檢查，收集學(xué)生在文獻(xiàn)閱讀過程中所產(chǎn)生的疑問，經(jīng)分類、統(tǒng)計(jì)、分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生充分且有針對(duì)性地理解文獻(xiàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)流程，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，明確各組的工作任務(wù)。各組學(xué)生要進(jìn)行組內(nèi)分工，明確每一位組員的具體任務(wù)。教師應(yīng)讓學(xué)生做好小組成員分工的介紹與講解，亦可通過相關(guān)視頻或者查閱相關(guān)資料輔助，讓各組成員熟悉實(shí)驗(yàn)原理、明確實(shí)驗(yàn)流程并準(zhǔn)備相關(guān)材料。為避免無關(guān)變量的影響，確保材料規(guī)格一致，保證實(shí)驗(yàn)流程實(shí)施能夠科學(xué)、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仨樌_展，插條采集和溶液配置都由學(xué)生參照文獻(xiàn)統(tǒng)一處理。另外，指導(dǎo)教師可以與家長(zhǎng)建立微信群平臺(tái)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流、答疑等互動(dòng)學(xué)習(xí)，讓家長(zhǎng)指導(dǎo)孩子科學(xué)、客觀地記錄插條的生根情況，確保最終數(shù)據(jù)的可信度。

（三）實(shí)驗(yàn)開展

（1）溶液配制。指導(dǎo)教師統(tǒng)一配制一系列濃度梯度的2，4-D溶液10份，編號(hào)1-10，配制2，4-D溶液濃度梯度依次為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）插條采集。采集1年生的月季枝條若干，將月季枝條隨機(jī)均勻分為10組，每組5根枝條。

（3）插條處理。以浸泡法為例，將10組枝條的基部分別浸泡在1-10號(hào)溶液中，浸泡24h后取出插條，將每組插條下端分別依次插入到自制盛有清水的培養(yǎng)缽培養(yǎng)，編號(hào)1-10。

（4）插條培養(yǎng)。將培養(yǎng)液放置在有散射光的地方，每3d換一次經(jīng)暴曬的清水。

（5）觀察記錄。每隔3d記錄一次即可，主要以不定根的數(shù)量為主，根的長(zhǎng)度僅做參考。要求學(xué)生做好日常早、中、晚室溫的記錄，統(tǒng)計(jì)每天的平均室溫，便于分析無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

（四）數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

統(tǒng)計(jì)各組所記錄的數(shù)據(jù)、參考文獻(xiàn)，確定生根數(shù)量趨于穩(wěn)定的日期，并以該日期所統(tǒng)計(jì)的生根平均數(shù)作為參考。參照實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，比較不同濃度生長(zhǎng)素類似物對(duì)插條生根的影響并進(jìn)行客觀描述。對(duì)偏差較大的數(shù)據(jù)，需判斷其是否為有效數(shù)據(jù)，同時(shí)分析數(shù)據(jù)出錯(cuò)原因，尋找問題所在，確保下次實(shí)驗(yàn)操作科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范。再把經(jīng)過分析、論證后的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，最終通過比對(duì)分析，判斷促進(jìn)插條生根的最適濃度。

（五）實(shí)驗(yàn)總結(jié)反思

（1）學(xué)生的理論水平與實(shí)踐操作能力不匹配。在本案例學(xué)習(xí)中，學(xué)生的文獻(xiàn)閱讀任務(wù)清單完成相對(duì)出色，相關(guān)的表格填寫完整，對(duì)具體注意事項(xiàng)倒背如流。但經(jīng)學(xué)生反饋，在實(shí)踐操作中，有出現(xiàn)學(xué)生操作較較隨意的行為，學(xué)生溶液量取不規(guī)范，所配溶液濃度存在較大誤差;插條選擇不夠嚴(yán)格，雖然能夠基本做到長(zhǎng)度一致，而對(duì)1年生的枝條的生理狀況無法完全把握;數(shù)據(jù)記錄不夠嚴(yán)謹(jǐn)，在數(shù)據(jù)記錄中還是存在早記、晚記或漏記的情況。學(xué)生通過總結(jié)吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的開展有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

（2）實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。學(xué)生通過一次完整的實(shí)驗(yàn)操作，提高了實(shí)驗(yàn)探究的興趣。針對(duì)本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)課本所學(xué)，在本次實(shí)驗(yàn)有效數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上縮小濃度梯度，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn);同時(shí)，結(jié)合自己的學(xué)習(xí)規(guī)律和實(shí)踐教訓(xùn)，優(yōu)化了本次實(shí)驗(yàn)操作的數(shù)據(jù)記錄工作。本次實(shí)驗(yàn)操作合理分工，操作規(guī)范，獲得了可信度更高的數(shù)據(jù)。

（六）檢測(cè)與評(píng)價(jià)

教師通過試題檢測(cè)學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的掌握水平，科學(xué)、合理地分析檢測(cè)結(jié)果，以便進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，確保學(xué)生更好地掌握相關(guān)知識(shí)。

三、開展高中生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)的影響

生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)是依據(jù)《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》展開的一種學(xué)習(xí)模式，能夠彌補(bǔ)課堂的不足，更大程度滿足學(xué)生的需求。對(duì)傳統(tǒng)課堂而言，文獻(xiàn)所涉及知識(shí)面更為寬廣，極大地豐富了課堂教學(xué)資源。同時(shí)，文獻(xiàn)學(xué)習(xí)課程為參與學(xué)習(xí)的學(xué)生設(shè)置了一個(gè)真實(shí)的情境及實(shí)踐操作的條件，也為學(xué)生提供了一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)體系。學(xué)生會(huì)更加注意實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)細(xì)節(jié)的把控，確保實(shí)驗(yàn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。即使實(shí)驗(yàn)失敗，學(xué)生也會(huì)懂得開展自我分析，或者在小組中尋求幫助，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。另外，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生構(gòu)建小組完成學(xué)習(xí)任務(wù)，他們通過相互溝通，相互協(xié)作，提出新的想法和解決問題的思路，并在一次次的溝通交流中逐步形成團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神。

總之，高中生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)增加了課堂向課外延伸的途徑。高中生物課程的學(xué)習(xí)為生物學(xué)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)在高中階段開展提供了基礎(chǔ)條件，同時(shí)，文獻(xiàn)學(xué)習(xí)反作用于課堂教學(xué)，提高了課堂教學(xué)的有效性。另外，文獻(xiàn)學(xué)習(xí)為學(xué)生的多樣化和個(gè)性化發(fā)展提供了學(xué)習(xí)的平臺(tái)，學(xué)生可以在此平臺(tái)基礎(chǔ)上獲取知識(shí)，培養(yǎng)技能，亦可以在此平臺(tái)基礎(chǔ)上衍生出其他學(xué)科類似平臺(tái)。學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力也在一次次的實(shí)驗(yàn)嘗試中得到了加強(qiáng)。

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