挖掘分類學中的哲學思想，落實生物學學科核心素養

單志瓊

摘要：本節課以生物分類學的發展歷程為主線，以問題為導向，學生合作探究的教學方式，探討有關生物分類學的四個主題，系統解決高中生物中所涉及的生物分類及生物多樣性有關的知識問題，同時挖掘背后的哲學思想。讓學生開闊思維，理性思考，教師以引領者的身份參與其中，引導總結，切實落實核心素養。

關鍵詞：生物分類學;學科素養;哲學思想

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

1生物分類學在高中生物教學中的地位及意義

生物分類在我國高中教材中并沒有單獨的章節講解，但是很多知識點都會涉及到。例如，必修1第一章第一節“走進細胞”中會提到各種生物，如藍藻、水綿、原生生物;細胞學說的講解和總結均需要提到多種物種;學習中心體時，教師經常告訴學生高等植物中沒有。此結構如果學生具備較全的分類學內容，在必修3學習生物多樣性時，就更能理解生物多樣性的層次與意義，也會對生態學中物種、種群和群落概念理解得更透徹。教師經常需要在不同知識點去補充分類學知識，零碎而不系統。反觀國外很多高中教材都會有單獨的章節講授，如美國高中教材《科學發現者·生命的動力》第五單元有系統解釋林奈及分類學的發展和意義;英國A-Level課程體系生物大綱第十八章系統講解了生物分類學，包括三域五界、各界的代表生物及特點;國際文憑組織IBDP課程生物大綱第五章進化和生物多樣性中就有專門學習分類學和進化樹。基于現狀，結合人教版生物學教材，在必修3有關生態學內容學習之前，開設一節生物分類學課，既能使學生學習新知，又能促進學生用分類學貫穿總結舊識，同時在挖掘哲學思想中培養學生觀察、思考、比較、分析的能力，使學生養成質疑、求實、創新及勇于實踐的科學精神和態度，樂于學習生物科學，形成積極的生活態度和健康的生活方式，樹立辯證唯物主義自然觀，逐步形成科學的世界觀。

2主題教學

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》指出生物學學科核心素養是學生后天習得的終身受益成果，是公民基本素養的重要組成之一，是學生在解決真實情境中的生物學問題時所表現出來的必備品格和關鍵能力。生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。本節課以問題為導向，采用學生合作探究的教學方式，探討4個主題，同時挖掘哲學思想，讓學生開闊思維，理性思考，暢所欲言，學有所得。教師以引導者的身份參與其中，適當引導，適時總結，切實落實核心素養。

2.1主題一：生命觀念的落實——小談生物分類背景知識

教師提出問題：現在，生態圈物種概況如何？

學生分小組查找總結并展示結果，組別之間相互評價補充，在自學互學、自評互評中擴展學生的知識面，為理解生物分類的發展提供背景基礎。

教師要求學生了解生物科學分類法的發展歷史、分類標準。學生分成4個小組完成表1。

課前準備：若教室具備無線網功能，學生可用相關工具上網查找相關資料，對于不具備此條件的教室，教師可事先查找好詳實的資料發給學生作為參考，或者事先布置相關作業預習本節內容以完成主題一的相關討論。

教師要給學生充足的時間進行組內和組別之間交流，使學生充分學習各界代表生物及其特點、不同分界系統的異同點。教師進行答疑解惑的同時，可提問高中生物教材中提到的生物物種。例如，光合作用這一知識點提到卡爾文和恩格爾曼分別用小球藻和水綿做了很重要的科學研究，它們歸屬哪一界，有什么特點適合做相應的實驗？也可以嘗試讓學生對高中提到的各種藻類或菌類，如藍細菌、光合細菌、硝化細菌、酵母菌等總結歸類分界。這樣促使學生在回憶、復習相應內容的同時，應用生物分類的知識，最重要的是通過對生物的歸類、比較和應用，滲透科學的自然觀和世界觀，使學生學會用生命觀念認識生物的多樣性和統一性。

2.2主題二：科學思維落實——生物分類法發展歷程的哲學思考

教師提出問題：比較每種分類系統與前一個有何不同？生物科學分類法向著什么趨勢發展？有何啟示？

學生發散思維，理性思考，各抒己見，很容易討論出分類系統在不斷完善、合理化。但教師總結很重要，要引導學生想得更深看得更遠。例如，教師總結：生物學的科學分類的發展是人類認識的不斷完善，生物科學分類的發展體現了事物發展是肯定和否定的統一，而新事物代替舊事物并不是全盤否定，而是采取“揚棄”的方式。科學理論的發展過程是一個不斷被證實的過程，也是一個不斷被懷疑的過程，這些例子在高中生物中處處體現。教師可以引導學生回顧細胞學說的建立過程、細胞膜結構流動鑲嵌模型的建立過程、DNA雙螺旋結構的建構過程、從達爾文自然選擇學說到現代進化論的形成過程，這些正確的實驗結果或理論都是在不斷的證實和證偽的過程中完善發展，讓人們更清楚地認知科學現象，理解生命過程。物質世界不僅是普遍聯系的，而且是永恒發展的，普遍聯系和永恒發展是唯物辯證法的根本特征。同樣，生物的科學分類也是不斷發展的，新分類系統的出現并不會使科學分類系統的發展停止，而隨著科學的發展，新資料、新證據的不斷出現，將來還可能有更完善的宏觀分類系統來取代目前的系統。我們要樹立一個生物科學分類法的動態發展觀。

通過這一主題討論，讓學生切實感受科學家們嚴謹和務實的求知態度，領悟前輩們運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力。以期激發學生心中的共鳴，用無形的正能量鞭策學生向著更優秀的自己前進。

2.3主題三：科學探究的落實——生物分類法發展原因的哲學思考

教師引導學生思考：生物科學分類法發展的原因是什么？

為了促進學生有據可依地進行思考，同時可以給予以下提示性問題：①是科學家的能力嗎？科學家的能力素質、科學思想與方法對生物科學分類法的發展是否影響？②試想為什么林奈可以提出二界分類系統，當時其他人為什么提不出？再如，孟德爾是遺傳學之父，實際之前很多科學家也做過類似實驗，但沒有發現遺傳規律，孟德爾卻發現了基因的分離定律和自由組合定律，而且無人理解埋沒了將近50年。你認為科學探究需要什么能力？你覺得如何去培養這些能力？③林奈為什么提不出五界分類系統？④分析哪些科學技術促進了生物科學分類法的發展？生物學及相關學科和技術的發展相適應其他案例？

教師總結：生物分類系統的發展體現了內因和外因的辯證關系。一個人的成功也是與個人的能力有關，如林奈從小對植物動物的觀察有著極大的興趣，在及其細致深入的觀察中發現不同物種之間有著適宜于分類的相同性狀，從而導致二界分類系統的產生。而孟德爾嚴謹的治學態度，緊密邏輯的思維方式，超人的耐性都是他成功的原因。科學家的素質、科學思想與方法是他們成功的內因，也是最重要的原因。科學家所處時期的社會背景、文化、科技發展水平等等則是外因。顯微鏡的發明，形態學、解剖學、胚胎學等學科的發展，古生物學和地質學等領域的興起，為生物的系統發生和發展提供了越來越多的證據，為科學家完善科學分類系統起著推進作用。然而，外因必須通過內因而起作用，二者相輔相成，缺一不可。縱觀高中生物教材中所涉及的科學史，如光合作用的探究歷程，DNA是主要的遺傳物質，生長素的發現過程等皆是如此，科學探究離不開科學家們前赴后繼、矢志不渝的奮斗，離不開技術和時代背景的影響，科學發展和技術的發展相適應。

學生領悟前輩們探究生物學問題的歷程，思考當下的自己，在科技高度發展的今天，更應該敏而好學，積極提高自己各方面的能力，并學會團隊合作，勇于創新。

2.4主題四：社會責任的落實——關于物種滅絕的思考

教師創設情境：物種滅絕現狀認識知多少。

學生查找資料，了解滅絕物種的種類數量、物種滅絕速度，認識瀕危物種，理解生物多樣性的意義。教師可提供視頻資料，學生可把所知、所想與大家分享。

教師提出問題：物種滅絕的原因是什么？

人們對物種滅絕的原因有很多共性的認識，如環境污染問題，過度開發。教師要求學生自主思考，自己評議討論，從而加深學生的認識。探討這些問題時，教師要結合現實中的案例，利用視頻和圖片，學生情感很容易代入其中，油然而生出社會責任感，小主人翁精神得以淋漓盡致的展現。

3教學總結，反思與成長

本節課目標與新課標提出的教學目標相輔相成，以學科素養的落實為核心。通過層層遞進的4個主題活動，以問題為引導，促進學生在合作討論分析中，掌握生物學分類的基本知識。同時，學生就生物分類的前因后果進行了深入淺出的思考，能有所思，有所疑，有所議，亦有所得。學生在挖掘知識背后的哲學原理中，獲得多角度、辯證發展的思維體驗，樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀，成為一個充滿正能量，積極向上的人。