基于STSE教育理念下的生物教學實踐

游天下

摘? ?要：人類在運用科學技術改造社會的進程中，“環(huán)境問題”逐漸被人類所重視，因此STS教育理念也隨之轉變?yōu)镾TSE。課堂教學注重科學、技術、社會、環(huán)境的關系，是培養(yǎng)新時代人才的迫切需要。研究以“細菌和真菌”教學為例，在社會行為、科學史、社會應用、及技術運用等教學過程中體現STSE教育理念，幫助學生在STSE中認識科學的本質。

關鍵詞：STSE;生物教學;細菌;真菌

科學推動技術的進步，技術促進科學的發(fā)展，科學技術在日常生活和生產、社會中的應用對社會產生了雙重的影響，隨之引發(fā)了人類對“環(huán)境問題”的關注[ 1 ]。人們清晰地認識到了正確處理科學、技術、社會、環(huán)境間關系的重要意義。STSE教育理念在時代的背景下被推崇，本文以華師大版科學教材七年級上冊“細菌和真菌”一課教學為例，體現STSE教育理念在生物教學實踐中的應用 [ 2 ]。

1? 關注社會行為，健康生活方式

1.1? 教學過程

引課：每年的10月15日是全球洗手日，2019年全球洗手日的主題是“全民清潔雙手”，以此信息引入課題。教師提問：“昨天是10月15日，是個特殊的日子，大家知道是什么日子嗎？”。學生無人知曉，教師展示全球洗手日的圖標如圖1，告知洗手日主題，順勢提問：“大家會科學的洗手嗎？”。約10多位同學舉手示意，隨即抽取部分同學演示科學的洗手過程。從演示的過程中看，僅有少部分同學熟練地掌握“七步洗手法”，接著全班同學學習“七步洗手法”繼續(xù)提問：“我們洗手的目的是為了什么？”。學生立即回答說：“清除可見的臟東西、細菌等微生物”，由此引至新課。

1.2? 教學分析

“七步洗手法”，是一種較為科學的洗手方式，但在教學過程中發(fā)現，學生對“七步洗手法”掌握情況不夠理想。甚至會“七步洗手法”的同學，在平時也很少會按此步驟去洗手。這反映出人們在各自的社會行為中，沒有運用健康的洗手方式。“七步洗手法”的創(chuàng)立，試圖在社會中引導人們養(yǎng)成科學的洗手習慣，形成健康的生活方式。上述引課，內容符合課堂主題，精神上有實質意義，推廣宣傳，進行科普，盡力讓全班同學能有正確清潔雙手的方法、意識和行為。引入方式體現了STSE教育理念中對環(huán)境問題的關注，形成健康的生活方式。

2? 重溫科學歷史，認識人類進步

2.1? 教學過程

提問：“據科學研究表明，細菌誕生于35億年前，遠早于人類誕生的時間，人類對細菌的認識非常依賴一種儀器的發(fā)展，是什么？”，以此問題過渡至細菌科學史的教學。因學生認知能力和課堂教學時間所限，擇取了部分科學史進行整理分享如下。1676年荷蘭科學家列文虎克，用自制的顯微鏡觀察雨水、血液、牙垢等，并對其形態(tài)進行觀察和描述，據史料記載他是人類歷史上第一位發(fā)現細菌的人;1876年德國醫(yī)生科赫，證明炭疽桿菌是炭疽病的病原體;1933年德國科學家魯斯卡研制出了世界首臺電子顯微鏡，讓人類認識了微生物細胞的詳細結構;2017年中國科學院正式啟動“中國科學院微生物組計劃”[ 3 ]。期間，重點介紹巴斯德“巴氏消毒法”的由來，利用實物投影，展示巴氏殺菌牛奶的商品標注如圖2;并介紹日本殘暴地在我國實行細菌戰(zhàn)的惡行，進行愛國主義教育。

真菌教學中，交流我國的釀酒文化歷史，展示書經中記載的“著作酒醴爾惟曲蘗”。利用實物投影，展示根霉作為甜酒曲，如圖3，辨析霉菌與酵母菌在釀制不同類型酒的應用區(qū)別。介紹了青霉素發(fā)現及應用的過程，體現了青霉素的提取對世界的重大意義。

2.2? 教學分析

細菌和真菌的科學史教學，充分的體現了科學、技術、社會、環(huán)境之間的關系。由于技術的進步打開了人類對微生物認識的窗口，使人類戰(zhàn)勝因細菌、真菌引發(fā)的疾病成為可能，體現了人類科學技術的進步對社會的重大意義，讓人們對微生物環(huán)境有更新的認識。“巴氏消毒法”的應用，體現了人類在社會生產中，對技術的合理運用，既保證了對雜菌的殺滅，又保留了食品的美味。青霉素的第一次發(fā)現，到青霉素作為抗菌藥的應用，整整經歷了十多年的歷程，原因在于弗萊明所處的時代對青霉素提取和純化的技術所限。弗洛里和錢恩對青霉素的提取被稱為“青霉素的二次發(fā)現”。在這十多年的科學歷程中，讓學生感受到，科學的發(fā)展是一個艱辛的過程，提升他們的科學情感價值。同時因細菌的變異，濫用抗生素，使耐藥性菌大量繁殖，又給人類未來提出了新的挑戰(zhàn)。讓學生感受到人與自然環(huán)境是一個和諧統(tǒng)一的整體，人類的不合理行為會引起自然環(huán)境的惡化，我們在改造和利用自然的同時，要遵循自然界的發(fā)展規(guī)律，升華STSE教育價值。

3? 尋找社會應用，辯證看待問題

3.1? 教學過程

討論細菌、真菌的益處和害處。歸納學生討論的結果，如做酸奶、醋、泡菜、釀酒、腐乳、面包、醬、醬油，這些都是微生物對食物的發(fā)酵。實物投影展示酸奶配料表——乳酸菌飲料配料表，如圖4，認識保加利亞桿菌、嗜熱鏈球菌、干酪乳桿菌，這都是乳酸菌家族成員。細菌中的枯草桿菌、雙歧桿菌是益生菌，真菌中的青霉菌可以作為抗生素，體現了微生物的藥用價值。生化池及動植物尸體的腐爛，是因為細菌、真菌能將有機物分解為無機物，而微生物能使食物腐敗，從本質上也是因為微生物能分解有機物，辯證的看待微生物的作用。根瘤菌能固氮，甲烷桿菌能制造沼氣。一些微生物能致病，如結核病、炭疽病、痢疾、傷寒、甲癬、腳癬、體癬、稻瘟病等。

3.2? 教學分析

細菌和真菌在社會中的應用極其廣泛，但很多不被學生所關注，例如一些食品的配料表，鮮有學生會對它做深入了解，微生物的藥物應用更不被同學所熟知。上述過程可以開闊學生的視野，從更多的實例中知道關于細菌、真菌在社會生活、生產中的應用。生化池廢水處理，腐化動植物尸體，體現了細菌、真菌在自然環(huán)境中肩負著物質轉化的重任。從多方面理解細菌、真菌為人類帶來的益處。細菌、真菌對人類也有很多的害處，患病使人類飽受疾病的痛苦。辯證的看待它們與人類的關系，體會那種亦敵亦友的特殊情感。在STSE教育理念的指引下，學生既能感受到科學技術的進步，擴大了人類對微生物的了解應用，又能感受到微生物在環(huán)境中的作用以及給人類帶來的一些負面影響。

4? 重視技術運用，觀察微觀結構

4.1? 教學過程

教材關于顯微鏡的使用編排在下一章內容，所以沒有安排學生觀察微生物活動。利用電子顯微鏡連接至一體機投影演示，觀察部分細菌、真菌永久裝片，通過觀察細菌三型裝片，學習細菌三種形態(tài)，認識青霉菌直立菌絲頂端的“掃帚狀”結構，發(fā)現獨特漂亮的傘蕈，看到單細胞酵母菌的形態(tài)等。

4.2? 教學分析

教學設備的不斷完善，學校給師生提供了更多的教學資源，但細菌、真菌永久裝片利用率不高。利用電子顯微鏡觀察細菌、真菌永久裝片，學生能親身感受到顯微技術的發(fā)展，擴大了人類的觀察范圍，推動了人類對微生物的認知，從視覺角度拉近了與微生物的距離。無論是教學資源的使用，還是培養(yǎng)學生興趣，利用電子顯微鏡演示觀察微生物微觀結構，是有一定積極意義的。

科學、技術、社會、環(huán)境的關系日益密切，生物教學關注人與自然的和諧共處，人類技術的發(fā)展對社會、環(huán)境產生了正面、負面的影響。教學中我們要根據教材內容，合理的體現科學、技術、社會、環(huán)境的關系，使學生能夠在STSE中認識科學的本質。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.初中科學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2011：12.

[2] 袁運開.義務教育教課程標準實驗教科書? 科學? 七年級上冊[M].上海：華東師范大學出版社，2017：58-60.

[3] 鄧元慧，王國強.人類對微生物的發(fā)現與探索之路[J].張江科技評論，2019，（2）：72-77.