探尋生物學科本質(zhì) 發(fā)展學生科學思維

劉武順

摘要：科學本質(zhì)在生物學科涵蓋兩方面的內(nèi)容：一是生物學科在本質(zhì)上屬于自然學科;二是生物學科具有自身獨特的學科特征和其他自然學科不可替代的育人功能。生物學科的研究對象都是“活物”，學科概念原理會隨著科學研究的進展而不斷進行修正。學科涉及的范圍廣泛，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護、醫(yī)療衛(wèi)生、教育科研、資源利用等，與我們的日常生活息息相關(guān)。

關(guān)鍵詞：學科本質(zhì)? 生物學? 學科價值

從狹義上講，學科知識包括學科事實、學科術(shù)語、學科符號、學科概念、學科命題、學科原理等可視的內(nèi)容，這些是學科的表層結(jié)構(gòu)。從廣義上講，學科知識還包括學科方法，學科思想，學科觀念，學科精神等隱性的內(nèi)容，這叫做學科的深層結(jié)構(gòu)，也即學科本質(zhì)。[1]

理解科學本質(zhì)，對于提高學生的核心素養(yǎng)具有重要意義。我國現(xiàn)行的《普通高中生物課程標準（2017年版）》在課程性質(zhì)中明確指出：“高中生物學課程是科學領(lǐng)域的重要學科課程之一，其精要是展示生物學的基本內(nèi)容，反映自然科學的本質(zhì)。”美國在1996年頒布的《國家科學教育標準》中明確加入科學本質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容，并專設(shè)“科學的歷史和本質(zhì)”一節(jié)。[2]

一、學科研究對象

生物學（Biology），簡稱生物，是自然科學六大基礎(chǔ)學科之一。研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律。以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等的科學。生物學源自博物學，經(jīng)歷實驗生物學、分子生物學而進入了系統(tǒng)生物學時期。

生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關(guān)系。生物學作為一門基礎(chǔ)科學，傳統(tǒng)上一直是農(nóng)學和醫(yī)學的基礎(chǔ)，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等等方面。隨著生物學理論與方法的不斷發(fā)展，它的應用領(lǐng)域不斷擴大。生物學的影響已突破上述傳統(tǒng)的領(lǐng)域，而擴展到食品、化工、環(huán)境保護、能源和冶金工業(yè)等等方面。如果考慮到仿生學，它還影響到電子技術(shù)和信息技術(shù)。

二、學科內(nèi)涵

中學生物學的學科本質(zhì)，應當包含兩個層面的內(nèi)涵。一是生物學本質(zhì)上是一門自然科學，同物理、化學、地球和空間科學一樣具有自然科學屬性，相應地，中學生物學課程也就是一門自然科學課程，應當具有自然科學課程的屬性。二是生物學不同于物理、化學、地球和空間科學，它具有自身的特點，因此，中學生物學課程也就不同于其他自然科學課程，具有獨特的特點和不可替代的育人價值。[3]

生物學的自然科學屬性反映科學的本質(zhì)。“生物科學有著與其他自然科學相同的性質(zhì)。它不僅是一個結(jié)論豐富的知識體系，也包括了人類認識自然現(xiàn)象和規(guī)律的一些特有的思維方式和探究過程。生物科學的發(fā)展需要許多人的共同努力和不斷探索。這些是生物學課程性質(zhì)的重要決定因素。”

課程標準強調(diào)中學生物學課程的自然科學課程屬性無疑是正確的，這反映了當代科學教育的正確方向。然而，僅僅強調(diào)其自然科學課程屬性也是不完整的。生物學還有著不同于其他自然科學的特點，相應地，中學生物學課程自然還應當有不同于其他自然科學課程的特點，這些特點也應當屬于學科本質(zhì)的范疇。

生物學科還有不同于其他自然科學學科的特點。研究對象的特殊性，思想觀念的人文性，概念和規(guī)律的概率性，思維方式的靈活性，研究方法的綜合性，學科地位的領(lǐng)先性、實踐應用的廣泛性。

三、學科邏輯

人們在認識事物和學習中，最關(guān)鍵的是抓住事物的內(nèi)在聯(lián)系，即理性認識。《生物》是一門自然學科，本身的邏輯性就很強，在知識結(jié)構(gòu)方面，主要是圍繞著生物的結(jié)構(gòu)——功能——與環(huán)境的適應性展開的。生物的結(jié)構(gòu)——功能——與環(huán)境的適應性的內(nèi)在聯(lián)系，即邏輯性在于生物的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)其功能，其功能在進化中與其生存的環(huán)境相適應。例如駱駝刺這種植物，在結(jié)構(gòu)方面主要是地上部分——莖葉短小，而地下部分——根系非常發(fā)達;相關(guān)的功能是地上部分的莖葉散失的水分少，而地下部分的根系扎得很深，能吸收和貯存足夠的水分供給自身的生存需要;這樣使得駱駝剌適應干旱的環(huán)境，能在沙漠中生存下來。生物都是這樣有其結(jié)構(gòu)特點與功能，適應特定的環(huán)境，這是一個自然規(guī)律。[4]

四、學科價值：學科價值是學科本質(zhì)的首要體現(xiàn)

（1）學科育人價值。生物學科教育本身具備其特有的價值屬性，在德智體美勞五育中，都有其獨特的育人價值。德育方面：主要在生物學基本觀點進化觀點和生態(tài)學觀點，是辯證唯物主義可持續(xù)發(fā)展觀和自然觀的重要基礎(chǔ)。珍愛生命、愛護動植物的意識和情感則是正確人生觀的重要基礎(chǔ)。辯證地認識生物的多樣性的價值以及理解生物科學、技術(shù)和社會的關(guān)系，是正確價值觀的重要基礎(chǔ)。生物科學的發(fā)展歷程所蘊含的科學精神、科學態(tài)度、創(chuàng)新精神、合作精神等內(nèi)容為德育提供了豐富的素材。

智育方面：從認知的角度看，可以認識生命世界，以及生物界與無機自然界的關(guān)系，認識自身。從思維方式來看，主要是讓學生認識到多種思維方式，不僅訓練學生的形式邏輯思維，在辯證思維、整體式思維（如生態(tài)學思維）、復雜性思維等方面更具有獨到的價值，因為在學習過程或?qū)嶒炦^程中都要面臨許多問題的解決，這就不斷要求要有正確的思維方式和不斷加強學生的邏輯推斷能力等。從實踐能力來看，提高學生的實踐能力，分析和解決來自生產(chǎn)和生活實踐的許多問題，如植物栽培、動物飼養(yǎng)、疾病防治、生態(tài)環(huán)境和生物多樣性調(diào)查等，培養(yǎng)實踐能力。

體育方面：主要體現(xiàn)在生物學中有關(guān)人體的結(jié)構(gòu)和功能的知識，營養(yǎng)保健和防治疾病的知識，以及青春期教育的內(nèi)容，對于學生身心健康發(fā)育至關(guān)重要。

美育方面：主要體現(xiàn)在自然界中各種自然美，協(xié)調(diào)美，細胞內(nèi)在和諧美，概念、模型和理論的科學美，科學家不斷探索和為了真理發(fā)現(xiàn)甚至斗爭的人格美等。

勞動教育方面：主要體現(xiàn)在生物學知識在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代工業(yè)等方面的靈活應用。例如學習了植物的三大生理功能，可以掌握如何提高塑料大棚產(chǎn)量的勞動技能理論。

（2）學科社會價值。生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關(guān)系。生物學作為一門基礎(chǔ)科學，傳統(tǒng)上一直是農(nóng)學和醫(yī)學的基礎(chǔ)，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等等方面。它是農(nóng)學、醫(yī)學、林學、環(huán)境科學等學科的基礎(chǔ)。社會的發(fā)展，人類文明的進步，個人生活質(zhì)量的提高，都要靠生物學的發(fā)展和應用。

參考文獻：

（1）作者.《學科本質(zhì)》。

（2）王芳.《追求生物學科本質(zhì)發(fā)展學生的科學思維》。

（3）趙占良.《試論中學生物學的學科本質(zhì)》。

（4）董良才.《淺談中學《生物》教學中的邏輯性》。