洪睿,楊軍
(西華師范大學生命科學學院,四川南充 637000)
20世紀中后葉,STS教育模式作為一種新興教育模式逐漸被人們重視,探討和揭示科學、技術和社會之間的復雜關系,強調培養學生的科學素養。日新月異的社會生活是靠犧牲大量寶貴的自然資源換來的,過度開發利用自然資源后,使學生認識到保護生態環境與合理利用社會資源的任務刻不容緩,環境教育逐漸成為教育環節中不可或缺的一環,這一需求與STSE教育理念高度契合。
STSE教育是對STS教育的延伸,旨在實現學科、技術、社會和環境的協調發展,增強人文教育的同時,樹立學生正確的科學觀念,與“生物學核心素養”聯系密切。目前針對STSE教育的相關研究較多,但將STSE教育理念與高中生物學教學相融合且落實于課堂中的研究還有所欠缺,這一教育理念有助于培養學生的生物學核心素養。
2019年人教版高中生物教材(以下簡稱“新教材”)新增的“科學·技術·社會”專欄(以下簡稱“STS專欄”)與STS教育的英文單詞科學、技術、社會縮寫相同[1],STSE教育是對STS教育的延伸,與新教材聯系密切,體現出新教材對STSE教育的重視。如表1所示,2019年人教版高中生物教材選擇性必修2(以下簡稱“選修2”)中的STS專欄分布于第2章、第3章和第4章。在這些STSE內容有提到農業生產方式的革新、有講述保護自然生態系統的案例、有列舉荒原變林海的綠色奇跡、有生態倫理道德、有介紹前景廣闊的沼氣工程,與生態環境、社會資源息息相關,第4章的三個STS專欄更是與當下嚴峻的環境問題有密不可分的聯系。

表1 “科學·技術·社會”專欄所在章節及具體內容
例如,教師通過講解“黃石公園滅狼和引狼入園的啟示”這一專欄,可以使學生更為生動理解到生態系統中食物鏈的關系,我們在治理環境的過程中不能過多地進行人為干涉,要尊重生態規律。可結合當下環境保護的案例激學生思考,通過這些實際問題與知識點相結合,使學生對生物知識產生興趣的同時,也培養了學生的社會責任。
選修2中的STSE內容不僅在STS專欄中有所涉及,在探索·實踐、生物科技進展、科學家的故事、與生物學有關的職業等專欄中均有所體現。這些專欄涵蓋有關生物、環境的方方面面,講述生態學巨匠的輝煌成就,涉及學生將來的職業選擇。
上述各類專欄之間聯系密切,為高中生物學教學提供大量素材,在教學過程中,教師應合理運用該類教學資源。例如,通過講解“與生物學有關的職業——林業工程師”,可以讓學生明白生物學知識在生產生活和社會發展中的作用,鼓勵學生參與并服務社會;在講解“科學家的故事——生態學巨匠馬世俊”的授課過程中,可以與生態治理的社會熱點結合,開展有的放矢的教學活動。教師在課堂上,先讓學生觀看有關溫室效應的報道,再讓學生查閱資料尋找溫室效應的引發原因和危害,小組之間相互交流討論并派代表發言,使學生明白引發溫室效應的原因,引起學生對環境問題的關注,培養學生保護環境的意識。
課后習題是教材的重要組成部分之一,能檢驗和鞏固學生所學生物學知識,在學習過程中占據重要地位[2]。生物學課本中的課后習題非常注重與STSE教育理念相結合。以選修2為例,第一章第1節“種群的數量特征”課后習題拓展應用第3題,禁止“非醫學需要的胎兒性別鑒定”和“非醫學需要的性別選擇性人工流產”;第一章“復習與提高”的非選擇題第2題:提到普氏原羚在人工一系列保護措施下,數量已由不足300只增長至2793只,目前仍處于隔離情況、有天敵捕食和資源空間受限,對現存情況展開討論并說明理由;第二章第3節“群落的演替”課后習題拓展運用第2題,收集不同地區不同年代的地圖,比較湖泊、沼澤或林地的今昔面積,試分析變化的原因等習題。
這些課后習題貼近生活實際,與STSE內容聯系緊密。新知識學習完成后,教師可根據學生實際情況和教學目的靈活運用課后習題,以加強和完善生物學教學。達到深化理解、構建知識、舉一反三和掌握解題技巧的目的,是提升高中生物學教學質量的有效途徑。
選修2以“生物與環境”為主題,極其重視環境教育,涉及種群、群落、生態環境、人與環境等內容,旨在呼吁人類尊重自然、順應自然、保護自然。與我國提出“加快生態文明體制改革、建設美麗中國”的新目標和“生態興則文明興”、“人與自然是生命共同體”等一系列新思想相呼應。
新教材與2004版教材相比,融入了當代社會人口、資源、環境和發展等內容。教師傳授這些知識時,不可僅停留知識層面上通過灌輸式教育應付考試,應當用STSE教育理念將知識滲透到學生的日常生活和社會熱點中,這并非將其簡單疊加或關聯,要求教師創設適當的教學情境引發學生思考,有助于學生理解生命活動本質,提高對生物與環境的認識,提高生物學教學質量。
2020 年修訂版生物學課程標準(以下簡稱“新課標”)相比舊課程標準而言,對學生的要求不只局限于知識、能力和情感態度價值觀的三維目標,新課標期望通過學習生物學知識體現出生物學價值,使學生養成積極向上的價值觀念、必備品格和關鍵能力[3-4]。
STSE教育理念適合于選修2的教學中,在STSE教育理念的指導下對選修2進行有針對性的教學設計并展開教學活動。學生通過學習進一步了解生態環境、人與自然、自然資源等方面現存的全球性環境問題,水資源短缺、酸雨、溫室效應、土地荒漠化和環境污染等。教師引導學生思考該類問題并組織討論交流,讓學生在了解生物、環境、自然過程中有所感悟,作出理性解釋判斷,培養理解和收獲更大的視野。鼓勵學生積極參與生態文明建設、主動向他人宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識,形成生態文明觀、關愛生命、健康生活等態度和觀念。
將STSE教育理念融入高中生物學教學中,更能突出對學生生物學核心素養的培養,使學生更好地面對日常生活中與生物學有關的社會事件和個人事件,并作出正確的解釋和判斷,提高解決生活中生物學相關問題的能力,使其全面發展并融入社會。
高中生物學知識體系龐大、內容繁多,新課標中的生物學核心素養給高中生物學的教學提出了更高要求[5]。在生物學教學中,教師不應只局限于傳授生物學知識,更應該著眼于培養學生嚴謹認真的科學態度、堅持不懈的探究精神和正確的價值觀念。
為達到上述教學目的,教學模式的選擇便顯得尤為重要。目前生物學教學模式有翻轉課堂、STSE、PBL、ADI、STEAM和5E等,這些教學模式基于不同理論建構形成,旨在提高教學質量和效率[6]。其中STSE教學模式主張將生物學知識與生活實際、現存環境問題結合,構建符合學生發展水平的教學情境并貫穿生物學課堂,促進學生對生物學知識的深度理解和加工。生物STSE教育的提出為高中生物學教學模式提供了新的思路和參考,在教學過程中,教師不可生搬硬套現有的教學模式,需根據所教生物學知識和學生實際情況,量體裁衣地選擇教學模式與教學方法達到教育目的。
從宏觀層面看,專欄內容和教材中的生物學知識,都分布著大量STSE內容,這些內容有助于學生掌握生物學知識,認識生物學知識在科學、技術、社會和環境上的作用與價值;對社會熱點問題有進一步理解,并勇于解決實際生活中與生物學相關的社會問題;為學生樹立人與自然和諧共處的觀念、形成生態環保意識和踐行綠色低碳生活方式奠定基礎。
從微觀層面看,這些STSE內容之間相互關聯,與實際生活關系密切。在高中生物學教學中,可從學生的實際生活出發,結合日常生活中常見案例,激發學生的學習興趣,引導學生深入學習。如在學習第3章第5節“生態系統的穩定性”中,可通過外來入侵物種對生態系統的破壞、森林火災的負反饋調節機制、熱帶雨林嚴重砍伐和草原過度放牧等內容的學習后,講述“黃土高原生態治理”和“長江10年禁漁計劃”等案例。啟發學生深入思考,培養保護環境意識,強化學生的生態觀、穩態與平衡觀,真正發揮教材中STSE內容的作用。
將STSE教育理念融入高中生物教學中,需滿足可行性原則、以學生為主體、啟發性原則、循序漸進原則等基本要求,對教師的教學水平提出了更高的要求。筆者通過注重建構與生活實際相聯系的情境來實施STSE教學模式,提高教學質量,達到培養核心素養的教學目的。
備課時,教師需認真學習和領會新課標中各章節的內容要求和學業要求,仔細分析對應的生物學知識和STSE教育理念的聯系,有的放矢地設計教學方案,不能只是簡單地將STSE內容羅列在教案中,應注重設計與生活實際密切相關的教學情境。
授課過程中緊抓教學準備所設計的教學情境,將其與生物學知識兩者有機融合能更高效地傳授知識。將生物學知識與科學技術、自然環境、生活實際等結合,能讓學生意識到生物學知識與日常生活聯系緊密。依據STSE教育理念所創建的教學情境,在貫穿整個課堂的過程中有助于知識串聯,幫助學生更好地理解。利用教學情境引導學生主動思考、探究、并大膽表達自己的觀點,鞏固所學生物學知識的同時,培養生物學核心素養。課堂最后可拋出引導性問題引起學生課后思考,并布置相應的課后習題檢驗和鞏固所學生物學知識。
課堂結束后,教師應及時做好教學反思,例如,學生對生物學知識是否掌握;教學目標是否達成;教學模式是否合理運用;學生的核心素養是否得到發展等。明白課中存在的不足,以便在以后的教學中避免該類問題的再次出現。
將STSE教育理念融入高中生物學教學中,理論與實際生活相聯系,可幫助學生理解生物學知識與科學、技術、社會和環境之間的聯系[7]。STSE教學模式聯系現存的社會問題創設教學情境,可提高高中生物學教學質量,實現課程目標;為高中生物學教學模式提供了進一步選擇,也為今后探索新的教學模式奠定基礎;鼓勵學生利用生物學知識來解決現實生活問題,培養學生生物學核心素養。