吳志強(qiáng)
(安徽省蕪湖市第十二中學(xué) 241002)
新一輪基礎(chǔ)教育改革要想實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,在生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)實施“三有”生物科學(xué)課堂,即培養(yǎng)學(xué)生有實事求是的科學(xué)意識,培養(yǎng)學(xué)生有符合邏輯的科學(xué)思考,培養(yǎng)學(xué)生有敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。將“三有”細(xì)化滲透到課堂活動的每一個環(huán)節(jié)的具體指導(dǎo)上,努力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。
“實事”指客觀存在的事物;“是”是客觀事物的內(nèi)部聯(lián)系,即規(guī)律性;“求”就是去研究。在生物學(xué)教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)意識就是要從客觀存在的事實或是科學(xué)史等實際情況出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生從科學(xué)的角度理解問題、分析問題和解決問題的思想觀念及行為,從中引出其固有的而不是臆造的生物學(xué)規(guī)律。
很多教師在傳統(tǒng)教學(xué)中,將一些重要的知識在課堂上不斷重復(fù),以此強(qiáng)化學(xué)生記憶。這種教學(xué)忽視科學(xué)事實的呈現(xiàn),弱化學(xué)生的科學(xué)意識的培養(yǎng)。例如,在學(xué)習(xí)“從生物圈到細(xì)胞”時,傳統(tǒng)教法的教師將課前精心準(zhǔn)備的各種病毒、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的資料,想方設(shè)法地灌輸給學(xué)生。教師滔滔不絕地闡述自己對于教材和知識點(diǎn)的理解,學(xué)生看上去聽得認(rèn)真,筆記記得仔細(xì)。一堂課下來,教師自我感覺良好,認(rèn)為學(xué)生的知識掌握牢固,可結(jié)果卻事與愿違。
要想破除這種現(xiàn)象,教師應(yīng)該積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識和學(xué)習(xí)興趣。教師要走到學(xué)生中間,讓學(xué)生講,讓學(xué)生問,讓學(xué)生相互之間交流。時間一長,學(xué)生習(xí)慣在生物課上發(fā)表自己的觀點(diǎn),思考的問題比以前多,感覺生物課是有趣味的。例如,在學(xué)習(xí)“生態(tài)環(huán)境的保護(hù)”時,教師首先展示三項材料,分別是聯(lián)合國1990年氣候變化第一次評估報告、溫室效應(yīng)帶來的一系列嚴(yán)重環(huán)境問題、溫室氣體造成溫室效應(yīng)的物理研究。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生思考,大氣中二氧化碳含量增加的原因有哪些?面對溫室效應(yīng)你有何良策?學(xué)生們主動探討出的原因有植被減少、大面積赤潮等使自然界吸收二氧化碳減少。人口增加和含碳物燃燒劇增使大氣中二氧化碳含量增加。對策主要集中在植樹種草增加植被、節(jié)約能源和控制人口增長等方面。但也有學(xué)生認(rèn)為社會發(fā)展能源消耗肯定增加,靠節(jié)約不能解決多少問題,應(yīng)該把主要精力放在開發(fā)不會生成二氧化碳的新能源上,如直接利用太陽能、進(jìn)一步開發(fā)核能甚至利用臺風(fēng)能和雷電能,化害為利。學(xué)生在科學(xué)事實面前,大膽表達(dá)自己的觀點(diǎn)就是他們科學(xué)意識增強(qiáng)的最好表現(xiàn)。
基于科學(xué)事實,學(xué)生在對系列問題的思考過程中,經(jīng)歷一個較為完整的自主探究活動過程,主要包括學(xué)生根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行猜想、收集整理分析數(shù)據(jù),最終獲得結(jié)論。這個探究思考的過程,也就是學(xué)生對科學(xué)意識的提升過程。
生物科學(xué)的理科屬性包括邏輯思考,通過概念、判斷、推理的形式,構(gòu)建合乎邏輯的理論體系,反映客觀事物的本質(zhì)屬性和運(yùn)動規(guī)律。它幫助人們認(rèn)識和把握思維規(guī)律,提高思維效率,培養(yǎng)正確思維習(xí)慣。
“問題”是科學(xué)思考的開端。沒有問題也就難以誘發(fā)和激起求知欲,沒有問題、感覺不到問題的存在,學(xué)生就不會去深入思考,那么學(xué)習(xí)也就只能是表層和形式的。沒有問題就不會有思考,更不會有解釋問題和解決問題的思想、方法和知識。例如,在學(xué)習(xí)“孟德爾分離定律的發(fā)現(xiàn)過程”時,可以設(shè)計以下問題串,細(xì)化孟德爾豌豆實驗中的細(xì)節(jié)性問題,幫助學(xué)生站在孟德爾所處時代進(jìn)行思考。①豌豆作為理想的遺傳學(xué)實驗材料的理由?②豌豆的雜交是如何進(jìn)行的? ③此實驗支持融合遺傳觀點(diǎn)嗎?F1豌豆中矮莖的“遺傳物質(zhì)”還在不在呢?最好的證明方法是什么?④ F2出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?⑤孟德爾在觀察階段還做了哪項重要工作?⑥除了豌豆的高莖和矮莖一對相對性狀外,其他的相對性狀也會出現(xiàn)類似的結(jié)果嗎?⑦這些數(shù)據(jù)全都接近3∶1,意味著這其中必然存在某種規(guī)律。這種規(guī)律究竟是什么?在這樣的問題情境中去思考,學(xué)生加深了對知識內(nèi)容的理解,加強(qiáng)了已有知識與新知的聯(lián)系。從建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論來看,就是將新知與舊知進(jìn)行同化,整合到學(xué)生自己的知識結(jié)構(gòu)中去的過程。
又如在學(xué)習(xí)“染色體變異”時,學(xué)生知道了秋水仙素抑制紡錘體形成,從而導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目的加倍。教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生回憶細(xì)胞的有絲分裂過程,幫助學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題:姐妹染色單體為什么會分離?染色體靠什么移向細(xì)胞兩極?從而明確著絲點(diǎn)的分裂并不是依賴紡錘體的作用。不是所有問題的發(fā)現(xiàn)都是教師能預(yù)設(shè)得出的。所以,有些時候教師可以設(shè)置“學(xué)生找矛盾”“學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題”等環(huán)節(jié)。在教學(xué)實踐中,學(xué)生會提出一些教師意想不到的問題。例如,月光下植物能進(jìn)行光合作用嗎?有沒有疾病既屬于遺傳病又是傳染???這些問題都是學(xué)生根據(jù)已有知識結(jié)構(gòu)與新知結(jié)構(gòu)的銜接點(diǎn),通過深層次學(xué)習(xí)而生成的問題。
無論是被問還是主動性的問,當(dāng)學(xué)生的主體活動頻繁被調(diào)動,在問題的基礎(chǔ)上開展的討論與師生間的辯論就會越來愈多。當(dāng)一系列問題經(jīng)過解決后,學(xué)生生物科學(xué)思維的邏輯性將得到加強(qiáng)。
學(xué)起于思,思源于疑。敢于質(zhì)疑是學(xué)生核心素養(yǎng)的一個重要組成部分。培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。
例如,在學(xué)習(xí)“ATP的主要來源——呼吸作用”時,學(xué)生會知道肌肉酸痛的原因,即在劇烈運(yùn)動中,氧氣的消耗量大增,雖然呼吸和循環(huán)的功能增強(qiáng),但仍無法滿足氧氣的需求,所以肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸。而人體細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸會產(chǎn)生乳酸,乳酸大量積累就會造成肌肉酸痛。但是,有細(xì)心的學(xué)生通過自身的實踐發(fā)現(xiàn),劇烈運(yùn)動后的24小時左右才會覺得肌肉酸痛,持續(xù)時間在一至三天左右。于是,他對上述的解釋產(chǎn)生質(zhì)疑,認(rèn)為造成此種肌肉酸痛的原因不是無氧呼吸積累的乳酸,或不僅僅是乳酸的積累。他通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),肌肉慢性酸痛的程度與肌肉收縮的形態(tài)有關(guān)。目前對肌肉慢性酸痛原因的解釋主要有組織牽引理論、肌肉痙攣理論、結(jié)締組織理論和代謝產(chǎn)物的堆積理論四種理論。其中,代謝產(chǎn)物的堆積理論認(rèn)為肌肉的酸痛是由乳酸積累而起。但無論哪種理論,都還不能很好解釋為何24小時之后才出現(xiàn)肌肉疼痛的現(xiàn)象。事實上,肌肉酸痛具體機(jī)制到目前仍是學(xué)術(shù)界研究的未解之謎,并沒有找到真正的答案。所以,對于一切結(jié)論,都不能被動地接受,只要發(fā)現(xiàn)有矛盾的地方,就應(yīng)該鼓勵學(xué)生勇敢地質(zhì)疑。
一堂體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的生物課,應(yīng)充分尊重和重視學(xué)生的每一個質(zhì)疑。重視和尊重本身就是科學(xué)性教學(xué)的體現(xiàn)。學(xué)生在相互質(zhì)疑和評價,在解疑中反思,這就很好培養(yǎng)了他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和敢于質(zhì)疑精神。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革對學(xué)生的生物科學(xué)本質(zhì)教育越來越重視。因此,教師不僅要對生物科學(xué)課有一個整體的把握,還要打造能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)課堂。將“科學(xué)本質(zhì)”教育細(xì)化滲透到教學(xué)活動的具體指導(dǎo)上,促使學(xué)生積極地進(jìn)行科學(xué)探究。