趙婷婷

學(xué)科核心素養(yǎng)是立德樹人根本任務(wù)的具體體現(xiàn)，為各學(xué)科所關(guān)注[1][2]。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“生命觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”和“社會(huì)責(zé)任”，要在教學(xué)中對(duì)其進(jìn)行落實(shí)，需要教師深入挖掘教學(xué)內(nèi)容。HPS（History，Philosophy and Sociology of Science，即科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)）材料是滲透核心素養(yǎng)的良好素材，筆者先前曾針對(duì)《分子與細(xì)胞》和《遺傳與進(jìn)化》模塊人教版教材中的HPS材料進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)教材中的多數(shù)材料都有多維度的教育價(jià)值[3]17[4]。目前，選擇性必修的3個(gè)模塊的新教材也已經(jīng)開始投入使用。本文對(duì)其中的HPS材料進(jìn)行分析，剖析其所屬HPS維度[3]20與其蘊(yùn)涵的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)教育價(jià)值，并對(duì)新舊版本教材中的變化進(jìn)行說(shuō)明，以期為廣大中學(xué)教師使用新教材進(jìn)行基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)提供思路。

一、人教版選擇性必修教材所含HPS材料分析

（一）選擇性必修1《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》材料分析[5]

1.許智宏院士訪談

許智宏院士是植物發(fā)育及植物細(xì)胞工程方面的專家，但他的訪談并未局限于植物學(xué)研究領(lǐng)域，包含內(nèi)容非常豐富，值得教師深刻挖掘并引導(dǎo)學(xué)生加以注意。許院士的訪談內(nèi)容涉及到的知識(shí)包括細(xì)胞全能性、植物組織培養(yǎng)、植物原生質(zhì)體、細(xì)胞分裂、植物激素及其作用、生物體內(nèi)不同水平的反饋調(diào)節(jié)、動(dòng)植物發(fā)育、動(dòng)植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式、生物多樣性，等等。這些知識(shí)在訪談中是融為一體的，彼此聯(lián)系非常緊密，對(duì)學(xué)生形成系統(tǒng)性觀念非常有幫助，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度。許院士還介紹了自己研究時(shí)的一些經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)的“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”維度。關(guān)于了解生命活動(dòng)調(diào)節(jié)原理對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、生活有什么意義，許院士以香蕉滯銷問(wèn)題為例，很好地說(shuō)明了理解生物學(xué)知識(shí)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)與生活的重要性，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)的“社會(huì)責(zé)任”維度。該材料主要涉及科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。

2.穩(wěn)態(tài)

穩(wěn)態(tài)概念是現(xiàn)代生理學(xué)的指導(dǎo)思想與理論基礎(chǔ)，對(duì)理解其他生命系統(tǒng)層次的穩(wěn)定性也有著重要啟示作用，是生命科學(xué)基本概念之一。新教材將穩(wěn)態(tài)概念的提出從“科學(xué)史話”欄目提到了正文，將穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展放到了正文后的小字部分，并對(duì)不同生命系統(tǒng)水平的穩(wěn)態(tài)作了更詳實(shí)的介紹。另外，教材還在正文部分介紹了人類對(duì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制認(rèn)識(shí)深化的歷程。該材料屬于科學(xué)史范疇，同時(shí)，這種學(xué)科思想的變化也屬于科學(xué)哲學(xué)范疇。學(xué)生如果可以深刻領(lǐng)會(huì)穩(wěn)態(tài)思想，將有助于生物學(xué)學(xué)科思想體系的建立，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度。教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生回顧分子與細(xì)胞水平的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)問(wèn)題，并在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)選擇性必修2《生物與環(huán)境》的群體穩(wěn)態(tài)相關(guān)章節(jié)時(shí)注意回顧穩(wěn)態(tài)概念。

3.腦新生神經(jīng)元

在新增的“神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”一節(jié)中，教材于“生物科技進(jìn)展”欄目介紹了科學(xué)家對(duì)高等動(dòng)物成年后腦細(xì)胞（主要指神經(jīng)元）是否會(huì)增加的認(rèn)識(shí)的發(fā)展變化。該材料對(duì)HPS三個(gè)維度均有所體現(xiàn)：材料本身屬于科學(xué)史范疇，其反映“科學(xué)知識(shí)可能隨著研究的深入而改變”這一科學(xué)本質(zhì)，屬于科學(xué)哲學(xué)范疇，涉及到的醫(yī)療方面的前景則屬于科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。學(xué)生學(xué)習(xí)該材料，可以加深對(duì)生命活動(dòng)調(diào)節(jié)復(fù)雜性的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度；了解模式生物在研究中的重要作用，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“科學(xué)探究”維度；認(rèn)識(shí)到生命科學(xué)前沿研究對(duì)醫(yī)療手段的潛在影響，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“社會(huì)責(zé)任”維度。

4.生物電的發(fā)現(xiàn)

在“神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)”一節(jié)，教材于“生物科學(xué)史話”欄目新增了“生物電的發(fā)現(xiàn)”這一材料，介紹了電生理學(xué)發(fā)展史上圍繞生物電是否存在而展開的著名論戰(zhàn)，并介紹了研究手段更新對(duì)科學(xué)研究發(fā)展的重要作用。該材料除屬于科學(xué)史范疇外，還涉及到科學(xué)研究的發(fā)展與深化，體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)，屬于科學(xué)哲學(xué)范疇；其反映出的學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴推動(dòng)科學(xué)發(fā)展以及研究手段與實(shí)驗(yàn)材料對(duì)科學(xué)突破的重要性，則屬于科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。教材對(duì)材料中蘊(yùn)涵的關(guān)于科學(xué)研究的啟示作了非常精準(zhǔn)的闡述，給出了詳實(shí)的論證，特別有助于學(xué)生理解核心素養(yǎng)的“科學(xué)探究”維度。另外，伏特和伽爾伐尼為證明自己的觀點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)了精巧的實(shí)驗(yàn)：伏特去掉了實(shí)驗(yàn)中的生物，證明不同金屬間存在電位差，發(fā)明了世界上第一個(gè)電池，開創(chuàng)了重要的研究領(lǐng)域；伽爾伐尼去掉了實(shí)驗(yàn)中金屬，有力地證明了生物電確實(shí)存在，開創(chuàng)了電生理學(xué)，對(duì)醫(yī)學(xué)和心理學(xué)發(fā)展也有深遠(yuǎn)影響。若教師能適當(dāng)補(bǔ)充素材，帶領(lǐng)學(xué)生深刻理解相關(guān)研究，會(huì)對(duì)核心素養(yǎng)中“科學(xué)思維”與“社會(huì)責(zé)任”的發(fā)展均有所幫助。

5.中國(guó)腦計(jì)劃

在“神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)”一節(jié)，教材介紹了“中國(guó)腦計(jì)劃”項(xiàng)目。舊版教材曾談及“人類腦計(jì)劃”研究項(xiàng)目，中國(guó)是加入該研究的第20個(gè)國(guó)家。如今，中國(guó)在生命科學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，設(shè)立了未來(lái)十五年內(nèi)在腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域取得國(guó)際領(lǐng)先成果的目標(biāo)。該材料主要屬于科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。材料中分析腦研究需要繪制的三種圖譜，對(duì)學(xué)生理解細(xì)胞與大腦活動(dòng)的關(guān)系很有幫助，同時(shí)對(duì)克隆猴技術(shù)與腦科學(xué)研究的關(guān)系的分析也有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)到不同知識(shí)之間的密切聯(lián)系，有助于“生命觀念”的形成。材料分析了研究方法與實(shí)驗(yàn)材料和工具對(duì)科學(xué)發(fā)展的作用，能夠幫助學(xué)生加深對(duì)科學(xué)研究的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“科學(xué)探究”維度。另外，該材料也是進(jìn)行愛國(guó)主義教育的良好素材，有利于激發(fā)學(xué)生的國(guó)家自豪感，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

6.促胰液素的發(fā)現(xiàn)

促胰液素的發(fā)現(xiàn)是通過(guò)科學(xué)史上的實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)的又一實(shí)例，屬于科學(xué)史范疇，對(duì)同一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同分析體現(xiàn)了“觀察滲透理論”，屬于科學(xué)哲學(xué)范疇。學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，能夠領(lǐng)會(huì)科學(xué)家的研究思路，在學(xué)情允許的情況下，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在有提示的情況下自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或?qū)Σ煌暾膶?shí)驗(yàn)方法進(jìn)行補(bǔ)充完善，從而增強(qiáng)科學(xué)探究能力。同時(shí)該材料也有助于學(xué)生的概念建構(gòu)，體現(xiàn)了“生命觀念”、“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”等多個(gè)核心素養(yǎng)維度。需要注意的是，消化受神經(jīng)調(diào)節(jié)實(shí)際上在當(dāng)時(shí)也是較新的觀點(diǎn)。胃酸分泌由神經(jīng)調(diào)節(jié)是巴甫洛夫發(fā)現(xiàn)的，他因此獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。胰腺分泌胰液也是受神經(jīng)調(diào)節(jié)的，只不過(guò)該過(guò)程的主要調(diào)控方式是體液調(diào)節(jié)。教師需要交代清楚，防止學(xué)生產(chǎn)生誤解。

7.研究激素的方法

在“激素與內(nèi)分泌系統(tǒng)”一節(jié)，教材新增了兩則關(guān)于激素研究方法的科學(xué)史材料，主要詳細(xì)介紹了胰島素的發(fā)現(xiàn)史。與所有歷時(shí)較久的研究一致，該材料對(duì)HPS的三個(gè)維度均有所體現(xiàn)，特別是班廷的研究，涉及到了查閱前人文獻(xiàn)在科研中的重要作用和跨學(xué)科合作對(duì)解決問(wèn)題的幫助，值得同學(xué)們注意。在核心素養(yǎng)方面，該材料主要涉及科學(xué)研究方法，體現(xiàn)“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”維度，同時(shí)由于胰島素在治療糖尿病方面的重要作用，該材料也可以用于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，體現(xiàn)“社會(huì)責(zé)任”維度。材料中給出的實(shí)驗(yàn)是良好的情境，教師應(yīng)利用好此材料，帶領(lǐng)學(xué)生分析科學(xué)家的研究思路，一方面將必修模塊中學(xué)到的研究方法遷移應(yīng)用到該情境中，另一方面也為未來(lái)于其他情境中解決問(wèn)題鍛煉探究能力。

8.免疫系統(tǒng)的新發(fā)現(xiàn)

該材料為“免疫系統(tǒng)的組成和功能”節(jié)末的新增材料，介紹了腦部淋巴管的發(fā)現(xiàn)歷程，屬于科學(xué)史范疇。同時(shí)，由證明鼠腦中淋巴管的存在到證明人腦中淋巴管的存在，反映出科學(xué)觀察是有目的的觀察，正如文中所說(shuō)：“如果你不知道自己想要觀察什么，那么你就錯(cuò)過(guò)它們了”，這屬于科學(xué)哲學(xué)范疇。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該材料，能夠加深對(duì)神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度；從鼠腦到人腦的類推能夠促進(jìn)“科學(xué)思維”的發(fā)展；了解相關(guān)研究歷程有利于領(lǐng)悟“科學(xué)探究”；對(duì)該發(fā)現(xiàn)的社會(huì)意義的分析則對(duì)“社會(huì)責(zé)任”的落實(shí)有所幫助。9.植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)

植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是高中生物教材中又一通過(guò)多位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)對(duì)某問(wèn)題的探究歷史的實(shí)例，屬于科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)范疇，可用于滲透科學(xué)本質(zhì)。該材料非常適合教師進(jìn)行思維探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，甚至組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主設(shè)計(jì)，發(fā)展思維能力，能夠體現(xiàn)“生命觀念”、“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”等多個(gè)核心素養(yǎng)維度。

10.赤霉素的發(fā)現(xiàn)

在“其他植物激素”一節(jié)，教材介紹了赤霉素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，屬于科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)范疇。教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)類似于“引起水稻患惡苗病的原因是赤霉菌本身還是赤霉菌分泌的物質(zhì)？”“為什么一定要對(duì)濾液中引起惡苗病的物質(zhì)進(jìn)行分離？”“科學(xué)家們的研究間有什么邏輯關(guān)系？”等問(wèn)題，帶領(lǐng)學(xué)生發(fā)展“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”的核心素養(yǎng)。

（二）選擇性必修2《生物與環(huán)境》材料分析[6]

1.方精云院士訪談

方精云院士是生態(tài)學(xué)專家，他的訪談對(duì)于學(xué)生了解生態(tài)學(xué)研究的特點(diǎn)與意義很有幫助，訪談主要涉及的是科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠理解生態(tài)學(xué)研究的重要意義，了解野外工作在生態(tài)學(xué)研究中的作用，同時(shí)也有利于樹立對(duì)利用生態(tài)學(xué)知識(shí)建設(shè)生態(tài)文明的信念。材料體現(xiàn)了核心素養(yǎng)的“科學(xué)探究”與“社會(huì)責(zé)任”維度，其中反映出的方院士刻苦而堅(jiān)持的研究精神也特別值得同學(xué)們學(xué)習(xí)。

2.高斯的實(shí)驗(yàn)

在“種群數(shù)量的變化”與“影響種群數(shù)量變化的因素”這兩節(jié)，教材分別介紹了著名生態(tài)學(xué)家高斯的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，從而引出“種群的‘S’形增長(zhǎng)”與“種群數(shù)量變化受種間競(jìng)爭(zhēng)影響”等核心概念，屬于科學(xué)史范疇。教師可以將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生分析出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自主建構(gòu)，并加深對(duì)數(shù)學(xué)模型在解決生物學(xué)問(wèn)題方面的作用的認(rèn)識(shí)。該材料的良好應(yīng)用有利于學(xué)生“生命觀念”、“科學(xué)思維”與“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.馬世駿

馬世駿院士是我國(guó)著名生態(tài)學(xué)家，為防治蝗災(zāi)做出了重大貢獻(xiàn)，并且有著自成體系的生態(tài)學(xué)思想，教材呈現(xiàn)的材料屬于科學(xué)史范疇，而馬世駿院士從事研究的初衷這段材料屬于科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇，他的研究思想等內(nèi)容材料屬于科學(xué)哲學(xué)范疇。學(xué)生能夠通過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)生態(tài)觀念加深認(rèn)識(shí)，同時(shí)明確生物學(xué)知識(shí)在解決實(shí)際生活中問(wèn)題的作用，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”與“社會(huì)責(zé)任”維度。

4.黃石公園滅狼與引狼入園的啟示

20世紀(jì)初，美國(guó)黃石國(guó)家公園內(nèi)開展了滅狼運(yùn)動(dòng)，隨后當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)由于食物網(wǎng)中頂級(jí)捕食者的缺位而發(fā)生惡化。管理者不得不于20世紀(jì)末重新引進(jìn)灰狼，其后黃石公園的生態(tài)系統(tǒng)有所恢復(fù)。這一事例在生態(tài)學(xué)史上非常有名，充分展現(xiàn)了不尊重生態(tài)規(guī)律的任意妄為會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，能夠幫助學(xué)生加深對(duì)“生命觀念”和“社會(huì)責(zé)任”的認(rèn)識(shí)。

5.林德曼

在介紹生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)特點(diǎn)時(shí)，教材呈現(xiàn)了林德曼的研究數(shù)據(jù)，屬于科學(xué)史材料。該材料能夠帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)分析能量流動(dòng)的特點(diǎn)，而且是科學(xué)史上的經(jīng)典研究，為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)情境。教師可以引導(dǎo)學(xué)生先通過(guò)數(shù)據(jù)自己進(jìn)行分析，然后再與科學(xué)家的理論相印證，從而構(gòu)建概念，加深認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”與“科學(xué)思維”維度。

6.生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞

教材在本節(jié)介紹了幾則科學(xué)史材料，展示了科學(xué)家在蜜蜂舞蹈、昆蟲信息素和植物所釋放的化學(xué)物質(zhì)方面的研究。材料有助于學(xué)生加深對(duì)信息傳遞作用的認(rèn)識(shí)，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度。另外，教材開頭所說(shuō)的研究蜜蜂的科學(xué)家應(yīng)是指卡爾·馮·弗里希，他是行為生態(tài)學(xué)的奠基者之一，于1973年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他出生于奧地利，逝世于德國(guó)，并不是教材所說(shuō)的荷蘭科學(xué)家。1967年也不是他首次發(fā)現(xiàn)蜜蜂舞蹈的時(shí)間，而是綜合總結(jié)相關(guān)研究成果的著作出版的年份，希望教材下一輪修訂時(shí)加以考慮。

（三）選擇性必修3《生物技術(shù)與工程》材料分析[7]

1.楊煥明院士訪談

舊版必修2教材開頭曾經(jīng)呈現(xiàn)過(guò)對(duì)楊煥明院士的訪談，側(cè)重對(duì)基因相關(guān)問(wèn)題的分析。同時(shí)舊版選修3教材開頭是楊院士的一篇寄語(yǔ)，帶領(lǐng)同學(xué)們學(xué)習(xí)生物科技。而新版選擇性必修3教材的編寫人員再次對(duì)楊院士進(jìn)行了訪談，側(cè)重點(diǎn)為生物技術(shù)與工程方面，相比寄語(yǔ)顯得更為親切，內(nèi)容也更為豐富。楊院士介紹了中國(guó)科技的發(fā)展，也對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)生物技術(shù)與工程給出了建議。材料屬于科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇，主要體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“社會(huì)責(zé)任”維度，其對(duì)生命科學(xué)系統(tǒng)性的分析也能體現(xiàn)“生命觀念”的維度。

2.從傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)到發(fā)酵工程

選擇性必修模塊的前三章均在章首呈現(xiàn)了相關(guān)科學(xué)技術(shù)探究歷程，這一設(shè)計(jì)在舊版教材中也存在，但新版教材以時(shí)間為線索，呈現(xiàn)得更清楚，且增加了相關(guān)圖片，更利于學(xué)生學(xué)習(xí)。如“發(fā)酵工程”章首呈現(xiàn)了人類圍繞微生物發(fā)酵的探索之路，材料同時(shí)體現(xiàn)科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)。教師可以利用材料引導(dǎo)學(xué)生回顧酶、細(xì)胞呼吸、基因突變等核心概念，也可以為后續(xù)基因工程的學(xué)習(xí)做好鋪墊，展現(xiàn)不同知識(shí)間的聯(lián)系，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度。同時(shí)，材料反映出生物學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠激發(fā)學(xué)生利用生物學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的信念，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“社會(huì)責(zé)任”維度。

3.耐高溫DNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)

耐高溫DNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)是PCR技術(shù)得以廣泛使用的基礎(chǔ)。教材在“微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用”和“基因工程的基本操作程序”兩節(jié)分別談及了相應(yīng)的內(nèi)容，前者側(cè)重于選擇培養(yǎng)基的應(yīng)用，后者側(cè)重于中國(guó)科學(xué)家錢嘉韻的貢獻(xiàn)。教師教學(xué)時(shí)可以對(duì)這幾部分內(nèi)容進(jìn)行整合，引導(dǎo)學(xué)生理解不同微生物的差異、酶的特性、發(fā)酵工程與基因工程間的關(guān)系、不同學(xué)者研究間的相互作用等內(nèi)容，并加強(qiáng)愛國(guó)主義教育。材料屬于科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”、“科學(xué)探究”與“社會(huì)責(zé)任”等維度。

4.細(xì)胞工程的發(fā)展歷程

與發(fā)酵工程類似，“細(xì)胞工程”一章開頭同樣介紹了相關(guān)發(fā)展歷程，屬于科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。同時(shí)，教材后續(xù)內(nèi)容中還更細(xì)致地介紹了上述材料中涉及到的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞、單克隆抗體、胚胎分割等相關(guān)問(wèn)題的發(fā)展歷史。教師可以引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)細(xì)胞相關(guān)核心概念的理解，從而使學(xué)生更深刻地認(rèn)識(shí)到細(xì)胞作為生命系統(tǒng)的重要意義，并感受不同分支學(xué)科間的系統(tǒng)整合性，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”維度。學(xué)生還可以通過(guò)學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，分析科學(xué)家的研究思路，了解我國(guó)科研工作者取得的研究進(jìn)展，并感受生物學(xué)知識(shí)在醫(yī)療方面的作用，發(fā)展“科學(xué)思維”，增強(qiáng)“社會(huì)責(zé)任”。

5.基因工程的誕生和發(fā)展

在“基因工程”一章開頭，教材梳理了相關(guān)基礎(chǔ)理論與技術(shù)的發(fā)展，并對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和社會(huì)的相互關(guān)系作了系統(tǒng)闡釋，屬于科學(xué)史與科學(xué)社會(huì)學(xué)范疇。其中的一些內(nèi)容學(xué)生在必修2模塊已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，而本章能使他們認(rèn)識(shí)到這些理論知識(shí)對(duì)技術(shù)應(yīng)用的作用，也利于他們更好地理解與基因工程相關(guān)的生物技術(shù)。材料有助于學(xué)生加深對(duì)基因相關(guān)核心概念的理解，也能引導(dǎo)他們思考科學(xué)、技術(shù)、工程和社會(huì)間的關(guān)系，體現(xiàn)核心素養(yǎng)的“生命觀念”與“社會(huì)責(zé)任”維度。

（四）維度整理

由表1可見，人教版選擇性必修3個(gè)模塊教材中共有21則HPS材料，其中選擇性必修1、2、3模塊分別占10則、6則與5則。在這些材料中，體現(xiàn)科學(xué)史內(nèi)容的有18則，體現(xiàn)科學(xué)哲學(xué)的有9則，主要分布于選擇性必修1模塊。體現(xiàn)科學(xué)社會(huì)學(xué)的有12則，其中選擇性必修3的5則材料均對(duì)該維度有所體現(xiàn)。所有材料中，只體現(xiàn)一個(gè)HPS維度的材料有7則，其中選擇性必修2中占了5則，而其他模塊中的材料基本都屬于多個(gè)維度的范疇。

表1.人教版生物教材選擇性必修模塊HPS材料所屬HPS范疇與核心素養(yǎng)維度分析

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)維度方面，21則材料中，體現(xiàn)“生命觀念”核心素養(yǎng)的有17則，體現(xiàn)“科學(xué)思維”核心素養(yǎng)的有10則，體現(xiàn)“科學(xué)探究”核心素養(yǎng)的有12則，體現(xiàn)“社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)的有14則。除兩則材料外，均可體現(xiàn)多方面的核心素養(yǎng)，充分體現(xiàn)了HPS材料的多重教育價(jià)值，特別是選擇性必修1模塊對(duì)此體現(xiàn)最為明顯，值得教師對(duì)其深刻挖掘。

二、總結(jié)與建議

選擇性必修的3個(gè)模塊均具有一定的HPS材料，其中選擇性必修1模塊所包含的材料數(shù)量最多，并具有多個(gè)維度的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)教育價(jià)值，教師應(yīng)充分發(fā)揮其價(jià)值；選擇性必修2模塊所包含的材料相對(duì)較少，體現(xiàn)維度也相對(duì)單一，但是對(duì)于學(xué)生理解生態(tài)學(xué)思想和生態(tài)工程的指導(dǎo)方針?lè)浅Ｓ袔椭處熞矐?yīng)加以利用；選擇性必修3模塊內(nèi)的HPS材料主要呈現(xiàn)于章首，所占篇幅不多，但包含的內(nèi)容非常豐富，特別有助于學(xué)生形成完整的學(xué)科思想脈絡(luò)，在教學(xué)中不應(yīng)忽略?？傊?，與兩個(gè)必修模塊相似，選擇性必修模塊中的HPS材料也是教學(xué)中應(yīng)當(dāng)加以分析與利用的良好素材。

本文所梳理的材料出自教材正文與一些固定欄目。除此之外，課后練習(xí)中其實(shí)也含有HPS材料：如選擇性必修1第四章第4節(jié)涉及到了顧方舟對(duì)脊髓灰質(zhì)炎活疫苗的研究和巴斯德對(duì)狂犬病疫苗的研發(fā)，選擇性必修3第二章第2節(jié)從多莉的死亡導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)查克隆動(dòng)物相關(guān)問(wèn)題。這些材料作為情境出現(xiàn)于習(xí)題中，也是良好的學(xué)習(xí)材料。也有的HPS材料是內(nèi)隱于正文中的，如“條件反射”出自巴甫洛夫的研究，而教材并未指出這一點(diǎn)，教師可以酌情處理，需要時(shí)可以介紹給學(xué)生。

綜上所述，選擇性必修模塊中通過(guò)明示與暗示，展現(xiàn)了許多HPS材料，它們是滲透核心素養(yǎng)教育的良好抓手。教師應(yīng)加深對(duì)科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)社會(huì)學(xué)的了解，從促進(jìn)核心概念建構(gòu)、學(xué)科思想形成、科學(xué)本質(zhì)理解、核心素養(yǎng)發(fā)展的角度入手，思考如何在教學(xué)中用好這些HPS材料。教師應(yīng)注意最終目標(biāo)是學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，既要立足于生物學(xué)，將科學(xué)史材料作為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的情境材料而不是需要背誦的具體史實(shí)，又要致力于多個(gè)維度核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，展現(xiàn)科學(xué)家研究中涉及的豐富內(nèi)涵，而不是僅停留于知識(shí)的呈現(xiàn)。只要能依照上述原則進(jìn)行思考，相信廣大教師一定可以用好HPS材料，充分發(fā)揮其豐富的教育價(jià)值。