武國春 丁奕然
(重慶師范大學生命科學學院 401331)
著名的教育思想家卡爾·雅斯貝爾斯早就預言了“人類的將來,取決于本真教育的能否成功”。本真教育中“本真”為“立本求真”。立本,就是立足于本質,拒絕虛無空洞,即找準信念,腳踏實地;求真,就是要認識世界,探索規律,崇尚科學,堅持真理,追求真、善、美[1]。對于生物科學而言,其本真教育應達成以下幾個目標:①關注身心,促進學生健康成長;②以人為本,培養學生科學探究能力;③聯系實際,增強學生實踐能力;④著眼未來,滲透職業意識。但是如何在當前應試教育的背景下,既教會學生了解并掌握生物學科的基礎知識,又貫徹基于生物學科特性的本真教育理念呢?這成為了一個教學研究中值得關注與探討的方向?;谶@樣的方向,筆者認為,教師可以選擇甚至主創不同的教學主線設計方法,從而達到在教學過程中融入生物學科本真教育的理念。
本文分別從立足生物學科特性的四個本真教育目標入手,舉例說明如何以主線教學的設計為手段,來構建高中生物學本真課堂。
應試教育中對科學文化知識的重視,對身體素質的忽視,導致了現在學生在學習的同時,身體健康往往出現了一些問題。幾千年前,中醫就強調“上醫治未病”,指的就是關注身心健康,不讓身體產生疾病,做到防微杜漸。與此同時,對于生命科學的學習和研究中,必不可少的是對學生身心健康的關注,利用教學主線的設計,可以使枯燥的知識充滿故事性和情節性,讓學生在學習知識的同時,關注自己的身心健康。也讓教師的愛心貫穿于整個教學過程之中,拉近師生間的距離。
例如,在講到“免疫調節”時以“病原體的人體之旅”為主線,通過認識病原體入侵人體的過程而學會怎樣將預防疾病的產生。機體的第一道防線、第二道防線屬于“非特異性免疫”,對所有病原體均有消滅作用。但是,若病原體未被其消滅,則會啟動第三道防線,“特異性免疫”。在教學過程中,教師根據三道防線的特征融合關注學生的身心健康,如何將疾病防范于未然是重點也是難點。第一道防線是皮膚與黏膜,這個時候可以教導學生注意清潔皮膚、處理傷口等來防止病原體的入侵。同樣對于第二道防線體液中的殺菌物質和吞噬細胞,可以通過加強鍛煉、血液檢查等多個方面來防止病原微生物的入侵。但是,如果要徹底地解決疾病,不讓其產生,并且不產生對自身組織免疫排斥的過敏反應時,就應當建議學生注射疫苗,采用免疫抑制劑的方法。具體課堂教學主線設計見圖1。

圖1 “免疫調節”的本真課堂教學主線
高中生物課程標準中明確提出要提高學生的生物科學素養。這必然要求教師在進行教學的時候,注重學生科研思維的培養,訓練學生的科學探究能力。目前在主線教學構建本真課堂中通用的是兩種方法:一種是以科學探究的歷史為順序,沿著科學探究的一般方法去教學;另一種是以學生認知沖突上的矛盾開始,利用材料與案例分析得出相應的科學結論。
2.1 以科學為史,探究分析 在科學發展的道路上,科學家腳踏實地、務實求真、孜孜不倦的品質無處不在。在學習知識本身的過程中,在讓學生體會這種精神的同時,更重要的是教會學生如何發現問題,解決問題。所以,以科學為史探究分析的教學主線,是將科學歷史發展脈絡作為縱向教學主線,以科學探究的一般方法(提出問題、作出假設、實驗驗證、得出結論)為橫向教學主線,在學生從點到面地掌握知識的基礎上,形象理解科學探究的方法。這樣縱橫交錯的教學主線,脈絡清晰、枝繁葉茂。教師應先對學生進行引導教學,再由學生自主學習,應注重對科研方法的理解和對科研精神的體會。
例如,在人教版高中生物學教材必修1第五章第四節“能量之源——光與光合作用”中涉及大量嚴謹而又精確的科學實驗。從1771年,英國科學家普利斯特利(J.Priestley)通過實驗證實,植物可以更新因蠟燭燃燒或小白鼠呼吸而變得污濁的空氣到20世紀40年代美國科學家卡爾文(M.Calvin)等用小球藻做實驗,最終大致探明了植物光合作用中的原料與產物。對于這樣的教學內容,采用這樣教法最為合適不過了,課堂教學主線設計如圖2。

圖2 “光合作用發現過程”的本真課堂教學主線
2.2 以矛盾為始,資料論證 科學探究不僅僅在于方法,還要注重對學生科研思維的引導。在學生的原有知識儲備或認知與新知識或生活經驗發生沖突時,就會表現出對認知矛盾的極大興趣與好奇,促使學生自主學習和探究,從而達到本真教育的目的[2]。所以教師在教學中可創設具有探究價值的問題情境,使學生產生認知沖突,把學生引入自主探究的氛圍中。
例如,在學習“生長素的二重性”這一章節時,教師可利用學生原有的認知——認為生長素可促進植物生長這一局限的知識點,告訴學生兩個基本事實:①植物側芽附近的生長素濃度高于頂芽附近;②植物普遍存在著頂端優勢。這樣就對學生造成了認知沖突:為什么生長素濃度高的地方反而生長速度比濃度低的地方生長緩慢?此時就可將學生的學習興趣激發出來,并引導思維讓他們形成假設;再分別通過“根的向地性、莖的背地性”與農民采用生長素作為除草劑這些資料,讓學生對其進行自主分析論證,討論學習,從而再次建立起完整正確的知識結構,理解到生長素的二重性既是同一濃度對植物體不同部位促進生長和抑制的效果不同,也是同一濃度對不同植物體促進生長和抑制的效果不同。課堂教學主線設計見圖3。
生活才是教書育人的大課堂。同樣,生命科學關注的是人們平時的生產生活,所以教師應當幫助學生將自身所學會的知識融會貫通,應用到平時的生活之中,并加強實踐應用。由此看來,教學設計若從生活出發,以逆向思維的方式改變學生慣有的學習思維,以實用性的價值吸引學生的學習興趣,并讓學生在學習更多的實用技能的同時,更深層次地去理解知識,這未嘗不是一種雙贏的教學主線設計模式。

圖3 “生長素的二重性”的本真課堂教學主線
例如,在講到“內環境與穩態”一章節時,教師通常會按照教材的編排逐步深入地介紹相關知識點,從什么是體液及其成分到穩態的重要性,由淺入深,這樣的教學思路雖然也清晰明了,可是缺少學生探究思考的過程,缺少與生活緊密的聯系。既然知識來源于生活,可以用一份血液生化的六項檢驗報告引入知識,面對一份檢驗報告,學生會努力地想要了解里面各項的含義,激勵學生自主學習。首先,看看標本類型是什么,看看這個屬不屬于內環境,這便可以很好地引出并學習內環境的組成;再看檢查項目和參考值,項目的多樣性反映了血液中所包含化學成分的多樣性;參考值是有一個波動范圍,這樣就可以說明穩態并不是永遠的穩定不變,而是在一定的范圍內波動;最終結果一欄反映了檢查者的指標是否處于穩態范圍之內,這里又可以延伸出穩態的重要意義。這樣對一份檢驗報告單進行講解以后,不僅生動形象地展示了知識點,讓學生從教材中走出來,實際運用于生活中,這就是本真教育的又一目的。具體課堂教學主線設計如圖4。

圖4 加強實踐應用的本真課堂教學主線
在人教版高中生物學教材中增加了“與生物學有關的職業”這一板塊,教師要做的是把職業意識滲透進平時的教學設計之中。本真教育著力于指引學生認識自我,追求自我,因此在就業的選擇上,要放棄以就業率、工資等外在因素為主要考慮成分的傳統思想,改變擇業標準,將興趣愛好、自身特長放在首位。而完成這樣的教育目標前提就是要讓學生充分了解知識的具體實踐用途、涉及的相關職業及其工作性質、從事該職業的基本要求等。這同樣可以通過教學主線的設計,構建起生物學本真課堂。
教材中所列舉的其中一個職業就是植保員(即對農作物的病蟲害進行監測和預報,并對廣大農民進行預防病蟲害的技術指導的人員),與此工作緊密相連的知識是種群的特征、種群數量的變化、病蟲害的防治等。要將這些知識點匯集起來,指引學生去認識一個職業,了解一個職業,可以通過創設情境的方法,通過角色扮演的方式,讓學生思考并親身經歷作為一名植保員所需要的基礎知識和經歷的工作環節。教師可創設這樣一個情境:如果麥田中出現了某種病蟲害侵犯的情況,你要怎么做?這時讓學生自主查閱資料,發現解決問題的方法步驟,首先要調查麥田中是什么害蟲及其害蟲的種群密度,其次掌握它們的分布,了解它們的數量變化,最后確定解決方案。通過這樣的一個過程,使學生在對本章知識學習或復習時有更加深入的了解和體會。具體課堂教學主線設計如圖5。

圖5 滲透職業意識的本真課堂教學主線
將職業作為暗線,知識作為明線,讓學生充分地了解這一職業。高中生物學知識涉及方方面面,知識聯系緊密,與教材知識相關聯的職業不勝枚舉,這就需要教師來收集資料,可以不局限于傳統職業中,進行發散思維,如營養師、食品檢測員、景觀設計師、生物產業的研發人員等。