“生命的起源”教學(xué)對學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

申燕青 徐永強

【摘要】本文介紹了“生命的起源”教學(xué)活動中，通過對“神創(chuàng)論”、“自然發(fā)生論”的合作、討論學(xué)習(xí)及對經(jīng)典實驗“腐肉實驗”、“鵝頸燒瓶實驗”的探究性學(xué)習(xí)，對學(xué)生理性思維能力、科學(xué)探究能力等生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】生命的起源 生物學(xué)核心素養(yǎng) 課堂教學(xué)

“生命的起源”是北師大版初中生物學(xué)八年級第4冊第7單元第21章“生命的發(fā)生和發(fā)展”第1節(jié)教學(xué)內(nèi)容。在本節(jié)的教學(xué)中，通過對生命起源幾種假說的比較學(xué)習(xí)，對學(xué)生滲透了理性思維能力、科學(xué)探究能力等生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一“神創(chuàng)論”、“自然發(fā)生論”教學(xué)對學(xué)生理性思維能力的培養(yǎng)

“理性思維”是指尊重事實和證據(jù)，崇尚嚴謹和務(wù)實的求知態(tài)度，運用科學(xué)的思維方式認識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，如能夠基于生物學(xué)事實和證據(jù)運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法，探討闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。在“神創(chuàng)論”、“自然發(fā)生論”的教學(xué)中，設(shè)計以下探究問題，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力。

問題探究一：你相信神創(chuàng)論嗎？當時人們?yōu)槭裁凑J為神創(chuàng)論是真理？

問題探究二：當時人們?yōu)槭裁凑J為自然發(fā)生論是真理？自然發(fā)生論的證據(jù)可靠嗎？根據(jù)你掌握的生物學(xué)知識解釋其合理性并進行評價。

探究成果一：神創(chuàng)論認為，現(xiàn)在地球上的一切生命都是上帝或神創(chuàng)造的，生物的種類和數(shù)量都是不變的，彼此之間沒有任何聯(lián)系，是孤立的。我們不認同這種觀點，理由之一，由于自然因素和人為因素對自然界的影響，地球上有許多生物種類已經(jīng)消失，如中生代盛極一時的“恐龍”;有的生物種類正面臨著消失的危險，如我國的麋鹿、大熊貓、白鰭豚、朱鹮、銀杉、水杉等珍稀動植物種類，這些事實說明生物的種類和數(shù)量并不是一成不變的。理由之二，生物化石的研究證明，生物是進化的，進化的總趨勢是由簡單到復(fù)雜，由低等到高等。始祖鳥化石具有爬行動物和鳥類的一些特征，說明生物之間是有聯(lián)系的;類人猿與人類祖先的比較，說明生物之間有著或遠或近的親緣關(guān)系。這些事實說明生物彼此之間并不是孤立的。以上論點都不支持神創(chuàng)論觀點，因此，我們不認同神創(chuàng)論觀點。

探究成果二：自然發(fā)生論認為生命是由非生命物質(zhì)隨時自然發(fā)生的。古人堅信“眼見為實”的樸素唯物主義觀點，他們在自然界中看到腐爛的肉上長出了新的生命——蛆，腐草堆里長出了新的生命——螢火蟲，因此推斷這些新生命都是由腐肉、腐草中自然而然產(chǎn)生的，所以得出生命是由非生命物質(zhì)自然隨時發(fā)生的觀點。古人之所以得出這種似是而非的觀點，也是基于科技不發(fā)達的原因。因為“蛆”、“螢火蟲”等生命的發(fā)生，是蚊子、螢火蟲產(chǎn)的卵在適宜的條件下孵化而形成的，蚊子、螢火蟲的卵很小，肉眼看不見，需要用顯微鏡放大才能觀察到，由于當時科技不發(fā)達，還沒有發(fā)明顯微鏡，不能觀察到腐肉、腐草中的卵，只能從腐肉、腐草中見到已孵化出的較大個體的“蛆”、“螢火蟲”，因此認定“蛆”、“螢火蟲”是從腐肉、腐草中自然而然發(fā)生的。

二生生論推翻自然發(fā)生論的研究過程對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題，根據(jù)已有的生物學(xué)知識，針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及結(jié)果的交流與討論的能力。

對生命自然發(fā)生起源的觀點，有的人產(chǎn)生了質(zhì)疑，不相信生命會由非生命物質(zhì)隨時自然發(fā)生。意大利醫(yī)生弗朗西斯科·雷迪（FrancescoRedi，1626—1679）設(shè)計了著名的“腐肉實驗”，證明“腐肉”并不能生“蛆”，腐肉上的蛆是由蚊子在腐肉上活動時產(chǎn)下的卵孵化而成的，沒有蚊子卵的腐肉并未生蛆。法國微生物學(xué)家、化學(xué)家，近代微生物學(xué)的奠基人路易斯·巴斯德（LouisPasteur，1822—1895）設(shè)計了著名的“鵝頸燒瓶實驗”，有力的回擊了“肉眼可見的生命不能自然發(fā)生，肉眼看不見的生命還是可以自然發(fā)生的”論調(diào)?！案鈱嶒灐薄ⅰ谤Z頸燒瓶實驗”證明了生命不能隨時自然發(fā)生，“生命只能來源于生物，非生命物質(zhì)絕對不能隨時自發(fā)地產(chǎn)生生命”。生生論用科學(xué)事實推翻了自然發(fā)生論，生生論觀點普遍被人們所認可。

生生論推翻自然發(fā)生論的爭辯研究過程中，學(xué)生通過對科學(xué)家“腐肉實驗”、“鵝頸燒瓶實驗”科學(xué)探究過程的學(xué)習(xí)，認同了“生生論”觀點，在此基礎(chǔ)之上，教師針對科學(xué)家的研究過程設(shè)計下列問題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。（1）弗朗西斯科·雷迪質(zhì)疑“腐肉生蛆”觀點，他提出的問題是什么？（2）他做出的假設(shè)是什么？（3）他是怎樣設(shè)計實驗的？（4）弗朗西斯科·雷迪設(shè)計4個無蓋的廣口瓶與4個封口廣口瓶的作用是什么？（5）弗朗西斯科·雷迪將石蠟封口改為紗網(wǎng)封口的意義是什么？（6）觀察到的實驗現(xiàn)象是什么？（7）弗朗西斯科·雷迪是怎樣分析、解釋實驗現(xiàn)象的？（8）“腐肉”實驗得出的結(jié)論是什么？

學(xué)生通過對科學(xué)家弗朗西斯科·雷迪“腐肉實驗”、路易斯·巴斯德“鵝頸燒瓶”實驗研究過程的討論、探究學(xué)習(xí)，從中習(xí)得了科學(xué)研究的方法步驟——觀察現(xiàn)象、提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計實驗方案、實施實驗、觀察記錄、分析實驗現(xiàn)象、得出實驗結(jié)論，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

“生命的起源”一節(jié)的教學(xué)活動，通過對“神創(chuàng)論”、“自然發(fā)生論”的合作、交流、討論學(xué)習(xí)及對經(jīng)典探究實驗——“腐肉實驗”、“鵝頸燒瓶實驗”的探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的理性思維能力、科學(xué)探究能力等生物學(xué)核心素養(yǎng)，同時對學(xué)生滲透了科學(xué)本質(zhì)的教育、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度及科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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