初中生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)本質(zhì)教育的實(shí)施策略建議

包春瑩

（人民教育出版社課程教材研究所 北京 100081）

1 中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)本質(zhì)教育的現(xiàn)狀

在科學(xué)教育中，科學(xué)本質(zhì)教育越來(lái)越受到發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。在我國(guó)新一輪的高中課改中，物理、生物學(xué)等學(xué)科的課程標(biāo)準(zhǔn)都強(qiáng)調(diào)了應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)本質(zhì)教育。例如，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》將“能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)”作為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的第一要素；在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）的“教學(xué)建議”中，以舉例的形式列出了高中生物學(xué)課程中適合教給學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容。在教材層面，人教版高中生物學(xué)教材中關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容非常豐富，物理教科書(shū)中科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的明確性逐漸增強(qiáng)，呈現(xiàn)出從隱性到隱性顯性相結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)。

通過(guò)近幾年新課程理念、課標(biāo)及教材等的相關(guān)培訓(xùn)，高中生物學(xué)教師中已有相當(dāng)多的人認(rèn)識(shí)到科學(xué)本質(zhì)教育的重要性并能夠在教學(xué)中實(shí)施。但筆者最近在一線(xiàn)調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)初中生物學(xué)教師對(duì)此還比較迷茫，表現(xiàn)在認(rèn)識(shí)不到科學(xué)本質(zhì)的重要性，甚至有人連科學(xué)本質(zhì)的具體內(nèi)涵都不清楚。其實(shí)，翻閱《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》就可以發(fā)現(xiàn)，在“課程性質(zhì)”及“課程基本理念”中，已經(jīng)多次強(qiáng)調(diào)了科學(xué)本質(zhì)的重要性，特別是課程的三條基本理念中有兩條都講到要讓學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)。

但是，目前初中課標(biāo)并未將科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵具體化，這可能是一線(xiàn)教師迷茫的很重要的原因。在這種情況下，如何在初中課堂教學(xué)中實(shí)施科學(xué)本質(zhì)教育呢？教師應(yīng)該首先通過(guò)其他途徑明晰科學(xué)本質(zhì)的具體內(nèi)涵，并有意識(shí)地向?qū)W生滲透。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵的界定，筆者已經(jīng)做過(guò)調(diào)研，在此不再贅述，下文僅從教學(xué)實(shí)施的角度談點(diǎn)個(gè)人建議。

2 充分重視并利用教材文本中提供的素材

調(diào)查顯示，很多意識(shí)到科學(xué)本質(zhì)重要性的初中教師認(rèn)為，限制他們實(shí)施科學(xué)本質(zhì)教育的主要因素是教學(xué)資源或材料的缺乏。其實(shí)，人教版初中生物學(xué)教材雖然沒(méi)有以顯性的方式來(lái)呈現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)，但選取的材料可以反映出科學(xué)本質(zhì)的很多內(nèi)涵，如果學(xué)生細(xì)細(xì)品讀，將會(huì)對(duì)科學(xué)本質(zhì)有逐漸深入的理解。

國(guó)際文憑課程在其生物學(xué)課程文件（Biology guide：first assessment 2016）中對(duì)科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵進(jìn)行了5個(gè)維度（“什么是科學(xué)，什么是科學(xué)探索”“領(lǐng)悟科學(xué)”“科學(xué)的客觀(guān)性”“科學(xué)的人文性”和“科學(xué)素養(yǎng)和大眾對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)”）44項(xiàng)全面的詮釋?zhuān)@可以為教師的教學(xué)提供具體的參考。下面以此為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人教版初中生物學(xué)教材中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行梳理（表1）。

表1 人教版初中教材中反映科學(xué)本質(zhì)的素材（部分）

3 中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中實(shí)施科學(xué)本質(zhì)教育的策略分析

3.1 通過(guò)科學(xué)史

文獻(xiàn)檢索可以發(fā)現(xiàn)，目前在高中生物學(xué)教學(xué)中，實(shí)施科學(xué)本質(zhì)教育已經(jīng)有了很多成功的案例和經(jīng)驗(yàn)，利用科學(xué)史的嘗試最多。例如，姜珊、呂美靜、陳沁韻等老師都就這個(gè)主題在2021年發(fā)表了論文。葉嘉妮和楊軍等不僅闡述了通過(guò)科學(xué)史途徑進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教學(xué)，還涉及社會(huì)性科學(xué)議題、探究教學(xué)等路徑或策略。運(yùn)用科學(xué)史這一策略已得到一線(xiàn)教師的普遍認(rèn)可，筆者也不再贅述。但是，將這一策略運(yùn)用到初中生物學(xué)教學(xué)中時(shí)，需要考慮初中生認(rèn)知的特點(diǎn)，很多引發(fā)質(zhì)疑的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)不宜呈現(xiàn)，如在高中涉及的光合作用的發(fā)現(xiàn)史、DNA的發(fā)現(xiàn)史等，很多都不能移植到初中課堂。

3.2 通過(guò)科學(xué)探究和實(shí)踐活動(dòng)

筆者在2016年時(shí)曾以探究南瓜種子為例，對(duì)以科學(xué)探究為載體進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育做過(guò)分享。中學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究或科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)能夠模擬科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的全過(guò)程，因此學(xué)生通過(guò)活動(dòng)能體會(huì)科學(xué)本質(zhì)的多方面內(nèi)涵。例如，在探究過(guò)程的小組分工時(shí)，不同小組成員可以使用不同的科學(xué)方法，這模擬了科學(xué)研究中方法的可選擇性、多樣性，也能反映科學(xué)家的主觀(guān)性在科學(xué)研究中的作用及局限；小組成員間數(shù)據(jù)的共享，反映了科學(xué)家之間的合作，科學(xué)是全人類(lèi)的事業(yè)。在實(shí)際探究過(guò)程中的意外發(fā)現(xiàn)能夠讓學(xué)生意識(shí)到“意外發(fā)現(xiàn)在科學(xué)研究中很普遍”。每次活動(dòng)結(jié)束時(shí)的總結(jié)交流能夠使學(xué)生體會(huì)科學(xué)的公開(kāi)性、科學(xué)需要運(yùn)用術(shù)語(yǔ)準(zhǔn)確表達(dá)……初中生比高中生更感性，需要更多的體驗(yàn)式活動(dòng)，因此初中的探究或?qū)嵺`活動(dòng)應(yīng)該比高中更豐富多彩。通過(guò)該策略對(duì)初中生進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育應(yīng)該在教學(xué)中經(jīng)常使用。在實(shí)施時(shí)，教師可以將一些內(nèi)涵明確地表述出來(lái)以促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的深入理解。

3.3 通過(guò)社會(huì)性科學(xué)議題

社會(huì)性科學(xué)議題在最近的教學(xué)改革中越來(lái)越受到關(guān)注。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中在學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、實(shí)施建議和學(xué)業(yè)要求等處，多次出現(xiàn)了這一名詞。最近兩年，也有生物學(xué)教師在教學(xué)中進(jìn)行了嘗試，收到了很好的效果。在初中階段，學(xué)生要關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)，就不可避免地要接觸這些議題。雖然初中生的理性思維水平不及高中生那么高，在論證議題時(shí)達(dá)不到一定的水平，但可以就某些問(wèn)題嘗試表達(dá)觀(guān)點(diǎn)，進(jìn)行初步的論證或辯論。社會(huì)性科學(xué)議題的產(chǎn)生來(lái)自社會(huì)，能夠凸顯科學(xué)本質(zhì)中科學(xué)與社會(huì)的互動(dòng)等內(nèi)涵。如果教師在教學(xué)時(shí)能夠組織學(xué)生進(jìn)行一兩次科學(xué)小辯論，將會(huì)使學(xué)生更好地理解科學(xué)與社會(huì)文化之間的互動(dòng)，而且在科學(xué)論證過(guò)程中，科學(xué)的主觀(guān)性、暫時(shí)性、發(fā)展性等也能得到很好的體現(xiàn)。

3.4 通過(guò)科學(xué)寫(xiě)作

最近在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，教材（包括初中和高中教材）中設(shè)計(jì)的一些開(kāi)放性試題，教師很少讓學(xué)生完成。例如，七年級(jí)上冊(cè)要求學(xué)生完成一篇校園（或公園、農(nóng)田）生物的調(diào)查報(bào)告，還讓學(xué)生試從生物圈水循環(huán)的角度，對(duì)“君不見(jiàn)黃河之水天上來(lái)，奔流到海不復(fù)回”這兩句詩(shī)進(jìn)行分析；七年級(jí)下冊(cè)讓學(xué)生以“西瓜子歷險(xiǎn)記”為題，寫(xiě)一篇科普小文章；等等。類(lèi)似的科學(xué)小寫(xiě)作能綜合訓(xùn)練學(xué)生多方面的能力，如準(zhǔn)確地運(yùn)用術(shù)語(yǔ)、提升邏輯思維等。更重要的是，這樣的訓(xùn)練能夠使學(xué)生理解交流表達(dá)的過(guò)程也是科學(xué)所需要、科學(xué)是社會(huì)與文化的一部分。因此，科學(xué)寫(xiě)作也可以作為進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育的一種嘗試，希望能夠引起教師的重視。

當(dāng)教師對(duì)教材文本中呈現(xiàn)的材料所蘊(yùn)含的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵明晰之后，在教學(xué)中就可以有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生，還可以設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生思考。所以說(shuō)，教材文本素材應(yīng)該是教師進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育的基本依托，而科學(xué)史、科學(xué)探究和實(shí)踐活動(dòng)、社會(huì)性科學(xué)議題、科學(xué)寫(xiě)作等具體策略可供教師在教學(xué)時(shí)靈活選用。