初中生物學教學中科學本質教育的實施策略建議

包春瑩

（人民教育出版社課程教材研究所 北京 100081）

1 中學生物學教學中科學本質教育的現狀

在科學教育中，科學本質教育越來越受到發達國家的重視。在我國新一輪的高中課改中，物理、生物學等學科的課程標準都強調了應加強科學本質教育。例如，《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》將“能正確認識科學的本質”作為科學態度與責任的第一要素；在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）的“教學建議”中，以舉例的形式列出了高中生物學課程中適合教給學生的科學本質內容。在教材層面，人教版高中生物學教材中關于科學本質的內容非常豐富，物理教科書中科學本質內容的明確性逐漸增強，呈現出從隱性到隱性顯性相結合的發展趨勢。

通過近幾年新課程理念、課標及教材等的相關培訓，高中生物學教師中已有相當多的人認識到科學本質教育的重要性并能夠在教學中實施。但筆者最近在一線調研時發現，多數初中生物學教師對此還比較迷茫，表現在認識不到科學本質的重要性，甚至有人連科學本質的具體內涵都不清楚。其實，翻閱《義務教育生物學課程標準（2011年版）》就可以發現，在“課程性質”及“課程基本理念”中，已經多次強調了科學本質的重要性，特別是課程的三條基本理念中有兩條都講到要讓學生理解科學的本質。

但是，目前初中課標并未將科學本質的內涵具體化，這可能是一線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中實施科學本質教育呢？教師應該首先通過其他途徑明晰科學本質的具體內涵，并有意識地向學生滲透。關于科學本質內涵的界定，筆者已經做過調研，在此不再贅述，下文僅從教學實施的角度談點個人建議。

2 充分重視并利用教材文本中提供的素材

調查顯示，很多意識到科學本質重要性的初中教師認為，限制他們實施科學本質教育的主要因素是教學資源或材料的缺乏。其實，人教版初中生物學教材雖然沒有以顯性的方式來呈現科學的本質，但選取的材料可以反映出科學本質的很多內涵，如果學生細細品讀，將會對科學本質有逐漸深入的理解。

國際文憑課程在其生物學課程文件（Biology guide：first assessment 2016）中對科學本質的內涵進行了5個維度（“什么是科學，什么是科學探索”“領悟科學”“科學的客觀性”“科學的人文性”和“科學素養和大眾對科學的認識”）44項全面的詮釋，這可以為教師的教學提供具體的參考。下面以此為標準對人教版初中生物學教材中的相關內容進行梳理（表1）。

表1 人教版初中教材中反映科學本質的素材（部分）

3 中學生物學教學中實施科學本質教育的策略分析

3.1 通過科學史

文獻檢索可以發現，目前在高中生物學教學中，實施科學本質教育已經有了很多成功的案例和經驗，利用科學史的嘗試最多。例如，姜珊、呂美靜、陳沁韻等老師都就這個主題在2021年發表了論文。葉嘉妮和楊軍等不僅闡述了通過科學史途徑進行科學本質教學，還涉及社會性科學議題、探究教學等路徑或策略。運用科學史這一策略已得到一線教師的普遍認可，筆者也不再贅述。但是，將這一策略運用到初中生物學教學中時，需要考慮初中生認知的特點，很多引發質疑的實驗設計細節不宜呈現，如在高中涉及的光合作用的發現史、DNA的發現史等，很多都不能移植到初中課堂。

3.2 通過科學探究和實踐活動

筆者在2016年時曾以探究南瓜種子為例，對以科學探究為載體進行科學本質教育做過分享。中學生進行科學探究或科學實踐活動能夠模擬科學家進行科學研究的全過程，因此學生通過活動能體會科學本質的多方面內涵。例如，在探究過程的小組分工時，不同小組成員可以使用不同的科學方法，這模擬了科學研究中方法的可選擇性、多樣性，也能反映科學家的主觀性在科學研究中的作用及局限；小組成員間數據的共享，反映了科學家之間的合作，科學是全人類的事業。在實際探究過程中的意外發現能夠讓學生意識到“意外發現在科學研究中很普遍”。每次活動結束時的總結交流能夠使學生體會科學的公開性、科學需要運用術語準確表達……初中生比高中生更感性，需要更多的體驗式活動，因此初中的探究或實踐活動應該比高中更豐富多彩。通過該策略對初中生進行科學本質教育應該在教學中經常使用。在實施時，教師可以將一些內涵明確地表述出來以促進學生對科學本質的深入理解。

3.3 通過社會性科學議題

社會性科學議題在最近的教學改革中越來越受到關注。《課程標準》中在學科核心素養內涵、課程目標、課程內容、實施建議和學業要求等處，多次出現了這一名詞。最近兩年，也有生物學教師在教學中進行了嘗試，收到了很好的效果。在初中階段，學生要關注生活、關注社會，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，在論證議題時達不到一定的水平，但可以就某些問題嘗試表達觀點，進行初步的論證或辯論。社會性科學議題的產生來自社會，能夠凸顯科學本質中科學與社會的互動等內涵。如果教師在教學時能夠組織學生進行一兩次科學小辯論，將會使學生更好地理解科學與社會文化之間的互動，而且在科學論證過程中，科學的主觀性、暫時性、發展性等也能得到很好的體現。

3.4 通過科學寫作

最近在調研中發現，教材（包括初中和高中教材）中設計的一些開放性試題，教師很少讓學生完成。例如，七年級上冊要求學生完成一篇校園（或公園、農田）生物的調查報告，還讓學生試從生物圈水循環的角度，對“君不見黃河之水天上來，奔流到海不復回”這兩句詩進行分析；七年級下冊讓學生以“西瓜子歷險記”為題，寫一篇科普小文章；等等。類似的科學小寫作能綜合訓練學生多方面的能力，如準確地運用術語、提升邏輯思維等。更重要的是，這樣的訓練能夠使學生理解交流表達的過程也是科學所需要、科學是社會與文化的一部分。因此，科學寫作也可以作為進行科學本質教育的一種嘗試，希望能夠引起教師的重視。

當教師對教材文本中呈現的材料所蘊含的科學本質內涵明晰之后，在教學中就可以有意識地指導學生，還可以設計適當的問題來引發學生思考。所以說，教材文本素材應該是教師進行科學本質教育的基本依托，而科學史、科學探究和實踐活動、社會性科學議題、科學寫作等具體策略可供教師在教學時靈活選用。