生物學是一門以實驗為主要研究手段的自然學科,高中生物學教學中,實驗教學占據重要地位,它不僅能幫助學生深化對生物學概念、原理的理解,更能培養學生科學探究、動手實踐等關鍵能力。將傳統文化元素引入高中生物學實驗教學,對于弘揚優秀傳統文化,提升生物學教學魅力,培養學生家國情懷具有重要意義。
一、將傳統文化元素融入高中生物學實驗教學的意義
1.提升學生的文化自信與認同感
中華優秀傳統文化是凝聚民族精神、滋養家國情懷的重要源泉,它深深根植于中華民族的血脈之中,是中華民族的精神命脈。將傳統文化元素融入生物學實驗教學,能讓學生深切感受到中華文化的深厚底蘊和強大生命力,增強對民族文化的認同感和自豪感。通過傳統醫藥、農學等領域的生物學實驗,學生能直觀地體會到古代先民在與大自然斗爭中積累的豐富知識和實踐經驗,領略蘊藏其中的科學智慧,從而對傳統文化產生由衷的敬仰之情。在傳統發酵工藝、育種技術的實驗探究中,學生能切身感受到古人的智慧結晶和創造精神,增強對民族文化的認同感。
2.豐富生物學實驗教學的內涵
隨著新課改的不斷深人,生物學教學更加注重學科核心素養的培育。實驗教學作為生物學教學的重要環節,應緊跟時代步伐,在繼承傳統的基礎上不斷創新發展。中華傳統文化寶庫中很多與生物學相關的內容,對于豐富實驗教學內涵大有裨益,通過將傳統農學、醫藥學、食品加工等領域的經驗性知識與現代生物學實驗相融合,能拓展實驗項目的廣度和深度,讓學生在探究傳統智慧的過程中掌握相關的生物學原理和實驗技能。將傳統文化元素融入生物學實驗教學,不僅能充實教學內容,激發學生學習興趣,更能培養學生理論聯系實際、學以致用的能力,讓書本知識在實驗探究中變得生動鮮活。
3.促進學科知識與傳統智慧的融合
生物學是一門從生活實踐中產生并發展起來的自然科學,與傳統文化有著天然的聯系,將二者有機融合,能實現傳統智慧與現代科學的互補共鑒,達到“以現代科學解讀傳統文化,以傳統智慧拓展科學視野”的育人目標。運用現代生物學知識審視傳統文化,能加深對傳統文化內涵的理解。傳統文化的融入也能開闊學生的生物學視野,培養學生多元化的思維方式,通過融合傳統農學知識開展農作物栽培實驗,能加深學生對作物生長發育規律的認知;利用傳統醫學經驗指導中藥材鑒別實驗,能拓展學生的生物學研究思路。在傳統智慧與現代科學的比較、印證、交融中,學生能更加全面地認識生命現象,領會生物學學科的本質內涵,綜合運用所學知識分析問題和解決問題。
二、傳統文化元素融入高中生物學實驗教學存在的問題
1.教學資源整合不足
將傳統文化元素有效融人生物學實驗教學,關鍵在于教學資源的整合與應用。然而,當前傳統文化相關的生物學教學資源還比較匱乏,亟待進一步梳理和開發。現有教材對傳統文化的涉及較為零散和片面,缺乏系統性和連貫性,難以幫助學生形成傳統文化與生物學知識融會貫通的整體認知,同時,不少反映傳統文化智慧的古代文獻資料,如《本草綱目》等,對現代學生來說晦澀難懂,需要用通俗易懂的科學語言加以詮釋,而這方面的研究性成果還很有限。適合高中生物學實驗教學的項目案例資源也很匱乏,教師要將傳統智慧轉化為實驗教學素材,既要體現傳統文化的特質,又要契合生物學教學的內容和要求,還要考慮到實驗的可操作性和安全性,對教師的教學設計能力提出了很高要求。在缺乏可借鑒的成熟項目案例的情況下,許多教師在教學實踐中難以找到合適的切人點和落腳點,融合的效果難以保證,進而影響了傳統文化元素在生物學實驗教學中的運用成效。
2.教師傳統文化素養與跨學科能力不足
教師自身的傳統文化素養和跨學科研究能力,很大程度上制約著傳統文化與生物學實驗教學的融合成效。當前,部分生物學教師對傳統文化的了解還比較膚淺和片面,對于蘊藏在傳統農學、中醫藥等領域中的生物學智慧,缺乏足夠的認識和挖掘,更難以將其與生物學知識有機結合起來。即使部分教師具備一定的傳統文化知識,但受限于自身的知識結構和教學經驗,往往難以將其轉化為適合高中生物學教學的素材和載體,不能很好地實現傳統智慧與現代科學的對接。傳統文化元素的引入對教師的跨學科研究能力提出了更高要求,教師不僅要精通本學科知識,還需要具備文史哲等人文學科的素養,以及整合多學科資源、開展跨學科研究的能力。許多教師缺乏跨學科研究的意識和經驗,專業視野較為狹窄,在實驗教學中,不善于從傳統文化視角發掘素材,不能很好地將文理科知識融會貫通,無法設計出高質量的融合傳統文化元素的實驗項目,導致實驗教學雖引入了傳統文化元素,但流于形式,未能真正實現傳統智慧與現代科學的交融。
3.評價機制單一,難以體現融合效果
科學的教學評價是保障教學質量的關鍵。在融合傳統文化元素的生物學實驗教學中,目前普遍存在評價機制單一、評價視角局限等問題。很多教師仍習慣于就實驗本身的設計與操作進行評價,缺乏從傳統文化融入的角度進行考量,如只注重評價學生的實驗操作是否規范,實驗報告是否完整,卻忽視了學生對傳統文化內涵的理解和傳承意識的提升等。這種單一化的評價模式,難以全面反映傳統文化元素融人教學所帶來的效果和影響。生物學實驗教學的評價主體也較為單一,教師評價占主導,學生參與評價的機會較少。學生作為學習的主體,對傳統文化的感悟與認同至關重要,倘若忽視學生的主觀感受,教學評價就失去了應有的導向功能,也無法激勵教師進一步深化教學改革。
三、傳統文化元素融入高中生物學實驗教學的策略
1.整合資源,引入中醫藥材培植與觀察實驗
中醫藥學蘊含著豐富的生物學智慧,高中生物教師應充分整合各方資源,積極引入中藥材培植與性狀觀察實驗。教師要系統梳理教材內容,挖掘其中與中醫藥相關的素材,并有機融入教學之中,同時要廣泛收集中醫藥學專著中對常用中藥材形態特征的記載,作為補充資源。教師要主動聯系中醫藥種植基地、制藥企業等,爭取獲得藥材種苗、實驗場地、技術指導等支持,為開展藥材栽培實驗提供必要的人力物力。在實驗開展過程中,教師要為學生創設親自種植和觀察藥材的機會,引導學生在實踐操作中識別藥材的植物學特征,加深對相關植物學概念的理解。要注重引導學生研讀中醫藥學經典著作,感悟古人對藥材性狀的精準描述,領會傳統文化的博大精深,增強民族自豪感和文化認同感。
例如,教師教學“植物的組成”一節內容,在講解根、莖、葉等植物營養器官的結構與功能時,引入中藥材黃芪、當歸、枸杞等的組織形態特點。生物教師可以聯系中醫藥種植基地,組織學生到基地內開展藥材種植實踐活動,教師事先準備好藥材種子、秧苗和種植所需工具,并向學生講解種植時需要注意的要點,學生分組進行土壤整理、劃行播種、苗木移栽等,親身感受藥材培育的過程。在藥材生長過程中,教師引導學生有針對性地觀察藥材植株的根、莖、葉各器官的形態結構變化,測量記錄其生長數據,繪制生長曲線圖。通過將觀察數據與教材知識相聯系,學生能夠加深對植物器官結構與功能的認知,待藥材采收后,教師還可指導學生制作干燥標本,使學生直觀了解不同藥材的性狀特點。教師引導學生品讀《本草綱目》等著作中對這些藥材形態特征的精彩描述,感受古人觀察之細致入微,領悟傳統文化之博大精深,激發學生的民族自豪感和傳承傳統的責任感。
2.提升能力,加強教師傳統文化素養與跨學科實驗教學培訓
教師的文化素養和跨學科教學研究能力,很大程度上決定著傳統文化與生物學實驗教學融合的成效,學校應采取多種形式,著力提升生物學教師的傳統文化修養。可以定期邀請傳統文化專家到校開展講座,引導教師用現代科學的視角去重新認識和理解傳統文化的內涵,樹立文化自信。學校要購置傳統醫學、農學、食品工藝等方面的專著,鼓勵教師利用課余時間廣泛閱讀,從中汲取教學靈感。學校還應組織教師利用寒暑假時間,赴各地博物館、非物質文化遺產基地等開展社會實踐,在實地體驗與感悟中提煉教學素材,豐富文化積淀。學校要注重加強教師跨學科教學研究能力的培養,要定期舉辦教學研討活動,為不同學科的教師交流碰撞提供平臺;鼓勵教師參加跨學科教學培訓,學習兄弟學校的經驗做法;選派教師外出進修、掛職鍛煉。學校要多措并舉,幫助教師開闊視野、更新觀念,引導教師在文理交融中尋找教學靈感,在跨學科整合中提升教研水平。
例如,學校可邀請具有深厚國學功底的專家學者,如科學史專家、中醫藥學者等,為生物教師開設系列講座,闡釋如何從現代科學視角重新解讀傳統文化經典。引導教師用發展的眼光、聯系的觀點去認識傳統,樹立文化自信。學校教科研處可牽頭組織教師參加傳統文化專題培訓班,通過專題講座、經典研讀、實地考察等,提升教師的傳統文化素養。學校還可安排教師利用假期到國內知名博物館、科技館、“非遺”基地進行參觀學習,通過系統了解館藏文物,學習“非遺”傳承人的技藝,積累傳統文化素材。教務處要開展形式多樣的教研活動,以教研組、備課組為單位,通過集體備課、說課、評課等,為教師相互啟發、共同提高搭建平臺。生物教師要主動與語文、歷史、地理等學科教師開展合作,定期舉行跨學科專題研討,在交叉碰撞中進發創新的火花。學校還要積極選送教師外出進修,到兄弟學校、教研機構學習,了解前沿的教育理念和研究成果。教師還可到傳統文化相關產業一線掛職鍛煉,如到中藥材種植基地擔任技術員,切身領會傳統農耕智慧,通過廣泛參與各類文化研修與教研實踐活動,教師必將開闊專業視野,提升文化自覺,增強教學創新的勇氣和能力。
3.多元評價,結合傳統發酵工藝開展微生物實驗教學評估
在融入傳統文化元素的生物學實驗教學中,教師要改革單一的評價模式,樹立多元評價理念,重點考查學生在感悟與傳承傳統文化方面的收獲和進步。以教學微生物發酵原理時引入中國傳統食品釀造工藝為例,教師要在實驗教學評價中,既要關注學生掌握科學原理的情況,也要關注學生領悟傳統智慧的程度。教師要通過現場觀察和提問,考查學生在操作釀酒、制醋等發酵食品的過程中,對無菌操作、發酵原料處理、發酵條件控制等關鍵環節的規范掌握情況,引導學生分析微生物發酵過程的科學機理。要引導學生通過觀察發酵食品的色澤、氣味等感官指標,感知傳統工藝的獨特之處。評價要關注學生對傳統發酵智慧價值的主動挖掘,要鼓勵學生暢所欲言,就自己在動手實踐中對傳統工藝特色的體驗和認識進行表達和分享,提升學生在比較中找出傳統工藝的科學內涵的能力。
例如,教師可以在講解微生物發酵原理時,以中國傳統的米酒釀造工藝為載體設計綜合性實驗,引導學生分組自制米酒。教師在實驗過程中要通過現場巡視、提問等,及時了解學生對糖化、發酵等關鍵流程的掌握情況。可重點提問某些步驟的操作目的,考查學生對微生物發酵原理的把握。教師要引導學生通過觀察發酵各階段米酒的色、香、味、透明度等感官指標的變化,去感知傳統工藝的獨特魅力。在實驗結束后,教師要組織學生開展小組討論,引導學生暢談自己在動手操作中對傳統米酒釀造工藝獨特之處的體會,并思考傳統工藝中哪些環節最能體現古人的智慧,現代食品工業又可從中汲取哪些營養。教師還可邀請有實際釀酒經驗的民間釀酒師為學生的發酵實驗結果把脈,以第三方視角評價學生對工藝流程的領悟與把控。在討論與點評中,教師要引導學生反思傳統工藝智慧的現實價值,進而思考作為新一代青年應如何肩負起傳承和創新民族優秀傳統文化的責任。通過融合傳統工藝的實踐性評價,能夠實現學生生物學素養與文化素養的共同提升。
綜上所述,傳統文化元素在高中生物學實驗教學中的創造性融入,不僅能厚植學生的家國情懷,更能在傳承創新中賦予生物學教育新的時代內涵。這對于落實立德樹人根本任務,培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人具有重要意義。廣大教育工作者要立足教學實際,在傳統文化與生物學教學融合的道路上繼續探索前行,在創新實踐中不斷優化教學策略,助力學生從傳統文化中汲取智慧和力量,在“雙基”的堅實根基上創造無限可能,在民族復興的征程上放飛青春夢想,以實際行動譜寫教育高質量發展的新篇章。
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