融通3種課程 提升科學(xué)素養(yǎng)

弭金玲

(天津中學(xué) 天津 300384)

科學(xué)教育的核心任務(wù)是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。科學(xué)素養(yǎng)是指對(duì)在日常生活、社會(huì)事務(wù)以及個(gè)人決策中所需要的科學(xué)概念和科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和理解，并在此基礎(chǔ)上所形成的穩(wěn)定的心理品質(zhì)。

課程是教學(xué)的載體，教師應(yīng)探尋各課程載體有效的教學(xué)策略，使各課程載體優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、有效對(duì)接，促使學(xué)生思辨，錘煉智慧，實(shí)踐成就卓越。

1 比對(duì)課程異同 探析各自優(yōu)勢(shì)

課程是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的主要途徑，是集中體現(xiàn)教育理念的載體。要提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，教師應(yīng)在各課程載體上各自發(fā)力，以生物科學(xué)課程為例，三維課程的區(qū)別如表1。

表1 三維課程載體之間的區(qū)別Tab.1 Difference of 3D Course carriers

1.1 學(xué)科課程，促進(jìn)學(xué)思結(jié)合

學(xué)科教學(xué)要培養(yǎng)思考者。在推進(jìn)學(xué)科課堂教學(xué)改革中，筆者多采用探究式教學(xué)，具體為“提出問(wèn)題、誘導(dǎo)觀察、引導(dǎo)辨析、歸納升華”4個(gè)環(huán)節(jié)，形成操作的基本范式。

問(wèn)題居于探究式教學(xué)核心地位，是科學(xué)方法和知識(shí)積累的邏輯力量；觀察是基本手段，可使學(xué)生感性升華為理性；辨析使知識(shí)在對(duì)話中生成，在交流中重組，在共享中倍增；歸納是有意義學(xué)習(xí)，可實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化和遷移。

在組織學(xué)生探究時(shí)，盡量挖掘課程資源，創(chuàng)設(shè)生活化的問(wèn)題情境，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)思結(jié)合，進(jìn)入科學(xué)探究之門。如：在學(xué)習(xí)遺傳物質(zhì)核酸時(shí)，引入 2003年 12月 15日駐伊拉克美軍經(jīng)過(guò)將近一年的艱巨搜尋，終于在伊拉克前總統(tǒng)薩達(dá)姆老家的原野洞穴中，生擒了落荒中的薩達(dá)姆。由于近年來(lái)，薩的生活環(huán)境條件較差，故其已面目全非，加之他曾有許多替身，讓人很難辨其真?zhèn)?。假如你是一位專家，你認(rèn)為在美國(guó)情報(bào)局已獲得薩達(dá)姆的照片、指紋、口腔上皮細(xì)胞標(biāo)本和皮屑標(biāo)本的條件下，哪種鑒定方法最可靠？

教師在學(xué)生探究中不僅是組織者、幫助者、促進(jìn)者，更是觀察者、研究者。

1.2 研學(xué)課程 倡導(dǎo)思行并進(jìn)

學(xué)校生態(tài)園有食用菌栽培室、智能溫室、組培室、動(dòng)植物區(qū)、沼氣池等。我們開(kāi)設(shè)生物科技課程，采取三步指導(dǎo)策略：①情境中學(xué)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，變問(wèn)題為課題。如學(xué)生發(fā)現(xiàn)溫室粉虱多，提出“利用天敵麗蚜小蜂防治溫室粉虱”的設(shè)想，引領(lǐng)學(xué)生檢索文獻(xiàn)，借鑒他人研究設(shè)計(jì)出“麗蚜小蜂對(duì)何種植物煙粉虱寄生率較高——麗蚜小蜂存活率——麗蚜小蜂發(fā)育速度”的技術(shù)路線。②體悟中學(xué)。引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注自然、社會(huì)與民生。如學(xué)生看到民工吃的是陳化糧時(shí)非常義憤，我引領(lǐng)學(xué)生深入農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)采樣，探究陳化米的快速檢測(cè)方法，研究出價(jià)廉、迅速、穩(wěn)定的陳化米快檢試劑，獲全國(guó)科技創(chuàng)新大賽獎(jiǎng)。③在探索中學(xué)：注重與現(xiàn)實(shí)生活對(duì)接，引發(fā)學(xué)生探索，如以下幾個(gè)引發(fā)學(xué)生探究的例子：在生態(tài)園選取一株蒲公英，刨出根后，切根分株催芽，待芽長(zhǎng)出后，分放在 A、B兩盆中，A置于背風(fēng)向陽(yáng)處，B置于向風(fēng)蔭蔽處，一段時(shí)間后，觀察長(zhǎng)出的葉子是否相同，說(shuō)明性狀是否完全由基因決定。

1.3 考察活動(dòng) 增強(qiáng)知行統(tǒng)一

活動(dòng)是人素質(zhì)生成和發(fā)展的本源。我們每年暑期組織學(xué)生進(jìn)行一周生態(tài)考察。如做八仙山植物樣方調(diào)查，點(diǎn)撥學(xué)生正確進(jìn)行五點(diǎn)取樣，將學(xué)生在教材中獲得的調(diào)查種群密度方法應(yīng)用于實(shí)踐，加深了對(duì)取樣關(guān)鍵、取樣方法的理解。

教師在學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)中，預(yù)設(shè)一些問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)參與實(shí)踐，如下例：生物科技小組的同學(xué)把鳳梨的吸芽切下插在新盆里，繁殖了鳳梨植株，可是鳳梨總不開(kāi)花。某同學(xué)觀察鳳梨的葉子內(nèi)層形成一個(gè)“核心”，好似一個(gè)杯子，可以貯水。在此滴入半毫克的萘乙酸，觀察數(shù)周后的變化，不久，在核心處葉子就變成紅色，長(zhǎng)出一個(gè)花朵。請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，概括萘乙酸的作用。

2 尋求功能互補(bǔ) 促進(jìn)課程融通

2.1 3種課程有效銜接

提升科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，使人才培養(yǎng)質(zhì)量逐步適合社會(huì)需求。目前人才培養(yǎng)模式與社會(huì)需求不匹配的主要原因除了課程設(shè)置外，還有高素質(zhì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)與具有明顯學(xué)科化傾向的課程模式不協(xié)調(diào)。

學(xué)生在生活中面臨的問(wèn)題多是知識(shí)、技能、價(jià)值觀的綜合，因此，3種課程各自發(fā)力還不夠，要精心設(shè)計(jì)教學(xué)，促使課程有效銜接，使學(xué)生親歷學(xué)習(xí)的 3個(gè)環(huán)節(jié)：知識(shí)從哪里來(lái)以及它們是怎樣被認(rèn)識(shí)的；知識(shí)及其相互關(guān)系是什么；知識(shí)到哪里去，即它們?cè)趯?shí)踐中有什么應(yīng)用價(jià)值；使三維課程功能相連，打套“組合拳”（見(jiàn)表2）。

表2 三維課程載體之間的聯(lián)系Tab.2 Connection of 3D Course carriers

2.1.1 研究性學(xué)習(xí)為學(xué)科教學(xué)提供鮮活資源

學(xué)校生態(tài)園里有一對(duì)梅花鹿，學(xué)生賈曉普聽(tīng)老人說(shuō)服用鹿茸、鹿血能抗疲勞，他用雄鹿的鹿血及鹿角中的鹿茸為材料，以小鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行一周實(shí)驗(yàn)。通過(guò)檢驗(yàn)小鼠游泳應(yīng)激后血液生化指標(biāo)，證實(shí)了服普通飼料中加鹿茸和鹿血的組抗疲勞作用最強(qiáng)，僅加鹿茸的其次，加鹿血的再次，而服普通飼料無(wú)抗疲勞作用。這一研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)恰好是學(xué)科學(xué)習(xí)鮮活的資源。教師利用這一事例，讓學(xué)生嘗試進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并追問(wèn)：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分幾組？各組的飼料分別是什么？哪組間是對(duì)照？哪組間為對(duì)比？等等。最后展現(xiàn)賈曉普的設(shè)計(jì)。

2.1.2 學(xué)科學(xué)習(xí)為研究性學(xué)習(xí)提供知識(shí)與方法背景

學(xué)生在智能溫室做黃瓜種植實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了黃葉植株，進(jìn)行了“黃瓜葉色突變體遺傳機(jī)制的探究”，探討葉色黃色是顯性還是隱性性狀。他們假設(shè)葉色黃色是隱性性狀，將 T（突變體）與 P（正常體）進(jìn)行雜交，該研究基于學(xué)科學(xué)習(xí)學(xué)到的孟德?tīng)栠z傳定律和假說(shuō)——演繹法，親歷了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假說(shuō)、演繹推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程，得出科學(xué)結(jié)論：突變體的性狀為隱性狀，受一對(duì)等位基因控制，綠色葉色對(duì)黃色葉色為完全顯性。

2.1.3 實(shí)踐活動(dòng)與學(xué)科學(xué)習(xí)功能互補(bǔ)

①學(xué)科學(xué)習(xí)在實(shí)踐活動(dòng)中延伸拓展。利用校內(nèi)生態(tài)園這一資源，提出問(wèn)題“什么是石油農(nóng)業(yè)？請(qǐng)以生態(tài)園大田作物的水肥供給及動(dòng)物飼養(yǎng)區(qū)、食用菌栽培區(qū)等的廢物利用來(lái)說(shuō)明如何實(shí)施生態(tài)農(nóng)業(yè)？”學(xué)生觀察設(shè)計(jì)了將學(xué)校溫室建成四位一體的溫室，用動(dòng)物糞便、作物秸稈、食用菌栽培廢棄的菌棒作為沼氣池的原料，用沼渣沼液施肥，用集雨池中收集的雨水澆灌農(nóng)田的方案，被學(xué)校采納并實(shí)施。創(chuàng)設(shè)真實(shí)學(xué)習(xí)情境，促使學(xué)科學(xué)習(xí)在實(shí)踐活動(dòng)中的延伸拓展并產(chǎn)生創(chuàng)新成果。

②實(shí)踐活動(dòng)深化學(xué)科學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)。學(xué)生在高二學(xué)習(xí)過(guò)植物體色素吸收光譜圖，知曉藍(lán)紫光是最高峰值，紅橙光其次。他們利用 LED燈對(duì)溫室作物做補(bǔ)光研究。將生長(zhǎng)狀況相近的健壯五彩椒幼苗栽在 9個(gè)培養(yǎng)箱中，分成 3組，每組 3箱。1組給予日光及LED紅光照射。2組給予日光及LED藍(lán)光照射。3組僅用日光照射。觀察發(fā)現(xiàn)在藍(lán)光照射下生長(zhǎng)的五彩椒比紅光下和日光下的五彩椒更健壯。但是藍(lán)光照射下五彩椒的產(chǎn)量較低。經(jīng)過(guò)研究得知藍(lán)光能影響了植物體花芽的分化，使果實(shí)產(chǎn)量較低。得出在植株培養(yǎng)初期，用藍(lán)光照射利于植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，當(dāng)植株進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期，則應(yīng)停止藍(lán)光的照射，避免影響產(chǎn)量。學(xué)生的這一結(jié)論，來(lái)自親歷的觀察實(shí)驗(yàn)，豐富和深化了學(xué)科知識(shí)，懂得了科學(xué)結(jié)論在探究中產(chǎn)生，在發(fā)展中前行。

2.2 課程融通 促進(jìn)發(fā)展

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》指出，綜合實(shí)踐活動(dòng)與各學(xué)科領(lǐng)域存在以下3方面的聯(lián)系：①學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)可以在綜合實(shí)踐活動(dòng)中延伸、綜合、重組與提升；②綜合實(shí)踐活動(dòng)中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、所獲得的知識(shí)技能可以在各學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)中拓展和加深；③在某些情況下，綜合實(shí)踐活動(dòng)可與某些學(xué)科教學(xué)打通進(jìn)行。

3種課程融通，教材不再僅僅是紙質(zhì)的書本，也包括學(xué)生的探究事例，課程資源必須是動(dòng)態(tài)的、“立體化”的。如天津中學(xué)建有并不斷完善的生態(tài)園實(shí)踐基地。這樣專門建設(shè)等同于具體生命科學(xué)探究的教學(xué)環(huán)境，建成配備“全仿真”的操作間、工作室，即建設(shè)“校內(nèi)職場(chǎng)”。還建立校外實(shí)習(xí)基地，將課堂延伸到現(xiàn)實(shí)實(shí)踐空間，以與真實(shí)的自然對(duì)接。三種課程融通，不是對(duì)接受式學(xué)習(xí)的否定性更新與排斥性選擇，也不是各種學(xué)習(xí)方式簡(jiǎn)單疊加。提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，只有在繼承、發(fā)展、融通的基礎(chǔ)上才能得以實(shí)現(xiàn)。