在中學(xué)生物教學(xué)中滲透科幻教育的探索

福建省晉江市紫峰中學(xué) 吳佐建

贛南師范學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 李 婷

科幻，即科學(xué)幻想，是指以科學(xué)為基本依據(jù)，對(duì)尚未實(shí)現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)的事物進(jìn)行合理想象。著名科學(xué)家楊振寧博士在給《科幻世界》雜志題詞“幻想與夢(mèng)想不同”時(shí)曾強(qiáng)調(diào)：“科幻，常常是創(chuàng)造發(fā)明的先導(dǎo)?；孟胩匾?，可以說(shuō)，沒有幻想就沒有人類的進(jìn)步?！痹谥袑W(xué)生物的教學(xué)中，筆者通過(guò)整合科幻小說(shuō)、科幻電影、科幻游戲等課程資源，嘗試在生物教學(xué)中滲透科幻教育，在實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科學(xué)思維和想象力。

一、創(chuàng)設(shè)科幻情景，培養(yǎng)學(xué)生科幻意識(shí)

在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)科幻情景，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能培養(yǎng)學(xué)生的科幻意識(shí)。例如，在進(jìn)行現(xiàn)代生物科技專題的教學(xué)時(shí)，可利用Steven Allan Spielberg導(dǎo)演的經(jīng)典科幻電影《Jurassic Park》，創(chuàng)設(shè)“恐龍復(fù)活”的科幻情景。這部影片中，科學(xué)家從凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液中提取出恐龍的遺傳基因，并和現(xiàn)有生物的基因進(jìn)行組裝修補(bǔ)，最終讓恐龍復(fù)生在人類視野中。學(xué)生接觸到這樣的科幻情景后，大腦中會(huì)浮現(xiàn)與之相關(guān)的一系列問(wèn)題，從而引起進(jìn)一步思考和想象，進(jìn)入求知欲強(qiáng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

在課堂教學(xué)中，還可以通過(guò)列舉一些曾經(jīng)是科幻、目前已實(shí)現(xiàn)的實(shí)例，使學(xué)生的心靈產(chǎn)生科幻與現(xiàn)實(shí)的碰撞，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科幻的重要作用。例如，早在1932年，英國(guó)著名作家Aldous Huxley就在他的小說(shuō)《Brave New World》中對(duì)基因工程進(jìn)行了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。又如，上世紀(jì)70年代的很多科幻作品描寫的仿生肢體也已成為現(xiàn)實(shí)。

讓學(xué)生在課堂上多接觸科幻場(chǎng)景，把科幻的種子種進(jìn)學(xué)生的心靈，學(xué)生的科幻意識(shí)逐步形成。

二、巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生科幻思維

在課堂教學(xué)中，利用好科幻素材，通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，可以促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。例如，在進(jìn)行細(xì)胞的元素組成專題的教學(xué)時(shí)，首先創(chuàng)設(shè)“人類制造機(jī)”的教學(xué)情景。人類制造機(jī)是日本漫畫《哆啦A夢(mèng)》中的一種道具。只要根據(jù)配方，這個(gè)機(jī)器便會(huì)自動(dòng)制造出一個(gè)嬰兒來(lái)。根據(jù)漫畫內(nèi)容，配方是1個(gè)脂肪肥皂，1個(gè)鐵釘，100支磷火柴，450支碳素鉛筆，1.8公升水，一茶杯石灰，一把硫磺和些許氧化鎂。漫畫的結(jié)局是，人類制造機(jī)制造出來(lái)的人類會(huì)擁有超能力，并會(huì)自己造出很多同類，想征服地球，引起大騷動(dòng)。在創(chuàng)設(shè)“人類制造機(jī)”的教學(xué)情景后，教師結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，提出若干層層遞進(jìn)的問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生的思維：

“制造人類的配方是什么”、“這份配方中各種物質(zhì)的比例是如何分配的”、“這樣的分配比例有何科學(xué)依據(jù)”，通過(guò)這幾個(gè)問(wèn)題，幫助學(xué)生分析這種機(jī)器的原理：機(jī)器按照人體元素組成的比例設(shè)計(jì)配方創(chuàng)造生命。接下來(lái)，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)細(xì)胞的元素組成，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“450支碳素鉛筆”和“1.8公升水”，拓展思維理解C、H、O是構(gòu)成生命的基本元素。

“在漫畫中出現(xiàn)的結(jié)局有沒有可能發(fā)生”、“或者還可能出現(xiàn)什么樣的結(jié)果”，通過(guò)這兩個(gè)問(wèn)題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行批判性思維的訓(xùn)練，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科技是把雙刃劍，要一分為二看問(wèn)題。

“請(qǐng)你猜想人類制造機(jī)的核心技術(shù)是什么”、“如何用科學(xué)的表述設(shè)計(jì)配方”、“請(qǐng)你根據(jù)人體元素組成的比例設(shè)計(jì)一份更科學(xué)的配方”，這幾個(gè)問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮想象力進(jìn)一步探索。

通過(guò)一系列的問(wèn)題設(shè)計(jì)，環(huán)環(huán)相扣，步步深入，讓學(xué)生的思維得到發(fā)展。科幻素材本身屬于科學(xué)的合理想象，在這樣的框架下展開教學(xué)，不僅不會(huì)背離科學(xué)常識(shí)，而且有利于學(xué)生科幻思維的發(fā)展。

三、開展科幻創(chuàng)作，開發(fā)學(xué)生科幻能力

在生物課堂中，開展科幻創(chuàng)作活動(dòng)也是值得嘗試的。例如，在生物的進(jìn)化、生物的運(yùn)動(dòng)等專題的教學(xué)時(shí)，教師可以運(yùn)用美國(guó)藝電出品的科幻模擬類游戲《Spore Creature Creator》設(shè)計(jì)活動(dòng)。在《Spore Creature Creator》中，玩家可以通過(guò)對(duì)體形和各種器官進(jìn)行設(shè)定，創(chuàng)作屬于自己的生物。教師通過(guò)設(shè)計(jì)不同的場(chǎng)景，要求學(xué)生對(duì)相應(yīng)場(chǎng)景的生物進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而開發(fā)學(xué)生的科幻能力。同時(shí)，針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的某場(chǎng)景中的生物，請(qǐng)其他學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，共同提高。

在設(shè)計(jì)作業(yè)的時(shí)候，有意識(shí)地設(shè)計(jì)一些科幻類作業(yè)，以期學(xué)生進(jìn)一步提高想象力。例如，“如果克隆人來(lái)了……”“會(huì)光合作用的奶牛怎么生活”“能不能給人移植豬的心臟”等等。學(xué)生面對(duì)這樣的作業(yè)設(shè)計(jì)，興致高昂，作業(yè)完成的質(zhì)量也很高，學(xué)生的創(chuàng)造力往往給人帶來(lái)驚喜。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的科幻意識(shí)、科幻思維和科幻能力，實(shí)質(zhì)上就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科學(xué)思維和想象力。愛因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“想象力比知識(shí)更重要，因?yàn)橹R(shí)是有限的，而想象力概括世界的一切，并且是知識(shí)進(jìn)化的源泉，嚴(yán)格地說(shuō)想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素?！蓖ㄟ^(guò)在教學(xué)之中滲透科幻教育，使學(xué)生樹立科幻意識(shí)，活躍創(chuàng)造思維，激發(fā)并培養(yǎng)想象力，站在更高的平臺(tái)上去運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高其整體的創(chuàng)新能力，比對(duì)知識(shí)的單純學(xué)習(xí)掌握更有意義。

[1]吳佐建、謝惠燕.互動(dòng)式微課“組成細(xì)胞的分子”微設(shè)計(jì)[J].中學(xué)生物學(xué).2015(4)

[2]黃山、葛清秀.案例在高中生物學(xué)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用[J].福建基礎(chǔ)教育研究.2012(5)