學(xué)科的靈魂

陳堯

2014年3月，“核心素養(yǎng)”的概念第一次出現(xiàn)在《教育部全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中。核心素養(yǎng)的理念開始被探索與挖掘，它指導(dǎo)著課程改革，成為制定課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)科質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。2016年9月，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架正式公布。生命科學(xué)是我國中小學(xué)教育的重要組成，也是培養(yǎng)核心素養(yǎng)必不可少的通識(shí)教育。本次高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂后，高中生命科學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)包括以下四個(gè)方面：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任。學(xué)科核心素養(yǎng)更加關(guān)注學(xué)生的品格、思維、能力、社會(huì)責(zé)任感、社會(huì)公共參與等有關(guān)人本身的發(fā)展。

學(xué)科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)在某一門學(xué)科的專業(yè)化表現(xiàn)，是知識(shí)與能力、過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)的重新整合與提升，是學(xué)生在學(xué)習(xí)了某一門學(xué)科之后，所形成的收獲與成就，是學(xué)生在解決問題時(shí)所表現(xiàn)出來的品格和能力，也是學(xué)科教育育人價(jià)值的具體體現(xiàn)。通過學(xué)科教育，學(xué)生不僅僅了解并掌握某一學(xué)科的研究對(duì)象、研究內(nèi)容和研究范疇，而且可以從最外層的對(duì)象、內(nèi)容和范疇，逐漸掌握某一學(xué)科基本學(xué)習(xí)方法和學(xué)科思想，最終領(lǐng)悟其學(xué)科價(jià)值。隨著核心素養(yǎng)理念的提出，學(xué)科核心素養(yǎng)的確立，學(xué)科教育教學(xué)方法、模式和理念必然會(huì)有新的改變。

1基于學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)科知識(shí)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)往往被考試綁架，教學(xué)成為傳授現(xiàn)成知識(shí)的過程，教師一言堂地教知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏思考、推理和質(zhì)疑的過程，知識(shí)似乎是從天而降的產(chǎn)物。事實(shí)上知識(shí)的獲得不是靈光乍現(xiàn)，知識(shí)來自于生活實(shí)踐，是人類智慧的結(jié)晶，生活和自然界的復(fù)雜性與科學(xué)的邏輯性之間是緊密相關(guān)的，任何一個(gè)知識(shí)的獲得都需要人類通過長期的實(shí)踐、探索才能獲得，而這些成果也最終會(huì)被不斷地質(zhì)疑、推翻和更新。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生很少能感受到這種過程，體驗(yàn)到學(xué)科思維的力量。學(xué)科知識(shí)被分解成若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中過分地強(qiáng)調(diào)考點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)被“肢解”的知識(shí)，課堂也被分割為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。這不僅造成學(xué)生在課堂上，被動(dòng)痛苦地接受信息量巨大枯燥的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)使學(xué)生無法形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生對(duì)于學(xué)科本質(zhì)，對(duì)于隱藏在學(xué)科知識(shí)背后的學(xué)科方法、學(xué)科思想、學(xué)科價(jià)值也所獲甚少。

以滬教版高中生命科學(xué)第四章第二節(jié)光合作用為例，對(duì)于本節(jié)教材中的第一塊內(nèi)容光合作用的研究歷史，通常教師在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，不是讓學(xué)生自己閱讀，簡單帶過，就是以講歷史故事的形式進(jìn)行教學(xué)，直截了當(dāng)?shù)馗嬖V學(xué)生什么年代有了什么新發(fā)現(xiàn)。在沒有學(xué)習(xí)光合作用之前，教師先讓學(xué)生來說一說“關(guān)于植物生長所需的物質(zhì)從何而來”這個(gè)問題的了解和認(rèn)識(shí)，……可以是學(xué)生已知的結(jié)論也可以是未知的疑惑，可以是學(xué)生已做過的有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)，也可以是學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)猜想。事實(shí)上光合作用的研究經(jīng)歷了漫長的探索過程，從1642年比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特的盆栽柳樹實(shí)驗(yàn)到21世紀(jì)光合作用的生物工程技術(shù)開發(fā)。教師引導(dǎo)學(xué)生一起重走光合作用的研究歷程，分析每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意圖、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的局限性，鍛煉學(xué)生理性思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、發(fā)散性，在進(jìn)行學(xué)科知識(shí)教學(xué)的同時(shí)滲透學(xué)科思維和學(xué)科方法，從而讓學(xué)生真切地感受到科學(xué)的進(jìn)步是一個(gè)永無止盡的過程；感受到真理是在推翻了一個(gè)又一個(gè)前人的結(jié)論上獲得的；感受到生命科學(xué)的進(jìn)步也需要物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)和工程學(xué)等跨學(xué)科支持的理念。

2基于學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)科活動(dòng)

杜威曾說：“教師考慮的不限于教材本身，而是把教材作為在全部的和生長的經(jīng)驗(yàn)中相關(guān)的因素來考慮的，這就是使教材心理化。”如何讓教材心理化，讓知識(shí)不再是高高在上的抽象的文字或符號(hào)，這就要求教師在進(jìn)行學(xué)科知識(shí)教學(xué)的過程中，把某一學(xué)科的知識(shí)緊密聯(lián)系學(xué)生自身、聯(lián)系生活、聯(lián)系社會(huì)，并與其他學(xué)科進(jìn)行融合。比如在高中生物學(xué)科知識(shí)中有很多與學(xué)生自身生活和社會(huì)緊密相關(guān)的內(nèi)容，如檢測(cè)食物中糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的含量、光合作用和呼吸作用、內(nèi)分泌疾病、轉(zhuǎn)基因食品等在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師可以從生活中選擇一些學(xué)生感興趣的話題來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)的興趣，比如“有人吃牛油果來減肥，牛油果屬于低脂水果嗎”來導(dǎo)入有機(jī)物鑒定的學(xué)習(xí)，用“轉(zhuǎn)基因大豆”導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的探索，用克隆羊多莉?qū)肟寺〖夹g(shù)引發(fā)的社會(huì)倫理道德問題的討論……教師用這些生活中鮮活的例子來引領(lǐng)教學(xué)，學(xué)生會(huì)感悟到課本上的知識(shí)不是死的，不是高不可攀的，會(huì)更快地更親近融入到教學(xué)活動(dòng)中來。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，不僅能鍛煉學(xué)生的生物學(xué)基本技能，而且將學(xué)生所學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，幫助學(xué)生更好地理解生物學(xué)的基本原理和基本方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)必不可少而且非常重要的教學(xué)活動(dòng)。

在教學(xué)時(shí)，教師往往因?yàn)檎n時(shí)的限制、器材的不足、考試的導(dǎo)向等原因，放棄了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不做或很少做實(shí)驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)在滬教版高中生物教材中共有16個(gè)必做實(shí)驗(yàn)、9個(gè)選做實(shí)驗(yàn)、4個(gè)課題研究，必做實(shí)驗(yàn)需要在課內(nèi)完成，選做實(shí)驗(yàn)和小課題可以在學(xué)生興趣小組或課余時(shí)間完成。在拓展教材的課題研究中，以“用選擇培養(yǎng)基分離土壤中的自生固氮菌”為例，課題的研究可以由學(xué)生主導(dǎo)、教師輔助的形式來完成。學(xué)生可以自由選擇自己想要研究的方向，土壤取樣對(duì)自生固氮菌分離的影響、土壤樣品的稀釋程度對(duì)自生固氮菌分離的影響、不同接種方法對(duì)自生固氮菌分離的影響等。選擇課題之后，小組制定課題計(jì)劃，包括課題的目的意義、實(shí)驗(yàn)原理、假設(shè)、方法、材料選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)分析，在交流和討論的過程中慢慢懂得尊重他人的意見，學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)中也可能出現(xiàn)與設(shè)想完全背道而馳的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這都會(huì)給學(xué)生帶來認(rèn)知上的沖突。而這種認(rèn)知沖突是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的契機(jī)，也是鍛煉學(xué)生學(xué)科思維，完善學(xué)科知識(shí)體系的機(jī)會(huì)。

提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)必須要讓學(xué)生參與到教學(xué)中和學(xué)科活動(dòng)中，參與到科學(xué)探究實(shí)踐活動(dòng)中，讓主體和客體之間充分地相互作用，讓學(xué)生充分地動(dòng)起來去質(zhì)疑、思考、表達(dá)和交流，讓學(xué)生走出教室，走進(jìn)生活與自然。

3基于學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)

全面深化課程改革對(duì)于課堂教學(xué)的最根本變革應(yīng)該是教與學(xué)的關(guān)系。教學(xué)中教師負(fù)責(zé)組織和引導(dǎo)，尊重學(xué)生個(gè)體的差異性，充分挖掘?qū)W生的潛力，發(fā)展學(xué)生的能力，始終以學(xué)生的學(xué)習(xí)為主體。

學(xué)生是獨(dú)立的個(gè)體，都有探索新知和獨(dú)立思考的欲望。在思考同一問題的時(shí)候，其著眼點(diǎn)、層面、深度上都會(huì)有所不同，所以教師應(yīng)該尊重學(xué)生的差異性和思維的獨(dú)立自主和創(chuàng)造性。在課堂教學(xué)過程中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生利用理性思維去探索、討論和闡述生命現(xiàn)象和規(guī)律。以滬教版高中生命科學(xué)第一冊(cè)中蛋白質(zhì)的教學(xué)為例，教師可以利用學(xué)生已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)來開展教學(xué)，比如以“汞中毒，在就醫(yī)前我們應(yīng)該采取什么方法急救”等生活常識(shí)來導(dǎo)入蛋白質(zhì)的學(xué)習(xí)。高一學(xué)生對(duì)于有機(jī)化學(xué)的知識(shí)是非常欠缺的，氨基酸的結(jié)構(gòu)通式，可以讓學(xué)生觀察、對(duì)比、歸納幾種氨基酸的異同點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，寫出通式。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，氨基酸又是怎么變成大分子蛋白質(zhì)的呢？教師可采用多種媒體資源，利用豐富的圖文并茂的信息，組織學(xué)生自主推理、演繹、小組討論，循序漸進(jìn)地以氨基酸——多肽——蛋白質(zhì)的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系推進(jìn)教學(xué)。

4基于核心素養(yǎng)的學(xué)科價(jià)值

20世紀(jì)以來，生命科學(xué)已經(jīng)成為自然科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅速的學(xué)科，21世紀(jì)的生命科學(xué)還將面臨著后基因組學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因治療，生物多樣性保護(hù)和腦科學(xué)等重大研究課題。生命科學(xué)的研究體系也變成了一個(gè)多門學(xué)科融合，多種新技術(shù)支撐發(fā)展的學(xué)科。生命科學(xué)為什么成為自然科學(xué)最炙手可熱的學(xué)科，這不僅是人類迫切希望了解生命，破解生命活動(dòng)密碼，也是實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展的需求。

學(xué)習(xí)生命科學(xué)的過程是學(xué)生形成人生觀、價(jià)值觀的關(guān)鍵期，學(xué)生懂得尊重、敬畏和熱愛生命，能夠充分認(rèn)可生命科學(xué)與技術(shù)對(duì)人類社會(huì)、環(huán)境和文化的突出貢獻(xiàn)，這才是大生命科學(xué)教育最大的成功。所謂生命觀念也就是讓學(xué)生在了解了生命科學(xué)知識(shí)之后，了解自己，了解他人，能夠用這些學(xué)科的知識(shí)、思維和方法去觀察生命，認(rèn)識(shí)自然，了解自然界的多樣性和統(tǒng)一性，學(xué)會(huì)人與自然和諧相處之道；能夠利用理性的思維去科學(xué)探究生活和生產(chǎn)中的問題；能夠積極參與到個(gè)人或者社會(huì)的有關(guān)生命科學(xué)議題討論中并做出科學(xué)的判斷；能夠積極地在生活中踐行并宣傳健康生活、保護(hù)生物多樣性、維持人與自然和諧發(fā)展，這才是生物學(xué)科核心素養(yǎng)真正的體現(xiàn)。