生物經(jīng)典探究歷程對(duì)于提高學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)踐意義

摘 要：高中生物教材中的經(jīng)典探究歷程揭示了科學(xué)家們探究發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的過程，是探索世界、認(rèn)識(shí)世界和改造世界的過程。分析了在高中生物教育教學(xué)中要充分利用科學(xué)家的提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律等經(jīng)典研究過程，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，形成積極科學(xué)態(tài)度，提高科研探究能力，樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀，培養(yǎng)生物科學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中生物；經(jīng)典探究；核心素養(yǎng)

高中生物教材中的經(jīng)典研究過程是生物學(xué)的演變過程的一個(gè)縮影，它包含科學(xué)家們的科學(xué)探索實(shí)踐、逐步建立理論和發(fā)現(xiàn)規(guī)律所應(yīng)用的方法，這些科學(xué)家的科學(xué)探究過程中也充分體現(xiàn)了他們鍥而不舍的釘子精神與不畏艱難的偉大魅力。而《高中生物學(xué)新課標(biāo)（2017版）》的基本理念中包括“核心素養(yǎng)為宗旨”“教學(xué)過程重實(shí)踐”這兩點(diǎn)，其中“核心素養(yǎng)為宗旨”從生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任等方面闡述了發(fā)展高中學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性；“教學(xué)過程重實(shí)踐”更是強(qiáng)調(diào)通過探究性學(xué)習(xí)等，加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，應(yīng)用科學(xué)的知識(shí)和方法去解決生活實(shí)踐中的種種問題。由此可見，提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)與科學(xué)探究息息相關(guān)。高中生物教材中有很多的經(jīng)典研究過程內(nèi)容再現(xiàn)，怎樣將這些經(jīng)典的科學(xué)探究過程應(yīng)用于教師的教育教學(xué)過程中并達(dá)到提高學(xué)生生物科學(xué)核心素養(yǎng)的目的，是我們每個(gè)教育工作者亟待解決的問題，也是我們?yōu)橹Φ姆较颉Ｔ诟咧猩锝滩闹?，包含很多有趣的科學(xué)史實(shí)，在高中生物教學(xué)過程中這是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要素材，老師們應(yīng)該充分利用其趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，利用科學(xué)家的探究過程的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生理解生物學(xué)概念和提高科學(xué)探究能力，利用科學(xué)家尊重事實(shí)、崇尚務(wù)實(shí)的求知態(tài)度去感染學(xué)生，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)、提高能力、培養(yǎng)情感態(tài)度與價(jià)值觀方面不斷取得進(jìn)步，這樣才能真正實(shí)現(xiàn)高中生物教學(xué)的目的。因此，本人簡(jiǎn)要地談?wù)効茖W(xué)家的經(jīng)典探究史在高中生物教學(xué)中提高學(xué)生核心素養(yǎng)方面的實(shí)踐意義。

一、 利用科學(xué)探究歷程中生物學(xué)基本觀點(diǎn)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念

《高中生物學(xué)新課標(biāo)（2017版）》中的“生命觀念”包括：穩(wěn)態(tài)和平衡、結(jié)構(gòu)和功能、物質(zhì)和能量、進(jìn)化和適應(yīng)等等。對(duì)穩(wěn)態(tài)和平衡的研究，比如1926年美國(guó)生理學(xué)家坎農(nóng)提出穩(wěn)態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡；隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，穩(wěn)態(tài)的范疇的理解不斷深入和拓展，現(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)表達(dá)的穩(wěn)態(tài)和平衡、生物種群動(dòng)態(tài)變化的穩(wěn)態(tài)和平衡、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和平衡等等，這樣使人們更詳細(xì)地揭示了穩(wěn)態(tài)和平衡的機(jī)制。對(duì)結(jié)構(gòu)和功能的研究，比如關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為：要想知道DNA分子如何儲(chǔ)存遺傳信息，必須弄清楚DNA的結(jié)構(gòu)。后來，沃森和克里克構(gòu)建了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，在這個(gè)成果的取得過程中，兩位科學(xué)家不但配合默契，而且博采眾家之長(zhǎng)，應(yīng)用了多學(xué)科的知識(shí)和方法，經(jīng)過多年的努力，終于取得成功。對(duì)物質(zhì)和能量的研究，比如光合作用的探究歷程，經(jīng)歷了海爾蒙特、普利斯特利、英格豪斯、拉瓦錫、梅耶、薩克斯、恩格爾曼、魯賓和卡門、卡爾文等。對(duì)進(jìn)化和適應(yīng)的研究，比如達(dá)爾文起初認(rèn)為物種是不變的和上帝創(chuàng)造的，后來經(jīng)過大量的研究和思考，提出了自然選擇學(xué)說，給予“上帝造人說”以沉重打擊。引導(dǎo)學(xué)習(xí)這些偉大的科學(xué)史，有利于學(xué)生逐漸形成科學(xué)的自然觀和世界觀，對(duì)于生命活動(dòng)規(guī)律的探究、解決實(shí)際問題等，也能起到積極的指導(dǎo)作用。

二、 通過對(duì)經(jīng)典探究歷程的創(chuàng)造性、批判性的學(xué)習(xí)，發(fā)展科學(xué)思維

高中生物學(xué)上的科學(xué)思維包括演繹和推理、模型和建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維等。對(duì)演繹和推理的研究，比如19世紀(jì)中期孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用假說演繹法的研究，發(fā)現(xiàn)了孟德爾第一定律和第二定律，孟德爾因此而名垂青史。關(guān)于模型和建模，比如生態(tài)學(xué)家高斯做了培養(yǎng)草履蟲實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建了種群數(shù)量增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型——S型曲線。關(guān)于創(chuàng)造性和批判性思維，比如在發(fā)現(xiàn)促胰液素的探究歷程中，斯他林和貝利斯沒有迷信當(dāng)時(shí)科學(xué)界的權(quán)威——沃泰默，通過創(chuàng)造性思維以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，終于取得了成功。學(xué)生們可以通過這些經(jīng)典探究歷程的學(xué)習(xí)，逐步發(fā)展自己的科學(xué)思維，并運(yùn)用科學(xué)思維方法認(rèn)識(shí)生活中的事物，解決生活中的實(shí)際問題。

三、 利用經(jīng)典實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)科學(xué)研究過程，提高科學(xué)探究能力

高中生物教材中的很多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，都蘊(yùn)涵著獨(dú)特的思路和方法。將經(jīng)典探究歷程應(yīng)用于生物教學(xué)，能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力。在高中生物課堂導(dǎo)入新課時(shí)，教師可以利用學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心和探知欲，應(yīng)用趣味性較強(qiáng)的科學(xué)小故事來引起學(xué)生注意，從而迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效率。更重要的是，我們可以在課堂上通過這些科學(xué)家的探究歷程或科學(xué)史話，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，比如孟德爾和摩爾根進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)所用的“假說—演繹法”：觀察與發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→提出假說→進(jìn)行演繹推理→驗(yàn)證假說→建立理論。培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的求知欲和創(chuàng)新能力，不斷提高科學(xué)探究能力。

四、 引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，成為健康中國(guó)的實(shí)踐者

社會(huì)責(zé)任感要求我們參與社會(huì)事務(wù)的討論，培養(yǎng)解決生產(chǎn)和生活問題的能力。例如，反對(duì)迷信和偽科學(xué)，拉馬克提出了用進(jìn)廢退和獲得性遺傳理論，當(dāng)時(shí)人們普遍信奉“上帝造人說”，雖然其理論具有歷史局限性，但這是當(dāng)時(shí)第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化理論，在進(jìn)化理論的發(fā)展上有進(jìn)步意義，由于反對(duì)“上帝造人說”，他的理論被斥為“異端學(xué)說”，受到眾人群起而攻之，但他始終沒有動(dòng)搖信念，而是苦中作樂，把科學(xué)研究當(dāng)作幸福的涌泉。這些科學(xué)史時(shí)刻教育著學(xué)生們：辨別迷信和偽科學(xué)，關(guān)愛生命。

綜上所述，學(xué)習(xí)高中生物學(xué)的經(jīng)典探究歷程，可以提高學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)，讓他們形成生命觀念，培養(yǎng)科學(xué)思維，提高科學(xué)探究能力，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，逐漸成長(zhǎng)為德育、智育、體育、美育全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

林優(yōu)偉，福建省福州市，福建省連江尚德中學(xué)。