青少年科學(xué)影像作品創(chuàng)作中生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

朱朝義

(湖南省會(huì)同縣第三中學(xué) 懷化 418300)

青少年科學(xué)影像作品創(chuàng)作，就是引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的問(wèn)題，用科學(xué)的方法進(jìn)行探索，并用短小精悍的影像記錄和表達(dá)科學(xué)探究的全過(guò)程。該活動(dòng)集科學(xué)、技術(shù)和人文于一體,是教育部和中國(guó)科協(xié)等部門正在大力推廣的一項(xiàng)創(chuàng)新性青少年綜合實(shí)踐活動(dòng)。其中，中國(guó)科協(xié)每年舉辦的“青少年科學(xué)影像節(jié)”，將活動(dòng)分為科學(xué)探究紀(jì)錄片、科學(xué)微電影和科普動(dòng)畫3種類型。簡(jiǎn)單地說(shuō)，科學(xué)探究紀(jì)錄片就是用影像撰寫科學(xué)小論文；科學(xué)微電影就是用影像講述科學(xué)小故事；科普動(dòng)畫則是利用相關(guān)軟件創(chuàng)作動(dòng)畫介紹科學(xué)知識(shí)。多年來(lái)，筆者指導(dǎo)學(xué)生挖掘自然界中和生活中廣泛而豐富的生物學(xué)素材，進(jìn)行生物科學(xué)影像作品創(chuàng)作，并就活動(dòng)過(guò)程中如何培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)進(jìn)行了一些嘗試。

1 回歸自然，體現(xiàn)生命性

大自然是最好的老師，樹林、灌叢、草地、池塘、河流和田間地頭等自然環(huán)境，可為青少年科學(xué)影像創(chuàng)作提供十分豐富的生物學(xué)素材，也為培養(yǎng)學(xué)生生命觀念提供了廣闊的舞臺(tái)。

例如，在一次進(jìn)行野外考察的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)了大面積被當(dāng)?shù)刈舴Q為“龍蝦花”的野生鳳仙花科植物，它的旗瓣和翼瓣連在一起，像龍蝦的頭部，唇瓣特化成囊狀并和細(xì)長(zhǎng)的距連在一起，形似龍蝦的身體和尾巴。一朵朵花吊生在長(zhǎng)長(zhǎng)的花柄下面，微風(fēng)吹來(lái)，如同鮮活的龍蝦與各種采蜜的昆蟲翩翩起舞。“龍蝦花”的結(jié)構(gòu)如何？為什么“設(shè)計(jì)”成這樣呢？筆者放手讓學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真解剖、仔細(xì)觀察，終于有了發(fā)現(xiàn)： 原來(lái)龍蝦花的花蜜貯藏在細(xì)長(zhǎng)的距內(nèi)，花蕊著生在唇瓣中部上方，下方有凸起形成小障礙，各種昆蟲前來(lái)采蜜時(shí)，必須在此反復(fù)折騰。此時(shí)的花朵如同搖籃般劇烈地?fù)u晃，全身布有細(xì)密絨毛的各種昆蟲因而沾滿了花粉，昆蟲通過(guò)穿梭于不同的花朵而完成了傳粉過(guò)程。

我們將此過(guò)程拍攝成科學(xué)探究片《會(huì)同龍蝦花》，通過(guò)拍攝過(guò)程中有目的、有計(jì)劃地組織學(xué)生觀察、思考、實(shí)驗(yàn)和討論，使學(xué)生在獲得書本上無(wú)法獲得的知識(shí)的同時(shí)，感嘆大自然的神奇造化，領(lǐng)悟到生命活動(dòng)和生物世界的博大精深，對(duì)生命、對(duì)自然的尊重和敬畏會(huì)油然而生。

結(jié)構(gòu)與功能、進(jìn)化與適應(yīng)等各種生命觀念也在潛移默化中得以內(nèi)化，進(jìn)而能更深刻地認(rèn)識(shí)生命世界、解釋生命現(xiàn)象，形成科學(xué)的自然觀和世界觀[1]。

2 科學(xué)思維，體現(xiàn)思辨性

科學(xué)思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式，是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問(wèn)題的思維習(xí)慣和能力。

例如，在學(xué)習(xí)高中教材中“伴性遺傳”一節(jié)時(shí)，筆者先給學(xué)生展示影視劇“少年包青天Ⅱ”第23集中少年包拯斷案情節(jié)： 樊父患有色盲，由此推斷樊啞子也患有色盲，因而將“招供狀”誤以為是“申冤狀”而畫押(部分內(nèi)容用紅色染料寫在綠色背景上，紅綠色盲看不清)，進(jìn)而推斷其子樊啞子是被冤枉的。學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)這一推斷并不符合現(xiàn)代遺傳規(guī)律。因?yàn)?，色盲屬于伴性遺傳，男性色盲患者的色盲基因只能來(lái)自母方，與父方是否患有色盲沒有任何關(guān)系。然后，教師提出：“如果你是編導(dǎo)，會(huì)怎么改編？”在這一極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，思維的火花在交流碰撞中激發(fā)，改編出的方案也是各種各樣。最后，經(jīng)師生進(jìn)一步總結(jié)完善，將關(guān)鍵的情節(jié)改編為： 少年包拯斷案后穿越到現(xiàn)代高中生物學(xué)課堂，學(xué)習(xí)到現(xiàn)代遺傳學(xué)知識(shí)后，立馬意識(shí)到自己原來(lái)的推理是錯(cuò)誤的，重返刑場(chǎng)對(duì)案件重審。在重審現(xiàn)場(chǎng)，樊母偶然將送給樊啞子的紅色的御寒冬衣說(shuō)成是灰色，因而被確認(rèn)是色盲，再根據(jù)“母親是色盲，兒子一定也是色盲”的現(xiàn)代遺傳規(guī)律，重新推定樊啞子確實(shí)是色盲而斷案?？萍紕?chuàng)新小組課后將這一故事拍攝成微電影“色盲驚魂案”(又名“包青天三平色盲冤”)。在上述對(duì)原劇進(jìn)行改編的過(guò)程中，學(xué)生不迷信權(quán)威，應(yīng)用所學(xué)的遺傳學(xué)知識(shí)，進(jìn)行邏輯嚴(yán)密的演繹推理，充分發(fā)揮批判性思維和創(chuàng)造性思維，巧妙地對(duì)原劇中科學(xué)性錯(cuò)誤進(jìn)行修正和再創(chuàng)造，將科學(xué)原理“無(wú)縫植入”于故事情節(jié)當(dāng)中，糾正了原劇本的科學(xué)性錯(cuò)誤。

在影像作品創(chuàng)作過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)事實(shí)和證據(jù)，進(jìn)行歸納與概括、演繹與推理、模型與建模和批判性思維等各種科學(xué)思維活動(dòng)，并利用“說(shuō)得清楚、看得明白”的影像將思維活動(dòng)表達(dá)出來(lái)。這樣，學(xué)生的科學(xué)思維能力必將得以不斷地提高。

3 科學(xué)探究，體現(xiàn)科學(xué)性

青少年科學(xué)探究片，往往包括科學(xué)探究的“觀察提問(wèn)、猜想假設(shè)、計(jì)劃組織、事實(shí)證據(jù)、模型解釋和表達(dá)交流”等環(huán)節(jié)，其核心在于讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的過(guò)程。

例如，筆者參與指導(dǎo)“大自然是最好的農(nóng)夫”探究片的拍攝，該課題就來(lái)源于學(xué)生自己的發(fā)現(xiàn)： 當(dāng)學(xué)生來(lái)到葡萄園現(xiàn)場(chǎng)，指導(dǎo)學(xué)生采用“發(fā)散與聚焦法”(也稱“大眼睛和小眼睛”法)，先鼓勵(lì)學(xué)生大膽觀察與思考，從中發(fā)現(xiàn)并提出各種各樣的問(wèn)題。再啟發(fā)學(xué)生由寬到窄，由大到小地對(duì)各種問(wèn)題進(jìn)行層層篩選。最后，確定對(duì)“雜草對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育的利弊”這一學(xué)生最感興趣的、客觀上有條件進(jìn)行的小課題來(lái)探究并進(jìn)行拍攝。并通過(guò)“土壤中有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定”“土壤中小動(dòng)物豐富度調(diào)查”等一系列實(shí)驗(yàn)，最終得出科學(xué)結(jié)論。正是通過(guò)這樣的反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力，得以不斷地提高。因此，青少年科學(xué)探究片的創(chuàng)作過(guò)程，與常規(guī)的科學(xué)探究紀(jì)錄片和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著本質(zhì)的區(qū)別。不僅僅是為了科普展播效果的需要或是按教材要求的簡(jiǎn)單機(jī)械操作，而是一系列的“自主科學(xué)探究”教育活動(dòng)。

在真實(shí)、自然的開放式環(huán)境中，學(xué)生的科學(xué)探究能力，包括熱愛科學(xué)的情感，堅(jiān)持不懈的意志，合作的意識(shí)和樂趣，實(shí)事求是的精神，與自然和諧相處的觀念等，無(wú)疑會(huì)得到真正的提高[2]。

4 關(guān)注社會(huì)，體現(xiàn)社會(huì)性

為了創(chuàng)作出優(yōu)秀的青少年生物科學(xué)影像作品，一方面，必然需要走出校園，走向社會(huì)，整合社會(huì)各方力量；另一方面，應(yīng)盡可能地結(jié)合本土生物和人體自身，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中的生物學(xué)議題，辨別迷信和偽科學(xué)，參與種養(yǎng)、健康和環(huán)保等社會(huì)實(shí)踐。

例如，在學(xué)校附近的農(nóng)村，流傳著吃魔芋會(huì)“翻老病”(舊病復(fù)發(fā))等許多將魔芋妖魔化的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。在有關(guān)單位的支持下，教師引導(dǎo)學(xué)生拍攝了青少年科學(xué)探究片“魔芋平反記”，從生長(zhǎng)環(huán)境、生活習(xí)性、營(yíng)養(yǎng)成分和加工工藝等多個(gè)角度，用科學(xué)的事實(shí)和證據(jù)消除人們的誤解，為魔芋的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造出良好的氛圍。還與縣疾控中心聯(lián)合拍攝微電影“壞血病迷霧”。影片從皮膚出現(xiàn)青紫瘀斑，被誤說(shuō)是“被鬼掐傷”的民間迷信說(shuō)法切入。通過(guò)調(diào)查，得出是因偏食而導(dǎo)致維生素缺乏而引起壞血病科學(xué)結(jié)論。教育青少年不要偏食，多吃蔬菜和水果的科學(xué)道理。該微電影榮獲湖南省健康科普大賽“優(yōu)勝獎(jiǎng)”。學(xué)生又結(jié)合教材知識(shí)，創(chuàng)作出科普動(dòng)畫《揚(yáng)子鱷的新眼淚》，講述的是由于人類大量燃燒化石燃料產(chǎn)生過(guò)量CO2，引起溫室效應(yīng)使全球氣溫升高，從而導(dǎo)致?lián)P子鱷等由發(fā)育時(shí)環(huán)境的溫度決定性別的動(dòng)物，因兩性比例嚴(yán)重失調(diào)而瀕臨滅絕的故事。警示人們保護(hù)環(huán)境，倡導(dǎo)綠色低碳生活。

學(xué)生以生物科學(xué)影像的方式鏈接社會(huì)，積極參與到社會(huì)的各種生物科學(xué)議題中，自覺將所學(xué)的理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)際緊密聯(lián)系起來(lái)；同時(shí)，這些影像作品以群眾喜聞樂見的方式通過(guò)各種媒體展播，向社會(huì)大眾傳播生產(chǎn)生活、關(guān)愛生命和保護(hù)環(huán)境等科學(xué)知識(shí)，在增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感和參與意識(shí)的同時(shí)，也進(jìn)一步彰顯了生命科學(xué)的價(jià)值。

三年來(lái)，教師帶領(lǐng)學(xué)生走出教室，在真實(shí)的自然和社會(huì)環(huán)境中，引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)影像看世界，對(duì)親身感知或經(jīng)歷的生物現(xiàn)象或問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)探究，創(chuàng)作完成了10多部作品，并在全國(guó)和省市各級(jí)各類比賽中屢屢獲獎(jiǎng)，而這些作品又經(jīng)常作為多媒體素材被應(yīng)用到生物學(xué)課堂教學(xué)中輔助教學(xué)，大大地激發(fā)了學(xué)生的成就感，參與積極性不斷提高，課內(nèi)課外相得益彰。