初中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下結(jié)構(gòu)與功能觀的形塑策略

何文偉

摘 要：生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下，初中生“結(jié)構(gòu)與功能觀”形塑是科學(xué)理解辯證唯物主義的需要，是學(xué)會科學(xué)精神與自主探究的需要。形塑“結(jié)構(gòu)與功能觀”應(yīng)當(dāng)遵循以學(xué)養(yǎng)人、泛在學(xué)習(xí)、“大生物”學(xué)科觀等原則。從“生活化”形塑路徑、“病例”式教學(xué)路徑、“實踐哲學(xué)”式路徑、“微課+”路徑等入手有助于形塑初中生“結(jié)構(gòu)與功能觀”等生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué);核心素養(yǎng);結(jié)構(gòu)與功能觀;形塑

20世紀(jì)中后期，西方發(fā)達(dá)國家逐步進入后現(xiàn)代化發(fā)展階段，工業(yè)化時代建構(gòu)起來的批量化、規(guī)?；?、“加工式”的教育模式已經(jīng)難以適應(yīng)后現(xiàn)代化時期“人的文化存在”的教育訴求。因此，“核心素養(yǎng)”教育理論興起，主張用能夠匹配學(xué)生個性化、差異化、終身化知識需求的教學(xué)課程重塑教學(xué)體系，以便確保學(xué)生能夠掌握適應(yīng)其終身發(fā)展的“關(guān)鍵品格”和“關(guān)鍵能力”。

一、生物學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵

OECD國家教育界在長達(dá)幾十年的研究中認(rèn)為，“核心素養(yǎng)”比“素質(zhì)”更為切合學(xué)生的個性化全面自由發(fā)展。核心素養(yǎng)，不僅僅是“授人以魚”，尤為重要的是“授人以漁”。對于初中階段生物學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)，教育部2017年發(fā)布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將其歸結(jié)為四個維度的內(nèi)容：

（一）“生命觀念”

這一觀念的核心是“結(jié)構(gòu)與功能”，例如，組成生命體的單位是一個囊括了細(xì)胞、組織、器官、器官系統(tǒng)等的復(fù)雜“結(jié)構(gòu)”，這一結(jié)構(gòu)中包括的能量交換、新陳代謝、遺傳變異等“功能”又是一個復(fù)雜的過程，學(xué)生形成了健康的生命觀念，才能有效掌握人生。

（二）“科學(xué)思維”

初中生物中常見的科學(xué)思維有歸納、總結(jié)、演繹、對比、模型、抽象、概括、判斷、推理等。從某種程度上講，初中生掌握科學(xué)思維可能比單純掌握特定的科學(xué)知識更重要。

（三）“科學(xué)探究”

初中生依靠一定的知識基礎(chǔ)和科學(xué)思維，以一定的生物學(xué)問題為導(dǎo)向，按照科學(xué)的步驟、科學(xué)的方法、科學(xué)的團隊合作等求解問題答案的過程就是一種高級的“核心素養(yǎng)”。

（四）“社會責(zé)任”

初中生將所學(xué)的生物知識、生物方法、生物邏輯運用到人與人的交往、人與社會的互動中，促進有益的集體行動，這就是一種社會責(zé)任。

二、生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下初中生“結(jié)構(gòu)與功能觀”形塑的必要價值

按照西方結(jié)構(gòu)功能理論，“結(jié)構(gòu)與功能觀”指的是一個生物有機體若想實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)，一方面有賴于其內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)之間的整合協(xié)調(diào)，另一方面則取決于其與外部環(huán)境之間的有效互動和能量交換，同時還需要對某些“越軌行為”或“不宜功能”進行有效控制，從而實現(xiàn)這個生物有機體結(jié)構(gòu)與功能的相對均衡。

（一）科學(xué)理解辯證唯物主義的需要

初中生群體由于尚未完全發(fā)育成熟，在知識的社會化上尚未完成與社會認(rèn)知的接軌，在關(guān)于“我”的認(rèn)識上還處于“本我”“自我”的發(fā)展階段，而對于社會認(rèn)可、社會價值潤澤的“超我”角色還沒有建立起來?！拔沂钦l？”“我從哪里來？”“我與社會是什么關(guān)系？”“我與世界萬物是什么關(guān)系？”“我與我的內(nèi)在是什么關(guān)系？”等是這個階段的學(xué)生需要回應(yīng)的問題。以生物學(xué)知識中的“結(jié)構(gòu)與功能觀”塑造為切入點，有助于學(xué)生掌握辯證唯物主義的認(rèn)識論和方法論。

（二）學(xué)會科學(xué)精神與自主探究的需要

從核心素養(yǎng)的應(yīng)用出發(fā)，近20年來我國教育界大致上可以分為兩種實踐路徑：其一是“以課程改革為導(dǎo)向的核心素養(yǎng)”再造，注重從科學(xué)知識、人文素養(yǎng)“是什么”“如何發(fā)現(xiàn)或如何創(chuàng)造”等方面塑造學(xué)生的核心能力;其二是“以課堂教學(xué)改革為導(dǎo)向的核心素養(yǎng)”再造，只側(cè)重于從微觀課堂教學(xué)角度進行有限的改革，常見的教學(xué)改革措施是“翻轉(zhuǎn)課堂”，這種教學(xué)措施雖然一定程度上改變了傳統(tǒng)的應(yīng)試教育、灌輸式教育，但是沒有從根本上解決“授人以漁”不足的問題。在當(dāng)前生物學(xué)科新課改不斷深入的教學(xué)背景下，通過類似于“結(jié)構(gòu)與功能觀”的培養(yǎng)，循序漸進地教會學(xué)生如何發(fā)揚科學(xué)精神，如何自主開展科學(xué)探究，如何個性化地發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識原理等，比直接告訴學(xué)生答案、“應(yīng)試化灌輸”更為重要。

三、生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下初中生“結(jié)構(gòu)與功能觀”形塑的途徑

（一）“生活化”形塑路徑：生活案例的植入

“結(jié)構(gòu)與功能觀”指向“目的需求”—“內(nèi)部整合”—“環(huán)境適應(yīng)”—“消除越軌行為”這樣幾個關(guān)鍵的維度變量，一個生物體或者生物群落只有保持這種結(jié)構(gòu)與功能的平衡，最終才能達(dá)成可持續(xù)的生存發(fā)展。對此，教師可以借助《動物世界》等生活中常見的節(jié)目，例如“狼群集體狩獵”的案例，在狼群中為了確保集體的可持續(xù)生存這個目標(biāo)，內(nèi)部形成了以狼王為首領(lǐng)的整合機制，通過長期的生物進化，狼群適應(yīng)了草原、丘陵、高原、森林等不同的環(huán)境，并與環(huán)境之間形成了相對均衡的能量交換關(guān)系，同時又消滅了群體中的“不合作”行為，從而保持了結(jié)構(gòu)與功能的均衡，實現(xiàn)了狼群的代際傳承。詳見圖1。

再如，教師在向?qū)W生傳授“結(jié)構(gòu)與功能觀”時，可以引入“食物鏈”生活情境。因為野生動物世界存在一定的食物鏈關(guān)系，如果人類隨意捕食野生動植物，也就打亂了大自然的生態(tài)“結(jié)構(gòu)”，而這必然帶來生態(tài)“功能”的紊亂。

（二）“病例”式教學(xué)路徑：祖國辨證醫(yī)學(xué)知識的植入

“結(jié)構(gòu)與功能觀”的教學(xué)與形塑，也有賴于一定的反面案例教學(xué)，即如果特定的生物體或共同體不遵循自然規(guī)律打破了“結(jié)構(gòu)—功能”均衡或者沒有按照穩(wěn)定的“結(jié)構(gòu)—功能”路徑演進，那么這個生物體可能會走向紊亂甚至是消亡。在這里我們列舉一種“減肥療法”教學(xué)方法。對于初中生來講，只有將均衡的飲食、適當(dāng)?shù)倪\動、健康的情緒、科學(xué)的作息等結(jié)構(gòu)性地結(jié)合起來，才能實現(xiàn)可持續(xù)的減肥。詳見圖2。

（三）“實踐哲學(xué)”式路徑：自主生物實驗的植入

人教版初中生物教材從整體上來看十分重視用宏觀層面的“哲學(xué)方法”和某些微觀層面的“實操方法”開展生物教學(xué)，相對忽視了中觀層面的“生物實驗教學(xué)”方法。一般來說，一個完整的生物學(xué)實驗主要包括提出研究問題、做出研究假設(shè)、設(shè)計（對比）實驗、提出（比較）預(yù)測、開展（對比）實驗、收集和分析有關(guān)的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象、得出初步結(jié)論、后續(xù)跟蹤證實或證偽等。

（四）“微課+”路徑：“集體行動”主題慕課的植入

在當(dāng)前“人的數(shù)字化存在”時代，初中生物學(xué)習(xí)中“結(jié)構(gòu)與功能觀”形塑的一個技術(shù)載體是“微課”，也就是以互聯(lián)網(wǎng)、新媒體等為基礎(chǔ)承載的“泛在學(xué)習(xí)”課程。例如，初中生物課程中已經(jīng)有關(guān)于肌肉、骨骼等方面的知識常識，但是在關(guān)于肌肉、骨骼等協(xié)同配合如何體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)與功能觀”的教學(xué)方面，我們并沒有給予足夠的關(guān)注。在這方面，針對初中生所處的發(fā)育年齡及興趣愛好等，以初中生比較關(guān)注的足球運動、跑步、跳遠(yuǎn)等偏向于田徑運動的慕課教學(xué)為例，在開展田徑運動時，當(dāng)人的機體前擺時，主要的發(fā)力肌肉是髖腰肌、縫匠肌、股薄肌等;當(dāng)機體后擺時，主要的發(fā)力肌肉是臀大肌、股二頭肌、腰背筋肌等。通過這種肌肉與其他器官的結(jié)構(gòu)功能配合，產(chǎn)生了一個協(xié)調(diào)的“集體行動”，這就是一種核心素養(yǎng)。

四、主要結(jié)論

總體來說，在教學(xué)過程中，初中生物“結(jié)構(gòu)與功能觀”的培養(yǎng)和塑造，不能僅局限于特定的教學(xué)課堂當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)與學(xué)生的具體生活情境結(jié)合起來，這不僅是生活化教育理念的主張，還是泛在學(xué)習(xí)理論的主張。初中生物教學(xué)的課程應(yīng)當(dāng)充分借助各類新媒體載具、生活教學(xué)載具等，使學(xué)生享受到每時每刻、無處不在的學(xué)習(xí)，可以在任何地方、任何時刻獲取所需的任何信息的教學(xué)，幫助學(xué)生建立起一套科學(xué)的生物知識體系，并運用到生活中去解決生活中的具體問題。

參考文獻(xiàn)：

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