初中生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)本質(zhì)教育的實施策略建議

包春瑩

（人民教育出版社課程教材研究所 北京 100081）

1 中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中科學(xué)本質(zhì)教育的現(xiàn)狀

在科學(xué)教育中，科學(xué)本質(zhì)教育越來越受到發(fā)達國家的重視。在我國新一輪的高中課改中，物理、生物學(xué)等學(xué)科的課程標準都強調(diào)了應(yīng)加強科學(xué)本質(zhì)教育。例如，《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》將“能正確認識科學(xué)的本質(zhì)”作為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的第一要素；在《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）的“教學(xué)建議”中，以舉例的形式列出了高中生物學(xué)課程中適合教給學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容。在教材層面，人教版高中生物學(xué)教材中關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容非常豐富，物理教科書中科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容的明確性逐漸增強，呈現(xiàn)出從隱性到隱性顯性相結(jié)合的發(fā)展趨勢。

通過近幾年新課程理念、課標及教材等的相關(guān)培訓(xùn)，高中生物學(xué)教師中已有相當(dāng)多的人認識到科學(xué)本質(zhì)教育的重要性并能夠在教學(xué)中實施。但筆者最近在一線調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，多數(shù)初中生物學(xué)教師對此還比較迷茫，表現(xiàn)在認識不到科學(xué)本質(zhì)的重要性，甚至有人連科學(xué)本質(zhì)的具體內(nèi)涵都不清楚。其實，翻閱《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準（2011年版）》就可以發(fā)現(xiàn)，在“課程性質(zhì)”及“課程基本理念”中，已經(jīng)多次強調(diào)了科學(xué)本質(zhì)的重要性，特別是課程的三條基本理念中有兩條都講到要讓學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)。

但是，目前初中課標并未將科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵具體化，這可能是一線教師迷茫的很重要的原因。在這種情況下，如何在初中課堂教學(xué)中實施科學(xué)本質(zhì)教育呢？教師應(yīng)該首先通過其他途徑明晰科學(xué)本質(zhì)的具體內(nèi)涵，并有意識地向?qū)W生滲透。關(guān)于科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵的界定，筆者已經(jīng)做過調(diào)研，在此不再贅述，下文僅從教學(xué)實施的角度談點個人建議。

2 充分重視并利用教材文本中提供的素材

調(diào)查顯示，很多意識到科學(xué)本質(zhì)重要性的初中教師認為，限制他們實施科學(xué)本質(zhì)教育的主要因素是教學(xué)資源或材料的缺乏。其實，人教版初中生物學(xué)教材雖然沒有以顯性的方式來呈現(xiàn)科學(xué)的本質(zhì)，但選取的材料可以反映出科學(xué)本質(zhì)的很多內(nèi)涵，如果學(xué)生細細品讀，將會對科學(xué)本質(zhì)有逐漸深入的理解。

國際文憑課程在其生物學(xué)課程文件（Biology guide：first assessment 2016）中對科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵進行了5個維度（“什么是科學(xué)，什么是科學(xué)探索”“領(lǐng)悟科學(xué)”“科學(xué)的客觀性”“科學(xué)的人文性”和“科學(xué)素養(yǎng)和大眾對科學(xué)的認識”）44項全面的詮釋，這可以為教師的教學(xué)提供具體的參考。下面以此為標準對人教版初中生物學(xué)教材中的相關(guān)內(nèi)容進行梳理（表1）。

表1 人教版初中教材中反映科學(xué)本質(zhì)的素材（部分）

3 中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中實施科學(xué)本質(zhì)教育的策略分析

3.1 通過科學(xué)史

文獻檢索可以發(fā)現(xiàn)，目前在高中生物學(xué)教學(xué)中，實施科學(xué)本質(zhì)教育已經(jīng)有了很多成功的案例和經(jīng)驗，利用科學(xué)史的嘗試最多。例如，姜珊、呂美靜、陳沁韻等老師都就這個主題在2021年發(fā)表了論文。葉嘉妮和楊軍等不僅闡述了通過科學(xué)史途徑進行科學(xué)本質(zhì)教學(xué)，還涉及社會性科學(xué)議題、探究教學(xué)等路徑或策略。運用科學(xué)史這一策略已得到一線教師的普遍認可，筆者也不再贅述。但是，將這一策略運用到初中生物學(xué)教學(xué)中時，需要考慮初中生認知的特點，很多引發(fā)質(zhì)疑的實驗設(shè)計細節(jié)不宜呈現(xiàn)，如在高中涉及的光合作用的發(fā)現(xiàn)史、DNA的發(fā)現(xiàn)史等，很多都不能移植到初中課堂。

3.2 通過科學(xué)探究和實踐活動

筆者在2016年時曾以探究南瓜種子為例，對以科學(xué)探究為載體進行科學(xué)本質(zhì)教育做過分享。中學(xué)生進行科學(xué)探究或科學(xué)實踐活動能夠模擬科學(xué)家進行科學(xué)研究的全過程，因此學(xué)生通過活動能體會科學(xué)本質(zhì)的多方面內(nèi)涵。例如，在探究過程的小組分工時，不同小組成員可以使用不同的科學(xué)方法，這模擬了科學(xué)研究中方法的可選擇性、多樣性，也能反映科學(xué)家的主觀性在科學(xué)研究中的作用及局限；小組成員間數(shù)據(jù)的共享，反映了科學(xué)家之間的合作，科學(xué)是全人類的事業(yè)。在實際探究過程中的意外發(fā)現(xiàn)能夠讓學(xué)生意識到“意外發(fā)現(xiàn)在科學(xué)研究中很普遍”。每次活動結(jié)束時的總結(jié)交流能夠使學(xué)生體會科學(xué)的公開性、科學(xué)需要運用術(shù)語準確表達……初中生比高中生更感性，需要更多的體驗式活動，因此初中的探究或?qū)嵺`活動應(yīng)該比高中更豐富多彩。通過該策略對初中生進行科學(xué)本質(zhì)教育應(yīng)該在教學(xué)中經(jīng)常使用。在實施時，教師可以將一些內(nèi)涵明確地表述出來以促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的深入理解。

3.3 通過社會性科學(xué)議題

社會性科學(xué)議題在最近的教學(xué)改革中越來越受到關(guān)注?！墩n程標準》中在學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵、課程目標、課程內(nèi)容、實施建議和學(xué)業(yè)要求等處，多次出現(xiàn)了這一名詞。最近兩年，也有生物學(xué)教師在教學(xué)中進行了嘗試，收到了很好的效果。在初中階段，學(xué)生要關(guān)注生活、關(guān)注社會，就不可避免地要接觸這些議題。雖然初中生的理性思維水平不及高中生那么高，在論證議題時達不到一定的水平，但可以就某些問題嘗試表達觀點，進行初步的論證或辯論。社會性科學(xué)議題的產(chǎn)生來自社會，能夠凸顯科學(xué)本質(zhì)中科學(xué)與社會的互動等內(nèi)涵。如果教師在教學(xué)時能夠組織學(xué)生進行一兩次科學(xué)小辯論，將會使學(xué)生更好地理解科學(xué)與社會文化之間的互動，而且在科學(xué)論證過程中，科學(xué)的主觀性、暫時性、發(fā)展性等也能得到很好的體現(xiàn)。

3.4 通過科學(xué)寫作

最近在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，教材（包括初中和高中教材）中設(shè)計的一些開放性試題，教師很少讓學(xué)生完成。例如，七年級上冊要求學(xué)生完成一篇校園（或公園、農(nóng)田）生物的調(diào)查報告，還讓學(xué)生試從生物圈水循環(huán)的角度，對“君不見黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回”這兩句詩進行分析；七年級下冊讓學(xué)生以“西瓜子歷險記”為題，寫一篇科普小文章；等等。類似的科學(xué)小寫作能綜合訓(xùn)練學(xué)生多方面的能力，如準確地運用術(shù)語、提升邏輯思維等。更重要的是，這樣的訓(xùn)練能夠使學(xué)生理解交流表達的過程也是科學(xué)所需要、科學(xué)是社會與文化的一部分。因此，科學(xué)寫作也可以作為進行科學(xué)本質(zhì)教育的一種嘗試，希望能夠引起教師的重視。

當(dāng)教師對教材文本中呈現(xiàn)的材料所蘊含的科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵明晰之后，在教學(xué)中就可以有意識地指導(dǎo)學(xué)生，還可以設(shè)計適當(dāng)?shù)膯栴}來引發(fā)學(xué)生思考。所以說，教材文本素材應(yīng)該是教師進行科學(xué)本質(zhì)教育的基本依托，而科學(xué)史、科學(xué)探究和實踐活動、社會性科學(xué)議題、科學(xué)寫作等具體策略可供教師在教學(xué)時靈活選用。