基于生物核心素養(yǎng)對中學(xué)生物教材中微生物相關(guān)內(nèi)容的解讀

胡青平*，展 陽，鄭筱蓉

（山西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041004）

2017年，依據(jù)十九大提出的“要全面貫徹黨的教育方針，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，發(fā)展素質(zhì)教育，推進(jìn)教育公平，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”思想，教育部發(fā)布了《普通高中課程方案（2017年版）》，并以此為藍(lán)本，修訂形成了普通高中各學(xué)科2017年版新課程標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)的生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)為《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，又于2020年進(jìn)行了修訂（簡稱新課標(biāo)）[1]。為落實(shí)新課標(biāo)，目前生物學(xué)課程的教學(xué)要求比以往更具有挑戰(zhàn)性，學(xué)生的生物核心素養(yǎng)是在每節(jié)課或每項(xiàng)活動中逐步培養(yǎng)形成和發(fā)展的，教師需要從初中開始，在制訂每個單元、每節(jié)課（或活動）的教學(xué)計劃時，全面考慮核心素養(yǎng)任務(wù)的針對性落實(shí)和有效完成，而且不同的教學(xué)內(nèi)容，在落實(shí)核心素養(yǎng)時其側(cè)重點(diǎn)也有所不同。因此，本文以中學(xué)生物教材中與微生物相關(guān)知識為例，對其蘊(yùn)含的生物核心素養(yǎng)內(nèi)容進(jìn)行解讀。

1 新課標(biāo)下生物學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生的基本學(xué)業(yè)要求

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展、技術(shù)產(chǎn)品高度融入生活的時代，獲得并提升生物學(xué)核心素養(yǎng)關(guān)乎學(xué)生一生的發(fā)展，因此，要在擴(kuò)展、深入學(xué)習(xí)生物學(xué)知識的同時，特別注意對學(xué)生能力和品格方面的要求。新課標(biāo)中所提及的生物學(xué)科核心素養(yǎng)，涵蓋了四個方面的基本要求。

（1）需要有生命觀念：生命是源于自然的具有新陳代謝和自我特征的物質(zhì)形態(tài)，是結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一體。而生命觀念是學(xué)生通過觀察生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或解釋其特性后抽象出來的想法和觀點(diǎn)。因此，學(xué)生應(yīng)該在較好地理解了生物學(xué)概念性知識的基礎(chǔ)上形成生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、局部與整體觀、物質(zhì)與能量觀等，并能夠用生命觀念認(rèn)識生物的多樣性、統(tǒng)一性、獨(dú)特性和復(fù)雜性，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，指導(dǎo)探究微生物等生物在實(shí)際生活中開展生命活動的原理和規(guī)律。

（2）需要有科學(xué)思維：科學(xué)思維是指尊重事實(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)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中逐步發(fā)展理性思維，形成科學(xué)思維習(xí)慣，能夠基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)綜合運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等探討生命現(xiàn)象及規(guī)律，審視或論證生物學(xué)社會議題。

（3）需要有科學(xué)探究精神：學(xué)生應(yīng)逐步加強(qiáng)對自然現(xiàn)象的好奇心和求知欲，能針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行探究實(shí)踐活動，在探究中，樂于并善于與團(tuán)隊(duì)合作，勇于創(chuàng)新。如可以根據(jù)饅頭發(fā)霉、橘子長毛等日常生活中有意義的現(xiàn)象，全方位收集問題的相關(guān)資料、設(shè)計和實(shí)施行之有效的方案，并運(yùn)用科學(xué)合理的方法分析獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，充分探究適合霉菌生長的環(huán)境條件，在探究過程中也需要進(jìn)行有效的合作。

（4）需要有社會責(zé)任：生物學(xué)科的社會責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識參與個人與社會事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產(chǎn)生活中的生物學(xué)問題的擔(dān)當(dāng)和能力。學(xué)生應(yīng)能夠關(guān)注涉及生物學(xué)的社會議題，參與討論并作出理性解釋，辨別迷信和偽科學(xué)，形成生態(tài)意識，參與環(huán)境保護(hù)實(shí)踐，領(lǐng)悟敬畏生命的思想，遵循正確的道德觀念，并能主動向他人宣傳健康生活、關(guān)愛生命等相關(guān)知識，結(jié)合本地資源開展科學(xué)研究等實(shí)踐活動，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活問題[2-3]。

2 中學(xué)生物教材中微生物相關(guān)內(nèi)容核心素養(yǎng)的解讀

生物學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于教科書編寫、課堂教學(xué)以及考試評價中。目前對于現(xiàn)行教材來講，培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是中學(xué)生物課程的價值追求，因此，教師應(yīng)該通過概念的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成生命觀念，在教學(xué)實(shí)施中經(jīng)常組織以探究為特點(diǎn)的主動學(xué)習(xí)模式，注重學(xué)科間的聯(lián)系，加強(qiáng)和完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，完善生物科學(xué)史發(fā)展的講解，增加學(xué)科、技術(shù)和社會之間相互關(guān)系的教育，高度關(guān)注學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的有效達(dá)成。

新版高中生物教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)分必修、選擇性必修和選修三部分，其中與微生物相關(guān)的內(nèi)容只有必修部分第一個模塊──細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性（原核細(xì)胞和真核細(xì)胞）、選擇性必修部分的第三個模塊──發(fā)酵工程[2]。新版初中生物教材中與微生物相關(guān)的內(nèi)容主要有七年級上冊（單細(xì)胞生物）、八年級上冊（細(xì)菌和真菌、病毒）和八年級下冊（傳染與免疫）等部分。

2.1 初中生物與微生物相關(guān)的內(nèi)容

2.1.1 單細(xì)胞生物

初中生物七年級上冊第二單元生物體的結(jié)構(gòu)層次第二章第四節(jié)中涉及了單細(xì)胞生物，應(yīng)該通過對單細(xì)胞生物概念的學(xué)習(xí)和對圖2-19幾種單細(xì)胞生物的認(rèn)識，幫助學(xué)生形成生物多樣性的生命觀念，通過草履蟲詳細(xì)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的生命觀念，通過設(shè)計“單細(xì)胞生物與人類是有害的/有益的”“眼蟲是植物/動物”等辯題，組織學(xué)生辯論，主動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。由于在本單元第一章時已學(xué)過顯微鏡的操作，故學(xué)生可在教師的輔助下利用顯微鏡觀察草履蟲等單細(xì)胞生物的外形及運(yùn)動狀態(tài)，科學(xué)探究單細(xì)胞生物的取食、運(yùn)動以及趨性，并在教師的引導(dǎo)下，舉例說出單細(xì)胞生物與人類生活的關(guān)系，理性對待微生物，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任。

2.1.2 細(xì)菌和真菌

在初中生物八年級上冊第五單元生物圈中的其他生物第四章中涉及了細(xì)菌和真菌的內(nèi)容，講述本章節(jié)內(nèi)容的過程中，應(yīng)根據(jù)初中學(xué)生的特點(diǎn)，從學(xué)生身邊的酸奶制作和橘子長霉等實(shí)例出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生的思考并體會細(xì)菌與真菌在現(xiàn)實(shí)世界中的廣泛分布，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維以及科學(xué)探究能力，通過觀察各種細(xì)菌與真菌的菌落圖片，使學(xué)生對細(xì)菌或真菌繁殖后形成的肉眼可見的菌落產(chǎn)生一個初步的認(rèn)識，并針對菌落的特點(diǎn)做一個總結(jié)，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識新事物。由巴斯德“曲頸瓶”實(shí)驗(yàn)入手，使學(xué)生認(rèn)識到細(xì)菌不是自然發(fā)生，而是由原來已經(jīng)存在的細(xì)菌產(chǎn)生，幫助學(xué)生形成科學(xué)的自然觀，以及尊重事實(shí)和證據(jù)的科學(xué)思維方法。通過對本章第四節(jié)細(xì)菌和真菌在自然界中的作用以及第五節(jié)人類對細(xì)菌和真菌的利用兩節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對現(xiàn)實(shí)生活中細(xì)菌與真菌的作用以及人類對其的利用做出合理解釋，形成生態(tài)意識，對細(xì)菌和真菌做出理性的判斷，更好地培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識。

2.1.3 病毒

初中生物八年級上冊第五單元生物圈中的其他生物第五章講述了病毒及其對人類的利與害?？衫帽菊聢D5-7中給出的三種病毒外形，以及課本中對病毒結(jié)構(gòu)和繁殖的講解，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念。通過開展學(xué)生網(wǎng)上查找噬菌體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并手動制作噬菌體模型的課下活動，主動培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維以及科學(xué)探究能力，通過利用病毒經(jīng)過人工處理后得到的減毒或無毒的病毒所制成的疫苗對其進(jìn)行防治，提出“為什么減毒或無毒的病毒可制作疫苗”，使學(xué)生進(jìn)行交流與探討培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提倡學(xué)生理性對待病毒，遵循正確道德觀念，形成良好的社會責(zé)任感。

2.1.4 傳染與免疫

在初中生物八年級下冊第八單元健康的生活第一章中對微生物所導(dǎo)致的人類宏觀傳染病及其預(yù)防方法進(jìn)行了一個詳細(xì)的講述，可通過對資料的分析并聯(lián)系實(shí)際，展開對現(xiàn)實(shí)生活中人類疾病的調(diào)查等活動，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維以及科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任[4]。

2.2 高中生物與微生物相關(guān)的內(nèi)容

2.2.1 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

在高中生物必修一第一章走進(jìn)細(xì)胞第二節(jié)中對原核細(xì)胞和真核細(xì)胞進(jìn)行了講述，并進(jìn)行了對比，且在圖1-6中給出了兩種原核生物大腸桿菌和藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）的細(xì)胞模式圖，在本節(jié)講述中，可通過學(xué)生對原核細(xì)胞與真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的對比，敘述原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的統(tǒng)一性，闡述原核細(xì)胞和真核細(xì)胞具有的相似的細(xì)胞核以及它們的遺傳物質(zhì)均是DNA，來培養(yǎng)學(xué)生用生命觀念認(rèn)識生物的統(tǒng)一性與獨(dú)特性的能力，對模型結(jié)構(gòu)的認(rèn)識的科學(xué)思維能力。通過對本節(jié)實(shí)驗(yàn)“使用高倍顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”的開展，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過組織現(xiàn)實(shí)生活中原核生物與真核生物的資料查找活動，培養(yǎng)學(xué)生的理性認(rèn)識事物的科學(xué)思維以及科學(xué)探究能力。通過對引起水華現(xiàn)象的原因的探索，使學(xué)生參與社會討論，提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

2.2.2 發(fā)酵工程

發(fā)酵工程是人教版高中生物選擇性必修三第一章中的內(nèi)容，在本章內(nèi)容的講述中，可以結(jié)合生活或生產(chǎn)實(shí)例，讓學(xué)生舉例說出發(fā)酵工程相關(guān)技術(shù)的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念?？赏ㄟ^學(xué)生對我國發(fā)酵歷史的研究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。針對人類生產(chǎn)或生活的某一要求，在發(fā)酵工程中選取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)和方法，嘗試提出初步的工程學(xué)構(gòu)想，進(jìn)行簡單的設(shè)計與制作，探究微生物在實(shí)際生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念以及科學(xué)探究能力。通過對泡菜與果酒、果醋制作中的問題描述，以及結(jié)果分析和評價，鍛煉學(xué)生的提出問題并解答的科學(xué)思維能力。通過對微生物培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用的學(xué)習(xí)與討論，對微生物的應(yīng)用的科學(xué)性以及安全性提出自己的觀點(diǎn)，可培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感[5]。

3 結(jié)語

生物核心素養(yǎng)是生物學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。生物教材中所涉及的微生物廣泛而又擁有其獨(dú)特性。通過對中學(xué)生物教材中與微生物有關(guān)知識內(nèi)容的分析可知，中學(xué)教材中與微生物相關(guān)的知識蘊(yùn)藏著豐富的核心能力價值要求，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)將教學(xué)中心從關(guān)注知識向關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)移，精心設(shè)計課堂，完成課堂教學(xué)任務(wù)的同時，深化學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)課堂完整度的提升和學(xué)生的全面發(fā)展，為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和走向社會打下認(rèn)識與實(shí)踐的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。