核心素養(yǎng)視域下《學(xué)記》對高中生物學(xué)教學(xué)的啟示

林玉婷,甘小洪

（西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，四川南充 637002）

《學(xué)記》作為世界上最早的論述教育教學(xué)專著，它的教育內(nèi)涵和教學(xué)思想歷久彌新，在新時代也應(yīng)煥發(fā)耀眼光芒。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化具有鑄魂育人的能力，國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于實施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見》，為教師立足于本民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，取其精華，并將其運用在教學(xué)實踐中指明了方向。進(jìn)一步明確中華傳統(tǒng)文化在教育中的地位，將傳統(tǒng)文化與校園教育教學(xué)提升到嶄新的發(fā)展高度。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》重視學(xué)生“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任”四個核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[1]，并且強調(diào)學(xué)生應(yīng)具有發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力?！皩W(xué)然后知不足，教然后知困；知不足，然后能自反也；知困，然后能自強也”。學(xué)生和教師都應(yīng)通過不斷學(xué)習(xí)，不斷提高自身能力，做到終身學(xué)習(xí)。作為《學(xué)記》的教學(xué)總原則，教學(xué)相長強調(diào)教師與學(xué)生相互促進(jìn)，成為一種學(xué)習(xí)實踐的整體。如《兌命》提到的“學(xué)學(xué)半”，教與學(xué)是一件事情的兩個方面，相互促進(jìn)，不可分割。“獨學(xué)而無友，則孤陋而寡聞”，啟示教師在新課程改革的環(huán)境下，應(yīng)通過小組合作探究學(xué)習(xí)等方式，積極組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。本文在結(jié)合生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，對《學(xué)記》在相應(yīng)素養(yǎng)層面上的指導(dǎo)意義進(jìn)行剖析，為中學(xué)一線教師開展教學(xué)提供參考。

一、《學(xué)記》對培育生命觀念的啟示

教師培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目的是避免“雖終其業(yè)，其去之必速。教之不刑，其此之由乎”。教授生物學(xué)知識不是為應(yīng)付考試和勉強結(jié)業(yè)，對學(xué)生進(jìn)行教育不僅僅局限在單純的課本知識，而應(yīng)通過生物學(xué)知識，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，學(xué)生更好地生活，感悟生命的價值以及生物的奧秘。

例如，在第二章第3節(jié)《伴性遺傳》中，學(xué)生可以通過遺傳系譜圖對患病家系進(jìn)行分析，做到學(xué)以致用，為今后從事相關(guān)職業(yè)奠定基礎(chǔ)；學(xué)生通過學(xué)習(xí)以紅綠色盲癥為例的伴X染色體隱性遺傳，體會與之對應(yīng)的信息觀，進(jìn)而強化學(xué)生尊重和熱愛生命的意識。學(xué)生通過學(xué)習(xí)能在日常生活中，正確對待紅綠色盲患者，形成正確的價值觀和世界觀?！皽p數(shù)分裂和受精作用”講述了人類從何處誕生，對生命現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)解釋。學(xué)生通過學(xué)習(xí)能以生命觀念為指導(dǎo)，揭示復(fù)雜的生命現(xiàn)象，探究多彩的生命活動規(guī)律。

二、《學(xué)記》對培育科學(xué)思維的啟示

（一）高中生物學(xué)的科學(xué)思維是批判性思維

“玉不琢，不成器。人不學(xué)，不知道”蘊含教育的基本規(guī)律。如何“知道”，關(guān)鍵在于一個“學(xué)”字?！白x書無疑者，須教有疑，有疑者卻要無疑，到這里方是上進(jìn)?！辟|(zhì)疑是探索的前提，是科學(xué)思維閃耀的先決條件。教師應(yīng)該通過探究式教學(xué)，提升課堂的自由度、自主性，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng)。

在固有觀念中：“水稻等自花傳粉植物沒有雜種優(yōu)勢，不適宜進(jìn)行雜交。”但“雜交水稻之父”袁隆平老先生在一次偶然中發(fā)現(xiàn)一株天然的雜交水稻，這就說明水稻可以進(jìn)行雜交。正是因為質(zhì)疑精神的存在，袁老通過對水稻不斷雜交和改良，利用天然雄性不育的植株作為母本。經(jīng)過以母本為不育系，兩個父本為保持系和恢復(fù)系的“三系配套”方式嘗試，最后為中國乃至世界的糧食生產(chǎn)作出重大貢獻(xiàn)。學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)袁老的質(zhì)疑精神，利用批判性思維學(xué)習(xí)生物，像科學(xué)家一樣思考問題。

（二）高中生物學(xué)的科學(xué)思維是創(chuàng)造性思維

“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達(dá)”。學(xué)生應(yīng)當(dāng)是學(xué)習(xí)的主體，教師應(yīng)當(dāng)用啟發(fā)誘導(dǎo)的方式引導(dǎo)學(xué)生，促使學(xué)生思考，以培養(yǎng)自身的科學(xué)思維。

第三章第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》介紹一個在20世紀(jì)中葉相當(dāng)有爭議的論點：蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)。教師可以使用問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，這是培育學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵點所在。此時教師可以提出疑問：①轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)？②由于當(dāng)時的局限，并不能分離出純度極高的DNA，如何消除0.1%的誤差？③艾弗里先后用糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)進(jìn)行相同的實驗，其目的和優(yōu)勢在何處？學(xué)生帶著問題繼續(xù)學(xué)習(xí)關(guān)于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗。要具有絕對的說服力，就要正面證明DNA是遺傳物質(zhì)。由于無法保證實驗材料的純度是100%，教師引導(dǎo)學(xué)生逆向攻克難題，在已知細(xì)胞成分為糖類、蛋白質(zhì)和脂類后，進(jìn)行對照試驗。將對照組分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理，結(jié)果是細(xì)胞提取物依然具有轉(zhuǎn)化活性。在逐一排除其中的可能性以后，實驗組使用DNA酶處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞提取物失去轉(zhuǎn)化活性。這樣便能證明轉(zhuǎn)化因子就是DNA。使用逆向思維進(jìn)行反向論證，創(chuàng)造性地得到答案。通過教師啟發(fā)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的形成和發(fā)展。

（三）高中生物學(xué)的科學(xué)思維是理性思維

在《學(xué)記》中“古之學(xué)者，比物丑類”，其意思是在古代做學(xué)問的人，都善于從事物的類比中體會事物之間的關(guān)系。生物學(xué)的類比是嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的，而擁有理性思維便可以更好地運用類比法解決難題。

例如，在必修二第二章第2節(jié)《基因在染色體上》中，教材講述薩頓的假說：“基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系”，通過已知的染色體變化推斷基因的變化；基因和染色體的關(guān)系不能只是假說層面，隨后摩爾根利用果蠅進(jìn)行實驗，實驗結(jié)果證實了薩頓的假說。類比推理法是學(xué)生運用科學(xué)思維的體現(xiàn)，是理性思維的具體承載形式。

三、《學(xué)記》對培育科學(xué)探究的啟示

（一）高中生物學(xué)的科學(xué)探究是課內(nèi)課外共同協(xié)作的探究

在《學(xué)記》中談到“時教必有正業(yè)，退息必有居學(xué)”[2]。在規(guī)定的時間進(jìn)行正課，在休息的時候進(jìn)行課外活動。在中國教育史上，這是第一次明確地提到課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外生活之間的相互關(guān)系[3]。“故君子之于學(xué)也，藏焉修焉，息焉游焉”。善于學(xué)習(xí)的人在學(xué)習(xí)的時候努力進(jìn)修，休息的時候盡興游玩嬉戲。課外學(xué)習(xí)可輔助課內(nèi)學(xué)習(xí)，是課內(nèi)學(xué)習(xí)的延伸?？茖W(xué)探究可采用課內(nèi)課外共同協(xié)作的方式進(jìn)行。

通過課后活動探究的方式可以將高中生物學(xué)中抽象的實驗具象化。例如第一章第1節(jié)“性狀分離比的模擬實驗”，學(xué)生可通過該實驗了解雌雄配子是隨機結(jié)合的；而在第二章第1節(jié)“建立減數(shù)分裂中的染色體變化的模型”中，可以得知在減數(shù)分裂中精細(xì)胞和卵細(xì)胞的形成過程。因此，教學(xué)中，教師可以通過類似于性狀分離的模擬實驗方式，模擬受精作用的發(fā)生，以此證明母親生育男孩和生育女孩的概率是一致的，因為新生兒的性別只取決于父親精子攜帶X染色體還是Y染色體。

（二）高中生物學(xué)的科學(xué)探究是提問、交流和談?wù)摰奶骄?/h3>

“善問者如攻堅木；先其易者而后其節(jié)目；及其久也，相說以解”。在教學(xué)方法中，最常用的是問答法。教師創(chuàng)設(shè)與本節(jié)課息息相關(guān)的問題情境，逐步引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生通過思考和小組交流，解決生物學(xué)問題，從而在獲取知識的過程中，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

例如，在第四章第2節(jié)《基因表達(dá)與性狀的關(guān)系》中，教師可利用“男子因為誤食一顆皺粒豌豆而被卡在氣管，導(dǎo)致無法呼吸”的新聞導(dǎo)入，巧妙地創(chuàng)設(shè)問題情境展開新課。教師可以提出疑問：①為什么吃豌豆會被卡??？②為什么圓粒豌豆更容易被烹飪變軟？③皺粒豌豆和圓粒豌豆究竟在微觀層面有何不同呢？通過提問引發(fā)學(xué)生思考，抽絲剝繭，教師帶領(lǐng)學(xué)生分析：豌豆分為圓粒豌豆和皺粒豌豆。教師使用元代戲劇家關(guān)漢卿的“銅豌豆”比喻皺粒豌豆，并引導(dǎo)學(xué)生通過幻燈片展示豌豆的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，推測圓粒豌豆和皺粒豌豆的淀粉含量不同。結(jié)合教材所述：圓粒和皺粒豌豆在DNA序列層面上有所不同，皺粒豌豆的淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性降低，使淀粉合成受到阻礙。淀粉含量低的豌豆由于在烹飪過程中失水而皺縮。教師可通過問答法，步步推敲，叩開學(xué)生疑惑之門。最后教師總結(jié)歸納：基因通過控制酶的合成操控代謝過程，再由此控制生物體的性狀。教師應(yīng)趁熱打鐵，再次引入新聞，介紹另一種看不見的“豌豆”：因患者的氣管黏液增多被堵住，導(dǎo)致肺部產(chǎn)生廣泛性纖維化和肺氣腫，最后導(dǎo)致幼年患者因呼吸衰竭和肺源性心臟病而去世。經(jīng)過教師和學(xué)生問答，學(xué)生閱讀教材可以很快掌握囊性纖維化的致病原因，還可總結(jié)“基因可通過蛋白質(zhì)的合成直接控制生物的性狀”這一結(jié)論。

（三）高中生物學(xué)的科學(xué)探究是提高實踐能力的探究

《學(xué)記》說“良冶之子，必學(xué)為裘；良弓之子，必學(xué)為箕”，意味著練習(xí)是逐步提高學(xué)生學(xué)業(yè)水平和實踐能力的過程。在強調(diào)練習(xí)作用的同時，也要循序漸進(jìn)。教師在教學(xué)過程中不可以過于推崇難題和綜合性較高的題目，面對高考真題大多都是課后練習(xí)題結(jié)合生物學(xué)熱點變式而來的，是“源于習(xí)題，高于習(xí)題”的。教師應(yīng)當(dāng)充分利用課后思考題，對學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行培育。

遺傳計算部分涉及伴性遺傳、常染色體遺傳和遺傳病的類型和特點等知識。2021年理綜全國乙卷第32題（1）問側(cè)重考查學(xué)生用遺傳圖解表示雜交過程的能力。而2020年生物新高考II卷第23題考查學(xué)生利用題目已知內(nèi)容，分析遺傳系譜圖的能力，其是對第二章第3節(jié)《伴性遺傳》的思考·討論欄的變式。在必修二的開篇，教師講授孟德爾的豌豆雜交實驗就涉及高莖豌豆和矮莖豌豆雜交實驗的分析圖解。遺傳圖解是分析遺傳情況，計算遺傳后代患病概率或者特定基因型后代的前提知識基礎(chǔ)。而在“分析人類紅綠色盲的思考·討論欄”中學(xué)生接觸遺傳系譜圖，以科學(xué)探究的方式呈現(xiàn)一種新的分析遺傳情況的方法。例如2021年理綜全國乙卷第32題，一道關(guān)于用遺傳圖解表示雜交過程的高考題目。這充分說明除了遺傳計算和遺傳致病類型判斷，高考對學(xué)生基礎(chǔ)知識的考查也是很看重的。第32題（1）的解題較為容易，考查的是學(xué)生對孟德爾遺傳雜交實驗的遺傳圖解掌握情況。在已知的條件下直接書寫母本和父本的基因型和表現(xiàn)型，即XAXA和XaY。易得子代的基因型是XAXa和XAY，表現(xiàn)型是灰體雌果蠅和灰體雄果蠅。再用子代的基因型為XAXa的灰體雌果蠅和基因型為XaY的黃體雄果蠅雜交，就可以得到目標(biāo)子代。類似的題目還有2020年生物新高考II卷第23題，這里不做贅述。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，學(xué)生可以有能力解決今后的復(fù)雜問題。以生物學(xué)高考內(nèi)容作為一種評價方式和檢測方式，可以檢驗和判斷學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)層級。這也和《學(xué)記》中的“比年入學(xué)，中年考?！^之大成”相對應(yīng)。

四、《學(xué)記》對培育社會責(zé)任的啟示

《學(xué)記》強調(diào)“建國君民，教學(xué)為先”?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)是為了教化自身，通過學(xué)習(xí)生物學(xué)，更好地了解世界，更好地生活，更好地服務(wù)社會。要努力發(fā)揚以生物學(xué)必修二為例的內(nèi)容所包含的社會主義核心價值觀和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。以主人翁視角正視挫折，展現(xiàn)應(yīng)有的社會責(zé)任感。例如在“人類遺傳病”一節(jié)中多處展現(xiàn)對于遺傳病人的關(guān)愛，介紹我國社會救助苯丙酮尿癥患者的舉措，體現(xiàn)社會關(guān)懷。在“伴性遺傳”中提到關(guān)懷紅綠色盲患者偏藍(lán)的交通信號綠燈。第三章就以“我國嚴(yán)厲打擊偷獵野生動物”為素材，展現(xiàn)我國保護(hù)野生動物的決心和努力。

教師不僅做學(xué)生學(xué)習(xí)知識的引路人，還要做學(xué)生錘煉品格的引路人。科學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程不會一帆風(fēng)順，面對逆境，需要有頑強的品格。正如艾弗里，默默做研究，只為精益求精。教師也要做學(xué)生創(chuàng)新思維的引路人，創(chuàng)新精神和實踐能力是現(xiàn)在核心素養(yǎng)培育的關(guān)鍵部分，教師將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的教育思想實現(xiàn)創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新性發(fā)展，結(jié)合基礎(chǔ)教育實踐培育運用所學(xué)的生物學(xué)知識實現(xiàn)由中國制造向中國智造轉(zhuǎn)變的新一代學(xué)生。教師更是學(xué)生奉獻(xiàn)祖國的引路人，例如第六章以“修建青藏鐵路，卻不破壞野生動物的棲息地，而特地修建高架橋和涵洞”事例作為課后習(xí)題，以開放題的形式在檢驗學(xué)生運用知識能力基礎(chǔ)上，進(jìn)一步強化“生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境相互作用形成的有機整體”社會責(zé)任。人類應(yīng)與動物和諧相處，保護(hù)綠水青山，保護(hù)野生動物，從而做到人與自然的和諧相處。教師應(yīng)通過點滴知識滲透核心素養(yǎng)，從而引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀念：為社會進(jìn)步而學(xué)習(xí)，為復(fù)興中華民族而學(xué)習(xí)，為造福人類社會而學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語

核心素養(yǎng)絕不是空洞的詞語，這是對教學(xué)任務(wù)和學(xué)生發(fā)展的高度凝練和殷切期盼。在高中生物學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)積極培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，以落實立德樹人的教育根本目的。核心素養(yǎng)有助于學(xué)生的終身發(fā)展，有助于樹立學(xué)生正確的世界觀、價值觀、人生觀。教育應(yīng)當(dāng)繼承和發(fā)揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，而又立足于本土的教育實踐，做到“念終始典于學(xué)”。