初中生物课堂提高学生科学素养的思考

洪小玲

摘 要 通过介绍生物科学素养的内涵和4个维度，探讨在初中生物课堂中促进学生逐步提高肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养的策略。

关键词 科学素养 初中生物 课堂教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

20世纪60年代以前，科学素养的教育不受重视。随着科学技术的蓬勃发展，公民成为科学知识和科技产品的创造者、生产者、消费者。在社会生活、生产实践过程中，运用知识解决科学现象和问题成为常态，进而在基础教育中发展科学素养成为改革研究的热点。下面以初中生物课堂教学为例，探讨生物科学素养的内涵、维度和提高学生生物学素养的策略。

1 生物科学素养简介

1.1 生物科学素养的内涵

《义务教育生物学课程标准（2011版）》明确提出，学生的生物科学素养包括参加社会活动、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。

美国生物学课程研究所（BSCS）出版了“发展生物学素养”的课程指南，具体描述了一个有生物学素养的人的特点：① 了解生物学基本原理、重要的生物学概念；② 领悟科学探究的过程，发展科学知识和技能，知道科学史上生物学概念的发展；③ 能够用生物学知识作出个人、社会决策；④ 应用生物学知识解决现实社会中的实际问题。

综上，提高生物学素养是基于未来公民生存和发展的“顶层设计”。这就要求学生不能只学习概念，也要知道生物学概念在历史上的发展历程，促进情感、态度与价值观、思维品质的共同发展。教师在课堂不能过于强调概念识记，更要注重知识在生产实践、经济活动中的拓展应用。

1.2 生物科学素养的4个维度

BSCS认为，生物学素养的高低是一个连续变化的过程，每个学生都处于这种连续变化的不同位置上，不同的位置反映了他们对生物学理解的程度。BSCS将生物科学素养分为4个维度（图1）：肤浅的生物学素养、功能化的生物学素养、结构化的生物学素养和多维的生物学素养。4个维度的生物学素养存在差异，又相互联系，相互影响，共同构成生物学素养。针对不同维度的生物学素养，教师应采用不同的、恰当的教学策略。这是发展学生不同层次的生物学素养的关键。

2 提高学生生物科学素养的策略

2.1 诱导前概念，暴露肤浅的生物学素养

学生在学习新知识前不是一张白纸，他们具有生活经验，拥有自己对生物学事实的认识，这是学习科学概念前的基础，简称“前概念”。学生刚学习新知识前大多处于这一个水平，称之为肤浅的生物学素养。教师要研究学生起始的素养水平、教学目标要求的素养水平，并通过教学使学生的水平得到逐步提升。

诱导前概念的方式多种多样，教师可以通过课堂讨论、课前调查或课前测验等方式进行。例如，在“光合作用”一节教学中，由于学生从生活中见到植物种在土壤中，从土壤吸收营养，故认为植物体内的有机物是从土壤中吸收的，教师可以通过课堂设疑暴露学生的前概念。又如，在“呼吸作用”一节教学中，学生的前概念包括：① 植物呼吸时消耗二氧化碳，制造氧气；② 呼吸作用把氧气转化成二氧化碳；③ 植物在晚上进行呼吸作用；④ 植物通过光合作用獲取能量等。教师可以通过课前测验或课前调查暴露学生肤浅的生物学素养，为教学目标达成奠定基础。

2.2 开展探究式教学，形成功能化的生物学素养

朱正威教授提出，提高生物学素养的教学途径多种多样，但探究性学习是最好的教学策略之一。教师的语言讲授过于肤浅苍白，难以转变学生错误的观念。学习者亲身经历猜想讨论、实验验证获得经验，这样的知识更容易接受。学生学会和记住了知识点，转化前概念形成科学认识，此时学生的水平处于功能化的生物学素养。

例如，针对学生的前概念“植物体内的有机物来自土壤”，教师演示实验“碘液滴入米浆和土壤浸出液”。学生根据实验现象推断，土壤不能为植物生长提供有机物。接着，学生观察比较光照和黑暗条件下的两盆天竺葵，思考植物在光下生长较好的原因。学生恍然大悟：植物体内的有机物是通过绿叶在光下制造的，这个过程就是光合作用。通过探究性学习，学生意识到原先的错误观念，并形成“植物在光下制造有机物”的初步认识。

又如，在“种子结构”一节教学中，多数学生认为种子只由种皮和2个豆瓣构成。因此，教师可指导学生解剖菜豆、芸豆、花生、黄豆种子，对比找出它们的共同结构。学生进一步观察“发豆芽”的过程，分析种子各结构的功能。此处以生为本进行探究实验，学生主动发现、大胆猜想，形成对种子内部结构和功能的基本认识。

当然，探究教学模式有多种，可按上述方法整合验证性实验进行探究，也可创设情境进行纯粹的思维探究，还可指定课题进行探究或完全自主的开放式探究。此时，学生虽不再处于肤浅的生物学素养水平，但对于生物学概念，学生一般靠记忆而非真正理解，对概念内涵本质不能完整地概括总结，不能形成知识网络，应用知识解决实际问题时还处于模棱两可的阶段。教师应进一步引导概括，形成系统的认知框架。

2.3 强化概念认知，促成结构化的生物学素养

教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物学事实，而是要帮助学生对事实进行抽象和概括、理解和记忆，强化对概念的认知，建构生物学概念，进而为学生能够在新情境解决问题奠定基础。经历概念意义建构、概念强化、知识网络构建等高水平的思维过程，可以促进学生形成结构化的生物学素养。

教师可以采用类比、比喻的方式强化概念。例如，教学中常以“草→兔→狼”为例讲授知识点“生态系统具有一定自动调节能力”，若只通过例子讲述概念还是抽象的，讲课时学生理解了，但长期看还是容易遗忘。教学中笔者把生态系统比作橡皮筋，用力拉橡皮筋后恢复，说明生态系统有自动调节能力；用力拉断橡皮筋后不可恢复，说明自动调节能力有一定限度。学生通过拉伸橡皮筋的例子，加深了对生态系统这一特性的理解。这样的教学化抽象为形象，使深奥的理论变得浅显易懂，学生对概念的认知更加深刻。

概念模型的建构和概念图的绘制也是常用的方法。① 在学习动物细胞、植物细胞之后，教师可以让学生对比动植物细胞结构的异同点，画出动植物的细胞进行标注，甚至还可让学生动手制作细胞模型。细胞模型属于物理模型，不仅形象反映细胞的特征，也是一种简化、概括性的概念反映方式。② 概念图是表征众多概念的一种方式，对于概念较多的章节，学生绘制概念图，可以整合学生已有经验，内化形成学生结构化的知识框架，形成概念网络，使得概念可视化。无论采用何种方式强化概念，都是为了使生物学素养从功能化水平逐渐结构化，促进学生对概念的理解和实际应用。

2.4 全面拓展应用，发展多维的生物学素养

多维的生物学素养强调教学不能停留在生物学概念本身，还要让学生知道生物学概念在科学历史上的发展历程、在社会生活生产中的应用实践，甚至是科学研究的前沿发展情况，让学生不满足于现有的知识和技能，达到全面的、多维度的素养水平。

例如，介绍“克隆羊”的诞生后，教师可以在克隆技术的发展应用方面进行拓展。培育多莉的技术也称为核移植技术，现今在哺乳动物的克隆上广泛应用。这不仅为生产优质产品提供支持，同时也为拯救如金丝猴等濒临灭绝的动物提供技术。因此，首次应用克隆技术培育出非洲爪蟾成体的科学家约翰·格登获得了2012年诺贝尔生理医学奖这份殊荣。这样的教学不仅拓展学生的知识面，也激发了学生继续了解科学前沿发展的傾向。

教学中，教师还可以介绍相关知识的科学发展历程，如在“练习使用显微镜”一节教学中，介绍光学显微镜到电子显微镜的发展历程，让学生认识到技术发展对生命科学研究的推动作用；也可以联系与生活密切相关的知识技能，如学习“植物的呼吸作用”时，教师可以在蔬菜瓜果的储藏技术方面进行拓展；还可以拓展工农业生产中的生物知识，如带领学生参观酿酒厂、农业种植基地，了解酿酒工艺、农业生态系统等；还可以创设情境让学生模拟决策，如学习“合理营养”中，让学生设计营养合理的食谱并实施。

3 结语

提高生物科学素养的理念提出已久。但如何提高生物学素养还有更多值得探究的内容，值得教师进一步研讨，并为课程理念的落实和课堂教学的不断优化提供指导。

参考文献：

[1] 肖川.义务教育生物学课程标准（2011年版）解读.武汉：湖北教育出版社，2012.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[3] 刘恩山.中学生物学教学论.北京：高等教育出版社，2003.