初中生物学学科核心素养下结构与功能观的形塑策略

何文伟

摘 要：生物学学科核心素养下，初中生“結构与功能观”形塑是科学理解辩证唯物主义的需要，是学会科学精神与自主探究的需要。形塑“结构与功能观”应当遵循以学养人、泛在学习、“大生物”学科观等原则。从“生活化”形塑路径、“病例”式教学路径、“实践哲学”式路径、“微课+”路径等入手有助于形塑初中生“结构与功能观”等生物学科核心素养。

关键词：初中生物学;核心素养;结构与功能观;形塑

20世纪中后期，西方发达国家逐步进入后现代化发展阶段，工业化时代建构起来的批量化、规模化、“加工式”的教育模式已经难以适应后现代化时期“人的文化存在”的教育诉求。因此，“核心素养”教育理论兴起，主张用能够匹配学生个性化、差异化、终身化知识需求的教学课程重塑教学体系，以便确保学生能够掌握适应其终身发展的“关键品格”和“关键能力”。

一、生物学科核心素养的基本内涵

OECD国家教育界在长达几十年的研究中认为，“核心素养”比“素质”更为切合学生的个性化全面自由发展。核心素养，不仅仅是“授人以鱼”，尤为重要的是“授人以渔”。对于初中阶段生物学的学科核心素养，教育部2017年发布的《普通高中生物学课程标准》将其归结为四个维度的内容：

（一）“生命观念”

这一观念的核心是“结构与功能”，例如，组成生命体的单位是一个囊括了细胞、组织、器官、器官系统等的复杂“结构”，这一结构中包括的能量交换、新陈代谢、遗传变异等“功能”又是一个复杂的过程，学生形成了健康的生命观念，才能有效掌握人生。

（二）“科学思维”

初中生物中常见的科学思维有归纳、总结、演绎、对比、模型、抽象、概括、判断、推理等。从某种程度上讲，初中生掌握科学思维可能比单纯掌握特定的科学知识更重要。

（三）“科学探究”

初中生依靠一定的知识基础和科学思维，以一定的生物学问题为导向，按照科学的步骤、科学的方法、科学的团队合作等求解问题答案的过程就是一种高级的“核心素养”。

（四）“社会责任”

初中生将所学的生物知识、生物方法、生物逻辑运用到人与人的交往、人与社会的互动中，促进有益的集体行动，这就是一种社会责任。

二、生物学学科核心素养下初中生“结构与功能观”形塑的必要价值

按照西方结构功能理论，“结构与功能观”指的是一个生物有机体若想实现可持续的发展目标，一方面有赖于其内部不同结构之间的整合协调，另一方面则取决于其与外部环境之间的有效互动和能量交换，同时还需要对某些“越轨行为”或“不宜功能”进行有效控制，从而实现这个生物有机体结构与功能的相对均衡。

（一）科学理解辩证唯物主义的需要

初中生群体由于尚未完全发育成熟，在知识的社会化上尚未完成与社会认知的接轨，在关于“我”的认识上还处于“本我”“自我”的发展阶段，而对于社会认可、社会价值润泽的“超我”角色还没有建立起来。“我是谁？”“我从哪里来？”“我与社会是什么关系？”“我与世界万物是什么关系？”“我与我的内在是什么关系？”等是这个阶段的学生需要回应的问题。以生物学知识中的“结构与功能观”塑造为切入点，有助于学生掌握辩证唯物主义的认识论和方法论。

（二）学会科学精神与自主探究的需要

从核心素养的应用出发，近20年来我国教育界大致上可以分为两种实践路径：其一是“以课程改革为导向的核心素养”再造，注重从科学知识、人文素养“是什么”“如何发现或如何创造”等方面塑造学生的核心能力;其二是“以课堂教学改革为导向的核心素养”再造，只侧重于从微观课堂教学角度进行有限的改革，常见的教学改革措施是“翻转课堂”，这种教学措施虽然一定程度上改变了传统的应试教育、灌输式教育，但是没有从根本上解决“授人以渔”不足的问题。在当前生物学科新课改不断深入的教学背景下，通过类似于“结构与功能观”的培养，循序渐进地教会学生如何发扬科学精神，如何自主开展科学探究，如何个性化地发现科学知识原理等，比直接告诉学生答案、“应试化灌输”更为重要。

三、生物学学科核心素养下初中生“结构与功能观”形塑的途径

（一）“生活化”形塑路径：生活案例的植入

“结构与功能观”指向“目的需求”—“内部整合”—“环境适应”—“消除越轨行为”这样几个关键的维度变量，一个生物体或者生物群落只有保持这种结构与功能的平衡，最终才能达成可持续的生存发展。对此，教师可以借助《动物世界》等生活中常见的节目，例如“狼群集体狩猎”的案例，在狼群中为了确保集体的可持续生存这个目标，内部形成了以狼王为首领的整合机制，通过长期的生物进化，狼群适应了草原、丘陵、高原、森林等不同的环境，并与环境之间形成了相对均衡的能量交换关系，同时又消灭了群体中的“不合作”行为，从而保持了结构与功能的均衡，实现了狼群的代际传承。详见图1。

再如，教师在向学生传授“结构与功能观”时，可以引入“食物链”生活情境。因为野生动物世界存在一定的食物链关系，如果人类随意捕食野生动植物，也就打乱了大自然的生态“结构”，而这必然带来生态“功能”的紊乱。

（二）“病例”式教学路径：祖国辨证医学知识的植入

“结构与功能观”的教学与形塑，也有赖于一定的反面案例教学，即如果特定的生物体或共同体不遵循自然规律打破了“结构—功能”均衡或者没有按照稳定的“结构—功能”路径演进，那么这个生物体可能会走向紊乱甚至是消亡。在这里我们列举一种“减肥疗法”教学方法。对于初中生来讲，只有将均衡的饮食、适当的运动、健康的情绪、科学的作息等结构性地结合起来，才能实现可持续的减肥。详见图2。

（三）“实践哲学”式路径：自主生物实验的植入

人教版初中生物教材从整体上来看十分重视用宏观层面的“哲学方法”和某些微观层面的“实操方法”开展生物教学，相对忽视了中观层面的“生物实验教学”方法。一般来说，一个完整的生物学实验主要包括提出研究问题、做出研究假设、设计（对比）实验、提出（比较）预测、开展（对比）实验、收集和分析有关的数据和现象、得出初步结论、后续跟踪证实或证伪等。

（四）“微课+”路径：“集体行动”主题慕课的植入

在当前“人的数字化存在”时代，初中生物学习中“结构与功能观”形塑的一个技术载体是“微课”，也就是以互联网、新媒体等为基础承载的“泛在学习”课程。例如，初中生物课程中已经有关于肌肉、骨骼等方面的知识常识，但是在关于肌肉、骨骼等协同配合如何体现“结构与功能观”的教学方面，我们并没有给予足够的关注。在这方面，针对初中生所处的发育年龄及兴趣爱好等，以初中生比较关注的足球运动、跑步、跳远等偏向于田径运动的慕课教学为例，在开展田径运动时，当人的机体前摆时，主要的发力肌肉是髋腰肌、缝匠肌、股薄肌等;当机体后摆时，主要的发力肌肉是臀大肌、股二头肌、腰背筋肌等。通过这种肌肉与其他器官的结构功能配合，产生了一个协调的“集体行动”，这就是一种核心素养。

四、主要结论

总体来说，在教学过程中，初中生物“结构与功能观”的培养和塑造，不能仅局限于特定的教学课堂当中，应当与学生的具体生活情境结合起来，这不仅是生活化教育理念的主张，还是泛在学习理论的主张。初中生物教学的课程应当充分借助各类新媒体载具、生活教学载具等，使学生享受到每时每刻、无处不在的学习，可以在任何地方、任何时刻获取所需的任何信息的教学，帮助学生建立起一套科学的生物知识体系，并运用到生活中去解决生活中的具体问题。

参考文献：

[1]钟启泉.基于核心素养的课程发展：挑战与课题[J].全球教育展望，2016（1）.

[2]李辉.论“以理服人”与“以学养人”的辩证：当代中国马克思主义大众化思维转换的新视角[J].中山大学学报（社会科学版），2011（6）：120.