核心素养视域下《学记》对高中生物学教学的启示

林玉婷,甘小洪

（西华师范大学生命科学学院，四川南充 637002）

《学记》作为世界上最早的论述教育教学专著，它的教育内涵和教学思想历久弥新，在新时代也应焕发耀眼光芒。中华优秀传统文化具有铸魂育人的能力，国务院办公厅发布《关于实施中华优秀传统文化传承发展工程的意见》，为教师立足于本民族的优秀传统文化，取其精华，并将其运用在教学实践中指明了方向。进一步明确中华传统文化在教育中的地位，将传统文化与校园教育教学提升到崭新的发展高度。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》重视学生“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”四个核心素养的培养[1]，并且强调学生应具有发现学习、探究性学习和终身学习的能力。“学然后知不足，教然后知困；知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也”。学生和教师都应通过不断学习，不断提高自身能力，做到终身学习。作为《学记》的教学总原则，教学相长强调教师与学生相互促进，成为一种学习实践的整体。如《兑命》提到的“学学半”，教与学是一件事情的两个方面，相互促进，不可分割。“独学而无友，则孤陋而寡闻”，启示教师在新课程改革的环境下，应通过小组合作探究学习等方式，积极组织学生进行探究性学习。本文在结合生物学学科核心素养的基础上，对《学记》在相应素养层面上的指导意义进行剖析，为中学一线教师开展教学提供参考。

一、《学记》对培育生命观念的启示

教师培育学生核心素养的目的是避免“虽终其业，其去之必速。教之不刑，其此之由乎”。教授生物学知识不是为应付考试和勉强结业，对学生进行教育不仅仅局限在单纯的课本知识，而应通过生物学知识，提升学生综合素养，学生更好地生活，感悟生命的价值以及生物的奥秘。

例如，在第二章第3节《伴性遗传》中，学生可以通过遗传系谱图对患病家系进行分析，做到学以致用，为今后从事相关职业奠定基础；学生通过学习以红绿色盲症为例的伴X染色体隐性遗传，体会与之对应的信息观，进而强化学生尊重和热爱生命的意识。学生通过学习能在日常生活中，正确对待红绿色盲患者，形成正确的价值观和世界观。“减数分裂和受精作用”讲述了人类从何处诞生，对生命现象进行科学解释。学生通过学习能以生命观念为指导，揭示复杂的生命现象，探究多彩的生命活动规律。

二、《学记》对培育科学思维的启示

（一）高中生物学的科学思维是批判性思维

“玉不琢，不成器。人不学，不知道”蕴含教育的基本规律。如何“知道”，关键在于一个“学”字。“读书无疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是上进。”质疑是探索的前提，是科学思维闪耀的先决条件。教师应该通过探究式教学，提升课堂的自由度、自主性，促进学生质疑精神的培养。

在固有观念中：“水稻等自花传粉植物没有杂种优势，不适宜进行杂交。”但“杂交水稻之父”袁隆平老先生在一次偶然中发现一株天然的杂交水稻，这就说明水稻可以进行杂交。正是因为质疑精神的存在，袁老通过对水稻不断杂交和改良，利用天然雄性不育的植株作为母本。经过以母本为不育系，两个父本为保持系和恢复系的“三系配套”方式尝试，最后为中国乃至世界的粮食生产作出重大贡献。学生应该学习袁老的质疑精神，利用批判性思维学习生物，像科学家一样思考问题。

（二）高中生物学的科学思维是创造性思维

“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”。学生应当是学习的主体，教师应当用启发诱导的方式引导学生，促使学生思考，以培养自身的科学思维。

第三章第1节《DNA是主要的遗传物质》介绍一个在20世纪中叶相当有争议的论点：蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质。教师可以使用问题串的形式引导学生学习，这是培育学生科学思维的关键点所在。此时教师可以提出疑问：①转化因子是什么物质？②由于当时的局限，并不能分离出纯度极高的DNA，如何消除0.1%的误差？③艾弗里先后用糖类、蛋白质和脂质进行相同的实验，其目的和优势在何处？学生带着问题继续学习关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验。要具有绝对的说服力，就要正面证明DNA是遗传物质。由于无法保证实验材料的纯度是100%，教师引导学生逆向攻克难题，在已知细胞成分为糖类、蛋白质和脂类后，进行对照试验。将对照组分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理，结果是细胞提取物依然具有转化活性。在逐一排除其中的可能性以后，实验组使用DNA酶处理，结果发现细胞提取物失去转化活性。这样便能证明转化因子就是DNA。使用逆向思维进行反向论证，创造性地得到答案。通过教师启发，促进学生科学思维的形成和发展。

（三）高中生物学的科学思维是理性思维

在《学记》中“古之学者，比物丑类”，其意思是在古代做学问的人，都善于从事物的类比中体会事物之间的关系。生物学的类比是严谨细致的，而拥有理性思维便可以更好地运用类比法解决难题。

例如，在必修二第二章第2节《基因在染色体上》中，教材讲述萨顿的假说：“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，通过已知的染色体变化推断基因的变化；基因和染色体的关系不能只是假说层面，随后摩尔根利用果蝇进行实验，实验结果证实了萨顿的假说。类比推理法是学生运用科学思维的体现，是理性思维的具体承载形式。

三、《学记》对培育科学探究的启示

（一）高中生物学的科学探究是课内课外共同协作的探究

在《学记》中谈到“时教必有正业，退息必有居学”[2]。在规定的时间进行正课，在休息的时候进行课外活动。在中国教育史上，这是第一次明确地提到课内学习与课外生活之间的相互关系[3]。“故君子之于学也，藏焉修焉，息焉游焉”。善于学习的人在学习的时候努力进修，休息的时候尽兴游玩嬉戏。课外学习可辅助课内学习，是课内学习的延伸。科学探究可采用课内课外共同协作的方式进行。

通过课后活动探究的方式可以将高中生物学中抽象的实验具象化。例如第一章第1节“性状分离比的模拟实验”，学生可通过该实验了解雌雄配子是随机结合的；而在第二章第1节“建立减数分裂中的染色体变化的模型”中，可以得知在减数分裂中精细胞和卵细胞的形成过程。因此，教学中，教师可以通过类似于性状分离的模拟实验方式，模拟受精作用的发生，以此证明母亲生育男孩和生育女孩的概率是一致的，因为新生儿的性别只取决于父亲精子携带X染色体还是Y染色体。

（二）高中生物学的科学探究是提问、交流和谈论的探究

“善问者如攻坚木；先其易者而后其节目；及其久也，相说以解”。在教学方法中，最常用的是问答法。教师创设与本节课息息相关的问题情境，逐步引导学生，学生通过思考和小组交流，解决生物学问题，从而在获取知识的过程中，提升学科核心素养。

例如，在第四章第2节《基因表达与性状的关系》中，教师可利用“男子因为误食一颗皱粒豌豆而被卡在气管，导致无法呼吸”的新闻导入，巧妙地创设问题情境展开新课。教师可以提出疑问：①为什么吃豌豆会被卡住？②为什么圆粒豌豆更容易被烹饪变软？③皱粒豌豆和圆粒豌豆究竟在微观层面有何不同呢？通过提问引发学生思考，抽丝剥茧，教师带领学生分析：豌豆分为圆粒豌豆和皱粒豌豆。教师使用元代戏剧家关汉卿的“铜豌豆”比喻皱粒豌豆，并引导学生通过幻灯片展示豌豆的内部解剖结构，推测圆粒豌豆和皱粒豌豆的淀粉含量不同。结合教材所述：圆粒和皱粒豌豆在DNA序列层面上有所不同，皱粒豌豆的淀粉分支酶出现异常，活性降低，使淀粉合成受到阻碍。淀粉含量低的豌豆由于在烹饪过程中失水而皱缩。教师可通过问答法，步步推敲，叩开学生疑惑之门。最后教师总结归纳：基因通过控制酶的合成操控代谢过程，再由此控制生物体的性状。教师应趁热打铁，再次引入新闻，介绍另一种看不见的“豌豆”：因患者的气管黏液增多被堵住，导致肺部产生广泛性纤维化和肺气肿，最后导致幼年患者因呼吸衰竭和肺源性心脏病而去世。经过教师和学生问答，学生阅读教材可以很快掌握囊性纤维化的致病原因，还可总结“基因可通过蛋白质的合成直接控制生物的性状”这一结论。

（三）高中生物学的科学探究是提高实践能力的探究

《学记》说“良冶之子，必学为裘；良弓之子，必学为箕”，意味着练习是逐步提高学生学业水平和实践能力的过程。在强调练习作用的同时，也要循序渐进。教师在教学过程中不可以过于推崇难题和综合性较高的题目，面对高考真题大多都是课后练习题结合生物学热点变式而来的，是“源于习题，高于习题”的。教师应当充分利用课后思考题，对学生的科学探究能力进行培育。

遗传计算部分涉及伴性遗传、常染色体遗传和遗传病的类型和特点等知识。2021年理综全国乙卷第32题（1）问侧重考查学生用遗传图解表示杂交过程的能力。而2020年生物新高考II卷第23题考查学生利用题目已知内容，分析遗传系谱图的能力，其是对第二章第3节《伴性遗传》的思考·讨论栏的变式。在必修二的开篇，教师讲授孟德尔的豌豆杂交实验就涉及高茎豌豆和矮茎豌豆杂交实验的分析图解。遗传图解是分析遗传情况，计算遗传后代患病概率或者特定基因型后代的前提知识基础。而在“分析人类红绿色盲的思考·讨论栏”中学生接触遗传系谱图，以科学探究的方式呈现一种新的分析遗传情况的方法。例如2021年理综全国乙卷第32题，一道关于用遗传图解表示杂交过程的高考题目。这充分说明除了遗传计算和遗传致病类型判断，高考对学生基础知识的考查也是很看重的。第32题（1）的解题较为容易，考查的是学生对孟德尔遗传杂交实验的遗传图解掌握情况。在已知的条件下直接书写母本和父本的基因型和表现型，即XAXA和XaY。易得子代的基因型是XAXa和XAY，表现型是灰体雌果蝇和灰体雄果蝇。再用子代的基因型为XAXa的灰体雌果蝇和基因型为XaY的黄体雄果蝇杂交，就可以得到目标子代。类似的题目还有2020年生物新高考II卷第23题，这里不做赘述。培养学生的生物学学科核心素养，学生可以有能力解决今后的复杂问题。以生物学高考内容作为一种评价方式和检测方式，可以检验和判断学生的生物学学科核心素养层级。这也和《学记》中的“比年入学，中年考校……谓之大成”相对应。

四、《学记》对培育社会责任的启示

《学记》强调“建国君民，教学为先”。现在学习是为了教化自身，通过学习生物学，更好地了解世界，更好地生活，更好地服务社会。要努力发扬以生物学必修二为例的内容所包含的社会主义核心价值观和中华优秀传统文化。以主人翁视角正视挫折，展现应有的社会责任感。例如在“人类遗传病”一节中多处展现对于遗传病人的关爱，介绍我国社会救助苯丙酮尿症患者的举措，体现社会关怀。在“伴性遗传”中提到关怀红绿色盲患者偏蓝的交通信号绿灯。第三章就以“我国严厉打击偷猎野生动物”为素材，展现我国保护野生动物的决心和努力。

教师不仅做学生学习知识的引路人，还要做学生锤炼品格的引路人。科学的发现过程不会一帆风顺，面对逆境，需要有顽强的品格。正如艾弗里，默默做研究，只为精益求精。教师也要做学生创新思维的引路人，创新精神和实践能力是现在核心素养培育的关键部分，教师将中华优秀传统文化中的教育思想实现创造性转化与创新性发展，结合基础教育实践培育运用所学的生物学知识实现由中国制造向中国智造转变的新一代学生。教师更是学生奉献祖国的引路人，例如第六章以“修建青藏铁路，却不破坏野生动物的栖息地，而特地修建高架桥和涵洞”事例作为课后习题，以开放题的形式在检验学生运用知识能力基础上，进一步强化“生态系统是生物与环境相互作用形成的有机整体”社会责任。人类应与动物和谐相处，保护绿水青山，保护野生动物，从而做到人与自然的和谐相处。教师应通过点滴知识渗透核心素养，从而引导学生树立正确的学习观念：为社会进步而学习，为复兴中华民族而学习，为造福人类社会而学习。

五、结束语

核心素养绝不是空洞的词语，这是对教学任务和学生发展的高度凝练和殷切期盼。在高中生物学教学中，教师应当积极培育学生学科核心素养，以落实立德树人的教育根本目的。核心素养有助于学生的终身发展，有助于树立学生正确的世界观、价值观、人生观。教育应当继承和发扬中华优秀传统文化，而又立足于本土的教育实践，做到“念终始典于学”。