游天下

摘? ?要：人類(lèi)在運(yùn)用科學(xué)技術(shù)改造社會(huì)的進(jìn)程中，“環(huán)境問(wèn)題”逐漸被人類(lèi)所重視，因此STS教育理念也隨之轉(zhuǎn)變?yōu)镾TSE。課堂教學(xué)注重科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，是培養(yǎng)新時(shí)代人才的迫切需要。研究以“細(xì)菌和真菌”教學(xué)為例，在社會(huì)行為、科學(xué)史、社會(huì)應(yīng)用、及技術(shù)運(yùn)用等教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)STSE教育理念，幫助學(xué)生在STSE中認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)。

關(guān)鍵詞：STSE;生物教學(xué);細(xì)菌;真菌

科學(xué)推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在日常生活和生產(chǎn)、社會(huì)中的應(yīng)用對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了雙重的影響，隨之引發(fā)了人類(lèi)對(duì)“環(huán)境問(wèn)題”的關(guān)注[ 1 ]。人們清晰地認(rèn)識(shí)到了正確處理科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境間關(guān)系的重要意義。STSE教育理念在時(shí)代的背景下被推崇，本文以華師大版科學(xué)教材七年級(jí)上冊(cè)“細(xì)菌和真菌”一課教學(xué)為例，體現(xiàn)STSE教育理念在生物教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用 [ 2 ]。

1? 關(guān)注社會(huì)行為，健康生活方式

1.1? 教學(xué)過(guò)程

引課：每年的10月15日是全球洗手日，2019年全球洗手日的主題是“全民清潔雙手”，以此信息引入課題。教師提問(wèn)：“昨天是10月15日，是個(gè)特殊的日子，大家知道是什么日子嗎？”。學(xué)生無(wú)人知曉，教師展示全球洗手日的圖標(biāo)如圖1，告知洗手日主題，順勢(shì)提問(wèn)：“大家會(huì)科學(xué)的洗手嗎？”。約10多位同學(xué)舉手示意，隨即抽取部分同學(xué)演示科學(xué)的洗手過(guò)程。從演示的過(guò)程中看，僅有少部分同學(xué)熟練地掌握“七步洗手法”，接著全班同學(xué)學(xué)習(xí)“七步洗手法”繼續(xù)提問(wèn)：“我們洗手的目的是為了什么？”。學(xué)生立即回答說(shuō)：“清除可見(jiàn)的臟東西、細(xì)菌等微生物”，由此引至新課。

1.2? 教學(xué)分析

“七步洗手法”，是一種較為科學(xué)的洗手方式，但在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)“七步洗手法”掌握情況不夠理想。甚至?xí)捌卟较词址ā钡耐瑢W(xué)，在平時(shí)也很少會(huì)按此步驟去洗手。這反映出人們?cè)诟髯缘纳鐣?huì)行為中，沒(méi)有運(yùn)用健康的洗手方式?！捌卟较词址ā钡膭?chuàng)立，試圖在社會(huì)中引導(dǎo)人們養(yǎng)成科學(xué)的洗手習(xí)慣，形成健康的生活方式。上述引課，內(nèi)容符合課堂主題，精神上有實(shí)質(zhì)意義，推廣宣傳，進(jìn)行科普，盡力讓全班同學(xué)能有正確清潔雙手的方法、意識(shí)和行為。引入方式體現(xiàn)了STSE教育理念中對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注，形成健康的生活方式。

2? 重溫科學(xué)歷史，認(rèn)識(shí)人類(lèi)進(jìn)步

2.1? 教學(xué)過(guò)程

提問(wèn)：“據(jù)科學(xué)研究表明，細(xì)菌誕生于35億年前，遠(yuǎn)早于人類(lèi)誕生的時(shí)間，人類(lèi)對(duì)細(xì)菌的認(rèn)識(shí)非常依賴(lài)一種儀器的發(fā)展，是什么？”，以此問(wèn)題過(guò)渡至細(xì)菌科學(xué)史的教學(xué)。因?qū)W生認(rèn)知能力和課堂教學(xué)時(shí)間所限，擇取了部分科學(xué)史進(jìn)行整理分享如下。1676年荷蘭科學(xué)家列文虎克，用自制的顯微鏡觀察雨水、血液、牙垢等，并對(duì)其形態(tài)進(jìn)行觀察和描述，據(jù)史料記載他是人類(lèi)歷史上第一位發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的人;1876年德國(guó)醫(yī)生科赫，證明炭疽桿菌是炭疽病的病原體;1933年德國(guó)科學(xué)家魯斯卡研制出了世界首臺(tái)電子顯微鏡，讓人類(lèi)認(rèn)識(shí)了微生物細(xì)胞的詳細(xì)結(jié)構(gòu);2017年中國(guó)科學(xué)院正式啟動(dòng)“中國(guó)科學(xué)院微生物組計(jì)劃”[ 3 ]。期間，重點(diǎn)介紹巴斯德“巴氏消毒法”的由來(lái)，利用實(shí)物投影，展示巴氏殺菌牛奶的商品標(biāo)注如圖2;并介紹日本殘暴地在我國(guó)實(shí)行細(xì)菌戰(zhàn)的惡行，進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。

真菌教學(xué)中，交流我國(guó)的釀酒文化歷史，展示書(shū)經(jīng)中記載的“著作酒醴爾惟曲蘗”。利用實(shí)物投影，展示根霉作為甜酒曲，如圖3，辨析霉菌與酵母菌在釀制不同類(lèi)型酒的應(yīng)用區(qū)別。介紹了青霉素發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用的過(guò)程，體現(xiàn)了青霉素的提取對(duì)世界的重大意義。

2.2? 教學(xué)分析

細(xì)菌和真菌的科學(xué)史教學(xué)，充分的體現(xiàn)了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的關(guān)系。由于技術(shù)的進(jìn)步打開(kāi)了人類(lèi)對(duì)微生物認(rèn)識(shí)的窗口，使人類(lèi)戰(zhàn)勝因細(xì)菌、真菌引發(fā)的疾病成為可能，體現(xiàn)了人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對(duì)社會(huì)的重大意義，讓人們對(duì)微生物環(huán)境有更新的認(rèn)識(shí)。“巴氏消毒法”的應(yīng)用，體現(xiàn)了人類(lèi)在社會(huì)生產(chǎn)中，對(duì)技術(shù)的合理運(yùn)用，既保證了對(duì)雜菌的殺滅，又保留了食品的美味。青霉素的第一次發(fā)現(xiàn)，到青霉素作為抗菌藥的應(yīng)用，整整經(jīng)歷了十多年的歷程，原因在于弗萊明所處的時(shí)代對(duì)青霉素提取和純化的技術(shù)所限。弗洛里和錢(qián)恩對(duì)青霉素的提取被稱(chēng)為“青霉素的二次發(fā)現(xiàn)”。在這十多年的科學(xué)歷程中，讓學(xué)生感受到，科學(xué)的發(fā)展是一個(gè)艱辛的過(guò)程，提升他們的科學(xué)情感價(jià)值。同時(shí)因細(xì)菌的變異，濫用抗生素，使耐藥性菌大量繁殖，又給人類(lèi)未來(lái)提出了新的挑戰(zhàn)。讓學(xué)生感受到人與自然環(huán)境是一個(gè)和諧統(tǒng)一的整體，人類(lèi)的不合理行為會(huì)引起自然環(huán)境的惡化，我們?cè)诟脑旌屠米匀坏耐瑫r(shí)，要遵循自然界的發(fā)展規(guī)律，升華STSE教育價(jià)值。

3? 尋找社會(huì)應(yīng)用，辯證看待問(wèn)題

3.1? 教學(xué)過(guò)程

討論細(xì)菌、真菌的益處和害處。歸納學(xué)生討論的結(jié)果，如做酸奶、醋、泡菜、釀酒、腐乳、面包、醬、醬油，這些都是微生物對(duì)食物的發(fā)酵。實(shí)物投影展示酸奶配料表——乳酸菌飲料配料表，如圖4，認(rèn)識(shí)保加利亞桿菌、嗜熱鏈球菌、干酪乳桿菌，這都是乳酸菌家族成員。細(xì)菌中的枯草桿菌、雙歧桿菌是益生菌，真菌中的青霉菌可以作為抗生素，體現(xiàn)了微生物的藥用價(jià)值。生化池及動(dòng)植物尸體的腐爛，是因?yàn)榧?xì)菌、真菌能將有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，而微生物能使食物腐敗，從本質(zhì)上也是因?yàn)槲⑸锬芊纸庥袡C(jī)物，辯證的看待微生物的作用。根瘤菌能固氮，甲烷桿菌能制造沼氣。一些微生物能致病，如結(jié)核病、炭疽病、痢疾、傷寒、甲癬、腳癬、體癬、稻瘟病等。

3.2? 教學(xué)分析

細(xì)菌和真菌在社會(huì)中的應(yīng)用極其廣泛，但很多不被學(xué)生所關(guān)注，例如一些食品的配料表，鮮有學(xué)生會(huì)對(duì)它做深入了解，微生物的藥物應(yīng)用更不被同學(xué)所熟知。上述過(guò)程可以開(kāi)闊學(xué)生的視野，從更多的實(shí)例中知道關(guān)于細(xì)菌、真菌在社會(huì)生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。生化池廢水處理，腐化動(dòng)植物尸體，體現(xiàn)了細(xì)菌、真菌在自然環(huán)境中肩負(fù)著物質(zhì)轉(zhuǎn)化的重任。從多方面理解細(xì)菌、真菌為人類(lèi)帶來(lái)的益處。細(xì)菌、真菌對(duì)人類(lèi)也有很多的害處，患病使人類(lèi)飽受疾病的痛苦。辯證的看待它們與人類(lèi)的關(guān)系，體會(huì)那種亦敵亦友的特殊情感。在STSE教育理念的指引下，學(xué)生既能感受到科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了人類(lèi)對(duì)微生物的了解應(yīng)用，又能感受到微生物在環(huán)境中的作用以及給人類(lèi)帶來(lái)的一些負(fù)面影響。

4? 重視技術(shù)運(yùn)用，觀察微觀結(jié)構(gòu)

4.1? 教學(xué)過(guò)程

教材關(guān)于顯微鏡的使用編排在下一章內(nèi)容，所以沒(méi)有安排學(xué)生觀察微生物活動(dòng)。利用電子顯微鏡連接至一體機(jī)投影演示，觀察部分細(xì)菌、真菌永久裝片，通過(guò)觀察細(xì)菌三型裝片，學(xué)習(xí)細(xì)菌三種形態(tài)，認(rèn)識(shí)青霉菌直立菌絲頂端的“掃帚狀”結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)獨(dú)特漂亮的傘蕈，看到單細(xì)胞酵母菌的形態(tài)等。

4.2? 教學(xué)分析

教學(xué)設(shè)備的不斷完善，學(xué)校給師生提供了更多的教學(xué)資源，但細(xì)菌、真菌永久裝片利用率不高。利用電子顯微鏡觀察細(xì)菌、真菌永久裝片，學(xué)生能親身感受到顯微技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大了人類(lèi)的觀察范圍，推動(dòng)了人類(lèi)對(duì)微生物的認(rèn)知，從視覺(jué)角度拉近了與微生物的距離。無(wú)論是教學(xué)資源的使用，還是培養(yǎng)學(xué)生興趣，利用電子顯微鏡演示觀察微生物微觀結(jié)構(gòu)，是有一定積極意義的。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系日益密切，生物教學(xué)關(guān)注人與自然的和諧共處，人類(lèi)技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)、環(huán)境產(chǎn)生了正面、負(fù)面的影響。教學(xué)中我們要根據(jù)教材內(nèi)容，合理的體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，使學(xué)生能夠在STSE中認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 袁運(yùn)開(kāi).義務(wù)教育教課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)? 科學(xué)? 七年級(jí)上冊(cè)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2017：58-60.

[3] 鄧元慧，王國(guó)強(qiáng).人類(lèi)對(duì)微生物的發(fā)現(xiàn)與探索之路[J].張江科技評(píng)論，2019，（2）：72-77.