朱魏

[摘要] 技術(shù)思維是在STS教育中衍化出的生物學(xué)科素養(yǎng)之一。在高中生物教學(xué)中滲透技術(shù)思維，使學(xué)生在面對生物學(xué)相關(guān)問題時，能應(yīng)用技術(shù)與工程思維方法展開討論、實施、審視與驗證，從而將科學(xué)概念、探究與實踐技能、科學(xué)思維和社會責任等方面的素養(yǎng)融會貫通，進而發(fā)展為永久的、綜合的科學(xué)素養(yǎng)?；谇榫承?、活動性、進階性開展“做中學(xué)”課堂活動，有效滲透生物學(xué)科技術(shù)思維。

[關(guān)鍵詞] 技術(shù)思維;做中學(xué);進階教學(xué)

一、技術(shù)思維的價值意蘊

科學(xué)與工程學(xué)實踐中，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、確立并實施研究方案、運用證據(jù)進行辯論與評估并交流信息，促進學(xué)生在面對真實情境問題時聯(lián)系學(xué)科相關(guān)知識，從探索與設(shè)計中獲得學(xué)習(xí)體驗。其中，技術(shù)思維屬于關(guān)鍵能力范疇。依據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版）》編排的選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》中也要求，學(xué)生能夠面對日常生活或社會熱點中與生物技術(shù)與工程有關(guān)的話題，基于證據(jù)運用生物學(xué)基本概念和原理進行分析論證，舉例說明生物技術(shù)的原理與社會之間的關(guān)系。例如，對日常生活中發(fā)酵食品的生產(chǎn)原理、安全性等狀況做出合理的判斷，能對生物技術(shù)的原理、目的、步驟開展分析、討論和評價。因此，技術(shù)思維在高中生物學(xué)科素養(yǎng)中處于重要地位。

STS教育的主要思想是引導(dǎo)學(xué)生把對自然界的理解、改造世界的手段和日常生產(chǎn)生活聯(lián)系起來，使學(xué)生更多地關(guān)注社會實際，培養(yǎng)學(xué)生的決策能力，將科學(xué)、技術(shù)、社會有機結(jié)合，最終形成正確的科學(xué)價值觀，因而技術(shù)思維在現(xiàn)代教育中占有重要地位。

二、基于技術(shù)思維的進階教學(xué)案例

技術(shù)思維在高中生物教學(xué)中尤為突出。以人教版高中生物選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》為例，探討教學(xué)活動中讓學(xué)生進階思考，培育技術(shù)思維的策略。

（一）情境性：從技術(shù)到工程

依據(jù)指向核心素養(yǎng)的教學(xué)方式，教師應(yīng)從學(xué)生的經(jīng)驗出發(fā)，創(chuàng)設(shè)基于真實情境的關(guān)鍵問題，將關(guān)鍵問題轉(zhuǎn)化為進階型的任務(wù)群，并通過活動單、流程圖或概念圖等方式呈現(xiàn)，讓學(xué)生在真實情境中學(xué)習(xí)，更能夠明確生物學(xué)概念與社會生活的聯(lián)系，并理解其意義。

在“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”一課中，以中國傳統(tǒng)的黃酒釀造技術(shù)、家庭果酒釀造技術(shù)到現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)化啤酒釀造工程的真實情境貫穿課堂，設(shè)置關(guān)鍵問題：發(fā)酵技術(shù)與發(fā)酵工程的區(qū)別與聯(lián)系是什么？進而采用“任務(wù)—情境—反饋”式的課堂活動方式，通過感知傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，概括發(fā)酵概念、設(shè)計實驗方案，總結(jié)實驗原理、改進實驗裝置，果酒進階果醋等一系列的課堂互動，以動靜結(jié)合的方式體驗科學(xué)技術(shù)歷程。這樣的設(shè)計讓學(xué)生模擬改進裝置的過程，讓學(xué)生從技術(shù)操作上升到工程思想，符合人類探索科學(xué)的歷程，最終升華到科學(xué)、技術(shù)與工程有機融合的教育。

（二）活動性：從實踐到創(chuàng)新

“做中學(xué)”的教學(xué)模式響應(yīng)了新課改要求，在做中直觀感知、在做中深度學(xué)習(xí)、在做中建構(gòu)概念、在做中創(chuàng)新設(shè)計，這些都是學(xué)科素養(yǎng)中技術(shù)思維能力的體現(xiàn)。“做”的輔助工具是活動任務(wù)，活動任務(wù)中設(shè)置的啟發(fā)性問題，有利于學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng);教師引導(dǎo)學(xué)生通過多維的角度進行思考和理解，積極參與課堂討論和展示評價，讓技術(shù)思維體現(xiàn)在科學(xué)術(shù)語匯報中，更是將技術(shù)思維滲透到生物學(xué)課堂的各個方面。

在“傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用”一課中，設(shè)置了下列活動，從實踐到創(chuàng)新層層進階，從經(jīng)驗、原理到創(chuàng)新，讓技術(shù)思維滲透在課堂活動過程中。

活動1是小組合作、設(shè)計方案。小組依據(jù)生活經(jīng)驗，通過下表所示的實驗流程單（如表1所示）進行實驗方案的設(shè)計，以啟發(fā)性問題串聯(lián)學(xué)生的發(fā)散性思維。在教師指引下，學(xué)生相互配合進行實驗方案的交流，通過討論、交流和互動深入體驗設(shè)計的過程，從而讓學(xué)生在設(shè)計實驗方案的過程中理解果酒發(fā)酵的原理，進而引入到對酵母菌發(fā)酵原理的理解。

活動2是動手操作、果酒裝瓶。小組合作利用實驗材料完成果酒的裝瓶，通過親身實踐以理解果酒制作過程中需要注意的問題，豐富學(xué)生的感性認知。

活動3是改進裝置、進階果醋。通過呈現(xiàn)一份精心設(shè)計的先行組織者材料，讓學(xué)生在閱讀材料時，深刻體會果酒發(fā)酵與果醋發(fā)酵的區(qū)別與聯(lián)系，然后利用課堂上模擬果酒裝置及果醋裝置的構(gòu)建，不僅學(xué)會根據(jù)實驗原理搭建裝置，還能夠在構(gòu)建裝置的過程中培育技術(shù)思維。

整個課堂活動流程板塊清晰、目的明確，讓學(xué)生在動手做的過程中，深刻理解核心概念，培育技術(shù)思維。

（三）進階性：從知識到思維

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認為，學(xué)習(xí)是引導(dǎo)學(xué)生從原有知識經(jīng)驗出發(fā)，自主建構(gòu)新的經(jīng)驗，探究式學(xué)習(xí)是個人建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教學(xué)中的具體應(yīng)用?！白鲋袑W(xué)”強調(diào)的是學(xué)生主動地去體驗生物學(xué)情境，多角度、多層面地去對材料進行選擇、加工和處理，師生共同討論和質(zhì)疑，實現(xiàn)新舊知識的沖突，從而能夠系統(tǒng)化地構(gòu)建知識體系，進一步形成思維能力。在這一過程中，學(xué)生的認知能力產(chǎn)生從知識到思維的躍進。

三、問題與展望

在做中學(xué)的課堂中，技術(shù)思維經(jīng)常被等同于實驗流程或技術(shù)方法，這樣就偏離了技術(shù)思想，所以在實踐教學(xué)中滲透技術(shù)思維時要注意規(guī)避一些誤區(qū)。

一是技術(shù)思維模式化。在教材中會呈現(xiàn)許多典型的實驗方案，如果在教學(xué)中只是停留于識記實驗方案的過程與原理，卻缺少合作探究的過程并通過實驗方案理解其中的原理，就會出現(xiàn)技術(shù)思維模式化的問題?；诩夹g(shù)思維的生物學(xué)教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生已有的知識背景、科學(xué)探究的基本思路和方法，設(shè)計出獨特、科學(xué)、合理的實驗方案。在高中生物教學(xué)過程中，可以進行搜集生物學(xué)資料、構(gòu)建初始實驗流程單、填寫匯報單等課前準備活動，以形式上的多樣化促進學(xué)生主動開展頭腦風暴，形成更有創(chuàng)意的實驗方案。

二是技術(shù)思維偏離化。做中學(xué)模式突破教與學(xué)的割裂，讓學(xué)生帶著飽滿的熱情參與課堂，使生物課堂生動活潑。但是，在高中生物教學(xué)中活動的多樣化容易產(chǎn)生課堂取向的偏差，這就容易使課堂偏向模型建構(gòu)或者實驗設(shè)計，造成技術(shù)思維培育缺失。

新課改、新高考已然來臨，學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)應(yīng)跟上時代發(fā)展的需要，這就需要教師利用“做中學(xué)”教學(xué)模式提升學(xué)生的技術(shù)思維，在教學(xué)中設(shè)置多種形式的活動，一改枯燥的課堂氛圍，打造優(yōu)質(zhì)生物課堂，提高學(xué)生的生物學(xué)科素養(yǎng)。