林玉婷,甘小洪
(西華師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川南充 637002)
《學(xué)記》作為世界上最早的論述教育教學(xué)專著,它的教育內(nèi)涵和教學(xué)思想歷久彌新,在新時(shí)代也應(yīng)煥發(fā)耀眼光芒。中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化具有鑄魂育人的能力,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于實(shí)施中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承發(fā)展工程的意見(jiàn)》,為教師立足于本民族的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,取其精華,并將其運(yùn)用在教學(xué)實(shí)踐中指明了方向。進(jìn)一步明確中華傳統(tǒng)文化在教育中的地位,將傳統(tǒng)文化與校園教育教學(xué)提升到嶄新的發(fā)展高度。
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》重視學(xué)生“生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任”四個(gè)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[1],并且強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具有發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力?!皩W(xué)然后知不足,教然后知困;知不足,然后能自反也;知困,然后能自強(qiáng)也”。學(xué)生和教師都應(yīng)通過(guò)不斷學(xué)習(xí),不斷提高自身能力,做到終身學(xué)習(xí)。作為《學(xué)記》的教學(xué)總原則,教學(xué)相長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生相互促進(jìn),成為一種學(xué)習(xí)實(shí)踐的整體。如《兌命》提到的“學(xué)學(xué)半”,教與學(xué)是一件事情的兩個(gè)方面,相互促進(jìn),不可分割?!蔼?dú)學(xué)而無(wú)友,則孤陋而寡聞”,啟示教師在新課程改革的環(huán)境下,應(yīng)通過(guò)小組合作探究學(xué)習(xí)等方式,積極組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。本文在結(jié)合生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,對(duì)《學(xué)記》在相應(yīng)素養(yǎng)層面上的指導(dǎo)意義進(jìn)行剖析,為中學(xué)一線教師開(kāi)展教學(xué)提供參考。
教師培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目的是避免“雖終其業(yè),其去之必速。教之不刑,其此之由乎”。教授生物學(xué)知識(shí)不是為應(yīng)付考試和勉強(qiáng)結(jié)業(yè),對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育不僅僅局限在單純的課本知識(shí),而應(yīng)通過(guò)生物學(xué)知識(shí),提升學(xué)生綜合素養(yǎng),學(xué)生更好地生活,感悟生命的價(jià)值以及生物的奧秘。
例如,在第二章第3節(jié)《伴性遺傳》中,學(xué)生可以通過(guò)遺傳系譜圖對(duì)患病家系進(jìn)行分析,做到學(xué)以致用,為今后從事相關(guān)職業(yè)奠定基礎(chǔ);學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)以紅綠色盲癥為例的伴X染色體隱性遺傳,體會(huì)與之對(duì)應(yīng)的信息觀,進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生尊重和熱愛(ài)生命的意識(shí)。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)能在日常生活中,正確對(duì)待紅綠色盲患者,形成正確的價(jià)值觀和世界觀。“減數(shù)分裂和受精作用”講述了人類從何處誕生,對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)解釋。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)能以生命觀念為指導(dǎo),揭示復(fù)雜的生命現(xiàn)象,探究多彩的生命活動(dòng)規(guī)律。
“玉不琢,不成器。人不學(xué),不知道”蘊(yùn)含教育的基本規(guī)律。如何“知道”,關(guān)鍵在于一個(gè)“學(xué)”字?!白x書(shū)無(wú)疑者,須教有疑,有疑者卻要無(wú)疑,到這里方是上進(jìn)?!辟|(zhì)疑是探索的前提,是科學(xué)思維閃耀的先決條件。教師應(yīng)該通過(guò)探究式教學(xué),提升課堂的自由度、自主性,促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng)。
在固有觀念中:“水稻等自花傳粉植物沒(méi)有雜種優(yōu)勢(shì),不適宜進(jìn)行雜交?!钡半s交水稻之父”袁隆平老先生在一次偶然中發(fā)現(xiàn)一株天然的雜交水稻,這就說(shuō)明水稻可以進(jìn)行雜交。正是因?yàn)橘|(zhì)疑精神的存在,袁老通過(guò)對(duì)水稻不斷雜交和改良,利用天然雄性不育的植株作為母本。經(jīng)過(guò)以母本為不育系,兩個(gè)父本為保持系和恢復(fù)系的“三系配套”方式嘗試,最后為中國(guó)乃至世界的糧食生產(chǎn)作出重大貢獻(xiàn)。學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)袁老的質(zhì)疑精神,利用批判性思維學(xué)習(xí)生物,像科學(xué)家一樣思考問(wèn)題。
“道而弗牽,強(qiáng)而弗抑,開(kāi)而弗達(dá)”。學(xué)生應(yīng)當(dāng)是學(xué)習(xí)的主體,教師應(yīng)當(dāng)用啟發(fā)誘導(dǎo)的方式引導(dǎo)學(xué)生,促使學(xué)生思考,以培養(yǎng)自身的科學(xué)思維。
第三章第1節(jié)《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》介紹一個(gè)在20世紀(jì)中葉相當(dāng)有爭(zhēng)議的論點(diǎn):蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)。教師可以使用問(wèn)題串的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),這是培育學(xué)生科學(xué)思維的關(guān)鍵點(diǎn)所在。此時(shí)教師可以提出疑問(wèn):①轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)?②由于當(dāng)時(shí)的局限,并不能分離出純度極高的DNA,如何消除0.1%的誤差?③艾弗里先后用糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),其目的和優(yōu)勢(shì)在何處?學(xué)生帶著問(wèn)題繼續(xù)學(xué)習(xí)關(guān)于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。要具有絕對(duì)的說(shuō)服力,就要正面證明DNA是遺傳物質(zhì)。由于無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)材料的純度是100%,教師引導(dǎo)學(xué)生逆向攻克難題,在已知細(xì)胞成分為糖類、蛋白質(zhì)和脂類后,進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。將對(duì)照組分別用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理,結(jié)果是細(xì)胞提取物依然具有轉(zhuǎn)化活性。在逐一排除其中的可能性以后,實(shí)驗(yàn)組使用DNA酶處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞提取物失去轉(zhuǎn)化活性。這樣便能證明轉(zhuǎn)化因子就是DNA。使用逆向思維進(jìn)行反向論證,創(chuàng)造性地得到答案。通過(guò)教師啟發(fā),促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的形成和發(fā)展。
在《學(xué)記》中“古之學(xué)者,比物丑類”,其意思是在古代做學(xué)問(wèn)的人,都善于從事物的類比中體會(huì)事物之間的關(guān)系。生物學(xué)的類比是嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的,而擁有理性思維便可以更好地運(yùn)用類比法解決難題。
例如,在必修二第二章第2節(jié)《基因在染色體上》中,教材講述薩頓的假說(shuō):“基因和染色體的行為存在著明顯的平行關(guān)系”,通過(guò)已知的染色體變化推斷基因的變化;基因和染色體的關(guān)系不能只是假說(shuō)層面,隨后摩爾根利用果蠅進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了薩頓的假說(shuō)。類比推理法是學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維的體現(xiàn),是理性思維的具體承載形式。
在《學(xué)記》中談到“時(shí)教必有正業(yè),退息必有居學(xué)”[2]。在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行正課,在休息的時(shí)候進(jìn)行課外活動(dòng)。在中國(guó)教育史上,這是第一次明確地提到課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外生活之間的相互關(guān)系[3]?!肮示又趯W(xué)也,藏焉修焉,息焉游焉”。善于學(xué)習(xí)的人在學(xué)習(xí)的時(shí)候努力進(jìn)修,休息的時(shí)候盡興游玩嬉戲。課外學(xué)習(xí)可輔助課內(nèi)學(xué)習(xí),是課內(nèi)學(xué)習(xí)的延伸。科學(xué)探究可采用課內(nèi)課外共同協(xié)作的方式進(jìn)行。
通過(guò)課后活動(dòng)探究的方式可以將高中生物學(xué)中抽象的實(shí)驗(yàn)具象化。例如第一章第1節(jié)“性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)”,學(xué)生可通過(guò)該實(shí)驗(yàn)了解雌雄配子是隨機(jī)結(jié)合的;而在第二章第1節(jié)“建立減數(shù)分裂中的染色體變化的模型”中,可以得知在減數(shù)分裂中精細(xì)胞和卵細(xì)胞的形成過(guò)程。因此,教學(xué)中,教師可以通過(guò)類似于性狀分離的模擬實(shí)驗(yàn)方式,模擬受精作用的發(fā)生,以此證明母親生育男孩和生育女孩的概率是一致的,因?yàn)樾律鷥旱男詣e只取決于父親精子攜帶X染色體還是Y染色體。
“善問(wèn)者如攻堅(jiān)木;先其易者而后其節(jié)目;及其久也,相說(shuō)以解”。在教學(xué)方法中,最常用的是問(wèn)答法。教師創(chuàng)設(shè)與本節(jié)課息息相關(guān)的問(wèn)題情境,逐步引導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生通過(guò)思考和小組交流,解決生物學(xué)問(wèn)題,從而在獲取知識(shí)的過(guò)程中,提升學(xué)科核心素養(yǎng)。
例如,在第四章第2節(jié)《基因表達(dá)與性狀的關(guān)系》中,教師可利用“男子因?yàn)檎`食一顆皺粒豌豆而被卡在氣管,導(dǎo)致無(wú)法呼吸”的新聞導(dǎo)入,巧妙地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境展開(kāi)新課。教師可以提出疑問(wèn):①為什么吃豌豆會(huì)被卡?。竣跒槭裁磮A粒豌豆更容易被烹飪變軟?③皺粒豌豆和圓粒豌豆究竟在微觀層面有何不同呢?通過(guò)提問(wèn)引發(fā)學(xué)生思考,抽絲剝繭,教師帶領(lǐng)學(xué)生分析:豌豆分為圓粒豌豆和皺粒豌豆。教師使用元代戲劇家關(guān)漢卿的“銅豌豆”比喻皺粒豌豆,并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)幻燈片展示豌豆的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu),推測(cè)圓粒豌豆和皺粒豌豆的淀粉含量不同。結(jié)合教材所述:圓粒和皺粒豌豆在DNA序列層面上有所不同,皺粒豌豆的淀粉分支酶出現(xiàn)異常,活性降低,使淀粉合成受到阻礙。淀粉含量低的豌豆由于在烹飪過(guò)程中失水而皺縮。教師可通過(guò)問(wèn)答法,步步推敲,叩開(kāi)學(xué)生疑惑之門。最后教師總結(jié)歸納:基因通過(guò)控制酶的合成操控代謝過(guò)程,再由此控制生物體的性狀。教師應(yīng)趁熱打鐵,再次引入新聞,介紹另一種看不見(jiàn)的“豌豆”:因患者的氣管黏液增多被堵住,導(dǎo)致肺部產(chǎn)生廣泛性纖維化和肺氣腫,最后導(dǎo)致幼年患者因呼吸衰竭和肺源性心臟病而去世。經(jīng)過(guò)教師和學(xué)生問(wèn)答,學(xué)生閱讀教材可以很快掌握囊性纖維化的致病原因,還可總結(jié)“基因可通過(guò)蛋白質(zhì)的合成直接控制生物的性狀”這一結(jié)論。
《學(xué)記》說(shuō)“良冶之子,必學(xué)為裘;良弓之子,必學(xué)為箕”,意味著練習(xí)是逐步提高學(xué)生學(xué)業(yè)水平和實(shí)踐能力的過(guò)程。在強(qiáng)調(diào)練習(xí)作用的同時(shí),也要循序漸進(jìn)。教師在教學(xué)過(guò)程中不可以過(guò)于推崇難題和綜合性較高的題目,面對(duì)高考真題大多都是課后練習(xí)題結(jié)合生物學(xué)熱點(diǎn)變式而來(lái)的,是“源于習(xí)題,高于習(xí)題”的。教師應(yīng)當(dāng)充分利用課后思考題,對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行培育。
遺傳計(jì)算部分涉及伴性遺傳、常染色體遺傳和遺傳病的類型和特點(diǎn)等知識(shí)。2021年理綜全國(guó)乙卷第32題(1)問(wèn)側(cè)重考查學(xué)生用遺傳圖解表示雜交過(guò)程的能力。而2020年生物新高考II卷第23題考查學(xué)生利用題目已知內(nèi)容,分析遺傳系譜圖的能力,其是對(duì)第二章第3節(jié)《伴性遺傳》的思考·討論欄的變式。在必修二的開(kāi)篇,教師講授孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)就涉及高莖豌豆和矮莖豌豆雜交實(shí)驗(yàn)的分析圖解。遺傳圖解是分析遺傳情況,計(jì)算遺傳后代患病概率或者特定基因型后代的前提知識(shí)基礎(chǔ)。而在“分析人類紅綠色盲的思考·討論欄”中學(xué)生接觸遺傳系譜圖,以科學(xué)探究的方式呈現(xiàn)一種新的分析遺傳情況的方法。例如2021年理綜全國(guó)乙卷第32題,一道關(guān)于用遺傳圖解表示雜交過(guò)程的高考題目。這充分說(shuō)明除了遺傳計(jì)算和遺傳致病類型判斷,高考對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的考查也是很看重的。第32題(1)的解題較為容易,考查的是學(xué)生對(duì)孟德?tīng)栠z傳雜交實(shí)驗(yàn)的遺傳圖解掌握情況。在已知的條件下直接書(shū)寫(xiě)母本和父本的基因型和表現(xiàn)型,即XAXA和XaY。易得子代的基因型是XAXa和XAY,表現(xiàn)型是灰體雌果蠅和灰體雄果蠅。再用子代的基因型為XAXa的灰體雌果蠅和基因型為XaY的黃體雄果蠅雜交,就可以得到目標(biāo)子代。類似的題目還有2020年生物新高考II卷第23題,這里不做贅述。培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),學(xué)生可以有能力解決今后的復(fù)雜問(wèn)題。以生物學(xué)高考內(nèi)容作為一種評(píng)價(jià)方式和檢測(cè)方式,可以檢驗(yàn)和判斷學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)層級(jí)。這也和《學(xué)記》中的“比年入學(xué),中年考?!^之大成”相對(duì)應(yīng)。
《學(xué)記》強(qiáng)調(diào)“建國(guó)君民,教學(xué)為先”。現(xiàn)在學(xué)習(xí)是為了教化自身,通過(guò)學(xué)習(xí)生物學(xué),更好地了解世界,更好地生活,更好地服務(wù)社會(huì)。要努力發(fā)揚(yáng)以生物學(xué)必修二為例的內(nèi)容所包含的社會(huì)主義核心價(jià)值觀和中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。以主人翁視角正視挫折,展現(xiàn)應(yīng)有的社會(huì)責(zé)任感。例如在“人類遺傳病”一節(jié)中多處展現(xiàn)對(duì)于遺傳病人的關(guān)愛(ài),介紹我國(guó)社會(huì)救助苯丙酮尿癥患者的舉措,體現(xiàn)社會(huì)關(guān)懷。在“伴性遺傳”中提到關(guān)懷紅綠色盲患者偏藍(lán)的交通信號(hào)綠燈。第三章就以“我國(guó)嚴(yán)厲打擊偷獵野生動(dòng)物”為素材,展現(xiàn)我國(guó)保護(hù)野生動(dòng)物的決心和努力。
教師不僅做學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引路人,還要做學(xué)生錘煉品格的引路人??茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程不會(huì)一帆風(fēng)順,面對(duì)逆境,需要有頑強(qiáng)的品格。正如艾弗里,默默做研究,只為精益求精。教師也要做學(xué)生創(chuàng)新思維的引路人,創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是現(xiàn)在核心素養(yǎng)培育的關(guān)鍵部分,教師將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中的教育思想實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化與創(chuàng)新性發(fā)展,結(jié)合基礎(chǔ)教育實(shí)踐培育運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)由中國(guó)制造向中國(guó)智造轉(zhuǎn)變的新一代學(xué)生。教師更是學(xué)生奉獻(xiàn)祖國(guó)的引路人,例如第六章以“修建青藏鐵路,卻不破壞野生動(dòng)物的棲息地,而特地修建高架橋和涵洞”事例作為課后習(xí)題,以開(kāi)放題的形式在檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)能力基礎(chǔ)上,進(jìn)一步強(qiáng)化“生態(tài)系統(tǒng)是生物與環(huán)境相互作用形成的有機(jī)整體”社會(huì)責(zé)任。人類應(yīng)與動(dòng)物和諧相處,保護(hù)綠水青山,保護(hù)野生動(dòng)物,從而做到人與自然的和諧相處。教師應(yīng)通過(guò)點(diǎn)滴知識(shí)滲透核心素養(yǎng),從而引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀念:為社會(huì)進(jìn)步而學(xué)習(xí),為復(fù)興中華民族而學(xué)習(xí),為造福人類社會(huì)而學(xué)習(xí)。
核心素養(yǎng)絕不是空洞的詞語(yǔ),這是對(duì)教學(xué)任務(wù)和學(xué)生發(fā)展的高度凝練和殷切期盼。在高中生物學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)積極培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),以落實(shí)立德樹(shù)人的教育根本目的。核心素養(yǎng)有助于學(xué)生的終身發(fā)展,有助于樹(shù)立學(xué)生正確的世界觀、價(jià)值觀、人生觀。教育應(yīng)當(dāng)繼承和發(fā)揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,而又立足于本土的教育實(shí)踐,做到“念終始典于學(xué)”。