学科的灵魂

陈尧

2014年3月，“核心素养”的概念第一次出现在《教育部全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中。核心素养的理念开始被探索与挖掘，它指导着课程改革，成为制定课程标准和学科质量标准的重要依据。2016年9月，中国学生发展核心素养总体框架正式公布。生命科学是我国中小学教育的重要组成，也是培养核心素养必不可少的通识教育。本次高中课程标准修订后，高中生命科学的学科核心素养包括以下四个方面：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。学科核心素养更加关注学生的品格、思维、能力、社会责任感、社会公共参与等有关人本身的发展。

学科核心素养是核心素养在某一门学科的专业化表现，是知识与能力、过程与方法、情感、态度与价值观三维目标的重新整合与提升，是学生在学习了某一门学科之后，所形成的收获与成就，是学生在解决问题时所表现出来的品格和能力，也是学科教育育人价值的具体体现。通过学科教育，学生不仅仅了解并掌握某一学科的研究对象、研究内容和研究范畴，而且可以从最外层的对象、内容和范畴，逐渐掌握某一学科基本学习方法和学科思想，最终领悟其学科价值。随着核心素养理念的提出，学科核心素养的确立，学科教育教学方法、模式和理念必然会有新的改变。

1基于学科核心素养的学科知识

传统的课堂教学往往被考试绑架，教学成为传授现成知识的过程，教师一言堂地教知识，学生被动地接受知识，缺乏思考、推理和质疑的过程，知识似乎是从天而降的产物。事实上知识的获得不是灵光乍现，知识来自于生活实践，是人类智慧的结晶，生活和自然界的复杂性与科学的逻辑性之间是紧密相关的，任何一个知识的获得都需要人类通过长期的实践、探索才能获得，而这些成果也最终会被不断地质疑、推翻和更新。在传统的课堂教学中，学生很少能感受到这种过程，体验到学科思维的力量。学科知识被分解成若干个知识点，教师在教学过程中过分地强调考点，强调细节，强调被“肢解”的知识，课堂也被分割为一个知识点一个知识点。这不仅造成学生在课堂上，被动痛苦地接受信息量巨大枯燥的知识点，同时使学生无法形成系统的知识网络。学生对于学科本质，对于隐藏在学科知识背后的学科方法、学科思想、学科价值也所获甚少。

以沪教版高中生命科学第四章第二节光合作用为例，对于本节教材中的第一块内容光合作用的研究历史，通常教师在进行教学的时候，不是让学生自己阅读，简单带过，就是以讲历史故事的形式进行教学，直截了当地告诉学生什么年代有了什么新发现。在没有学习光合作用之前，教师先让学生来说一说“关于植物生长所需的物质从何而来”这个问题的了解和认识，……可以是学生已知的结论也可以是未知的疑惑，可以是学生已做过的有关光合作用的实验，也可以是学生自行设计的实验猜想。事实上光合作用的研究经历了漫长的探索过程，从1642年比利时科学家海尔蒙特的盆栽柳树实验到21世纪光合作用的生物工程技术开发。教师引导学生一起重走光合作用的研究历程，分析每个实验设计的意图、实验设计的合理性和实验结论的局限性，锻炼学生理性思维的严谨性、发散性，在进行学科知识教学的同时渗透学科思维和学科方法，从而让学生真切地感受到科学的进步是一个永无止尽的过程；感受到真理是在推翻了一个又一个前人的结论上获得的；感受到生命科学的进步也需要物理、化学、数学、信息技术和工程学等跨学科支持的理念。

2基于学科核心素养的学科活动

杜威曾说：“教师考虑的不限于教材本身，而是把教材作为在全部的和生长的经验中相关的因素来考虑的，这就是使教材心理化。”如何让教材心理化，让知识不再是高高在上的抽象的文字或符号，这就要求教师在进行学科知识教学的过程中，把某一学科的知识紧密联系学生自身、联系生活、联系社会，并与其他学科进行融合。比如在高中生物学科知识中有很多与学生自身生活和社会紧密相关的内容，如检测食物中糖类、脂肪和蛋白质的含量、光合作用和呼吸作用、内分泌疾病、转基因食品等在进行课堂教学时，教师可以从生活中选择一些学生感兴趣的话题来激发学生学习生命科学的兴趣，比如“有人吃牛油果来减肥，牛油果属于低脂水果吗”来导入有机物鉴定的学习，用“转基因大豆”导入转基因技术安全性的探索，用克隆羊多莉导入克隆技术引发的社会伦理道德问题的讨论……教师用这些生活中鲜活的例子来引领教学，学生会感悟到课本上的知识不是死的，不是高不可攀的，会更快地更亲近融入到教学活动中来。

实验教学是生物学教学的基础，不仅能锻炼学生的生物学基本技能，而且将学生所学理论与实验相结合，帮助学生更好地理解生物学的基本原理和基本方法。实验教学是生物学教学必不可少而且非常重要的教学活动。

在教学时，教师往往因为课时的限制、器材的不足、考试的导向等原因，放弃了实验教学，不做或很少做实验。据统计在沪教版高中生物教材中共有16个必做实验、9个选做实验、4个课题研究，必做实验需要在课内完成，选做实验和小课题可以在学生兴趣小组或课余时间完成。在拓展教材的课题研究中，以“用选择培养基分离土壤中的自生固氮菌”为例，课题的研究可以由学生主导、教师辅助的形式来完成。学生可以自由选择自己想要研究的方向，土壤取样对自生固氮菌分离的影响、土壤样品的稀释程度对自生固氮菌分离的影响、不同接种方法对自生固氮菌分离的影响等。选择课题之后，小组制定课题计划，包括课题的目的意义、实验原理、假设、方法、材料选择、实验数据记录、统计分析，在交流和讨论的过程中慢慢懂得尊重他人的意见，学会合作学习。在实验中也可能出现与设想完全背道而驰的实验结果，这都会给学生带来认知上的冲突。而這种认知冲突是培养学生学科素养的契机，也是锻炼学生学科思维，完善学科知识体系的机会。

提升学生的学科素养必须要让学生参与到教学中和学科活动中，参与到科学探究实践活动中，让主体和客体之间充分地相互作用，让学生充分地动起来去质疑、思考、表达和交流，让学生走出教室，走进生活与自然。

3基于学科核心素养的课堂教学

全面深化课程改革对于课堂教学的最根本变革应该是教与学的关系。教学中教师负责组织和引导，尊重学生个体的差异性，充分挖掘学生的潜力，发展学生的能力，始终以学生的学习为主体。

学生是独立的个体，都有探索新知和独立思考的欲望。在思考同一问题的时候，其着眼点、层面、深度上都会有所不同，所以教师应该尊重学生的差异性和思维的独立自主和创造性。在课堂教学过程中，教师要积极引导学生利用理性思维去探索、讨论和阐述生命现象和规律。以沪教版高中生命科学第一册中蛋白质的教学为例，教师可以利用学生已有知识和生活经验来开展教学，比如以“汞中毒，在就医前我们应该采取什么方法急救”等生活常识来导入蛋白质的学习。高一学生对于有机化学的知识是非常欠缺的，氨基酸的结构通式，可以让学生观察、对比、归纳几种氨基酸的异同点，引导学生自主总结出氨基酸的结构特点，写出通式。氨基酸是蛋白质的基本单位，氨基酸又是怎么变成大分子蛋白质的呢？教师可采用多种媒体资源，利用丰富的图文并茂的信息，组织学生自主推理、演绎、小组讨论，循序渐进地以氨基酸——多肽——蛋白质的知识结构体系推进教学。

4基于核心素养的学科价值

20世纪以来，生命科学已经成为自然科学领域中发展最为迅速的学科，21世纪的生命科学还将面临着后基因组学、转基因技术、基因治疗，生物多样性保护和脑科学等重大研究课题。生命科学的研究体系也变成了一个多门学科融合，多种新技术支撑发展的学科。生命科学为什么成为自然科学最炙手可热的学科，这不仅是人类迫切希望了解生命，破解生命活动密码，也是实现人类可持续发展的需求。

学习生命科学的过程是学生形成人生观、价值观的关键期，学生懂得尊重、敬畏和热爱生命，能够充分认可生命科学与技术对人类社会、环境和文化的突出贡献，这才是大生命科学教育最大的成功。所谓生命观念也就是让学生在了解了生命科学知识之后，了解自己，了解他人，能够用这些学科的知识、思维和方法去观察生命，认识自然，了解自然界的多样性和统一性，学会人与自然和谐相处之道；能够利用理性的思维去科学探究生活和生产中的问题；能够积极参与到个人或者社会的有关生命科学议题讨论中并做出科学的判断；能够积极地在生活中践行并宣传健康生活、保护生物多样性、维持人与自然和谐发展，这才是生物学科核心素养真正的体现。