“生”机勃发 格“物”致知

山东省东营市教育科学研究院   杨守菊

作者简介

杨守菊，正高级教师，特级教师，齐鲁名师，山东省教学能手，山东省“齐鲁名师领航工作室”主持人，现任山东省东营市教育科学研究院生物教研员。系教育部“国培计划”专家，教育部“优课”评审专家，人民教育出版社特聘教材培训专家，山东省中小学教师培训课程团队专家，山东师范大学教育硕士研究生指导教师，曲阜师范大学生命科学学院兼职教授。义务教育教科书《生物学》（济南出版社）教材核心作者之一。出版专著3部，在《生物学教学》等核心期刊发表论文数十篇，其中7篇被中国人民大学书报资料中心转载。在全国各地做学术报告近百场。

苏霍姆林斯基《给教师的建议》中有这样一段话：“哪个学校里有一位优秀的数学教师，数学就会成为学生最喜爱、最感兴趣的学科，就会在许多学生身上发现杰出的数学才能。如果学校里新来一位天才生物教师，两年之后就会出现10个禀赋高强的少年生物学家，他们爱上了植物，在学校园地上入迷地进行试验和研究。”成为这样的优秀的天才教师，是每一位生物学教师孜孜以求的。在这样的生物学教师的课堂上，学生定会兴致盎然，享受着思维的魅力，润泽着生命的光辉；在这样的生物学教师的课堂上，学生定能深度卷入，自主构建知识，有效培养能力，悄然提升素养。那么，这样的生物学课堂有什么特质呢？我以为，“生”机勃发、格“物”致知是其主旋律。

生物而非“死”物

生物教育教学来源于现实，它的载体就是鲜活的生命。它有着丰富多彩、实实在在的生活背景，是“生”物而非“死”物。因此我们应把学生的生物学习置于生活的“大课堂”，融入“生活味”，将学生从身边的“生活世界”带入生物科学的“科学世界”，然后再回归到学生的“生活世界”中来。只有教师将生活中的教学资源与书本知识相结合，学生才能感受到学习知识的乐趣和重要价值，从而激发起学习的兴趣，生物课堂才能焕发出生机和活力。

一、“生物”材料让课堂彰显生命活力

平时在上课时，我们往往会忽略学生的感官感受，而只是用语言来调动学生已有的知识经验，“还记得……”“知道……吗”是常用语式，殊不知把实物和自制教具带入课堂的效果往往比用语言描述要生动深刻得多。

例如，在学习《植物体的结构层次》时，我准备了大量的实物材料，比如菠菜叶、莴苣、芸豆、橘子、油菜苗（全株）等。学生不仅兴趣高昂地研究这些我们生活中常见的生物材料属于哪一种器官，还亲自剥开橘子认识其中的各种组织。在热烈的课堂气氛中，在强有力的“证据”前，学生通过分析、判断，自主构建了器官的概念，同时，植物体的结构层次亦是了然于心。生物实物是自然真实的东西，它们能使学生直接感受自然界事物的本来面貌，能反映生物的形态、习性、运动情况、活动过程、生活状态和一些可见功能，帮助学生据此逐步形成概念和观念。将活的实物带进课堂可以真正把生物课变成“生物”的科学殿堂。

在生物学课堂教学中，除了实物教具的应用，还可以自己动手制作经济适用的教具。自制教具通常具有设计巧妙、取材方便、构造简单、容易制作、方便教学等特点，而且，很多时候生活中的废弃物都是我们制作教具的原材料，对它们稍加雕琢，就可“变废为宝”。例如，我们用废弃的饮料瓶代表胸廓、用两个气球代表肺、用气球膜代表膈，再找来“Y”形管、橡皮塞，经过细致认真的拼接组装，一个模拟膈的运动与吸气、呼气关系的模型就制作完成了。直观形象的演示，巧妙地揭示了膈肌与呼吸运动的关系。

很是认同生物界泰斗朱正威先生的那句话：“一个好的生物学教师，从不空着手进课堂。”

二、生活经验让课堂散发出浓郁的生活气息

新课标指出要“更加关注学生已有的生活经验”。这就给了我们一种可能性，即充分利用我们所熟知的生活元素，适当地引入我们的课堂，使生物课堂充满生活气息。

例如《尿的形成》一节，为了使学生对“尿液的形成”有一个完整深刻的理解，我设计了“筛粮食”的模拟活动。选用了花生、大豆、绿豆、黑米、沙粒、石子和过滤的筛子等学生所熟知的物品，并将花生、大豆、绿豆、黑米、沙粒、石子等混合在一起。第一步，将“有杂质的粮食”用筛子把沙粒、石子筛出去，使粮食和沙粒、石子分开；第二步，由于筛出的沙粒、石子中仍有少量小粒的粮食，教师和学生一同将粮食又重新捡回来；最终，粮食和沙粒、石子彻底分离。这一活动中，教师就很好地借助了学生用筛子“筛粮食”这一生活经验，在巧妙的类比中突破了本节的难点———肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。

课堂教学的根本是生活，生活是课堂的延伸。我们在生活中熟视无睹的事物往往蕴含着丰富的科学知识，如果把知识从生活中割裂出来，它们都将变成冷冰冰的符号，巧妙、恰当地把知识与生活融合起来，生物课堂也就彰显了生命活力。

三、生活实践让课堂弥漫科学的芬芳

“生活的舞台有多大，生物学就有多大。”来自生活的教学内容和形式才富有吸引力，才能激发学生的学习热情，才能让学生积极主动地去学习，并用所学的科学知识指导自己的现实生活，从而让知识更有价值。例如，在《物质运输的器官———血管》一节中，我们设计了“模拟急救”活动。教师创设不同血管出血情境，请学生判断出血血管类型，并说出急救的止血部位和方法。在模拟练习止血急救中，学生提高其生存技能。针对日常生活中“输液疗效好，输液好得快”的错误观念，安排了“视野拓展，关注健康”环节，通过课件展示了“世界卫生组织用药原则”“53种常见病禁止输液”“截至目前，安徽、浙江、江苏、江西已明确出台对门诊输液的限制性措施”等资料，并发出“为了我们的健康，请谨慎输液”的倡议。从而将所学知识与学生的生活实际相贯通，让生物学知识为将来健康生活构筑基石。

理科要讲“理”

《义务教育生物学课程标准》关于课程性质这样阐述：“生物科学是自然科学中的基础学科之一，是研究生物现象和生命活动规律的一门科学。生物科学有着与其他自然科学相同的性质。”这就明确规定了生物学的理科属性。理科，当然要讲“理”。《美国国家科学教育标准》指出：科学是格物致知的一种路径，其基本特点是以实证为判别尺度、以逻辑为论辩的武器、以怀疑为审视的出发点。格物致知，尤其强调生物学教学中要凸显科学思维和科学探究。

一、在亲历中构建知识

建构主义学习理论提倡：知识不是通过教师传授得到的，而是学习者通过意义建构的方式获得的。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。生物学教学要为学生主动建构知识提供机会和空间，让学生经历学习的全过程，而不是“观摩”学习的全过程。

北京师范大学张建伟教授认为，知识的建构是一个积极主动的活动，学习者不只是理解和记忆现成的结论，而是试图将新知识与更广泛的知识经验联系起来，成为整合的知识体系。在知识建构过程中，学习者始终处于高水平的思维活动之中，而不只是记忆现成的东西。

这就要求教师将所要学习的内容设计出具有思考价值的问题，帮助引导学生对问题进行深度的勾连和贯通，促进学习者对知识具有更深入、更透彻的理解，从而可以更灵活、更广泛地迁移应用。

例如，在《物质运输的器官———血管》一节中，我们安排了探究实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”，并进行了3次充分的观察。在“初次观察”中，初步感知血流速度和血流方向的不同；在“具体观察”中，将血液流速和流向结合起来深入观察；在“再次观察”中，重点观察了毛细血管。之后，教师启发点拨，结合鱼的血液循环图，借助体态语言和形象描述，学生梳理观察结果，整理实验结论，自主构建动脉、静脉和毛细血管的概念。这样，概念的构建是基于学生的实验事实和直观感受，从感性到理性，从具体到抽象，学生亲历了概念的形成过程。之后，教师抛出问题“3种血管到底有怎样的联系”，引导学生深入思考其内在关联，并结合人体血液循环图，从整体上把握3种血管与心脏的关系，进行“关系揭秘”。最后，师生利用伸展的双臂代表动、静脉，张开的双手代表毛细血管，兴致盎然地模拟血液在3种血管和心脏之间的流动方向。

如此一来，学生们可以整体、内在、深刻地把握血液流动的管道，实现零散知识结构化，做到了真实地构建知识。

二、在卷入中提升思维

杜威在《我们怎样思维》一书中指出：“一切教学的首要任务在于培养灵敏、缜密而透彻的思维习惯。只有在思维过程中获得的知识，而不是偶然得到的知识，才具有逻辑的使用价值。”优质的教学便是以思维为核心，将思维贯穿于课堂学习全过程，让学生在课堂上始终处于思维放飞的状态。从某种程度上讲，让学生经历思维的过程比教学结论更重要。

例如，《细胞的分裂》的难点是，细胞核内遗传物质先经过复制，然后平均分到两个新细胞中，使新细胞内的遗传物质与亲代细胞保持一致。如何让学生深刻理解遗传物质先复制再均分呢？教学中，首先让学生回顾动物细胞的结构，明确细胞核是细胞的控制中心，其中的遗传物质必须保持恒定性，才能保证生物的遗传特性。有了这样的理论基础，就为思维的展开奠定了基础。

通过观察细胞分裂示意图，很容易看出细胞质一分为二，细胞膜从中部向内凹陷将原来的细胞分成两个新细胞。顺势让学生思考：细胞分裂过程中，细胞核也是简单地一分为二吗？学生往往会简单地认为细胞核分裂与细胞质、细胞膜一样。此时，一场精心设计的“欲擒故纵”好戏开始精彩上演。

第一幕，教师借助磁扣请学生思考：假如母细胞细胞核内有4个遗传物质，如果一分为二的话，新形成的每个细胞中就有2个遗传物质；再分裂一次，新细胞中就有1个遗传物质，以此类推，细胞核中遗传物质就分不着了。这样行吗？借助已经知道的生物具有遗传的特性，就是因为每种生物的遗传物质是恒定的。也就是意味着，新形成的子代细胞中也应该是4个遗传物质。很显然，遗传物质简单地一分为二是行不通的。

此时，学生头脑中产生了迷茫和困顿。第二幕就拉开了帷幕。教师就势将问题抛给学生：“请你推测，细胞分裂过程中，细胞核中的遗传物质如何变化才能使得新形成的细胞内的遗传物质和原来的细胞保持一致？”请学生借助磁扣演示“遗传物质的变化”，也就是根据遗传物质的恒定性，推测中间过程。学生在经历一番思考后，推导出原来细胞中的4个遗传物质需要变为8个，才能使得2个新细胞中各有4个遗传物质。这样，遗传物质需要“先复制”也就顺理成章、水到渠成了。

为使学生深刻理解“细胞分裂时遗传物质先复制再均分”，我们又设置了“大戏”的第三幕。母细胞中的4个遗传物质改变为2个圆形的和2个方形的。两个新细胞中也是各有4个遗传物质，只是一个新细胞是4个圆形，另一个新细胞中是4个方形。请学生再次思考：新细胞和母细胞内遗传物质只是数量相同，可以吗？应该怎样？学生又一次经历思维的斗争和交锋，经过推理得出，细胞分裂过程中，新细胞和母细胞内的遗传物质不仅数量上而且形态上都要保证一致。从而，学生们深刻理解了“均分”的内在含义。

在这样的学习活动中，学生常常有茅塞顿开、豁然开朗、怦然心动的体验。在一次次思维的“爬坡”中，经历智力搏斗历程，学生的学习过程才会变得妙不可言。

悟得生物“真味道”

曾看过“大石头”的故事，教授那个“假如我的大烧杯内先装满沙子或者是水，请问大石头还能放进去吗”的问题给我震动、引我思考。中学生物教育教学的“大石头”到底是什么呢？毕业以后，作为一个公民，学过生物学和没学过生物学有什么差异？生物学能留给他终身受用的东西到底是什么？

几经深刻思索，答案逐渐明朗起来。生物学教师应该树立全新的“大教学观”，教学应跳出学科本身狭窄的范围，跳出知识传授的局限，融入学生成长的大视野中，为学生的终身发展负责。

一、引领健康生活

“通过义务教育阶段生物学课程的学习，逐步养成良好的生活与卫生习惯，确立积极、健康的生活态度。”这是义务教育生物学课程目标之一。情感态度价值观目标不同于知识目标，是隐性的，需要持久地渗透、无痕地润泽。这就要求在生物学教学中，教师要努力挖掘知识所承载的教育价值，洞悉知识背后的教育意义，努力将知识转化为学生的思维方式、价值观念乃至生活态度。

例如，在《鸟类》一节课尾，教师启发学生：“今天鸟儿走进课堂，带给我们知识，明天它飞向蓝天，又带给我们无限遐想。我们要像鸟儿一样为了自己的理想展翅高飞。那么，我们如何才能在人生的天空中展翅翱翔，鸟儿又带给我们哪些启示？”学生们有的说：“我们也要学习鸟儿减轻压力，放平心态，成长是自己的事，与其怨天尤人，不如脚踏实地。”有的说：“我们要学习鸟儿克服阻力，随时调整自己的状态，要有包容之心、感恩心态。”有的说：“我们要像鸟儿一样增强动力，在实践中遇见更好的自己。”这样，化知为智、化知为德、化知为行。通过知识的“转化”，学生不仅知道知识，而且理解知识蕴含的意义，并内化为自己的信念，从根本上提升生命状态，促进学科核心素养的生成。

二、培养社会责任

生物学科特有的教育价值在于，学生即使走出校园，踏入社会，也能从系统的角度、从适应的角度、从进化的角度看问题，运用证据—推理—逻辑的思维方式，科学地进行个人和社会决策，能够解决未来真实情境中复杂的生物学问题，真正实现生物学教学从教会学生“做题”转向为教会学生“做事”。

例如，有段时间社会上流行“核酸保健品”，商家大肆宣传“癌症是基因突变造成的，本着吃什么补什么的原则，核酸保健品可以预防和修复突变的基因”。一时间，核酸保健品成为“新宠”。事实果真是这样的吗？其实，核酸是我们人类的一切食物中都大量含有的一种营养物质，我们平时的食物就可以提供给我们大量的核酸，而且核酸进入人体后须经水解成为小分子物质方可被人体吸收，在人体内是可以被多次利用的。所以，我们日常所需的核酸补充量并不是很大，刻意去补充纯属浪费。另外，“保健品”中的核酸浓度必然大大高于我们日常食物中的核酸浓度，它进入人体后发生一系列复杂的生化反应，可能刺激人体产生抗体，与胃壁的肥大细胞结合，可能引起过敏反应。有着良好生物学科学素养的人，面对问题时就能够运用科学思维作出科学理性的判断，不信谣、不盲从。

生物学教学中，教师如果能够有意识地就这些与生物学相关的问题启发学生思考，就能够帮助学生形成科学的思维方式和科学态度，当未来面对复杂的社会问题时，学生就能学会分析和判断，从而作出科学的决策，并主动参与社会事务讨论。因为我们深知：教育所要培养的，绝不仅仅是当下的、抽象的个体，而是能够进入伟大的社会实践的具体的、社会的人，要有责任感和担当意识。

如此一来，我们可以自豪地说，因为生物学教学，学生的世界变得更加美丽。

（《山东教育》2021年1、2月第3、4期）