生物學教學中學生全球素養(yǎng)發(fā)展的課例研究
——以“人與環(huán)境”為例

許童童 李秋石

（河北師范大學教師教育學院 河北石家莊 050024）

“人與環(huán)境”一章的內容中涉及到了人口問題、氣候變化、水資源短缺、臭氧層破壞、土地荒漠化、環(huán)節(jié)污染、生物多樣性喪失等全球性生態(tài)環(huán)境問題，但教材篇幅有限，呈現(xiàn)的資料略顯單一。如果學生僅圍繞教材展開學習，內容空泛，感悟不深。教師可搜集一些比較新的、前沿的生態(tài)資料讓學生進行閱讀分析，以全球勝任力為導向，使學生樹立生態(tài)安全意識并養(yǎng)成嚴謹求實的科學態(tài)度，激發(fā)學生積極承擔社會責任的感情。

1 創(chuàng)設情境，導入課堂

教師展示當前比較嚴重的生態(tài)問題的影像資料，利用影像資料的刺激，讓學生產生一定的視覺沖擊，從而激發(fā)學生的學習興趣，并引導學生聯(lián)系實際說出當前全球存在的主要生態(tài)問題。教師利用網絡信息創(chuàng)設情境，鼓勵學生大膽推理：如果人類長期生活在糟糕的生態(tài)環(huán)境中，最終會產生什么影響？

2 教師引導，組織課堂

教師評價并總結學生提出的當前主要生態(tài)問題有：水資源短缺、全球氣候變化、臭氧層破壞、生物多樣性銳減、酸雨、水體污染、土地荒漠化等問題。學生合理分組，每個小組負責一個生態(tài)問題進行資料的具體分析并向全班同學展示成果。學生展示成果時，可從生態(tài)問題產生的原因、危害、防治措施等幾個方面進行展示。

2.1 審辯思維初探

各組學生自行閱讀教材，學習并討論自己小組負責的生態(tài)問題的產生原因和可能造成的后果，并為自己的觀點和立場提供證據。這樣的環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學生的證據意識。學生提出的觀點可能會被其他同學反駁，以此產生一個交互式的辯論，可以培養(yǎng)學生的審辯式思維。小組討論環(huán)節(jié)為后面的成果展示環(huán)節(jié)奠基。

例如：探討全球氣候變化的小組中，A學生可能提出二氧化碳等溫室氣體的大量排出是引起全球氣候變暖的主要原因。B學生反對，提出引起全球氣候變暖的原因是氟氯烴破壞了臭氧層，射向地面的紫外線增加。C學生補充全球氣候變化會導致極地的冰雪和高山的冰川融化、海平面上升等。

各小組分別討論進行思維的碰撞，同時也可以促進學生完善自己的觀點和證據。

2.2 資料證據支撐

教師展示資料卡片1：數(shù)十年后地球上的人口就要達到人類生存的“臨界線”，地球將陷入“人滿為患”的境地。人卻在不斷地破壞著地球的生態(tài)環(huán)境，原是一片凈水如今已倒進了硫、汞、氟、鍶、石油、塑料等。黑潮、沙塵、霧霾、水污染等嚴重地危及著人的生存。曾經瘋狂地向大自然索取掠奪的人最終會變成受害者。

教師引導學生提取材料的主要觀點，學生經過閱讀大致得到的直觀信息如下：這則材料表明人口增長過快會給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。直觀信息的提取是比較容易的，這種情形下教師要引導學生繼續(xù)深挖材料背后的、涉及到社會發(fā)展、世界各國人口政策等方面的邏輯。例如，教師提問：工業(yè)發(fā)展會給環(huán)境帶來污染，那么我們是不是應該停止工業(yè)發(fā)展？假如你是國家領導人，政策制定方面是不是要以保護環(huán)境為首位呢？學生A可能會認可暫緩工業(yè)發(fā)展的觀點，理由是當前生態(tài)環(huán)境形勢嚴峻，應該暫緩發(fā)展。學生B反對，人類社會的進步肯定是要全面發(fā)展，我國作為發(fā)展中國家跟發(fā)達國家還有諸多差距，環(huán)境問題是全世界的問題，我國不應該做出犧牲暫緩發(fā)展。學生C繼續(xù)補充：工業(yè)發(fā)展的同時科技也在進步，當今科學家研究的重點領域之一就是包括污水處理在內的環(huán)境治理，工業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的保護可以協(xié)調共進，這也是新聞中提到的“既要金山銀山，又要綠水青山”。

學生討論這個問題的過程其實就是全球素養(yǎng)提升的過程。學生可能開始只能注意到國內環(huán)境本身的問題，之后想到世界各國的社會責任，到最后聯(lián)系我國關于環(huán)境問題的指導性政策文件中提到的觀點。學生的思想水平逐層遞進，在深刻理解學科內知識的基礎上，跳出生物學科，關注現(xiàn)實問題，不僅了解了保護環(huán)境的重要性，還明確了學習目的和學習價值。諸如此類的證據意識指導下的進階式學習在一定程度上照顧到了學生的全球素養(yǎng)發(fā)展。

教師展示資料卡片2：20世紀60-90年代世界人口增長圖（圖1）。

教師在與學生探討完當前存在的全球性生態(tài)環(huán)境問題之后，提問：以上這些生態(tài)問題的產生都直接與人口增長、人類活動有關嗎？能不能舉例說明人們在解決這些問題的過程中做出了哪些努力？

學生A回答：人類活動中，汽車尾氣排放問題是當前空氣污染的重要來源之一，我們現(xiàn)在隨處可見的共享單車就是提倡綠色出行的表現(xiàn)。同學B繼續(xù)補充，今年以來新能源汽車受到消費者的追捧，也是減少廢氣排放的表現(xiàn)之一。

學生通過對文本資料的分析和閱讀，并結合自身認知闡述自己的觀點；教師做出點評并進行補充和講解。最后，學生得出結論：人和環(huán)境組成一個有著層次結構的復雜系統(tǒng)，人與環(huán)境間的關系可以概況為三種，即物質生產、人的生產和環(huán)境生產。三種關系相互作用，失去平衡就會出現(xiàn)問題。

2.3 材料閱讀分析

教師展示資料卡片3：聯(lián)合國一項最新研究報告警告說，地球上正有一百萬個物種正瀕臨滅絕。難以維持生物多樣性將為地球和人類生活帶來嚴重后果，但解決方案的出臺卻遙遙無期。科文組織總干事阿祖雷在巴黎發(fā)布了《全球評估研究報告》。這是聯(lián)合國首次推出此類全面研究地球物種的報告。該報告指出，人類活動“目前威脅到的物種比以往任何時候都多”。動植物中至少25%的物種瀕臨險境，即大約100萬物種正面臨滅絕，其中許多將在幾十年內消失，除非人類采取行動降低令生物多樣性喪失的因素的影響。阿祖雷強調，保護生物多樣性—包括物種內部、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，應當與應對氣候變化擁有同等重要的地位?！霸谶@份歷史性的報告通過后，沒有人能夠聲稱他們不了解現(xiàn)狀”“我們不能再繼續(xù)破壞生命的多樣性。這是我們對子孫后代的責任?！?/p>

教師提問：人類影響下的生態(tài)環(huán)境的劇烈變化會對生物多樣性產生什么影響？如何保護生物多樣性？學生通過閱讀、思考和討論等環(huán)節(jié)，記下本組的核心觀點和證據。教師通過宏觀現(xiàn)象，引導學生思考微觀反應的本質：生物多樣性是由生物圈內所有生物和它們擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)共同構成。其內涵包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。其價值包括直接價值、間接價值和潛在價值。對于尚不清楚其潛在使用價值的野生生物同樣應當珍惜和保護。小組討論具體保護措施的其必要性和可行性時，要記錄下來為展示環(huán)節(jié)作準備。

3 社會各界對生態(tài)保護的努力

教師展示資料卡片4：當前國際和國內的科學家們針對全球性的生態(tài)問題做了哪些努力呢？包括美國在內的很多國家通過立法形式進行生態(tài)環(huán)保，嚴格執(zhí)法；采用稅收、收費和政府采購等政策措施來鼓勵各行各界保護生態(tài)環(huán)境，在稅收及優(yōu)惠政策方面，會征收新鮮材料稅、碳結合稅等；在促進綠色節(jié)能方面鼓勵建造節(jié)能住宅、節(jié)能設備等；科技方面很多國家每年都投入近百億元用于生態(tài)保護的基礎建設，撥?？钣糜跍p少煤電環(huán)境污染的技術開發(fā)和新工藝的研發(fā)；公眾環(huán)保意識方面，生態(tài)環(huán)境的保護是一場全民運動，民間公眾是主力軍，應該加大保護生態(tài)意識的宣傳力度。

對此類資料的分析可以使得學生了解到：世界各國都把生態(tài)環(huán)境的保護提高到了前所未有的高度，科學家在解決本國生態(tài)問題的同時也努力為解決全球生態(tài)問題而積極貢獻智慧。教師引進新概念“生態(tài)工程”，以“濕地生態(tài)恢復工程”“礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程”等的生態(tài)工程實例來進行講解，幫助學生更好、更深刻地理解生態(tài)環(huán)境治理。

4 最新治理成果示例

教師展示資料卡片5：中國科學家最新研制出一種可在海水中降解的聚酯復合材料，有望在諸多領域替代現(xiàn)有難以降解的通用塑料?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，這雖然在陸地上能夠快速降解的生物降解材料在海水中難以降解，甚至長時間都不降解，不能解決海洋中的塑料污染問題。中科院王格俠團隊經過多次反復試驗，將非酶水解過程與生物降解過程結合起來，最終實現(xiàn)了材料在海水中快速降解。

針對資料卡片5，教師提問：科學家一開始研制出的聚酯復合材料可以同時在陸地和海水中降解嗎？學生通過閱讀回答：第一次研制出的材料不可以在海水中降解，后面經過團隊的反復試驗，最終才實現(xiàn)了水、陸降解。

教師引導學生樹立正確的科研觀：科研領域中任何科研成果都不可能一蹴而就地解決所有的問題?？茖W研究只能是一個逐漸趨向完美的過程。對此類資料的分析有助于學生明確科研任務的艱巨性和科研成果的寶貴性，同時也為學生樹立辛勤付出終將收獲的信心。

5 學生成果展示

各小組依次上臺總結展示自己小組抽到的生態(tài)問題，主要從產生原因、危害、防治措施和作為公民自身可以從哪些方面做出努力。每個小組展示完畢后，由教師做出點評。成果展示環(huán)節(jié)也是所有學生一起回顧課堂內容的環(huán)節(jié)，同時可以鍛煉學生生物學科的表述能力。在這個環(huán)節(jié)，教師一定要及時做出評價，針對一些不恰當?shù)恼Z言或者是知識性錯誤及時做出糾正。

6 小結

本次設計以全球性的生態(tài)問題為切入點，以生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀為刺激點來引發(fā)學生思考，引導學生重視生態(tài)問題；從社會責任出發(fā)，讓學生養(yǎng)成正確的生態(tài)觀念。教師結合應用問題驅動法和資料分析法，通過設置核心問題，驅動學生進行不斷的思考，同時讓學生深刻體會到生態(tài)環(huán)境的保護不但迫在眉睫，而且完全可以切身參與。