初中生物課程培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實踐探索

習(xí)博 井樂剛 張慶嶺

摘 要：生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在“病毒”一節(jié)教學(xué)中，教師在講授病毒基本知識的同時，還需要緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，通過課堂講授、視頻圖片、資料拓展等方式，引導(dǎo)學(xué)生崇尚科學(xué)精神、形成科學(xué)思維、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度、樹立科學(xué)情懷、提高科學(xué)素質(zhì)。本節(jié)課所進行的實踐探索，可為一線教師在初中生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞：科學(xué)素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計;初中生物學(xué)

《義務(wù)教育初中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中指出：“生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”[1]?？茖W(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)興趣、科學(xué)方法、科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)精神等方面[2]。在“病毒”一節(jié)教學(xué)中，筆者通過多種教學(xué)方式，充分利用教材資源及課外素材培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、教學(xué)分析

“病毒”是人教版《生物學(xué)》八年級上冊第五單元第五章的內(nèi)容（知識結(jié)構(gòu)框架見圖 1）。在此前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物圈中有細胞結(jié)構(gòu)的植物、動物、細菌和真菌，本章接著學(xué)習(xí)病毒這類沒有細胞結(jié)構(gòu)的生物，有利于學(xué)生從整體上把握生物界的幾大類群，對生物圈中的生物形成完整認(rèn)識，為后面學(xué)習(xí)第六單元“生物的多樣性及其保護”作好鋪墊。教師可在教學(xué)中利用文字材料、圖片、視頻等資源，幫助學(xué)生了解病毒的形態(tài)特征和種類，掌握病毒的結(jié)構(gòu)和繁殖方式，辯證地認(rèn)識病毒與人類生活的關(guān)系，初步了解常見的病毒性疾病，將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中。此外，還可以聯(lián)系新冠肺炎疫情實際，對學(xué)生進行科學(xué)精神、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)情懷等方面的教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求，制定了如下教學(xué)目標(biāo)：

（1）通過學(xué)習(xí)病毒的形態(tài)大小、生活特點、結(jié)構(gòu)組成和繁殖方式，能夠描述病毒的主要特征，理解生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)與生活方式相適應(yīng)的規(guī)律。

（2）通過學(xué)習(xí)病毒與人類生活的關(guān)系，能夠正確地認(rèn)識病毒，樹立辯證唯物主義世界觀。

三、教學(xué)過程

1.導(dǎo)入新課

通過PPT展示：①新冠肺炎疫情初期一則“雙黃連口服液可抑制新型冠狀病毒”的謠言。②部分群眾不顧鐘南山院士“不要出門”的忠告，連夜排隊購買雙黃連口服液的圖片。③我國把握傳染病防控規(guī)律，秉持科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)原則，在疫情防控中所采取的一系列舉措：關(guān)閉離漢離鄂通道、搶建方艙醫(yī)院、開展大規(guī)模核酸檢測……通過聯(lián)系時事熱點，激發(fā)學(xué)生對“病毒”的學(xué)習(xí)興趣。同時，引導(dǎo)學(xué)生尊重規(guī)律，崇尚科學(xué)，面對熱點問題要學(xué)會冷靜思考、多方查證、理性判斷，不信謠，不傳謠。

2.病毒的發(fā)現(xiàn)

教師提問：①同學(xué)們都聽說過哪些病毒？學(xué)生思考后作出回答。繼續(xù)提問：②大家有沒有親眼見過病毒？學(xué)生回答后，指導(dǎo)學(xué)生觀察教材“想一想，議一議”中艾滋病病毒和細胞在形態(tài)、大小方面的差異。再次提問：③既然病毒用肉眼看不見，那它是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中病毒發(fā)現(xiàn)過程的科學(xué)史。

通過問題①，既能讓學(xué)生回憶已有的知識，為學(xué)習(xí)新內(nèi)容作好鋪墊，又能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，從而有針對性地展開教學(xué)。通過問題②，讓學(xué)生觀察病毒和細胞在形態(tài)、大小方面的差異，使其對病毒的形態(tài)、大小形成初步印象，為接下來的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過問題③，引導(dǎo)學(xué)生閱讀科學(xué)史，學(xué)生不僅能初步了解病毒的發(fā)現(xiàn)過程，也能了解到科學(xué)研究的內(nèi)容往往來源于生產(chǎn)、生活中的發(fā)現(xiàn)，感受到科學(xué)家嚴(yán)密的邏輯推理過程和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。此外，科學(xué)家借助電子顯微鏡觀察到病毒的形狀，學(xué)生也會因此領(lǐng)略到科學(xué)儀器對科學(xué)研究的重要作用。

3.病毒的種類

先讓學(xué)生認(rèn)真觀察教材圖5-57中三種病毒的形態(tài)、照片的放大倍數(shù)，以及“想一想，議一議”中病毒和細胞的大小比較圖，然后提問：病毒有沒有細胞結(jié)構(gòu)？學(xué)生回答后教師講解：病毒比細胞小很多，因此沒有細胞結(jié)構(gòu)，而且只能用電子顯微鏡來觀察;病毒雖然小到只能用納米這一長度單位來表示，但其形態(tài)卻多種多樣。繼續(xù)提問：病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，那它怎樣生活呢？學(xué)生回答后教師總結(jié)：病毒不能獨立生活，必須寄生在其他生物的細胞內(nèi)。根據(jù)寄生細胞的不同，可以將病毒分為三大類：動物病毒、植物病毒和細菌病毒。教師設(shè)疑：新型冠狀病毒屬于哪種類型的病毒？學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識和生活經(jīng)驗作出回答。

通過讓學(xué)生觀察病毒和細胞相對大小的圖片，以及放大不同倍數(shù)的病毒電鏡照片，既有助于其對病毒的大小和形態(tài)形成直觀認(rèn)識，又培養(yǎng)其觀察圖片以及根據(jù)圖片中的信息進行邏輯推理的能力。通過提問新型冠狀病毒的類型歸屬，既可啟迪學(xué)生的思維，加深其對所學(xué)知識的理解，又可理論聯(lián)系實際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.病毒的結(jié)構(gòu)和繁殖

先通過PPT展示煙草花葉病毒、腺病毒、大腸桿菌噬菌體三種病毒的電鏡照片，引導(dǎo)學(xué)生歸納病毒的結(jié)構(gòu)特點。學(xué)生通過觀察圖片，明確病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，只由蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)組成。隨后播放展示病毒繁殖過程的視頻，觀看后讓學(xué)生描述病毒的繁殖過程，再由教師進行補充完善。接下來教師設(shè)疑：既然病毒只能寄生在活細胞中，那為什么新冠病毒會在很多冷鏈?zhǔn)称坊蚱渫獍b上被檢測出來？學(xué)生思考后作出推測：病毒可能進入一種類似休眠的狀態(tài)。教師進一步補充：病毒在離開活細胞的情況下通常會變成結(jié)晶體，當(dāng)外界環(huán)境條件適宜時，病毒便會再次侵入活細胞，生命活動又重新開始。最后播放“冷鏈?zhǔn)称愤x購、食用注意事項”的視頻并簡要進行講解。

通過觀察三種病毒的電鏡照片，培養(yǎng)學(xué)生從圖片資料中獲取信息并進行歸納總結(jié)的能力。通過描述病毒的繁殖過程，加深學(xué)生對病毒繁殖方式的理解，培養(yǎng)其語言表達能力。通過學(xué)習(xí)病毒的結(jié)構(gòu)和繁殖方式，引導(dǎo)學(xué)生形成“形態(tài)結(jié)構(gòu)與生活方式相適應(yīng)”的生物學(xué)基本觀點。通過播放“冷鏈?zhǔn)称愤x購、食用注意事項”的視頻并進行講解，向?qū)W生傳遞科學(xué)防疫知識，消除其對冷鏈?zhǔn)称返倪^度恐慌。

5.病毒與人類生活的關(guān)系

教師提問：人們常常談“毒”色變，同學(xué)們知道哪些疾病是由病毒引起的嗎？學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗作出回答。教師進一步介紹流行性感冒、肝炎、手足口病、艾滋病的預(yù)防知識。教師接著提問：病毒是否有百害而無一利呢？先引導(dǎo)學(xué)生通過閱讀教材91-92頁內(nèi)容，然后通過PPT展示第一則小資料：①植物病毒可充當(dāng)載體，將殺蟲劑有效地輸送到土壤深處，殺死危害植物根系的害蟲，從而減少殺蟲劑的用量，降低其對環(huán)境的毒害[3]。②經(jīng)過人為改造的溶瘤病毒，能夠特異性識別并感染腫瘤細胞，在細胞內(nèi)大量復(fù)制，導(dǎo)致腫瘤細胞裂解，具有很好的腫瘤治療應(yīng)用前景[4]。再通過PPT展示第二則小資料：①“糖丸爺爺”“人民科學(xué)家”顧方舟為消滅脊髓灰質(zhì)炎，創(chuàng)造性地研制口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗的背后故事。②“人民英雄”陳薇院士帶領(lǐng)科研團隊研制新型冠狀病毒疫苗的艱辛歷程及取得的創(chuàng)造性成果。之后，向?qū)W生講解接種疫苗對控制疫情的作用。最后，指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目中“狂犬病和狂犬病病毒”的內(nèi)容，介紹狂犬病和狂犬病病毒。

通過介紹常見病毒性傳染病的預(yù)防知識，增加學(xué)生對傳染病的了解，提高其科學(xué)防護能力。通過讓學(xué)生閱讀教材內(nèi)容及展示第一則小資料，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生辯證地認(rèn)識病毒與人類生活的關(guān)系，學(xué)會用“一分為二”的觀點看問題。病毒類疾病雖然給人類帶來了極大傷害，但科學(xué)家們通過對病毒加以改造和利用，又可使其為人類造福。通過介紹兩位科學(xué)家在研制疫苗過程中的故事，既可讓學(xué)生了解疫苗的作用和研制思路，又可引導(dǎo)其學(xué)習(xí)科學(xué)家們胸懷祖國、服務(wù)人民、奉獻社會的科學(xué)情懷，不畏艱險、勇攀高峰、嚴(yán)謹(jǐn)細致的科學(xué)精神，尊重生命、潛心鉆研、求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度。通過向?qū)W生介紹接種新冠疫苗對自己及他人的利處，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。通過介紹狂犬病和狂犬病病毒，擴展學(xué)生的科學(xué)知識和科學(xué)視野，引導(dǎo)其運用所學(xué)知識分析和解決實際生活中的問題，提升科學(xué)素養(yǎng)。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是病毒的種類、主要特征及與人類生活的關(guān)系。除了構(gòu)建相應(yīng)的知識體系外，本章內(nèi)容還有利于對學(xué)生進行科學(xué)素養(yǎng)教育。在實際教學(xué)中，教師要充分考慮學(xué)生的知識基礎(chǔ)和年齡特點，把握好教學(xué)進度。本節(jié)課培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)容和方式，可為其他教師在生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供參考。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011：30.

[2]王蘇娜.科學(xué)素養(yǎng)在初中歷史教學(xué)中的實踐[J].中學(xué)政史地（教學(xué)指導(dǎo)），2021（8）.

[3]Chariou P L，Dogan A B，Welsh A G，et al.Soil mobility of synthetic and virus-based model nanopesticides[J].Nature Nanotechnology，2019（7）.

[4]卞京，朱美玲，李夏伊，等.溶瘤病毒在胃癌治療中的研究進展[J].腫瘤，2020（3）.

（通訊作者：哈爾濱師范大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院? 井樂剛）

見習(xí)編輯/張婷婷