关注生物学中的“过程” 凸显科学课程性质

实验中的“实验步骤”本身就是一种过程，体现了学生思维认知和建构的过程。

4.应用需要“过程”

生物学原理的应用往往需要体现在具体的过程中，如制定一个育种方案。

二、 教学中落实重要“过程”的实践及策略

笔者认为，学科化的过程应该是指引学生思维的过程，是学生思考问题的认知建构过程。结合教学实践，笔者对“过程”的教学主要采用流程图的形式呈现，对不同的过程尝试了不同的教学策略。

（一）“过程”的构建

1.教材上的“显性过程”

教材中关于生物学的概念、原理、规律等，实际上是交代了具体的的“过程”的（见表1）。

表1（教材涉及的重要过程一览表）

教学策略：感受“过程性”，过程的分类分析

2.丰富“显性过程”

教学策略一：补充、完善教材上的流程图。教材上由于示意图数量有限，有些过程以文字叙述的形式表述。教学中师生需要共同追问过程，完善 “过程”的流程图，补充重要细节，帮助学生记忆和掌握，这样的做法也训练了学生的图文转换能力。

下图是笔者对教材“血糖的激素调节示意图”结合教材文字做了补充，把神经调节的过程合并在这个图上（见图1）。

图1（图中黑色直线为添加的曲线）

教学策略二：反问过程

在学生初步经历了知识形成过程后，复习课中能否不“炒剩饭”，再度展开思维，让学生获得生成性的知识呢？知识构建的过程不可避免地产生新的问题，教师应及时捕捉学生的思维动向，使课程目标成为学生发展的内在要求。

3.暴露“隐性过程”

又如人教版必修2教材关于受精作用的一段描述“未受精时，卵细胞好像睡着了，细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃。”对受精作用的过程没有细化。多数学生得出这样的结论：先减数分裂形成精子和卵细胞，再受精作用。但结合人教版选修对比分析，受精作用实际涉及到三个过程：顶体反应、透明带反应和卵黄封闭作用。科学的实际是：形成卵细胞的减数第二次分裂过程中的细胞（实际上是次级卵母细胞）受精作用。而且若不受精就停滞在这个时期，超过一定时间还没有受精，次级卵母细胞会死亡。所以，减数分裂过程中发生受精作用。学生在这一点非常容易误解，以至形成科学性错误。

教学策略：教师应交代清楚，做到“到位不越位”。

（二）“过程”中思维能力

概念、原理、规律等它在教材上是静态的，只有恢复到具体“过程”才能赋予它们意义，使其恢复到产生时的状态。因此，知识形成的过程，既是一个观察、比较、分析、综合，获取数学经验的过程，更是一个启发思维的过程。

1.分析“过程”发生的条件

对于不同的“过程”，充分分析“过程”发生的条件是教学中认识“过程”的前提。

仅用一例说明，如光合作用教学中，有学生提出疑惑：既然暗反应不需要光,暗反应能不能在无光条件下单独进行？师生分析过程暗反应的发生的物质条件是需要[H]和ATP等物质的，这些物质条件是光反应的产物，学生在思考中构建了知识。事实证明，学生在这个建构过程中知识的掌握也更有效。

2. 领悟“过程”中的原理

“过程”中的原理体现了对复杂“过程”思路的整体理解，是教学中值得讨论的问题。如选修3《现代生物科技专题》中各个现代科技过程都体现出各项技术所依据的生物学原理。

3.找出“过程”中的方法

学科的概念、原理体系只有和相应的探究过程和方法论结合起来，才能使学生的理智和整个精神世界获得实质性的发展与提升。^[3]

教学中要注重科学方法的渗透。科学方教育包括三个层次：第一层次是科学中具体研究方法。如，用染色法观察细胞结构、用离心法分离细胞组分、用同位素示踪法跟踪元素或物质走向。第二层次是科学的一般研究方法,其基本阶段有：问题、假设、验证、结论，包括积累材料的方法（观察法、实验法、调查法等）、进行理论思维的方法（分析、概括、综合、归纳、演绎、类比、模型等）以及数学方法等。第三层次是哲学方法。如唯物辩证法、系统方法、结构决定功能法等。^[4]

如（1）同位素示踪法：在光合作用过程中利用示踪元素（¹⁸O、³H、¹⁴C）分析元素的来源去路；呼吸作用过程中¹⁸O₂的利用；含¹⁵N的DNA分子研究DNA复制方式；³²P、³⁵S标记的T2噬菌体侵染细菌；³H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸研究有丝分裂等。（2）假说——演绎法：孟德尔两大遗传规律的得出、摩尔根证明了基因在染色体上。（3）荧光标记法：证明细胞膜的流动性、基因在染色体上的位置。（4）类比推理的法：萨顿用提出基因位于染色体上。

教学中，笔者一直要求学生找出“过程”的方法。这些使学生在各部分的学习中能领悟到科学结论的得出需要采用的科学方法，这对培养学生的科学素养有积极意义。

4. 感悟“过程”中的情感态度价值观

过程也是体现情感态度价值观的一个途径。

（三） “过程”意识的培养

杜威在《我们怎样思维》一书中：传统教学中重视结论的获得，其实就是重视作为思维结果的逻辑。过去，我们关注的大多是作为思维结果的逻辑，关心“是什么”和“为什么”，如今需要强调“如何知道是什么”和“如何认识

为什么”。 ^[5] 基于这样的认识，教学要求教师强调“过程”意识。

教学策略一：有意识的训练

如学习了“甲状腺激素的分级调节”后让学生模拟写出“长光照引起雌性激素的调节过程”、高等动物和人的反馈调节过程血糖的调节、体温的调节、水盐平衡的调节；高三复习“假说-演绎法”时，用教材中摩尔根的“红眼雌果蝇和白眼雄果蝇杂交试验”（证明基因在染色体上的材料）代替孟德尔的经典遗传试验，让学生利用“假说-演绎法” 分析整个过程，减少学生的枯燥感。

教学策略二：引导学生进行有意义过程的构建

如“胚胎工程”部分中围绕“早期胚胎”的获得、分割、移植进行构建有意义流程图。

三、教学实践的体会与建议

1．教师的真正重视和正确引导 

教学上普遍存在重结果轻过程的教学方式。教师应该深刻认识到：课堂上的知识包括陈述性知识（即是什么的知识）和程序性知识（即解决为什么、怎么做的知识），前者强调结果，后者强调过程，教学上尽量将两者统一起来。

对学生过程意识的培养，我教学中有几点体会：

(1).真正的思维能力不是教师教授的，而是学生发现问题后进行的思维 。即过程意识的主体是学生，发展思维能力的意义在于此。

(2).学生过程意识的培养需要适宜的环境。教学过程要多让学生体验 ，多思考，而不是直接按预设生成。

(3).学生的过程意识的形成和发展是一个无意识到有意识的变化过程。

2．现实教学“过程”的缺失

两种现象值得反思：（1）拘泥于“过程”本身，背离了本质意义。如遗传部分新教材遵循科学发展过程安排为：孟德尔的杂交试验和“遗传因子”规律、减数分裂和受精作用、萨顿的假说、摩尔根的研究顺序再深入到对遗传物质的发现及基因本质和功能的探索，整个过程体现了人们对遗传的探索过程。若将它们按照很多个独立的“过程”来看的做法，是不符合教材编写思路的。（2）虽有过程意识，但对“过程”的展开不到位弱化了过程中必要的思维。

3．反思教材中的“过程”

教材处理1：细胞分化主要体现在一个受精卵细胞到肌肉细胞、神经细胞、血细胞等以及一个完整的个体的发育过程中，是个体发育中的重要事件。新人教版删除了原来的第五章“动植物的个体发育”一章。事实上，笔者认为这样的删除对核心概念“分化”的理解是不足的，在课堂上需要补上。

教材处理2：教材关于有丝分裂过程以“表6-1不同细胞的细胞周期持续时间”、静态的过程图、“观察根尖分生区组织细胞有丝分裂”实验呈现。学生如何以静态的材料实现对动态过程的理解是本节的难点。教学上，教师多采用动画演示这个过程。笔者认为，教师应该做必要的说明和实际有丝分裂的差别。

对于教材和教学资料中的“过程”要追问其中的研究方法、原理。由于高中学习水平的限制，有的“过程”没有介绍其中的研究方法和原理，如免疫过程的研究。又如教学中的单倍体育种，教学资料多把原理看作是染色体（数目）变异。从育种过程角度看，有教师理解原理为基因重组是有道理的。

4．如何让过程在学生脑海中留下更深刻的印象？

留下的印象到底是什么？是过程本身还是过程中包含的东西？如果一个什么内容都没有的过程，是很难给人留下什么。可见，我们关注的过程应是有丰富内容的过程，能实现知识、技能和思维的统一的过程。

过程中的知识、技能、方法这些内容应是“实”的。比较来说，过程是在时间这个数轴上把内容组织起来的一个线索，是比较“虚”的东西。我们过去可能更关注“实”的内容，而对“虚”的过程关注不够。

5.教学实践中的挑战要求加强学习

在教学中，我一直有这样的感受：有些“过程”真的不知道。如一个学生提出问题“有氧呼吸和无氧呼吸过程中，丙酮酸的进一步氧化分解的场所不同, 丙酮酸是如何判断线粒体内有没有氧气的？”自己真的没有思考过这个问题。遇到这个问题，我只能求助于大学教材。我在《细胞生物学》中找到了这样一段文字“实验证明，把酵母菌转至无氧条件下培养，线粒体的数目会减少，大量的嵴会消失，同时几乎所有的细胞色素分子消失，线粒体变为很小的无功能的囊泡。如果重新给这些酵母供氧，线粒体又能生成嵴，恢复正常形态，且数量也增加，同时细胞色素也能重新合成，此时细胞活跃增殖。”^[6]

肢解着实际上是破坏着。反思教学实践，我们应当认识到生物学中“过程”重要性和必要性。“知其然，知其所以然”，获取知识的最佳方式可能是像我们背诵单词一样采用重复方式，但这样的知识并没有转化为认知能力和解决实际问题的能力。所以，在学习过程中，还必须重视“怎样知道是什么”的“过程”。

原美国科学老师协会主席帕迪里亚认为：“从某种角度说，科学家就像侦探一样，把各种线索收集、拼凑起来，弄清事情的来龙去脉。”“像科学家那样思考、像科学家那样探索、知识能力方法并重、动手动脑趣味无穷” ^[7]

对于如何评价“过程”落实与否，还需要探进一步探讨。还要说明的是，本文把“过程”单独提出，并不是破坏知识的整体性，而是试图通过 “过程”，使三维目标整体落实，培养学生对课程的自主性学习，优化学生对生物的学习。

参考文献

[1]《生物课程标准》（实验）人民教育出版社，2003年4月第1版

[2]张大也.新课程背景下进行生物学史教学的意义.生物学教学，2009年1期

[3]张华著.课程与教学论.上海教育出版社，2000年11月第1版

[4]冯小勇.高中生物课程标准中科学方法教育的探索.生物学教学，2008年第1期

[5][美]约翰·杜威著.姜文闵译.我们怎样思维·经验与教育，人民教育出版社，2005

[6]翟中和、王喜中忠、丁明孝主编.细胞生物学. 高等教育出版社，2000年8月第1版

[7]奥尔顿·比格斯等著廖苏、梅傅磊等译.科学发现者，生物生命的动力.浙江教育出版社，2008年8月第1版

上一页  [1] [2] [3]