思维的延伸：应用展开的探索

着重学生拓展知识应用的主要目的应当是训练学生的思维。在生命科学教学活动中，这种思维理所应当是科学研究的思维方式。单纯接受课堂上的知识，会僵化学生的思维，让他们变得死板。所谓教学中的知识“应用”，除了让学生更加深刻地理解、掌握知识外，还兼具了培训学生思考习惯的作用。如何让学生像一个科学家一样思考、如何让学生具有批判性思维，是将知识联系到现代科技中的最终要义。

然而，中国教材中的应用结合更侧重于习题，不断用问题去引导学生，甚至在考试中检验学生对于应用、对于科学研究思维的掌握程度。在前文已经提到，这种方式很难训练学生用质疑的眼光看问题。例如：人民教育出版社出版的高中生命科学教材的“科学、技术、社会”专栏，尽管结合了生命科学的多数分支，但仍然使用“阅读材料—提出问题—解答问题”的传统模式，并由此催生了一系列考试中的应用类题目。这种设置方法，能够加深学生对于知识的理解和把握，提高学生的解答问题能力，训练学生的读题技巧。可以确定的是，思维并不由解题思路决定，但是这些题目更多地侧重于解题思路，而非科学思维。缺乏实践的纸上谈兵，导致“应用”只能停留在虚拟的或者“用脑”的层面，不动手，具体的思维很难形成。当然，一些不考查纸面知识掌握的应用活动是相当有趣的。例如：上海版《生命科学》第二册第13页的活动“‘珍爱生命，远离毒品’主题调研”，目的是通过活动了解毒品种类及毒性，熟悉收集信息资料的方法，运用收集的资料辅助学习，通过讨论，认识毒品对人体和社会的危害。主要的活动内容涉及了通过各种渠道科学地搜集相关资料，撰写关于禁毒紧迫性的宣传文章，出一期健康宣传的资料或者板报、主题网页，对社区居民进行宣传等。最后，还会要求学生在班级中就一些吸毒者的观点进行主题讨论。这并不是一次“研究”，甚至说不上是“课题”，但却锻炼了学生。在课时并不紧张的情况下，组织学生分组开展这类活动，他们收获的就不仅仅是科研能力了，还有团队合作能力、人际交往能力以及社会责任感。总之，不仅是科学素养，学生的人文素养也会在这类活动中得到提升。可以看出，进入21世纪后，中国高中教材已经十分重视学生思维的延伸。当然，也不仅包括思维的延伸，还包括新时代的人才品行方面的塑造。我们有理由相信，类似的活动将越来越多地出现在中国高中生命科学教材之中，而未来的人才将带给社会越来越多的正能量。

至于培生版《生物学》，让学生的思维通过知识的平台发散出去似乎是横贯整本教材的主题——这也是中美教材在应用部分目的上最大的差异。在书本开篇的介绍中，教材就以《下一代科学教育标准》为支持，寄望于“provide a strong science education that improves student achievement”，并且道出了最终的目的：“By learning to think like SCIENTISTS and engage in SCIENTIFIC practices，students will develop and apply the 21st century skills they will need for success in college and careers.（通过让学生学习像科学家一样思考以及参与科学类训练，最终让他们发展出适应大学以及未来职业的能力。）”尽管上海版《生命科学》的学科教学基本要求也提出了许多细节化的指导，但纵观全局，依然是知识的掌握、理解和应用，并未针对性地提出思维训练。事实上，培生版《生物学》中相当多的部分就是严格按照这一目的设置的，除了前文提到的Problem-based Learning以外，还设置有Biology & Society、Technology & Biology、Careers & Biology以及Biology &History等小部分将生命科学同社会、科技、职业甚至是自然史结合起来的栏目。当然，这种结合并不止于阅读理解和提问回答的这种简单模式，在培生版《生物学》的这种应用部分，案例分析显然是必须有的。这类题目数量很多，且大多穿插在课文中。先提问，再叙述，然后结合案例进行思考，给出解答，引出科学研究中的一些相类似的处理方法或者理论，再以问题结束这个部分。这样的过程，显然要比简单的“阅读理解—提问”更加复杂一些，针对性也更强。当然，《下一代科学教育标准》要求学生具有批判性思维（Critical Thinking）以及探究精神（Inquiry Skill），而培生版《生物学》中这样的方式在思维训练的针对性方面略胜一筹——引导启发再加上系统化的科学思维训练，的确是高中学生所需要的。当然，这些部分给学生留下的反思和感想也不一定需要用小论文或者其他纸面形式留下证明，对此，教材上并无硬性规定，只是一再强调思维训练的重要性而已。然而，更大量的知识应用活动，无疑提供了更多的引导以及更系统的训练。不论是学生还是教师，都可以自由选择自己喜爱的应用活动并在此大做文章。

这里我们以Careers & Biology为例。图3-16取自培生版《生物学》第11章内容。教材在讲授遗传学知识的时候，顺便提了下学习遗传学到底能干什么。当然，这个“顺便”绝对不是“随便”，而是极为详尽的介绍。在这部分内容中，编者除了介绍了几种主要以遗传学为工作重点的职业外，还邀请了一位以遗传学为研究方向的群体遗传学家，介绍了她的研究方向，并请她点评工作。而下面的介绍则是更加详细地给出了其他以遗传学为本质的职业方向以及在科学研究中取得的成就，以此为学生的未来铺路。实际上，这已经是对高中学生有力的职业导向了。如此将专业知识结合职业，是在中国教材乃至于教育中很难找到的。大多数人认为职业导向是大学的事情，离高中生尚且遥远。然而，如果没有高中的铺垫，学生又怎么会对未来的专业有所了解，如何确定未来的职业方向呢？与其在大学时代继续迷茫，不如让学生先在高中时形成框架，将有限的大学时光用在有利于自己发展的事务上。(www.xing528.com)

图3-16　培生版《生物学》Careers &Biology栏目［1］

培养科学思维在高中生命科学教学当中尤为重要。知识所带给学生的只不过是进行一切科学研究的理论基础和常识，并非思维。即便有的学生将来不从事研究，科学思维赋予他们的追求真理的特质将为他们未来的工作、生活夯实基础。科研思维的培养，除了实验、课题，更多的是要借助课堂中的一些活动。高中生命科学教材为这些教学活动提供了有力的书面支持。从内容上来看，培生版《生物学》的活动很明显更加多样、有趣且严谨。然而，如前文所述，真正发挥能动性培养学生科学思维、设置教学活动的还是课堂上的教师而非教材。于是，如何让所学知识与应用有机结合，就看教师在课堂上的发挥和组织了。值得一提的是，如果教材这个平台更强，那么教师的发挥将更加出彩，学生也将有更多的机会在应用方面得到锻炼，接触到科学研究思维的精髓，获取更多的“Inquiry Skill”。