周艳萍
深圳市福田区黄埔学校 邮编：518000
摘 要：本文探讨了以中学生物基本理论、经典实验、学生分组实验、毕业班综合专题复习中渗透STS教育思想，开展形式多样的研究性学习。通过实践，学生进行研究性学习的目标更加明确了，提高了科学探究能力，进一步培养了学科学、爱科学、用科学的能力，激发了学生对生命科学的兴趣，促进了学生生物科学素养的提高。
关键词：STS教育思想 研究性学习 生物学科素养
自从2003年版的《生物课程标准（实验）》正式提出研究性学习以来，各学校都在轰轰烈烈的实践着，根据各地各校的实际条件和对研究性学习的理解差异，开展有情况有着很大的不同，在部分学生思维里也是一种流于的学习方式，并无实质性的帮助。而STS教育也强调学生在实践探索中学习获得知识、经验，更强调通过实践把课本中的科学知识与各种操作技术相结合，解决实际问题，目标性和操作性更强，如果把STS教育思想渗透到研究性学习中会是一种什么样的情况呢？学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任[1]。
1．STS教育思想、研究性学习和生物学科素养间的关系简述
STS教育思想是指把科学教育和当前社会发展、社会生活紧密结合起来，既考虑当代科学技术发展对教育提出的要求，又要研究社会成员对现代和未来社会生产、生活的发展作出的决策。所有这些，归根到底都要依赖于教育[1]。研究性学习是指学生在教师的指导下，从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，用类似科学研究的方式，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动[2]。STS教育同研究性学习既有交叉点，又各具有侧重，STS教育的教学内容出发点不是科学本身，而是三者间关系。探究性学习则强调了培养学生创新意识和实践能力，目的是发展运用科学知识解决实际问题的能力[3]。如果在研究性学习过程中STS教育，则可既让学生增长了科学探究能力，又能让学生更加关注社会，提高解决实践问题的能力。
生物学科素养是基于生命科学作为自然学科属性提炼出来的，其中的科学探究作为生物学科素养之一得到加强，科学探究是基于学生对生物学的科学研究方法进行学习后进行借鉴和创新的研究方式，有助于学生对更多生命现象进行进一步的研究，从而促进学生对生命观念的掌握和科学思维的培养，并承担起更的社会责任，是学科知识、能力与社会责任联系的纽带。
科学探究的对象往往是学生学习生活中发生的实际问题或者是现实生活中观察到的现象，而STS思想强调科学、技术与社会的融通，所以在这一点上将STS思想就可以以科学探究作为载体，通过科学探究发展生物学科素养。
2．在探究性学习中渗透STS教育思想的常用方法
STS教育在研究性学习中的渗透，主体是研究性学习，是有机的渗透，目标是造就一大批能够综合运用所学知识，收集和处理信息，分析和解决问题能力，具有优良科学态度和科学素养的人[4]。目前，在研究性学习中渗透STS教育，从内容上概括为三种:“插入一补充”式，“发掘一引申”式，“揉合一综合”式。从形式上可分为：实验探究法，角色扮演法，综合主题活动，实地调查法，实际任务探索法[5]，问题讨论法，案例教学法，小组合作法[6]。
3．探究性学习中渗透STS教育思想的实践
3．1结合教材理论知识，渗透STS思想，开展探究性学习
教材基础知识是开展研究性学习主渠道，是对以往的各种科学实验的总结，对生产实践具有指导意义，纯粹的教材理论知识学习，有时显得较枯燥，学生易失去对生物的兴趣。而STS教育思想则赋予了科学知识的现实意义，让理论知识变得生动起来。所以结合教材中的理论知识，渗透STS教育思想，开展研究性学习，让学生把理论知识与现实生活结合起来，通过研究性学习亲身实践体验，有利于学生对课本理论的内涵和外延有更深入的理解和掌握，激发了学生学习教材理论知识的兴趣，并能解决或解释现实生活中的一些问题，获得学习的成就感。同时，在开展研究性学习中，形式可以多样，有的应完成完整的研究过程，有的仅需完成研究方案设计，有的要求完成探究的核心思想便可。
如在《光合作用》一节中关于发现过程的内容，在课堂中，设计了这样一个问题让学生进行思考探究并写出一方案：研究红橙黄绿蓝靛紫七种色光哪一种对光合作用的影响较大？
第一方案的核心思想：
第一步：取8支试管标号，在每支试管中分别加入等量的清水、小球藻，并置于相同的环境中培养；
第二步：对1－7号试管定时分别照射七种色光，对第8号试管照射等时长的自然光；
第三步：检测各试管中氧气产生情况（以产生气泡多少为依据）
对于第三步有的学生以测定小球藻中淀粉为依据，有的学生用溴代麝香草酚蓝溶液对CO2敏感性为依据，此方法比较传统，大部分学生均可想到，还有一种方案，受恩吉尔曼实验的启发，这样设计的：
在同一水绵的不同部位用极细的七种不同色光和白光照射相同时间，观察这8个部位的好氧型细菌分布情况及数量多少。
这一方法设计也合理，而且能借鉴科学家的经典实验完成自己要研究的内容，值得学习。
这样的例子还比较多，但要注意的是在开展研究性学习中因部分知识理论性较强，可操作性难度大，为此，应特别重视研究性学习题目的选择。
3．2结合生物学经典实验和学生分组实验，渗透STS思想，开展探究性学习
生物学中的经典实验和学生分组实验，经过了科学家和科研工作者实践证明是完全可行的，在经典实验中蕴藏着科学家们智慧的闪光点，如在“雷迪的苍蝇实验”中引入重要的对照原则，在“病毒的发现”实验中伊凡诺夫斯基创造了精密的过滤器，这些均可激励学生进行科学研究。学生分组实验是经过科研工作者反复实践证明可行，且有助于掌握科学实验的基本技能和方法，所在以经典实验和分组实验为载体，渗透STS教育思想，开展研究性学习，有助于激励学生的创新精神，有助于实验技能的演绎变通，创造新的方法。
3．2．1对教材中的经典实验演绎。
人教版生物新教材中经典实验有验证氧气来源的鲁宾－卡门的同位素标记实验；光合作用产物有氧气的恩吉尔曼实验；海尔蒙特实验；赫希－蔡斯的DNA侵染细菌实验；格里菲斯和艾弗里的肺炎双球菌的转化实验；萨克斯鉴定光合作用产生淀粉实验；孟德尔的豌豆杂交实验；摩尔根的果蝇性状遗传实验；DNA边解旋边复制；生长素发现过程中的达尔文实验、温特和葛郭实验等。针对这些经典实验，设计了与STS教育有关的研究性学习题目，如表1所示。
在“两对杂合相对性状自交n次后新性状所占比例的规律探究”中，经过不完全归纳探究，学生得出了自交n次后，新性状所点的比例为：(3/8)n还有学生试着用基因频率进行深入地探究，也得出相同的结论；在探究RNA是遗传物质的实验设计中，充分应用要将RNA与其它物质区分开，单独地直接观察RNA的直接作用这一思路。
表1：从经典实验演绎形成的研究性学习题目
经典实验 学生开展的研究性学习
生长素发现过程的达尔文燕麦实验 单侧光对根向地生长的影响探究
孟德尔两对相对性状的豌豆实验 两对相对性状自交n次后新性状所占比例的规律探究
普里斯特利的小鼠实验 探究该实验每天必须光照时间的长度
恩吉尔曼的水绵与好氧菌实验 几种好氧型细菌对氧气敏感度的探究
酵母菌的培养实验 探究面团发酵时的最佳温度
肺炎双球菌的转化实验 探究RNA是遗传物质的实验设计
3．2．2对学生分组实验演绎，开展探究性学习
人教版现行生物教材中共有十七个学生实验，这些实验有的是验证型的，有的是操作型的，有的是观察型，鉴于此，对前两种类型的实验进行演绎，设计研究性学习的题目，进行STS思想渗透，具体研究题目见表2。
表2：从分组实验演绎形成的研究性学习题目
分组实验 学生开展的研究性学习题目
生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定 茅根中还原性糖的鉴定
温度对酶活性的影响 探究加酶洗衣粉的适宜温度条件
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率 探究加酶洗衣粉与普通洗衣粉的洗涤速度
设计实验，观察生长素类似物对植物生长发育的影响 探究芽的数量与扦插生根的速度关系
调查人群中的遗传病 调查人群中的色弱遗传情况
观察SO2对植物的影响 探究酸雨对植物种子萌发率的影响
调查环境污染对生物的影响 废电池对富贵竹生根的影响
3．3结合专题复习，在生物学科复习备中渗透STS思想开展探究性学习
毕业班的学习无疑是紧张的，要在毕业班生物学的教学中开展渗透STS教育思想的探究性学习则必须讲究质量与数量的协调与平衡，做到既开展研究性学习，培养学生探究能力，又要提高学生考试能力。为此，在毕业班生物学科的复习备考中结合专题复习开展研究性学习。拟定的题目是《深圳市近三年会考中关于STS教育考点分布及规律探究》，学生通过试题收集、分析、归纳，从五方面总结了关于STS教育在生物试题中的渗透情况：（一）联系社会热点和人体健康渗透STS教育；（二）联系社会生活渗透STS教育；（三）联系学生探究（调查、研究性学习）渗透STS教育；（四）联系农业生产渗透STS教育；（五）联系生命科学史渗透STS教育。
通过探究，学生总结出了这样一些规律：
（1）以某一社会热点为切入点进行命题，实现对知识和能力的进行综合考查。常用的社会热点有人类基因组计划、禽流感、艾滋病、SARS、炭疽病、外来物种入侵温室效应、蝗灾、沙尘暴等，这些热点大都与遗传学、生态学的主干知识相关联。
（2）以人的生命活动（如跑步时身体机能的变化、饥饿、食物缺碘的危害）、肥胖等为切入点编制试题，关注生命健康。
（3）考试大纲（新课程版）中列入要考查实验、实习和研究性课题为蓝本，考察对实验结果科学解释能力；实验结论的归纳能力；科学预测试验结果能力；科学设计实验步骤能力以及实验基本常识和基本技能。
（4）以农业生产中大棚、温室、无土栽培、花卉栽培育种等为切入点进行命题，知识涉及光合作用、呼吸作用、矿质营养、生殖类型等历年常考的主干知识。
（5）以科学发现过程（如1648年）年海尔蒙特柳树实验、1880年美国恩吉尔曼用水绵进行的光合作用的实验、1928年英国弗兰克林做的肺炎双球菌的转化实验、1952赫希－蔡斯噬菌体侵染细菌实验等）为主题命题。重现当年科学研究历程，进行思维探究。
4．探究性学习渗透STS思想对学科素养提高的思考
STS作为一项综合性教育，它的基本精神在于:把科学教育和当前的社会发展，社会生产，社会生活紧密结合起来，使受教育者智能得到开发，劳动素质得到提高，未来意识和参与意识得到增强，即培养了解科学技术及其成果，并能参与科学技术决策和具有良好科学素质的人才。而研究性学习已成为信息时代占主导地位的学习方式。提倡在教学过程中创设一种类似科学研究的情景和途径，学生通过主动的探索、发现和体验，学会对大量信息的收集、分析和判断，从而增进思考力和创造力。
通过实践研究，学生在以下几方面有着明显的提高：
首先是选题能力，通过专题指导，以及学生在任务下的亲身实践，学生明白了选题的基本原则，掌握了选题的一般方法，如何鉴别选择题目的创新性、可行性和规范性，以及对研究课题进行评价的方法。
其次是开展调查研究能力，通过专题指导和实践操作，学生掌握了进行调查研究的基本程序、调查问卷的设计、调查数据的处理、以及规范的调查报告写作技巧。
第三是实验研究能力，因为探究的题目与现实生活联系紧密，且要解决实际问题，具有明确的导向作用，所以在实验探究方面同学们参与的积极很高，通过专题指导，学生在实验探究中的提出探究题目、制定研究计划、实施探究计划、实验数据的收集和处理、探究成果的交流与汇报方面的能力大大提高。
总的说来，在探究性学习渗透STS思想，与现在生活问题的结合，学生学习的动力和兴趣均增强了，单纯枯糙的知识也变得生动了，并学会了解决现实生产生活实际问题的一些基本方法，获得了科学探究的基本能力，综合提高了学生的生物科学素养。
同时，为了探究性学习中更好地渗透STS教育思想，应该注意：要有明确的目的性；要有周密的计划性；选择内容和形式时要注意学生个体差异；要发挥学生的主动性。只有这样才可能让学生既获得科学研究方法能力的同时，又能关注社会，解决现实生活中的一些具体问题。
5．参考文献：
[1] 中国教育部.普通高中生物学课程标准（2017 年版）[M].北京:人民教育出版社,2017
[2] 袁运开,顾明远主编. 科学技术社会词典[M]. 杭州:浙江教育出版社,1991.
[3] 中国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[4] 张文华 李会林. STS教育与研究性学习的关系[J]. 中学生物学，2006，（6）：5-7.
[5] 朱海英.STS教育与研究性学习课程的整合[J] .物理教师，2003,24（12）：5－6.
[6] 任君布.生物学教学中实施STS教育之研究[DB/OL]. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库