探析科普教育與高中生物學課程教學的融合

（湖南科技大學生命科學學院 湖南 湘潭 411201）

科技是國家競爭力的核心組成部分，其作用在經濟社會發展中日益重要?？萍际堑谝簧a力，科技創新不僅能使人們的需求得到最大化的滿足，而且對國家的發展也有促進作用[1]。2016年，國務院在《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016—2020年）》中提出到2020年，要實現公民具備科學素質的比例由2015年的6.20%提升到10%以上的目標。黨的十八大報告更強調指出要將科技創新擺在國家發展全局的核心位置。

青少年是國家發展的后備軍，是保證國家科技實力、經濟實力等持續高質量發展的主力，提高青少年的科技創新能力，是不可懈怠的重要任務。在青少年成長和學習中，學校和社會均有重要的影響，學校教育是培養青少年科技創新能力的重要部分[2]。因此，中學教師在教育教學中對中學生有意識地進行科普教育，對于傳播科學技術知識，提高公民的科學素質具有重要意義。

一、科普及科普教育

（一）科普的概念

“科普”的概念起源于西方，譯自英文PopularScience，是科學普及的簡稱。英美等國將其譯為“公眾理解科學（Publicunderstandingofscience)”，加拿大將其理解為“科學文化”，總之，不同的國家由于各種差異有不同的說法?！吨腥A人民共和國科普法》將“科普”界定為國家和社會采取易于公眾理解、接受、參與的方式，普及科學技術知識、倡導科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神的活動[3]，這四個方面缺一不可。鄧小平同志于1988年提出了“科學技術是第一生產力”的重要論斷，科學技術知識是能夠直接轉化為生產力的，科學方法和科學精神能夠指導人們正確學習、利用、科學技術知識，也能夠促使科學技術向更廣、更深、更好的方向發展?？茖W思想是人們尊重科學、相信科學、崇尚科學的思想基礎，培根曾說“思想是行動的先導，認識是行動的動力”，一個人的行動是受思想指導的，因此，要實現全民科學素質的提高，實現用科技提高生產力，實現科技創新，就必須培養全民的科學思想。

（二）科普教育的內涵

科普教育指采取一定的手段和方法，通過合適的途徑，由科普工作人員或科學技術人員向公民普及科學技術知識等?？破战逃嬖谟诟餍懈鳂I，途徑也比較多，例如科普展覽、科普讀物、科普講座、科普影視資源等等。

二、將科普教育與高中生物學課程的教學相融合

（一）科普教育與高中生物學課程教學融合的必要性與可行性

生物學是一門以實驗為基礎，研究生命現象和生命活動的科學，屬于自然科學。高中生物學課程的內容是生物科學的基礎知識，與科普知識具有天然的相關性，二者有機融合在提高教學效果、普及生命科學知識方面相互促進?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017年版2020年修訂）》明確高中生物學教學以培養和發展學生的生物學學科核心素養為宗旨，這也表明將科普教育融入高中生物學課程教學很有必要。

對中學生尤其是高中生進行科普教育也是可行的。從心理發展角度說，高中生有過渡性、社會性、動蕩性等特點，他們對各種事物有極大的興趣，精力充沛；因此，高中階段是教育和培養的重要時期。在認知發展方面，根據皮亞杰的認知發展理論，中學生的認知發展進入了形式運算階段，他們能夠將直接經驗與間接經驗聯系起來，且能夠運用經驗、采用假說—演繹推理的方式解決問題，其思維具有可逆性，是非常適合進行科普教育，幫助其將所學知識與現實生活聯系起來，用科學知識指導日常行為。

科普教育面向全體民眾，以實現全民科學素質的提高，需要選擇有效的、高質量的途徑，使用恰當的、高效的方式。高中生在學習能力、知識儲備、思想認識等方面已經達到一定的水平，學習科學知識、理解運用科學知識是比較容易做到的。高中生不僅能夠接受科普教育，在弘揚科學精神等方面也起到一定的作用。比如教師布置課后任務：請高中生將自己的所學的科學知識、原理運用到生活實踐中，與家人交流、討論生活現象與科學知識的聯系等，都可以促使更多的公民學習科學技術知識，幫助更多的人更好地生產生活。因此，對高中生進行科普教育是提高全民科學素質的一條有效途徑。

（二）科普教育與高中生物課教學的融合策略

高中生接受學校教育的主要途徑是課堂教學。課堂教學包括教師的教和學生的學?？梢赃\用以下三種策略將科普教育嵌入課堂教學。

1.在課堂導入中融合科普教育

“好的開端是成功的一半”，課堂教學也是如此。課堂教學要盡可能地吸引學生的注意力，激發學生的學生興趣。注意力起源于無意注意，而最初無意注意的產生需要外部刺激。課堂教學要創造足夠吸引學生的外部刺激，引起學生的注意，激發他們內在的學習動力，能在一定程度上提高教學效果，比如利用學生已了解的但存在疑惑的事物。

2.在課堂探究中嵌入科普教育

課堂教學需要讓學生掌握科學文化知識，可將生產生活中的現象引入教學內容，提出問題，讓學生在情境中進行探究學習，挖掘知識，不僅能讓其理解知識的運用，也能夠培養學生觀察生活、提出問題的能力，幫助其科學地看待世界。

3.在課后學習中滲透科普教育

中學生的學習不僅限于課堂，課外的資源也能作為學習資料?？破战逃c生產生活聯系緊密，課堂之外，也有許多的科學問題、科學現象，也能進行科普教育。高中生物課教師可以適當布置課后探究的任務，比如讓學生搜集生活中的與生物學有關的現象，思考其中包含的原理，并提出問題，然后與教師探討，與同學、家人交流。

（三）科普教育與高中生物課教學的融合手段

科普教育與高中生物課融合可以采用如下手段：

1.對語言進行處理，讓其更適合進行科普教育語言是用來交流的傳播的，媒介吸引、人的語言能帶來更好的教學效果，進行科普教育時可以對相關知識進行加工，讓其具有趣味性或藝術性，對學生理解和接受知識有一定的幫助[4]。

2.靈活運用圖片和視頻，讓科普教育更易于接受

圖片具有形象、生動的特點，視頻對人的感官的沖擊力強，能夠讓人一目了然。生物學研究的對象是生命及其相關的物質，與人類密切相關，學生在日常生活中感受過或者看過，不會覺得陌生難懂；因此圖片、視頻在科普教育中是非常有效的手段。

3.合理運用實物或模型

實物和模型在培養學生的動手能力、空間認知能力等方面能起到重要的作用。在高中生物課教學中進行科普教育會涉及結構，樹立“結構與功能觀”時需要讓學生理解物質的結構及結構特點等，而讓學生想象微觀結構存在一些困難，比如太抽象，或者太復雜，而使用模型或實物能幫助學生更好地理解其結構，并且在描述結構時讓學生看著模型或實物，教學效果會更好。

4.讓學生適當動手操作，培養其動手能力，增加科普教育的廣度和深度

將一些適合動手操作的內容整理出來進行設計，讓學生自己動手操作。掌握知識的過程中讓學生自己動手，能加深記憶，加強理解，并且能在更多更深的層面上進行科普教育，比如培養他們尊重科學的態度，樹立科學精神。

三、科普教育與高中生物課教學融合的實例分析

高中生物許多章節中都包含可以進行科普教育的自然科學知識，教師獲取科學技術知識的途徑也很多，比如生物學方面的知識可以通過“科學網”，由中國科學技術協會主辦的國家科普品牌“科普中國”App，以及由自媒體和個人創辦的非官方科普微信公眾號[5]。以下是筆者在教學中設計并實踐過的案例。

（一）在課堂導入中進行科普教育

高中生物學必修一第5章第3節的內容是細胞呼吸的原理及應用，這一章節可以用“創可貼的使用”導入。原因是創可貼使用時的注意事項涉及細胞呼吸的原理；創可貼使用廣泛，許多家庭的醫藥箱中都常備。創可貼具有止血、保護傷口的作用，簡單、方便，但如果缺乏科學知識，也會出現創可貼使用不當而導致嚴重后果的情況，學生對此會比較感興趣，因此可用創可貼的使用作為導入。并且筆者在教學中進行了實踐，簡要敘述如下：在課件首頁放幾張創可貼的圖片，突出創可貼包裝盒上“透氣”的字眼，這時提問學生平時會在什么時候使用創可貼？購買和使用時是否會選用含有“透氣”字眼的創可貼？如果會，是否知道為什么要選用透氣的創可貼？提出問題后，給學生1分鐘時間自由討論，隨后請學生發言，然后由教師進行總結，并指出使用創可貼的注意事項：第一，如需選用透氣的創可貼，使用前需對傷口進行消毒；第二，并不是所有傷口都能使用創可貼，用創可貼是運用了細胞呼吸的原理。這時學生的學習興趣被激發，對細胞呼吸的原理產生了好奇心。在這個基礎上講解細胞呼吸的原理，對創可貼的使用進行說明，以此幫助學生了解如何科學使用創可貼，如深而小的傷口、潰爛的傷口等都不能貼創可貼，并且讓學生根據所學知識解釋其原因，學會運用科學知識。

（二）在課堂探究中進行科普教育

在學習《組成細胞的分子》這一章節時，可以進行食品、健康方面的科普教育。例如在學習膽固醇中的維生素D和膽固醇的功能知識時可進行科普教育，僅僅講述維生素D和膽固醇的功能，并讓學生記住會比較枯燥，而在此時向學生提問為什么補鈣后還需要曬太陽，以此進一步介紹維生素D和膽固醇：維生素D是人和動物體內一種重要的脂溶性物質，對人和動物吸收鈣、磷有促進作用；膽固醇是構成動物細胞膜的重要成分。而人體皮膚中有一種膽固醇能在紫外線作用下形成維生素D，因此補鈣之后需要適度曬太陽。在學習蛋白質的結構、蛋白質變性的現象知識時，除了向學生介紹含蛋白質豐富的食物外，還可以對一些現象進行解釋，比如熱牛奶放涼之后會結一層“白皮”，俗稱“奶皮”，這是蛋白質變性的一種現象：牛奶加熱后，其中富含的乳清蛋白等蛋白質會發生變性，而牛奶中不僅富含蛋白質，也含有一定量的脂肪，蛋白質變性后會與脂肪分子凝聚，當熱牛奶中的部分水分從表面蒸發后，便形成了一層“白皮”。此外，人們常吃的腐竹也是熱豆漿中的蛋白質變性后聚集而成的。

（三）在課后進行科普教育

酵母菌的無氧呼吸會產生酒精，因此面包等食品中可能含有酒精，但酒精易揮發，在食品放置過程中或人體中會在較短時間內揮發出去。講授酵母菌的無氧呼吸時，教師可以搜集關于食用面包等食品后被檢測出涉嫌酒駕的案例，給學生布置課后思考討論題：為什么會出現這樣的情況？該如何處理？并且可以讓學生給家長、親戚朋友等進行科普，幫助更多的人用科學知識指導日常行為。因此，這種做法在傳播科學知識，樹立尊重科學的社會風氣等方面有一定的帶動作用。

四、結語

科普教育在現代社會中已經越來越重要，在高中生物課教學中對高中生進行科普教育，能夠幫助學生將科學、社會、生活更好地聯系起來。結合生活中的現象進行科普教育，能夠吸引學生的注意力，充實課堂內容，對激發學生的學習興趣、學習動機有促進作用，而中學生在課后傳播普及科學知識方面亦能發揮獨特作用。因此，在高中生物課教學中融合科普教育對提升公民的科學素質有一定的幫助和作用。