论述科学素养与生物学教学的关系（知识教学的思想价值）
论述科学素养与生物学教学的关系（知识教学的思想价值）④注重与现实生活的联系。③倡导研究性学习；在最新的高中《普通高中生物课程标准》里提出了4条课程基本理念：①提高生物科学素养；②面向全体学生；
在中学阶段的题目中经常出现题目不严谨甚至错误的地方，有多种原因。一是偶然失误（如输入错误等）；二是叙述不严谨；三是知识概念性错误；四是命题方向偏离教学思想。
一、偶然失误在平常校内考试、老师命题的过程中比较常见，这种错误主要审核不细致导致的。
二、叙述不严谨取决于单个个体的思维局限性。所以，通常一个老师命题后，最好是多个老师审题。彼此的思维角度不同，可以有效避免个人思维局限导致的不严谨。
上面这两种情况今天不予讨论。我是高中生物老师，主要从生物学科素养上来谈谈后面两种命题不严谨或错误的情况。
在最新的高中《普通高中生物课程标准》里提出了4条课程基本理念：
①提高生物科学素养；
②面向全体学生；
③倡导研究性学习；
④注重与现实生活的联系。
其中把提高学生生物科学素养定为课程标准实施的核心。
课程标准中给生物科学素养的定论是“生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平，以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。”
生物科学素养包括以下内容：
①生命观：对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是经过实证后的想法或观点，是能够理解或解释相关事件和现象的品格和能力；
②理性思维：尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和思维能力；
③科学探究：能发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力；
④社会责任：基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，尝试解决生产生活中的生物学问题的担当和能力。
从中我们可以归纳出来：生物科学的基本素养就是，尊重生物事实，透过生物学概念发现生命的本质，并能对生物学现象进行解释和实验探究。
↑ 高中生物课程标准封面
下面从几道生物错误或模糊性的题目来分析生物教学中的生物科学素养培养。
02 培养理性思维：尊重基本生物学事实对于知识概念错误，在高考中也出现过。站在高考公平的角度来看，这是不应该的。一则是打破了学生成绩的公平性。二则是，理、化、生是属于自然科学领域。那么，对于自然科学的描述应该要尊重科学事实。
例如2018年，网上讨论得沸沸扬扬的全国Ⅰ卷理综第8题。如下：
↑ 2018年高考全国Ⅰ卷第8题
理综第8题属于化学题。但这题更像是一道 生物题。从生物角度来看，A、B均错误。但标准答案给的是A。有人辩驳说，化学里面没讲酶的本质除了蛋白质之外，还有少量是RNA。但是，这套考题面对的就是既学习生物又学习化学的高中学生，命题怎么能把学生的知识体系割裂开来呢。
下面这是人教版生物必修一上对酶的化学本质的说明。这是上个世纪80年代才发现的。新的教材对已经确定的知识进行了更新。
↑ 人教版生物必修一82页对酶的化学本质的描述
所以，后来广东、福建、河南、湖北、安徽5个省招生考试院都发文，说明选择A、B选项均给分。
↑ 广东省教育考试院对2018年高考理综第8题的公告说明
从这道题中，我们应该反思中学教学的价值。对于知识性问题，可以简单，但不能违背科学事实。国家现在提倡素质教育，要求之一就是在知识性教学上不能脱离科学事实，不能为了知识而知识。这是一种最基本的学科素养。
这需要老师在平时的教学中，要多关注知识的真实性，多关注学科前沿知识的发展与更新。更重要的是要关于反思，对于不能完全确定的知识一定要寻找科学的证据。
03 培养社会责任：对生物学现象进行解释与应用关于种群数量增长规律这个知识与生产生活结合较紧密，因此成为高考中的频繁考点。但这里面有两个概念一直混淆不清。如2017年高考生物全国Ⅰ卷第5题。
↑ 2017年高考生物全国Ⅰ卷第5题
按照高中阶段老师的讲法，题中增长率是错误的。从曲线来看，应该是种群“S”型增长的速率曲线，而不是增长率曲线。
高考之后对这题也有争论。有老师发文解释，认为这个曲线是基于阿利氏效应改进的逻辑斯谛增长模型（《生物学教学》2017年第42卷第10期）。但是，这种解释太牵强。因为有的高考题就把这个曲线看作增长速率。比如，2008年上海卷第24题。
↑ 2008年上海高考卷第24题
这题中的曲线上就标明是增长速率，符合高中教学实际。
关于这个种群增长率与增长速率的问题，在高考中出现过很多次。最早在2002年，广东省高考生物题就出现过这个问题，如下图。
↑ 2002年广东高考第26题
这一题高考答案给的是D。这一题在当年引起了中学老师很大的反响。《中学生物教学》杂志的互动栏目曾经专门刊登了对这一问题的争论，并且给出了结论：应该是增长速率才选D。若是增长率则应该选C。
实际上，关于这个曲线的定义还不止这两个概念，历年高考题中已经出现过4种表述：如有的用增长率（2002年广东卷26、2009年安徽卷3、2010年山东卷8、2017年全国Ⅰ卷5），有的用增长量（2005年全国Ⅰ卷5），有的用增长速率（2008年上海卷24、2014年山东卷27），有的
用增长速度（2007年全国Ⅰ卷3）。
在高考题中为什么如此混乱呢？这是因为种群数量变化规律，是国外生物学家研究出来的。高中生物课本中的种群“S”型增长数学模型，又称为逻辑斯蒂方程( Logistic Equation)， 它是1838年由比利时数学生物学家弗胡斯特（ Pierre - Francois Verhulst）提出的人口增长模型dN/dt=rN(1-N/K)。在被不同的翻译人员翻译为中文时，对这个概念的译名不一样。但应该本质上都是指dN/dt。而按照物理学中的定义：dN/dt应该是速率。不过在生物学中更多地翻译为增长率。人教版《教师教学用书》中用的是瞬时增长量。如下图。
↑ 人教版高中生物必修三教师教学用书第85页
这个知识点为什么在高考命题中这么受欢迎呢？
是因为该知识点在实际生产中应用非常广泛。从生物学科而言，它是考查学生对种群数量变化的含义的理解与应用。考查这个知识点正好可以体现学生的生物学科素养。
所以，从这个角度看，这个知识点考查本身是没什么问题的。并且对于高中生物教学的方向性指引是正确的。只不过，对于种群数量变化的数学计算，涉及到微积分，在高中阶段并不要求掌握。所以，这也是导致高中教学与高考命题出现概念模糊的原因。
高中老师对于这个知识点是必须要讲的。因此，我在讲这个问题的时候，是这样给学生说的：在生物领域，常常是增长率与增长速率不分，并且更多的情况下，是使用增长率概念。所以，如果以后碰到这样的问题，不仅要看题目概念，还要结合曲线分析。如果种群是“S”型增长模式，抛物线反映的就是我们讲的增长速率。估计其他老师在教学中也是这样处理的。
只是，作为高考命题人员，不应该在这个问题上老是出问题。全国高考命题人员为什么不交流研讨一下，把这个问题统一呢？
↑ 高考
04 培养生命观：透过现象看本质生物教学需要回归讨论生物规律与现象的本质上去，而不是特意考查人为概念的范围划分。避免使生物教学陷入僵化与封闭。
例如，下面这道2018年三湘名校联考题，这也是编入我们学校高二学生今年使用的《步步高》练习册上的一道题。
↑ 学生练习册上的三湘名校联考题
这一题答案给的是A。认为下丘脑只有内分泌功能，但不属于内分泌腺是正确的。
从学生的知识掌握情况来看，B、C、D都是错的，很容易排除。模糊一点的就是A。因此，学生也几乎都是选择的A。尽管答案给的也是A，并不代表A就是正确的。
关于下丘脑属不属于内分泌腺，高中生物必修三课本25页有一幅关于人体内分泌腺的图，其中就有下丘脑。如下图。
↑ 高中生物课本必修三第25页图
另外，我查阅了一下王镜岩主编的《生物化学教程》，267页上面已经明确说了：下丘脑是神经系统的一部分，但也是内分泌系统的一部分（图中划红线部分）。同样这一页上的内分泌腺图以及内分泌腺列表中，也把下丘脑列举在内。不清楚出题者是用的哪一本书上的依据，但总要依据高中生物教材吧。所以，应该可以断定这个说法是错误的。
↑ 《生物化学教程》267页对下丘脑的描述
当然，列举这个题目，并不仅仅是为了指错误。而是想通过这个题目来阐释生物教与学的方向问题。
这道题的知识考查方向是没有价值的，甚至是负价值的。下丘脑属于神经系统，还是既属于神经系统又属于内分泌系统？这本身是可以人为划分。只不过，我们需要定义明确，方便考试。但是把这样的问题作为考题，就会把生物教学引进封闭的死循环，进入无意义的概念名词之争。
下丘脑真正的核心价值不在于它属于什么系统，而在于它在人体的生命活动中，有什么功能和意义。下丘脑是把神经系统与内分泌系统联系起来的纽带，是整个内分泌活动的枢纽。这样，人体的神经调节与内分泌调节才协调统一，形成一个完整的生命体系。
↑ 《生物化学教程》267页内分泌腺分布图和表
生物概念本身只是为了研究与交流的方便，只要大家都认同即可。就比如眼虫，既可以进行光合作用，又可以运动。往往植物学家把它叫裸藻，当作植物；动物学家把它叫做绿眼虫，当作动物。这都无关紧要。研究生物的核心是研究生命现象的本质，而不是给定某个名称对不对。
争论概念的属性本身是没有多大意义的。但是反过来，如果这个概念的生物学功能有了新的发现与变化，那就有了研究的价值。甚至可以根据新的功能重新命名。
【总结】老师在生物教学过程中最重要的是引导学生认识生命事实、探究生命的本质与规律，这才是培养学生生物科学素养的方向。
参考资料：
[1]《普通高中生物课程标准》，人民教育出版社 2017；
[2]《普通高中课程标准实验教科书必修3稳态与环境，教师教学用书》，人民教育出版社 2017 。
[3] 历年全国高考理综试题
