【摘 要】生物學(xué)是一門活躍的學(xué)科，它的實用性和趣味性是其他學(xué)科所無法比擬的，很多的科幻作品從生物科學(xué)中汲取了豐富的信息。將科幻主題引入到高中生物校本課程中，可以更好地講解知識，培養(yǎng)學(xué)生對于生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的生物核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】科幻；核心素養(yǎng)；校本課程；高中生物
一、課程的設(shè)計背景
目前，南京市三星級以上高中大多開設(shè)了與生物相關(guān)的校本課程。但是，筆者在與業(yè)內(nèi)同行交流時發(fā)現(xiàn)由于江蘇高考制度給學(xué)科的限制和初高中學(xué)科設(shè)置的差異，再加上學(xué)生本身知識結(jié)構(gòu)的差異，高中生物教師普遍的感覺是生難學(xué)師難教，這就導(dǎo)致了這些課程的教學(xué)效果普遍不佳。如何調(diào)整當(dāng)前高中生物校本課程的設(shè)計，發(fā)揮生物校本課程應(yīng)有的巨大作用，我們在這方面進(jìn)行了一些積極有效的探索。
我們認(rèn)為，喚起高一學(xué)生對生物學(xué)科的熱情和好奇心，提升學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，這是生物校本課程的關(guān)鍵。從科幻電影在國內(nèi)創(chuàng)出的票房奇跡不難看出國人對其的熱情，而其中觀影的主力就是青年一代。由此，我們想到，是否可以從學(xué)生感興趣的科幻電影中發(fā)現(xiàn)生物學(xué)問題，再引導(dǎo)學(xué)生深入探討，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神的目的呢？這必然有利于激發(fā)學(xué)生對高中生物學(xué)的興趣。為此，我們開設(shè)了一門新的校本課程：科幻電影中的生物學(xué)——高中生物科幻主題校本課程（第一季）。第一季課程以科幻電影為切入點，進(jìn)行高中生物學(xué)原理介紹、生物學(xué)概念詮釋、生物科技運用展現(xiàn)和生物學(xué)倫理問題討論等相關(guān)教學(xué)。以激發(fā)高中學(xué)生對生物的興趣作為校本課程的第一目標(biāo)，讓學(xué)生不再是機械、被動地學(xué)習(xí)生物科學(xué)知識，而是在體驗到生物科學(xué)與生活的聯(lián)系及趣味、在感受到生物科學(xué)的強大力量和對科技改變生活極大可能的震撼之后，發(fā)自內(nèi)心地去享受學(xué)習(xí)生物科學(xué)給自己帶來的樂趣。
二、相關(guān)概念界定
“科幻”，即科學(xué)幻想。科學(xué)幻想，是以科學(xué)為基本依據(jù)，對當(dāng)下尚未發(fā)現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)的事物進(jìn)行合理的想象。中國著名硬科幻小說《三體》的作者劉慈欣認(rèn)為，科幻最本質(zhì)、最核心的東西就是與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的創(chuàng)意。科幻不是以當(dāng)前的知識體系為基礎(chǔ)，而是以未來的、不斷發(fā)展著的知識體系作為基礎(chǔ)判斷事物，它能教給學(xué)生如何更加開放地面對未來。
“科幻電影”，即“科學(xué)幻想電影”，是以科學(xué)幻想為內(nèi)容的故事片，其基本特點是從今天已知的科學(xué)原理和科學(xué)成就出發(fā)，對未來的世界或遙遠(yuǎn)的過去的情景作幻想式的描述。也就是說科幻電影是以科學(xué)的幻想性情景或假設(shè)為背景，在此基礎(chǔ)上展開敘事，在跌宕起伏的電影情節(jié)中有著豐富的生物學(xué)內(nèi)涵。
三、課程的實施策略
1.創(chuàng)設(shè)電影主題單元，培養(yǎng)學(xué)生專題意識。
在教學(xué)過程中設(shè)置電影主題單元，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能集中培養(yǎng)學(xué)生的專題意識。每一次校本課程，教師都選擇幾部擁有相近生物學(xué)原理的經(jīng)典科幻電影作為素材。教學(xué)時預(yù)先布置學(xué)生利用午休或晚餐時間觀看有關(guān)科幻電影，或在課堂上呈現(xiàn)有關(guān)科幻電影片段，然后在授課時講解和討論相關(guān)的生物學(xué)現(xiàn)象。
例如，提起生物科幻電影第一個闖進(jìn)腦海的必定是克隆技術(shù)，幾乎所有的科幻電影都對它有所涉及。如果我們僅僅限于對克隆技術(shù)的想象難免落入俗套。在教學(xué)中可以引申到生命觀念和社會責(zé)任的探討，如對《逃出克隆島》中為了利益喪心病狂的克隆島島主和《月球》中為了節(jié)省雇傭費而利用克隆人的月球礦業(yè)公司的批判等。許多電影對利用克隆技術(shù)復(fù)制人類以達(dá)到某種利益進(jìn)行了批判和審思。由克隆衍生出來的肢體再生技術(shù)也是一個學(xué)生喜愛的熱門話題。
高中生物科幻主題校本課程第一季主題電影單元設(shè)置見下表。
2.精心設(shè)計系列問題，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維。
將科幻電影素材，通過精心設(shè)計的系列問題呈現(xiàn)到學(xué)生面前，可以引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。每一部優(yōu)秀的科幻電影的設(shè)計都有著其準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)，科幻大師凡爾納百年前的作品就一一變成了現(xiàn)實。用問題引導(dǎo)學(xué)生一步步去體會其中的奧秘，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。比如，電影《超人3：鋼鐵之軀》中超人可以舉起公交車或者整個石油平臺，但是人類的力量相當(dāng)有限。我們能不能仿照超人制造出更加有力量的地球人類呢？在創(chuàng)設(shè)了這樣的情境后，我們可以結(jié)合一系列問題來引導(dǎo)學(xué)生：“一個人能有多強大？”“為什么不制造更多肌肉呢？”“肌肉的類型對力量有影響嗎？”“骨骼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對肌肉系統(tǒng)力量的發(fā)揮有什么樣的輔助作用？”通過這幾個問題幫助學(xué)生分析肌肉系統(tǒng)的組成、功能、特征以及和其他系統(tǒng)之間的關(guān)系。同時我們也應(yīng)該在教學(xué)中有意識地去探討電影中違反生物學(xué)規(guī)律之處，因為相當(dāng)一部分的科幻電影不屬于“硬科幻”作品，其中情節(jié)其實多半偏離了基本的生物學(xué)規(guī)律。比如：《星際迷航》第11集，講述的是主角們來到了一個極地星球，整個星球上都是冰雪覆蓋，這里生活著恐怖的外星野獸�！巴瑢W(xué)們想想看，整個星球那么冷。而野獸的體表竟然一根毛也沒有，這符合保溫原理嗎？”“我們知道海豹可以用厚厚的脂肪來保暖，可惜這個家伙骨瘦如柴……”“它的爪子尖尖的，刺穿獵物一定沒有問題的，但是生活在冰天雪地里，這么尖的腳能適應(yīng)環(huán)境嗎？”通過這樣的訓(xùn)練，學(xué)生理性思考的能力得到了有效的提升，培養(yǎng)了學(xué)生邏輯推理的能力與習(xí)慣，讓他們對日常生活、娛樂活動中常見的現(xiàn)象與原理能有更深的理解。
3.創(chuàng)新課程評價方式，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。
在高中生物校本課堂中，利用科幻創(chuàng)作活動對學(xué)生進(jìn)行評價也是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)科探究能力的一種積極嘗試。例如，我們在教學(xué)中出了兩個題目。（1）在充分討論《進(jìn)化》這部以氮元素為基本骨架演化形成的一個新型生態(tài)系統(tǒng)的科幻電影后，利用TurleRock工作室開發(fā)的《進(jìn)化》游戲來給學(xué)生設(shè)定不同的環(huán)境場景，讓學(xué)生通過界面中提供的設(shè)定功能設(shè)計初始生物，在游戲中考察該生物體的進(jìn)化情況，其他學(xué)生觀察并分析原因，以完成度和學(xué)生的反饋作為評價依據(jù)。這一評價旨在培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)探究中設(shè)計實驗的能力。（2）對《普羅米修斯》進(jìn)行續(xù)寫，“如果普羅米修斯的飛船到達(dá)了地球……”“如果普羅米修斯的生物戰(zhàn)衣?lián)p壞程度過大……”，以續(xù)寫的邏輯性、科學(xué)性作為評價依據(jù)，這一評價意為培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。這些問題顛覆了傳統(tǒng)高中生物學(xué)的評價體系，引導(dǎo)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動追求知識，使學(xué)生對生物學(xué)的興趣更加濃厚，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
想象力有時比知識更重要，科學(xué)幻想可以在思考“我”從哪里來、宇宙生物將如何發(fā)展等問題的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生獲得科學(xué)的世界觀和人生觀。希望我校的高中生物科幻主題校本課程能讓科幻電影成為高中生物教學(xué)的“點金石”，在影響學(xué)生對科學(xué)的興趣和對科學(xué)與生活關(guān)系的感知方面發(fā)揮更大的作用。
【作者簡介】張燁，南京市第九中學(xué)（南京，210018）教師，一級教師。