摘要：科学家精神，作为全社会宝贵的精神财富，其深度融入生物学科教育教学过程之中，不仅是紧跟时代步伐、响应时代号召的必然举措，更是深化学生生物核心素养、实现立德树人教育根本任务的关键性途径。通过实施论证教学、鼓励创新实验、深入挖掘并讲述初中生物课程中科学家的真实故事等一系列教学策略，引导教师与学生共同探寻生命科学的真谛，培养学生科学创新的思维模式以及实事求是、团结协作的崇高精神，并为广大生物教育工作者提供可借鉴的科学家精神教育实践的有效思路。

关键词：科学家精神 初中生物 教学实践 学科育人

习近平总书记指出：“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”[1]科学家精神主要包括爱国、创新、求实、奉献、协同、育人精神。“科学家精神”来源于“科学精神”，是对“科学精神”的传承与发展，是通过科学家群体在科学实践中产生的人文化、社会化、时代化的产物。科学家精神的提出为落实立德树人根本任务，推动初中生物学科育人指明了新的方向，因此人才的培养不仅需要科学的世界观和方法论，更要关注学科教学中的人文精神和科学研究的社会属性。

生物科学是自然科学中的基础学科之一，在学科发展的历史进程中积累了丰富的科学家精神教育资源。在初中生物教学中虽然已经涉及科学家精神的某个方面或者某些方面，如创新意识、育人价值等，但尚未从整体出发全方位的渗透，缺乏系统性。生物学的发展离不开生物学家的杰出贡献，苏科版教材中提及到不同国籍的生物学家，因此在生物教学中既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中的思路、方法以及他们身上所蕴含的爱国、创新、求实、协同、奉献和育人的科学家精神。科学家精神的六个维度并非孤立存在，而是彼此促进、相互补充。在初中生物教学中，将这六个维度全面贯彻实施是一项复杂任务，需要采取多角度、多渠道、多样化的教学策略。有笔者提出，求实和创新精神属于理性维度，体现了科学观和自然观，爱国和奉献精神属于人文学维度，体现了人生观和价值观，协同和育人精神属于社会性维度，体现了集体观和大局观[2]。这六个方面的科学家精神在初中生物教学中的有效渗透，对教师和学生的学习、发展都具有重要的启示，值得去深入的思考与研究。

一、科学探究，培养学生的求实与创新精神

创新对于国家、社会以及学生个人的发展具有显著的推动作用，历史滚滚长河中，正是许多生物学家对实验的处处创新，才推动了生物学科的不断前行。微生物学家巴斯德敢于挑战权威，进行了著名的鹅颈烧瓶实验，推翻了长期以来占统治地位的“自然发生说”。在初中生物教学中，教师要引导学生像科学家一样经历提出问题、作出假设、基于实验得出结论等科学探究过程，在此过程中培养学生的求实精神与创新精神。

（一）创设问题情境，引导学生提出问题

在初中生物教学中，为落实科学家精神，首先要创设符合学情的问题情境，在情境中引导学生发散思维，提出高质量的问题。例如在“食物链”一节教学中，将“微塑料”这一大情境贯穿在整个教学活动中，通过海洋生态系统、温带草原生态系统、农田生态系统中微塑料的传递，让学生总结食物链的概念和特点。在“多种多样的生态系统”中，以教师制作“生态瓶”失败的案例引发学生思考生态系统的组成。

（二）改进实验设计，鼓励学生大胆假设

随着科技的不断发展，也冲击着初中生物课本上的经典实验，这意味对教师、对学生要与时俱进，不断的对书本的实验进行改进和创新以此来适应社会的挑战。

例如溴麝香草酚蓝溶液可用于二氧化碳的检验，在苏科版八年级上册“绿色植物与生物圈的碳氧平衡”的“绿色植物在光下吸收二氧化碳”实验中都有涉及，但七年级“能量的释放和利用”中“验证呼吸过程中气体的变化”是用澄清石灰水来检验二氧化碳，效果不大理想。另外书本上的实验是以新鲜的菠菜为实验材料，对于植物的其他器官如根、花、果实会进行呼吸作用学生并不理解，因此可以将等量胡萝卜根、月季花、土豆块、菠菜叶、发芽的黄豆种子、苹果装入洗瓶中并密封，一天后通入溴麝香草酚蓝溶液观察实验现象。同学们很容易观察到颜色的变化，得出根、茎、叶、花、果实、种子都能进行呼吸作用，同时学生发现萌发的种子变化作为明显，也容易得出萌发的种子、幼小的果实和生长旺盛的叶片呼吸作用最为显著。另外对八年级“绿色植物在光下吸收二氧化碳”实验设计进行部分修改。首先，对实验材料的修改，用大试管和金鱼藻来替代大广口瓶、绿色植株。其次，对实验方法的改进，取四支大试管，甲、乙各放入等量的金鱼藻，丙内不放金鱼藻，同时三支试管内加入等量二氧化碳的0.1%溴麝香草酚蓝溶液，丁加入等量没有二氧化碳的0.1%溴麝香草酚蓝溶液，四支试管盖上试管塞。将甲瓶用黑色塑料袋包住，甲乙丙丁放在阳光下，一段时间后观察颜色变化，发现乙瓶内的溴麝香草酚蓝溶液从绿色变成黄绿色再变成蓝色，学生可以显而易见的对比甲乙说明二氧化碳在光下被绿色植物吸收了，另外学生也观察到甲试管对比丙试管，溶液颜色更黄了，也可以进一步推断出植物在黑暗处只进行了呼吸作用，产生了二氧化碳。两个实验的创新点在于操作简便、实验对照、现象明显直观，易分析。

在实际的教学过程中，很多教师也会自制教具为教学提供更直观的认识。比如外界空气进入鼻之后，空气变得相对清洁、温暖、湿润，可以通过自制教具，利用试管刷、双面胶、饮料瓶等材料模拟鼻的功能，学生轻而易举地将鼻的结构和功能联系起来。学生也会在课堂中会提出许多新的想法和创意，例如涉及到心脏内防止血液倒流的瓣膜结构时，有的同学就想到了一种“尖叫”饮料瓶的瓶盖类似于瓣膜的结构。

（三）开展论证教学，促进学生求真务实

有求真的科学精神，才会有科学的向前进步。例如在观察“猪的长骨”时，结合猪的其他骨，如肋骨、脊椎骨以及与鸡的长骨进行观察、比较找出相同点，从特殊规律中发现一般规律，从而总结出骨的结构有骨膜、骨质、骨髓。学生在观察过程中又发现长骨的形状主要是圆柱形而不是其他形状，同学们就想到用长方体、三菱形、圆柱形来模拟骨的不同形状，观察哪一种形状承重的书最多，从而得出人体四肢长骨都成圆管状，既减轻了骨的重量，又便于行动，让骨更加坚固，能支撑人体。学生在观察、对比的实验中自然而然就形成了求真求实的精神。在七年级上册“有害物质通过食物链积累”内容中，教材以上DDT的数据展开，学生只有浅层的认识，缺乏亲身的体验。于是以日本核污水问题作为情境，以“藻类植物→贝类→鱼类→人类”食物链开展模拟实验。每位同学拿到此食物链中的某种生物的塑料杯，其中藻类植物的塑料杯中加入了塑料小球，全班开展“捕食”活动。在活动中，学生论证了有害物质会随着食物链积累，并且人作为食物链的一员，体内积累的有害物质最多，在此活动中学生也树立了强烈的保护海洋的责任态度。

随着学习的深入学生们的生物知识点也在不断的增加，学习兴趣也随之提升。同学们敢于挑战书本知识，创新实验设计，“不唯书，不唯上，只唯实”的执着精神，而这种精神也将一直陪伴在学生们的成长过程中，帮助他们学习、成长，成为一生的宝贵财富，让学生时刻践行着求真和创新的科学家精神。

二、榜样力量，培养学生的爱国和奉献精神

在初中生物教学中，教师不仅要传授生物知识，更要注重培养学生的情感态度和价值观。榜样力量作为一种有效的教育资源，可以在初中生物教学中发挥重要作用，帮助学生树立正确的价值观和人生观，培养他们的爱国与奉献精神。

在苏科版初中生物八年级下册《生物的遗传》一节时，以“遗传学之父”孟德尔的故事为引入，介绍孟德尔在修道院内默默的进行长达8年的的豌豆实验，细致入微的观察、计数和分析。正是这份他对科学实验的执著努力，发现了举世闻名的遗传定律。在介绍杂交水稻时，介绍袁隆平的先进事迹。袁隆平目睹了有人因饥饿而倒毙路边的惨状，使他深刻意识到水稻对于农民而言是无可替代的救命之粮。为了彻底根除人民的饥饿之苦，袁隆平通过不懈的努力，最终成功在盐碱地上培育出了海水稻，为人类的粮食安全作出了卓越的贡献。

通过引入广为人知的科学家们所取得的标志性研究成果背后的故事，可以有效地增强学生的代入感，从而激发学生深入探索科学本质的兴趣与热情。

三、构建学习共同体，培养学生的协同和育人精神

随着教育改革的深入，培养学生的综合素质和创新能力已成为教育的重要目标之一。在初中生物教学中，构建学习共同体不仅有助于提高学生的学科素养，还能在协同学习中培养学生的育人精神。

科学家的协同精神在初中生物课本中很多典型的团队合作案例，如袁隆平与他的团队经过探索和实践，培养人工杂交稻。沃森和克里克取长补短提出了DNA双螺旋结构。在初中生物学教学环节中，协同精神的核心展现方式在于学生的分组实验与合作学习模式。通过这种模式，教师积极引导学生参与讨论与思想碰撞，促使学生在组内协作与组间交流的过程中，深刻体验并领悟科学家们所秉持的协同合作与育人精神。校园植物种类，土壤中小动物等调查活动，探究性实验、观察性实验、资料分析等等，都能看到学生们集思广益，最大限度的发挥着他们的聪明才智。

在探究“探究蚂蚁的觅食行为”时，学生提出了多种观点：与气味、与颜色、与形状、与食物的距离远近有关。因此笔者让学生通过小组合作的形式设计实验方案。在实验材料、实验方案以及实验装置方面都提出了各组的方案，在小组展示环节，每个小组的方案在单一变量原则、对照原则、平行重复原则方面又得到了其他小组的指点，最终大家得出了统一完善的方案。在颜色方面用不带气味、五毒的染色剂分别将同一种食物染成红、黄、蓝、黑等颜色，其他条件保持一致；在气味方面，将无味的食物浸泡糖水、盐水、白醋、清水，其他条件保持一致；在性状方面，将可切割的食物分别切成长方形、正方形、圆形、三角形等，其他条件保持一致。学生在讨论中将自己的想法、思路与他人交流，从而撞击出思维的火花。

教师在实施教学评价时，严格遵循教学评一致性的原则，重点关注学生在多个方面的表现。在小组探究活动中，教师要关注学生的协同合作能力，评价其是否能够与团队成员有效沟通、共同完成任务；在解决问题时，教师要着重考察学生方法的运用情况，判断其是否能够灵活运用所学知识，创造性地解决问题；此外，教师还要关注学生在课后对于科学家精神的内化、交流及表达情况，以评估其是否真正理解和吸收了科学家精神，并能够在实践中加以运用和传承。

在中学阶段的生物学教学实践中，通过介绍生物学家的杰出成就，能够有效激发学生的学习热情，并促进其观察力的培养。鼓励学生积极地进行思考、分析和比较，将直观感受转化为系统知识，进而发现并提出问题，形成假设，勇于质疑，不盲目崇拜权威，展现出创新的勇气和意识。科学探索的旅程绝非一帆风顺，需要脚踏实地，不畏艰难困苦，同时拥有坚韧不拔的精神，才能攀登至辉煌的顶点。每一代人都有其奋斗的使命，每个时代都有其独特的责任。教师肩负着立德树人的重任；学生则需持续不懈地努力，共同塑造科学家独有的精神特质和鲜明的文化风貌，这正是新时代奋斗者所追求的目标。

参考文献：

[1]关于进一步弘扬科学家精神加强作风和学风建设的意见[M].北京：人民出版社，2019.

[2]李维，郭昕瑶，邢红军.科学家精神：中学物理学科育人新视域[J].课程.教材.教法，2023，43（05）：131-137.