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摘 要:当前中小学课堂仍然缺乏生动和生机,其主要症结在于学生活动的形式化、程式化和随意化。为此,教师需要加强研究和培训,积极寻求突围之策,将“学”作为学生活动的出发点,将“活”作为学生活动的着力点,将“动”作为学生活动的关键点。
关键词:生物学教学;学生活动;实践误区;改进策略
生物学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程,因此生物学蕴含着人类认识自然、探索自然所特有的思维方式和探究过程,而不仅仅是一个充满科学结论的知识体系。生物学课程的要义在于反映自然科学的本质,提升理性思维的能力。生物学课程性质决定了生物学课堂应该让学生主动地参与学习进程,亲身经历科学探究活动,自我感悟科学发展的历程,自主习得生物学知识。为此,课堂中开展丰富多彩的学生活动,进一步研究和改进课堂中学生活动的有效性,成为生物学教师的重要使命。本文拟从当前生物学课堂中学生活动所存在主要问题出发,努力寻求相关的改进策略。
一、课堂中学生活动设计的主要误区
(一)学生活动的形式化
当前生物学课堂中学生活动的形式化是突出问题之一,主要表现在于:①追求表面的热闹,忘却了原本的教学使命。这种现象在大量的公开课、研究课和评优课中尤为甚。基础教育改革提出“学生为主体”“科学探究”等新课程理念,可是在新课程理念落实、落地过程中并没有开花结果,而是华而不实、“哗”而无实,课堂中的热闹和喧哗背后却是目标旁落、思维苍白、能力搁浅。例如,在学习“血液循环”时,教师让学生扮演“中医大夫”给同学把脉,然后让学生汇报、交流把脉过程中的感觉和体会。结果学生在嬉笑打闹中撸起袖子一阵乱摸,汇报、交流时全班同学更是被发言者不知所云或支支吾吾的神态逗得前仰后翻地长时间狂笑。因为把脉和对脉相的描述是一件很专业的事情,学生即使能感受到脉搏的跳动,他们也难以用语言来描述。更重要的是,教师将教学目标弃之一边,没有引导学生通过脉搏去理解血管和心脏的关系,以及由血管和心脏所构成的循环系统的整体性。②活动的低龄化和幼稚化,使学生徘徊在低层次的学习进阶中。教学过程应该是学生的成长过程,教师需要帮助学生在教学活动中完成见识增长、心智发展、思维生长和情感发育的阶段性人生目标。课堂中学生活动的低龄化和幼稚化不仅影响教学目标的达成,而且会错失学生成长的时机, 因为人生的每一个阶段往往都是不可重头再来、一去不再复返的过程。例如,在学习“生态系统”时,教师在黑板上简单勾勒出白云、草地和池塘,然后请学生将画有飞翔的小鸟、奔驰的骏马和游动的鲤鱼等多种生物的磁贴板摆放在合适环境中,教室里充满轻松、欢快的笑声,但是笑声之中学生却还是一群“没长大的孩子”。在教师的组织下,学生在重复着幼儿园里的游戏,他们没有思考生态系统中相互依存的各种组成成分,以及这些组成成分相互依存、不可离分的生命规律和自然原理。③活动形式单一化,严重缺乏实践性。如今的中学生物学课堂仍然缺乏新意和创意,课堂中仍然以阅读、思考、讨论为主。虽然教师明白科学探究的重要性,却常常因种种原因不愿将学生带进实验室。于是课件和教材成为支撑学生活动的主要载体,文字、图片以及教师提出的问题充斥整个课堂。学生活动严重缺乏实践性,这仍然是当今课堂教学的沉疴痼疾。由于缺乏知识的实践性,单调、乏味、枯燥让学生们昏昏欲睡。演示课件、阅读教材、讨论问题成为学生活动的主要形式,纸上谈兵的窠臼使学生活动难以摆脱“纸上得来总觉浅”的因果宿命。
(二)学生活动的程式化
课堂中学生活动的程式化,使教学成为一条不能逾越的轨道,学生不能越雷池半步。学生活动的程式化,其主要原因在于背后有一只无形的手,把控着活动的步骤,把持着活动的局面。这只无形的手仍然来自于教师,教师借助课件、教材和问题控制学生,因此现在课件控制课堂、教材控制课堂、问题控制课堂的现象成为传统教育的现代翻版。课件、教材和问题成为教师的现代教育权杖,也是学生活动的指挥棒。在这个指挥棒的命令下,学生按照预设的、固定的程式完成学习活动。
课件披着信息化的外衣,以一种现代化的工具被引入现代教学。教师在设计和制作课件时根据自己的好恶对其功能进行了筛选,课件在课堂中发挥了形象直观的良好功能,但常常在互动性和生成性方面体现不足,于是在预设的课件下随着一帧帧幻灯片的播放,学生的学习活动按部就班、亦步亦趋地跟随着。最后一张幻灯片播放完毕,学生活动也就戛然而止。
“教材不是圣经”“用教材教,而不是教教材”,这些理念有时是教师写论文、做讲座的应景之作,并没有深入到每一位教师的骨髓里。阅读教材、朗读教材、背诵教材,并且让学生回答根据教材中语句设计的填空题,在生物学课堂中仍然占有很大的比重。教师根据教材内容评判学生答案的对错,哪怕教材中的错误或疏漏都不例外。在“探究酵母菌种群数量的变化”实验中到底要不要对酵母菌进行活体染色,到底如何清洗血细胞计数板?在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,研磨时10mL无水乙醇是一次性加入,还是分几次加入?面对上述问题教师总是以教材为唯一权威依据,和教材描述一致的就是对的,和教材描述背离的就是错的,教材中没有提及的也就茫然不知,完全不顾也不想从实践中获得合理结论。这些现象充分说明了这些教师骨子里散发的、血液里流淌的教材观,这些观念也必然反映到他们设计和实施的课堂学生活动之中。
问题教学法让教师知道问题在教学中的作用和地位,可是在教学实践中问题串却成为一根缰绳,让“骏马”失去了辽阔草原,而变成一匹任人驾驭的役畜。问题串没有成为学生攀登学习进阶的阶梯,而成为绑架学生思维、束缚学生思想的锁链,其根本原因在于教师忘却了“提出一个问题比解决一个问题更重要”的至理名言,对学生自由言说、大胆质疑的权利缺乏最起码的尊重。
(三)学生活动的随意化
课堂中学生活动随意化的主要原因在于教师在教学设计和教学实施过程中缺乏服务意识、目标意识、预设意识和创新意识。学生活动的随意化有两种情形:一是随教师的“意”,在课堂中教师即兴发挥、随心所欲,或者一厢情愿、自说自话;二是随学生的“意”,学生在活动中放任自流、自由散漫,行動无目标,过程无计划,结果无评价。因为教师缺乏服务意识,所以对学生的心理需求漠不关心,对学生的认知基础毫不知晓,对学生的兴趣爱好缺乏尊重。于是,教师设计的学生活动不能引起学生的内心共鸣和学习欲望,活动设计脱离学生的认知水平,缺乏挑战性而走向幼稚化,抑或难度过大、要求过高,使学生动不了手、开不了口,无法踏上探索之路,无法开启思维之门。目前学生实践活动缺乏探索性是其中的突出问题之一,学生只能按照教材中的实验步骤体验实验过程,原本充满惊奇和意外的探索之旅变成了固定线路的乘车过程。例如,在“探索绿色植物是否能在光下吸收二氧化碳”实验中,如果没有让学生自由选择实验材料,学生也许永远不会知道以水绵作为实验对象的良好效果,更无法品尝到自主探究、自我发现的成功喜悦。 因为教师缺乏目标意识,学生活动就会陷入盲目之中,或者有效性大打折扣,活动内容与教学目标脱节,基于标准的教学也就成为一句空话。例如,在学习“细胞的多样性和统一性”时,教师要求学生在显微镜下只观察菠菜叶肉细胞,以节约教学时间,加快教学进度。由于学生只观察了一种植物细胞,因此根本无法深刻理解“细胞的多样性”,由于缺乏多种多样细胞的观察和比较,因此无法获得“细胞的统一性”的相关认识。
因为教师缺乏预设意识,从而导致学生活动无序而忙乱。“凡事预则立,不预则废。”预设是将学生活动进行系统设计,将活动的目标与内容、步骤与条件、主体与客体进行合理协调和安排,以便取得更好的效果。由于教师缺乏预设意识,学生活动安排要么照本宣科,要么即兴发挥,活动缺乏创意和计划性。在课堂中最常见的小组活动,首先就需要对分组进行深入思考。诸如是同质小组还是异质小组,男生与女生、优秀生与后进生如何搭配,组内成员如何分工、协作等问题,不少教师缺少研究,课堂中只是草率地要求相邻座位的几位学生组成一个小组,其结果是个别优秀生唱独角戏,大多数学生沦为旁观者。
二、课堂中学生活动的改进策略
(一)将“学”作为学生活动的出发点
生物学课堂中学生活动的最终目的是促进学生学习,因此学生活动的出发点和归宿地都在“学”。良好的学生活动可以让学生在活动中充分体验和感悟,加深对科学本质的认知和理解,提升学习的能力和品质。
将“学”作为学生活动的出发点,其要义之一在于要基于学生的认知基础,立足于学生的“最近发展区”。在学习“生态系统中能量流动”过程中,为了揭示其能量流动特点,有教师设计了如下学生活动:选派三位学生分别扮演小草、土拨鼠和灰熊,他们分别头戴画有上述生物图案的纸帽,先寻找三者之间的食物關系而形成食物链,然后传递手中的玻璃球,用球的多少代表相邻营养级传递能量的多少,试图让学生得出“生态系统中能量传递的特点在于单向流动、逐级递减”。可是事与愿违,学生在后续教学反馈中频频出错。究其原因,那是因为教师漠视学生的前科学概念,学生普遍认为灰熊体型大,土拨鼠次之,而小草长得矮小,它们体内贮存的能量应该是小草、土拨鼠和灰熊依次递增。这就是一个典型的案例,它说明了漠视学生认知基础的后果,以及从学生认知基础出发而设计学生活动的重要性。
将“学”作为学生活动的出发点,其要义之二在于要激发学生的学习动机,培养学生学习的情趣,从而产生巨大的学习内驱力。在此方面,加拿大高中生物学教材设计的“构建减数分裂模型”活动方案值得学习借鉴:在每一张活页卡上依次画下减数分裂各个重要时期的图像,要求学生在每一张卡的同一位置画细胞膜,细胞的位置和大小相同,用不同颜色分别表示来自父方、母方的染色体。全部画好后,用一个橡皮圈紧紧绑住每张卡片的一端,随后快速翻阅这个活页本,就能利用视觉延搁原理,把静态图片整合为动态的过程[1]。这种活动设计富有创意,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。
(二)将“活”作为学生活动的着力点
当前课堂中学生活动形式单调、教条和枯燥,已经严重挫伤了学生学习生物学的情趣和积极性,因此教师必须在“活”字上下功夫。学生活动要彰显“活”的特色,教师应紧扣教学目标,研讨教学内容,把握学情资讯,采取灵活多样、丰富多彩、充满情趣的活动形式,让学生主动参与、亲身体悟、深刻领会、自我建构和积极探索。
如何设计生动活泼、内容丰富、形式多样的学生活动,也许美国高中主流理科教材《科学发现者·生物 生命的动力》[2]设计理念与方法值得学习与参考。该套丛书为初学阶段学生设计的活动类型主要有:科学发现,生物实验(可分为调查实验、实验设计、网络实验等),运用类比,技能实验,迷你实验,链接等;为复习阶段学生设计的活动类型主要有折叠式学习卡,问题讨论,理性思维,生活中的生物学等。需要说明的是,其中的“实验设计”并不是我们所理解的“纸上谈兵”式的实验方案设计,而是一类相对复杂的实验,要求学生先设计方案,然后实施实验,再结合实验情况来反思当初实验设计方案中的得失,并提出改进措施;“网络实验”也不是我们所理解的网络平台上的虚拟实验,而是要求学生在独立完成实验后,及时记录和汇总获得的实验数据,并将这些获得的实验数据上传到网络指定数据库,以便形成大样本数据库而进行综合分析,以进一步提高实验的科学性。特别值得借鉴的是“迷你实验”,迷你实验都是耗时短、操作便捷的小型实验,既可以在课堂中实施,又可以在家中操作。迷你实验虽然是微型化实验活动,但对于学生突破学习难点具有良好的促进作用。例如关于植物杂交实验中父本花粉粒(精子)数目,学生普遍缺乏直接感知,于是教材设计了“估算花粉粒的数目”的迷你实验,要求学生从一朵花中剪取一枚雄蕊,将花药制成临时装片,在显微镜下观察并估算一个花药中大概有多少粒花粉粒。教材中还提供了不少富有创意的创新性学习活动,构建编码氨基酸所需碱基数模型的“密码锁”就是其中的典型案例。该活动方案要求学生观察3个保险箱,这3个保险箱分别有1个、2个、3个密码锁,每个密码锁表盘上用4个碱基字母取代了数字(图1),计算打开每个保险箱的可能字母组合数,最后构建编码一种氨基酸所需碱基数的模型。
(三)将“动”作为学生活动的关键点
课堂中学生活动的关键点在于“动”,“动”的要义就在于在活动中让学生真正活动又互动、动手又动脑、动心又动情。在活动设计时真正将学生作为活动主体,想为学生所想,急为学生所急,顺应青少年天性,在动手实践中让学生积极观察、想象和思考,学习情绪高昂,学习热情高涨,疑虑、惊奇和惊喜萦绕着整个心灵、伴随整个学习进程。学生活动缺少实践性和交互性,这是当前课堂教学主要弊端之一。如何医治这个教学弊病,也许我们可以从美国中学核心理科教材《生命科学》[3]中得到启示。首先请品鉴下面“模型和发明”活动的案例——“太阳炊具”:①直面现实问题。当今森林破坏严重,环境恶化,木材昂贵,需要寻找替代燃料。②明确活动目标。这些目标包括:设计一个太阳能炊具;用实验测定你设计的太阳能炊具的效能。③构建模型。本阶段主要任务有:设计一个太阳能炊具,解释你为什么要这样设计,并画出草图;写出你检测太阳能炊具效能的方法;比较你和你同学设计的太阳能炊具;根据你的设计制作太阳能炊具。④验证模型。检测你制作的太阳能炊具的效能,确定它是否能很好地运作。⑤分析数据。结合班级所有同学的实验结果,确定哪种太阳能炊具更有效;你将怎样设计和制作更有效的太阳能炊具。通过上述活动案例,我们不难看出美国生物学教学的重要特色:培养具有STEM素养人才,倡导STEM教学,让学生直接面对现实社会和生活问题,高度关注学生学习过程中的实践经历,引导和组织学生积极参与动手又动脑的活动,通过科学探索和工程实践活动,加深对生命观念和科学本质的理解,提升应用科学观点、知识、思想和方法,以及解决实际问题的能力。
总之,生物学课堂理应为学生提供形式丰富、内容丰盛的学习活动,让学生在活动中观摩、感知、体悟和思考,以达到知识丰收、能力丰满、情意丰盈的教育目的。
参考文献:
[1]黄俊芳.例析加拿大高中生物学微实验设计的策略[J].生物学教学,2016,41(8):12-13.
[2](美)奥尔顿·比格斯等著.科学发现者·生物 生命的动力[M]. 廖苏梅,等译.杭州:浙江教育出版社,2008:8.
[3](美)比格斯等著.生命科学·生态系统[M]. 施忆,等译.杭州:浙江科学技术出版社,2011:10.
关键词:生物学教学;学生活动;实践误区;改进策略
生物学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程,因此生物学蕴含着人类认识自然、探索自然所特有的思维方式和探究过程,而不仅仅是一个充满科学结论的知识体系。生物学课程的要义在于反映自然科学的本质,提升理性思维的能力。生物学课程性质决定了生物学课堂应该让学生主动地参与学习进程,亲身经历科学探究活动,自我感悟科学发展的历程,自主习得生物学知识。为此,课堂中开展丰富多彩的学生活动,进一步研究和改进课堂中学生活动的有效性,成为生物学教师的重要使命。本文拟从当前生物学课堂中学生活动所存在主要问题出发,努力寻求相关的改进策略。
一、课堂中学生活动设计的主要误区
(一)学生活动的形式化
当前生物学课堂中学生活动的形式化是突出问题之一,主要表现在于:①追求表面的热闹,忘却了原本的教学使命。这种现象在大量的公开课、研究课和评优课中尤为甚。基础教育改革提出“学生为主体”“科学探究”等新课程理念,可是在新课程理念落实、落地过程中并没有开花结果,而是华而不实、“哗”而无实,课堂中的热闹和喧哗背后却是目标旁落、思维苍白、能力搁浅。例如,在学习“血液循环”时,教师让学生扮演“中医大夫”给同学把脉,然后让学生汇报、交流把脉过程中的感觉和体会。结果学生在嬉笑打闹中撸起袖子一阵乱摸,汇报、交流时全班同学更是被发言者不知所云或支支吾吾的神态逗得前仰后翻地长时间狂笑。因为把脉和对脉相的描述是一件很专业的事情,学生即使能感受到脉搏的跳动,他们也难以用语言来描述。更重要的是,教师将教学目标弃之一边,没有引导学生通过脉搏去理解血管和心脏的关系,以及由血管和心脏所构成的循环系统的整体性。②活动的低龄化和幼稚化,使学生徘徊在低层次的学习进阶中。教学过程应该是学生的成长过程,教师需要帮助学生在教学活动中完成见识增长、心智发展、思维生长和情感发育的阶段性人生目标。课堂中学生活动的低龄化和幼稚化不仅影响教学目标的达成,而且会错失学生成长的时机, 因为人生的每一个阶段往往都是不可重头再来、一去不再复返的过程。例如,在学习“生态系统”时,教师在黑板上简单勾勒出白云、草地和池塘,然后请学生将画有飞翔的小鸟、奔驰的骏马和游动的鲤鱼等多种生物的磁贴板摆放在合适环境中,教室里充满轻松、欢快的笑声,但是笑声之中学生却还是一群“没长大的孩子”。在教师的组织下,学生在重复着幼儿园里的游戏,他们没有思考生态系统中相互依存的各种组成成分,以及这些组成成分相互依存、不可离分的生命规律和自然原理。③活动形式单一化,严重缺乏实践性。如今的中学生物学课堂仍然缺乏新意和创意,课堂中仍然以阅读、思考、讨论为主。虽然教师明白科学探究的重要性,却常常因种种原因不愿将学生带进实验室。于是课件和教材成为支撑学生活动的主要载体,文字、图片以及教师提出的问题充斥整个课堂。学生活动严重缺乏实践性,这仍然是当今课堂教学的沉疴痼疾。由于缺乏知识的实践性,单调、乏味、枯燥让学生们昏昏欲睡。演示课件、阅读教材、讨论问题成为学生活动的主要形式,纸上谈兵的窠臼使学生活动难以摆脱“纸上得来总觉浅”的因果宿命。
(二)学生活动的程式化
课堂中学生活动的程式化,使教学成为一条不能逾越的轨道,学生不能越雷池半步。学生活动的程式化,其主要原因在于背后有一只无形的手,把控着活动的步骤,把持着活动的局面。这只无形的手仍然来自于教师,教师借助课件、教材和问题控制学生,因此现在课件控制课堂、教材控制课堂、问题控制课堂的现象成为传统教育的现代翻版。课件、教材和问题成为教师的现代教育权杖,也是学生活动的指挥棒。在这个指挥棒的命令下,学生按照预设的、固定的程式完成学习活动。
课件披着信息化的外衣,以一种现代化的工具被引入现代教学。教师在设计和制作课件时根据自己的好恶对其功能进行了筛选,课件在课堂中发挥了形象直观的良好功能,但常常在互动性和生成性方面体现不足,于是在预设的课件下随着一帧帧幻灯片的播放,学生的学习活动按部就班、亦步亦趋地跟随着。最后一张幻灯片播放完毕,学生活动也就戛然而止。
“教材不是圣经”“用教材教,而不是教教材”,这些理念有时是教师写论文、做讲座的应景之作,并没有深入到每一位教师的骨髓里。阅读教材、朗读教材、背诵教材,并且让学生回答根据教材中语句设计的填空题,在生物学课堂中仍然占有很大的比重。教师根据教材内容评判学生答案的对错,哪怕教材中的错误或疏漏都不例外。在“探究酵母菌种群数量的变化”实验中到底要不要对酵母菌进行活体染色,到底如何清洗血细胞计数板?在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,研磨时10mL无水乙醇是一次性加入,还是分几次加入?面对上述问题教师总是以教材为唯一权威依据,和教材描述一致的就是对的,和教材描述背离的就是错的,教材中没有提及的也就茫然不知,完全不顾也不想从实践中获得合理结论。这些现象充分说明了这些教师骨子里散发的、血液里流淌的教材观,这些观念也必然反映到他们设计和实施的课堂学生活动之中。
问题教学法让教师知道问题在教学中的作用和地位,可是在教学实践中问题串却成为一根缰绳,让“骏马”失去了辽阔草原,而变成一匹任人驾驭的役畜。问题串没有成为学生攀登学习进阶的阶梯,而成为绑架学生思维、束缚学生思想的锁链,其根本原因在于教师忘却了“提出一个问题比解决一个问题更重要”的至理名言,对学生自由言说、大胆质疑的权利缺乏最起码的尊重。
(三)学生活动的随意化
课堂中学生活动随意化的主要原因在于教师在教学设计和教学实施过程中缺乏服务意识、目标意识、预设意识和创新意识。学生活动的随意化有两种情形:一是随教师的“意”,在课堂中教师即兴发挥、随心所欲,或者一厢情愿、自说自话;二是随学生的“意”,学生在活动中放任自流、自由散漫,行動无目标,过程无计划,结果无评价。因为教师缺乏服务意识,所以对学生的心理需求漠不关心,对学生的认知基础毫不知晓,对学生的兴趣爱好缺乏尊重。于是,教师设计的学生活动不能引起学生的内心共鸣和学习欲望,活动设计脱离学生的认知水平,缺乏挑战性而走向幼稚化,抑或难度过大、要求过高,使学生动不了手、开不了口,无法踏上探索之路,无法开启思维之门。目前学生实践活动缺乏探索性是其中的突出问题之一,学生只能按照教材中的实验步骤体验实验过程,原本充满惊奇和意外的探索之旅变成了固定线路的乘车过程。例如,在“探索绿色植物是否能在光下吸收二氧化碳”实验中,如果没有让学生自由选择实验材料,学生也许永远不会知道以水绵作为实验对象的良好效果,更无法品尝到自主探究、自我发现的成功喜悦。 因为教师缺乏目标意识,学生活动就会陷入盲目之中,或者有效性大打折扣,活动内容与教学目标脱节,基于标准的教学也就成为一句空话。例如,在学习“细胞的多样性和统一性”时,教师要求学生在显微镜下只观察菠菜叶肉细胞,以节约教学时间,加快教学进度。由于学生只观察了一种植物细胞,因此根本无法深刻理解“细胞的多样性”,由于缺乏多种多样细胞的观察和比较,因此无法获得“细胞的统一性”的相关认识。
因为教师缺乏预设意识,从而导致学生活动无序而忙乱。“凡事预则立,不预则废。”预设是将学生活动进行系统设计,将活动的目标与内容、步骤与条件、主体与客体进行合理协调和安排,以便取得更好的效果。由于教师缺乏预设意识,学生活动安排要么照本宣科,要么即兴发挥,活动缺乏创意和计划性。在课堂中最常见的小组活动,首先就需要对分组进行深入思考。诸如是同质小组还是异质小组,男生与女生、优秀生与后进生如何搭配,组内成员如何分工、协作等问题,不少教师缺少研究,课堂中只是草率地要求相邻座位的几位学生组成一个小组,其结果是个别优秀生唱独角戏,大多数学生沦为旁观者。
二、课堂中学生活动的改进策略
(一)将“学”作为学生活动的出发点
生物学课堂中学生活动的最终目的是促进学生学习,因此学生活动的出发点和归宿地都在“学”。良好的学生活动可以让学生在活动中充分体验和感悟,加深对科学本质的认知和理解,提升学习的能力和品质。
将“学”作为学生活动的出发点,其要义之一在于要基于学生的认知基础,立足于学生的“最近发展区”。在学习“生态系统中能量流动”过程中,为了揭示其能量流动特点,有教师设计了如下学生活动:选派三位学生分别扮演小草、土拨鼠和灰熊,他们分别头戴画有上述生物图案的纸帽,先寻找三者之间的食物關系而形成食物链,然后传递手中的玻璃球,用球的多少代表相邻营养级传递能量的多少,试图让学生得出“生态系统中能量传递的特点在于单向流动、逐级递减”。可是事与愿违,学生在后续教学反馈中频频出错。究其原因,那是因为教师漠视学生的前科学概念,学生普遍认为灰熊体型大,土拨鼠次之,而小草长得矮小,它们体内贮存的能量应该是小草、土拨鼠和灰熊依次递增。这就是一个典型的案例,它说明了漠视学生认知基础的后果,以及从学生认知基础出发而设计学生活动的重要性。
将“学”作为学生活动的出发点,其要义之二在于要激发学生的学习动机,培养学生学习的情趣,从而产生巨大的学习内驱力。在此方面,加拿大高中生物学教材设计的“构建减数分裂模型”活动方案值得学习借鉴:在每一张活页卡上依次画下减数分裂各个重要时期的图像,要求学生在每一张卡的同一位置画细胞膜,细胞的位置和大小相同,用不同颜色分别表示来自父方、母方的染色体。全部画好后,用一个橡皮圈紧紧绑住每张卡片的一端,随后快速翻阅这个活页本,就能利用视觉延搁原理,把静态图片整合为动态的过程[1]。这种活动设计富有创意,极大地调动了学生学习的积极性和主动性。
(二)将“活”作为学生活动的着力点
当前课堂中学生活动形式单调、教条和枯燥,已经严重挫伤了学生学习生物学的情趣和积极性,因此教师必须在“活”字上下功夫。学生活动要彰显“活”的特色,教师应紧扣教学目标,研讨教学内容,把握学情资讯,采取灵活多样、丰富多彩、充满情趣的活动形式,让学生主动参与、亲身体悟、深刻领会、自我建构和积极探索。
如何设计生动活泼、内容丰富、形式多样的学生活动,也许美国高中主流理科教材《科学发现者·生物 生命的动力》[2]设计理念与方法值得学习与参考。该套丛书为初学阶段学生设计的活动类型主要有:科学发现,生物实验(可分为调查实验、实验设计、网络实验等),运用类比,技能实验,迷你实验,链接等;为复习阶段学生设计的活动类型主要有折叠式学习卡,问题讨论,理性思维,生活中的生物学等。需要说明的是,其中的“实验设计”并不是我们所理解的“纸上谈兵”式的实验方案设计,而是一类相对复杂的实验,要求学生先设计方案,然后实施实验,再结合实验情况来反思当初实验设计方案中的得失,并提出改进措施;“网络实验”也不是我们所理解的网络平台上的虚拟实验,而是要求学生在独立完成实验后,及时记录和汇总获得的实验数据,并将这些获得的实验数据上传到网络指定数据库,以便形成大样本数据库而进行综合分析,以进一步提高实验的科学性。特别值得借鉴的是“迷你实验”,迷你实验都是耗时短、操作便捷的小型实验,既可以在课堂中实施,又可以在家中操作。迷你实验虽然是微型化实验活动,但对于学生突破学习难点具有良好的促进作用。例如关于植物杂交实验中父本花粉粒(精子)数目,学生普遍缺乏直接感知,于是教材设计了“估算花粉粒的数目”的迷你实验,要求学生从一朵花中剪取一枚雄蕊,将花药制成临时装片,在显微镜下观察并估算一个花药中大概有多少粒花粉粒。教材中还提供了不少富有创意的创新性学习活动,构建编码氨基酸所需碱基数模型的“密码锁”就是其中的典型案例。该活动方案要求学生观察3个保险箱,这3个保险箱分别有1个、2个、3个密码锁,每个密码锁表盘上用4个碱基字母取代了数字(图1),计算打开每个保险箱的可能字母组合数,最后构建编码一种氨基酸所需碱基数的模型。
(三)将“动”作为学生活动的关键点
课堂中学生活动的关键点在于“动”,“动”的要义就在于在活动中让学生真正活动又互动、动手又动脑、动心又动情。在活动设计时真正将学生作为活动主体,想为学生所想,急为学生所急,顺应青少年天性,在动手实践中让学生积极观察、想象和思考,学习情绪高昂,学习热情高涨,疑虑、惊奇和惊喜萦绕着整个心灵、伴随整个学习进程。学生活动缺少实践性和交互性,这是当前课堂教学主要弊端之一。如何医治这个教学弊病,也许我们可以从美国中学核心理科教材《生命科学》[3]中得到启示。首先请品鉴下面“模型和发明”活动的案例——“太阳炊具”:①直面现实问题。当今森林破坏严重,环境恶化,木材昂贵,需要寻找替代燃料。②明确活动目标。这些目标包括:设计一个太阳能炊具;用实验测定你设计的太阳能炊具的效能。③构建模型。本阶段主要任务有:设计一个太阳能炊具,解释你为什么要这样设计,并画出草图;写出你检测太阳能炊具效能的方法;比较你和你同学设计的太阳能炊具;根据你的设计制作太阳能炊具。④验证模型。检测你制作的太阳能炊具的效能,确定它是否能很好地运作。⑤分析数据。结合班级所有同学的实验结果,确定哪种太阳能炊具更有效;你将怎样设计和制作更有效的太阳能炊具。通过上述活动案例,我们不难看出美国生物学教学的重要特色:培养具有STEM素养人才,倡导STEM教学,让学生直接面对现实社会和生活问题,高度关注学生学习过程中的实践经历,引导和组织学生积极参与动手又动脑的活动,通过科学探索和工程实践活动,加深对生命观念和科学本质的理解,提升应用科学观点、知识、思想和方法,以及解决实际问题的能力。
总之,生物学课堂理应为学生提供形式丰富、内容丰盛的学习活动,让学生在活动中观摩、感知、体悟和思考,以达到知识丰收、能力丰满、情意丰盈的教育目的。
参考文献:
[1]黄俊芳.例析加拿大高中生物学微实验设计的策略[J].生物学教学,2016,41(8):12-13.
[2](美)奥尔顿·比格斯等著.科学发现者·生物 生命的动力[M]. 廖苏梅,等译.杭州:浙江教育出版社,2008:8.
[3](美)比格斯等著.生命科学·生态系统[M]. 施忆,等译.杭州:浙江科学技术出版社,2011:10.