高中生物课程教材的特征与教学改革

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1、高中生物课程教材的特征与教学改革,袁维新 江苏省淮阴师范学院教育系,内容提要,高中生物课程教材的复杂性特征与复杂性教学 高中生物课程教材的重建性特征与重建性教学 高中生物课程教材的人文性特征与人文性教学,一、高中生物课程教材的复杂性特征与复杂性教学,复杂性的内涵 高中生物课程教材的复杂性的具体体现 基于复杂性的高中生物复杂性教学,(一)复杂性的内涵,不确定性 模糊因果性（非线性） 协调性 整体性,“复杂性理论这门新的学科从根本上表明事物因果之间的联系是难以追溯的，变化（预期的和非预期的）的呈现是非线性的，矛盾、冲突大量存在，而创造性的解决方法恰恰来自各种不确定性、多样性和不稳定性等因素的相互作

2、用之中。”,（二）高中生物课程教材的复杂性的具体体现,1.生命的非线性与复杂性 在“分子与细胞”模块中，选取了细胞生物学方面的最基本的知识，是学习其他模块的基础。通过本模块的学习，学生将在微观层面上，更深入地理解生命的非线性与复杂性本质。了解生命的物质性和生物界的统一性，细胞生活中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构与功能的统一，生物体部分与整体的统一等。,2.生命的自组织性,在“遗传与进化”模块中，选取的减数分裂与受精作用、DNA分子结构及其遗传基本功能、遗传和变异的基本原理等知识，主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性（自复制）和自组织性；选取现代生物进化理论和物种形成等知识，主要是阐

3、明生物进化的过程和原因。,3.生命的系统性,在“稳态与环境”模块中，选取有关生命活动的调节与稳态的知识、生物与环境的知识，有助于学生理解生命活动的本质。从复杂科学的视角看 ，“稳态与环境”模块中的知识结构是按照系统思想建构的。它反映了生命的系统性和调控性。,（三）基于复杂性的高中生物复杂性教学,复杂性教学是一种强调教学的复杂性,突出教学的个性化建构,追求学生的生命成长的一种开放的、互动的、动态的、多元的教学模式。,（三）基于复杂性的高中生物复杂性教学,1.教学目标的不确定性与非预设性 生物教学目标具有不确定性与非预设性。教学过程中总会有大量不期而遇的问题，学生的差异和思维是难以预料的，课堂中的

4、“非标准思维”甚至会完全打乱原有的教学设计，使预先设计的教学目标无法完成。,2.教学内容的动态性与生成性,教学的动态生成性“是指在师生交往互动的教学活动中，教师以即时出现的有价值、有创见的问题和情境或观点为契机，善于调整或改变预先的教学设计，挖掘学生的潜能，引发学生深入思考，充分展现学生的个性，从而达成或拓展教学目标，使教学获得成功。”,3.教学过程的非线性和突现性,课堂教学是一个非线性系统，课堂教学中一个偶发事件或对教学目标的微小偏离，都会导致教学系统的巨大变化，这就是非线性系统所特有的初始条件敏感性。 突现是事物从一个发展阶段过渡到另一个新阶段的交接点，是事物发生状态变化的关键点。,4.教

5、学方法的无序性与互动性,所谓教学方法的无序性，是指教学活动中师生、生生之间的既独立又依赖的互动、交流、思维的碰撞与共生、共享关系，由此导致了教学的管理、程序、秩序、纪律等偏离常规，从而表现出易变性、无规律性、随机性和偶然性。,教学过程由师生之间和生生之间的互动构成,高中生物新教材为了体现互动性，在教材中安排了大量要求师生互动、生生互动的内容。例如，在“问题探讨”、“探究性实验”、“资料分析”、“思考与讨论”等栏目中都特别强调讨论这一环节。许多讨论题本身就是开放性问题，只有通过师生、生生互动与讨论，才能达成共识，促进知识的建构。,参考文献：,罗玉明，袁维新.高中生物课程教学的复杂性解读，课程教材

6、教法，2006（7）.,二、高中生课程教材的重建性特征与重建性教学,概念重建的内涵 高中生物课程教材的重建性的具体体现 科学概念重建的过程模型 基于概念重建的重建性教学模式,（一）概念重建的内涵,前科学概念（pre-science conception） 学生的概念学习是一个概念发展过程，这一过程不可能绕开学生头脑中的前科学概念，相反，必须依靠学生原有的前科学概念，通过概念转变和重建，形成更加精确的科学概念。,重建可以表征为学生头脑中的知识或特定的知识结构之间联系方式的变化,概念重建的机制：顺应通过调整原有的知识或重新定义原有的知识的概念解决（conceptual resolution） 以完

7、全不同的知识结构代替现有的知识结构的概念转变（conceptual change） 。,概念重建对于科学学习与教学的含义,首先，重建最好是在原有知识基础上的扩展，以建立新信息与已有知识的联系，第二，现有的知识应该不同程度的用于支持重建的目的，不管重建新知识是否是依赖于同化或顺应的类型。原有的知识结构有时会妨碍新的观察世界方式的发展，所以，概念转变或重建是很困难的。,（二）高中生物课程教材的重建性的具体体现,1.知识体系的重建 初中生物教材以“人与自然”为主线,主要选取生物多样性、生物的新陈代谢、生命活动的调节、生命的延续与进化、人体健康与环境等生物学宏观方面的知识。仅限于浅显的对生命现象的描述

8、和学习一些基本的技能和方法。,知识体系的重建,高中则要在此基础上深化,将初中知识加以综合、概括和提高。选取向宏观和微观两方面纵深发展的知识。主要讲述生命活动基本规律的基础知识和探索规律中渗透的科学方法。 所以,在教学中教师要帮助学生重建生物学知识体系。,2.基本概念的重建,学生对初中生物概念的理解一般停留在对概念的记忆上，理解比较肤浅。 高中对生物概念的理解要抽象复杂得多。 例如，对“光合作用”、“呼吸作用” 的理解是一个概念的重建 过程。,3.思维方式与学习方式的重建,初中生物教学基本上是建立在形象思维基础上，它以生动有趣的生命现象和形象直观的实验为依据，大多数生物现象或过程能看得见，摸得着

9、，学生通过形象思维获得生物知识成为主要的学习方式和思维方式。但进入高中后，生物教学便从以形象思维为主过渡到以抽象思维为主的思维方式。,（三）科学概念重建的过程模型,维特罗克(Wittrock，1974)的生成学习模式（learning generative model） (1)人在学习过程中并不是被动地接受和记录环境信息，而是主动地构建对环境信息的理解和解释。具体表现为主体主动地选择某些信息，同时又摒弃某些信息，并从中进行推论。(2)学习者已有认知结构在生成所知觉事物的意义时有非常重要的意义，也即学习者是在自己原有认知结构基础上来理解新知识的。,科学概念重建的过程模型,感知探究阶段 加工理解阶

10、段 运用精制阶段 评价一发展阶段,（四）基于科学概念重建的重建教学模式,概念重建教学模式是以上述的概念重建过程模型为依据，以前科学概念为前提，以小组合作学习为基本组织形式，以科学探究为基本方式，以促进概念重建为根本目的的循环性学习过程。,（四）基于科学概念重建的教学模式,定向参与 实验探究 建构交流 解释拓展 反思评价,请稍稍休息一下吧！,1.定向参与,目的：创设积极的富于驱动性的教学情景，帮助和促使学生形成并明确有价值、有意义的问题，作出自己的解释，使学生参与到学习任务中来。 方法：创设特定的探究性问题情境 ； 引出学生对此主题的前概念 。,2.实验探究,目的：造成认知心理的不平衡，促使学生

11、重建原有的概念。 方法：小组合作探究,3.建构交流,目的：进一步暴露和明确自己的已有概念和认识，感受不同观点和解释之间的一致与差异，评价解释推论与假设和证据之间的关系。 方法：小组讨论 、实验、对比、解释,4.解释拓展,目的：实现对新概念的验证、应用、巩固和重建。 方法：解释 、讨论 、解决问题,讨论,5.反思评价,目的：进一步改进教与学的必要信息，并促进学生元认知策略的发展与完备。 方法：自我评价和小组内的相互评价 结构性观察、学生谈访、基于特定项目的文件夹评价 。,参考文献：,袁维新.论基于科学概念重建的教学模式与策略，课程教材教法，2007（8）.,三、高中生课程教材的人文性特征与人文性

12、教学,人文性的内涵 高中生物课程教材中人文性的具体体现 基于人文性的高中生物人文性教学,（一）人文性的内涵,人文精神是整个人类文化所体现的最根本的精神, 或者说是整个人类文化生活的内在灵魂。它是人类文化创造的价值和理想,是对人的价值、人的生存意义的关注。它以追求真、善、美等崇高的价值理想为核心, 以人的自由和全面发展为终极目的。,人文性是体现人文精神的一种特性,它指的是社会规范与人的尊严、价值、个性、理想、信念、品德、情操的统一, 通常它也包含了我们常说的社会性、思想性、情感性等含义, 基本宗旨是培养学生健康的人格和健全的心理品质, 使学生学会做人。,科学具有人文性,科学人文主义的价值观强调以

13、人为本，强调关怀人的思想、心理与情感，服务人的自由、发展与完善，发挥人的聪明、智慧与理性，关心科学与人文的融合。反对科学的霸权地位，主张科学与人文应走向融合，强调对科学进行人文理解。,生物教材是传递科学文化的有力载体,高中生物教材汇聚着古今中外的科学家的探究成果, 蕴涵着丰富、深刻的人文思想和人文精神, 如无私奉献精神、人道主义精神、美好的生命意识等等。它是一座丰富的人文精神资源库, 内容的人文性决定着生物教学中人文精神的培养是必不可少的。没有人文精神的教育是不完全的, 只有工具性的教育会失去灵性, 失去理性, 最终失去人性。,（二）高中生物课程教材中人文性的具体体现,1.重视培养辩证唯物主义

14、观点 在分子与细胞模块中，以介绍细胞这一生命最基本系统的物质组成和物质的变化规律，让学生形成从分子水平上看待生命的物质性和生命物质的特殊性这一基本的辩证唯物主义观点。 在遗传与进化模块中，介绍人类对遗传本质以及生物不断进化的本质，让学生形成对立统一的观点以及生物不断进化的观点。,表1稳态与环境模块中所体现的辩证唯物主义观点,2.渗透STS教育，关注科学技术与社会的联系,必修教材多个方面渗透了STS教育，在选修模块中更是增加了专门的章节进行学习。除在正文中进行渗透外，教材还设有“与现实生活的联系”栏目，注重科学、技术在现实生活中的应用；在正文外还设有“科学、技术和社会”专题栏目，让学生更加深刻地

15、理解科学技术的社会价值，科学技术对社会的多方面影响，社会对科学技术的需求和推动作用，等等。,3.引入科学史，培养学生的科学素养 表2 必修模块中部分科学史所蕴含的科学本质观、科学态度和科学精神,4. 引入科学史，培养学生的人文素养,教材在呈现科学知识的同时，注重渗透科学精神和人文精神。 主要有尊重事实、依据事实、实事求是的求真、求实精神，永不停息、勇于创新的科学态度，不断追求新知、不懈探求真理、为真理献身的科学精神，等等 。,（三）基于人文性的高中生物人文性教学,所谓人文性教学，是指 坚持“以人为本”，强调人的自我完善，注重科学与人文相结合，呼唤人文情怀，以培养学生的科学人文精神为目的教学。,

16、（三）基于人文性的高中生物人文性教学,重视科学史教育； 重视审美教育； 加强STS教育。,1.加强科学史教育,加强科学史教育，有利于学生形成正确的科学观，有助于学生理解科学的探究本质，形成正确的科学观，有利于学生体验科学的方法与过程。 开展科学史教育可以采取HPS教学模式 。,何谓HPS教育？,它是一种新的科学教育模式。这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学（history,philosophy and sociology of science 缩写为HPS）的有关内容引入中小学科学教育，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力 。,孟克（M.Monk）和奥斯本（J.Osborne） 的HPS教学模式,1.演示现象 2.引出观念 3.学习历史 4.设计实验 5.呈示科学观念和实验检验 6.总结与评价,1.演示现象,目 的 引起学生的好奇心性 促使学生利用科学史资源进行进一步的探究 方 法 演示实验,2.引出观念,目 的 启发学生就这一自然现象提出自己的观点（解释） 方 法 “头脑风暴法”,3.学习历史,目 的 激发学生的想象力 体验以往科学家的探究与思考 方 法 介绍早期科学家关于这一现象的思想与实例 举例说明 引导学生讨论或探索,