如何完善高中生物學必修教材中的學生活動設計

王 穎

(人民教育出版社生物室 北京 100081)

1 高中生物學必修教材中“學生活動設計”分類統(tǒng)計

從活動形式、活動場所、能力側(cè)重、數(shù)量等方面對人教版高中生物學必修教材中的“學生活動設計”進行統(tǒng)計，結(jié)果如表1所示。

表1 人教版高中生物學必修教材中的“學生活動設計”

經(jīng)分析與概括，高中生物學必修教材“學生活動設計”具有如下特點。

(1)三冊教材的活動數(shù)量總體均衡，但具體類型有不平衡的情況。例如，必修1的實驗和探究共計13個(實驗9、探究4)；必修2和必修3分別有5個和6個，但是必修3僅有1個實驗。另外，必修2的資料分析也比其他兩冊少得多；必修1既沒有調(diào)查，也沒有課外實踐。

(2)活動類型基本合適。既有側(cè)重思維能力的，也有側(cè)重技能的，還有綜合性探究。例如，“問題探討”能夠迅速調(diào)動學生思維，探測學生的前概念；“資料分析”選取生物學的事實、客觀規(guī)律、研究歷程、實驗設計等為素材，引導學生分析、歸納、總結(jié)；“思考與討論”結(jié)合上下文設問，引發(fā)學生思考、交流。這三類活動側(cè)重思維能力訓練，有利于改變學生的學習方式，改變教師言傳口授的教學模式。實驗類活動包括實驗、探究、模型建構(gòu)、課外制作、調(diào)查、課外實踐等，側(cè)重從不同角度對學生進行技能訓練。

(3)活動體現(xiàn)了對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。側(cè)重思維能力的活動多于側(cè)重技能訓練的活動，“資料分析”和“思考與討論”共計73個，實驗類活動有36個，還有14個技能訓練，而且活動多數(shù)以知識為本，向?qū)W生傳遞生物學的知識、概念等。同時，教材注重探究能力的訓練，一是活動類型多，從思維、技能等多方面對學生進行培養(yǎng)；二是建構(gòu)了豐富的科學方法體系，介紹和滲透了觀察法、實驗法、調(diào)查法、模擬法等；三是活動的安排呈現(xiàn)梯度，例如，三冊教材按探究的一般過程，遵循由簡單到復雜的順序安排了14個技能訓練。此外，在學生閱讀、觀察、探究的過程中，相關的情感態(tài)度價值觀也隨之提升。

由此可見，高中生物必修教材的活動設計從類型到數(shù)量都比較合適，但仍有可以改進的方面，而且談及活動的功能作用，不能不結(jié)合活動的具體內(nèi)容、可行性、開出率等進行分析。

2 完善高中生物學必修教材當中“學生活動設計”的建議

2.1 全面梳理、評估課程標準關于學生活動的要求 新的課程標準即將頒布，教材的修訂需要以課程標準為依據(jù)，因此需要全面梳理、評估課程標準的有關要求。從現(xiàn)有課程標準關于實驗、探究等學生活動的要求來看，其中所列的學生活動從其教育價值來看既不一定都是必要的，從提升學生科學素養(yǎng)的角度來看也不一定是充分的。因此，需要全面進行評估。

考慮到未來的課程標準同時要兼具評價指南的作用，因此，對于其中明確要求的，教材應該予以安排，但對于其中教育價值不大的學生活動，可以考慮用演示實驗等方式予以安排。例如， “低溫誘導植物染色體數(shù)目加倍”的實驗難度大、周期長、效果不顯著，在實際教學中開出率也很低，導致該實驗“形同虛設”，如果未來課程標準還保留這個實驗，則教材可改為“演示實驗”。對于課程標準所要求的有些活動存在某些欠缺的，教材可以適當修改予以完善。例如，課程標準中的“調(diào)查常見的人類遺傳病”涉及隱私，實際操作有難度，教材可改為“調(diào)查人群中的遺傳性狀”，調(diào)查內(nèi)容可涵蓋某些遺傳病的性狀。對于課程標準中雖然未作要求但對于學生科學素養(yǎng)的發(fā)展十分必要的，教材可以用“技能訓練”“實踐”等活動予以補充。這樣，從活動設計來看，既可以使教材與課程標準保持一致，又有助于學生科學素養(yǎng)的發(fā)展。

2.2 根據(jù)功能分工進一步完善活動類型和分布 正在進行中的高中課程標準修訂，提出應培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。面對這種變化，教材應延續(xù)目前多樣化的學生活動設計，既有側(cè)重某方面的活動，也有全方位提升的綜合性活動，還要注意滲透社會責任，可考慮在以下方面作出完善。

(1)適當整合已有活動名稱 現(xiàn)有活動名稱眾多，有令人眼花繚亂的感覺。因此，可考慮適當整合已有活動類型。例如，“資料搜集與分析”可以合并到“資料分析”欄目，“課外制作”可以并入“實踐”欄目。其他非活動性的欄目，也可以考慮整合。

(2)適當模糊課外活動和課上活動的界限 例如，將“課外實踐”改為“實踐”，實踐貼近學生生活，活動過程可能涉及其他學科、多種技能，屬于綜合性的跨學科活動。探究、實踐、制作、調(diào)查等活動都有可能在課外進行，也常常涉及其他學科，都屬于綜合性活動。區(qū)分課外活動和課上活動的原則應當以活動的內(nèi)容與形式為準。

(3)在延續(xù)目前活動數(shù)量總體規(guī)律的基礎上，使活動分布更加均衡 每冊教材可有4～7個綜合性活動、1個研究性課題，必修1可設置1個調(diào)查或1個實踐，必修2可設計更多的資料分析和實驗。

(4)需要加強活動的問題解決力度 課程標準將提高核心素養(yǎng)作為培養(yǎng)目標就是希望學生提高解決問題的能力，因此，可以設置提高解決問題能力的活動，如研究性的探究課題。

2.3 分層次、分梯度設計探究活動 分層次、分梯度設計探究活動，能為學生思維的培養(yǎng)提供足夠空間，可充分體現(xiàn)學生的主體地位，促進學生主動探究。

(1)實驗的設計 首先，以觀察性實驗為起點，訓練學生的觀察能力、操作能力；然后增加驗證性或檢測性實驗，逐步提高思維能力、操作技能等方面的強度；再以探究性實驗為終點，可以在每冊教材靠后的位置安排綜合性活動，全方位地提升或評價學生的綜合探究能力。其次，實驗本身可有分層設計，如有“演示實驗”“小實驗”“實驗”等層次差別。演示實驗一般由教師演示完成；小實驗可以隨堂進行，幾人一組，適合安排為步驟簡單、操作簡便的內(nèi)容；實驗則在生物實驗室進行。最后，教材所安排的活動應逐漸增強開放性，早出現(xiàn)的實驗可提供給學生完整的實驗方案，后出現(xiàn)的實驗可提供學生更多自主探究的機會、解決問題的機會。例如，關于材料用具和方法步驟可不做硬性規(guī)定，探究的課題可為多種選擇，甚至由學生提出問題并解決。

(2)“問題”的設計 “問題探討”“資料分析”“思考與討論”等活動以問題驅(qū)動，在設計時應注意：活動中的素材和問題應緊緊圍繞重點內(nèi)容，在關鍵問題上設置情境，提出問題，切忌為了提問而提問；問題的設置應有層次性，能發(fā)動學生的思維，并使學生的思考逐漸深入。因此，可在某一核心概念學習結(jié)束時，設置有一定難度的問題，這類問題往往需要學生綜合運用所學知識來作出解答。這樣的活動可培養(yǎng)學生提出問題、解決問題的能力。

2.4 內(nèi)容和呈現(xiàn)方式應以學生為主體 “活動理論”非常重視學生在活動中的主體作用，只有學生真正在活動中動腦動手，活動的作用才能得到真正的發(fā)揮。凸顯學生的主體地位，體現(xiàn)在以下兩方面。

(1)情境設置應貼近學生生活 學生的現(xiàn)實生活是設計活動的出發(fā)點，活動貼近生活，甚至緣于學生生活，才容易在學生中引起共鳴，如果活動造成了學生的認知沖突，更易于引發(fā)學生的思考。目前教材中的個別“活動”有脫離學生生活的問題。例如，教材必修1第一節(jié)“問題探討”的素材“SARS”爆發(fā)于2003年，現(xiàn)在的學生不熟悉也不了解它，無法引起共鳴，不易引發(fā)求知欲，修訂時應更換。

(2)呈現(xiàn)方式應更加清晰明確 學生活動設計以欄目形式呈現(xiàn)，每個活動有基本統(tǒng)一的撰寫格式。例如，“實驗”包括目的要求、材料用具、方法步驟、討論等四部分；“探究”基本按提出問題、作出假設、設計實驗、進行實驗、結(jié)果和結(jié)論、交流與應用、進一步探究等來設計?？傮w上，實驗和探究的撰寫都比較清晰，但是為了提高可讀性，方便學生做實驗，可以在呈現(xiàn)方式上作些改變。例如，搭配起表征和解釋作用的插圖，將復雜的實驗步驟設計為一目了然的步驟圖等。

2.5 注意初高中生物學實驗的縱向銜接 高中實驗類活動的目的要求都要明顯高于初中，而初高中內(nèi)容的有效銜接能使高中學生盡快地適應高中階段的學習。表2以涉及顯微鏡操作的實驗為例，比較了初中和高中課程標準對相關內(nèi)容的規(guī)定。

表2 課程標準對顯微鏡操作相關內(nèi)容的規(guī)定

初中和高中課程標準在顯微鏡相關實驗的差別有：初中重在掌握顯微鏡的操作技術(shù)，高中則上升到對顯微鏡操作技術(shù)的應用。高中首個涉及顯微鏡的實驗為“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”，雖然目前在該實驗中用插圖介紹了使用高倍鏡的方法，但這幾幅圖并非完全展現(xiàn)了用顯微鏡觀察的過程，對一些程度較差、沒有掌握顯微鏡操作實驗的學生而言，僅有的幾幅圖可能不足以學會使用顯微鏡。另外，也缺少“制作臨時裝片”的內(nèi)容，雖然“制作臨時裝片”是要求初中學生掌握的，但是學生上高中時可能會淡忘，教材可用較小的篇幅或額外的小欄目在這個實驗中補充介紹。還有，在該實驗的“討論”中，可設置1～2道對顯微鏡從低倍鏡向高倍鏡轉(zhuǎn)換的操作方法及其原理進行考查的題目。

2.6 課題先行，提早發(fā)現(xiàn)困難，給教學提供更有力的指導 從目前的實驗、探究教學看，比較突出的兩個問題是實驗開出率不高和教師的實驗教學行為不正確。教師往往采取口頭講授考點、多媒體課件展示和教師演示等方法來代替學生實驗[1]。導致這些現(xiàn)象的原因之一可能是教師的主觀原因降低了實驗的成功率。從“資料分析”“思考與討論”等活動的教學來看，目前主要的問題是有教師隨意進行增刪，沒有很好地發(fā)揮這些學生活動在整節(jié)教學中的作用。改變上述教學困境固然不容易，但是教材編寫也可以為改變這一困境提供幫助，使活動“好做”“做好”。而要真正做到這一點，需要以課題研究為支撐。課題研究可側(cè)重在以下幾方面。

(1)對實驗類活動的設計 通過提高可行性來降低難度?？赏ㄟ^改進實驗材料、用具、步驟，提高實驗的成功率；改進實驗結(jié)果的表現(xiàn)形態(tài)，使得實驗易于觀察。例如，在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”的實驗中，用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞替代口腔上皮細胞作為實驗材料也能取得很好的效果，編寫時可作出補充選擇。

(2)發(fā)現(xiàn)教學中的難點，克服學生活動大班教學的困難 教材中的部分實驗和探究在大班教學、全校多班級的教學中有難度。因此，通過課題研究及早發(fā)現(xiàn)教學組織的難點所在，教師可以有針對性地提出建議，提高實驗的可行性；或明確探究實驗的環(huán)節(jié)，簡化實驗步驟的呈現(xiàn)方式，有助于學生集中注意力并迅速抓住主要信息。

(3)總結(jié)教學效果好的已有活動設計的特點，查找教學效果差的已有活動設計的問題 例如，從“資料分析”這一使用頻率高的活動來看，就可以分析哪些“資料分析”的資料設計得好(既滿足充分性，也滿足必要性)，問題設計有梯度；哪些資料分析設計得差，從中提煉出經(jīng)驗，查找出問題，從而為進一步做好“資料分析”的設計提供參考。