美國(guó)高中生物教學(xué)的發(fā)展及啟示

盧曉梅，楊之帆，柯文山

(湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，武漢 430062)

我國(guó)生物教學(xué)正由教師控制、注重講授的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)向教為主導(dǎo)、學(xué)為主體，體現(xiàn)探究性、啟發(fā)性的教學(xué)模式。新《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》于2017年頒布，其修訂版2020年出臺(tái)，所提新核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任等方面。我國(guó)學(xué)校發(fā)展參差不齊，為形勢(shì)所迫加快教學(xué)改革力度，急需先進(jìn)的教學(xué)理念和成功的教改經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。美國(guó)作為當(dāng)今世界發(fā)達(dá)國(guó)家，教學(xué)改革受到普遍關(guān)注[1]，其生物教學(xué)改革已取得一定經(jīng)驗(yàn)，并建構(gòu)了相關(guān)理論。生物教學(xué)注重以學(xué)生為中心，培養(yǎng)興趣，追求多方位、綜合性教育目標(biāo)，不僅促進(jìn)學(xué)生智力發(fā)展，還學(xué)以致用，整合自然環(huán)境，為提高人類生活質(zhì)量而服務(wù)。

1 美國(guó)生物教學(xué)發(fā)展概述

中美兩國(guó)的生物教學(xué)在發(fā)展歷史、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和策略、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面有諸多不同[2]。美國(guó)生物教學(xué)發(fā)展也是經(jīng)歷一波三折后，才逐步走向正軌，并進(jìn)入發(fā)展的快車道。

1.1 早期生物教學(xué)科目及內(nèi)容簡(jiǎn)單

普通高中階段的任務(wù)是提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，為學(xué)生將來(lái)繼續(xù)學(xué)習(xí)和擇業(yè)鋪墊基礎(chǔ)[3]。19世紀(jì)80年代，生物學(xué)開(kāi)始作為美國(guó)大學(xué)入門(mén)課程，設(shè)有植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)，生理學(xué)未明確列入但有涉及。植物學(xué)涉及植物花卉的解剖及分類，學(xué)生去采集、保存及制作標(biāo)本；動(dòng)物學(xué)對(duì)自然歷史的關(guān)注超過(guò)動(dòng)物分類學(xué)習(xí)。

20世紀(jì)20年代，美國(guó)將生物課程分為植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)，主要圍繞動(dòng)植物的分類和結(jié)構(gòu)展開(kāi)。20世紀(jì)30年代以后，美國(guó)開(kāi)始將動(dòng)物學(xué)和植物學(xué)合并為生物學(xué)，但內(nèi)容和知識(shí)陳舊、單調(diào)，教學(xué)也是以傳統(tǒng)的描述講授為核心，枯燥乏味。20世紀(jì)50年代，隨著生物科學(xué)和教育學(xué)、心理學(xué)的迅速進(jìn)展，生物學(xué)在高中作為必修課程，其地位和重要性大幅度提升。20世紀(jì)60年代后期，由于學(xué)科主義過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)而忽略實(shí)際運(yùn)用，重專業(yè)化而忽視社會(huì)和人文意義，生物教學(xué)受到質(zhì)疑，教學(xué)質(zhì)量下滑。

1.2 現(xiàn)代生物教學(xué)地位日益提升

20世紀(jì)80年代前后，生物教學(xué)目標(biāo)開(kāi)始綜合個(gè)人、社會(huì)、生態(tài)等因素，主張科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)融合[4]。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(NRC)1988年提出更新課程，以順應(yīng)生物學(xué)的突飛猛進(jìn)。如果年輕人生物學(xué)知識(shí)缺乏，他們就沒(méi)有能力將有限的生物學(xué)知識(shí)與生活世界聯(lián)系起來(lái)。這是個(gè)人的失敗，也導(dǎo)致美國(guó)國(guó)家公共政策失敗，與地球的動(dòng)態(tài)關(guān)系將無(wú)法建立。與生物學(xué)有關(guān)的內(nèi)容很多：基因工程、人體機(jī)理，還有溫室效應(yīng)、環(huán)境污染、疾病防范等。1989年，美國(guó)為了提高國(guó)人的科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)素養(yǎng)，開(kāi)展了《2061計(jì)劃：為了全體美國(guó)人的科學(xué)》，強(qiáng)調(diào)所有青少年接受系統(tǒng)的基礎(chǔ)科學(xué)教育，包括生物學(xué)、物理學(xué)等[5]。生物教學(xué)開(kāi)始得到前所未有的重視，進(jìn)入國(guó)家和各州的科學(xué)教育體系。美國(guó)第一個(gè)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(《前標(biāo)準(zhǔn)》)1996年出臺(tái)，明確提出發(fā)展探究能力[6]。

1.3 美國(guó)高中生物學(xué)主流教材變遷明顯

(1)21世紀(jì)前的主流教材。20世紀(jì)50年代末，美國(guó)出臺(tái)具有影響力的BSCS教材，目的是在各個(gè)方面促進(jìn)生物教育，使學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí)，進(jìn)入社會(huì)時(shí)具有生物科學(xué)領(lǐng)域所需的基本技能[7]。該套教材編制了藍(lán)皮本、綠皮本和黃皮本3個(gè)版本。藍(lán)皮本側(cè)重于研究方法和科學(xué)本質(zhì)，綠皮書(shū)著重學(xué)生的理解能力和動(dòng)手能力，黃皮書(shū)較少被采用。該教材體現(xiàn)的自主學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)頗有特色，緊密聯(lián)系現(xiàn)代生物學(xué)知識(shí)[8]。3個(gè)版本的教材都不提倡灌輸知識(shí)，注重內(nèi)容的更新。

這套高中教材案例設(shè)計(jì)別具匠心，內(nèi)容緊密聯(lián)系學(xué)生生活，吸引學(xué)生注意力；案例的表現(xiàn)形式呈故事性，知識(shí)內(nèi)容豐富，吸引力強(qiáng)；案例巧妙的設(shè)計(jì)，有利于達(dá)成多重教育目標(biāo)[9]。20世紀(jì)70年代初，許多國(guó)家由以升學(xué)為目標(biāo)的英才教育體系，逐漸轉(zhuǎn)向以準(zhǔn)備學(xué)生進(jìn)入社會(huì)為目標(biāo)的大眾教育體系[10]。20世紀(jì)70年代后期，又轉(zhuǎn)向科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)結(jié)合的STS，我國(guó)也有不少生物教學(xué)STS的嘗試[11]，特別是20世紀(jì)后期體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)結(jié)合的STEM，逐漸從意義建構(gòu)走向課程實(shí)踐的探索以及 STEM 教師的培養(yǎng)[12]。21世紀(jì)以來(lái)，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)人文和數(shù)學(xué)結(jié)合的STEAM，自美國(guó)提出以來(lái)，很多國(guó)家都有政策解讀[13]。STEM和STEAM都是力求與信息技術(shù)相結(jié)合，多學(xué)科處理問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多元化教學(xué)目標(biāo)，體現(xiàn)綜合課程的思想，不過(guò)主流大多沿用了生物分科教學(xué)的形式。

(2)21世紀(jì)之后的主流教材。2004年，美國(guó)著名的麥格勞-希爾(McGraw-Hill)教育集團(tuán)，以美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》為參照，推出了包括生物、物理、化學(xué)、地理學(xué)科的《科學(xué)發(fā)現(xiàn)者》系列教材，生物學(xué)教材名為《科學(xué)發(fā)現(xiàn)者：生物-生命的動(dòng)力》。該教材分上中下3冊(cè)，共包括“微生物”“分子與細(xì)胞”“人體生理”等10個(gè)單元，教材配置了多種多樣的彩色圖片，圖文并茂，在正文基礎(chǔ)上還設(shè)置了如“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”“迷你實(shí)驗(yàn)”“內(nèi)容提要”等多種欄目，內(nèi)容豐富、生動(dòng)有趣，給學(xué)生留下了充分發(fā)揮的余地，吸引了學(xué)生的眼球。一經(jīng)推廣，許多國(guó)家選做教材或參考書(shū)，使用率較高，成為美國(guó)高中主流教材[14]。

2 中美生物教學(xué)的若干比較

2.1 教學(xué)中師生教學(xué)地位有差異

美國(guó)課堂教學(xué)很多時(shí)候主張以學(xué)生為中心，教師在課堂上引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。我國(guó)課堂教學(xué)目前也在進(jìn)行改革，倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)思想，重視學(xué)生的主觀能動(dòng)性，但依然是教師主導(dǎo)，學(xué)生主體，所以教師必須處理好講授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)的關(guān)系。

2.2 教學(xué)策略和方法有差異

美國(guó)的教學(xué)策略設(shè)計(jì)，更多地采用探究式、討論式教學(xué)。對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，教師會(huì)考慮不同的教學(xué)方法，使學(xué)生保持較高的積極性，從而有效教學(xué)。美國(guó)各級(jí)學(xué)校特別注重探究和合作學(xué)習(xí)的教學(xué)策略，學(xué)生在輕松愉快的氛圍中學(xué)到知識(shí)，提高能力，同時(shí)又能培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。我國(guó)教學(xué)改革中，探究、合作等開(kāi)始得到重視，但往往重于形式，而且由于設(shè)備條件和考試的壓力，新方法使用比例較低，見(jiàn)效慢，還須改進(jìn)。

2.3 理論與實(shí)踐的關(guān)系上有所不同

美國(guó)學(xué)校注重演示、實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作，課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合。我國(guó)雖然也認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的功用，但依然更強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)理論，注重知識(shí)體系的完備性和系統(tǒng)性。如美國(guó)教師教育對(duì)未來(lái)教師培養(yǎng)就有重實(shí)踐的傾向，除規(guī)定的學(xué)期3個(gè)月的中學(xué)實(shí)踐外，還有些學(xué)期，他們?cè)趯W(xué)習(xí)理論同時(shí)，每周必須有一天的中學(xué)教學(xué)經(jīng)歷，這種培養(yǎng)方式深刻影響了這些老師的言行，在今后的教學(xué)中實(shí)踐的理念會(huì)一以貫之。

3 對(duì)我國(guó)生物教學(xué)的啟示

3.1 建立和諧的師生關(guān)系，增進(jìn)師生互動(dòng)

師生互動(dòng)不僅表現(xiàn)在相互提問(wèn)，還表現(xiàn)在交談及小組指導(dǎo)上，教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)不斷進(jìn)行調(diào)整。學(xué)生是主體，教師是學(xué)生思維活動(dòng)的指導(dǎo)者、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和學(xué)生個(gè)性發(fā)展的促進(jìn)者，師生關(guān)系不僅影響學(xué)生的成績(jī)，教師的言行舉止?jié)撘颇赜绊懼鴮W(xué)生，發(fā)揮持久的作用，從而影響學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀的形成。

3.2 運(yùn)用現(xiàn)代教育理念和多種教學(xué)方法改善教學(xué)

現(xiàn)代教育理念的重要表現(xiàn)是教師教育和教學(xué)具有前瞻性、啟發(fā)性和引領(lǐng)性。教育者的任務(wù)是發(fā)展個(gè)性并為之進(jìn)入現(xiàn)實(shí)世界開(kāi)辟道路[15]。美國(guó)教師既重視傳統(tǒng)的講授法、談話法，也重視現(xiàn)代教學(xué)思想導(dǎo)引下的探究發(fā)現(xiàn)法、合作學(xué)習(xí)、案例學(xué)習(xí)等，并注意整合這些教學(xué)方法。教師還運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)改善傳統(tǒng)課堂教學(xué)，活躍氣氛，提高興趣，教學(xué)效果和質(zhì)量得到較大提高?，F(xiàn)代教學(xué)技術(shù)得到廣泛運(yùn)用，多種信息技術(shù)已經(jīng)結(jié)合到教學(xué)方法中，如視頻動(dòng)畫(huà)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等方式，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，加強(qiáng)輔導(dǎo)學(xué)習(xí)。

除探究教學(xué)外，合作學(xué)習(xí)也受到青睞。建構(gòu)主義已深刻影響教學(xué)領(lǐng)域，其提倡的協(xié)同性人際建構(gòu)主張合作學(xué)習(xí)。教師或?qū)W生都可以提出論題。學(xué)生會(huì)根據(jù)教師建議，選擇不同論題，分工準(zhǔn)備相應(yīng)資料，擬定一個(gè)較好方案，由小組合作完成展示。教師還讓學(xué)生圍繞主題討論，自由選擇專題，再分工合作，之后進(jìn)行小組展示和匯報(bào)。尤其是PPT展示，整個(gè)小組每人各演講一部分，共同完成任務(wù)。激發(fā)學(xué)生自主意識(shí)和合作精神。

3.3 善于發(fā)揮學(xué)生獨(dú)立自主和創(chuàng)新的意識(shí)

教師努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛兴枷搿⒂袆?chuàng)意、敢于提問(wèn)和質(zhì)疑的主動(dòng)學(xué)習(xí)，獲得成就感和快樂(lè)。教師與學(xué)生互動(dòng)較頻繁，教師講授時(shí)間較短，學(xué)生活動(dòng)較多，提問(wèn)較多，教學(xué)氛圍輕松，愉快。美國(guó)的實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排較多，更側(cè)重于學(xué)生科學(xué)方法訓(xùn)練和科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神培養(yǎng)。美國(guó)教師很看重學(xué)生的平時(shí)表現(xiàn)，會(huì)對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)操作以及創(chuàng)新性表現(xiàn)等做記錄。我國(guó)目前強(qiáng)調(diào)形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，提倡采用檢核表或評(píng)定量表，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的行為表現(xiàn)和作品成果進(jìn)行實(shí)作評(píng)價(jià)，但是實(shí)際在高中應(yīng)用得不多，學(xué)生往往應(yīng)付了事。

特別要提到學(xué)生的作業(yè)，這在美國(guó)很有特色。美國(guó)教材課后習(xí)題在深度水平、廣度水平、背景水平和累積難度方面都高于中國(guó)教材[16]。這與我國(guó)的題海戰(zhàn)術(shù)圍繞應(yīng)試不同，美國(guó)教師布置的作業(yè)，更主要是讓學(xué)生溫故而知新。這也給學(xué)生留下更多的時(shí)間和空間進(jìn)行獨(dú)立思考，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、思考的發(fā)散性和思維的創(chuàng)造性。教師布置的作業(yè)，需要依靠學(xué)生獨(dú)立意識(shí)去完成，以培養(yǎng)其獨(dú)立精神和能力。

3.4 賦予學(xué)生選修生物課時(shí)有更大的靈活性和空間

美國(guó)中學(xué)生物的課程是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生選修情況開(kāi)設(shè)。根據(jù)規(guī)定，生物學(xué)是高中必修課程，美國(guó)出臺(tái)了相應(yīng)的科學(xué)課程的標(biāo)準(zhǔn)，但每個(gè)州會(huì)根據(jù)情況選用。除依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，中學(xué)課程還根據(jù)學(xué)生的選課情況來(lái)開(kāi)設(shè)。低年級(jí)能選修的課程較少，高年級(jí)則有較多選課空間，可謂豐富多彩。這為學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)提供了很大的靈活性，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣、愛(ài)好及需要選課，具有主動(dòng)性和能動(dòng)性。

3.5 大學(xué)與中學(xué)密切合作，培養(yǎng)未來(lái)的生物教師

教師教育對(duì)生物教學(xué)至關(guān)重要，強(qiáng)化教育實(shí)踐已成為各國(guó)教師培養(yǎng)改革的重點(diǎn)和趨勢(shì)。美國(guó)的實(shí)習(xí)教師被稱為“學(xué)生教師”，是活躍在美國(guó)中學(xué)一支很重要的力量。這源于美國(guó)一些很重要的教師教育項(xiàng)目的實(shí)施，如很有名的edTPA教師培養(yǎng)項(xiàng)目，就是政府鼓勵(lì)大學(xué)和中學(xué)密切合作，培養(yǎng)未來(lái)高水平中學(xué)教師。政府出面推動(dòng)教師教育的進(jìn)行，如運(yùn)用某些政策鼓勵(lì)大學(xué)和中學(xué)的合作。大學(xué)自身也注重與中學(xué)建立合作關(guān)系或伙伴關(guān)系，以協(xié)同合作的理念為實(shí)習(xí)生提供系統(tǒng)的指導(dǎo)和幫助。參與指導(dǎo)的中學(xué)老師會(huì)得到大學(xué)的某些獎(jiǎng)勵(lì)，如這些老師回大學(xué)進(jìn)修或提升學(xué)位時(shí)，學(xué)費(fèi)會(huì)減少。還有些中學(xué)老師會(huì)獲得大學(xué)的兼職，如成為客座教授或講師，進(jìn)而推動(dòng)這種合作關(guān)系更加緊密。中學(xué)積極配合大學(xué)的要求，使學(xué)生增長(zhǎng)教學(xué)的知識(shí)和能力。大學(xué)會(huì)為有需求的中學(xué)提供學(xué)術(shù)指導(dǎo)，也會(huì)邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的中學(xué)老師開(kāi)講座，進(jìn)行多方位的合作。

我國(guó)對(duì)教學(xué)實(shí)踐也很重視。2011年10月我國(guó)《教師教育課程標(biāo)準(zhǔn)(試行)》中就明確把實(shí)踐取向作為教師教育改革的理念。2016年3月《教育部關(guān)于加強(qiáng)師范生教育實(shí)踐的意見(jiàn)》指出:舉辦教師教育的院校要采取觀摩見(jiàn)習(xí)、模擬教學(xué)、專項(xiàng)技能訓(xùn)練、集中實(shí)習(xí)等多種形式，豐富師范生的教育實(shí)踐體驗(yàn)，提升教育實(shí)踐效果；而且提出運(yùn)用信息技術(shù)、雙導(dǎo)師制聯(lián)合培養(yǎng)等舉措。但由于各種原因，教育實(shí)踐仍然是我國(guó)教師培養(yǎng)短板，存在時(shí)間短、類型單一、缺乏指導(dǎo)、與理論課程缺乏聯(lián)系等突出問(wèn)題[17]。我國(guó)大學(xué)和中學(xué)合作缺乏默契，大學(xué)生實(shí)習(xí)對(duì)中學(xué)挑肥選瘦，較好的中學(xué)又不歡迎教育實(shí)習(xí)生。學(xué)生在教育實(shí)習(xí)中上課次數(shù)非常有限。如果能有政府推動(dòng)，學(xué)校高層重視，切實(shí)規(guī)劃合作方案，如建立實(shí)習(xí)基地、教學(xué)資源共享、課時(shí)計(jì)劃等，我國(guó)教育實(shí)習(xí)的短板問(wèn)題應(yīng)該能較好地被解決。

美國(guó)生物教學(xué)對(duì)我們的啟示，綜合表現(xiàn)在教師隊(duì)伍的建設(shè)、課程的開(kāi)發(fā)利用、現(xiàn)代教學(xué)模式和方法的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)評(píng)價(jià)等諸多方面。對(duì)美國(guó)及其他發(fā)達(dá)國(guó)家生物教學(xué)的探討，能對(duì)我國(guó)生物教學(xué)改革提供借鑒，應(yīng)持續(xù)跟進(jìn)，常改常新。

致謝：感謝美國(guó)南伊利諾伊大學(xué)愛(ài)德華茨維爾校區(qū)教育學(xué)院劉玉良教授、蘭迪·史密斯博士(Dr.Randi Smith)等人對(duì)查閱資料和中學(xué)參觀調(diào)研的支持。