生物教材創(chuàng)新教育功能研究論文
時(shí)間:2022-09-07 04:44:00
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在傳統(tǒng)的觀念中,中學(xué)生物學(xué)教材的功能只是單一的“知識(shí)源”,教材的教學(xué)法功能未能充分發(fā)揮。其結(jié)果,教學(xué)法的功能完全由教師個(gè)人去發(fā)揮,隨意性大,預(yù)期效果難以保證。20世紀(jì)80年代末期以前的高初中生物教材都是這樣,以匯編“基礎(chǔ)知熾”為己任,而且所謂知識(shí)都是“得到公認(rèn)”的“正確無(wú)誤”的科學(xué)結(jié)論與事實(shí),20世紀(jì)90年代以后編的某些版本教材仍然還有采用這一模式的。教材中的實(shí)驗(yàn)、練習(xí)等其它內(nèi)容,只是附帶的,或者干脆沒(méi)有。如1978年恢復(fù)高考以后遺傳概率分析一直是要求學(xué)生掌握的重要內(nèi)容,但幾個(gè)版本高中教材連一道例題都沒(méi)有,上課時(shí)有的教師補(bǔ)充例題,有的不補(bǔ)充,做了補(bǔ)充的,所選例題難度也不一樣,教學(xué)效果就參差不齊。另外,教材在表述方式上也歷來(lái)是結(jié)論式的,其中的結(jié)論被視為顛撲不破的“科學(xué)真理”,表現(xiàn)出不可動(dòng)搖的僅威性。因此當(dāng)科學(xué)進(jìn)展,有些結(jié)論發(fā)生了變化,甚至被推翻淘汰時(shí),由于教材結(jié)論未變,教師仍只能照本宣科,致使學(xué)生把謬誤當(dāng)成真理。所以在中學(xué)生物課程中實(shí)施創(chuàng)新教育,首先必須對(duì)傳統(tǒng)教材進(jìn)行改革,以科學(xué)真理的絕對(duì)性和相對(duì)性的辯證統(tǒng)一為原則,以培養(yǎng)創(chuàng)新能力,發(fā)展綜合素質(zhì)為目標(biāo),以發(fā)掘教材的教學(xué)法功能為途徑,改革教材的內(nèi)容和形式。
一、改革教材內(nèi)容
傳統(tǒng)的教材內(nèi)容對(duì)學(xué)生發(fā)展所起的作用是單一的“打基礎(chǔ)”的作用。對(duì)于創(chuàng)新教育來(lái)說(shuō)這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。從創(chuàng)新的角度考慮,以往中學(xué)生物教材在內(nèi)容上至少存在兩個(gè)方面的問(wèn)題。第一,知識(shí)相對(duì)陳舊。因?yàn)閭鹘y(tǒng)觀點(diǎn)的影響,教材更新周期長(zhǎng)的影響等原因,新觀點(diǎn)、新技術(shù)、新方法很難納入中學(xué)教材。尤其是有爭(zhēng)議的新觀點(diǎn)更不可能編入教材,可是生命科學(xué)大量的創(chuàng)新經(jīng)歷表明,創(chuàng)新不僅需要“公認(rèn)無(wú)誤”的經(jīng)典的基礎(chǔ)知識(shí),更需要最新的知識(shí)進(jìn)展作為基礎(chǔ),那些“不確定性”較強(qiáng)的有爭(zhēng)議的結(jié)論或觀點(diǎn)往往給創(chuàng)新帶來(lái)契機(jī)。第二,教學(xué)內(nèi)容組成單一,僅僅包括本學(xué)科的“雙基”??萍紕?chuàng)新的實(shí)踐告訴我們,僅有本學(xué)科的“雙基”是絕對(duì)不夠的,還需要大量跨學(xué)科的東西,需要大量實(shí)踐的東西,比如需要科研、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)的知識(shí)與實(shí)踐等,再如需要許多通用的或?qū)W科專門的方法技術(shù)。此外創(chuàng)新所需要的懷疑、批判等創(chuàng)新精神,直覺(jué)、求異等創(chuàng)新思維能力,都不是單靠“雙基”的傳授就能培養(yǎng)的。所以創(chuàng)新需要更為廣闊的教材內(nèi)容作為基礎(chǔ),作為保障。由此可見(jiàn),實(shí)施創(chuàng)新教育首先要改革教材內(nèi)容。應(yīng)該說(shuō)人教社新版高中試驗(yàn)本教材在這方面做了很好的有益的嘗試。從內(nèi)容上考慮,適應(yīng)創(chuàng)新教育的教材應(yīng)該具備如下功能:
1.基礎(chǔ)功能
即給學(xué)生提供創(chuàng)新所必須的基礎(chǔ)知識(shí)和方法技術(shù),特別是對(duì)創(chuàng)新起著直接推動(dòng)作用的新知識(shí)、新技術(shù)。實(shí)現(xiàn)這一功能就要求教材能夠及時(shí)跟上學(xué)科發(fā)展的步伐,及時(shí)更新陳舊的教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充必要的新知識(shí)。這么做,即便學(xué)生不直接參與創(chuàng)新,對(duì)其較好地理解和適應(yīng)科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的有關(guān)創(chuàng)新也是大有稗益的。而要做到這一點(diǎn),又必須解放思想,打破陳規(guī)舊習(xí)的束縛。比如,在美國(guó)能源部(DepartineniofEnergy)等單位的贊助下,美國(guó)課程研究機(jī)構(gòu)BSCS從1992年至1998年先后設(shè)計(jì)了四個(gè)相互補(bǔ)充的“基因組(教學(xué))模式(GenomeModu1eS)”,把科學(xué)家正在進(jìn)行的“人類基因組計(jì)劃(ThehumanGenomeproject),一個(gè)宏偉的著名的科研項(xiàng)目的最新動(dòng)態(tài)和相關(guān)內(nèi)容及時(shí)納入了中學(xué)生物學(xué)課堂,使學(xué)生跟上科學(xué)創(chuàng)新的步伐。如果按照我們過(guò)去的習(xí)慣,這種正在進(jìn)行之中的、尚無(wú)最終結(jié)果的研究根本不允許編入中學(xué)教材,顯然我們?cè)诮滩膬?nèi)容的選擇處理上過(guò)于保守。只有徹底摒棄這些保守的思想,教材才有可能真正幫助學(xué)生打好創(chuàng)新的基礎(chǔ)。正如有的專家指出的,“課程的設(shè)置和各門學(xué)科的內(nèi)容不是一成不變的,它要隨著科學(xué)技術(shù)和文化的發(fā)展而不斷變化、更新內(nèi)容,使課程內(nèi)容能夠跟上科學(xué)技術(shù)文化的發(fā)展?!薄安⑶乙紤]到21世紀(jì)科學(xué)文化發(fā)展的趨勢(shì),才能跟上發(fā)展的步伐?!?/p>
2.素材功能
即能夠給學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)提供必要的素材。實(shí)現(xiàn)這一功能就要求教材能依照不同年級(jí)學(xué)生、不同層次創(chuàng)新活動(dòng)的目標(biāo)、特點(diǎn)和規(guī)律,選編相關(guān)的內(nèi)容。1996年出版的美國(guó)《國(guó)家理科教育標(biāo)準(zhǔn)》明確提出“學(xué)習(xí)科學(xué)是要學(xué)生做什么,而不是把什么做好了提供給他們?!奔热灰獙W(xué)生做什么,那就不僅要布置做的任務(wù),還要提供做的素材。
例如人教社新版高中教材(試驗(yàn)本)編入了植物的向光性與感應(yīng)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,首次將設(shè)計(jì)教學(xué)引入中學(xué)課堂。以向光性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為例,提供的素材,包括有關(guān)向光性的一些實(shí)例和概念、實(shí)驗(yàn)材料和用具,如幼苗和錫紙、不透光的紙盒。應(yīng)該說(shuō)教材的這一改革對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)開(kāi)了個(gè)好頭。但遺憾的是在創(chuàng)新素材方面,個(gè)別地方有越俎代庖之嫌,個(gè)別地方又顯得不足。例如,不透光的盒子完全可以讓學(xué)生自行設(shè)計(jì),以提供創(chuàng)新的余地,又可檢驗(yàn)其實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性,而在方法步驟的提示上又太簡(jiǎn)單,部分學(xué)生可能無(wú)從下手。筆者看到美國(guó)文獻(xiàn)介紹高中的同一設(shè)計(jì),盒子就要求學(xué)生自行選擇或制作,但要求不透光,故有人選擇裝膠卷的塑料盒,因?yàn)樗鼈円驯蛔C明是不透光的,這一選擇過(guò)程鍛煉了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力。所以提供創(chuàng)新素材是教材改革中值得研究的問(wèn)題。
3.樣榜功能
即能夠給學(xué)生的創(chuàng)新活動(dòng)提供典型的樣榜或范例。學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新活動(dòng)是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的重要途徑,由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和必要的技能,必須給他們提供樣榜,使其從仿效創(chuàng)新開(kāi)始,逐步發(fā)展到獨(dú)立的原創(chuàng)創(chuàng)新。為此,教材應(yīng)能比較清晰地勾畫(huà)出一個(gè)個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)的基本過(guò)程,特別是創(chuàng)新要素如何重組,新構(gòu)想、新觀點(diǎn)、新方案如何閃現(xiàn)等。諸如DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)的過(guò)程、克隆羊誕生的過(guò)程等就可以經(jīng)過(guò)恰當(dāng)簡(jiǎn)化處理,編入中學(xué)教材。過(guò)去的教材也有科學(xué)史的例子,但多數(shù)側(cè)重于宣傳科學(xué)家不怕困難、刻苦鉆研等精神,創(chuàng)新過(guò)程體現(xiàn)較少或體現(xiàn)的力度不夠。人教社九年義務(wù)教育初中教材和新版高中教材(實(shí)驗(yàn)本)都編入了一些體現(xiàn)創(chuàng)新過(guò)程的實(shí)例,值得提倡。當(dāng)然還應(yīng)有更多的不同的方式。例如,能否提供范例后再安排相應(yīng)的仿創(chuàng)活動(dòng),以真正發(fā)揮范例的作用。
4.引導(dǎo)功能
即能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)特定課題進(jìn)行探索,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。學(xué)生創(chuàng)新當(dāng)然是要他們自己獨(dú)立提出先前從未有過(guò)的想法、觀念、方案、模型、實(shí)物等,但學(xué)生的創(chuàng)新能力畢竟是從零開(kāi)始,從低到高逐步發(fā)展的,決不可能指望他們?cè)谀骋惶靸?nèi)突然具備高超的創(chuàng)新技能。要想促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力盡快發(fā)展,就需要加以引導(dǎo)。中學(xué)教材也應(yīng)該具有這一功能。比如上述植物向光性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),美國(guó)高中通過(guò)一定提示,要求學(xué)生不能僅用一側(cè)小孔做出的結(jié)果得出結(jié)論,而要用前后左右四個(gè)孔做四組或先后四次實(shí)驗(yàn),才能綜合得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,最后還要再在盒子頂端開(kāi)孔,把四個(gè)側(cè)孔全封閉加以驗(yàn)證。由此鍛煉學(xué)生從一組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,通過(guò)驗(yàn)證加理性思維才能從實(shí)驗(yàn)結(jié)論得到一般結(jié)論的科學(xué)思維。創(chuàng)新能力也從朦朧的原始意識(shí)發(fā)展到能實(shí)用的階段,無(wú)論是對(duì)學(xué)生今后升學(xué),還是對(duì)學(xué)生走向社會(huì)都是非常有用的。
二、改革教材內(nèi)容的表述方式
我國(guó)傳統(tǒng)的生物學(xué)教材之所以是結(jié)論式的教材,另一重要原因是教材的表述方式。首先,重要知識(shí)概念均以不容置辯的定義形式出現(xiàn),遣詞嚴(yán)謹(jǐn),似乎滴水不漏,其結(jié)果教師只能死扣字眼地教,學(xué)生只能原封不動(dòng)地接受,別無(wú)選擇。這種貌似嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎龇绞綆в泻艽蟮母弊饔?,?yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的發(fā)展。例如人教社1997年新版高中生物(實(shí)驗(yàn)本)在談到細(xì)胞核核孔時(shí)寫(xiě)道“大分子物質(zhì)可以自由通過(guò)核孔而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)”,這種絕對(duì)結(jié)論式的表述,有可能誤導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為大分子物質(zhì)都可以自由通過(guò)核孔,必然影響他們今后對(duì)核孔選擇性運(yùn)輸功能的理解。顯然這樣的表述對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)十分不利。筆者曾從一所農(nóng)業(yè)大學(xué)聘請(qǐng)一位博士生導(dǎo)師給中學(xué)教師迸修班講學(xué),學(xué)員竟以他對(duì)一個(gè)概念前后三次表述所用詞語(yǔ)不同為由,認(rèn)為他“教學(xué)水平太差”,可見(jiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式危害之深。其次,以往中學(xué)生物學(xué)教材都習(xí)慣于知識(shí)概念的羅列,很少考慮知識(shí)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的過(guò)程,更談不上對(duì)學(xué)生自身認(rèn)識(shí)過(guò)程的引導(dǎo)、啟發(fā)和促進(jìn),這是教材表述方式的第二個(gè)缺陷。這樣除去深度廣度上的區(qū)別外,大、中、小學(xué)的生物學(xué)教材、自然教材幾乎一個(gè)模式,忽略了中、小學(xué)生發(fā)展的迫切切需要,當(dāng)然也無(wú)從談起創(chuàng)新。筆者曾看到國(guó)外一本生物學(xué)教材以活動(dòng)定位的方式表述“脈傅”的概念,從搭脈、測(cè)量脈博等一系列活動(dòng)的指導(dǎo)開(kāi)始,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)理解脈搏概念及其產(chǎn)上的機(jī)理,進(jìn)而掌握之。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,無(wú)形中發(fā)展了探索、創(chuàng)新的能力。國(guó)內(nèi)有些教材也借鑒了類似的做法,但在“看一看,想一想”等活動(dòng)之后,緊接著又是明確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論式表述,似乎舍此不能讓學(xué)生掌握知識(shí)概念。其結(jié)果是很多教師根本不要學(xué)生看和想,很多學(xué)生也根本不愿去看去想,依然以直接背誦結(jié)論定義取代之。由此可見(jiàn)要實(shí)行創(chuàng)新教育,教材的表述方式非改革不可。筆者認(rèn)為下列表述方式值得參考借鑒。
1.不同觀點(diǎn)對(duì)比表述
學(xué)生的創(chuàng)新離不開(kāi)批判性思維,求異思維,但是學(xué)生不可能天生具備這些能力。同樣要從仿效開(kāi)始。教材如何才能提供仿效的樣板和“批判”、“求異”的途徑呢?較好的辦法之一是適當(dāng)引進(jìn)不同觀點(diǎn)間的爭(zhēng)論,讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家是如何提出不同觀點(diǎn),如何進(jìn)行科學(xué)爭(zhēng)論的,科學(xué)真理是如何從爭(zhēng)論中誕生的。這是對(duì)傳統(tǒng)中學(xué)教材編寫(xiě)觀的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為中學(xué)教材只能收入得到一致公認(rèn)的結(jié)論,避免攪亂學(xué)生的思想。其實(shí)這恰恰是把科學(xué)教育當(dāng)成科學(xué)知識(shí)傳遞過(guò)程的錯(cuò)誤觀點(diǎn)的典型反映。歷史上高中生物學(xué)教材曾經(jīng)有過(guò)嘗試,雖然不夠徹底,但畢竟是一次良好的嘗試。1964年版高中教材曾同時(shí)介紹了有關(guān)遺傳機(jī)理的相互對(duì)立的兩種理論:孟德?tīng)枴柛碚摵兔浊鹆掷碚摗J聦?shí)表明這一做法并未引起學(xué)生思維混亂。再如以后的教材同時(shí)例舉了有關(guān)生物進(jìn)化的拉馬克理論和達(dá)爾文理論(雖然在處理上尚待改進(jìn))。我們完全可以在這一經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索和改革,創(chuàng)出教材的全新局面。問(wèn)題是要注意選擇一些并非全對(duì)全錯(cuò)的對(duì)立觀點(diǎn),注意體現(xiàn)觀點(diǎn)與證據(jù)之間的聯(lián)系,不要急于在文字表述中肯定一方,否定另一方。
2.不強(qiáng)求統(tǒng)一結(jié)論的問(wèn)題式表述
教材在內(nèi)容和表述方式上改革的另一種形式,是可以借鑒發(fā)現(xiàn)法的學(xué)習(xí)材料,少量知識(shí)在處理時(shí),只留下問(wèn)題,不得出統(tǒng)一結(jié)論,讓學(xué)生自己去思考。有興趣者還可自己去設(shè)法驗(yàn)證,尤其是高中教材或初中高年級(jí)的教材完全可以這樣做。現(xiàn)有部分教材己有嘗試,但都放在“課外讀”、“課后實(shí)驗(yàn)”之類的欄目中,力度還很不夠,生物科學(xué)的飛速發(fā)展以大量的事實(shí)表明,許多公認(rèn)的結(jié)論具有時(shí)間性和階段性,過(guò)了一定時(shí)間,便可能得到新的證據(jù),使原有結(jié)論發(fā)生重大改變,甚至被推翻。如細(xì)胞分裂中染色體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力問(wèn)題,高中新版教材仍很絕對(duì)地說(shuō)是“紡錘絲牽引著染色體(子染色體)運(yùn)動(dòng)”,細(xì)胞生物學(xué)界對(duì)此結(jié)論己有許多證據(jù)提出反對(duì)意見(jiàn),教材如此絕對(duì)地下結(jié)論不利于學(xué)生今后接受新觀點(diǎn),也不利于創(chuàng)新精神的建立。我們主張這樣的問(wèn)題可用留下問(wèn)題的方式來(lái)表述,因?yàn)樵谥袑W(xué)階段染色體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力問(wèn)題不是理解重點(diǎn)內(nèi)容的關(guān)鍵。留下問(wèn)題的方法,最大的優(yōu)點(diǎn)是可以教育學(xué)生認(rèn)識(shí)證據(jù)條件與結(jié)論的關(guān)系,學(xué)會(huì)運(yùn)用證據(jù)和條件推導(dǎo)結(jié)論,從而具備創(chuàng)新的基本功。丁肇中曾說(shuō),科學(xué)的發(fā)展是多數(shù)服從少數(shù),科學(xué)要有進(jìn)展是極少數(shù)人把所有人的觀念推翻,才能前進(jìn)。留下問(wèn)題,不強(qiáng)求統(tǒng)一結(jié)論可以培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)辯論中不迷信多數(shù),堅(jiān)持科學(xué)證據(jù)的自信心,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。
3.活動(dòng)定位式表述
如前面“脈搏”一課的表述方式,就是典型的活動(dòng)定位表述式。課本指導(dǎo)活動(dòng),以活動(dòng)求得對(duì)知識(shí)的理解,而不明確給出結(jié)論,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一種創(chuàng)新活動(dòng)。它可以一步一步地引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地或分組地通過(guò)探索去“發(fā)現(xiàn)”隱含的結(jié)論,加深對(duì)知識(shí)和科學(xué)過(guò)程的理解,掌握一定的基礎(chǔ)知識(shí)和方法技術(shù)。這樣的表述“迫使”學(xué)生通過(guò)自己的活動(dòng)學(xué)到知識(shí),創(chuàng)新技能便會(huì)得到鍛煉。