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高中生物新课程必修模块的教学探讨
山东省莒南县教育局教研室　徐连清山东省莒南县路镇一中　刘启松
《普通高中新课程方案》(以下简称方案) 和《普通高中生物课程标准》规定了高中生物新课程的结构(如图1 所示) 。以模块方式构建高中生物学课程,从课程结构上保证了适应社会需求的多样化和学生全面而有个性的发展。这对于已习惯目前高中生物课程的广大教师而言,面临着新的机遇和挑战。本文拟就必修模块的教学进行初步探讨。

1 、什么是模块?
所谓模块,是为了实现明确的教育目标,围绕某一特定主题,通过整合学生经验和相关内容而设计的相对完整、独立的学习单元。模块是构成生物科目的基本单位,此次高中生物课程改革的理念及操作运行都与模块的设置密切相关,甚至可以说,如果没有模块,这次高中课改的时代性、基础性、选择性等理念就难以体现,也无法真正得到落实。

 
2 　明确模块设计的基本思路和模块特征
2. 1 　明确模块设计的基本思路
模块的设计是依据《基础教育课程改革纲要(试行) 》和《方案》进行的。“必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。”3 个模块在高中生物课程中的地位和作用是不同的,因而各模块有着独特的设计思路。如“稳态与环境”模块设计的基本思路是:将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统,它们都在与外界环境的相互作用中,通过自身的调节机制维持稳态(如图2所示) 。明确模块设计的基本思路有助于我们对教学内容的理解、教学目标的确立、教学策略的选择、探究活动的安排等。
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2. 2 　理解模块的特征
在新课程实验过程中,要把握模块的综合性、相对独立性、开放性这3 个基本特点,还要认真分析比较各模块的特点,找出模块的一些具体特征。
2.2.1 在符合高中生物课程总体目标的前提下,本模块内容的教育价值是什么? 例如,“分子与细胞”模块的教育价值是有助于学生较深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。
2.2.2 确切反映了生物学科的一个或一组主题或概念是什么? 例如“, 遗传与进化”模块中的“生物变异”主题反映的一组概念是:基因重组、基因突变、染色体变异、变异与育种等。
2.2.3 一个模块中,主要的、贯彻始终的科学思想、观念和科学方法是什么? 例如,贯彻“稳态与环境”的科学思想是:关注生物科学发展与社会的关系,生命系统与环境是一个统一的整体,人与自然和谐发展的观念,生态意识和环境保护意识;该模块的科学方法是系统分析的方法、建构数学模型的方法、取样调查的方法。
2.2.4 一个模块的内在逻辑线索是什么? 为什么模块又是开放的,即动态的、普遍联系的?“分子与细胞”立足于细胞水平、亚细胞水平乃至分子水平上阐述生命的本质;“遗传与进化”不仅从微观层面上阐述生命的延续性,而且立足于整个生物界,从宏观层面上阐述生命的发展过程、原因和结果;“稳态与环境”则从宏观层面上阐述生命系统通过自我调节保持稳态并适应外界环境,生态系统通过自动调节作用在结构与功能上达到和谐与统一。因此说,3 个必修模块相对独立,但又以“生命系统”而整合,并与选修模块密切相关,是学习选修模块的基础。如“遗传与进化”模块的某些内容,与选修模块中的相关内容联系紧密。例如,选修模块涉及的避孕原理和方法、人工授精、试管婴儿等生殖技术,都是以减数分裂和受精作用为必要的知识基础;克隆、基因工程、基因诊断和基因治疗,以及PCR 技术和蛋白质工程等内容,则是以基因及其遗传信息的传递和表达为基础的。
2.2.5 在模块教学中,应该向学生的学习探究提供怎样的共同情景? 随着问题的深入,怎样将情景进行相适应的变化? 情景是社会、生活还是科学实验方面?

3 　对模块教学进行科学设计
模块作为高中生物新课程中教学内容组织的基本单位,是围绕一定的主题形成的,因此模块教学的教学设计可按照“整体—单元—课时”进行设计。进行每一个模块的教学前,都要对模块的教学内容进行整体的把握和设计,以一个模块的内容整体对应36 学时,如表1 所示案例(依据张新时主编的《普通高中课程标准实验教科书》中的“分子与细胞”模块进行设计) ,保证该模块教学内容在教学时间上的合理搭配。
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 单元教学设计要围绕该单元主题展开,单元主题是对模块主题的分解。针对主题的教学设计,既具有教学内容的相对独立性,又可以分解为不同课时的教学内容。教学设计的内容包括:教材内容分析、课时安排、教学策略、教学程序。其中教学程序采用的一般模型是:案例导入→问题串→学生探究、教师指导→(应用生物学基本概念、原理) 解释案例→构建知识结构。教学设计不可能针对某一知识点的讲授,或者说不只是针对某一知识点的讲授,而是以相互联系的方式,让学生在解决问题的过程中获取概念、原理以及科学思想和方法。教学设计的关键是问题串的设计,设计的问题要有一定的思维含量,是学生已有经验的介入与问题目标的契合点,问题间要有一定的内在联系且有利于构建知识结构。上述教学程序是有效的程序,但不是惟一程序,教学程序的设计不应该有、也不可能有固定模式。课时安排可以单排也可以连排,要视其内容而定。
虽然模块教学主要在单元和主题层面上进行设计,但课时设计仍然不能缺少。课时设计的内容包括:教学目标、重点难点分析、设计思路(教学过程) 。下面是一个课时设计的案例片段。
探究活动“细胞膜结构的认识过程”教学片断(依据张新时主编的《普通高中课程标准实验教科书》生物学“分子与细胞”模块第三单元第一章第一节设计)师:科学家为了研究细胞膜的结构和化学组成,曾经历了一段很长的探索历程。让我们重温这段历史,阅读下面3 个典型的实验,你能分别得出什么结论? 请大家讨论后发表见解。
(留给学生充分的阅读、讨论时间)
师:首先我们来看资料1 ,你能得出什么结论?
生:细胞膜是由磷脂和蛋白质组成的。
师:欧瓦顿发现,脂溶性物质比非脂溶性物质更容易通过细胞膜进入细胞中,这句话的含义是什么?你作出推论的依据是什么?
生:说明细胞膜主要是由脂类物质组成的。这是依据化学上物质的相似相溶原理,脂类物质容易通过细胞膜,说明细胞膜的主要组成物质应该是性质相似的脂类物质。
师:分析的很有道理。请大家继续探究资料2 ,“ ??磷脂分子排列成单层,而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中”,从这句话中大家又能悟出什么道理呢?
www.qingsong8.com 生:说明磷脂分子是有极性的。其头部全部浸入水中说明头部是和水相吸引的,而其尾部都暴露在空气中,说明尾部和水是不易亲和的。
师:分析的正确。磷脂分子头部的磷酸基是亲水性的极性基团,而尾部的脂肪酸则是疏水性的非极性基团。当磷脂分子位于水表面时,由于水分子是极性分子,亲水性的磷酸基团和水分子相吸引,而疏水性的尾部则会受到排斥朝向另一面,经过推挤便成了整齐排列的单分子层。
师:大家可能注意到了,在资料1 和资料2 中都是用红细胞作为实验材料的,实际上用的是哺乳动物的红细胞,这是为什么呢?
(学生讨论,教师进行适当的启发引导)
生:通过查阅资料知道,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,而且除细胞膜外,在细胞质中没有其他由膜组成的结构,这样在比较细胞膜与磷脂分子两者的面积关系时,没有其他膜的干扰,便于分析。
师:通过刚才的探究,你能勾勒出细胞膜的基本结构吗?
生:细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,而且磷脂分子是呈双层排列的,其亲水性的头部排在外面,疏水性的尾部在内部。该案例的设计特点是: 教师能充分调控教学节奏,层层推进探究的深度,在教师的引导、启迪下,学生能重新体验科学发现的探索过程,在自主探索中主动获取知识,并通过讨论和相互补充以及教师适当的解析,使学生从探索发现上升到对知识结构的整合,培养了学生科学推理和知识迁移的能力,符合新课程标准中探索领先、合作学习、师生是学习“共同体”的教育理念。
由此可见,在教学设计中,教师要在充分分析学生学习情况的基础上,对教学主题和内容进行加工和处理,围绕教学目标,设计、搜集、挖掘与教学内容密切相关的资料,创设问题情境,引导他们发现问题,获取结论。

4 　提高贯彻课程目标的自觉性
课程目标是一个完整的科学体系,包括知识与技能目标、情感态度价值观目标和能力目标,三者相互依存、互为基础,全面地、均衡地、互动地追求三方面目标的实现是每位教师在课改实验中所要努力追求的,新课程要通过每一个模块实现三维目标,因此基于模块的整体、单元(主题) 、课时教学设计都要充分考虑三维目标的共同实现,要在每个层面的教学中去体现、贯彻、落实。如“分子与细胞”模块中的“细胞的结构”主题,其知识目标是:说出细胞学说的内容,简述细胞膜系统的结构和功能,举例说出几种细胞器的结构和功能,阐明细胞核的结构和功能等;情感态度价值观目标是:建立结构和功能相统一的观点,局部与整体相统一的观点,体会生命的精致和完美,热爱生命科学,崇尚生命等;能力目标是:分析细胞学说建立的能力,使用显微镜观察的能力,认识细胞结构图和表达细胞结构的能力,建立细胞结构模型的能力等。具体到某一层面、某一课时,其教学目标必有其侧重点,不应也不可能面面俱到。“稳态与环境”模块中的“生态环境的保护”主题,其情感态度价值观的要求非常明显:关注全球性生态环境问题,形成环境保护须从自我做起的意识等。

5 　倡导自主、探究、合作的学习方式
新的课程改革呼唤着学生学习方式的改变,倡导自主、探究的学习方式。自主学习与被动学习、他主学习相对立,转向自主学习是学习品质的变化。教学时教师要引导学生积极参与教学过程,要善于创设问题情境,要提出挑战学生智力和能力的问题,特别是要给学生足够的学习时间、空间,多用谈话法、讨论法,凡是学生通过讨论、思考能解决的问题,尽量让学生自学。探究学习是自主学习的核心,探究的方式要多种多样,教学时不要将知识直接传授给学生,而要采用引导—探究策略,创设情境,着眼于把学生领进探究知识的过程中去,让学生通过自己的观察、思考去探究知识的形成,感悟探究的程序,体验知识的发生、发展过程。在探究知识的过程中,要注意训练学生的思维,帮助学生学会思考,要培养学生勇于探索、仔细观察、勤于思考、实事求是、严肃认真的科学态度和精神,并使学生感受探究和成功的乐趣。倡导探究学习方式,并不是完全否认讲授式教学的作用。讲授,尤其是启发式讲授在一定意义上还是高中生物教学的主要方式,是传授知识的较为经济的方式。但要全面落实课程目标,讲授的方式需要改进,需要和其他教学方式互为补充,提倡以探究、理解与合作为主要特征的新型学习方式。

www.qingsong8.com 6 　按照新的课程目标要求搞好实验教学
高中生物新课程特别强调要加强实验教学和其他实践活动,其中必修模块就有学生实验22 个,选修1 的实验则多达26 个。根据主要的教学目标不同可把必修模块的实验分为技能性实验、验证性实验、探究性实验;以探究技能训练为核心,可将实验分为观察或鉴别( Ⅰ) 、验证( Ⅱ) 、引导或探究( Ⅲ) 、自主或探究( Ⅳ) 、模拟或制作( Ⅴ) 等5 级,如表2 所示。


 在实验教学中,要根据高一学生的知识基础、心理特点和认知规律,在完成必要的实验操作技能训练的前提下逐步开展验证性实验和探究性实验教学。探究性实验包括引导探究、自主探究两种基本形式。无论在哪种形式的探究性实验教学中,都要鼓励学生积极参与。接受科学思想和方法训练,体验知识的形成过程,明确实验探究的基本程序(提出问题,作出假设→制定计划,预测结果→分析数据,得出结论→交流评价,进行反思) 及要求是组织好探究性实验教学的前题。教师一定要根据本校实际和学生情况,做好实验准备,组织好探究性实验教学。探究性实验教学的组织工作包括:确定实验教学目标,营造实验探究环境,制定教学活动计划,调控学生探究进程,评价探究实验结果等。每个探究实验都是模块主题的一个重要组成部分,实验教学目标也必然是三维的。但实验课题内容不同,其知识、技能、能力、情感等方面的要求各有侧重。学生积极参与、师生互动、教学相长是评价探究性实验教学的主要指标。

总之,在新课改实验中,教师要在新的教育理念引导下,把握模块特征,精选教学策略和教学方法,倡导探究学习方式,加强实验教学,才能提高模块教学的质量,从而保证这次课改的顺利进行。
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