張 云,林穎韜,郭春芳
(福建教育學院理科研修部,福建 福州 350025)
中學物理、化學、生物等理科學科都是以實驗為基礎的自然科學。實驗教學能為學生提供親身參與實踐的情境,承載著激發(fā)學生產(chǎn)生“主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流合作”的學習行為和認識取向的教育價值,因此是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、領悟科學研究方法的重要途徑。[1]2012年教育部正式頒布了我國基礎教育初中各學科課程標準,其中理科課程的課程目標明確強調(diào):學生應通過理科課程的學習,初步學會科學探究的一般方法,具有較強的實驗基本操作技能、分析和解決實際問題的能力,以及交流與合作的能力。這表明強化實驗教學是中學理科新課程改革的重要思路。但限于我國國情和傳統(tǒng)的實驗教學觀念的影響,教師長期以來把實驗作為傳授科學知識和訓練實驗技能的工具,缺乏科學探究的意識和能力,這無疑成為影響理科學科新課程改革成效的重要因素。《國家基礎教育課程改革綱要(試行)》明確要求“中小學教師繼續(xù)教育應以基礎教育課程改革為核心內(nèi)容”,因此加強對理科教師實驗教學能力的培養(yǎng)就顯得尤為緊迫。[2]
2006年福建省進入新課程改革,各地市教育主管部門曾多次委托教師培訓機構(gòu)組織過以“提升理科教師實驗教學能力”為主題的培訓工作,希望改變上述狀況。但遺憾的是,現(xiàn)有的培訓模式仍多采用“講授法”,授課專家側(cè)重實驗教學理念或?qū)嶒灢僮骷寄艿闹v授。這表明在倡導更新教師教育理念的培訓課堂,卻仍然以與新課程理念背道而馳的“灌輸”教學模式進行培訓,勢必導致參訓學員理論與實踐的嚴重脫節(jié),培訓成效也就無從談起??梢姡剿餍碌呐嘤柲J?,真正促進教師專業(yè)成長,是新課程改革教師培訓工作的核心環(huán)節(jié)。[3]為改變現(xiàn)狀,筆者所在培訓團隊從高中生物學科的具體特點出發(fā),針對學員的實驗教學培訓需求,進行了將“5E”培訓策略引入“高中生物教師實驗教學能力培訓”的實踐探索,以期對中學理科教師實驗教學能力培訓提供借鑒經(jīng)驗。
培訓團隊構(gòu)建的“5E”培訓策略借鑒了1980年由美國生物科學課程研究機構(gòu)提出的“5E”教學模式?!?E”教學模式是一種基于建構(gòu)主義教學理論的模式,是一種重要的探究式教學模式,在國外及臺灣地區(qū)的科學教育領域受到高度關(guān)注。[4]該教學模式的一般環(huán)節(jié)是“吸引(Engagement)——探究(Ex?ploration)——解釋(Explanation)——遷移(Elabora?tion)——評價(Evaluation)”。由于上述5個環(huán)節(jié)都是以英文字母“E”開頭,所以稱之為“5E”教學模式。國外開展的實證研究表明,“5E”教學模式比傳統(tǒng)的教學模式更有利于學習者學業(yè)成就的提高,也更能提高學習者的學習興趣[5];尤其對生物學等理科教學,其知識體系中存在著大量神奇現(xiàn)象和專業(yè)性概念,更適合運用該教學模式進行教學實踐。[6]
“5E”教學模式以學生活動為中心,尤其注重“探究”和“遷移”2個環(huán)節(jié)中的學生活動。學習者要在與自然或?qū)嶒灛F(xiàn)象、教師以及其他學習者等周圍因素的互動中通過動手和動腦思考活動不斷修正、重組和細化他們的原有認識,而這些活動正是現(xiàn)行的理科課程標準中所強調(diào)的科學探究的主要形式。[7]科學探究要求學生能夠提出和識別問題、設計和實施研究方案、分析資料和證據(jù)、運用證據(jù)進行解釋,以及表達和交流?!?E”教學模式恰恰能夠培養(yǎng)學生科學探究各方面的能力。兩者在理念和實施的層面上是一致的,其對應關(guān)系參見圖1。[8]因此,運用“5E”教學模式進行教學,可以多方位地培養(yǎng)學習者的科學探究能力,有利于課程目標的落實。
圖1 “5E”教學模式與科學探究能力的關(guān)系
基于“5E”教學模式的內(nèi)涵與適用性,根據(jù)“5E”教學模式的教學環(huán)節(jié),培訓團隊在“高中生物教師實驗教學能力培訓”中構(gòu)建并使用了“5E”培訓策略(參見表1)。
表1 “高中生物教師實驗教學能力培訓”的“5E”培訓策略(各課程通用)
簡言之,培訓團隊構(gòu)建的“5E”培訓策略是:培訓教師先把培訓學習要點設計為研究問題(“吸引”環(huán)節(jié)),學員手、腦并用進行問題的研究(“探究”環(huán)節(jié)),以此為據(jù)完成知識體系的構(gòu)建(“解釋”環(huán)節(jié)),并能應用于拓展的新情境(“遷移”環(huán)節(jié)),最后通過評價重溫培訓知識要點(“評價”環(huán)節(jié))。
由表1分析可見,“5E”培訓策略是把學習者形成認識的活動組織成主動參與探究問題過程的一種理科教學策略,其始終以學員為中心,強調(diào)學員的主動學習,學員間的合作探究、表達交流,培訓教師不再一味地進行理論、實踐知識的灌輸,而是成為活動的組織者和引導者,這不僅有利于改變學員對理科教育的態(tài)度,而且也有利于在職教育中對其實驗教學能力的培養(yǎng)。培訓團隊通過具體的教學實踐,認為在運用“5E”培訓策略時應注意落實以下措施:
采用“5E”培訓策略的培訓是一種以研究問題為中心的任務驅(qū)動式培訓。研究表明,任務驅(qū)動式培訓是一種能很好地極具實驗性、實踐性與操作性的培訓課程的方法,適用于研究團隊承辦的“高中生物教師實驗教學能力培訓”。在培訓課程中,研究團隊以不同的研究問題作為培訓的驅(qū)動式任務。在實踐中,培訓團隊創(chuàng)設的研究問題均來源于學員訓前的需求調(diào)研。如培訓中的“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗課程,培訓團隊就擬定了如下的研究問題:影響“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”實驗效果的可能因素有哪些?談談您為提高觀察效果所采取的做法(提示:可從實驗材料、取材時間、解離、漂洗、染色、漂洗、壓片等操作環(huán)節(jié)給予分析);“細胞的增殖”一節(jié)的教學難點是“真核細胞有絲分裂過程各個時期染色體行為和數(shù)目的變化以及DNA數(shù)量的變化”,您是采用怎樣的教學策略來突破的?再如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗課程,所給出的研究問題是“教材所提供的探究酵母菌有氧呼吸、無氧呼吸裝置有哪些缺陷,請嘗試設計出更為合理的實驗方案”。不難看出,培訓課程中所擬定的研究問題多落實于教師對實驗教學的困惑與疑難點,如具體的教學組織策略、影響實驗成功率的操作要點、實驗疑難現(xiàn)象分析、實驗設計與改進創(chuàng)新等,這不僅很好地切合了學員培訓需求,而且賦予學員自主選擇和參與的權(quán)利,因此極大激發(fā)了學員的參訓熱情。
培訓教師在發(fā)布好研究問題后,要及時組織學員成立合作學習小組。合作學習小組是從知識的社會建構(gòu)性出發(fā)、鼓勵學習者之間經(jīng)驗交互的一種共同體[9],是學員相互學習的載體,其以真實的實踐活動為依托,讓每個成員都有平等的機會參與到問題的研究中,對同一問題從各自的視角進行解析,成員之間通過多維度、多層次的研討,成為貢獻自己學術(shù)力量的學習者。合作離不開個體的責任心,這是確保能通過合作學習解決研究問題的關(guān)鍵。為此,培訓團隊在培訓實踐中還采取了如下幾點做法:
1.小組人數(shù)不宜過多,人數(shù)越少成員的責任感越強,建議將同一或鄰近地市的3名學員劃歸為一個學習單位。
2.組長承擔著督促者和組織者的角色,因此必須選出一位能充分發(fā)揮核心作用的組長,這可以通過組內(nèi)成員的自薦產(chǎn)生。
3.培訓教師要進行隨機檢查,要求成員向培訓教師、小組或其他組匯報所在小組的工作,觀察并記錄每個成員對小組的貢獻。
4.小組要進行學習過程監(jiān)控,在培訓課程結(jié)束時形成反思。反思的內(nèi)容可以包括:在小組合作學習過程中解決了什么研究問題?在完善或更新解決方案或?qū)嶒炗媱澾^程中,進行了哪些修正?最終形成的方案是什么?以自評或互評的方式評價成員對方案的形成做出了哪些貢獻?
“5E”培訓策略的實施,突出了學員的主體地位,但不意味著要弱化培訓教師的主導地位。培訓教師仍然是學習的組織者、指導者和推動者。培訓教師從訓前就要積極引導學員參與活動的全過程,以使學員完全融入活動素材的準備、方案或計劃設計、對活動的觀察和分析以及對方案計劃的改進等各個環(huán)節(jié)。
“5E”培訓策略強調(diào)的是培訓教師“宜少而精”的指導,過多的“灌輸”“包辦”難免束縛學員思維、制約其手腳。在培訓實踐中,首先,培訓教師要樹立以“學習者發(fā)展為中心”的教學理念,積極為學員提供信息、活動素材,啟發(fā)思路,引導質(zhì)疑、探究和創(chuàng)新;其次,培訓教師要在學員“探究”過程中,注意發(fā)現(xiàn)問題,及時并適度點撥,以便在探究結(jié)束時,更好地引導學員進行總結(jié);再次,在“探究”過程和結(jié)果上,培訓教師不能越俎代庖,將學員的研究引向既定的結(jié)論,而應該少一些條條框框的約束,多呈現(xiàn)出一些“不確定”,幫助學員克服傳統(tǒng)的“依葫蘆畫瓢”實驗教學觀和行為習慣,激發(fā)其創(chuàng)新意識;最后,培訓教師還要及時對合作學習小組及小組成員生成過程性及總體性評價,以使學習者在獲得個人價值和社會價值的切身體驗時,激發(fā)其不斷地將外部期待轉(zhuǎn)化為內(nèi)在動力。
受傳統(tǒng)實驗教學觀念的影響,訓前有相當高比例的高中生物教師實驗教學觀仍停留于重視知識鞏固、輕視對學生分析能力及動手能力培養(yǎng)的層面上。一般的實驗課都是由教師先進行講解,再由學生對照著操作步驟按部就班地進行,實驗課堂索然無味。而在實施“5E”培訓策略的培訓課堂,重視的是研究問題的解決過程,而非純粹知識要點或結(jié)論的獲得。在培訓過程中,學員必須通過動手實踐、合作學習小組成員互助、研討交流、相互質(zhì)疑等形式,在培訓教師適度指導下,尋求出合理地解決問題的思路、方法,并能運用收集的證據(jù)對現(xiàn)象和情境進行分析和解釋。顯然,這是一種充滿活力而又具有挑戰(zhàn)性的課堂。二者鮮明的反差對比,對學員傳統(tǒng)的實驗教學觀無疑是一種巨大沖擊,因此有助于其實驗教學觀的改變。
“5E”培訓策略是一種重要的探究式培訓策略。其最大的優(yōu)點是在培訓教師適度指導和幫助下,允許學員自主探究。探究的過程實質(zhì)上就是能力發(fā)展的過程。在探究中,學習者要進行資料的收集、方案的設計與實施、現(xiàn)象的分析和推理以及結(jié)論的表達和梳理,循序漸進中幫助學習者發(fā)展了多種技能,因此有助于落實對學員實驗教學技能和實驗操作技能的培養(yǎng)。
“5E”培訓策略的實施,需要培訓教師充分把握培訓課堂,包括把握時間以及學員的活動發(fā)展進程,同時對學員可能出現(xiàn)的問題要做好充分的預設,對于開放性的問題要學會適度把握開放程度,熟練地運用引導、提問等教學技能,這對培訓教師而言,無疑是嶄新的挑戰(zhàn),因此培訓教師更要有緊迫感,不斷強化自身專業(yè)的深度發(fā)展。
“5E”培訓策略操作性強,運用于中學理科教師實驗教學能力培訓,一方面有利于理科教師更新學科實驗教學觀念,創(chuàng)新實驗教學方法,提升實驗教育教學技能;另一方面也能切實提高教師培訓工作成效,因此不失為優(yōu)化培訓課堂教學效果的可行策略。目前,“5E”培訓策略作為“福建省高中生物教師實驗教學能力培訓”的一個有效嘗試,若能與其他培訓策略進行整合,彌補其耗時較多的不足,也許能發(fā)揮出更大的培訓效應,但這還需要進一步的實踐探索?!?/p>