摘 要 學(xué)生活動設(shè)計是教科書中區(qū)別于正文的、在教學(xué)中由學(xué)生以活動形式完成的內(nèi)容。在教學(xué)中，學(xué)生活動可以有效提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，表現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的世界觀，幫助學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，提高學(xué)生的自主探究能力，促進(jìn)概念的建構(gòu)等。

關(guān)鍵詞 學(xué)生活動 教科書 高中生物

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

在編制教科書時，“學(xué)生活動設(shè)計”往往以欄目的形式嵌入教科書的正文，以方便教師的教以及學(xué)生的學(xué)。那么，什么是學(xué)生活動設(shè)計？它們在教學(xué)中有哪些作用？筆者嘗試對這些問題作以下探討。

1 學(xué)生活動設(shè)計的概念及分類

1.1 學(xué)生活動設(shè)計的涵義

活動是指為達(dá)到某種目的而采取的行動。從教育心理學(xué)角度看，活動是指由行為動作構(gòu)成的主體與客觀世界相互作用的過程，為意識能動性和個性能動性的高級形式。因此，活動具有主體，在學(xué)習(xí)過程中，主體就是學(xué)習(xí)者。

在對教科書中的“活動”進(jìn)行研究時，Walford曾將教科書的表層系統(tǒng)分為課文系統(tǒng)（提供學(xué)生基本知識的材料）、圖像系統(tǒng)（包括景觀圖、圖表、地圖和素描）和活動系統(tǒng)（提供給學(xué)生的“活動”指示）。有研究以“實踐活動”指代生物教材中設(shè)計安排的活動，包括實驗活動、資料分析及學(xué)生調(diào)查活動等。在教科書《生活與哲學(xué)》中，用虛線框框起來以仿宋體編排的案例與活動以及每個單元后的“綜合探究”被統(tǒng)稱為“活動設(shè)計”。由此可見，教科書中的學(xué)生活動尚無統(tǒng)一定義，已有研究一方面從活動的類型來概括活動，另一方面選擇了不同的稱謂來指代。下面所說的“學(xué)生活動設(shè)計”是指教科書中區(qū)別于正文，在教學(xué)中由學(xué)生以活動形式完成的內(nèi)容，其內(nèi)涵包括以下幾個方面：

① 呈現(xiàn)方式：教科書中的學(xué)生活動設(shè)計與正文、插圖等有明顯區(qū)分，它們或集中于教科書某部分，或以欄目形式穿插在正文中。例如，早期的一些教科書在附錄中匯總該書所有實驗，目前使用中的教科書在課文中穿插安排了探究、實驗、制作、調(diào)查、觀察等。

② 實施主體：學(xué)生獨立或者在教師引導(dǎo)下完成。

③ 實施過程：學(xué)生動腦、動手在課堂或課后實施；可能涉及提出問題、分析問題、制訂計劃、討論等思維加工過程，和（或）收集資料、觀察、制作、測量等動手實踐過程。

需要注意的是，教科書中的學(xué)生活動設(shè)計并不完全等同于教學(xué)中的學(xué)生活動，教學(xué)中的學(xué)生活動可能是學(xué)生活動設(shè)計在教學(xué)中的執(zhí)行，也可能是教師或?qū)W生開展的教科書以外的活動。

1.2 “學(xué)生活動設(shè)計”的分類方法

按活動的完整性，活動可分為完整的科學(xué)探究活動，以及從不同側(cè)面對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練和探究技能訓(xùn)練的科學(xué)探究活動，后者包括實驗、調(diào)查、觀察與思考、資料分析等。按活動進(jìn)行的場所，活動被分為課內(nèi)探究活動（包括資料分析、思考與討論、實驗、技能訓(xùn)練、模型建構(gòu)、探究）和課外探究活動（包括資料收集和分析、調(diào)查、課外實踐、課外制作）。另外，還可根據(jù)活動完成時間、目標(biāo)維度、活動策略、能力維度、活動的重要性等對活動進(jìn)行分類。

事實上，對“學(xué)生活動設(shè)計”沒有約定俗成的分類方法。人教版高中必修模塊的教科書中的活動按其寫法和能力目標(biāo)上的不同，分為問題探討、資料分析、資料搜集與分析、思考與討論、實驗、探究、技能訓(xùn)練、模型建構(gòu)、課外制作、調(diào)查、課外實踐等。這些名稱只是為了區(qū)別活動欄目的特點而設(shè)置的，不是嚴(yán)格的科學(xué)方法意義上的分類。

教科書還有一些欄目，如知識鏈接、與生活的聯(lián)系、學(xué)科交叉、相關(guān)信息、小問題、批判性思維、想象空間、科學(xué)史話、科學(xué)·技術(shù)·社會、科學(xué)家的故事、科學(xué)前沿等。由于這些欄目基本供學(xué)生獨立閱讀，不會開展活動，而且這些欄目是對正文內(nèi)容的補(bǔ)充和拓展，因此并未將這些欄目歸類于“學(xué)生活動設(shè)計”。

為了統(tǒng)計分類的方便，擬從活動在能力培養(yǎng)上的側(cè)重及實施場所這兩個維度分類。雖然每個活動都有具體知識內(nèi)容，知識與概念的建構(gòu)、能力培養(yǎng)直接相關(guān)，但每一類活動特有的活動形式?jīng)Q定了它在一般情形下對能力培養(yǎng)的側(cè)重。在培養(yǎng)能力方面，高中生物必修教材中的“學(xué)生活動設(shè)計”主要側(cè)重兩個方面：① 分析、綜合、判斷、推理等思維能力；② 操作、觀察、檢索、交流等操作技能。另外，有些活動必須在課堂上進(jìn)行，有些活動適合于課后完成。同時按上述兩個維度對教材中的“學(xué)生活動設(shè)計”進(jìn)行分類（表1）。這種劃分是在一般情形下的分類，實際會有例外。例如，模型建構(gòu)也可以在課后完成；資料的搜集與分析在課上或課外完成均可；一些探究活動既能培養(yǎng)思維能力，也能培養(yǎng)操作、觀察等實驗技能。

2 設(shè)計學(xué)生活動的理論基礎(chǔ)

辯證唯物主義認(rèn)識論認(rèn)為，認(rèn)識是一個“實踐—認(rèn)識—再實踐—再認(rèn)識”的循環(huán)上升過程。認(rèn)識有感性認(rèn)識和理性認(rèn)識兩種形式。兩種認(rèn)識彼此相互依存、相互滲透。沒有感性認(rèn)識的基礎(chǔ)，就不可能有理性認(rèn)識，沒有理性認(rèn)識，就不能了解事物的本質(zhì)。理性認(rèn)識可以通過概念、判斷和推理獲得，感性認(rèn)識則須親身參加社會實踐，直接接觸客觀事物才能獲得。教科書中的事實性知識、基礎(chǔ)概念、易于理解的原理等可以通過教師講授、學(xué)生閱讀等方式由學(xué)生習(xí)得，但講授和自學(xué)無法替代實驗、探究、討論和觀察等活動，這些活動中的體驗可能是建構(gòu)概念的基礎(chǔ)，也可能是提升能力和情感態(tài)度價值觀等方面的環(huán)節(jié)?；顒涌梢詭椭鷮W(xué)生獲得更為直接和深刻的體驗和認(rèn)知。

心理學(xué)家皮亞杰揭示了活動在兒童認(rèn)識發(fā)展中的根本作用?；顒釉谌说闹腔?、思維和認(rèn)識的發(fā)生發(fā)展中起著構(gòu)建的作用，思維、認(rèn)識的發(fā)展過程就是在實踐活動中主體對客體的認(rèn)識不斷建構(gòu)的過程，在這個過程中，以主體活動為中介，主體的認(rèn)識結(jié)構(gòu)不斷通過同化、調(diào)節(jié)的機(jī)制取得與客體之間的適應(yīng)和平衡，思維的發(fā)展完全是兒童一系列不同水平活動內(nèi)化的結(jié)果。對皮亞杰的“活動”概念的理解存在爭論。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為皮亞杰的“活動”概念比“實踐”概念在含義上要廣，活動概念應(yīng)包括客體、主體及相互作用方式三大部分，既指有形的具體動作方式，也指抽象的內(nèi)部心理活動；既包括主體的有意識的行為活動，也包括主體的無意識的內(nèi)部建構(gòu)活動。

維果茨基、列昂節(jié)夫等人認(rèn)為是在活動過程中通過積極主動地掌握社會歷史文化經(jīng)驗促進(jìn)心理發(fā)展的。列昂節(jié)夫的“活動理論”認(rèn)為心理發(fā)展起源于主體與周圍環(huán)境相互作用的活動，認(rèn)為人的主體活動是人發(fā)展的基礎(chǔ)，無論人的思維、智慧的發(fā)展，還是情感態(tài)度價值觀的形成，都是通過主體與客體的相互作用的過程實現(xiàn)的，而主客體相互作用的中介正是學(xué)習(xí)者參與的各種活動。

雖然皮亞杰和列昂節(jié)夫的活動理論各有側(cè)重，但他們都重視活動對兒童發(fā)展的重要性。好的活動能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮主體作用，促使學(xué)生主動探求、主動發(fā)現(xiàn)和主動建構(gòu)。好的活動應(yīng)當(dāng)是學(xué)生愿意參與的、思維與外部行動同時展開的、具有啟發(fā)性創(chuàng)造性、能有效促進(jìn)交流與合作的活動。

從生物學(xué)的發(fā)展歷史和生物學(xué)知識的構(gòu)成來看，觀察、實驗、調(diào)查、模擬等活動，是建立生物學(xué)知識大廈的基礎(chǔ)，它最基本的研究方法是觀察和實驗。因此，要真正理解生物學(xué)，無法離開各類活動體驗。學(xué)生活動能夠部分還原知識的形成過程，可以幫助學(xué)生理解生物學(xué)知識。生物學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了由表及里、由宏觀到微觀的發(fā)展過程，這離不開技術(shù)和方法的進(jìn)步，微觀領(lǐng)域的部分事實、現(xiàn)象等知識，如果在活動中借助儀器設(shè)備將獲得更直接的體驗，這些直接的感性認(rèn)識利于學(xué)生建立理性認(rèn)識，因此，活動可以幫助學(xué)生了解生物學(xué)研究的技術(shù)和方法，加深對生物學(xué)的理解。

3 學(xué)生活動有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

提高科學(xué)素養(yǎng)是我國中學(xué)生物課程的基本理念之一。生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。它也包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求學(xué)生在以下幾方面得到發(fā)展：科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀，科學(xué)、技術(shù)與社會相互關(guān)系的教育，科學(xué)探究方法與技能和生物學(xué)知識和技能。

3.1 培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀，理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系

科學(xué)態(tài)度是人基于對科學(xué)知識的正確理解和對科學(xué)發(fā)展的認(rèn)識而形成的科學(xué)信念和科學(xué)習(xí)慣?？茖W(xué)的世界觀體現(xiàn)人對科學(xué)所持有的一些基本信念和態(tài)度。求真、探索、創(chuàng)新、合作、質(zhì)疑等是科學(xué)精神的組成部分?？茖W(xué)、技術(shù)與社會緊密相連，科學(xué)是基礎(chǔ)，技術(shù)提供應(yīng)用科學(xué)的手段，科學(xué)技術(shù)促進(jìn)社會的發(fā)展，社會的價值觀反過來指導(dǎo)人應(yīng)用科學(xué)技術(shù)。對科學(xué)本質(zhì)的了解，有利于學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度、養(yǎng)成科學(xué)精神。生物學(xué)的活動涉及觀察、測量、提出問題、設(shè)計方案、分析和解讀數(shù)據(jù)、提出解答、解釋和預(yù)測、交流與討論等多方面。這些活動有些是科學(xué)探究的一部分，介紹了科學(xué)家探究的過程和方法，有些是完整的科學(xué)探究。開展這些不同類型的活動，可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的世界觀、科學(xué)精神等。例如，實驗會激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心；探究可引導(dǎo)學(xué)生體驗科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)學(xué)生求真、實證、探索、創(chuàng)新的科學(xué)精神；對科學(xué)史或科學(xué)實驗的資料進(jìn)行分析能培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀；設(shè)計方案、操作實驗、記錄數(shù)據(jù)等能促進(jìn)學(xué)生了解科學(xué)的本質(zhì)。

3.2 培養(yǎng)探究能力

何謂科學(xué)探究能力，一種觀點認(rèn)為，科學(xué)探究能力是過程技能的集合，包括觀察技能、測量技能、分類技能、推理技能等；另一種觀點認(rèn)為，科學(xué)探究能力是一種科學(xué)思維和科學(xué)推理能力。這兩種觀點都認(rèn)為探究有其固定的模式。英國約克大學(xué)的PACKS項目組提出了描述科學(xué)探究能力的PACKS模型，他們將科學(xué)探究的主體和探究過程作為一個整體進(jìn)行研究，揭示了影響學(xué)生科學(xué)探究能力的內(nèi)在因素和外部特征，這種模型解釋了學(xué)生在7項探究任務(wù)中的表現(xiàn)。科學(xué)探究能力是一種復(fù)雜的高層次能力，提高科學(xué)探究能力，應(yīng)在重視基礎(chǔ)知識和基本技能的基礎(chǔ)上發(fā)展學(xué)生更高層次的能力。開展學(xué)生活動是提高學(xué)生探究能力的主要途徑。首先，活動可以幫助學(xué)生提高基礎(chǔ)技能，如觀察、測量、搜集信息、記錄數(shù)據(jù)、繪圖等。其次，探究也是思維的過程，探究活動會幫助學(xué)生提升分析問題、推理、演繹等思維能力，而且一些思維過程本身是在訓(xùn)練科學(xué)方法；最后，教科書設(shè)計的全過程探究能綜合培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。正是在這些基礎(chǔ)上，活動一步步引導(dǎo)學(xué)生主動探究，逐步提高各項能力，并使學(xué)生真正學(xué)會探索新知、解決新問題，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生探究能力的目標(biāo)。

3.3 促進(jìn)概念的建構(gòu)

生物學(xué)課程強(qiáng)調(diào)重要概念的理解和建構(gòu)，2011年頒布的《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》在每個主題中，以命題或內(nèi)涵的陳述方式列舉了50條重要概念。美國的《K12科學(xué)教育框架》列出了生命科學(xué)領(lǐng)域的4個核心概念，強(qiáng)調(diào)這些核心概念對于幫助學(xué)生深入理解生命科學(xué)及最新研究發(fā)現(xiàn)的意義至關(guān)重要。比較典型的促進(jìn)概念轉(zhuǎn)變的方法主要包括三個步驟：揭示學(xué)生的前科學(xué)概念、引發(fā)認(rèn)知沖突、引入新的概念以解決認(rèn)知矛盾。教科書安排的許多活動都能幫助學(xué)生建構(gòu)概念。例如，教科書每節(jié)開頭的“問題探討”可探測學(xué)生的前概念，引發(fā)認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)概念作好鋪墊；“資料分析”“探究”“實驗”等是由問題驅(qū)動的探究性學(xué)習(xí)活動，其中的問題往往圍繞重要概念而設(shè)計；實驗、調(diào)查、模型建構(gòu)有助于學(xué)生獲得直接經(jīng)驗，從而替換頭腦中的錯誤概念。在學(xué)科課程中，知識是探究活動的基礎(chǔ)，探究活動是學(xué)生獲取知識、建構(gòu)概念的重要途徑。通過主動探究，學(xué)生建構(gòu)的概念也更加牢固。

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