羅章莉

(江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社 南京 210009)

“螺旋式課程”是以與兒童思維方式相符的形式，將學(xué)科結(jié)構(gòu)置于課程的中心地位，隨著年級的提升，不斷拓展、加深學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，使其在課程中呈螺旋式上升的態(tài)勢。要掌握并有效地運用自然科學(xué)數(shù)學(xué)的基本觀念和文學(xué)的基本課題，不能只靠一次學(xué)習(xí)就達(dá)到目的。必須通過反復(fù)學(xué)習(xí)，在越來越復(fù)雜的形式中進(jìn)行運用，不斷地加深理解，進(jìn)而逐漸掌握[1]。認(rèn)知螺旋的建構(gòu)過程及其質(zhì)量水平，決定了一個人的學(xué)習(xí)水平，這是一個永遠(yuǎn)向前伸展、連續(xù)不斷的過程，以往任何成功或不成功的學(xué)習(xí)經(jīng)歷都證明了這一點[2]。“螺旋式上升”課程設(shè)計和教材編排一直被廣泛采用，國外很多版本的教材也遵循這個編寫原則[3]。

1 初中教材編排中體現(xiàn)的“螺旋式上升”

1.1 生物學(xué)知識的“螺旋式上升” 蘇科版初中《生物學(xué)》教材(以下簡稱“教材”)重視學(xué)科基本概念和原理的連續(xù)性，主要采用學(xué)科內(nèi)綜合的編排方式，將動物、植物、人體和微生物等相關(guān)內(nèi)容圍繞“生物與環(huán)境的密切關(guān)系”為知識主線構(gòu)建，從“人—生物—環(huán)境”的角度突出生物與環(huán)境相互影響、相互制約、共同和諧發(fā)展的密切關(guān)系。根據(jù)教材的體系，將一些學(xué)科知識和重要概念安排在不同的學(xué)習(xí)階段，各階段的內(nèi)容連續(xù)推進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，螺旋上升。

1.1.1 知識或概念在前節(jié)中淺顯表述，在后節(jié)中詳細(xì)探討 在教材第1章第1節(jié)“生物與生物學(xué)”中，學(xué)生在小學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過對常見生命現(xiàn)象的觀察，能夠初步認(rèn)識生物的基本特征，了解生物與非生物的根本區(qū)別，進(jìn)而引出生物學(xué)的概念，使其從內(nèi)容、方法和情感等多個方面對這門新課程有所了解。但由于七年級學(xué)生剛剛接觸生物學(xué)，對生物的各項基本特征所涉及的內(nèi)容還沒有充分了解，在概念的理解上會有一定困難，所以教材采用圖文結(jié)合的方式，以淺顯易懂的文字描述這些特征(見教材，圖略)。而這些特征都將在后續(xù)章節(jié)中詳細(xì)展開。例如，生命的基本特征中關(guān)于“生命活動需要能量”，教材通過七年級(上)第4～7章來逐步展開。其中包括第4章：綠色植物能利用外界環(huán)境中吸收的無機物，通過光合作用制造有機物，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)橘A存在有機物中的能量，供生命活動利用；第5章：人和動物直接或間接以綠色植物為食物，從食物中獲得物質(zhì)和能量；第6章：能量沿著食物鏈(網(wǎng))傳遞，維持著各級生物的生命活動；第7章：食物中的能量通過呼吸作用釋放出來，被生物體利用。通過這4章層層遞進(jìn)，螺旋上升，讓學(xué)生理解能量是生物圈中一切生命活動的命脈，與第1章的內(nèi)容遙相呼應(yīng)。

在第1章第2節(jié)“生物學(xué)的基本研究方法”中，由于七年級學(xué)生初次認(rèn)識和使用顯微鏡，教材引導(dǎo)學(xué)生觀察已經(jīng)制作好的植物永久切片。讓學(xué)生練習(xí)顯微鏡的規(guī)范使用方法，也讓他們結(jié)合小學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)知識，對細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)有一個感性的認(rèn)識，這對七年級(上)后續(xù)知識的學(xué)習(xí)很有幫助。而有關(guān)細(xì)胞的詳細(xì)內(nèi)容以及生物體相似的基本結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，將在七年級(下)第8～9章中展開。

1.1.2 相似概念的重復(fù)學(xué)習(xí)，為后節(jié)構(gòu)建完整體系奠定基礎(chǔ) 例如，“生物分類”是初中生物學(xué)教學(xué)的重點之一，教材在七年級(下)第10～13章中以生物的不同生存環(huán)境為線索，對生物進(jìn)行分類，從而闡述生物多樣性。將生物放在真實的環(huán)境背景中進(jìn)行研究，突出生物與環(huán)境的有機整體，也體現(xiàn)教材中“生物與環(huán)境的密切關(guān)系”的知識主線。從環(huán)境的角度對生物進(jìn)行分類，也符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，有利于學(xué)生理解生物與環(huán)境相適應(yīng)的主要特征。而教材第14章又引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)的分類方法，對前面所學(xué)的生物類群進(jìn)行梳理歸類。有了前面4章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)生能更好地理解生物分類依據(jù)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、發(fā)育和習(xí)性等方面的特征，以及生物之間的親緣關(guān)系，并運用抽象的科學(xué)思維方法對感性認(rèn)識進(jìn)行加工，使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。而生物科學(xué)分類的相關(guān)知識，也為八年級(下)第23章中有關(guān)“生物進(jìn)化”概念的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

“光合作用”也是初中生物學(xué)教學(xué)的重點之一，在七年級(上)第4章學(xué)生已開始了解光合作用。這一章的出發(fā)點是本章標(biāo)題所體現(xiàn)的“綠色植物是有機物的生產(chǎn)者”的知識，通過探究活動引導(dǎo)學(xué)生了解光合作用的產(chǎn)物是淀粉，條件是光照，場所是葉綠體，使其基本能闡述光合作用的概念以及光合作用中物質(zhì)和能量的變化。其中，有關(guān)光合作用能吸收二氧化碳和放出氧氣的知識，教材主要通過科學(xué)家研究實驗的簡介、描述性文字及信息庫中的拓展閱讀資料來幫助學(xué)生了解。而在八年級(上)第18章，學(xué)生會通過更為精確的探究實驗，驗證光合作用中吸收二氧化碳和放出氧氣，幫助學(xué)生理解光合作用在維持生物圈碳-氧平衡中的重要作用。且教材在第18章以“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定”為出發(fā)點，將綠色植物的光合作用、呼吸作用和蒸騰作用的相關(guān)知識結(jié)合在一起，通過理性分析，使學(xué)生對綠色植物在整個生物圈中的作用有了較為完整的認(rèn)識。

1.2 科學(xué)探究技能的“螺旋式上升” 教材在內(nèi)容呈現(xiàn)上，通常采取“問題情境——引導(dǎo)探究——問題解決——建構(gòu)知識”的順序，將科學(xué)探究貫穿于各章節(jié)，是平行于知識主線的能力主線(圖1)。生物學(xué)課程中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲取科學(xué)知識、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法而進(jìn)行的各種活動，通常包括：提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論和表達(dá)交流等環(huán)節(jié)。整套教材的探究活動編排遵循由易到難、由淺到深、由部分探究到完整探究和由讓學(xué)生側(cè)重不同的探究環(huán)節(jié)到讓學(xué)生獨立完成探究，達(dá)到探究技能“螺旋式上升”的要求。教材中特別設(shè)置了“探究技能”欄目，放在一些章節(jié)的相關(guān)活動旁邊，用精煉的語言對一些必要的探究技能(包括主要的過程技能、探究思維技能等)進(jìn)行描述。這些欄目內(nèi)容各冊教材中會有重復(fù)，但內(nèi)涵卻不斷地提升。

圖1 蘇科版初中《生物學(xué)》教材的知識主線和能力主線

例如，教材第1章第2節(jié)在巴斯德鵝頸瓶肉湯實驗的案例分析后，引出探究的基本過程和方法。緊接著就安排“嘗試探究水溫的變化對金魚呼吸的影響”的活動，引導(dǎo)學(xué)生借助于巴斯德的案例，親自動手來初步體驗科學(xué)探究的過程，并在這個活動中，引導(dǎo)學(xué)生了解實驗的單一變量原則。在第2章第2節(jié)“探究水分對植物生存的影響”的活動中，又引導(dǎo)學(xué)生如何設(shè)置對照實驗。而在第19章第2節(jié)“探究種子萌發(fā)的外界條件”的活動中，同時涉及單一變量原則和對照實驗設(shè)置。并在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生控制變量，體驗無關(guān)變量如果得不到有效控制，就會影響到探究結(jié)果。因此，有關(guān)實驗中的原則和技能不僅反復(fù)出現(xiàn)，且內(nèi)涵在豐富，難度逐漸地提升。

2 初中生物學(xué)教學(xué)中如何體現(xiàn)“螺旋式上升”

2.1 教師對教材螺旋式內(nèi)容的恰當(dāng)轉(zhuǎn)化 教材的精心設(shè)計，需要教學(xué)這一環(huán)節(jié)來進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這是一個緩慢的動態(tài)過程。由于初中生物學(xué)教師的知識結(jié)構(gòu)優(yōu)于學(xué)生，所以他們可以理解教材編排的螺旋性。而學(xué)生由于自身知識結(jié)構(gòu)水平的局限性，相對缺乏對生物學(xué)課程的整體觀。因此，課程形成后有一個轉(zhuǎn)化、翻譯和詮釋的過程，這一重任就落到教師的肩上[2]。要使螺旋式教材內(nèi)容能有效地實現(xiàn)，教師教學(xué)的方式就得充分地加以配合。

2.2 允許學(xué)生在不斷糾錯中螺旋式提升 初中階段的學(xué)生邏輯思維和理性思維的水平相對較低，學(xué)生個體之間在認(rèn)知、情感等方面也存在差異。在生物學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，如果想讓所有的學(xué)生都能一次性掌握，是比較困難的。特別是隨著課程難度的加深，探究活動的逐漸復(fù)雜，學(xué)生容易出現(xiàn)概念混亂、記憶模糊和實驗技能不規(guī)范等問題。作為教師，不僅要容許學(xué)生犯錯，還要在螺旋式課程編排中，幫助學(xué)生不斷地糾錯，使其在對概念的理解和技能的練習(xí)中不斷深入，接觸并理解到更廣泛的層面上。這樣從較低的層次開始，經(jīng)過幾次重復(fù)、逐步提高，增添學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并培養(yǎng)學(xué)生良好的探究思維和能力。

2.3 開展小組合作學(xué)習(xí)活動 學(xué)習(xí)情境的安排，引導(dǎo)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)活動，提供學(xué)生更多自行探索的機會等，都是螺旋式課程組織方式所應(yīng)考慮的課題。教師在課堂教學(xué)中盡量多留一些時間給學(xué)生開展小組合作學(xué)習(xí)活動。而教師的精力是有限的，不可能對每位學(xué)生的活動情況都能進(jìn)行一對一的指導(dǎo)。所以，要提倡學(xué)生之間互幫互助，讓小組成員在討論中分享成功或失敗的體驗，教師再加以引導(dǎo)，從而促進(jìn)全體學(xué)生不斷地進(jìn)步。