生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),很多生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律需要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn),因此實(shí)驗(yàn)與觀察是生物學(xué)建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。鑒于生物學(xué)學(xué)科的基本特點(diǎn),我們改變了實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅作為理論課的配套教學(xué)的傳統(tǒng)做法,開發(fā)了一套以解決真實(shí)問題為目標(biāo),由科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和綜合實(shí)踐活動(dòng)組成的創(chuàng)新特色課程。我們在課程設(shè)計(jì)中積極引入U(xiǎn)bD(Understanding by Design)新型教學(xué)模式,并通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式完成跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng)。本文以“誘變育種”特色課程為例,介紹了特色課程開發(fā)的過程和創(chuàng)新點(diǎn)。
隨著校本課程的實(shí)施,目前國內(nèi)外很多學(xué)校已設(shè)置生物學(xué)特色課程。組織形式通常為知識(shí)拓展類或與課本教學(xué)配套的實(shí)驗(yàn)課,將選修課定位為基礎(chǔ)課程的補(bǔ)充。能力培養(yǎng)多集中于學(xué)生的動(dòng)手操作能力,缺少復(fù)雜情境下進(jìn)行科學(xué)探究的設(shè)計(jì),沒有體現(xiàn)出選修課在培育人文精神和科學(xué)素養(yǎng)方面的價(jià)值。為了在真實(shí)情境中通過問題解決的實(shí)踐來培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),我們開發(fā)了一套以解決真實(shí)問題為目標(biāo),由科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和綜合實(shí)踐活動(dòng)組成的創(chuàng)新課程,并通過選修課的形式進(jìn)行實(shí)施。在本創(chuàng)新課程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升為生物學(xué)教學(xué)的核心,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和學(xué)習(xí)時(shí)間得到大幅提升。
三個(gè)模塊分別圍繞方法、技術(shù)和實(shí)踐三個(gè)中心,各有側(cè)重。綜合實(shí)踐類模塊是本創(chuàng)新課程的核心內(nèi)容和價(jià)值體現(xiàn),課程意義如圖1所示。通過跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng),提高學(xué)生解決生活中真實(shí)問題的能力。本課題的設(shè)計(jì)是基于生物學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和育人要求。通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課程體系的開發(fā)能更好地滿足社會(huì)對創(chuàng)新型人才的需求、學(xué)校的課程建設(shè)要求以及學(xué)生成長的個(gè)性化需求。
一、特色課程開發(fā)過程
首先,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)特色課程的創(chuàng)新開發(fā)時(shí),先進(jìn)行宏觀層面的研究。通過學(xué)習(xí)、比較國內(nèi)外關(guān)于特色課程實(shí)施路線的理論,完善生物學(xué)創(chuàng)新特色課程的設(shè)計(jì)思想和評價(jià)依據(jù),形成課程設(shè)置的基本思路。
其次進(jìn)行專項(xiàng)研究,初步確定實(shí)驗(yàn)特色課程的操作流程和實(shí)施步驟。我們將綜合實(shí)踐活動(dòng)課程分為四個(gè)環(huán)節(jié),即導(dǎo)引課、項(xiàng)目分析課、項(xiàng)目實(shí)施課和項(xiàng)目成果展示課,在課程設(shè)計(jì)中積極引入U(xiǎn)bD(Understanding by Design)這種“為遷移而教、為理解而學(xué)”的新型教學(xué)模式,并通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式完成跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng)。
最后通過實(shí)踐檢驗(yàn)和調(diào)研反饋對初步方案進(jìn)行優(yōu)化,形成理論和操作指南。開發(fā)過程如圖2所示。
二、特色課程開發(fā)實(shí)例
遺傳學(xué)在中學(xué)生物學(xué)中具有非常重要的地位。有關(guān)遺傳學(xué)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用主要表現(xiàn)為利用育種技術(shù)改良農(nóng)作物,其中誘變育種因其對性狀的大規(guī)模改良具有不可替代的作用?!叭绾芜x擇更適合的育種方式”,我們基于此真實(shí)問題制訂綜合實(shí)踐目標(biāo):嘗試?yán)枚喾N誘變育種的方法對用于醬油生產(chǎn)的金黃色葡萄球菌進(jìn)行改良,并進(jìn)行效果比較。
具體開發(fā)和實(shí)施過程如下表1,見文末。
三、特色課程的創(chuàng)新點(diǎn)
(一)創(chuàng)新課程內(nèi)容
課程內(nèi)容立足科學(xué)實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題。結(jié)合實(shí)驗(yàn)課程的目標(biāo)和特點(diǎn),積極通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的方式完成實(shí)踐活動(dòng),提升學(xué)生解決生活中真實(shí)問題的能力,將最新的技術(shù)、方法和理論融入實(shí)驗(yàn)課程,使學(xué)生能夠了解到學(xué)科前沿的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
(二)創(chuàng)新教學(xué)流程
區(qū)別于傳統(tǒng)的“制定教學(xué)目標(biāo)→設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)→評估、確認(rèn)學(xué)習(xí)結(jié)果”的教學(xué)流程,本課程采取UbD這種逆向設(shè)計(jì)的教學(xué)模式。進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)時(shí),教師需要在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)之前思考教學(xué)要達(dá)到的目標(biāo),以及哪些證據(jù)表明教學(xué)達(dá)到了目標(biāo),然后關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)期望,再選擇合適的教學(xué)行為。
具體流程為在導(dǎo)引課上先確定每個(gè)單元基于真實(shí)問題的實(shí)踐目標(biāo),制訂評估目標(biāo)是否達(dá)成的評價(jià)依據(jù),再分解為若干項(xiàng)目和每個(gè)項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)性問題,確定解決驅(qū)動(dòng)性問題需要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,最后通過多種途徑提供學(xué)習(xí)資源幫助學(xué)生完成實(shí)踐活動(dòng)。
在課程實(shí)施過程中,我們加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)課程與其他學(xué)科的合作,促進(jìn)學(xué)科交叉和融合。如在有關(guān)誘變育種的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中,我們邀請物理教師和化學(xué)教師共同參與實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)和實(shí)施,將生物學(xué)科微生物培養(yǎng)和耐藥性的檢測與物理和化學(xué)定性探究和定量測定的方法相結(jié)合,為學(xué)生提供比較完整的、各學(xué)科貫通融合的定量測定的思路和方法。
同時(shí),我們建立了完善的實(shí)驗(yàn)課程資源庫,包括實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書籍、實(shí)驗(yàn)演示視頻、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等;建立線上和線下資源庫,并實(shí)現(xiàn)了線上資源可檢索和快速查閱。
(三)創(chuàng)新課程評價(jià)體系
本特色課程體系建立了學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)為中心的評價(jià)體系,從橫向和縱向兩個(gè)方向進(jìn)行評價(jià)。特色課程既從評價(jià)導(dǎo)向、評價(jià)內(nèi)容和評價(jià)主體等方面進(jìn)行橫向多元化評價(jià),又關(guān)注學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的發(fā)展情況,同時(shí)開發(fā)多種個(gè)性化的評價(jià)工具。
四、結(jié)語
通過開發(fā)“誘變育種”特色課程,我們深入探討了生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在真實(shí)情境問題解決中的重要性。通過引入U(xiǎn)bD新型教學(xué)模式和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式,我們成功地將理論知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合,為學(xué)生提供了更為豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
該課程不僅提升了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,更培養(yǎng)了他們在復(fù)雜情境中進(jìn)行科學(xué)探究的能力,充分體現(xiàn)了選修課在培育人文精神和科學(xué)素養(yǎng)方面的價(jià)值。
課程中的跨學(xué)科綜合實(shí)踐活動(dòng),提高了學(xué)生解決生活中真實(shí)問題的能力?;谡鎸?shí)問題的學(xué)習(xí)不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。
(作者單位:北京市朝陽外國語學(xué)校)
編輯:陳鮮艷
作者簡介:李峰(1977—),男,漢族,北京人,本科,中教一級(jí),現(xiàn)任北京市朝陽外國語學(xué)校生物學(xué)學(xué)科教研組長,研究方向:高中生物學(xué)特色課程開發(fā)。