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高中生物新课程必修模块的教学探讨,
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?
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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?
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