蒋选荣
(江苏省扬州市新华中学 225009)
古人提出“授人以鱼不如授人以渔”。高中生物学课程实施中“鱼”和“渔”的关系如何处理?从辩证法角度分析,“鱼”和“渔”存在三种普遍联系,即先“鱼”后“渔”、先“渔”后“鱼”、“鱼”和“渔”并存。结合高中生物学的课程特点,从课程实施的角度做些分析。
从生物科学的本质分析,人类对生命的认识成果形成结构化知识体系后才成为一门科学。因此,生物科学首先是关于生命的知识体系。在生物学课程的实施过程中,基础知识的传授、讲解、介绍、展示是不可或缺的。高中课程标准在课程目标中明确说明:获得生物科学和技术的基础知识,了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用。先“鱼”后“渔”的辩证关系可以表述为:先获得生物学基础知识、基本技能,再运用生物学知识、技能解决问题,认识生命活动规律;或表述为:先了解生物学事实,再去探究获得生物学事实的过程及科学方法。
高中生物必修1《分子与细胞》模块5个主题都涉及到生物学基础知识,教材中对于有关分子和细胞结构和功能的表述都是以结论的形式呈现的。例如,人教版必修1教材中关于糖类的表述是“糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的”,关于细胞的生物膜系统的表述为“这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统”等。因此,有关生物学事实或已经形成定论的生物学基础知识可以通过教师讲授或学生自主学习获得,没有必要回顾科学史过程或者让学生通过科学探究的方法获得。
对生命现象或生命活动规律的认识完全以结论的形式传授给学生则不符合教学规律和学生的认知水平,也不利于培养学生理性思维和科学探究能力,不利于学生主动认识世界和改造世界。例如,人教版必修2“孟德尔的豌豆杂交实验”中基因分离定律教学内容涉及到孟德尔实验设计介绍、分析实验科学方法、阐明基因的分离定律等。结合知识讲授、科学方法应用的教学设计如图1所示。基因分离定律是认识其他遗传规律的基础,涉及到从分子水平(遗传的物质基础)、细胞水平(减数分裂产生配子的过程)来认识遗传的实质,是教学的难点。从学生认知角度出发,教学设计的思路应该是:了解实验过程→清晰对实验现象的解释→把握分离定律实质→提炼科学方法→运用科学方法解决遗传问题。基于教学设计思路,教学流程中实验过程介绍、分离现象的解释和验证、阐述分离定律等内容采用讲授法,将具体知识内容直接传授给学生,因为学生对有关遗传杂交实验的技术、“假说-演绎”科学方法无感性认识和实践经验,需要教师的讲解才能获得认知。在学生对遗传实验基本操作技术、“假说-演绎”的科学方法、分离定律的实质已经形成图式后,教师再引导学生运用基因分离定律、假说-演绎方法解决遗传学问题,分析遗传现象。
图1 基因分离定律教学流程图
学生对生命世界的认识渠道包括生活积累、社会经验、学校教育等方面。进入中学前,学生或多或少掌握了一些生物学知识和研究方法。高中阶段涉及到的科学方法有:实验法、观察法、假说演绎法、调查法、类比推理法、模型方法、系统分析法、同位素标记法等。其中,模型方法是指通过对科学模型的研究来推知客体某种性能和规律,借助模型来获取、拓展和深化对于客体的认识方法。例如,“真核细胞的基本结构”教学内容的设计采用了模型建构的方法,引导学生通过合作探究的形式建构核心概念:细胞是最基本的生命系统,各组分间既分工又协作[1]。具体的教学设计思路是:课前,小组通过合作学习方式制作真核细胞的物理模型,为课堂合作学习的开展做好铺垫;课堂教学中,以小组为单位对真核细胞物理模型中结构和功能进行讨论;课后,以小组为单位对物理模型进行修改和完善。
在“真核细胞的基本结构”教学案例中,通过模型来认识原型,学生在制作真核细胞物理模型的合作学习过程中,通过自学教材内容、网络搜索、同伴互助等形式主动建构真核细胞结构和功能的基础知识。因此,先“渔”后“鱼”的教学形式有助于学生通过科学探究的方法主动建构生物学基础知识、自主学习。
从教学规律分析,方法本身就属于知识的范畴。从课程目标分析,具体教学内容中教学目标的预设分为知识目标、能力目标、情感态度价值观目标三方面,教师预设的知识目标往往是显性的,实现知识性目标教学过程也包含培养学生技能、形成一定的情感认同等教学目标。同样,能力目标实现的过程需要生物学基础知识为依托、需要情感上的认同。如表1所示人教版必修1“降低化学反应活化能的酶”一节教学内容中教学目标的预设。
表1 “降低化学反应活化能的酶”一节教学目标
从表1分析,同一教学内容涉及到知识目标和能力目标,在知识目标中蕴含了能力目标,如“酶催化细胞的化学反应”知识目标的实现需要通过设计“比较过氧化氢的不同条件下的分解”对照实验来完成。同样,能力目标的实现也需要依托一定的生物学知识,如“实验内容设计”需要无关变量控制、对照组和实验组的设计等基础知识。
4.1 知识目标和能力目标的预设因教材内容而异 高中生物学不同模块不同主题的具体内容标准是不同不同的,对知识和能力的要求是有所侧重的。如“细胞的分子组成”主题,具体内容标准侧重于知识目标的达成,即有关构成细胞的分子结构和功能。在学习蛋白质、核酸、糖类、脂质等分子组成和功能的过程中,则需要通过一定的科学方法达成知识目标,如“观察DNA、RNA在细胞中的分布”“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”等。“种群的数量特征”教学内容突出运用建立数学模型的科学方法阐明种群数量的变化规律,在此基础上,归纳总结出种群数量变化的“J”型曲线、“S”型曲线的特点。
4.2 知识目标和能力目标的预设因课的类型而异 课的类型是指根据教学的主要任务而划分的课的种类。在中学阶段,课的类型一般分为新授课、复习课、实验课、习题讲评课等。新授课类型一般采用先“鱼”后“渔”的教学策略;复习课类型、习题讲评课一般采用“鱼”和“渔”并存的教学策略;实验课一般侧重先“渔”后“鱼”的教学策略。无论哪种课型,“鱼”和“渔”教学策略实施最直接的依据仍然是教学目标、教材内容和学生年龄特征。高中阶段的实验教学内容更应侧重“渔”,避免完全以“鱼”的形式进行实验知识内容的讲授,或者要求学生死记硬背实验步骤、结论等。