新课标视域下的初中生物学学习环境设计

2023-05-30 16:56林亚乔文军
中学生物学 2023年1期
关键词:初中生物学学习环境新课标

林亚 乔文军

摘 要 在新课标视域下,通过对学生所处的物理环境、信息环境、人文环境进行重构与设计,创设支持学生进行概念建构、沟通协作、探究实践、问题解决的学习环境,从而促进学生的核心素养发展。

关键词 新课标 初中生物学 学习环境

中图分类号 G633. 91 文献标志码 B

2022年4月,教育部正式发布的《义务教育生物学课程标准(2022年版)》中明确提出义务教育阶段生物学课程要以发展学生核心素养为宗旨。新课标视域下,教师应该如何创设学习环境,以支持学生进行概念建构、沟通协作、探究实践、问题解决,从而促进核心素养发展?传统观念中的“学习环境”基本上是由物的要素和人的要素构成,而且也包含了物的要素、人的要素的交互作用。钟启泉则强调学习环境具有动态性,将“学习环境”界定为:基于多种多样的物的要素、人的要素而形成的动态构成的“信息环境”,以及借助所有感官如学习者的视觉、听觉、触觉等体验到的“信息总体”。也有学者更为关注学习环境中的“人际关系”,认为学习环境是借助人际关系所形成的场。综上,学习环境可以被界定为由学生、教师、资源等相互联系、交互作用的各要素构成的“物理-信息-人文”环境的统一整体。下文也将从物理环境、信息环境、人文环境三个角度分别阐述如何基于核心素养发展,设计初中生物学学习环境。

1 物理环境设计

学生进行学习活动的主要物理环境为教室。新课标建议:教育行政部门和学校要尽可能创造条件,为生物学教学提供实验室和生物学专业教室,以满足实验和实践教学活动的需要。生物学专业教室可以新建,也可以在原有实验室的基础上进行改造,无论是新建还是改造而成的学科教室,一般要满足以下场所的功能:教室、实验室、学科资源库、教师的研修工作室、学生的创新实践工作坊以及师生成长展览馆。由此可见,生物学学科教室是一个“实验室+”的多功能空间。

如图1所示为某中学的生物学学科教室“达尔文号”,教室名字寓意为“循着生物学家的足迹,乘风破浪,不断探索”。教室主要分为三个区域:林奈研讨室——交流研讨区、巴斯德实验室——探究实践区和孟德尔花园——放松休憩区。此外,教室还包括两个教师工位与若干的标本柜、展示柜、展示台与展示墙。

在“循环系统”单元教学中,该空间能够支持学生采用不同的方式进行学习——自主阅读、实验探究、模型制作、交流研讨等,以满足学生的个性化需求。同时,不同学习方式带来的多重视角与多重体验,能够加深学生对知识的理解,同时锻炼学生的综合能力。

由于学科教师“常驻”学科教室,因此,学生在课后能够随时找到学科教师,能够在教师的全时段指导下,借助触手可及的各种资源开展多样的实验探究、创新实践,获得生物学活动的基本经验和基本生物学思想。如“循环系统”单元中,学生在设计与制作血液循环模型时,首先在生物学学科教室查阅资料、讨论协商,绘制出模型的设计图,接着从社区买到输液管、单向阀等材料,在生物学教室将材料基本组装固定好之后,用注射器将深浅不同的红色颜料注射到橡胶管内;课后,再到技术教室,通过热熔胶枪,将管子的接口处封上。可见,当传统教室都转型为学科教室后,学校里便多了许多不同类型的实验室、工作室、DIY室,这样的空间资源互补、有效链接,能有效支持项目化学习、跨学科学习等多种基于团队协作、基于动手实践的学习方式落地,在“做中学”中有效发展学生的核心素养。

从物理空间的角度看,学科教室是有围墙的,但从学习空间的角度看,学科教室是没有围墙的,是链接整个校园、链接多个学科的。事实上,校园里有着许多适合进行学科学习的场景与素材,因此不必将教师与学生“禁锢”在教室这个特定的物理空间里,教师应善于从校园里发现进行学科教育的最佳场所与契机。比如,在进行“发酵食品制作”的跨学科实践活动时,教师可以带领学生到食堂或厨艺教室里进行实践操作;在探讨“被子植物的一生”中,教师可以在学校的菜园里尝试给植物进行授粉;在探究“眼球的结构与视觉的形成”时,教师可以借助物理教室的光学设备进行直观演示。当学科教室链接整个校园时,教师能够更好地创设真实情境,激发学生兴趣,提升学习效果。

2 信息环境设计

在学习环境中,信息的种类与数量、信息的组合及呈现方式等都影响着学生的学习品质。学科教室有利于将信息资源显性化、动态化的进行呈现:与当下学习主题相关的书籍、挂图、标本、模型以及学生作品等被精心选择、有机组合,实现资源离学生最近。

除了以上实物资源,“互联网+”时代的学习资源也逐渐呈现数字化、信息化的趋势。信息化资源大致可以分为以下三类:

第一类是直接承载生物学学习内容的多媒体文件或网站。如互联网上丰富的动植物图片、微课、纪录片、生物学研究进展新闻、线上博物馆、动植物分类数据库和科普类微信公众号等,这些丰富的互联网信息有助于拓宽学生视野,激发其学习兴趣。如建构重要概念“8.2.3人类和现代类人猿都是由古猿进化而来的”时,教师可以向学生推送线上云游博物館,如北京自然博物馆“人之由来”展厅和周口店北京人遗址博物馆等。

第二类是具有生物学学科特色的信息化工具,如显微互动系统、线上虚拟实验平台、虚拟仿真技术(VR)、人体解剖APP、拍照识花APP等,这些资源促使学生采用游戏化的学习方式,轻松而愉快地进行学习。目前,电脑端和手机端都有许多能够助力于生物学学习的应用软件。当学生去自然环境观察动植物时,教师可以为学生推荐物种检索与识别相关的APP。如,学生在北京野鸭湖看到了一种鸟,可以通过“动物守护者”APP从“羽毛颜色”、 “形状”、 “嘴型”、“脚的形状”检索出该动物叫做“红隼”,APP列有该动物的英文名、拉丁名、形态特征、国家级别。这些移动端的APP具有强大的情景感知与数据分析能力,在一定程度上连通虚拟世界和现实世界,通过虚拟世界的知识学习来增强对现实的理解和驾驭能力。

第三类是有助于学习共同体之间进行交互的网站或软件,这些资源具有学科普适性,如交互式白板、线上学习平台等,这些技术的应用能够促进师生交互、记录学习过程、储存与推送学习资源、智能分析学情,提高课堂效率。如“单细胞生物”一节教学中,教师可依托“希沃白板”和“科大讯飞智慧教育”两大平台,这两者在课堂互动以及学情检测上各有所长,可融合利用。“希沃白板5”软件内置的以知识检测为目的的互动游戏形式多样,而“科大讯飞智慧教育”平台所依托的大数据处理系统则能够对学生的作答情况进行统计处理,方便教师及时把握学情,高效利用课堂,从而创设高效、智慧、游戏化的学习环境。

学科教室的电子设备,包括嵌入式的电子大屏,以及教室中的电脑,可以收藏以上生物学领域常用网站的网址、安装相关软件。教师也可按照学生需求,实时推送相关信息资源与工具,使学生可以随时、随处学习。

3 人文环境设计

学习环境中的人文空间,是学习共同体的成员经过长期互动形成的、大家共同默认的价值观与行动规范集合,是师生共同的精神家园。基于发展学生核心素养的根本目标,结合生物学课程特有的育人价值,在学习环境的文化氛围营造方面,可以从追求自主规划与发展、推动沟通协作与交流、鼓励探究实践与创新三个角度入手。

(1)追求自主规划与发展。自主规划与发展是面向未来发展的重要素养。基于真实情境、真实问题和真实任务的学习,如项目式学习,因其复杂性与挑战性,一般持续较长一段时间,需要学生具有一定的计划、组织与执行能力,并且善于寻求外部支持与意见、善于自我反思与及时调整策略。在项目式学习过程中,教师可以带领学生制定任务执行计划书,将复杂任务拆解成若干个子任务,并规划好每一个子任务完成的时间节点。教师可以鼓励学生将计划书张贴在学科教室内,每完成一项任务,就在相应的任务处划“√”,也可简要记录任务完成的质量。这样能够促使同学之间互相学习他人是如何制定计划并执行计划的,并且在任务完成的质量方面,可以起到相互督促与激励的作用。为了加强学习共同体内部的相互督促与激励效果,教师还可在此基础上引入游戏化机制,即对按时完成子任务的学生给予一个学科专属印章的奖励,累计一定数量的印章之后即可兑换专属愿望。通过这样的追踪方式使得学生的学习过程可视化,学习方式游戏化,使得学生在安全而愉快地氛围中学会自主规划与自我管理。

(2)推动沟通协作与交流。学生在沟通、协作与交流中,形成学习共同体,交汇观点、融合方法,从而顺利解决复杂问题与挑战性任务。为了实现学习共同体的有效构建,首先要让每个学生都能清晰和明确共同学习的任务具体是什么,任务表述越清晰,越有利于学习共同体快速有效地展开学习。教师可使用GRASPS工具来表述任务,每一个字母对应一个任务元素——目标(Goal)、角色(Role)、对象(Audience)、情境(Situation)、表现、成果或产品(Performance/Prod?uct )、标准(Standards)。其次,教室中建议使用能够自由移动的梯形课桌,以便随着学习任务的切换,学生可随时组建新的学习共同体。此外,教室中的白板、电子大屏都可以设置成可移动的,这样的教室就没有了固定的“信息传播中心”,没有固定中心意味着任何一处都可能成为教室的中心,当某一个团队进行成果展示时,展板、白板、电子屏等辅助信息展示的工具资源都可汇集到这一组,以促进高效交流。最后,教师还可将团队协作能力分解为领导、倾听、反馈和合作等能力,并制定不同层级的标准,将量规张贴在教室,鼓励学生依照量规反思与评价自己在团队协作中的行为表现,并朝着最高标准努力。

(3)鼓励探究实践与创新。新课标指出,探究实践是创新型人才的重要标志,因此教师应该努力营造一种鼓励探究、实践与创新的文化氛围。首先,在日常教学中,教师应多设计探究性与实践性任务。同时,需要将学科教室或实验室设计成“动手友好型”的空间,让学生敢“动”、能“动”、善“动”。比如,将显微镜的使用方法拍摄成微课,将其二维码贴在显微镜旁边,学生记不起来显微镜如何使用时,随时可以通过微课进行学习。再如,将显微镜、解剖镜、解剖镊、酒精、碘液、烧杯、玻璃棒等常用实验器材摆放在开放性的实验架上,方便学生在课后进行实验操作。但为了保障学生的安全,有必要在一开始就对学生进行安全教育,教室内需有安全操作小提示,对于有一定危险性的器材,如火柴、酒精燈、解剖刀等,建议锁进药品柜,并在教师的指导下使用。由于学科教室同时也是教师的工作坊,因此,有利于教师在课后对学生的动手实践活动进行指导。学生在动手实践之后会产生很多问题,教师可在学科教室留出一块“研讨”板,鼓励学生就实践中产生的问题进行交流研讨。

参考文献:

[1]钟启泉.学习环境设计:框架与课题[J].教育研究,2015(1):113-121.

[2]申丽萍.虚拟现实技术在初中生物学教学中的应用[J].生物学教学,2021 (11):45-47.

[3]格兰特·威金斯,杰伊·麦格泰.追求理解的教学设计(2版)[M].上海:华东师范大学出版社,2017:177.

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