生物教材創(chuàng)新教育功能研究論文

1、生物教材創(chuàng)新教育功能研究論文 在傳統(tǒng)的觀念中，中學(xué)生物學(xué)教材的功能只是單一的“知識源”，教材的教學(xué)法功能未能充分發(fā)揮。其結(jié)果，教學(xué)法的功能完全由教師個人去發(fā)揮，隨意性大，預(yù)期效果難以保證。20世紀(jì)80年代末期以前的高初中生物教材都是這樣，以匯編“基礎(chǔ)知熾”為己任，而且所謂知識都是“得到公認(rèn)”的“正確無誤”的科學(xué)結(jié)論與事實，20世紀(jì)90年代以后編的某些版本教材仍然還有采用這一模式的。教材中的實驗、練習(xí)等其它內(nèi)容，只是附帶的，或者干脆沒有。如1978年恢復(fù)高考以后遺傳概率分析一直是要求學(xué)生掌握的重要內(nèi)容，但幾個版本高中教材連一道例題都沒有，上課時有的教師補充例題，有的不補充，做了補充的，所選例題難

2、度也不一樣，教學(xué)效果就參差不齊。另外，教材在表述方式上也歷來是結(jié)論式的，其中的結(jié)論被視為顛撲不破的“科學(xué)真理”，表現(xiàn)出不可動搖的僅威性。因此當(dāng)科學(xué)進展，有些結(jié)論發(fā)生了變化，甚至被推翻淘汰時，由于教材結(jié)論未變，教師仍只能照本宣科，致使學(xué)生把謬誤當(dāng)成真理。所以在中學(xué)生物課程中實施創(chuàng)新教育，首先必須對傳統(tǒng)教材進行改革，以科學(xué)真理的絕對性和相對性的辯證統(tǒng)一為原則，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力，發(fā)展綜合素質(zhì)為目標(biāo)，以發(fā)掘教材的教學(xué)法功能為途徑，改革教材的內(nèi)容和形式。 一、改革教材內(nèi)容 傳統(tǒng)的教材內(nèi)容對學(xué)生發(fā)展所起的作用是單一的“打基礎(chǔ)”的作用。對于創(chuàng)新教育來說這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。從創(chuàng)新的角度考慮，以往中學(xué)生物教材在內(nèi)容上

3、至少存在兩個方面的問題。第一，知識相對陳舊。因為傳統(tǒng)觀點的影響，教材更新周期長的影響等原因，新觀點、新技術(shù)、新方法很難納入中學(xué)教材。尤其是有爭議的新觀點更不可能編入教材，可是生命科學(xué)大量的創(chuàng)新經(jīng)歷表明，創(chuàng)新不僅需要“公認(rèn)無誤”的經(jīng)典的基礎(chǔ)知識，更需要最新的知識進展作為基礎(chǔ)，那些“不確定性”較強的有爭議的結(jié)論或觀點往往給創(chuàng)新帶來契機。第二，教學(xué)內(nèi)容組成單一，僅僅包括本學(xué)科的“雙基”?？萍紕?chuàng)新的實踐告訴我們，僅有本學(xué)科的“雙基”是絕對不夠的，還需要大量跨學(xué)科的東西，需要大量實踐的東西，比如需要科研、產(chǎn)業(yè)、市場的知識與實踐等，再如需要許多通用的或?qū)W科專門的方法技術(shù)。此外創(chuàng)新所需要的懷疑、批判等創(chuàng)新精

4、神，直覺、求異等創(chuàng)新思維能力，都不是單靠“雙基”的傳授就能培養(yǎng)的。所以創(chuàng)新需要更為廣闊的教材內(nèi)容作為基礎(chǔ)，作為保障。由此可見，實施創(chuàng)新教育首先要改革教材內(nèi)容。應(yīng)該說人教社新版高中試驗本教材在這方面做了很好的有益的嘗試。從內(nèi)容上考慮，適應(yīng)創(chuàng)新教育的教材應(yīng)該具備如下功能： 1基礎(chǔ)功能 即給學(xué)生提供創(chuàng)新所必須的基礎(chǔ)知識和方法技術(shù)，特別是對創(chuàng)新起著直接推動作用的新知識、新技術(shù)。實現(xiàn)這一功能就要求教材能夠及時跟上學(xué)科發(fā)展的步伐，及時更新陳舊的教學(xué)內(nèi)容，補充必要的新知識。這么做，即便學(xué)生不直接參與創(chuàng)新，對其較好地理解和適應(yīng)科技、經(jīng)濟、社會的有關(guān)創(chuàng)新也是大有稗益的。而要做到這一點，又必須解放思想，打破陳規(guī)舊

5、習(xí)的束縛。比如，在美國能源部（departineniofenergy）等單位的贊助下，美國課程研究機構(gòu)bscs從1992年至1998年先后設(shè)計了四個相互補充的“基因組（教學(xué)）模式（genomemodu1es）”，把科學(xué)家正在進行的“人類基因組計劃（thehumangenomeproject），一個宏偉的著名的科研項目的最新動態(tài)和相關(guān)內(nèi)容及時納入了中學(xué)生物學(xué)課堂，使學(xué)生跟上科學(xué)創(chuàng)新的步伐。如果按照我們過去的習(xí)慣，這種正在進行之中的、尚無最終結(jié)果的研究根本不允許編入中學(xué)教材，顯然我們在教材內(nèi)容的選擇處理上過于保守。只有徹底摒棄這些保守的思想，教材才有可能真正幫助學(xué)生打好創(chuàng)新的基礎(chǔ)。正如有的專家指出

6、的，“課程的設(shè)置和各門學(xué)科的內(nèi)容不是一成不變的，它要隨著科學(xué)技術(shù)和文化的發(fā)展而不斷變化、更新內(nèi)容，使課程內(nèi)容能夠跟上科學(xué)技術(shù)文化的發(fā)展?！薄安⑶乙紤]到21世紀(jì)科學(xué)文化發(fā)展的趨勢，才能跟上發(fā)展的步伐?！?2素材功能 即能夠給學(xué)生的創(chuàng)新活動提供必要的素材。實現(xiàn)這一功能就要求教材能依照不同年級學(xué)生、不同層次創(chuàng)新活動的目標(biāo)、特點和規(guī)律，選編相關(guān)的內(nèi)容。1996年出版的美國國家理科教育標(biāo)準(zhǔn)明確提出“學(xué)習(xí)科學(xué)是要學(xué)生做什么，而不是把什么做好了提供給他們?！奔热灰獙W(xué)生做什么，那就不僅要布置做的任務(wù)，還要提供做的素材。 例如人教社新版高中教材（試驗本）編入了植物的向光性與感應(yīng)性實驗設(shè)計的內(nèi)容，首次將設(shè)計教學(xué)

7、引入中學(xué)課堂。以向光性實驗設(shè)計為例，提供的素材，包括有關(guān)向光性的一些實例和概念、實驗材料和用具，如幼苗和錫紙、不透光的紙盒。應(yīng)該說教材的這一改革對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)開了個好頭。但遺憾的是在創(chuàng)新素材方面，個別地方有越俎代庖之嫌，個別地方又顯得不足。例如，不透光的盒子完全可以讓學(xué)生自行設(shè)計，以提供創(chuàng)新的余地，又可檢驗其實驗條件設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，而在方法步驟的提示上又太簡單，部分學(xué)生可能無從下手。筆者看到美國文獻介紹高中的同一設(shè)計，盒子就要求學(xué)生自行選擇或制作，但要求不透光，故有人選擇裝膠卷的塑料盒，因為它們已被證明是不透光的，這一選擇過程鍛煉了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力。所以提供創(chuàng)新素材是教材改革中值得研究的

8、問題。 3.樣榜功能 即能夠給學(xué)生的創(chuàng)新活動提供典型的樣榜或范例。學(xué)生進行創(chuàng)新活動是培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的重要途徑，由于缺乏經(jīng)驗和必要的技能，必須給他們提供樣榜，使其從仿效創(chuàng)新開始，逐步發(fā)展到獨立的原創(chuàng)創(chuàng)新。為此，教材應(yīng)能比較清晰地勾畫出一個個創(chuàng)新活動的基本過程，特別是創(chuàng)新要素如何重組，新構(gòu)想、新觀點、新方案如何閃現(xiàn)等。諸如dna雙螺旋發(fā)現(xiàn)的過程、克隆羊誕生的過程等就可以經(jīng)過恰當(dāng)簡化處理，編入中學(xué)教材。過去的教材也有科學(xué)史的例子，但多數(shù)側(cè)重于宣傳科學(xué)家不怕困難、刻苦鉆研等精神，創(chuàng)新過程體現(xiàn)較少或體現(xiàn)的力度不夠。人教社九年義務(wù)教育初中教材和新版高中教材（實驗本）都編入了一些體現(xiàn)創(chuàng)新過程的實例，值得提倡

9、。當(dāng)然還應(yīng)有更多的不同的方式。例如，能否提供范例后再安排相應(yīng)的仿創(chuàng)活動，以真正發(fā)揮范例的作用。 4引導(dǎo)功能 即能夠引導(dǎo)學(xué)生對特定課題進行探索，實現(xiàn)創(chuàng)新。學(xué)生創(chuàng)新當(dāng)然是要他們自己獨立提出先前從未有過的想法、觀念、方案、模型、實物等，但學(xué)生的創(chuàng)新能力畢竟是從零開始，從低到高逐步發(fā)展的，決不可能指望他們在某一天內(nèi)突然具備高超的創(chuàng)新技能。要想促進學(xué)生創(chuàng)新能力盡快發(fā)展，就需要加以引導(dǎo)。中學(xué)教材也應(yīng)該具有這一功能。比如上述植物向光性實驗的設(shè)計，美國高中通過一定提示，要求學(xué)生不能僅用一側(cè)小孔做出的結(jié)果得出結(jié)論，而要用前后左右四個孔做四組或先后四次實驗，才能綜合得出實驗結(jié)論，最后還要再在盒子頂端開孔，把四個側(cè)

10、孔全封閉加以驗證。由此鍛煉學(xué)生從一組實驗現(xiàn)象才能得出實驗結(jié)論，通過驗證加理性思維才能從實驗結(jié)論得到一般結(jié)論的科學(xué)思維。創(chuàng)新能力也從朦朧的原始意識發(fā)展到能實用的階段，無論是對學(xué)生今后升學(xué)，還是對學(xué)生走向社會都是非常有用的。 二、改革教材內(nèi)容的表述方式 我國傳統(tǒng)的生物學(xué)教材之所以是結(jié)論式的教材，另一重要原因是教材的表述方式。首先，重要知識概念均以不容置辯的定義形式出現(xiàn)，遣詞嚴(yán)謹(jǐn)，似乎滴水不漏，其結(jié)果教師只能死扣字眼地教，學(xué)生只能原封不動地接受，別無選擇。這種貌似嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎龇绞綆в泻艽蟮母弊饔?，?yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的發(fā)展。例如人教社1997年新版高中生物（實驗本）在談到細(xì)胞核核孔時寫道“大分

11、子物質(zhì)可以自由通過核孔而進入細(xì)胞質(zhì)內(nèi)”，這種絕對結(jié)論式的表述，有可能誤導(dǎo)學(xué)生認(rèn)為大分子物質(zhì)都可以自由通過核孔，必然影響他們今后對核孔選擇性運輸功能的理解。顯然這樣的表述對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)十分不利。筆者曾從一所農(nóng)業(yè)大學(xué)聘請一位博士生導(dǎo)師給中學(xué)教師迸修班講學(xué)，學(xué)員竟以他對一個概念前后三次表述所用詞語不同為由，認(rèn)為他“教學(xué)水平太差”，可見傳統(tǒng)教學(xué)模式危害之深。其次，以往中學(xué)生物學(xué)教材都習(xí)慣于知識概念的羅列，很少考慮知識發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的過程，更談不上對學(xué)生自身認(rèn)識過程的引導(dǎo)、啟發(fā)和促進，這是教材表述方式的第二個缺陷。這樣除去深度廣度上的區(qū)別外，大、中、小學(xué)的生物學(xué)教材、自然教材幾乎一個模式，忽略了中、小

12、學(xué)生發(fā)展的迫切切需要，當(dāng)然也無從談起創(chuàng)新。筆者曾看到國外一本生物學(xué)教材以活動定位的方式表述“脈傅”的概念，從搭脈、測量脈博等一系列活動的指導(dǎo)開始，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識理解脈搏概念及其產(chǎn)上的機理，進而掌握之。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，無形中發(fā)展了探索、創(chuàng)新的能力。國內(nèi)有些教材也借鑒了類似的做法，但在“看一看，想一想”等活動之后，緊接著又是明確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論式表述，似乎舍此不能讓學(xué)生掌握知識概念。其結(jié)果是很多教師根本不要學(xué)生看和想，很多學(xué)生也根本不愿去看去想，依然以直接背誦結(jié)論定義取代之。由此可見要實行創(chuàng)新教育，教材的表述方式非改革不可。筆者認(rèn)為下列表述方式值得參考借鑒。 1不同觀點對比表述 學(xué)生的創(chuàng)新離不開批判性思

13、維，求異思維，但是學(xué)生不可能天生具備這些能力。同樣要從仿效開始。教材如何才能提供仿效的樣板和“批判”、“求異”的途徑呢？較好的辦法之一是適當(dāng)引進不同觀點間的爭論，讓學(xué)生體會科學(xué)家是如何提出不同觀點，如何進行科學(xué)爭論的，科學(xué)真理是如何從爭論中誕生的。這是對傳統(tǒng)中學(xué)教材編寫觀的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為中學(xué)教材只能收入得到一致公認(rèn)的結(jié)論，避免攪亂學(xué)生的思想。其實這恰恰是把科學(xué)教育當(dāng)成科學(xué)知識傳遞過程的錯誤觀點的典型反映。歷史上高中生物學(xué)教材曾經(jīng)有過嘗試，雖然不夠徹底，但畢竟是一次良好的嘗試。1964年版高中教材曾同時介紹了有關(guān)遺傳機理的相互對立的兩種理論：孟德爾摩爾根理論和米丘林理論。事實表明這一做法并未

14、引起學(xué)生思維混亂。再如以后的教材同時例舉了有關(guān)生物進化的拉馬克理論和達爾文理論（雖然在處理上尚待改進）。我們完全可以在這一經(jīng)驗基礎(chǔ)上進一步探索和改革，創(chuàng)出教材的全新局面。問題是要注意選擇一些并非全對全錯的對立觀點，注意體現(xiàn)觀點與證據(jù)之間的聯(lián)系，不要急于在文字表述中肯定一方，否定另一方。 2不強求統(tǒng)一結(jié)論的問題式表述 教材在內(nèi)容和表述方式上改革的另一種形式，是可以借鑒發(fā)現(xiàn)法的學(xué)習(xí)材料，少量知識在處理時，只留下問題，不得出統(tǒng)一結(jié)論，讓學(xué)生自己去思考。有興趣者還可自己去設(shè)法驗證，尤其是高中教材或初中高年級的教材完全可以這樣做。現(xiàn)有部分教材己有嘗試，但都放在“課外讀”、“課后實驗”之類的欄目中，力度還

15、很不夠，生物科學(xué)的飛速發(fā)展以大量的事實表明，許多公認(rèn)的結(jié)論具有時間性和階段性，過了一定時間，便可能得到新的證據(jù)，使原有結(jié)論發(fā)生重大改變，甚至被推翻。如細(xì)胞分裂中染色體運動的動力問題，高中新版教材仍很絕對地說是“紡錘絲牽引著染色體（子染色體）運動”，細(xì)胞生物學(xué)界對此結(jié)論己有許多證據(jù)提出反對意見，教材如此絕對地下結(jié)論不利于學(xué)生今后接受新觀點，也不利于創(chuàng)新精神的建立。我們主張這樣的問題可用留下問題的方式來表述，因為在中學(xué)階段染色體運動動力問題不是理解重點內(nèi)容的關(guān)鍵。留下問題的方法，最大的優(yōu)點是可以教育學(xué)生認(rèn)識證據(jù)條件與結(jié)論的關(guān)系，學(xué)會運用證據(jù)和條件推導(dǎo)結(jié)論，從而具備創(chuàng)新的基本功。丁肇中曾說，科學(xué)的發(fā)展是多數(shù)服從少數(shù)，科學(xué)要有進展是極少數(shù)人把所有人的觀念推翻，才能前進。留下問題