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高中生物教材现代化问题的若干思考

时间:2007-3-30栏目:生物论文

教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。

1.尽可能体现出21世纪的生物学地位
1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。

在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。

2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。
长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。

食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。

从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。

原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。

随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。

建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。

有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。

从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。

3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法
至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。

人们惊叹弗莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。

上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。

4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。
由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢?

一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。

鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。

诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。

怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。

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