國外生物探究教學(xué)案例的特征及其啟示.doc

1、國外生物探究教學(xué)案例的特征及其啟示摘 要 我國中學(xué)生物教學(xué)中大力倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在實際教學(xué)中實施并不到位。國外探究教學(xué)具有探究學(xué)習(xí)過程可視化、強(qiáng)調(diào)知識整合學(xué)習(xí)與問題解決、技術(shù)支持下的科學(xué)探究等特征，為我國生物教學(xué)提供了重要啟示。【關(guān)鍵詞】：p 生物教學(xué)；在線討論；WISE中圖分類號：G652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1671-489_（20_）22-0167-02Characteristics and Enlightenment of Foreign Biology Inquiry Teaching Case/WU TianhaoAbstract Our high school biology

2、 teaching promotes inquiry learningvigorously， but in the actual teaching is not so perfect.Inquiry teaching abroad has many features like inquiry-based learning process visualization， emphasizing the integration of knowledge and problem solving， scientific inquiry with technical support， which prov

3、ides important inspiration for our biology teaching.Key words biology teaching； online discussion； WISE1 前言目前我國中學(xué)生物教學(xué)中大力倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)1，但在實際教學(xué)中探究性學(xué)習(xí)的實施并不到位。究其原因多種多樣，如現(xiàn)行評價體系對于探究的重視程度不足，探究教學(xué)所需的教學(xué)資要求過高等，這些原因造成生物探究教學(xué)開展受阻。而生物作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，探究教學(xué)又是必不可少的，這樣的矛盾嚴(yán)重阻礙生物教學(xué)的效果。此類問題也曾在國外生物教學(xué)中出現(xiàn)，為了應(yīng)對這一問題，美國伯克利大學(xué)開發(fā)了WISE平臺，輔

4、助開展生物探究教學(xué)，取得較好的教學(xué)功效。WISE中有許多經(jīng)過教學(xué)實踐的成功案例，分析p 其特征及優(yōu)勢，能為我國生物教學(xué)提供一些啟示與借鑒。2 WISE及其案例特征分析p WISE全稱為基于網(wǎng)絡(luò)的探究式科學(xué)環(huán)境（Web-based Inquiry Science Environment，簡稱WISE）2，其由美國國家科學(xué)基金會（NSF）贊助，加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的Bell和Linn教授開發(fā)，1998推廣使用。WISE平臺的使用者可以注冊教師賬號或?qū)W生賬號，教師賬號可以使用項目管理、學(xué)生管理、課程開發(fā)和編輯等功能，而學(xué)生賬號則提供在學(xué)項目列表、作業(yè)單等；學(xué)生賬號可組成課程探究小組，進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)

5、。WISE提供了一個基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，其中的課程囊括了中小學(xué)生物、物理、化學(xué)等學(xué)科，用戶登錄后即可開展相應(yīng)課程的學(xué)習(xí)或管理3。WISE平臺中有一個典型生物教學(xué)案例：“Ocean Bottom Trawling， What A Drag！”（海底拖網(wǎng)捕撈，這是個錯誤！）其以海洋拖網(wǎng)捕撈為背景，幫助學(xué)生了解被捕撈魚群的變化，從而理解生物進(jìn)化的過程，并使學(xué)生對于進(jìn)化理論產(chǎn)生較為深入的理解。這個探究教學(xué)案例具有如下主要特征。探究學(xué)習(xí)過程可視化首先，WISE使學(xué)生探究過程可視化。平臺項目常將探究過程分為數(shù)個步驟，逐步開展。在“Ocean Bottom Trawling， What A Dr

6、ag！”中，探究過程被分為問題介紹、進(jìn)化理論闡述、魚群進(jìn)化實驗、魚群變異與遺傳、魚群代際變化和匯總六個步驟，吻合美國國家課程標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)實驗證據(jù)來核查已有結(jié)論，運(yùn)用各種手段來搜集、分析p 和解釋數(shù)據(jù)，得出答案、進(jìn)行解釋并做出預(yù)測，把結(jié)果告知于人這幾個探究步驟4。其次，WISE使學(xué)生探究思維做到可視化。WISE在每個教學(xué)步驟之后都提供了一個筆記（note）板塊，要求學(xué)生記錄思維過程，以及對于課程內(nèi)容的思考，保留探究過程和思維的痕跡；在學(xué)習(xí)過程中的協(xié)作學(xué)習(xí)部分，WISE提供了在線討論（online discussion）功能，方便學(xué)生在線討論問題，在開展協(xié)作學(xué)習(xí)的同時將討論過程、對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解等

7、內(nèi)容提供給教師，呈現(xiàn)交流過程中的思維變化。此外，項目提供給學(xué)生一個思維集錦（idea basket），要求學(xué)生記錄自己的想法，并在后面的學(xué)習(xí)中及時補(bǔ)充、修正這些想法，最后整理這些觀點(diǎn)，幫助學(xué)生完整記錄思維過程。強(qiáng)調(diào)知識整合學(xué)習(xí)與問題解決 在本案例中，教學(xué)活動的目的是要求學(xué)生學(xué)習(xí)拉馬克和達(dá)爾文的進(jìn)化理論，但是并沒有一開始就提出進(jìn)行兩個理論比較，而是在問題介紹部分中提出屬于生態(tài)學(xué)范疇的海洋拖網(wǎng)捕撈活動，以拖網(wǎng)捕撈中小丑魚的生存問題引入進(jìn)化理論，強(qiáng)調(diào)不同知識之間的整合學(xué)習(xí)。在項目的中間部分通過實驗等方式讓學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)化理論，進(jìn)而得出小丑魚種群將如何變化的答案。在學(xué)習(xí)進(jìn)化理論的過程中，目標(biāo)始終指向預(yù)測小

8、丑魚生存的問題，旨在解決實際問題。技術(shù)支持下的科學(xué)探究 WISE通過提供一系列基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的模擬實驗幫助教師開展探究教學(xué)。模擬實驗完全符合科學(xué)探究過程，這一系列的過程在幫助師生開展探究活動的同時也強(qiáng)化了學(xué)生對于科學(xué)探究的認(rèn)知，對于探究流程更加熟悉?！癘cean Bottom Trawling， What A Drag！”中為了證明進(jìn)化對于生物種群的影響，項目提供了一個模擬實驗，比較各種生存環(huán)境下池塘中魚的游泳速度，最終得出結(jié)論：在存在選擇壓力的情況下，游泳速度慢的魚會被淘汰，從而在多代之后留下速度越來越快的魚。3 WISE及其案例對于我國生物教學(xué)的啟示積極建立網(wǎng)絡(luò)平臺，促進(jìn)探究學(xué)習(xí)過程可視

9、化 探究學(xué)習(xí)在我國難以開展的一大原因就是探究過程的內(nèi)隱性，學(xué)生探究活動完成后除去數(shù)據(jù)記錄之外，極少有表現(xiàn)學(xué)生探究過程、思維歷程的載體，由此使探究學(xué)習(xí)這一過程難以直觀觀察。而WISE則通過現(xiàn)代教育技術(shù)手段使探究過程做到可視化，將探究過程按步驟分開，使學(xué)生對探究過程有直觀的認(rèn)識和總體的把握。不僅在教學(xué)過程中存在內(nèi)隱性這一問題，探究學(xué)習(xí)在課程評價階段同樣存在相當(dāng)?shù)碾y度，我國現(xiàn)行評價體系難以量化甚至無法展示學(xué)生的探究能力。這正是目前教學(xué)評價體系重視知識而輕視能力這一弊端產(chǎn)生的原因之一。評價的難以開展導(dǎo)致在需要對學(xué)生進(jìn)行評價的情境中，教師難以評價學(xué)生的探究能力，而只能對于知識進(jìn)行評價，導(dǎo)致紙筆測驗成為唯

10、一評價標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)試教育無法根除，素質(zhì)教育難以開展。比如在自主招生等要求對于學(xué)術(shù)型人才篩選的測試中，校方可以通過對于學(xué)生探究學(xué)習(xí)情況的調(diào)查，了解學(xué)生的探究能力，了解其是否適合于本?；虮緦I(yè)。由此，評價才能發(fā)揮其導(dǎo)向作用，引導(dǎo)教學(xué)偏重探究、偏重能力，而不是一味追求知識。此外，在現(xiàn)行教育體系中，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)后很難準(zhǔn)確掌握每個學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解情況，因此很難針對性地對于學(xué)生的學(xué)習(xí)誤區(qū)進(jìn)行糾正。尤其在國內(nèi)大班教學(xué)的現(xiàn)實情況中，了解每個學(xué)生學(xué)習(xí)過程和思維過程幾乎是不可能的。這就造成學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生誤區(qū)而無法及時糾正，錯誤屢屢發(fā)生卻不清楚發(fā)生原因，對于教學(xué)造成極大不良影響。而教師可以通過學(xué)生思維的可視化來觀

11、察每個學(xué)生的思維，由此來把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，糾正思維誤區(qū)，幫助學(xué)生保持思路正確。由此可見，探究學(xué)習(xí)過程可視化對于探究教學(xué)的開展、教學(xué)評價都有重要意義，如果積極推動網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的建設(shè)，學(xué)生的探究學(xué)習(xí)就有可能作為學(xué)習(xí)評價的重要一環(huán)而存在，促使學(xué)校、教師和學(xué)生重視科學(xué)探究。強(qiáng)調(diào)知識整合學(xué)習(xí)，以解決問題為導(dǎo)向 在我國現(xiàn)行教學(xué)體系中，知識點(diǎn)常以專題形式呈現(xiàn)，雖然便于學(xué)生的知識體系構(gòu)建，知識之間關(guān)聯(lián)較好，但是在知識掌握之后缺乏知識的整合，使知識仍然是獨(dú)立的知識，而難以產(chǎn)生相互之間的關(guān)聯(lián)，難以形成邏輯上完整、可以用于解決完整問題的完整知識體系。課程難以突破分科課程的壁壘，無法形成在教學(xué)中有重要意義的綜合課程

12、。學(xué)科間的橫向聯(lián)系被割裂，由于不符合認(rèn)知的邏輯，導(dǎo)致學(xué)生難以整體發(fā)現(xiàn)、分析p 和解決問題。這一點(diǎn)與注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系的高中生物課程理念是相左的，因此應(yīng)當(dāng)注重知識整合與解決問題。我國生物教學(xué)在生物進(jìn)化一部分的教學(xué)導(dǎo)入使用的例子為枯葉蝶的進(jìn)化原因，這一例子在生物知識如此普及的今天似乎已落后于時代，很難引起學(xué)生的注意，難以使學(xué)生真正對問題產(chǎn)生好奇，進(jìn)而進(jìn)行以解決問題為導(dǎo)向的探究，而是僅僅注意書本材料。無法做到以問題為導(dǎo)向確實是我國生物教學(xué)的一大遺憾，而WISE則重視真正以問題為導(dǎo)向，在教學(xué)過程中始終指向解決小丑魚生存的問題，由此使學(xué)習(xí)的目的針對解決問題而非獲得知識，這一點(diǎn)是完全符合探究學(xué)習(xí)本質(zhì)的。

13、通過網(wǎng)絡(luò)平臺的推廣，以解決問題為指向的綜合課程將更加易于開發(fā)。加強(qiáng)技術(shù)支持，促進(jìn)對生物概念、理論的深刻理解 WISE在“進(jìn)化”部分設(shè)計的模擬進(jìn)化實驗很好地模擬了進(jìn)化過程，讓學(xué)生直觀看到進(jìn)化如何發(fā)生，如何影響生物的性狀，使學(xué)生具象地了解進(jìn)化。WISE提供的活動不僅有實驗，還有建模設(shè)計、辯論、討論、頭腦風(fēng)暴、角色扮演等，可以充分活躍學(xué)生的思維。探究教學(xué)在我國教學(xué)中無法順利開展的一大關(guān)鍵問題在于資不足。受限于時間、空間、客觀條件等因素，很多探究活動難以開展。如生物教學(xué)中“進(jìn)化”這一部分，教師很難在現(xiàn)實中找到適合的例子來證明進(jìn)化的發(fā)生，更難以向?qū)W生展示進(jìn)化對于生物性狀的影響。在人教版課本中，“進(jìn)化”這

14、一部分沒有提供探究實驗，因為確實難以開展實驗。在實際教學(xué)中教師或完全不進(jìn)行實驗，或使用類比模擬實驗，如在某一顏色背景板上“抓”顏色不同的“獵物”，以此模擬自然選擇的過程。這樣的教學(xué)不但耗費(fèi)教師的精力，而且在實際開展中會遇到學(xué)生故意搗亂等未知問題，教學(xué)效果如何尚不得而知。通過對比發(fā)現(xiàn)，WISE所提供的模擬進(jìn)化中自然選擇的實驗不但無需模擬，真實再現(xiàn)可能發(fā)生的情況，而且不需要教師做大量準(zhǔn)備，更不存在學(xué)生搗亂的情況，教學(xué)效果必將十分良好。現(xiàn)代教育技術(shù)支持下的探究教學(xué)不僅可以節(jié)約課堂時間，促進(jìn)對生物概念、理論的深刻理解，增強(qiáng)教學(xué)效果，甚至能打破教學(xué)資不足的窘境。這些優(yōu)勢將促使教師更加積極主動地開展探究教學(xué)。我國由于探究教學(xué)起步較晚，與國外尚有一定差距，而WISE的成功帶來很多啟示。如果在