国家教育部2001年颁布的全日制义务教育《生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》),和过去《生物教学大纲》有许多明显的不同。《标准》在阐述每个主题时分别给出一定的案例,就是其中的一个明显不同。给出一定的案例,意在帮助广大教师更好地理解《标准》。《标准》中12个案例传递了重要的教学改革信息。1 努力改变学生的学习方式是案例传递的重要信息之一《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确提出,“改革课程过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能过程的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程”,“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。为此,《标准》将“科学探究”列为“具体内容标准”的一个主题,目的是为了促进学生学习方式的改变,使学生能够主动地获取生物科学知识,体验科学过程与科学方法,理解科学本质,形成一定的科学探究能力以及科学态度和价值观,发展创新精神。引导学生进行探究性学习,对培养学生科学素养具有不可替代的作用。《标准》特别强调,教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践,并将科学探究的内容标准尽可能渗透到各主题内容的教学活动中。《标准》为此设计了12个案例,其中5个案例就是科学探究的案例。例如,《标准》提供了“探究影响鼠妇分布的环境因素”“探究酸雨的危害”“探究蚂蚁的行为”“探究食物保鲜的方法”等案例。 “探究影响鼠妇分布的环境因素”案例是《标准》中的第一个案例,是主题“科学探究”的案例,其作用是通过案例使原本理论性很强的科学探究过程具体化、形象化,便于中学生物学教师理解本次课程改革重点之一的探究性学习的内涵。案例分析了在探究鼠妇生活环境因素的过程中“提出问题”“作出假设”“制定计划”“实施计划”“得出结论”“表达、交流”等基本过程以及每一过程的具体要素。 从广义上来说,中学生物学探究性学习是指学生探究问题的学习,贯穿于整个生物学教学过程之中。从狭义而言,则是指学生在教师的指导下,对基本确定的和教学内容有关的自然现象、社会现象和学生生活中的问题进行探究,并在探究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。《标准》中“探究影响鼠妇分布的环境因素”和“探究蚂蚁的行为”是对自然现象的探究活动,“探究酸雨的危害”主要是对自然现象,同时也涉及社会现象的探究活动,而“探究食物保鲜方法”“探究酒精对水蚤心率的影响”则是探究学生生活中的问题。《标准》倡导探究性学习,只是针对目前学生学习主要立足于被动接受、偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用的状况,帮助学生逐步改变原有的单纯接受式学习方式,构建一种相对比较开放的学习环境,提供一种相对个性化的、多渠道地获取知识的机会,形成主动的、积极的学习方式。这对学生创新精神和实践能力的培养具有重要意义。 此外,《标准》提出的70项“具体活动建议”中也有许多就是科学探究活动的建议,供教师选用。 2 全面提高学生的科学素养是案例传递的重要信息之二 《标准》在倡导探究性学习的同时,并未排斥有意义的言语接受学习等各种学习策略和方法。《标准》提出的其余7项非探究性学习案例就是明确的体现。中学生物科学教育是生物科学素养的养成教育。自20世纪90年代以来,教育界普遍认同,科学素养不仅是科学知识和技能、科学方法与能力的掌握、科学行为与习惯的养成,更重要的是相关的科学精神、科学态度和价值观。 中国科学院定期发表的《科学发展报告》,旨在综述世界科学进展与发展趋势,评价科学前沿与重大科学问题,报道我国科学家所取得的突破性成果。在2001年《科学发展报告》中的科学家建议部分,提出“面向21世纪发展我国科学教育的建议”;“科学教育是关注科学技术时代的现代人所必需的科学素养的一种养成教育,是将科学知识、科学思想、科学方法、科学精神作为整体的体系,使其内化成为受教育者的信念和行为的教育过程,从而使科学态度与每个公民的日常生活息息相关,让科学精神和人文精神在现代文明中交融贯通。科学教育价值观的核心在于将人的创造力发展同人认识世界的知识条理结合起来,如何使科学的内在价值与其外在价值保持平衡,是确立科学教育价值观的关键。科学教育目标:一是提高全体国民的科学素养;二是培养具有创新精神、创新意识和创新能力的人才。在现行的教育体系中,学校教育过分注重知识的灌输而轻视科学思想、科学方法和科学精神的养成,尤其缺乏培养创新意识和创新能力的教育。” 中学生物学教学是围绕教学目标展开的,是教学目标的具体化。教学目标的达成有赖于各种教学策略和方法。由于各种教学策略和方法既有其特色又有其局限性,在完成中学生物科学教育目标方面,各种教学策略和方法都具有独特的、有时又是不可替代的作用。为此,《标准》还提出了“观察细胞的基本结构”“设计校园绿化方案”“制作小肠壁结构的模型”“模拟血型鉴定”“探讨我国人口增长的趋势”“观察家蚕的生殖与发育”“生物进化主要历程拼图游戏”7项案例。《标准》中的案例试图通过形式多样的活动,将科学知识、科学思想、科学方法、科学精神、情感态度与价值观的教育内化为受教育者的科学素养。 生物科学正朝着从定性到定量、从实验到理论、从描述到数量模拟、从分析逐渐回归到综合的方向发展。《标准》中的案例力图体现这样的发展趋势。 2.1 科学研究始于观察和实验 观察和实验是直接获取感性材料和科学事实的基本途径。观察和实验一直是生命科学研究中十分重要的认识方法。随着观察仪器设备的发展,观察方法在科学研究中发挥着越来越大的作用。单纯的观察会使观察者处于消极等待的被