方淳
杭州第十四中學(xué)是省一級重點中學(xué)、省首批特色示范學(xué)校,2013年被確立為省普通高中生物學(xué)科基地培育學(xué)校。生物教研組根據(jù)《浙江省普通高中學(xué)科基地培育學(xué)校工作方案》的要求,在構(gòu)建有學(xué)校特色的課程體系、開發(fā)校本選修課程,以課程體系建設(shè)為依托進行教學(xué)方式和評價方式改革,建設(shè)學(xué)科專業(yè)教室等方面作了初步嘗試。以下對相關(guān)工作作一小結(jié),希望對新高考改革背景下的學(xué)科建設(shè)工作有所助益。
一、課程體系的構(gòu)建,校本選修課程的開發(fā)
(一)背景分析
1.學(xué)校情況分析
學(xué)校秉承“和諧教育”理念,實施“容短促長,追求卓越”的培養(yǎng)模式,逐步建構(gòu)起適合杭州第十四中學(xué)學(xué)生個性的“目標多層次、內(nèi)容多樣化、評價多元化”課程體系,積極開發(fā)學(xué)生潛能,讓學(xué)生成為最優(yōu)秀的自己。生物教研組的課程體系建設(shè)和校本選修課程開發(fā)都應(yīng)該與學(xué)校的辦學(xué)理念、培養(yǎng)模式一致。
2.學(xué)生情況分析
近年來,杭州第十四中學(xué)的辦學(xué)規(guī)模不斷擴大,鳳起、康橋兩大校區(qū)蓬勃發(fā)展,中美合作高中課程教育項目——AP課程(即美國大學(xué)先修課程)中心茁壯成長。鳳起校區(qū)的學(xué)生為杭州市區(qū)前10%的學(xué)生,而康橋校區(qū)的學(xué)生為杭州市區(qū)前30%的學(xué)生,兩校區(qū)的學(xué)生在整體素質(zhì)和學(xué)習(xí)能力上均存在差異。因此,在開發(fā)和設(shè)置課程時應(yīng)有所差異,鳳起校區(qū)的課程側(cè)重于科研能力的培養(yǎng),康橋校區(qū)則側(cè)重于職業(yè)技能和興趣的培養(yǎng)。兩校區(qū)均有對生物學(xué)科特別感興趣的學(xué)生,學(xué)校學(xué)生先后有260余人次在高中生物學(xué)競賽中獲得省級以上獎項,2人獲得國際中學(xué)生生物學(xué)奧林匹克競賽金牌,10余人在浙江省青少年創(chuàng)新大賽中獲獎。這些學(xué)生是我們教研組課程建設(shè)的重要基礎(chǔ)。
3.硬件設(shè)備分析
生物學(xué)是實驗學(xué)科,課程的開發(fā)和開設(shè)離不開實驗室和實驗設(shè)備。杭州第十四中學(xué)鳳起校區(qū)建有“生命科學(xué)探究性實驗室”,配備了PCR儀、電泳槽、無菌操作箱、光照培養(yǎng)箱、分光光度計等中高端的實驗設(shè)備,擬建“人體生命科學(xué)館”;康橋校區(qū)開發(fā)了“開心農(nóng)場”(生物實驗地),配備了水培系統(tǒng)、光照培養(yǎng)箱等儀器,擬建設(shè)“光合作用實驗室”(溫室大棚)。一流的硬件設(shè)備,為課程的順利開展提供了強有力的保障。
4.教師情況分析
生物教研組現(xiàn)有教師18人,其中特級教師1人,高級教師6人,博士1人,碩士12人。教研組內(nèi)青年教師多、學(xué)歷層次高,有很強的科研能力和工作熱情,有能力開設(shè)“高、精、尖”的生物選修課程。這些青年教師已成為學(xué)校新課改的強大新生力量。
5.現(xiàn)行教材分析
現(xiàn)行高中生物必修教材存在一些不足:重理論輕實驗,學(xué)生動手實驗的機會少,科研能力培養(yǎng)不夠;與生產(chǎn)實踐結(jié)合不夠緊密,學(xué)生實踐機會少,職業(yè)技能培養(yǎng)不夠;缺少相關(guān)的專業(yè)、相關(guān)的院校、相關(guān)的職業(yè)介紹,不利于學(xué)生將來的專業(yè)選擇和職業(yè)規(guī)劃。課程體系建設(shè)和校本選修課程開發(fā)應(yīng)彌補這些不足。
(二)課程體系的設(shè)計
1.課程總體目標
多途徑、多角度提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng);著力培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)研究能力和職業(yè)技能。
2.課程體系
(1)總體思路。如圖1,以國家的必修課程《分子與細胞》《遺傳與進化》《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》為土壤,孕育出“追求卓越”的三條不同途徑:針對選考生物的學(xué)生,選學(xué)《選修1:生物技術(shù)實踐》《選修3:現(xiàn)代生物科技專題》;針對AP課程班的學(xué)生,選學(xué)AP生物學(xué);針對全體學(xué)生,選學(xué)校本選修課程。這樣,就為學(xué)生有差異地追求卓越、有選擇地獲得成功搭建了平臺。
(2)“4·3·2·1”生物校本選修課程群模型(如圖2)。
①四個課程群。開發(fā)開設(shè)的校本選修課程,主要涉及4個課程群,分別包括:
走向生物學(xué)家之路系列(以鳳起校區(qū)“生命科學(xué)探究性實驗室”“人體生命科學(xué)館”為載體,著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力):《探索細胞的奧秘》《破譯基因的密碼》《解析生命的穩(wěn)態(tài)》《植物組織培養(yǎng)實驗》《基因工程實驗》《分子生物學(xué)實驗》《細胞工程實驗》《人體生物實驗》等。
植物栽培系列(以康橋校區(qū)“開心農(nóng)場”“光合作用實驗室”為載體,著力培養(yǎng)學(xué)生的興趣和職業(yè)技能):《植物組織培養(yǎng)實驗》《無土栽培技術(shù)》《杭州常見植物栽培與管理》等。
趣味生物學(xué)系列(著力培養(yǎng)學(xué)生的興趣和基本素養(yǎng)):《“走進自然”植物社》《“走進自然”昆蟲社》《趣味生物學(xué)》等。
生物學(xué)與生活系列(著力培養(yǎng)學(xué)生的興趣和生活知識):《生物科學(xué)與生活》《食品與健康 》等。
②三個層次:基礎(chǔ)課程,拓展課程,專長課程。
基礎(chǔ)課程:根據(jù)學(xué)生不同的興趣、愛好、個性開設(shè)的與生物學(xué)有關(guān)的各類課程。這類課程普及面廣、內(nèi)容豐富,由學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛好進行自主選擇學(xué)習(xí),例如《食品與健康》《趣味生物學(xué)》《杭州常見植物栽培與管理》《“走進自然”植物社》等。這類課程的開設(shè)在于滿足廣大學(xué)生發(fā)展自身興趣、愛好的需要,定位于拓寬學(xué)生的視野,提高學(xué)生的生活技能和學(xué)習(xí)主動性,最終培養(yǎng)出擁有基本生物科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生。
拓展課程:根據(jù)學(xué)生的不同特點、優(yōu)勢和潛能開設(shè)能充分發(fā)揮學(xué)生資質(zhì)、施展天分的課程,例如《探索細胞的奧秘》《破譯基因的密碼》《無土栽培技術(shù)》等選修課程。這類課程生物學(xué)科特點明顯,具有一定的深度和難度。這類課程的開設(shè),滿足部分學(xué)生個性化發(fā)展的需求,拓展加深學(xué)生的學(xué)科知識,提高學(xué)生在生物領(lǐng)域的學(xué)習(xí)能力,最終培養(yǎng)出具有獨立思考能力、擁有明顯優(yōu)勢特長、具備優(yōu)秀個性品質(zhì)的學(xué)生。
專長課程:圍繞學(xué)校生物這一特色品牌進行科學(xué)地、系統(tǒng)地開發(fā)和建設(shè)的課程,適合部分在生物專業(yè)領(lǐng)域有一定優(yōu)勢和成就的學(xué)生進行定向?qū)W習(xí),例如《基因工程實驗》《分子生物學(xué)實驗》《細胞工程實驗》等。這些課程主要是滿足高端人才的專業(yè)發(fā)展需要,培養(yǎng)未來的生命科學(xué)工作者。
③兩個核心實驗室載體。生物學(xué)科是實驗學(xué)科,校本選修課程的開設(shè)應(yīng)圍繞實驗展開,康橋校區(qū)以“開心農(nóng)場”“光合作用實驗室”為載體開設(shè)《杭州常見植物栽培與管理》《無土栽培技術(shù)》《植物組織培養(yǎng)實驗》等選修課程,鳳起校區(qū)以“生命科學(xué)探究性實驗室”“人體生命科學(xué)館”為載體開設(shè)《基因工程實驗》《分子生物學(xué)實驗》《細胞工程實驗》《人體生物實驗》等選修課程。
④一個目標。以“容短促長,追求卓越”的培養(yǎng)模式為目標建設(shè)課程群,充分考慮到個體智能的多元性,使不同類型、不同層次的學(xué)生得到有差異的和諧發(fā)展,激勵學(xué)生追求卓越,成為最優(yōu)秀的自己。
(三)校本選修課程的開發(fā)
對此,筆者以省精品課程、省網(wǎng)絡(luò)推薦課程《走向生物學(xué)家之路——高中生物學(xué)拓展課程群》為例進行介紹。
1.課程群的總體目標
21世紀,生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)技術(shù)迅猛發(fā)展,國際競爭日趨激烈,國家的發(fā)展需要大量的生命科學(xué)方面的專業(yè)人才和生物學(xué)家。本課程群是為培養(yǎng)未來生命科學(xué)工作者的基礎(chǔ)性、引導(dǎo)性普通高中選修課程。本課程群的開設(shè),旨在激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)工作的興趣,培養(yǎng)生命科學(xué)工作所需的基本知識、基本技能,為學(xué)生進入高等院校學(xué)習(xí)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)在知識上、技能上、思想上打下堅實的基礎(chǔ)。
2.課程群的結(jié)構(gòu)
如圖3所示,課程群的結(jié)構(gòu)包括8個模塊。其中,3個模塊為拓展課程,分別是《探索細胞的奧秘》《破譯基因的密碼》《解析生命的穩(wěn)態(tài)》,每個模塊18課時。這3個模塊與普通高中生物學(xué)必修課程的3個模塊完全匹配,是必修課程的深化。每個模塊的章節(jié)結(jié)構(gòu)與必修模塊的章節(jié)結(jié)構(gòu)匹配,實現(xiàn)了拓展的選修模塊與必修模塊無縫對接,減少了學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙。每個模塊包括5章,每章包括:知識拓展、經(jīng)典例題、針對訓(xùn)練、實驗探究、前沿介紹(或?qū)W科介紹、職業(yè)介紹)5個欄目。其中前沿介紹(或?qū)W科介紹、職業(yè)介紹)體系性地介紹了生命科學(xué)的前沿研究方向、國內(nèi)外知名大學(xué)的生科院和研究機構(gòu)、各種與生命科學(xué)相關(guān)的職業(yè),不僅能夠激發(fā)學(xué)生的興趣,也有利于學(xué)生選擇大學(xué)、選擇專業(yè)、選擇職業(yè)。另5個模塊為專長課程,分別是《植物組織培養(yǎng)實驗》《基因工程實驗》《分子生物學(xué)實驗》《細胞工程實驗》《人體生物實驗》,每個模塊18課時。這5個模塊是生命科學(xué)研究的前沿實驗課程,注重學(xué)生高層次實驗操作能力的培養(yǎng)和科研能力的培養(yǎng),與必修、拓展課程相應(yīng)模塊也是匹配的,是知識、技能、方法上的深化。這5個模塊的學(xué)習(xí)均以課題研究的形式開展,讓學(xué)生自主選擇課題研究方向進行研究,可切實提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和科研能力。
3.課程群的實施
3個拓展模塊可以與必修課程同步開設(shè),學(xué)生可以體系性地選學(xué)三個模塊,也可以選學(xué)部分模塊。在選學(xué)了拓展模塊的基礎(chǔ)上,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和以后的職業(yè)方向選修相應(yīng)的專長模塊。
二、教學(xué)方法、評價方法的改革
(一)教學(xué)方法改革
1.深化網(wǎng)絡(luò)教學(xué),打造學(xué)習(xí)社區(qū)
作為教育部第一批教育信息化試點單位、省首批數(shù)字校園示范建設(shè)學(xué)校,杭州第十四中學(xué)在新課程改革的指導(dǎo)下,不斷優(yōu)化教育資源配置,加快信息化建設(shè)的力度,實現(xiàn)教學(xué)的數(shù)字化滲透。目前,學(xué)校正積極構(gòu)建基于差異發(fā)展的 “數(shù)字彩虹計劃”學(xué)習(xí)系統(tǒng),該系統(tǒng)是一個基于微課的在線學(xué)習(xí)社區(qū),包括學(xué)習(xí)社區(qū)系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)、在線測評系統(tǒng)等?!皵?shù)字彩虹計劃”里的課程由微視頻、學(xué)案、習(xí)題等組成,我們力圖通過網(wǎng)絡(luò)視頻、網(wǎng)絡(luò)交互、網(wǎng)上走班以及在線測評等技術(shù),促進學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)和主動發(fā)展。關(guān)于學(xué)習(xí)社區(qū)的教學(xué)模式,我們注入許多符合建構(gòu)主義理論的元素:任務(wù)驅(qū)動、游戲化學(xué)習(xí)、正反饋機制以及翻轉(zhuǎn)課堂。即在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動下采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式,利用游戲化情境與元素,以正反饋機制促使學(xué)生不斷產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力,充分參與到學(xué)習(xí)社區(qū)中去——基于正反饋機制設(shè)計的游戲化學(xué)習(xí)社區(qū):接受任務(wù)—完成任務(wù)—獲得獎勵—接受新任務(wù)。學(xué)生在此模式的學(xué)習(xí)社區(qū)中,能夠?qū)W(xué)習(xí)任務(wù)合理自主化,安排好自身的學(xué)習(xí)進度,與同伴共同進行闖關(guān)學(xué)習(xí)的比拼,形成良性的競爭激活機制,從而激發(fā)出學(xué)生本源的學(xué)習(xí)能動性。
生物教研組已完成了高中生物必修一、必修二核心內(nèi)容的微課視頻制作和分層的習(xí)題庫建設(shè),接下來將繼續(xù)開發(fā)必修三和高三復(fù)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,努力建成一個完善的生物必修課程學(xué)習(xí)社區(qū)。網(wǎng)絡(luò)選修課程的開設(shè)及實施同樣也是在學(xué)習(xí)社區(qū)的理論指導(dǎo)下進行構(gòu)建的。目前生物教研組已將《探索細胞的奧秘》《破譯基因的密碼》《解析生命的穩(wěn)態(tài)》3門選修課程編制成網(wǎng)絡(luò)選修課程,以便更多的學(xué)生更自由地選學(xué)。
2.以“小課題研究”的形式開展選修課程的教學(xué)
生物教研組開發(fā)的選修課程,許多是與實驗相關(guān)的專長類選修課程,旨在培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,并以“小課題研究”的形式展開教學(xué)。基本流程是:課程開始,引導(dǎo)學(xué)生確立不同的研究課題或研究方向;課程中,教給學(xué)生相關(guān)的知識和實驗技能,引導(dǎo)學(xué)生進行研究;課程結(jié)束,學(xué)生完成相應(yīng)課題報告、論文并相互交流,質(zhì)量高的可以參加科技創(chuàng)新大賽或公開發(fā)表。比如在《細胞工程實驗》選修課程中,授課教師確立課題研究的方向是藥用植物的次生代謝產(chǎn)物對肝癌治療的體外研究?;玖鞒淌牵菏紫?,通過提取分離藥用植物的次生代謝產(chǎn)物;接著,以正常肝細胞和肝癌細胞為實驗對象進行細胞培養(yǎng),從時效性、劑量性、細胞毒性和比較測試4個方面展開深入研究,探索和開發(fā)新的治療肝癌的途徑和方法。18位選學(xué)的學(xué)生分成4個小組進行研究和學(xué)習(xí)。
(二)評價方式改革
當前的必修課程評價體系主要是紙筆測試。紙筆測試能夠很好地考查學(xué)生的知識,但忽略了對技能、過程、情感態(tài)度價值觀的評價,忽略了評價促進學(xué)生發(fā)展、教師提高的功能。因此,在選修課程中我們采取多樣化的評價體系。
1.重視學(xué)習(xí)過程中的評價
在日常教學(xué)中觀察學(xué)生的表現(xiàn)是最常用的評價方法之一。主要包括以下幾項:學(xué)生的出勤情況;學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中的表現(xiàn);學(xué)生課堂發(fā)言、提出問題的情況;學(xué)生平時作業(yè)完成的情況。
2.不同的課程采用不同的評價策略
在實驗課程例如《基因工程實驗》《植物組織培養(yǎng)實驗》中,我們在評價指標中加入對學(xué)生實驗操作能力、學(xué)生課題研究能力的考查。對于一些活動性選修課例如《“走進自然”植物社》,以學(xué)生制作的植物標本和認識植物的多少等作為一個評價指標。
3.通過多種途徑進行情感態(tài)度價值觀方面的評價
情感態(tài)度價值觀方面的評價,可通過觀察學(xué)生行為、學(xué)生自評、同學(xué)互評、訪談、調(diào)查問卷等途徑進行。
三、學(xué)科專業(yè)教室的建設(shè)
生物科學(xué)是實驗科學(xué),校本選修課程的開發(fā)和開設(shè)離不開學(xué)科專業(yè)教室的建設(shè)。根據(jù)課程的要求,我們在原有的基礎(chǔ)上規(guī)劃,最終在鳳起、康橋兩個校區(qū)建成了“生命科學(xué)探究性實驗室”“人體生命科學(xué)館”“開心農(nóng)場”“光合作用實驗室”等4個學(xué)科專業(yè)教室。作為省學(xué)科基地培育學(xué)校,杭州第十四中學(xué)得到了省、市教育主管部門的大力支持,到2014年底為止共投資了310萬元,用于“生命科學(xué)探究性實驗室”儀器的配備和“人體生命科學(xué)館”的建設(shè)。
“生命科學(xué)探究性實驗室”在原有基礎(chǔ)上進一步配備了PCR儀、電泳槽、無菌操作箱、光照培養(yǎng)箱、分光光度計、凝膠成像系統(tǒng)、冷凍小型離心機、二氧化碳培養(yǎng)箱、生物安全柜、熒光顯微鏡、熒光定量PCR儀、全波長酶標儀、人工氣候箱等儀器。實驗室可分為教學(xué)區(qū)、實驗準備區(qū)、基礎(chǔ)實驗區(qū)、分子生物實驗區(qū)、植物組培區(qū)、動物細胞培養(yǎng)室等功能區(qū)。該實驗室確?!痘蚬こ虒嶒灐贰斗肿由飳W(xué)實驗》《細胞工程實驗》《植物組織培養(yǎng)實驗》等校本選修課程能順利展開。
“人體生命科學(xué)館”以3D數(shù)字人體系統(tǒng)為核心,以異形投影、體感技術(shù)、互動技術(shù)為手段,配合人體模型、標本和組織切片對人體結(jié)構(gòu)和功能進行全方位的展示,探究器官和系統(tǒng)的運作規(guī)律,幫助學(xué)生掌握正確、科學(xué)、健康的生活知識,形成尊重生命、崇尚科學(xué)的價值觀。它包括教學(xué)區(qū)、中國數(shù)字人區(qū)、虛擬顯微鏡區(qū)、健康生活區(qū)、人體組織區(qū)等,配備了虛擬實驗設(shè)備、各種人體模型和標本、高級綜合急救模擬人系統(tǒng)等。該實驗室可用于校本選修課程《人體生物實驗》、《健康與醫(yī)藥保健》(浙一醫(yī)院醫(yī)師開設(shè))、《人體急救知識》(醫(yī)務(wù)室開設(shè))以及必修課程的教學(xué)和參觀。
“開心農(nóng)場”在原有的基礎(chǔ)上補充了植物栽培所需器具,并加強了對管理人員的培訓(xùn)。
“光合作用實驗室”擬在2015年建成,將配備完善的水培系統(tǒng)。
總之,教研組在構(gòu)建課程體系、開發(fā)校本選修課程、建設(shè)學(xué)科專業(yè)教室、改革教學(xué)和評價方式等方面作了初步的探索。隨著課程改革和高考改革的不斷深化,教研組將在必修課程走班教學(xué)、選修課程精品化、選修課程開設(shè)促進教師專業(yè)成長等方面作進一步探索和研究。