摘 要 學生活動設計是教科書中區(qū)別于正文的、在教學中由學生以活動形式完成的內容。在教學中，學生活動可以有效提高學生的生物科學素養(yǎng)，表現在培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學的世界觀，幫助學生理解科學、技術與社會的相互關系，提高學生的自主探究能力，促進概念的建構等。

關鍵詞 學生活動 教科書 高中生物

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

在編制教科書時，“學生活動設計”往往以欄目的形式嵌入教科書的正文，以方便教師的教以及學生的學。那么，什么是學生活動設計？它們在教學中有哪些作用？筆者嘗試對這些問題作以下探討。

1 學生活動設計的概念及分類

1.1 學生活動設計的涵義

活動是指為達到某種目的而采取的行動。從教育心理學角度看，活動是指由行為動作構成的主體與客觀世界相互作用的過程，為意識能動性和個性能動性的高級形式。因此，活動具有主體，在學習過程中，主體就是學習者。

在對教科書中的“活動”進行研究時，Walford曾將教科書的表層系統(tǒng)分為課文系統(tǒng)（提供學生基本知識的材料）、圖像系統(tǒng)（包括景觀圖、圖表、地圖和素描）和活動系統(tǒng)（提供給學生的“活動”指示）。有研究以“實踐活動”指代生物教材中設計安排的活動，包括實驗活動、資料分析及學生調查活動等。在教科書《生活與哲學》中，用虛線框框起來以仿宋體編排的案例與活動以及每個單元后的“綜合探究”被統(tǒng)稱為“活動設計”。由此可見，教科書中的學生活動尚無統(tǒng)一定義，已有研究一方面從活動的類型來概括活動，另一方面選擇了不同的稱謂來指代。下面所說的“學生活動設計”是指教科書中區(qū)別于正文，在教學中由學生以活動形式完成的內容，其內涵包括以下幾個方面：

① 呈現方式：教科書中的學生活動設計與正文、插圖等有明顯區(qū)分，它們或集中于教科書某部分，或以欄目形式穿插在正文中。例如，早期的一些教科書在附錄中匯總該書所有實驗，目前使用中的教科書在課文中穿插安排了探究、實驗、制作、調查、觀察等。

② 實施主體：學生獨立或者在教師引導下完成。

③ 實施過程：學生動腦、動手在課堂或課后實施；可能涉及提出問題、分析問題、制訂計劃、討論等思維加工過程，和（或）收集資料、觀察、制作、測量等動手實踐過程。

需要注意的是，教科書中的學生活動設計并不完全等同于教學中的學生活動，教學中的學生活動可能是學生活動設計在教學中的執(zhí)行，也可能是教師或學生開展的教科書以外的活動。

1.2 “學生活動設計”的分類方法

按活動的完整性，活動可分為完整的科學探究活動，以及從不同側面對學生進行科學方法訓練和探究技能訓練的科學探究活動，后者包括實驗、調查、觀察與思考、資料分析等。按活動進行的場所，活動被分為課內探究活動（包括資料分析、思考與討論、實驗、技能訓練、模型建構、探究）和課外探究活動（包括資料收集和分析、調查、課外實踐、課外制作）。另外，還可根據活動完成時間、目標維度、活動策略、能力維度、活動的重要性等對活動進行分類。

事實上，對“學生活動設計”沒有約定俗成的分類方法。人教版高中必修模塊的教科書中的活動按其寫法和能力目標上的不同，分為問題探討、資料分析、資料搜集與分析、思考與討論、實驗、探究、技能訓練、模型建構、課外制作、調查、課外實踐等。這些名稱只是為了區(qū)別活動欄目的特點而設置的，不是嚴格的科學方法意義上的分類。

教科書還有一些欄目，如知識鏈接、與生活的聯系、學科交叉、相關信息、小問題、批判性思維、想象空間、科學史話、科學·技術·社會、科學家的故事、科學前沿等。由于這些欄目基本供學生獨立閱讀，不會開展活動，而且這些欄目是對正文內容的補充和拓展，因此并未將這些欄目歸類于“學生活動設計”。

為了統(tǒng)計分類的方便，擬從活動在能力培養(yǎng)上的側重及實施場所這兩個維度分類。雖然每個活動都有具體知識內容，知識與概念的建構、能力培養(yǎng)直接相關，但每一類活動特有的活動形式決定了它在一般情形下對能力培養(yǎng)的側重。在培養(yǎng)能力方面，高中生物必修教材中的“學生活動設計”主要側重兩個方面：① 分析、綜合、判斷、推理等思維能力；② 操作、觀察、檢索、交流等操作技能。另外，有些活動必須在課堂上進行，有些活動適合于課后完成。同時按上述兩個維度對教材中的“學生活動設計”進行分類（表1）。這種劃分是在一般情形下的分類，實際會有例外。例如，模型建構也可以在課后完成；資料的搜集與分析在課上或課外完成均可；一些探究活動既能培養(yǎng)思維能力，也能培養(yǎng)操作、觀察等實驗技能。

2 設計學生活動的理論基礎

辯證唯物主義認識論認為，認識是一個“實踐—認識—再實踐—再認識”的循環(huán)上升過程。認識有感性認識和理性認識兩種形式。兩種認識彼此相互依存、相互滲透。沒有感性認識的基礎，就不可能有理性認識，沒有理性認識，就不能了解事物的本質。理性認識可以通過概念、判斷和推理獲得，感性認識則須親身參加社會實踐，直接接觸客觀事物才能獲得。教科書中的事實性知識、基礎概念、易于理解的原理等可以通過教師講授、學生閱讀等方式由學生習得，但講授和自學無法替代實驗、探究、討論和觀察等活動，這些活動中的體驗可能是建構概念的基礎，也可能是提升能力和情感態(tài)度價值觀等方面的環(huán)節(jié)?；顒涌梢詭椭鷮W生獲得更為直接和深刻的體驗和認知。

心理學家皮亞杰揭示了活動在兒童認識發(fā)展中的根本作用?；顒釉谌说闹腔?、思維和認識的發(fā)生發(fā)展中起著構建的作用，思維、認識的發(fā)展過程就是在實踐活動中主體對客體的認識不斷建構的過程，在這個過程中，以主體活動為中介，主體的認識結構不斷通過同化、調節(jié)的機制取得與客體之間的適應和平衡，思維的發(fā)展完全是兒童一系列不同水平活動內化的結果。對皮亞杰的“活動”概念的理解存在爭論。多數學者認為皮亞杰的“活動”概念比“實踐”概念在含義上要廣，活動概念應包括客體、主體及相互作用方式三大部分，既指有形的具體動作方式，也指抽象的內部心理活動；既包括主體的有意識的行為活動，也包括主體的無意識的內部建構活動。

維果茨基、列昂節(jié)夫等人認為是在活動過程中通過積極主動地掌握社會歷史文化經驗促進心理發(fā)展的。列昂節(jié)夫的“活動理論”認為心理發(fā)展起源于主體與周圍環(huán)境相互作用的活動，認為人的主體活動是人發(fā)展的基礎，無論人的思維、智慧的發(fā)展，還是情感態(tài)度價值觀的形成，都是通過主體與客體的相互作用的過程實現的，而主客體相互作用的中介正是學習者參與的各種活動。

雖然皮亞杰和列昂節(jié)夫的活動理論各有側重，但他們都重視活動對兒童發(fā)展的重要性。好的活動能夠使學生在學習過程中發(fā)揮主體作用，促使學生主動探求、主動發(fā)現和主動建構。好的活動應當是學生愿意參與的、思維與外部行動同時展開的、具有啟發(fā)性創(chuàng)造性、能有效促進交流與合作的活動。

從生物學的發(fā)展歷史和生物學知識的構成來看，觀察、實驗、調查、模擬等活動，是建立生物學知識大廈的基礎，它最基本的研究方法是觀察和實驗。因此，要真正理解生物學，無法離開各類活動體驗。學生活動能夠部分還原知識的形成過程，可以幫助學生理解生物學知識。生物學的發(fā)展經歷了由表及里、由宏觀到微觀的發(fā)展過程，這離不開技術和方法的進步，微觀領域的部分事實、現象等知識，如果在活動中借助儀器設備將獲得更直接的體驗，這些直接的感性認識利于學生建立理性認識，因此，活動可以幫助學生了解生物學研究的技術和方法，加深對生物學的理解。

3 學生活動有效提高學生的科學素養(yǎng)

提高科學素養(yǎng)是我國中學生物課程的基本理念之一。生物科學素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態(tài)度與價值觀。它也包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態(tài)度和價值觀。課程標準明確要求學生在以下幾方面得到發(fā)展：科學態(tài)度和科學的世界觀，科學、技術與社會相互關系的教育，科學探究方法與技能和生物學知識和技能。

3.1 培養(yǎng)科學態(tài)度和科學的世界觀，理解科學、技術與社會的相互關系

科學態(tài)度是人基于對科學知識的正確理解和對科學發(fā)展的認識而形成的科學信念和科學習慣?？茖W的世界觀體現人對科學所持有的一些基本信念和態(tài)度。求真、探索、創(chuàng)新、合作、質疑等是科學精神的組成部分。科學、技術與社會緊密相連，科學是基礎，技術提供應用科學的手段，科學技術促進社會的發(fā)展，社會的價值觀反過來指導人應用科學技術。對科學本質的了解，有利于學生形成正確的科學態(tài)度、養(yǎng)成科學精神。生物學的活動涉及觀察、測量、提出問題、設計方案、分析和解讀數據、提出解答、解釋和預測、交流與討論等多方面。這些活動有些是科學探究的一部分，介紹了科學家探究的過程和方法，有些是完整的科學探究。開展這些不同類型的活動，可培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、科學的世界觀、科學精神等。例如，實驗會激發(fā)學生的興趣和好奇心；探究可引導學生體驗科學探究的一般過程，培養(yǎng)學生求真、實證、探索、創(chuàng)新的科學精神；對科學史或科學實驗的資料進行分析能培養(yǎng)學生形成科學的世界觀；設計方案、操作實驗、記錄數據等能促進學生了解科學的本質。

3.2 培養(yǎng)探究能力

何謂科學探究能力，一種觀點認為，科學探究能力是過程技能的集合，包括觀察技能、測量技能、分類技能、推理技能等；另一種觀點認為，科學探究能力是一種科學思維和科學推理能力。這兩種觀點都認為探究有其固定的模式。英國約克大學的PACKS項目組提出了描述科學探究能力的PACKS模型，他們將科學探究的主體和探究過程作為一個整體進行研究，揭示了影響學生科學探究能力的內在因素和外部特征，這種模型解釋了學生在7項探究任務中的表現?？茖W探究能力是一種復雜的高層次能力，提高科學探究能力，應在重視基礎知識和基本技能的基礎上發(fā)展學生更高層次的能力。開展學生活動是提高學生探究能力的主要途徑。首先，活動可以幫助學生提高基礎技能，如觀察、測量、搜集信息、記錄數據、繪圖等。其次，探究也是思維的過程，探究活動會幫助學生提升分析問題、推理、演繹等思維能力，而且一些思維過程本身是在訓練科學方法；最后，教科書設計的全過程探究能綜合培養(yǎng)學生的探究能力。正是在這些基礎上，活動一步步引導學生主動探究，逐步提高各項能力，并使學生真正學會探索新知、解決新問題，從而達到培養(yǎng)學生探究能力的目標。

3.3 促進概念的建構

生物學課程強調重要概念的理解和建構，2011年頒布的《義務教育生物學課程標準（2011版）》在每個主題中，以命題或內涵的陳述方式列舉了50條重要概念。美國的《K12科學教育框架》列出了生命科學領域的4個核心概念，強調這些核心概念對于幫助學生深入理解生命科學及最新研究發(fā)現的意義至關重要。比較典型的促進概念轉變的方法主要包括三個步驟：揭示學生的前科學概念、引發(fā)認知沖突、引入新的概念以解決認知矛盾。教科書安排的許多活動都能幫助學生建構概念。例如，教科書每節(jié)開頭的“問題探討”可探測學生的前概念，引發(fā)認知沖突，激發(fā)學習興趣，為學生學習相關概念作好鋪墊；“資料分析”“探究”“實驗”等是由問題驅動的探究性學習活動，其中的問題往往圍繞重要概念而設計；實驗、調查、模型建構有助于學生獲得直接經驗，從而替換頭腦中的錯誤概念。在學科課程中，知識是探究活動的基礎，探究活動是學生獲取知識、建構概念的重要途徑。通過主動探究，學生建構的概念也更加牢固。

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