高中生物教學復(fù)雜性之我見

摘要： 高中生物課程涉及生命系統(tǒng)的許多方面，具有復(fù)雜性。該課程教學的一個顯著特征也是其復(fù)雜性。復(fù)雜性科學的新發(fā)展為我們研究高中生物課程與教學系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了新的視野與方法論。高中生物教學系統(tǒng)的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：教學目標的不確定性與非預(yù)期性；教學過程的非線性和突現(xiàn)性；教學內(nèi)容的動態(tài)性與生成性；教學方法的無序性與互動性。

關(guān)鍵詞： 高中 生物課程 復(fù)雜性

傳統(tǒng)生物課程對生命系統(tǒng)的復(fù)雜性和生物教學的復(fù)雜性缺乏一定的認識與研究。傳統(tǒng)生物課程教學由于采用線性的、還原論的思維方式對教學過程做一種靜態(tài)的分析，忽視了對于教學過程的發(fā)展與變化的理解與研究，缺少對于教學內(nèi)容的復(fù)雜性與不確定性的探討。近年來，“21世紀的科學”──復(fù)雜性科學的興起，為我們認識和研究高中生物課程與教學系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了一個全新的方法論。

1.復(fù)雜性科學對高中生物的影響

復(fù)雜性科學是20世紀80年代在國外興起的研究復(fù)雜性與復(fù)雜系統(tǒng)的綜合性科學。復(fù)雜性研究的主要目的在于揭示復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部諸要素之間的相互作用，以及系統(tǒng)與其運行環(huán)境之間的相互作用所導(dǎo)致的系統(tǒng)的整體性質(zhì)和自組織進化機制。它具有以下的特征：（1）非線性；（2）系統(tǒng)性；（3）混沌性；（4）自組織性。

復(fù)雜科學是對線性的、機械的、還原的現(xiàn)代科學的深刻反思與超越，是以整體性的綜合思維方式代替原子論和還原性的思維方式。用復(fù)雜性的方法論視角來考察高中生物課程與教學問題，無疑對重新認識高中生物課程知識涉及的生命的本質(zhì)及高中生物教學的特征、對重建新的教學觀都具有重要的指導(dǎo)意義。

2.高中生物課程知識的復(fù)雜性

2.1生命的非線性與復(fù)雜性

生命系統(tǒng)的典型特點是非線性，即整體不等于它的部分之和。這種非線性特征的分子基礎(chǔ)是，各種生物分子如基因和蛋白質(zhì)之間存在著廣泛而復(fù)雜的相互作用。一個生物個體通常擁有成千上萬種基因，這些生物分子從不孤立地進行活動和執(zhí)行生物功能，相互之間有著直接或間接的聯(lián)系。這些聯(lián)系可能是物理的方式，也可能是化學的方式。正是這些相互作用導(dǎo)致了生物體形形色色的網(wǎng)絡(luò)。因此，生命的所有活動都建立在這些網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能之上。

2.2生命的自組織性

在“遺傳與進化”模塊中，選取減數(shù)分裂與受精作用、DNA分子結(jié)構(gòu)及其遺傳基本功能、遺傳和變異的基本原理等知識，主要是從細胞水平和分子水平闡述生命的延續(xù)性（自復(fù)制）和自組織性；選取現(xiàn)代生物進化理論和物種形成等知識，主要是闡明生物進化的過程和原因。從復(fù)雜科學的視角看，遺傳與進化是生命的本質(zhì)特征之一。

2.3生命的系統(tǒng)性

在“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中，選取有關(guān)生命活動的調(diào)節(jié)與穩(wěn)態(tài)的知識、生物與環(huán)境的知識，有助于學生理解生命活動的本質(zhì)。從復(fù)雜科學的視角看，“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊中的知識結(jié)構(gòu)是按照系統(tǒng)思想建構(gòu)的。它反映了生命的系統(tǒng)性和調(diào)控性。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的一種狀態(tài)，指個體內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對恒定的狀態(tài)，存在于生命的各個層次上，細胞、群落和生態(tài)系統(tǒng)在沒有受到激烈的外界環(huán)境因素影響時，都處于穩(wěn)態(tài)。

3.高中生物教學復(fù)雜性分析

3.1教學目標的不確定性與非預(yù)設(shè)性

從復(fù)雜性科學的視角看高中生物教學系統(tǒng)，我們將會發(fā)現(xiàn)，生物教學目標具有不確定性與非預(yù)設(shè)性。教學過程中總會有大量不期而遇的問題，學生的差異和思維是難以預(yù)料的，課堂中的“非標準思維”甚至會完全打亂原有的教學設(shè)計，使預(yù)先設(shè)計的教學目標無法完成。教學中還大量存在著偶發(fā)事件，它們是教育過程中的偶然、突發(fā)情境得不到“規(guī)律”的支持的結(jié)果，集中體現(xiàn)了教育的“復(fù)雜性”。教學過程的真正推進及最終結(jié)果，更多由課的具體行進狀態(tài)，以及教師當時處理問題的方式?jīng)Q定。

教學目標的不確定性與非預(yù)期性的根本原因在于，教學系統(tǒng)是涉及人（教師與學生）的系統(tǒng)。人作為一種具有高級思維能力和復(fù)雜情感的社會化動物，是一個非線性系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中存在著大量不確定因素。特別是隨著學生在課堂教學中角色與地位的改變，學生將逐步由教學的“邊緣”走向教學的“中心”，教學目標將隨著人的身份的變化而變化，那種預(yù)設(shè)的教學目標將會變成教學展開與發(fā)展的一種束縛和阻礙。

3.2教學內(nèi)容的動態(tài)性與生成性

從復(fù)雜性科學的視角來看，生物教學活動具有動態(tài)生成性。教學的動態(tài)生成性是指在師生交往互動的教學活動中，教師以即時出現(xiàn)的有價值、有創(chuàng)見的問題和情境或觀點為契機，善于調(diào)整或改變預(yù)先的教學設(shè)計，挖掘?qū)W生的潛能，引發(fā)學生深入思考，充分展現(xiàn)學生的個性，從而達成或拓展教學目標，使教學獲得成功。學生在與環(huán)境（包括文本）的教學對話中主動建構(gòu)教學內(nèi)容，因而教學必定是一種師生共同參與生成新知的過程，是一種師生共同建構(gòu)和創(chuàng)生意義的體驗性過程，是一個師生積極合作和對話交流不斷實現(xiàn)“視界融合”的過程。

這種動態(tài)生成的課程內(nèi)容應(yīng)具有探究性，應(yīng)減少單一性、增加問題性，減少確定性、增加情境性，提供探究的空間與資源，以促進學生進行科學探究，進而培養(yǎng)學生的探究能力和創(chuàng)新精神。為了體現(xiàn)教學內(nèi)容的生成性，高中生物新教材強調(diào)實驗，倡導(dǎo)在生物教學中開展探究性學習，為此，在高中生物新教材中，實驗內(nèi)容占的課時數(shù)大大超過了傳統(tǒng)生物教材的課時數(shù)。實驗內(nèi)容遍及各章節(jié)，實驗涉及的具體方法有生物技術(shù)、理化技術(shù)、觀察、測量、比較、計算等。

3.3教學過程的非線性和突現(xiàn)性

課堂教學是一個非線性系統(tǒng)，課堂教學中一個偶發(fā)事件或?qū)虒W目標的微小偏離，都會導(dǎo)致教學系統(tǒng)的巨大變化，這就是非線性系統(tǒng)所特有的初始條件敏感性。教學過程的非線性特征，要求教師在教學設(shè)計時要認真研究教學內(nèi)容和學生的初始條件，精心設(shè)計教學過程的每一步驟、每一環(huán)節(jié)及過渡，及時、靈活地調(diào)整教學方案，保證教學總體目標的達成。

傳統(tǒng)教學認為教學過程是一種教師主導(dǎo)下的學生掌握知識的認知活動，它是按教師預(yù)先設(shè)計好的程序平穩(wěn)地進行的活動。復(fù)雜性科學對教學過程提出了全新的變革，即復(fù)雜思維下教學過程不再是一種平穩(wěn)過渡的形態(tài)，而成為一種不斷自我超越的過程，這就要求在教學過程中持有一種突現(xiàn)思維。在課堂教學過程中，由于教師、學生、課程及教學環(huán)境都是復(fù)雜的、不確定的系統(tǒng)，在其發(fā)展過程中都會有不同的突現(xiàn)點出現(xiàn)，教師應(yīng)該根據(jù)課程和學生的特點，對這些突現(xiàn)點加以重視、發(fā)現(xiàn)、利用與設(shè)置，以保證教學的連貫性，并引導(dǎo)學生自己發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。

總之，高中生物新教材的復(fù)雜性要求我們教師應(yīng)該根據(jù)生物課程的知識和學科教學的特點，注重學生情感態(tài)度與審美價值觀的培養(yǎng)，從復(fù)雜的教學當中尋求突破口，以便更好地讓學生融入生物學習中去。