高中生物生態課堂的有效構建

竇孟明

在現代科學發展的過程中,生態學的研究從科學領域向社會科學領域轉變,并且逐漸滲透政治、經濟、文化和教育領域中,并形成相應的體系。教育生態學是指現代教育工作人員重新審視現代教育活動的學科。在生態研究與教育學不斷結合的過程中,部分教師開始從生態學的角度研究教育創新問題。課堂作為教育創新的主陣地,是教師構建高中生物生態課堂的重要載體。因此,開展“有效構建高中生物生態課堂”的研究工作,旨在幫助教師增加對高中生物學的教育知識。此外,構建高中生物生態課堂能夠拓寬師生之間的溝通渠道,進一步改善生物課堂中的師生關系,在提高學生課堂參與的基礎上,培養學生的自主學習能力。

一、生態課堂的概述

不同的學者對“生態課堂”的概念有不同的理解。筆者認為,生態課堂的主要特征在于人文關懷。為了推動學生的可持續發展,高中生物生態課堂的構建是極為重要的。與傳統的“生物概念闡述+重點板書”的教育模式相比,高中生物生態課堂為生命意義帶來了更多的關注。高中生物生態課堂的起點不是知識的傳遞,重點也不是學生的成績提升,而是為了學生健康快樂地發展和人生的可持續發展。生態課堂,讓學生的思維、情感、需求和能力得到充分發揮,使得教室充滿活力、綠色和希望。

二、創設高中生物生態課堂的重要意義

高中生物課程具有教育性和生態性的特點,是生物學和生態學的交叉學科。

高中生物生態學課堂的創設有利于教育問題綜合研究的進一步發展,反映了現代自然科學和社會科學交叉研究方法應用的趨勢。在深化新課程標準的過程中,部分教師會感到不知所措,不知道如何進行教學。通過研究高中生物生態課堂的創設方法和主要實施策略,能夠有效拓寬課程教師的教育視野,并增強教師對“構建生態課堂”的重視。在轉變教師課程教學觀念的基礎上,推動學生生物核心素養的進一步發展。

除此之外,構建高中生物生態課堂是提高課程教學效率的重要基礎。生態課堂的構建需要建立在學生良好的生物理解能力上。高中生的邏輯思維和理性思維能力相對較差,部分學生在學習理論化生物知識的過程中難以形成有效的理解與記憶。構建高中生物生態課堂能夠有效提高學生的課堂參與度,學生面對不同的生物知識問題會形成主動探究的意識。

同時,生物課程生態課堂的構建能夠有效改善師生之間的關系,在提高學生合作探究興趣的基礎上,促進學生世界觀、人生觀和價值觀的有效發展。文章重點闡述了生態學原理在高中生物課堂教學中的應用方式,旨在轉變生物教育觀念,改善課堂師生關系,創新生物課程內容,為生物課程教學內容的高質量發展提供一些參考。

三、高中生物生態課堂的構建原則

(一)堅持循序漸進的原則

在構建高中生物生態課堂的過程中,促進學生生命意識的發展是教師需要重點關注的。生命意識是生物課程與其他課程的根本區別。培養學生的生命意識不是一蹴而就的,要求學生在長期探索和學習生物知識的過程中,形成對課程知識的有效理解,同時感受物種的多樣性和生態環境對人類生存和發展的影響。同時,生態課堂中其他課程的知識探索也需要學生反復分析和論證問題。在此過程中,學生才能逐漸形成良好的課程核心素養。因此,在新高考制度和新教材內容的要求下,教師應堅持循序漸進的原則,將課程核心概念有機分解,制訂若干學習目標,在循序漸進的教學活動中促進學生生物核心素養的有效發展。

(二)堅持探究創新的原則

在高中生物核心素養教育理念的要求下,高中生物教師在構建生態課堂的過程中應注重學生知識體系的構建,加深學生對不同課堂知識的理解。在此期間,培養基本的科學推理能力,在探索創新的基礎上總結各種生物學概念,探索生物學知識的一般學習規律,促進學生個人知識探究能力的發展。因而,要促進學生開展深入的課程知識學習活動,構建高中生物生態課堂,教師必須堅持探索創新的原則,在生物課堂上注重提高學生的主觀能動性,完善學生的課堂知識體系。

四、高中生物課堂教學現狀分析

(一)教師對生態課堂的重視程度有限

在新高考制度的影響下,推動生物課堂知識的跨學科融合,創新高中生物課程教學形式,促進學生核心素養的發展,是提高教育改革質量、培養學生學科能力的重要形式。作為課程教學活動的實施者,教師個人對生態課堂的理解程度決定了課程教學的質量。然而,現階段部分高中生物教師在構建生態課堂的過程中,個人設計能力存在不足。首先,在高考的壓力下,部分高中生物教師教學時間緊張,教學節奏快,課程任務重,參與創新教育培訓活動少。其次,在傳統應試教育理念的影響下,部分教師注重圍繞不同考點設計相應的訓練題目和歷年考點分析,對學生核心素養的關注有限。

(二)教師很難充分利用生命教學資源

高中生物課程的知識內容涉及面廣,其中突出的是生命知識的內容。教師結合社會實際設計課程資源,培養學生的生命意識,是提高課程教學質量、構建生態課堂的重要形式。同時,生命教學資源也可以豐富學生的生物學學習內容,拓寬學生的生物學視野。但目前部分高中生物教師對生活教學資源的設計和應用有限。部分教師在設計課程內容的過程中,對歷年考點的關注多于學生的實際生活。即使有的教師設計了生活化的教育內容,重點也不在于培養學生的生命意識。此外,高中生物課本中也有很多章節旨在培養學生的生命觀念。例如,“問題討論”部分、“社會調查”部分和“實踐探究”部分等。但是由于部分教師的教學時間有限,會忽略相應部分的內容,導致學生生命意識的發展有限。同時,部分新聘的高中生物教師課程教學資源有限,新老教師之間缺乏課程教育活動,尤其是生態課堂構建活動的交流。教育資源分布不均,使學生的生命觀念難以有效養成。

五、高中生物生態課堂的有效構建策略

(一)營造生態化的教學環境

不同的研究者對教學環境的定義有不同的看法。從宏觀上看,教育環境主要分為家庭環境、社區環境和校園環境;從微觀上看,教學環境主要是指學校校內的教學場地、教學設施、師生關系以及整個學校氛圍。高效的高中生物生態教學,必須建設在優秀的教育環境中。教學環境對高中生物生態課堂的建設有著重要的影響。在現代科技不斷發展的過程中,社會信息化程度的提升影響著教學環境的發展,所以教師構建和諧的生態教學環境是極為重要的。從教育物理環境方面來看,教室的布局、衛生、通風條件、座椅布置、教學儀器設備、書籍材料等都屬于影響學生生物學習成效的教學環境。從心理環境方面來講,師生之間的交流方式、教師的教學風格、班級的班風和學生的學習態度等都是構成教學環境的重要因素。

那么在生物課程教學中更為重要的是在課堂師生關系上,教師要為學生營造愉悅的課堂氛圍,推動學生在生物學習過程中主動發現問題、探究問題,敢于與教師交流,勇于表達自己的觀點。

(二)創設生態化的教學目標

根據國家頒布的生物課程標準的相關要求,學生的生物核心素養主要有四種表現形式:生命觀念、理性思維、科學探索和社會責任。生態化的生物課堂構建需要教師設計相應的教學目標,將四項核心素養與知識教學進行有效結合。那么設計什么樣的課程教學目標,成為教師構建生態化課堂所面臨的主要問題。在高考的壓力下,以往的生物課程教師以知識性目標為主,具有很大的局限性,學生的核心素養發展有限。高中生物課程不僅僅是一門科學類課程,同時也具有工具性的特點。在課程教學過程中教師不僅要傳遞生物知識,同時也要聯系學習實際生活,推動學生應用生物理論知識解釋生活現象,形成批判性思維和科學性思維。例如,在組織學生學習“基因突變與基因重組”課程知識時,可以在教學內容中加入現實社會的熱點問題,如“生物技術的安全與倫理問題”“生物和化學武器對人類的威脅”“是否有克隆人”等,引導學生進行客觀、理性的分析,形成辯證的主體思維,讓學生學以致用。

生物課程中的生態課堂同樣強調以學生為中心,學生才是知識認知的主體。教師在設計生態化課堂目標的過程中,要關注學生的學習差異,不同的學生有不同的學習基礎,他們最近的發展領域也不同。所以,教師要針對學生差異設計具有層次性的課程目標。那么我們在課堂上就要為學生設計針對性的教學任務,推動學生在“最近發展區”方面取得顯著進步。在這樣的課程模式下,學生在每次的成功學習的激勵下,都會形成良好的信心,這樣學生既能夠實現知識傳達的目標,同時還能夠有效調動學生對生物知識的學習興趣,從而完成生態化課程目標的創設。

(三)設計生態化的教學過程

教師和學生是高中生物課程中的兩大參與者,同時也是影響課程教學創新的主要因素。學生在生活課程中獲取生物知識,并構建相應的知識體系,教師則是學生在此過程中組織者。那么教師在此過程中可以采用合作學習、互動學習和探究學習等不同的形式,構建生態化的教學過程,提高學生的生物學習成效。

比如,教師在為學生講解“細胞”的相關知識時,如果一直采用“理論講解+重點筆記”的教育模式,一味要求學生記憶細胞中水的分類以及不同的功能,會降低學生的生物學習興趣。在這樣的課堂生成環境下,學生的課堂主體地位缺失,教師的教育成效有限。但是我們可以在教學過程中這樣設計課程內容——在課程導入環節,首先向學生發問:“我們在探究太空的過程中,總是將火星上的水作為研究地球外有機物質的前提,這是為什么?”“在農業發展過程中,農民進行播種之前需要進行什么處理?為什么?”等與實際生物應用息息相關的內容。通過這種生活化的問題調動學生的思維,引導學生進行探究,學生在探究過程中就會自主拓寬課程學習渠道,在獲取信息的過程中交流、分享成果,教師再進行適當的點評,構建生態化的高中生物課堂。

在當前,眾多高中生面對復雜的生物理論知識,需要大量的理解與記憶,特別是不同的實驗結論和生物概念等。但是,大部分學生缺乏對課程內容的推導過程的理解,在掌握和應用上也存在很大的問題。如果學生能夠明確課程知識的主要原理以及推導過程,學生就會對生物課程知識形成明確的記憶。實際上,個體在理解事物的過程中,往往會從針對性的個體開始理解,然后逐漸概括,形成整體的理解。比如,我們在看到蘋果時,會逐漸概括到“水果”這種一般性的概念。概念學習活動不僅僅是簡單為學生講解不同生物概念的具體特點,同時也需要教師向學生強調這一概念的生成過程。

比如,教師在組織學生學習“細胞是生命活動的基本單位”這一概念的過程中,首先需要立足學生的生物知識基礎,組織學生觀察不同動植物的細胞組織,可以在教學過程中選擇豬肉、西瓜和黑藻。在組織學生觀察的過程中要求學生自己切西瓜、嘗味道,再結合個人的生活經驗來初步判斷細胞的主要構成(水、糖分、無機鹽、油脂、蛋白質),然后組織學生應用顯微鏡進行實驗觀察,學生在觀察過程中會發現植物細胞與動物細胞之間的差別——兩者在細胞器上的不同。學生在此觀察的過程中能夠分析出細胞的基本結構,從而加強對“細胞是生命的基本活動單位”這一概念的理解與認知。由此可以看出,在生物教學過程中,大部分的概念教學都是經過“學生觀察——大膽假設——實驗驗證(邏輯推理)”的過程才實現的,而非教師直接灌輸給學生相應的知識內容。通過這樣的課程教學形式,學生的生物理性思維才能得到進一步的發展。

(四)設計課堂案例,培養學生社會責任意識

現代生物學的快速發展離不開眾多科學家的努力,許多生物學課程的知識與我們的實際社會發展息息相關。那么在新的高考制度下,高中生物教師在構建生態課堂的過程中,必須挖掘生物課程的人文特色,結合社會熱點問題設計課堂案例,培養學生的責任感。

比如,教師在為學生講解“遺傳”的相關課程知識時,可以結合我國著名科學家袁隆平院士的主要研究成果,設計針對性的課程案例——袁隆平院士應用遺傳學知識研發的雜交水稻,有效解決了我國近代以來一直備受困擾的糧食問題,將飯碗牢牢地把握在了中國人的手中。而在為學生講解簡單的基因工程知識時,教師可以為學生設計關于“抗蟲棉”的課程案例,展示傳統基因技術研究方法的變革。通過名人事跡或者科學故事設計的案例講解形式,增強學生對理論性生物課程知識的理解能力,促進學生社會責任意識、生命觀念和生物技術應用意識的有效發展。

又如,教師在講解“光合作用”的課堂知識時,應鼓勵學生根據所學知識參與實地研究活動,促進學術知識與實踐調查的有效結合。比如,針對某地區的農業減產問題設計課堂案例,引導學生圍繞農業減產進行實踐探索。在此過程中,教師組織學生進行實地考察和參觀,探究現實生活中的各種生物學問題。通過思考和研究,能夠有效地將現實生活中的各種問題與生物課程的主題聯系起來,增強學生對生物知識的應用能力,有效培養學生在解決問題過程中的社會責任感。

(五)構建課堂情境,培養學生個人生命觀念

目前,部分高中生在學習理論知識的過程中,傾向于結合自己的實際生活經歷來理解課堂內容。那么,教師在培養學生生活觀念的過程中,構建以學生生活經驗為基礎的生物課堂情境,引發學生的情感共鳴,不僅是貫徹新高考制度的重要手段,也是構建高中生物生態課堂的重要途徑,能夠有效促進學生生物課程核心素養發展的途徑。然而,目前部分教師在生活化課堂內容設計上存在局限性,尤其是在設計實驗課堂內容的過程中,要求學生按照教材的步驟進行實驗活動。因而教師要創新實驗課堂的內容,結合學生的實際生活,設計有針對性的實驗課堂情境,從而有效地培養學生的生命觀念。

例如,在組織學生分析細胞的基本結構時,為了幫助學生從細胞知識的基本概念延伸到個體生命的概念,培養學生的生命意識,教師可以組織學生利用材料日常生活中制作細胞切片,比如組織切片。學生使用洋蔥或哺乳動物的血液制作切片樣本。要求學生用顯微鏡觀察兩種細胞結構的差異,同時在紙上簡單地畫出兩種細胞的結構。這樣不僅加深了學生對細胞結構知識的理解,而且在增加課堂內容趣味性的基礎上,講解細胞的主要功能和細胞結構差異,逐步培養學生的生命意識。

(六)設計信息內容,增強課程直觀性

隨著信息時代的到來,高中生物新課程標準指出,教師的課程教學不僅要滿足學生高考成績提升的需要,更要關注學生的發展。特別是學生生物核心素養和知識應用能力的培養,從而為學生的就業和生活打下基礎。為實現這一創新生物學教學目標,教師需要對生物學理論內容進行創新。促進信息技術的有效融合,對幫助學生有效掌握知識具有重要意義。高中生在初次接觸生物學知識時,面對煩瑣的概念和抽象的理論,容易產生畏難情緒。信息技術的應用可以達到化抽象為具體、化枯燥為樂趣的效果,從而幫助學生降低學習阻力,優化其學習體驗,從而構建高質量的生態課堂。

通過信息技術構建思維導圖,可以幫助學生實現思維過程的可視化和抽象知識的清晰組織。通過將高中生物課程內容信息化,可以大大提高學生對課程知識的記憶效率。構建高中生物課程生態課堂,教師必須抓好概念教學。傳統的高中生物課堂,教師對概念教學重視不夠,教學方法單一,經常要求學生死記硬背,但最終的教學效果難以保證,學生經常犯錯誤和混淆概念。思維導圖的引入可以很好地解決這個問題。思維導圖的應用可以讓學生在腦海中構建知識體系和框架,厘清不同概念之間的內在邏輯。例如,在“健康生活”這節課程中,其中包括了健康的概念、不健康的生活方式和簡單的醫學知識。不健康的生活方式包括酗酒、吸煙和吸毒;醫學知識部分包括常用藥物的名稱和作用、藥物的安全使用、常用急救方法等。教師可以用思維導圖的方式為學生設計出這個知識框架,然后將詳細的知識內容填入框架的內容中,這樣學生在學習過程中就可以事半功倍。

(七)運用項目教學,提高實驗課程教學效率

在高中生物課程改革背景下,教師在實際教學中不僅要為學生講解正確的學習方式,還要促進學生的共同發展。因此,教師在構建高中生物生態課堂的過程中,要注重項目化教學內容的設計,讓每個教學環節都能有目的性。學生在參與不同學習環節的過程中,可以逐步提高綜合能力,使其能夠在高中生物實驗課堂上有所收獲,不僅是學習水平的進步,更是能力的進步。這對中學生未來的發展也具有重要的價值和意義。在上述過程中,教師應根據生物課程核心素養的要求,有效運用PBL教學模式,合理設計生物實驗教學中的問題。只有這樣,才能以問題為主要導向,激發學生不斷思考,促進學生解決問題。這樣有利于培養學生的思維能力和科學嚴謹的實驗態度,從而形成高質量的生態課堂。

有一點需要高中生物教師注意,即教師在設計問題時要保證問題的難度適中。太簡單的問題學生會覺得乏味、無趣,不愿意去想問題。如果是這樣的話,PBL教學模式的作用就難以發揮,也不利于保證中學生物實驗教學的效果。因此,教師必須清楚善于設計課堂問題,豐富學生物實驗教學內容,使學生在實驗過程中始終保持對生物實驗的興趣和熱情。如此一來,教師在開展中學生物實驗教學時就會更加順暢,從而提高中學生物實驗教學的效率。

六、結語

綜上所述,在現代生態學不斷發展的過程中,構建高效的生物生態課程課堂成為提高學生學習成效的重要方式。生態課堂的構建能夠在提高學生課堂參與度的基礎上,進一步加深學生對理論化生物教學知識點的理解,從根本上提高學生的生物理解能力,進而實現生物課堂質量的提高,這就需要生物課程教師構建生態化的生物課程目標、營造生態化的生物教學環境,提高學生的課程學習成效。在生態課堂構建的過程中,學生的主體地位得到了充分的凸顯,使得學生對知識的理解和掌握更上一層樓。