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体现化学生物学科融合思想的校本课程模型建构

2014-12-12陈龙文魏伟

化学教与学 2014年12期
关键词:模型建构学科融合校本课程

陈龙文+魏伟

摘要:在校本课程建设中,以乡土资源为背景,产生一类能够体现化学生物学科相互融合的校本课程,继而开发出具有学校和地方特色的校本特色课程有显著实践价值。文章以具体事例来寻求体现化学与生物学科相互融合的校本课程模型建构,力求形成 “实践——基地——课堂”三位一体的课堂教和学的新形态。

关键词:校本课程;学科融合;模型建构; 教学模式

文章编号:1008-0546(2014)12-0064-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.025

跨学科融合顺应当代科学发展的新趋势。学科融合是指在承认学科差异的基础上打破学科边界,促进学科间相互渗透、交叉的活动。学科的分化是学术研究深入和细化的必然结果,也有效地促进了科学的发展,但科学认知的建构与发展,本来就没有边界,从科学发展的历史进程来看,所有学科最初都以混沌不分的形态包含于哲学范畴内,所以学科融合既是学科发展的趋势,也是产生创新性教学和认知发展成果的重要途径。因此在校本课程建设中,尝试体现化学与生物学科融合思想的课程建设,对改进课程内容与实施方式,创设新型学习环境,挖掘学生潜能特长,提高学生综合素养,有着非常重要的意义。

基于乡土资源的校本课程中,有很多能够充分体现化学与生物学科融合的点,值得作为科研实验课题来深化探究。本文以此类校本课程为例,讨论能够体现化学生物学科融合思想的几种课程模型的建构。

一、预设验证型校本课程模型建构

预设验证型校本课程模型建构,主要体现对乡土农业科技实践中已有成果的再实验再认识过程,目的是加深学生对已有化学生物知识的进一步理解和应用。该模型一般是学生已知的结论验证或乡土生活中既成事实的验证,往往是在已有的实验步骤设计框架下进行准确的操作,以求得预想中的实验结果。实验过程中,学生可以进一步掌握常规实验操作要领和实验的一些基本技能,一般不以实验的最终结果作为评价依据,而是注重实验方案评价和实验过程性评价。

如在草莓的无土栽培中,学生通过在实践园的观察和询问、书籍网络的查阅,了解草莓的常见品种及其成活率,确定选择其中的一种或几种进行培植,为了能够栽培成功,就需要进一步查阅资料,了解该种草莓的生长周期和习性等,如光照和温度等对其生长速率的影响,在生长过程中水肥管理、病虫害的防治、合理密植等,无土栽培营养液的配制,二氧化碳浓度对其生长的影响,农药残留的检测等。这就涉及到运用化学和生物的相关知识,对收集的资料加以分析,制定出初步的草莓培植方案。然后根据方案,有序地实施计划,进行培植实验。这一过程可能不是一帆风顺的,学生遇到挫折时(如某些因素导致的草莓成活率差、结实率低等)必须充分发挥团队合作的力量,进一步寻找原因,并不断修正实验方案,再次进行培植,这样多次尝试,得出草莓各种栽培技术的要点,总结出不同栽培方式对产量及品质的影响,对比其优劣,进而形成对实践生产有一定借鉴意义的实验报告。其模式如图1:

二、生成探究型校本课程模型建构

在教学活动中,预设是必要的,但同时这种预设是有弹性的、有留白的预设,因为教学活动本身是一个动态的建构过程。因此,教师在预设的过程中,应充分考虑到教学中可能会出现的情况,给生成留足空间。生成探究教学模型,针对学习和实践过程中生成的问题去假设、探究、实验、反复研究论证,目的是提高学生的解决实际问题能力和创新思维能力。

这一模式可用于对教材中学生未知理论的探究,也可用于学生实验中出现的异常现象和疑难问题的探究,还可以是与生活和环境密切相关的现象或事物的探究。实验步骤在学生的实验设计中占有重要地位,这取决于学生对探究目的的理解程度和对实验过程和结果设想的细致程度,往往既需要学生的创新思维活动又需要学生的准确操作技能,而结果评价则注重整体性评价,包括选题、实验方案、实施过程以及实验成果等,因此它注重过程的评价和学生在此过程中的活动表现评价。其模式如图2:

比如,有些学生小组在无土栽培的实践中,发现“无土栽培与土壤盆栽的草莓在产量及品质上有一定差异”,这时教师鼓励学生就此问题进行课题研究,可引导学生进行“自配营养液、缺素营养液和土壤溶液对草莓生长的影响”的对照试验,对无土栽培的营养液和土壤溶液的成分进行检测,对比不同情况下草莓的生长状况和结实情况,找出导致其差异的原因,从而改良实验方案,优化无土栽培营养液的配方,确定影响草莓生长的重要元素,其间可融入很多化学与生物的相关知识,如化学的溶液配制,土壤溶液的成分分析,生物的比对实验,不同品种对营养成份需求的不同等等,还可以提出对本地土质的改良方案,通过对比进一步明确有机农业的优点,形成有价值的课题报告。

三、数字分析型校本课程模型建构

数字分析型模型建构,主要是应用数字化手段对现代农业科技中生物品种选取、成长条件、成长环境、抗逆能力等方面进行数据分析,从而优化培育过程,目的是提升学生的实验水平和应用现代化技术的研究水平。教学中利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等,将信息技术与传统实验课程整合,是中学实验面向现代化、提升实验档次、加强学生对现代科技实验方法的掌握的一条重要途径。

如在“钾离子对植物气孔开度的影响”改进实验中,学生需要选定有一定灵敏度的植物作为实验材料,对离子交换和主动运输等生化知识有一定的了解和拓展,能够进行硝酸钾溶液、硝酸钠溶液、三磷酸腺苷二钠盐溶液的配制,利用生化融合知识制定科学的实验方案。在植物培养中,需要控制好光照、水分等无关变量;再借助数码显微镜,进行实验观察,随时将实验图像拍摄下来,在教师计算机和大屏幕上同步显示,进行图像分析与共享。再记录、统计气孔开度情况,并进行数据整理和绘制图表。最后得出结论,验证乃至制作气孔开放的钾离子吸收模型。也可进一步拓展探究“不同光照、不同离子对植物气孔开度的影响”,让学生学会分析、形成能力。其模式如图3:

总之,开拓学生实践创新的有效路径,创设“做中学、学中做、及时做、随时学”的新途径,是开发研究学科融合型校本课程模型建构的主要目的,通过学生在实践园中发现问题、提出有价值的课题,充分利用书本、网络等方面的信息,通过跨学科和开展学科间合作融合,提出科学合理的假设或想法,再由合作小组设计方案,到实验基地中去亲自动手探究,形成研究成果,交流汇报,并在“基地网页”中共享,形成实践即课堂,基地即课堂的“做中学、学中做”的有效路径,从而促进高中阶段学科之间的融合,拓宽课堂教学的新的内容和空间,使学生加深对课程的体验和感知,逐步养成勤于动手、敢于创新、善于创造的行为习惯。这样的校本课程模型建构期望达到以下目的:力求改变传统的课堂教学模式,把课堂引到基地,教学内容和教学空间得到全面拓展;力求改变传统的知识学习模式,让基地成为教材,学生学习途径和学习方式得到全面拓宽;力求突破单一的学科教学模式,渗透学科融合思想,带动其他类学科的融合,实现教师教学方式的深度改变,使教师的教学不再局限于课本,实现学生学习方式的深度改变,使学生的学习不再局限于教室。

参考文献

[1] 江苏省教育厅,江苏省财政厅.关于启动普通高中课程基地建设的通知.苏教基〔2011〕27 号

[2] 程玮.论学习场域视角中大学师生的文化权力关系[J].黑龙江高教研究,2012,(10):76

[3] 施良方著.课程理论——课程的基础、原理与问题[M]. 北京:教育科学出版社,1996:72-93

[4] 钟启泉,等.基础教育课程改革纲要(试行)解读[M]. 上海:华东师范大学出版社,2001:3-29endprint

摘要:在校本课程建设中,以乡土资源为背景,产生一类能够体现化学生物学科相互融合的校本课程,继而开发出具有学校和地方特色的校本特色课程有显著实践价值。文章以具体事例来寻求体现化学与生物学科相互融合的校本课程模型建构,力求形成 “实践——基地——课堂”三位一体的课堂教和学的新形态。

关键词:校本课程;学科融合;模型建构; 教学模式

文章编号:1008-0546(2014)12-0064-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.025

跨学科融合顺应当代科学发展的新趋势。学科融合是指在承认学科差异的基础上打破学科边界,促进学科间相互渗透、交叉的活动。学科的分化是学术研究深入和细化的必然结果,也有效地促进了科学的发展,但科学认知的建构与发展,本来就没有边界,从科学发展的历史进程来看,所有学科最初都以混沌不分的形态包含于哲学范畴内,所以学科融合既是学科发展的趋势,也是产生创新性教学和认知发展成果的重要途径。因此在校本课程建设中,尝试体现化学与生物学科融合思想的课程建设,对改进课程内容与实施方式,创设新型学习环境,挖掘学生潜能特长,提高学生综合素养,有着非常重要的意义。

基于乡土资源的校本课程中,有很多能够充分体现化学与生物学科融合的点,值得作为科研实验课题来深化探究。本文以此类校本课程为例,讨论能够体现化学生物学科融合思想的几种课程模型的建构。

一、预设验证型校本课程模型建构

预设验证型校本课程模型建构,主要体现对乡土农业科技实践中已有成果的再实验再认识过程,目的是加深学生对已有化学生物知识的进一步理解和应用。该模型一般是学生已知的结论验证或乡土生活中既成事实的验证,往往是在已有的实验步骤设计框架下进行准确的操作,以求得预想中的实验结果。实验过程中,学生可以进一步掌握常规实验操作要领和实验的一些基本技能,一般不以实验的最终结果作为评价依据,而是注重实验方案评价和实验过程性评价。

如在草莓的无土栽培中,学生通过在实践园的观察和询问、书籍网络的查阅,了解草莓的常见品种及其成活率,确定选择其中的一种或几种进行培植,为了能够栽培成功,就需要进一步查阅资料,了解该种草莓的生长周期和习性等,如光照和温度等对其生长速率的影响,在生长过程中水肥管理、病虫害的防治、合理密植等,无土栽培营养液的配制,二氧化碳浓度对其生长的影响,农药残留的检测等。这就涉及到运用化学和生物的相关知识,对收集的资料加以分析,制定出初步的草莓培植方案。然后根据方案,有序地实施计划,进行培植实验。这一过程可能不是一帆风顺的,学生遇到挫折时(如某些因素导致的草莓成活率差、结实率低等)必须充分发挥团队合作的力量,进一步寻找原因,并不断修正实验方案,再次进行培植,这样多次尝试,得出草莓各种栽培技术的要点,总结出不同栽培方式对产量及品质的影响,对比其优劣,进而形成对实践生产有一定借鉴意义的实验报告。其模式如图1:

二、生成探究型校本课程模型建构

在教学活动中,预设是必要的,但同时这种预设是有弹性的、有留白的预设,因为教学活动本身是一个动态的建构过程。因此,教师在预设的过程中,应充分考虑到教学中可能会出现的情况,给生成留足空间。生成探究教学模型,针对学习和实践过程中生成的问题去假设、探究、实验、反复研究论证,目的是提高学生的解决实际问题能力和创新思维能力。

这一模式可用于对教材中学生未知理论的探究,也可用于学生实验中出现的异常现象和疑难问题的探究,还可以是与生活和环境密切相关的现象或事物的探究。实验步骤在学生的实验设计中占有重要地位,这取决于学生对探究目的的理解程度和对实验过程和结果设想的细致程度,往往既需要学生的创新思维活动又需要学生的准确操作技能,而结果评价则注重整体性评价,包括选题、实验方案、实施过程以及实验成果等,因此它注重过程的评价和学生在此过程中的活动表现评价。其模式如图2:

比如,有些学生小组在无土栽培的实践中,发现“无土栽培与土壤盆栽的草莓在产量及品质上有一定差异”,这时教师鼓励学生就此问题进行课题研究,可引导学生进行“自配营养液、缺素营养液和土壤溶液对草莓生长的影响”的对照试验,对无土栽培的营养液和土壤溶液的成分进行检测,对比不同情况下草莓的生长状况和结实情况,找出导致其差异的原因,从而改良实验方案,优化无土栽培营养液的配方,确定影响草莓生长的重要元素,其间可融入很多化学与生物的相关知识,如化学的溶液配制,土壤溶液的成分分析,生物的比对实验,不同品种对营养成份需求的不同等等,还可以提出对本地土质的改良方案,通过对比进一步明确有机农业的优点,形成有价值的课题报告。

三、数字分析型校本课程模型建构

数字分析型模型建构,主要是应用数字化手段对现代农业科技中生物品种选取、成长条件、成长环境、抗逆能力等方面进行数据分析,从而优化培育过程,目的是提升学生的实验水平和应用现代化技术的研究水平。教学中利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等,将信息技术与传统实验课程整合,是中学实验面向现代化、提升实验档次、加强学生对现代科技实验方法的掌握的一条重要途径。

如在“钾离子对植物气孔开度的影响”改进实验中,学生需要选定有一定灵敏度的植物作为实验材料,对离子交换和主动运输等生化知识有一定的了解和拓展,能够进行硝酸钾溶液、硝酸钠溶液、三磷酸腺苷二钠盐溶液的配制,利用生化融合知识制定科学的实验方案。在植物培养中,需要控制好光照、水分等无关变量;再借助数码显微镜,进行实验观察,随时将实验图像拍摄下来,在教师计算机和大屏幕上同步显示,进行图像分析与共享。再记录、统计气孔开度情况,并进行数据整理和绘制图表。最后得出结论,验证乃至制作气孔开放的钾离子吸收模型。也可进一步拓展探究“不同光照、不同离子对植物气孔开度的影响”,让学生学会分析、形成能力。其模式如图3:

总之,开拓学生实践创新的有效路径,创设“做中学、学中做、及时做、随时学”的新途径,是开发研究学科融合型校本课程模型建构的主要目的,通过学生在实践园中发现问题、提出有价值的课题,充分利用书本、网络等方面的信息,通过跨学科和开展学科间合作融合,提出科学合理的假设或想法,再由合作小组设计方案,到实验基地中去亲自动手探究,形成研究成果,交流汇报,并在“基地网页”中共享,形成实践即课堂,基地即课堂的“做中学、学中做”的有效路径,从而促进高中阶段学科之间的融合,拓宽课堂教学的新的内容和空间,使学生加深对课程的体验和感知,逐步养成勤于动手、敢于创新、善于创造的行为习惯。这样的校本课程模型建构期望达到以下目的:力求改变传统的课堂教学模式,把课堂引到基地,教学内容和教学空间得到全面拓展;力求改变传统的知识学习模式,让基地成为教材,学生学习途径和学习方式得到全面拓宽;力求突破单一的学科教学模式,渗透学科融合思想,带动其他类学科的融合,实现教师教学方式的深度改变,使教师的教学不再局限于课本,实现学生学习方式的深度改变,使学生的学习不再局限于教室。

参考文献

[1] 江苏省教育厅,江苏省财政厅.关于启动普通高中课程基地建设的通知.苏教基〔2011〕27 号

[2] 程玮.论学习场域视角中大学师生的文化权力关系[J].黑龙江高教研究,2012,(10):76

[3] 施良方著.课程理论——课程的基础、原理与问题[M]. 北京:教育科学出版社,1996:72-93

[4] 钟启泉,等.基础教育课程改革纲要(试行)解读[M]. 上海:华东师范大学出版社,2001:3-29endprint

摘要:在校本课程建设中,以乡土资源为背景,产生一类能够体现化学生物学科相互融合的校本课程,继而开发出具有学校和地方特色的校本特色课程有显著实践价值。文章以具体事例来寻求体现化学与生物学科相互融合的校本课程模型建构,力求形成 “实践——基地——课堂”三位一体的课堂教和学的新形态。

关键词:校本课程;学科融合;模型建构; 教学模式

文章编号:1008-0546(2014)12-0064-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.025

跨学科融合顺应当代科学发展的新趋势。学科融合是指在承认学科差异的基础上打破学科边界,促进学科间相互渗透、交叉的活动。学科的分化是学术研究深入和细化的必然结果,也有效地促进了科学的发展,但科学认知的建构与发展,本来就没有边界,从科学发展的历史进程来看,所有学科最初都以混沌不分的形态包含于哲学范畴内,所以学科融合既是学科发展的趋势,也是产生创新性教学和认知发展成果的重要途径。因此在校本课程建设中,尝试体现化学与生物学科融合思想的课程建设,对改进课程内容与实施方式,创设新型学习环境,挖掘学生潜能特长,提高学生综合素养,有着非常重要的意义。

基于乡土资源的校本课程中,有很多能够充分体现化学与生物学科融合的点,值得作为科研实验课题来深化探究。本文以此类校本课程为例,讨论能够体现化学生物学科融合思想的几种课程模型的建构。

一、预设验证型校本课程模型建构

预设验证型校本课程模型建构,主要体现对乡土农业科技实践中已有成果的再实验再认识过程,目的是加深学生对已有化学生物知识的进一步理解和应用。该模型一般是学生已知的结论验证或乡土生活中既成事实的验证,往往是在已有的实验步骤设计框架下进行准确的操作,以求得预想中的实验结果。实验过程中,学生可以进一步掌握常规实验操作要领和实验的一些基本技能,一般不以实验的最终结果作为评价依据,而是注重实验方案评价和实验过程性评价。

如在草莓的无土栽培中,学生通过在实践园的观察和询问、书籍网络的查阅,了解草莓的常见品种及其成活率,确定选择其中的一种或几种进行培植,为了能够栽培成功,就需要进一步查阅资料,了解该种草莓的生长周期和习性等,如光照和温度等对其生长速率的影响,在生长过程中水肥管理、病虫害的防治、合理密植等,无土栽培营养液的配制,二氧化碳浓度对其生长的影响,农药残留的检测等。这就涉及到运用化学和生物的相关知识,对收集的资料加以分析,制定出初步的草莓培植方案。然后根据方案,有序地实施计划,进行培植实验。这一过程可能不是一帆风顺的,学生遇到挫折时(如某些因素导致的草莓成活率差、结实率低等)必须充分发挥团队合作的力量,进一步寻找原因,并不断修正实验方案,再次进行培植,这样多次尝试,得出草莓各种栽培技术的要点,总结出不同栽培方式对产量及品质的影响,对比其优劣,进而形成对实践生产有一定借鉴意义的实验报告。其模式如图1:

二、生成探究型校本课程模型建构

在教学活动中,预设是必要的,但同时这种预设是有弹性的、有留白的预设,因为教学活动本身是一个动态的建构过程。因此,教师在预设的过程中,应充分考虑到教学中可能会出现的情况,给生成留足空间。生成探究教学模型,针对学习和实践过程中生成的问题去假设、探究、实验、反复研究论证,目的是提高学生的解决实际问题能力和创新思维能力。

这一模式可用于对教材中学生未知理论的探究,也可用于学生实验中出现的异常现象和疑难问题的探究,还可以是与生活和环境密切相关的现象或事物的探究。实验步骤在学生的实验设计中占有重要地位,这取决于学生对探究目的的理解程度和对实验过程和结果设想的细致程度,往往既需要学生的创新思维活动又需要学生的准确操作技能,而结果评价则注重整体性评价,包括选题、实验方案、实施过程以及实验成果等,因此它注重过程的评价和学生在此过程中的活动表现评价。其模式如图2:

比如,有些学生小组在无土栽培的实践中,发现“无土栽培与土壤盆栽的草莓在产量及品质上有一定差异”,这时教师鼓励学生就此问题进行课题研究,可引导学生进行“自配营养液、缺素营养液和土壤溶液对草莓生长的影响”的对照试验,对无土栽培的营养液和土壤溶液的成分进行检测,对比不同情况下草莓的生长状况和结实情况,找出导致其差异的原因,从而改良实验方案,优化无土栽培营养液的配方,确定影响草莓生长的重要元素,其间可融入很多化学与生物的相关知识,如化学的溶液配制,土壤溶液的成分分析,生物的比对实验,不同品种对营养成份需求的不同等等,还可以提出对本地土质的改良方案,通过对比进一步明确有机农业的优点,形成有价值的课题报告。

三、数字分析型校本课程模型建构

数字分析型模型建构,主要是应用数字化手段对现代农业科技中生物品种选取、成长条件、成长环境、抗逆能力等方面进行数据分析,从而优化培育过程,目的是提升学生的实验水平和应用现代化技术的研究水平。教学中利用传感器、数据采集器、计算机及相关数据处理软件等,将信息技术与传统实验课程整合,是中学实验面向现代化、提升实验档次、加强学生对现代科技实验方法的掌握的一条重要途径。

如在“钾离子对植物气孔开度的影响”改进实验中,学生需要选定有一定灵敏度的植物作为实验材料,对离子交换和主动运输等生化知识有一定的了解和拓展,能够进行硝酸钾溶液、硝酸钠溶液、三磷酸腺苷二钠盐溶液的配制,利用生化融合知识制定科学的实验方案。在植物培养中,需要控制好光照、水分等无关变量;再借助数码显微镜,进行实验观察,随时将实验图像拍摄下来,在教师计算机和大屏幕上同步显示,进行图像分析与共享。再记录、统计气孔开度情况,并进行数据整理和绘制图表。最后得出结论,验证乃至制作气孔开放的钾离子吸收模型。也可进一步拓展探究“不同光照、不同离子对植物气孔开度的影响”,让学生学会分析、形成能力。其模式如图3:

总之,开拓学生实践创新的有效路径,创设“做中学、学中做、及时做、随时学”的新途径,是开发研究学科融合型校本课程模型建构的主要目的,通过学生在实践园中发现问题、提出有价值的课题,充分利用书本、网络等方面的信息,通过跨学科和开展学科间合作融合,提出科学合理的假设或想法,再由合作小组设计方案,到实验基地中去亲自动手探究,形成研究成果,交流汇报,并在“基地网页”中共享,形成实践即课堂,基地即课堂的“做中学、学中做”的有效路径,从而促进高中阶段学科之间的融合,拓宽课堂教学的新的内容和空间,使学生加深对课程的体验和感知,逐步养成勤于动手、敢于创新、善于创造的行为习惯。这样的校本课程模型建构期望达到以下目的:力求改变传统的课堂教学模式,把课堂引到基地,教学内容和教学空间得到全面拓展;力求改变传统的知识学习模式,让基地成为教材,学生学习途径和学习方式得到全面拓宽;力求突破单一的学科教学模式,渗透学科融合思想,带动其他类学科的融合,实现教师教学方式的深度改变,使教师的教学不再局限于课本,实现学生学习方式的深度改变,使学生的学习不再局限于教室。

参考文献

[1] 江苏省教育厅,江苏省财政厅.关于启动普通高中课程基地建设的通知.苏教基〔2011〕27 号

[2] 程玮.论学习场域视角中大学师生的文化权力关系[J].黑龙江高教研究,2012,(10):76

[3] 施良方著.课程理论——课程的基础、原理与问题[M]. 北京:教育科学出版社,1996:72-93

[4] 钟启泉,等.基础教育课程改革纲要(试行)解读[M]. 上海:华东师范大学出版社,2001:3-29endprint

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