高中生物生态课堂的有效构建

窦孟明

在现代科学发展的过程中,生态学的研究从科学领域向社会科学领域转变,并且逐渐渗透政治、经济、文化和教育领域中,并形成相应的体系。教育生态学是指现代教育工作人员重新审视现代教育活动的学科。在生态研究与教育学不断结合的过程中,部分教师开始从生态学的角度研究教育创新问题。课堂作为教育创新的主阵地,是教师构建高中生物生态课堂的重要载体。因此,开展“有效构建高中生物生态课堂”的研究工作,旨在帮助教师增加对高中生物学的教育知识。此外,构建高中生物生态课堂能够拓宽师生之间的沟通渠道,进一步改善生物课堂中的师生关系,在提高学生课堂参与的基础上,培养学生的自主学习能力。

一、生态课堂的概述

不同的学者对“生态课堂”的概念有不同的理解。笔者认为,生态课堂的主要特征在于人文关怀。为了推动学生的可持续发展,高中生物生态课堂的构建是极为重要的。与传统的“生物概念阐述+重点板书”的教育模式相比,高中生物生态课堂为生命意义带来了更多的关注。高中生物生态课堂的起点不是知识的传递,重点也不是学生的成绩提升,而是为了学生健康快乐地发展和人生的可持续发展。生态课堂,让学生的思维、情感、需求和能力得到充分发挥,使得教室充满活力、绿色和希望。

二、创设高中生物生态课堂的重要意义

高中生物课程具有教育性和生态性的特点,是生物学和生态学的交叉学科。

高中生物生态学课堂的创设有利于教育问题综合研究的进一步发展,反映了现代自然科学和社会科学交叉研究方法应用的趋势。在深化新课程标准的过程中,部分教师会感到不知所措,不知道如何进行教学。通过研究高中生物生态课堂的创设方法和主要实施策略,能够有效拓宽课程教师的教育视野,并增强教师对“构建生态课堂”的重视。在转变教师课程教学观念的基础上,推动学生生物核心素养的进一步发展。

除此之外,构建高中生物生态课堂是提高课程教学效率的重要基础。生态课堂的构建需要建立在学生良好的生物理解能力上。高中生的逻辑思维和理性思维能力相对较差,部分学生在学习理论化生物知识的过程中难以形成有效的理解与记忆。构建高中生物生态课堂能够有效提高学生的课堂参与度,学生面对不同的生物知识问题会形成主动探究的意识。

同时,生物课程生态课堂的构建能够有效改善师生之间的关系,在提高学生合作探究兴趣的基础上,促进学生世界观、人生观和价值观的有效发展。文章重点阐述了生态学原理在高中生物课堂教学中的应用方式,旨在转变生物教育观念,改善课堂师生关系,创新生物课程内容,为生物课程教学内容的高质量发展提供一些参考。

三、高中生物生态课堂的构建原则

(一)坚持循序渐进的原则

在构建高中生物生态课堂的过程中,促进学生生命意识的发展是教师需要重点关注的。生命意识是生物课程与其他课程的根本区别。培养学生的生命意识不是一蹴而就的,要求学生在长期探索和学习生物知识的过程中,形成对课程知识的有效理解,同时感受物种的多样性和生态环境对人类生存和发展的影响。同时,生态课堂中其他课程的知识探索也需要学生反复分析和论证问题。在此过程中,学生才能逐渐形成良好的课程核心素养。因此,在新高考制度和新教材内容的要求下,教师应坚持循序渐进的原则,将课程核心概念有机分解,制订若干学习目标,在循序渐进的教学活动中促进学生生物核心素养的有效发展。

(二)坚持探究创新的原则

在高中生物核心素养教育理念的要求下,高中生物教师在构建生态课堂的过程中应注重学生知识体系的构建,加深学生对不同课堂知识的理解。在此期间,培养基本的科学推理能力,在探索创新的基础上总结各种生物学概念,探索生物学知识的一般学习规律,促进学生个人知识探究能力的发展。因而,要促进学生开展深入的课程知识学习活动,构建高中生物生态课堂,教师必须坚持探索创新的原则,在生物课堂上注重提高学生的主观能动性,完善学生的课堂知识体系。

四、高中生物课堂教学现状分析

(一)教师对生态课堂的重视程度有限

在新高考制度的影响下,推动生物课堂知识的跨学科融合,创新高中生物课程教学形式,促进学生核心素养的发展,是提高教育改革质量、培养学生学科能力的重要形式。作为课程教学活动的实施者,教师个人对生态课堂的理解程度决定了课程教学的质量。然而,现阶段部分高中生物教师在构建生态课堂的过程中,个人设计能力存在不足。首先,在高考的压力下,部分高中生物教师教学时间紧张,教学节奏快,课程任务重,参与创新教育培训活动少。其次,在传统应试教育理念的影响下,部分教师注重围绕不同考点设计相应的训练题目和历年考点分析,对学生核心素养的关注有限。

(二)教师很难充分利用生命教学资源

高中生物课程的知识内容涉及面广,其中突出的是生命知识的内容。教师结合社会实际设计课程资源,培养学生的生命意识,是提高课程教学质量、构建生态课堂的重要形式。同时,生命教学资源也可以丰富学生的生物学学习内容,拓宽学生的生物学视野。但目前部分高中生物教师对生活教学资源的设计和应用有限。部分教师在设计课程内容的过程中,对历年考点的关注多于学生的实际生活。即使有的教师设计了生活化的教育内容,重点也不在于培养学生的生命意识。此外,高中生物课本中也有很多章节旨在培养学生的生命观念。例如,“问题讨论”部分、“社会调查”部分和“实践探究”部分等。但是由于部分教师的教学时间有限,会忽略相应部分的内容,导致学生生命意识的发展有限。同时,部分新聘的高中生物教师课程教学资源有限,新老教师之间缺乏课程教育活动,尤其是生态课堂构建活动的交流。教育资源分布不均,使学生的生命观念难以有效养成。

五、高中生物生态课堂的有效构建策略

(一)营造生态化的教学环境

不同的研究者对教学环境的定义有不同的看法。从宏观上看,教育环境主要分为家庭环境、社区环境和校园环境;从微观上看,教学环境主要是指学校校内的教学场地、教学设施、师生关系以及整个学校氛围。高效的高中生物生态教学,必须建设在优秀的教育环境中。教学环境对高中生物生态课堂的建设有着重要的影响。在现代科技不断发展的过程中,社会信息化程度的提升影响着教学环境的发展,所以教师构建和谐的生态教学环境是极为重要的。从教育物理环境方面来看,教室的布局、卫生、通风条件、座椅布置、教学仪器设备、书籍材料等都属于影响学生生物学习成效的教学环境。从心理环境方面来讲,师生之间的交流方式、教师的教学风格、班级的班风和学生的学习态度等都是构成教学环境的重要因素。

那么在生物课程教学中更为重要的是在课堂师生关系上,教师要为学生营造愉悦的课堂氛围,推动学生在生物学习过程中主动发现问题、探究问题,敢于与教师交流,勇于表达自己的观点。

(二)创设生态化的教学目标

根据国家颁布的生物课程标准的相关要求,学生的生物核心素养主要有四种表现形式:生命观念、理性思维、科学探索和社会责任。生态化的生物课堂构建需要教师设计相应的教学目标,将四项核心素养与知识教学进行有效结合。那么设计什么样的课程教学目标,成为教师构建生态化课堂所面临的主要问题。在高考的压力下,以往的生物课程教师以知识性目标为主,具有很大的局限性,学生的核心素养发展有限。高中生物课程不仅仅是一门科学类课程,同时也具有工具性的特点。在课程教学过程中教师不仅要传递生物知识,同时也要联系学习实际生活,推动学生应用生物理论知识解释生活现象,形成批判性思维和科学性思维。例如,在组织学生学习“基因突变与基因重组”课程知识时,可以在教学内容中加入现实社会的热点问题,如“生物技术的安全与伦理问题”“生物和化学武器对人类的威胁”“是否有克隆人”等,引导学生进行客观、理性的分析,形成辩证的主体思维,让学生学以致用。

生物课程中的生态课堂同样强调以学生为中心,学生才是知识认知的主体。教师在设计生态化课堂目标的过程中,要关注学生的学习差异,不同的学生有不同的学习基础,他们最近的发展领域也不同。所以,教师要针对学生差异设计具有层次性的课程目标。那么我们在课堂上就要为学生设计针对性的教学任务,推动学生在“最近发展区”方面取得显著进步。在这样的课程模式下,学生在每次的成功学习的激励下,都会形成良好的信心,这样学生既能够实现知识传达的目标,同时还能够有效调动学生对生物知识的学习兴趣,从而完成生态化课程目标的创设。

(三)设计生态化的教学过程

教师和学生是高中生物课程中的两大参与者,同时也是影响课程教学创新的主要因素。学生在生活课程中获取生物知识,并构建相应的知识体系,教师则是学生在此过程中组织者。那么教师在此过程中可以采用合作学习、互动学习和探究学习等不同的形式,构建生态化的教学过程,提高学生的生物学习成效。

比如,教师在为学生讲解“细胞”的相关知识时,如果一直采用“理论讲解+重点笔记”的教育模式,一味要求学生记忆细胞中水的分类以及不同的功能,会降低学生的生物学习兴趣。在这样的课堂生成环境下,学生的课堂主体地位缺失,教师的教育成效有限。但是我们可以在教学过程中这样设计课程内容——在课程导入环节,首先向学生发问:“我们在探究太空的过程中,总是将火星上的水作为研究地球外有机物质的前提,这是为什么?”“在农业发展过程中,农民进行播种之前需要进行什么处理?为什么?”等与实际生物应用息息相关的内容。通过这种生活化的问题调动学生的思维,引导学生进行探究,学生在探究过程中就会自主拓宽课程学习渠道,在获取信息的过程中交流、分享成果,教师再进行适当的点评,构建生态化的高中生物课堂。

在当前,众多高中生面对复杂的生物理论知识,需要大量的理解与记忆,特别是不同的实验结论和生物概念等。但是,大部分学生缺乏对课程内容的推导过程的理解,在掌握和应用上也存在很大的问题。如果学生能够明确课程知识的主要原理以及推导过程,学生就会对生物课程知识形成明确的记忆。实际上,个体在理解事物的过程中,往往会从针对性的个体开始理解,然后逐渐概括,形成整体的理解。比如,我们在看到苹果时,会逐渐概括到“水果”这种一般性的概念。概念学习活动不仅仅是简单为学生讲解不同生物概念的具体特点,同时也需要教师向学生强调这一概念的生成过程。

比如,教师在组织学生学习“细胞是生命活动的基本单位”这一概念的过程中,首先需要立足学生的生物知识基础,组织学生观察不同动植物的细胞组织,可以在教学过程中选择猪肉、西瓜和黑藻。在组织学生观察的过程中要求学生自己切西瓜、尝味道,再结合个人的生活经验来初步判断细胞的主要构成(水、糖分、无机盐、油脂、蛋白质),然后组织学生应用显微镜进行实验观察,学生在观察过程中会发现植物细胞与动物细胞之间的差别——两者在细胞器上的不同。学生在此观察的过程中能够分析出细胞的基本结构,从而加强对“细胞是生命的基本活动单位”这一概念的理解与认知。由此可以看出,在生物教学过程中,大部分的概念教学都是经过“学生观察——大胆假设——实验验证(逻辑推理)”的过程才实现的,而非教师直接灌输给学生相应的知识内容。通过这样的课程教学形式,学生的生物理性思维才能得到进一步的发展。

(四)设计课堂案例,培养学生社会责任意识

现代生物学的快速发展离不开众多科学家的努力,许多生物学课程的知识与我们的实际社会发展息息相关。那么在新的高考制度下,高中生物教师在构建生态课堂的过程中,必须挖掘生物课程的人文特色,结合社会热点问题设计课堂案例,培养学生的责任感。

比如,教师在为学生讲解“遗传”的相关课程知识时,可以结合我国著名科学家袁隆平院士的主要研究成果,设计针对性的课程案例——袁隆平院士应用遗传学知识研发的杂交水稻,有效解决了我国近代以来一直备受困扰的粮食问题,将饭碗牢牢地把握在了中国人的手中。而在为学生讲解简单的基因工程知识时,教师可以为学生设计关于“抗虫棉”的课程案例,展示传统基因技术研究方法的变革。通过名人事迹或者科学故事设计的案例讲解形式,增强学生对理论性生物课程知识的理解能力,促进学生社会责任意识、生命观念和生物技术应用意识的有效发展。

又如,教师在讲解“光合作用”的课堂知识时,应鼓励学生根据所学知识参与实地研究活动,促进学术知识与实践调查的有效结合。比如,针对某地区的农业减产问题设计课堂案例,引导学生围绕农业减产进行实践探索。在此过程中,教师组织学生进行实地考察和参观,探究现实生活中的各种生物学问题。通过思考和研究,能够有效地将现实生活中的各种问题与生物课程的主题联系起来,增强学生对生物知识的应用能力,有效培养学生在解决问题过程中的社会责任感。

(五)构建课堂情境,培养学生个人生命观念

目前,部分高中生在学习理论知识的过程中,倾向于结合自己的实际生活经历来理解课堂内容。那么,教师在培养学生生活观念的过程中,构建以学生生活经验为基础的生物课堂情境,引发学生的情感共鸣,不仅是贯彻新高考制度的重要手段,也是构建高中生物生态课堂的重要途径,能够有效促进学生生物课程核心素养发展的途径。然而,目前部分教师在生活化课堂内容设计上存在局限性,尤其是在设计实验课堂内容的过程中,要求学生按照教材的步骤进行实验活动。因而教师要创新实验课堂的内容,结合学生的实际生活,设计有针对性的实验课堂情境,从而有效地培养学生的生命观念。

例如,在组织学生分析细胞的基本结构时,为了帮助学生从细胞知识的基本概念延伸到个体生命的概念,培养学生的生命意识,教师可以组织学生利用材料日常生活中制作细胞切片,比如组织切片。学生使用洋葱或哺乳动物的血液制作切片样本。要求学生用显微镜观察两种细胞结构的差异,同时在纸上简单地画出两种细胞的结构。这样不仅加深了学生对细胞结构知识的理解,而且在增加课堂内容趣味性的基础上,讲解细胞的主要功能和细胞结构差异,逐步培养学生的生命意识。

(六)设计信息内容,增强课程直观性

随着信息时代的到来,高中生物新课程标准指出,教师的课程教学不仅要满足学生高考成绩提升的需要,更要关注学生的发展。特别是学生生物核心素养和知识应用能力的培养,从而为学生的就业和生活打下基础。为实现这一创新生物学教学目标,教师需要对生物学理论内容进行创新。促进信息技术的有效融合,对帮助学生有效掌握知识具有重要意义。高中生在初次接触生物学知识时,面对烦琐的概念和抽象的理论,容易产生畏难情绪。信息技术的应用可以达到化抽象为具体、化枯燥为乐趣的效果,从而帮助学生降低学习阻力,优化其学习体验,从而构建高质量的生态课堂。

通过信息技术构建思维导图,可以帮助学生实现思维过程的可视化和抽象知识的清晰组织。通过将高中生物课程内容信息化,可以大大提高学生对课程知识的记忆效率。构建高中生物课程生态课堂,教师必须抓好概念教学。传统的高中生物课堂,教师对概念教学重视不够,教学方法单一,经常要求学生死记硬背,但最终的教学效果难以保证,学生经常犯错误和混淆概念。思维导图的引入可以很好地解决这个问题。思维导图的应用可以让学生在脑海中构建知识体系和框架,厘清不同概念之间的内在逻辑。例如,在“健康生活”这节课程中,其中包括了健康的概念、不健康的生活方式和简单的医学知识。不健康的生活方式包括酗酒、吸烟和吸毒;医学知识部分包括常用药物的名称和作用、药物的安全使用、常用急救方法等。教师可以用思维导图的方式为学生设计出这个知识框架,然后将详细的知识内容填入框架的内容中,这样学生在学习过程中就可以事半功倍。

(七)运用项目教学,提高实验课程教学效率

在高中生物课程改革背景下,教师在实际教学中不仅要为学生讲解正确的学习方式,还要促进学生的共同发展。因此,教师在构建高中生物生态课堂的过程中,要注重项目化教学内容的设计,让每个教学环节都能有目的性。学生在参与不同学习环节的过程中,可以逐步提高综合能力,使其能够在高中生物实验课堂上有所收获,不仅是学习水平的进步,更是能力的进步。这对中学生未来的发展也具有重要的价值和意义。在上述过程中,教师应根据生物课程核心素养的要求,有效运用PBL教学模式,合理设计生物实验教学中的问题。只有这样,才能以问题为主要导向,激发学生不断思考,促进学生解决问题。这样有利于培养学生的思维能力和科学严谨的实验态度,从而形成高质量的生态课堂。

有一点需要高中生物教师注意,即教师在设计问题时要保证问题的难度适中。太简单的问题学生会觉得乏味、无趣,不愿意去想问题。如果是这样的话,PBL教学模式的作用就难以发挥,也不利于保证中学生物实验教学的效果。因此,教师必须清楚善于设计课堂问题,丰富学生物实验教学内容,使学生在实验过程中始终保持对生物实验的兴趣和热情。如此一来,教师在开展中学生物实验教学时就会更加顺畅,从而提高中学生物实验教学的效率。

六、结语

综上所述,在现代生态学不断发展的过程中,构建高效的生物生态课程课堂成为提高学生学习成效的重要方式。生态课堂的构建能够在提高学生课堂参与度的基础上,进一步加深学生对理论化生物教学知识点的理解,从根本上提高学生的生物理解能力,进而实现生物课堂质量的提高,这就需要生物课程教师构建生态化的生物课程目标、营造生态化的生物教学环境,提高学生的课程学习成效。在生态课堂构建的过程中,学生的主体地位得到了充分的凸显,使得学生对知识的理解和掌握更上一层楼。