基于中学生物学卓越教师培养的生态学理论课程教学改革与实践探索

陈延松,刘美伶,丰 蓉,何 苗

(合肥师范学院 生物与食品工程学院,安徽 合肥 230601)

自新中国成立以来,我国师资质量不高问题逐渐凸显出来。归根结底,这与过去一段时间里师范类高校普遍出现 “去师范化”现象有着紧密关联[1]。为了推动教师教育改革,提高师资培养质量,教育部于2014年启动了卓越教师培养计划[2]。应“教育现代化”新要求,2018 年,教育部印发了《关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》[3],提出卓越教师培养的具体要求,即在能力素质上强调“教学创新能力”和“终身学习发展能力”,在实施过程上强调“更新课程体系和教学内容”和“形成以师范生为中心的教学新形态”,还部署了“深化信息技术助推教育教学改革”任务。

与普通教师相比,“卓越教师”应同时具备较高的专业素养和职业素养,并能够基于这些优良的自身素养富有创新地开展教育与教学工作。高等师范院校是培养“卓越教师”的前沿阵地,“卓越教师”培养是当代师范专业人才培养的根本要求,在大学课程实施中,必须贯彻这一要求,确保师范生人才培养质量[4-5]。

在新一轮师范专业认证背景下,越来越多的人认为,专业课程除了能够在培养师范生专业基础和能力方面起到举足轻重的作用外,还能够而且应该能够在培养综合职业能力方面发挥重要作用[6]。然而,如何使专业课程在促使师范生达成“一践行、三学会”总体毕业要求上充分发挥积极作用,尚缺乏深入研究。为此,本文试图以生物科学专业(师范类)生态学理论课程为例,介绍一种以中学生物学卓越教师培养为目标的教学改革与实践体验。

1 生态学理论课程的地位与作用

1.1 在大学生物科学专业人才培养中的地位与作用

生态学课程是师范类高校生物科学专业(师范类)开设的专业核心课程,对毕业要求有强支撑作用。该课程从生物与环境、种群、群落、生态系统四个生态体系层次论述了生态学的基本原理及其应用情况。通过该课程概括生态学的研究重点,报道生态学的最新研究成果,传播生态学学术思想,利于促进学生形成“绿水青山就是金山银山”“山水林田湖草生命共同体”等习近平新时代生态理念和价值观。

1.2 在中学生物学课程中的地位与作用

关于生态学在中学生物学课程中的地位和作用,可以从教科书和课程标准两个方面来看。以人教版中学生物学教科书为例,初中学段生态学内容篇幅总占比(以章节数计,下同)为31%,其中七年级上册和下册生态学内容占比分别为35%和15%,八年级上册和下册占比分别为48%和24%;高中学段生态学内容篇幅总占比为26%,其中必修一和必修二生态学内容占比分别为11%和28%,选择性必修二为100%,选择性必修一和选择性必修三无经典生态学内容。

从课程标准来看,在中学生物学教学中十分注重概念教学,不论是初中生物学还是高中生物学,均广泛涉及生态学相关概念。例如,在《义务教育生物学课程标准(2022年版)》中,强调课程内容要聚焦大概念,“让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念,发展核心素养”,其中有4个大概念隶属生态学领域,占比50%;在《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中,也特别强调“核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展”。其中,在必修部分包含4个大概念,选择性必修部分包含6个大概念,其中有3个包含于生态学课程中,占比50%。

由此可见,不论从教科书内容,还是从课程标准要求看,生态学在中学生物学中占有非常重要的地位。

2 生物科学专业生态学理论课程教学中存在的主要问题

2.1 课程目标与专业人才培养目标的吻合度不高

生物科学专业的人才培养目标定位是,培养具备坚定的职业信念与良好的师德修养、扎实的生物学科专业知识与科学实验技能,具有较强的教学能力、创新意识和终身学习能力,能够胜任生物学核心素养教育教学的中学生物学骨干教师。高水平的生物学专业素养和教师职业素养是中学生物学“卓越教师”必备的两大内在基础素养。提升师范生的生物学专业素养和教师职业素养是生物科学专业落实人才培养的基本任务。

生态学是研究有机体与环境之间相互关系及其作用机理的科学。随着社会经济的发展,人类活动的范围不断扩大,方式也呈现多样化,人类与环境的关系问题亦日益突出,出现了人口激增、资源短缺、环境污染、生态环境破坏等问题。因此,生态学不仅在生命科学的发展历程中起着举足轻重的作用,而且也是国内外研究的热点和前沿科学。然而,不少高校的生态学课程目标与生物科学专业人才培养目标吻合度不高,且缺乏挑战度。课程目标往往侧重于生态学基础知识、能力的理论式培养,淡化了对师范生生态学理论知识迁移能力(如参加与生态学有关的社会生活、经济活动、生产实践和个人决策时,需具备的生态学知识、科学探究能力以及相关的“两山理论”“山水林田湖草”等最新生态观念与价值观)的创造式培养。

2.2 对生态学科的科学概念关注度不足

自1866年德国学者Haeckel首次提出生态学概念以来,生态学逐渐发展成为解决环境问题、资源短缺和面向人类社会发展需求的多学科交叉融合的科学。在生态学科发展的历程中,学科的定义曾随着相关科学的发展及科学技术的进步而改变,但其核心概念和科学思想则在历史发展中得到了传承和升华,其核心的科学概念还是研究生物与其生存环境之间关系的科学。由此可见,不论大学生态学,还是中学生物学课程中的生态学,其核心的科学概念应是一致的。基本的生态学概念是使大学生态学理论课程和中学生物学课程中的生态学之间紧密铆合的关键内容,是大学生态学理论课程与中学生物学课程具有内在关联的本质体现[7]。

然而,笔者认为仅着眼于相同学科在不同学段之间的教学内容上的简单联系是远远不够的。大学教师应以课程教学论为指导,更多地关注生态学的科学概念,在教学中以概念为本,组织实施生态学理论课程教学,在学习实践活动中形成必备的基础知识、基本技能、基本素质和基本经验,提升生态学学科核心素养。

总之,生态学概念应成为大学生态学课程与中学生物学课程之间联系的关键切入点。

2.3 课程评价与课程目标达成关联度不强

课程目标达成程度是由课程评价来评估的。然而,在传统的课程评价中,常常会过多的关注结果性评价。结果性评价标准具有一定局限性,具有一定挑战度的课程目标评价被模糊化或淡化,甚至被忽略。由此可见,单一的结果性课程评价并不能有效地支撑课程目标达成,如对生态学知识迁移能力的评价等,这与当下的师范专业认证理念是不相符的。因此,建立完善一种更加合理且切实可行的生态学理论课程评价模式势在必行。

3 主要改革策略

3.1 优化课程目标

在新一轮的师范专业认证背景下,教师应深刻地认识到任何专业的毕业要求都是由相应专业的课程目标来支撑的,其中专业核心课程对学科素养培养常起到强支撑作用。值得注意的是,专业核心课程除上述作用外,还应体现对其他综合能力培养的支撑作用。

基于上述新课改理念,须厘清课程目标与毕业要求的关系(表1),充分发挥专业核心课程在人才培养中的积极作用,改变原有的过于笼统的生态学理论课程目标为更加细化且易测评的课程目标。要坚持以支撑学科素养培养为主,兼顾支撑沟通合作、学会反思、教学能力和综合育人等综合能力培养,不断提高生态学课程目标与专业人才培养目标的契合度。

表1 生态学课程目标与生物科学专业毕业要求的关系

3.2 加强概念教学

概念是对客观事物的抽象或概括。生态学概念是生态学课程内容的基本组成,处于本学科的中心位置,包括了生态学基本现象、规律和理论等的理解和解释。传统的课程及其教学模式往往侧重于课程内容本身,包括内容的取舍、重组,及其教学策略,只注重教授事实性的知识和技能,忽视了对学科的概念和原理的深刻理解。

事实上,教师须根据不同学段中生态学课程的内在本质联系,以“概念”为切入点,加强生态学理论课程的概念教学,进一步厘清大学生态学理论课程与中学生物学课程在生态学概念上的密切联系(表2),增强师范生对生态学知识和技能的跨学段、跨情境迁移能力,强化大学生态学理论课程对培养中学生物学“卓越教师”的支撑作用。不难理解,在大学生物科学师范专业的生态学理论课程教学中,突出这些重要概念或大概念教学,对于培养中学生物学“卓越教师”显得非常重要。

表2 大学生态学课程主要内容与中学生物学重要概念或大概念的对应关系

3.3 建立有效的课程评价模式

结果性评价与形成性评价相融合的评价模式是一种被越来越多教育工作者所接受和采用的课程评价模式。对于结果性评价,常见的评价方式有纸笔测验、课程论文等,且一般会配套较为详细的评价标准。但是对于形成性评价,其评价方式则会因课程不同而不同,也会因学校、专业或者教师不同而不同。

在课程教学中,教师应根据学情、教学内容、教学方法,设立适合课程目标达成评价的课程考核方式。同一个课程目标可由单一或多个评价方式进行评价,同一种评价方式也可实现对某单一或多个课程目标进行评价。确保在教学实施中,形成性评价、结果性评价均能指向课程目标的达成,评价方式可操作性强,评价标准明确。

鉴于此,建议采用形成性评价与结果性评价相结合的评价机制:形成性评价成绩占总成绩60%,结果性评价成绩占总成绩40%。形成性评价方式主要包括单元测验、随堂测验、文献阅读、试验设计、试题创制和海报制作等。结果性评价,即期末考核采用纸笔测验方式。

单元测验和随堂测验均为在线即时测试,测试题均为客观题,指向学科素养达成。单元测验,按课程进度分别对“有机体与环境”“种群生态学”“群落生态学”“生态系统生态学”“应用生态学”等五大单元进行检测,考查学生阶段性学习效果,占总成绩10%。随堂测验,按课程进度考查学生预习教材效果或已有知识水平,占总成绩10%。

指向综合能力达成的评价方式则包括“文献阅读”“试验设计”“试题创制”和“海报制作”4种,各占总成绩的10%,作业形式、完成方式等详见表3。

表3 生态学理论课程过程性考核内容与方式

“文献阅读”主要考查学生资料查阅、总结概括、反思等能力,每个学生任选一个感兴趣的专题独立完成,在线提交文献阅读卡。“试验设计”主要考查学生围绕某生态学科学研究主题的试验设计能力,学生按既定小组分工合作完成,在线提交试验计划书。“试题创制”主要考查学生综合生态学学科知识和学科教学知识,围绕生态学问题,创设真实情境,合理设问,创制旨在检测核心素养水平的生态学试题,需个人独立完成,在线提交原创试题。“海报制作”主要考查学生应用生态学知识、技能,分析或解决相关实际问题的能力,以及沟通交流能力,每个学生根据实际展现自己家乡的生态环境,在线提交海报,并制作一个约10分钟的ppt,讲演交流汇报。

4 课程教学改革效果

2022年2月至6月,对涉及本课程教改的生物科学专业2个平行班级进行了改革实践; 7月,对上述班级的师范生进行了一次线上问卷调查,两个师范班累计108人,参与调查人数为102人,参与率为94.44%,有效问卷102份。结果表明,他们对于本课程教改的教学效果具有较高的满意度,认为自身的生态学科素养得到了提升(表4)。

表4 生物科学专业师范生对生态学理论课程教学改革的满意度调查

其中,88.1%的学生认为细化的课程目标和章节目标能使自己的学习效果更加有效,83%的学生认为附有评价细则的形成性评价方式非常合理。绝大多数学生(大于80%)认为,经过教改教学,自己的生态学概念、科学思维能力和科学探究能力得到了明显提升,保护生态环境的社会责任感得到了显著加强。新的教学改革措施对于培养卓越中学生物学教师具有积极促进作用。

5 结语

专业素养和职业素养是卓越教师必备的核心素养。在高等院校师范专业课程教学中关注学科专业知识与教学能力之间的关系是十分必要的。在新一轮全国师范专业认证背景下,笔者以生物科学专业生态学理论课程为例,提出了以培养中学生物学“卓越教师”为目标的课程教学改革措施。实践教学表明,以概念为本,注重目标导向和形成性评价的生态学理论课程教育教学改革,对提高生物科学专业师范生的生态学科素养(包括文献阅读能力、科学思维能力、科学探究能力、保护生态环境的社会责任感、教学能力等)具有积极作用。生态学理论课程改革实践对培养中学生物学“卓越教师”具有重要意义。