一、发挥学生的主观能动性

课堂教学是学生获得知识的主要环节,也是师生双边活动的过程,即学生在教师的指导下学习知识、技能,培养能力。在这过程中,教师起着主导作用,而学生则是学习的主体,所以要学好、学“活”,关键在于充分发挥学生的主观能动性,生动活泼地、积极主动地学习,教学才能取得良好的效果,即所谓“教师引进门,学习在自身”。

学生学习的实质,可以概括为:接受、整理、消化和贮存知识,而学习知识质量的好坏,通俗地讲即要“学懂、弄通、记牢、会用”,并能掌握学习的方法和规律。能达到这样的要求,才可以说把“书”读“活”了。

在课堂上,教“活”、学“活”相辅相成。我试探应用了一些方法。

(一)深入了解学生,进行启发诱导

现代教学论不仅把学生看成是学习的主体,还认为教学过程中只有使学生真正成为主体,从而生动活泼、积极主动地学习,教学才能取得较好的成效。但学生这种主体作用,并不是自发形成的,也不是天生带来的,而是教师深入了解学生,研究他们学习的规律性,进行诱导培养的结果。

过去常说“备课备人”,说的就是在备课的过程中要分析学生的学习基础,但这是不够的,因为这往往停留在根据某一教材进行的主观分析,缺乏即时的活的信息为基础。我从教改实践中体会到:深入了解学生,爱心、感情是基础,调查、研究是手段。我曾从口头谈心、书面反馈、作业批改、试卷分析、实验指导、课外活动等多方面了解学生对教师、教材、教学、实践、习题、考试等的想法、看法和意见、建议,从而认识到学生主体作用的发挥是循序渐进、分层提高的。当一门新的课程(如生物)学习开始时,他们一般比较被动,往往是为学习而学习,谈不上什么兴趣和积极性。例如,高中

《生物》第一章就是“细胞”,其内容基本上是比较枯燥的,为此我从教“活”、教“生动”着手,每节课在时间上留有余地,以“活”细胞为对象,把观察、实验同步组织进讲课过程中,逐步诱导、激发起学生的求知欲望和学习兴趣, 从而调动了他们学习的积极性。一次,正要上“观察植物细胞有丝分裂”的实验课,我因公出差,课准备延期进行。当同学们得知后,一致要求老师利用晚自修时间上完课再走。同学们的要求使我深受感动,于是我认真作好准备,晚上利用人工光照,让学生进行独立实验。由于学生积极自觉,做洋葱根尖的压片和观察细胞有丝分裂的分裂相,基本上人人取得成功,课堂气氛十分热烈。一位随堂听课的新教师,对同学们的实验结果一一镜检,认为达到这样高的成功率难能可贵,他说在大学里他们用整整半天时间进行这一实验,也有较多的人不能取得良好的效果。更重要的是通过这样一节课,我们师生间的感情进一步接近,学生学习生物学的兴趣和积极性进一步得到了提高。由此使我加深领悟了心理学上所说的:学生进行学习,是受一定的学习动机所支配的。兴趣、情感等都可成为动机。良好的动机、强烈的兴趣,是学生学习的最佳动力。兴趣是在实践活动中不断地扩大、不断地丰富、不断地形成和发展的,同时它又成为促进学习的手段,形成学习的积极性、主动性。使教与学的双边活动在教学中得到和谐的发展。

(二)认真分析教材,使“基础”、“灵活”相结合

经验告诉我们:万丈高楼平地起,涓涓细流归大海。凡事基础要扎实, 学生学习也不例外。学习质量高、学习素质好,也靠基础扎实。而扎实的关键在于“概念清楚”。

分析目前学生学习生物学的情况,由于种种复杂原因的影响,学习质量很不理想,与大纲的要求、与升学、就业的需要距离还较大,其中“概念模糊”是学习质量较低的明显标志之一,是知识基础不扎实的薄弱环节。“概念模糊”具体表现在学习中抓不住所学知识的重点和本质,在掌握概念时往往只抓些非本质和次要的特征,所以获得的知识就零乱、不完整、不系统, 以此为基础,知识水平就提不高。所以要把生物学基础知识学懂、弄通、记牢、会用,学懂概念是基础、是根本,然后才谈得上学“活”。

教育学认为:自然学科的成果是概念。一切科学的理性认识都必需借助于概念才能进行。一门学科的许多重要的名词、概念就是本学科的一些重要的、基本的事实、基本的规律,是定理、原理的高度概括和精炼的总结。所以概念是生物学知识体系的基本单元,也是思维活动的最根本的形式之一。分析现行中学生物课程的基础知识,它的独特之处,就在于几乎每个概

念、定律都出自生命自然界,与生命物质、生物体、生态环境等血肉相联、息息相通。

例如,有的概念从分子水平表达了生命的物质基础,如蛋白质、酶、核酸、ATP、激素、脂类、糖类等;有的从细胞水平表达了生物微细活体的结构, 如细胞膜、细胞器、细胞核、染色体等;有的动态地表达了各种活的、微妙的生理过程或生活史,如光合作用、呼吸作用、有丝分裂、减数分裂、受精作用、胚胎发育、世代交替等;有的表述了生命的基本特征,如新陈代谢、同化作用、异化作用、生殖、发育、遗传和变异等;有的又高度概括了自然界生命物质运动的种种变化发展的规律性,如碱基配对原则、中心法则、分离规律、人工选择、自然选择等;有的还反映了生物之间、生物与环境之间的种种相互依存、相互制约的辩证关系,如寄生、共生、共栖、适应、生存斗争等;还有的则反映出宏观世界的锦绣景观,如种群、群落、生态系统、生态平衡、生物圈等等。

就是这一系列的基本概念,组成了生物学科基础知识和基本理论的主线骨干。

综上所述,概念的基本特征之一是具有抽象性,感性经验的积累是形成理性概念的基础。

在教学过程中,学生掌握任何一个概念,往往不是一次就能完成的,即感知了的概念需要深化、理解,理解了的概念还要理清它们之间种种辩证的关系,从而形成概念的体系——教材的知识体系。知识体系是属于理性知识, 它不是感性知识简单的积累,而是感性知识的质变,理性知识都是看不见的、抽象的,只有学生真正理解了,才能牢固掌握。

理解,简单地说就是“弄通”,即对学习的东西既知道是什么,又知道为什么。理解是掌握知识的中心环节。教会学生理解知识,要通过积极思维。思维是智力的核心,让学生学会思维,就能够使他们凡事想得深、懂得透、学得活。

(三)把大自然的蓬勃生机引入课堂,让教学过程体现生命的活力

生物学是一门研究生命现象和本质的科学,中学生物教学要从分子、亚细胞、细胞、组织、器官、个体、群体和生态水平出发,使学生获得植物、动物和微生物(包括人体)的形态结构、生理、生殖、遗传和变异,以及分类、生命的起源和进化、生态学等多方面的基础知识。多样化的教材内容要求用丰富多采的教学方式和手段进行教学,特别是活的生物和生命现象则更

要求用鲜活的、生动的材料来表达,我经常在课堂上开展实验教学、电化教学,还把课堂延伸出去,进行园地观察教学、野外实践教学⋯⋯使师生之间教得比较“活”、学得比较生动,这样课堂上气氛就比较活跃。例如,让初中学生观察活的细胞,培养活的微生物,解剖鲜花和小动物,饲养活的昆虫、蝌蚪等等。在学习《生理卫生》时,则让学生以自我为对象,通过自我感觉和一些检测,对照人体八大系统,知道一些自身相应的主要结构和生理活动。例如,一些主要的肌肉、骨骼的位置和功能;联系血液知识知道自己的血型、血常规;再如,了解自己的心率、血压、呼吸的频率和肺活量;知道内分泌的作用机制;在学习了眼的结构和功能,了解了近视眼的发病和预防原理, 可以在班上开展调查,检测每人的视力并订预防措施;请校医协助,让每个同学联系自己,懂得青春期卫生的要求。如此一章章学习、一项项记录,最后每人都有一张自我的健康记录卡,这样的学习不但加深了对知识的理解、记忆,而且学得亲切,从而增强了保持健康、增强体质的自觉性。

高中生物教材的内容,主要是阐明生命本质的基础知识,是在介绍生物多样性的基础上,讲述生命的统一性及其基本特征。分析教材的特点,它包含着一些现代生物学的基础知识,并从微观的角度深入到细胞和分子水平, 知识偏重于理性,比较抽象、深奥、难懂。因此就要尽可能地利用真实的、具体的材料,让学生进行观察、实验、分析、对比⋯⋯或由此再发挥空间想象力去探索知识。例如,教材中说“原生质是细胞内的生命物质。”同学们对这里的“生命物质”既感兴趣,又觉困惑,于是我组织他们“观察细胞原生质的流动”;又如,学到细胞分裂期时讲“细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化,并缩短变粗,就形成了在光学显微镜下可见的染色体。”其中“高度螺旋化”、“缩短变粗”这一概念很抽象,不易理解。我让同学们手取细铅丝、铜丝各一段(也可取两色细绳),代表已复制的染色丝,沿细棒进行缠绕,随绕随缩短变粗,概念也随着形成;再如,演示酶的高效性、演示离体叶绿体进行光合作用放出氧等等。每当同学们在观察、实验中捕捉到一瞬间的活的生命现象就会由衷地高兴,体会到生命的奇妙。由此可见,活的、感性的认识,对形成概念、理解知识确能起到“转化”的作用——化繁为简、化难为易、化死为活。这样从感知入手,把抽象概念具体化,化为一个个活的、真实存在的生命现象片断,逐渐积累贮存在记忆中,就能为学“好”、学“活”打下扎实的基础,提高教学质量。

进一步发展探索,我还把课内外相结合,形成系列活动,由课内引向课外,再由课外反馈至课内,使学习更生动活泼。例如,1984 年初夏,华东师大生物系应届毕业生来我校进行教学实习,我和带教老师共同研讨,决定以动物学“昆虫”为实习教材,我建议实习老师到校,和学生第一次见面,就开展活动。由他们带领学生到附近农田,在甘蓝地里观察虫害情况,采集粉蝶的卵块和幼虫——菜青虫,教会学生饲养的方法及观察(变态发育)的要领,指导他们进行记录、分析等等,这一开头,首先使师生双方有了共同的语言、亲切的感情。在学生的寝室里,窗台上都放上了一组组饲养瓶。每天课后、夜晚,实习老师总要来探望学生,师生双方都感到新鲜、有趣,既严肃又认真地积极观察、记录,密切注意菜青虫发育的动态变化,从蜕皮、化蛹、羽化⋯⋯同学们都能按自己观察所得,详细记录。如一位同学在描述即将羽化的蛹时写道:“今天,蛹已经由昨天的淡黄色变成深黄色,细看上去, 已能看见里面隐隐约约一个菜粉蝶的雏形,可能马上就要突出‘重围’羽化

了。要知道这是我们自己捉的菜青虫结成的蛹。可不是老师给的,自然就特别珍贵。”就因为感到珍贵,除了平日精心饲养管理,有的同学周末不愿离校,有位同学周六把即将羽化的蛹带回家,晚上从 18:05 一直观察到 22: 10。细致地观察了蛹化蝶的全过程,并作了详尽的记录。当实习进入最后阶段,华东师大为实习老师(全体)组织了一节观摩课,课题是“昆虫的变态发育”,由实习老师执教。采用的实例就是“菜粉蝶”。课堂上,同学们纷纷捧出自制的标本、亲自的记录,用自己的实践、自己的语言,在老师的引导下阐明了菜粉蝶(昆虫)的变态发育,真实有趣、生动活泼,华东师大听课的指导老师和实习生们听到学生们描述羽化的情景,连连赞叹,称道:“我们也没有如此清楚地观察过。”后来这节课的录像得到华东师大教务长的肯定和赞许,并向全校各教学法教研室老师推荐。像这样的学习,师生双方都深感“珍贵”,因为面对活生生的生物学习生物知识,既融洽了师生的感情, 又教“活”学“活”。使学生既学会了本领又锻炼了思维,较全面地提高了教学质量。

(四)在教学中渗入新的时代感和丰富的信息量

经过十年动乱,到 80 年代初,中学生物课程又逐渐恢复,新编的教材体现了时代的特征,学科的发展,其中高中教材编入了生物科学发展的一些新内容,涉及到细胞生物学、分子生物学、遗传学、生态学等的一些基础知识, 同时我们面对的任务是为 90 年代乃至下个世纪培养人才。学校要求教师能通过本门学科揭示今日和明日科学的新成就,以配合今后经济、科技和社会发展的需要,有利于学生适应将来参加不同生产、不同工作的需要,适应现代化生活的需要。但教材毕竟是固定的,而教学则是灵活,是可以紧扣教材渗透新的时代感和充实信息量的。“教育者先受教育”,为此我先从提高自己着手:凡报章、杂志、书籍、广播、电视等传播的有关新知识、新资料,我都刻意收集。同时积极参与市内组织的各种教师培训、实践活动,如参观、访问、考察⋯⋯足迹遍及到中科院的有关研究室、自然博物馆、大专院校的生物系,以及庐山植物园、九华山等,内容涉及“细胞”、“光合作用”、“遗传”、“生态”等等。教师通过这些学习活动,拓宽了思路,提高了认识,学到了一些新知识、新技术,也收集到了一些新资料、新信息。由于教师的学习提高是有针对性的,针对教改的需要、针对教材和学生实际,因此就有可能有选择地为我所用,有机地结合到教学中去。如在讲“生殖与发育” 一章时,上海牛奶场为我们提供牛的精子、卵细胞、受精卵、卵裂(二细胞、四细胞、八细胞等)的照片;在讲“性状与遗传”时,医学院为我们提供了“先天愚型患儿”个体与集体的照片;在讲“染色体数目变异”时,有农学院、农科院送的珍贵材料——单倍体水稻植株和多倍体油菜种子(都有对照)。特别是高中生物“绿色植物光合作用”这一教学内容,是生物科学的经典课题,也是当今世界科研领域的尖端项目,在中学生物课本中历来作为重点和难点,实验也只有经典的几个。为了把“三个面向”的精神渗入这一教学过程,让学生在掌握知识的同时,感受到新时代的气息,学到一点新知识、新技术,我请教了中科院植生所光合作用研究室的专家们,经他们热情帮助和指点,使我能把我国光合作用新成就的信息引入教材,再把光合科研的新技术化简,设计了“观察植物活细胞内的叶绿体”、进行“叶绿体的分离和提纯”、进行“离体叶绿体的光合作用”等观察实验,更新、充实了原有的课题。所有这一系列的信息、材料、观察、实验都比较新鲜、生动、深

入浅出、易学易懂、时代气息浓、思想性强。学生学习时兴趣浓、积极性高, 使知识、思想都受益。这体现了提高学生素质的需要、培养人才的需要。对他们今后进一步探索生命科学起到了良好的作用。对他们树立辩证唯物主义的世界观也有着“潜移默化”的教育意义。

(五)教学媒体的更替与创新

80 年代,科学技术的进步,课程教材的改革,相应地要求教学方法的变化和教学媒体的更新。心理学的实验表明:人们从视觉获得的知识一般能记住约 25%,而从听觉获得的知识只能记住约 15%。假如把视觉和听觉结合起来,则能记住的是约 65%,而不是 40%,这就是说直观性原则的贯彻,对提高教学质量具有的积极作用。在教学中我一贯重视直观教学,除了采用活的有生命的材料,我十分注意选择、创制、运用各种教学媒体。何奈经历了十年动乱,数十载心血所积累的资料被全毁,只得再白手起家,从零开始。当然我仍十分重视一些常规的媒体,如挂图、模型、标本的作用,它们售价低廉、使用和保存都比较方便,有时一张好的挂图也确实能以它的科学内容、教学特性和艺术画面在教学过程中发挥其特定作用,保证了学生在课堂学习中,由于视觉和听觉的协同作用而对知识获得较好的理解和记忆效果。

但毕竟时代不同了,改革开放以来,科学技术的发展,为我们采用现代化的教学媒体——幻灯片、投影片、电影、电视、录像等等,提出了迫切的要求,也提供了有利条件。以视听为主的电教媒体,具有生动、形象、鲜明、直观的特点,它可以突破传统教学手段在时间、空间和地域上的限制,在短时间内,呈现大量的形声材料,丰富教学内容,小自细胞分裂,大到生态系统,也可以包括人体生理如“消化吸收”、“血液循环”都可借助电教媒体来加以表达;还可使古老的动、植物在今天“重现”,远方的生物展示在眼前,进化的漫长过程可以在一个较短的时间内使学生系统地了解,而自制的一些录像、幻灯片、投影片更可大小由之、灵活多样,为教学服务。为了探索电化教学的深入开展,我应聘参加了上海市教育局电化教育研究中心任副组长,促使电化教学在全市逐步推广。但事物都得“一分为二”,电化教学体现了现代化的精神,只是在当前中等学校要广泛应用还有一定的局限性。

事物总是不断发展着、前进着的,在综合运用上述多种媒体的过程中, 我发现由于教材更新,进入了一个新的水平,其中特别是高中《生物》,编入了一些现代生物学的基础知识,例如:“蛋白质”、“DNA”、“染色体”、“遗传规律”等等,一系列的名词、概念、理论都比较抽象、深奥、难懂, 单凭视、听结合,仍难达到理想的效果。为此我曾感到十分困惑,竭力寻求其中的突破点。结果“灵感”还来自学生掌握知识的各种反馈。“百闻不如一见”,可以采用视听教学,那么用“百看不如动手”来促进学生手脑并用如何呢?基于这样一种思路,最初,我用细铜丝、细铅丝在细棒上缠绕,让他们理解“细胞核内已经复制的长丝状的染色质高度螺旋化,缩短变粗,形成染色体。”同学们的反馈十分活跃。由此我受到启发,逐步自制了一系列的“微型模型”(我们自称)。它的特点是小而多,可以纳入学生手掌之中, 由他们亲自来摆弄,拆拆装装,自由组合,从而展开抽象思维,进行分析、对比、综合、推理,掌握知识,理解理论,也培养了兴趣和爱好。例如,教材上提到“由于组成每种蛋白质分子的氨基酸种类不同,数目成千上百,排列的次序变化多端,空间结构也千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样。”这对初学者是难以理解的,而教师也只能意会,难以言传,我试用十

多种五彩小球,分发给每位学生,让他们用细铅丝随机串成长链,代表肽链, 再随意折叠形成空间结构,串成后的球链,同学们相互比较交流,及至全班, 从而发现没有二串球链是相同的,上述知识的理解也就迎刃而解,并牢固地记忆,同学们学习的兴趣高涨,证明这样的教学媒体行之有效。

这些微型模具,所需的材料,有的信手捻来,有的精心收集,如彩色塑绳、五彩小球、电线段、小木块、跳棋子等等,制作的特点是小而繁、小而多,而作用效果特别显著。为此我在家动员了老母亲、爱人、孩子,在组内则请老师、工友一起帮忙,大家都付出了很多心血。特别是其中“DNA 分子微模”,结构虽简陋,但小巧玲珑,在课堂可让每一学生亲自动手,摆弄模拟,效果显著。它是以核苷酸为基本单位,可以自由“连接”、“配对”、形成“梯形长链”,可以组成“双螺旋结构”,可以模拟“半保留复制”, 以“U”替换“T”,还可以形成“RNA 分子长链”。教室里同学们一组组、一排排,乃至整个班互相交流,体现了 DNA 分子的多样性。这一微型模具, 由于它独特的效果,当时已被一些兄弟学校和上海师大的老师们仿制采用, 并被介绍到外省市。1984 年,华东师大生物系应届毕业生柏伟国同学,在做毕业论文时,为了分析这一 DNA 分子微观模型的教学效果,他进行了调查研究和教学实验,他们在上海市北中学高二年级采用对比法进行了实验。实验班与对照班程度基本相同,实验班 49 人,教学方法是老师讲解,学生自己动手,使用 DNA 分子模型;对照班共 81 人,教学方法是口授,学生不动手使用模型,其他条件相同,课后当堂测验,采用笔试,闭卷,题目包括三个方面: DNA 分子的化学组成;碱基互补配对原则;DNA 的复制过程。成绩经过统计学分析,实验班与对照班的成绩有显著的差异,如下表所示:

/n(人数)/■(平均成绩)/s 标准差)/结果实验班/49/87.80/7.17/d=4.48

对照班/81/79.42/14.12/P<0.01

从测验答卷分析看,对于(1)、(2)两题的回答,两班比较,成绩差异不大,但其中碱基配对原则对照班出的差错明显多于实验班,特别是在回答第五题时,实验班的 63%学生能完整答出,而对照班能完整答出的只有 23

%,大多数学生只能答出内容的 1/3~2/3,这说明运用这种 DNA 教具学习 DNA的复制过程,特别是讲解解旋过程,效果较好,给学生留下深刻的印象。原因主要是由于学生自己使用教具,有了感性的认识加深刺激,“配对”的过程经过学生手脑并用,印象就大大加深了。(华东师大:《生物学教学》1984<4> 柏伟国同学当时的这一教学实验,深化了我对创新这类“微型模具”的认识, 进一步证实了它对“以学生为主体”的意义和作用。按教育心理学的观点来看,也是值得深化探究的。我深信生物教改的不断深化、出新,需要更替、创新出更多、更好的教学媒体。