第四阶段,教学设计强调学习是一个动态的建构过程。尤其是进入九十年代以来,教学设计者和教师们逐渐意识到学习往往是个人的事情,学习是否成功与学习者先前已有的知识和经验有关,而且学生获取知识和经验的范围不断增加和扩展,更新和变化的速度也大大加快。教学设计目的不再是建立一系列学习步骤,更重要的是帮助学生建构自己的知识和世界。教学设计者和教师分别变成了学习背景的设计者和说明者。
概括地说生物学科课堂教学设计的理论基础是生物学科课堂教学设计需要以现代教育思想为指导,以加涅的系统教学设计理论为中心,充分融入情境教学、建构主义心理学等现代理论,结合罗米索斯、梅里尔、凯勒等人的理论和观点,突出基础教育课程改革的需要,兼顾我国现行的教育体制、课程设置以及生物教育的特点,从学科课堂教学的角度出发,将教学设计的理论与生物教学实例有机结合。 二、教学设计的操作
(一)教学设计的基本模式
许多教学设计专家把教学设计的理论应用到实践中,形成一系列过程设计模式。这些模式一方面综合了理论与技术等各方面的因素,另一方面简化了复杂的教学理论以及教学过程各要素之间的关系,因此,设计过程模式也成为教学设计理论的重要组成部分。
由于教学设计涉及不同的教学理念和较强的个性特征,呈现出许多种不同的模式或变式。常见的、有代表性的教学设计模式例如:
1.迪克和凯瑞教学设计模式:这是一个以教学理论为基础构建的使用最为普遍的模式,比较贴近教师的现实教学,集中讨论以现存课程所要求的教学内容和教学目标为准的教学设计和发展过程。
2.加涅和布里格斯的教学设计模式:这是一个很有影响的模式。依据的是加涅对教学所下的定义:“教学是一系列精心为学习者设计和安排的外部事件,这些事件用于支持学习者内部学习过程的发生”。
课堂教学是一个千姿百态、变化丰富的过程,它受学科特点、教学内容、教学方法和教学对象等各种因素的影响,因此不可能用一个统一的模式套用所有的教学过程。在教学实践中结合生物学科、模式特点生物学科教学设计通常是多种模式的结合,一般而言教学设计,都应包含如下步骤:(1) 解读课标、分析教材 (2)规定教学的预期三维目标。(3)分析学生的起点状态,包括学生的原有知识、技能和学习动机、状态等。(4)确定重点和难点(5)设计教学内容,即分析学生从起点状态过渡到终点状态(教学预期目标)应掌握的知识技能或应形成的态度与行为习惯。(6)设计教学策略,包括对教学方法、教学媒体的设计,主要考虑用什么方式和方法给学生呈现教材并提供学习指导。(7)设计教学评价,即考虑如何对教学的结果进行科学的测量与评价。
在这个教学设计过程中,每一步骤的活动都必须建立在心理学理论和技术的基础之上,可以看出教学设计过程模式的总的发展趋势是由原来的单一的应用科学形式转向了多样性
的综合化形式。但不论怎样变化,教学设计过程都必须清楚地解决四个基本问题,一是学习者的特点是什么?二是教学的目标是什么?三是教学资源和教学策略是什么?四是怎样评价和修改?对这四个基本问题的处理和展开发生不同,就形成了众多的教学设计过程模式。
(二)教学设计的操作程序 1.教材分析
为了讲授一部分教学内容,就首先需要对这部分教学内容有深刻的理解和认识,就需要对教学内容进行深入的分析,教学内容分析的最终目的是帮助教师选择或设计一种有效的方式将教学内容传递给学生,因此,首先需要对教学内容的内在关系进行透彻的分析,例如教学内容包括那些知识点,这些知识点之间的关系是什么样的等。还要明确地了解某单元教学内容中具体包括哪些生物学、科学知识或问题,这些知识和问题的意义在哪里,重要性如何。这时,借助教学大纲中的双向细目表就可以有效地明确这些问题。双向细目表中明确地说明了每个单元中包含哪些知识点(知识、能力、情感三个方面的要点),以及对这些知识点的要求是怎么样的。关于这部分的内容,可以参考《教学目标》一节。
生物学教学内容与一般性的教学内容分析有所区别的地方就在于,必须考虑教学内容中包含的生物学知识理论、思想方法以及态度观点。只有充分理解了生物学本身的学科体系,才能在教学过程中收到事半功倍的效果,因此还要从生命科学的角度对教学内容进行分析, 生物学中有很多问题是曾经很大地影响或即将很大影响人类社会的发展的,这些影响包括对生产力的提高,对科学、哲学的方法影响,对社会伦理的影响等各个方面。例如:近年来,由于生态环境的恶化导致关于生态系统的知识日益得到人们的重视。而克隆技术更是给人们的伦理、思想上带来了强大的冲击。如何才能在教学中正确地反映这些内容呢?这就要求在对教学内容进行分析的时候充分运用生物学的思想方法,阐明其中最根本的科学问题。生命科学中的重要思想包括:生态系统,能量与物质的流动,形态结构与功能相互统一,遗传信息的传递,进化等等。
科学方法也是需要在分析教学内容中予以考虑的内容,科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式,是具有一定一般性的行为方式。培养学生掌握一定的科学方法可以促使学生在今后的学习生活中更加有效地学习知识,并根据所掌握的知识做出决策。
【案例】《呼吸道对空气的处理 》人教版《生物学》七年级下册 新课程标准对本章的具体要求是:
1、描述人体呼吸系统的组成(了解水平);
2、概述人体组织细胞处的气体交换过程(理解水平); 3、说明能量来自细胞中有机物的氧化分解(理解水平)。
上述第三个要求,既可以让学生明确呼吸作用的含义,又可以使学生在弄清呼吸作用的意义、价值的基础上,激发学好本章知识技能的兴趣和动力,是一项十分重要的基础知识。
然而,纵观人教版初中生物七年级下册整本教材,均未对这一问题作具体的描述。仅在上册植物的呼吸作用一节课文最后一段,有关于“呼吸作用是所有生物的共同特征”的简单叙述。为此本节的教学内容,除教材内容:人体呼吸系统的组成和呼吸道对空气的处理外,将补充人体能量来自细胞中有机物的氧化分解。 【案例】《合理营养》教学内容分析
“合理营养”为人教版《生物学》七年级下册第二章第三节“关注合理营养与食品安全”的第一课时,可以说是本章的一个小结,是前两节知识的具体运用,可以较好地体现出科学知识在指导健康生活中的价值,也是学习本章要达到的重要目标。教材内容设置及编排上体现出这样一个思路:通过新闻资料说明不合理营养的危害,营养不合理的现象普遍存在,激发学生求知兴趣和关注热情;介绍生活中不合理的营养习惯,把课堂和生活有机联系起来;中国居民“平衡膳食宝塔”和早、中、晚三餐能量比说明怎样的营养模式是合理的。请同学们为家长设计一份合理的午餐食谱,运用合理营养的知识,对知识进一步加深。本节内容能较好地体现科学知识在指导健康生活中的价值,让学生在积极参与和主动学习活动中获得知识,发展能力,培养情感。
【案例】《水分的吸收》北师版七年级上册第三单元第五章第三节
本节内容与前面的光合作用、呼吸作用一起,构成了绿色植物生活对物质和能量需要的全部内容,这对学生全面理解植物生活方式是十分有利的,通过本节的学习,可以知道植物体吸水和失水是通过细胞吸水和失水来实现的,这些知识与细胞是生物体结构和功能的基本单位相联系;通过学生自主完成探究实验,也为后面学生的其他独立探究活动打下基础。这些内容与我们的日常生活、生产实际,在水资源环境保护方面都有着密切的联系,因此学习这部分有广泛的现实意义。
2.教学目标的设计
教学目标的设计是整个教学设计的出发点。有了明确的教学目标,教学内容和材料才得以组织和调整,教学活动才得以安排和开展,学习结果才得以预测和分析,学习评价才有科学的依据。
(1)教学目标的概念
教学目标是指预期的学生学习结果或教学活动要达到的标准。作为规定教学活动方向的重要指标体系,它既是评价教学过程的标准,又有指导教师进行教学策略选择、引导学生的学习活动的功能,是教学活动的出发点和归宿。因此,确立合理、良好的教学目标是教学设计最重要的任务之一。可以说,每一项教学活动所预期的结果是指向都是一个具体的目标,一般要求教师在教学设计中,或与教材配套的教师参考书的各个章节中明确表述出来。如《生物课程标准》提出的知识方面总目标是:“获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用。”而在《教师教学用书》(生物学七年级上册)对具体的教学目标表述:“观察生物和非生物,比较它们的区别;
举例说明生物具有的共同特征。(第一章一节)。
教育心理学家们提出的教学目标分类理论和技术(主要有布卢姆的教学目标分类体系和加涅的学习结果目标系统),对教学目标的确立和设计具有重要的借鉴和参考价值,成为教学目标设计的心理学理论基础。
(2) 确定教学目标的依据
确定教学目标的理论依据是基础教育新课程标准,生物学科新课程目标在课标中予以表述,就我国初中生物的课程目标来看,只有知识目标规定得十分具体,要求也明确,新课程标准虽然在技能和情感态度等目标方面进一步具体化了,但作为课程目标,仍是相对概括的。
教学设计目标除了依据教学大纲或课程标准外还应依据对学科知识的分析、对学生的分析和对社会的分析:对学科知识的分析主要依据教学大纲或课程标准提供的教学内容及要求,结合学生对已学过知识的掌握情况分析,设计出知识教学目标,一节课的内容可以培养的能力有多个方面,究竟选择哪一个作为本节目标,还要考虑学生的需要、社会需要和后续课程的需要。例如:生物教学中培养观察能力是一个很重要的目标,而在观察能力上学生并不是不会“看”。而是缺乏“看”的方法,像按一定循序观察、标志观察、对照观察等。在平时的教学中我们应该让学生学会按循序观察,这是最基本的。如学习显微镜结构和细胞结构的内容时,也要以学习按一定循序观察能力目标;而在探究:“种子萌发条件”之前就必须将对比观察的目标完成,这样才能有完成探究任务的能力。
在知识和能力目标分析的基础上,也可以设计出一节内容适合培养的哪些方面的情感和态度目标,然后根据对学生的思想状况的分析,按需求的紧迫性和重要性进行选择,同时考虑学校与社会环境中可借用的有利因素。如了解到学生爱护花草树木、保护环境的意识比较薄弱,我们就应该在实验课上设立相关目标结合教学内容进行教育;在“世界环境日”、“植树节”等社会性节日临近时,应注意从教材中挖掘适宜内容进行相应教育。
(3)教学目标的作用
①指导教学的作用 教学目标有指导控制教学过程的功能。明确详细的教学目标表明了学生学习之后要达到的“目的地”,合理制定教学目标能优化教学效果。达成目标后,还能增强了学习者的成功感。
②教学目标的管理控制作用 教学活动应以教学目标达成为\度\,可以避免教师的时间、教学设备、教学经费的浪费和学习负担过重,也可以防止教学投入过少,不能很好地完成教学计划,实现教学目标的问题。如生物课感到在实验室上生物课的效果很好,实验教学与理论教学能更好地结合起来,有利于更好地实现教学目标,但有些学校只有一个生物实验室,无法满足教学的需求,教学管理工作就要根据这个情况进行调整,如,有条件的学校应增加生物实验室的间数,没有条件的学校也要合理地排课,让学生有更多的机会利用生物实验室。
③评价功能 教学评价是提高教学质量和教师的教学水平的重要一环,而教学评价是以
教学目标为根据的。
(4)教学目标的制定 ①教学目标的要素
一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个方面要素:明确的行为主体,既说明学习的对象是谁;学生的行为,说明学生做什么;说明学生完成任务所允许的条件;提出评价学生达到目标的标准,即预期的结果。
②教学目标的表述
生物学教学大纲的课程教学目标体系都划分为“知识”、“能力”与“情感”三个领域。
知识方面:规定了知识内容的范围与达到的要求,还对知识的在生产生活中的应用、对个人健康促进、科学对社会的影响等知识的应用提出了要求。
能力方面包括:与生物学有关的操作技能、实验能力、思维能力、解决实际问题的能力、运用所学知识解决一些身边的生物学问题的能力、收集处理信息的能力和科学探究的一般方法等。
思想情感方面:指爱国主义情感、热爱大自然、热爱生命、保护生物多样性和保护环境的意识;科学态度、科学精神、创新意识;辩证唯物主义观点等。
《生物课标标准》中各类学习目标的不同水平要求和《生物课标标准》中提供的行为动词在前面已详细介绍,在此不细说。
【案例】《呼吸道对空气的处理》教学目标分析 知识与技能
1. 描述呼吸系统的组成。
2. 通过资料分析,说出呼吸道的作用,并认识到呼吸道对空气的处理的能力是有限的。 过程与方法:
通过探究法、资料分析等了解呼吸道的知识。 情感态度价值观
1.认同呼吸道对空气的处理能力是有限的,应自觉地维护环境中空气的清新、清洁。 2.关注自身呼吸系统健康,养成良好的生活习惯。
根据上述目标可以看出,新课程在教学目标的制定中充分体现了新的教育思想和教育理念对教学目标的要求。首先,该教学目标全面反映了《生物课程标准》总目标的要求,即包括知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三个方面的要求,真正体现了知识、能力、