基于中學生物學卓越教師培養的生態學理論課程教學改革與實踐探索

陳延松,劉美伶,豐 蓉,何 苗

(合肥師范學院 生物與食品工程學院,安徽 合肥 230601)

自新中國成立以來,我國師資質量不高問題逐漸凸顯出來。歸根結底,這與過去一段時間里師范類高校普遍出現 “去師范化”現象有著緊密關聯[1]。為了推動教師教育改革,提高師資培養質量,教育部于2014年啟動了卓越教師培養計劃[2]。應“教育現代化”新要求,2018 年,教育部印發了《關于實施卓越教師培養計劃2.0的意見》[3],提出卓越教師培養的具體要求,即在能力素質上強調“教學創新能力”和“終身學習發展能力”,在實施過程上強調“更新課程體系和教學內容”和“形成以師范生為中心的教學新形態”,還部署了“深化信息技術助推教育教學改革”任務。

與普通教師相比,“卓越教師”應同時具備較高的專業素養和職業素養,并能夠基于這些優良的自身素養富有創新地開展教育與教學工作。高等師范院校是培養“卓越教師”的前沿陣地,“卓越教師”培養是當代師范專業人才培養的根本要求,在大學課程實施中,必須貫徹這一要求,確保師范生人才培養質量[4-5]。

在新一輪師范專業認證背景下,越來越多的人認為,專業課程除了能夠在培養師范生專業基礎和能力方面起到舉足輕重的作用外,還能夠而且應該能夠在培養綜合職業能力方面發揮重要作用[6]。然而,如何使專業課程在促使師范生達成“一踐行、三學會”總體畢業要求上充分發揮積極作用,尚缺乏深入研究。為此,本文試圖以生物科學專業(師范類)生態學理論課程為例,介紹一種以中學生物學卓越教師培養為目標的教學改革與實踐體驗。

1 生態學理論課程的地位與作用

1.1 在大學生物科學專業人才培養中的地位與作用

生態學課程是師范類高校生物科學專業(師范類)開設的專業核心課程,對畢業要求有強支撐作用。該課程從生物與環境、種群、群落、生態系統四個生態體系層次論述了生態學的基本原理及其應用情況。通過該課程概括生態學的研究重點,報道生態學的最新研究成果,傳播生態學學術思想,利于促進學生形成“綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖草生命共同體”等習近平新時代生態理念和價值觀。

1.2 在中學生物學課程中的地位與作用

關于生態學在中學生物學課程中的地位和作用,可以從教科書和課程標準兩個方面來看。以人教版中學生物學教科書為例,初中學段生態學內容篇幅總占比(以章節數計,下同)為31%,其中七年級上冊和下冊生態學內容占比分別為35%和15%,八年級上冊和下冊占比分別為48%和24%;高中學段生態學內容篇幅總占比為26%,其中必修一和必修二生態學內容占比分別為11%和28%,選擇性必修二為100%,選擇性必修一和選擇性必修三無經典生態學內容。

從課程標準來看,在中學生物學教學中十分注重概念教學,不論是初中生物學還是高中生物學,均廣泛涉及生態學相關概念。例如,在《義務教育生物學課程標準(2022年版)》中,強調課程內容要聚焦大概念,“讓學生能夠深刻理解和應用重要的生物學概念,發展核心素養”,其中有4個大概念隸屬生態學領域,占比50%;在《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》中,也特別強調“核心素養為宗旨、內容聚焦大概念、教學過程重實踐、學業評價促發展”。其中,在必修部分包含4個大概念,選擇性必修部分包含6個大概念,其中有3個包含于生態學課程中,占比50%。

由此可見,不論從教科書內容,還是從課程標準要求看,生態學在中學生物學中占有非常重要的地位。

2 生物科學專業生態學理論課程教學中存在的主要問題

2.1 課程目標與專業人才培養目標的吻合度不高

生物科學專業的人才培養目標定位是,培養具備堅定的職業信念與良好的師德修養、扎實的生物學科專業知識與科學實驗技能,具有較強的教學能力、創新意識和終身學習能力,能夠勝任生物學核心素養教育教學的中學生物學骨干教師。高水平的生物學專業素養和教師職業素養是中學生物學“卓越教師”必備的兩大內在基礎素養。提升師范生的生物學專業素養和教師職業素養是生物科學專業落實人才培養的基本任務。

生態學是研究有機體與環境之間相互關系及其作用機理的科學。隨著社會經濟的發展,人類活動的范圍不斷擴大,方式也呈現多樣化,人類與環境的關系問題亦日益突出,出現了人口激增、資源短缺、環境污染、生態環境破壞等問題。因此,生態學不僅在生命科學的發展歷程中起著舉足輕重的作用,而且也是國內外研究的熱點和前沿科學。然而,不少高校的生態學課程目標與生物科學專業人才培養目標吻合度不高,且缺乏挑戰度。課程目標往往側重于生態學基礎知識、能力的理論式培養,淡化了對師范生生態學理論知識遷移能力(如參加與生態學有關的社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策時,需具備的生態學知識、科學探究能力以及相關的“兩山理論”“山水林田湖草”等最新生態觀念與價值觀)的創造式培養。

2.2 對生態學科的科學概念關注度不足

自1866年德國學者Haeckel首次提出生態學概念以來,生態學逐漸發展成為解決環境問題、資源短缺和面向人類社會發展需求的多學科交叉融合的科學。在生態學科發展的歷程中,學科的定義曾隨著相關科學的發展及科學技術的進步而改變,但其核心概念和科學思想則在歷史發展中得到了傳承和升華,其核心的科學概念還是研究生物與其生存環境之間關系的科學。由此可見,不論大學生態學,還是中學生物學課程中的生態學,其核心的科學概念應是一致的。基本的生態學概念是使大學生態學理論課程和中學生物學課程中的生態學之間緊密鉚合的關鍵內容,是大學生態學理論課程與中學生物學課程具有內在關聯的本質體現[7]。

然而,筆者認為僅著眼于相同學科在不同學段之間的教學內容上的簡單聯系是遠遠不夠的。大學教師應以課程教學論為指導,更多地關注生態學的科學概念,在教學中以概念為本,組織實施生態學理論課程教學,在學習實踐活動中形成必備的基礎知識、基本技能、基本素質和基本經驗,提升生態學學科核心素養。

總之,生態學概念應成為大學生態學課程與中學生物學課程之間聯系的關鍵切入點。

2.3 課程評價與課程目標達成關聯度不強

課程目標達成程度是由課程評價來評估的。然而,在傳統的課程評價中,常常會過多的關注結果性評價。結果性評價標準具有一定局限性,具有一定挑戰度的課程目標評價被模糊化或淡化,甚至被忽略。由此可見,單一的結果性課程評價并不能有效地支撐課程目標達成,如對生態學知識遷移能力的評價等,這與當下的師范專業認證理念是不相符的。因此,建立完善一種更加合理且切實可行的生態學理論課程評價模式勢在必行。

3 主要改革策略

3.1 優化課程目標

在新一輪的師范專業認證背景下,教師應深刻地認識到任何專業的畢業要求都是由相應專業的課程目標來支撐的,其中專業核心課程對學科素養培養常起到強支撐作用。值得注意的是,專業核心課程除上述作用外,還應體現對其他綜合能力培養的支撐作用。

基于上述新課改理念,須厘清課程目標與畢業要求的關系(表1),充分發揮專業核心課程在人才培養中的積極作用,改變原有的過于籠統的生態學理論課程目標為更加細化且易測評的課程目標。要堅持以支撐學科素養培養為主,兼顧支撐溝通合作、學會反思、教學能力和綜合育人等綜合能力培養,不斷提高生態學課程目標與專業人才培養目標的契合度。

表1 生態學課程目標與生物科學專業畢業要求的關系

3.2 加強概念教學

概念是對客觀事物的抽象或概括。生態學概念是生態學課程內容的基本組成,處于本學科的中心位置,包括了生態學基本現象、規律和理論等的理解和解釋。傳統的課程及其教學模式往往側重于課程內容本身,包括內容的取舍、重組,及其教學策略,只注重教授事實性的知識和技能,忽視了對學科的概念和原理的深刻理解。

事實上,教師須根據不同學段中生態學課程的內在本質聯系,以“概念”為切入點,加強生態學理論課程的概念教學,進一步厘清大學生態學理論課程與中學生物學課程在生態學概念上的密切聯系(表2),增強師范生對生態學知識和技能的跨學段、跨情境遷移能力,強化大學生態學理論課程對培養中學生物學“卓越教師”的支撐作用。不難理解,在大學生物科學師范專業的生態學理論課程教學中,突出這些重要概念或大概念教學,對于培養中學生物學“卓越教師”顯得非常重要。

表2 大學生態學課程主要內容與中學生物學重要概念或大概念的對應關系

3.3 建立有效的課程評價模式

結果性評價與形成性評價相融合的評價模式是一種被越來越多教育工作者所接受和采用的課程評價模式。對于結果性評價,常見的評價方式有紙筆測驗、課程論文等,且一般會配套較為詳細的評價標準。但是對于形成性評價,其評價方式則會因課程不同而不同,也會因學校、專業或者教師不同而不同。

在課程教學中,教師應根據學情、教學內容、教學方法,設立適合課程目標達成評價的課程考核方式。同一個課程目標可由單一或多個評價方式進行評價,同一種評價方式也可實現對某單一或多個課程目標進行評價。確保在教學實施中,形成性評價、結果性評價均能指向課程目標的達成,評價方式可操作性強,評價標準明確。

鑒于此,建議采用形成性評價與結果性評價相結合的評價機制:形成性評價成績占總成績60%,結果性評價成績占總成績40%。形成性評價方式主要包括單元測驗、隨堂測驗、文獻閱讀、試驗設計、試題創制和海報制作等。結果性評價,即期末考核采用紙筆測驗方式。

單元測驗和隨堂測驗均為在線即時測試,測試題均為客觀題,指向學科素養達成。單元測驗,按課程進度分別對“有機體與環境”“種群生態學”“群落生態學”“生態系統生態學”“應用生態學”等五大單元進行檢測,考查學生階段性學習效果,占總成績10%。隨堂測驗,按課程進度考查學生預習教材效果或已有知識水平,占總成績10%。

指向綜合能力達成的評價方式則包括“文獻閱讀”“試驗設計”“試題創制”和“海報制作”4種,各占總成績的10%,作業形式、完成方式等詳見表3。

表3 生態學理論課程過程性考核內容與方式

“文獻閱讀”主要考查學生資料查閱、總結概括、反思等能力,每個學生任選一個感興趣的專題獨立完成,在線提交文獻閱讀卡。“試驗設計”主要考查學生圍繞某生態學科學研究主題的試驗設計能力,學生按既定小組分工合作完成,在線提交試驗計劃書。“試題創制”主要考查學生綜合生態學學科知識和學科教學知識,圍繞生態學問題,創設真實情境,合理設問,創制旨在檢測核心素養水平的生態學試題,需個人獨立完成,在線提交原創試題。“海報制作”主要考查學生應用生態學知識、技能,分析或解決相關實際問題的能力,以及溝通交流能力,每個學生根據實際展現自己家鄉的生態環境,在線提交海報,并制作一個約10分鐘的ppt,講演交流匯報。

4 課程教學改革效果

2022年2月至6月,對涉及本課程教改的生物科學專業2個平行班級進行了改革實踐; 7月,對上述班級的師范生進行了一次線上問卷調查,兩個師范班累計108人,參與調查人數為102人,參與率為94.44%,有效問卷102份。結果表明,他們對于本課程教改的教學效果具有較高的滿意度,認為自身的生態學科素養得到了提升(表4)。

表4 生物科學專業師范生對生態學理論課程教學改革的滿意度調查

其中,88.1%的學生認為細化的課程目標和章節目標能使自己的學習效果更加有效,83%的學生認為附有評價細則的形成性評價方式非常合理。絕大多數學生(大于80%)認為,經過教改教學,自己的生態學概念、科學思維能力和科學探究能力得到了明顯提升,保護生態環境的社會責任感得到了顯著加強。新的教學改革措施對于培養卓越中學生物學教師具有積極促進作用。

5 結語

專業素養和職業素養是卓越教師必備的核心素養。在高等院校師范專業課程教學中關注學科專業知識與教學能力之間的關系是十分必要的。在新一輪全國師范專業認證背景下,筆者以生物科學專業生態學理論課程為例,提出了以培養中學生物學“卓越教師”為目標的課程教學改革措施。實踐教學表明,以概念為本,注重目標導向和形成性評價的生態學理論課程教育教學改革,對提高生物科學專業師范生的生態學科素養(包括文獻閱讀能力、科學思維能力、科學探究能力、保護生態環境的社會責任感、教學能力等)具有積極作用。生態學理論課程改革實踐對培養中學生物學“卓越教師”具有重要意義。