高中生物学教学中拓展性内容的运用与思考
时间：2016/6/11
现行人教版高中生物学教科书中的拓展性内容有旁栏思考题96个、小资料92篇、课外阅读28篇、课外科技活动7项、研究性课题10个、实习6个。新课标教科书中也有很多拓展性内容。拓展性内容在创设问题情境、为学生的学习搭建“脚手架”、培养科学精神、拓展学生知识面、培养学生获取信息的能力、培养学生实验技能及科学的实验方法等方面有不可估量的作用。但在教学实际中，这些拓展性内容并没有发挥其应有的作用，存在不同程度的“资源浪费”现象。如何运用拓展性内容值得广大生物学教师探索和思考。笔者在教学过程中对拓展性内容的运用作了一些尝试，对如何选择和运用拓展性内容作了一些思考。
1 拓展性内容运用的现状
1.1 学生对拓展性内容的学习情况
我于2004年5月对温州中学高二和高三两个年段随机选取4个班级的学生进行不记名的问卷调查。调查问题如下：
（1）课本中的“旁栏思考题”你都有思考吗？（2）课本中的“小资料”和“课外阅读”你认真阅读了吗？ （3）课本中的“课外科技活动”、“研究性学习活动”和“实习”，你认真思考与实践了吗？
每一个问题有5个供选答案：
A、老师提到的就思考（或阅读或实践），老师没有提到的就不理它 B、有兴趣的思考（或阅读或实践），没兴趣的就不理它了 C、所有的都思考（或阅读或实践） D、多数有思考（或阅读或实践），少数没有 E、少数有思考（或阅读或实践），多数不理它 F、从来不去理它。
上表可以看出：高二与高三学生，对旁栏思考题的学习情况与老师是否提及以及兴趣有最大关系，都在25%以上。对小资料和课外阅读的学习情况与兴趣的关系很大，高三学生28%，高二学生达40%以上。对课外科技活动，研究性学习及实习的学习情况，选择“从来不去理它”最多，在38%以上。
学生对课外科技活动、研究性课题及实习，选择“从来不去理它”的最多，这与高考不考实践操作能力有关。对旁栏思考、小资料、课外阅读，高二与高三的学生选择“从来不去理它”的较少，可能与旁栏思考、小资料、课外阅读较短小，方便阅读思考有关。高三学生对小资料与课外阅读，选择“所有都有看”的最多，这与他们即将参加高考，需要有更广的知识面和对知识的进一步理解有关。但高二与高三学生对旁栏思考、小资料、课外阅读的态度上，有一个明显的共性，即“有兴趣的会看”，“老师提及的也会看”。说明教师在拓展性内容的运用上有不可忽视的作用，拓展性内容本身是否引起学生的兴趣也很重要。
1.2 教师对拓展性内容的运用情况
通过与重点高中、普通高中、薄弱高中的老、中、青三类共30多位教师的谈话，了解到教师运用拓展性内容的情况大致有以下几种：
（1）备课与上课时对拓展性内容几乎置之不理。极少数年龄较大的教师和刚毕业分配的教师有这种情况。
（2）备课时认真对待所有拓展性内容，上课时认真解决每一个旁栏思考题和小资料。而其他内容几乎没有运用。绝大多数刚毕业分配的教师属这种情况。
（3）能有选择地运用拓展性内容，上课时旁栏思考与小资料运用得较好，课外有选择地指导学生阅读“课外阅读”或开展“课外科技活动”和“研究性课题”等。多数有一定教学经验的重点高中骨干教师属这种情况。
（4）能有选择地运用拓展性内容，上课时旁栏思考与小资料运用得较好，但对课外阅读、课外科技活动、研究性课题、实习等几乎不理，属于高考要求的进行讲解。一些普通高中、薄弱高中的教师属这种情况。他们说：“由于条件所限，课本要求的实验也难以开设，更不可能开展课外科技活动、研究性课题、实国际上有关研究表明，有效的学习是建立在学习者一系列的经验以及经验的有机联系基础上的，学习 者知识的丰富性及结构化程度和条件化程度影响着问题解决的效率和效果，学生常常因为缺乏概念组织良 好且条件化的知识结构而不能清晰地识别和表征问题，从而无法解决问题或解决问题的质量不高。
因此，教师应积极帮助学习者把经验组织起来，形成解决问题的适宜结构，使学习者在形成科学理解的最近发展区上得到及时的支撑。即为学生搭建“脚手架”，使学生能主动完成知识的建构。课本的许多小资料就能起到这方面的作用。如：画细胞分裂过程中DNA的变化曲线时，间期的形状为什么是这样的呢？可让学生阅读第一册第36页的小资料，了解到间期分为三个阶段：G1期、S期、G2期。因此，间期DNA的变化应是：维持一段时间的2C（G1期），后逐渐上升至4C（S期），再维持一段时间的4C（G2期）。而G1期，S期，G2期等知识是高中阶段学生不必掌握的。
此外，高中生物涉及许多概念，而概念之间的区别和联系，概念的进一步理解也需要搭建一定的“脚手架”，课本中的许多课外阅读就能起到这方面的作用。如：通过阅读第一册第44页的课外阅读《细胞工程》，学生明白了“细胞工程”概念的内涵与外延。
2.3 有选择地利用课外科技活动、研究性课题、实习等培养学生科学精神
科学的核心是探究，探究本身包含两方面的含义：一是科学探究的基本程序，二是科学探究的基本精神即科学精神。科学精神是科学家在科学实践过程中逐步积累形成的，并为科学界所认同与遵循的稳定而持久的心理和行为倾向性，是由科学本质所要求的价值观念、思想品质和行为准则的整合。可以说科学知识是科学的躯体、科学方法是科学的行为，而科学精神则是科学的灵魂。在新课程改革的实践中，前者往往已引起足够的重视，但后者却受到不同程度的轻视和忽视。因此，在教学过程中，重视学生科学精神的培养显得很重要。尤其是培养学生的求实，怀疑，探索，合作等方面的科学精神。而教材的拓展性内容能为这方面提供许多很好的素材。
在学生做实验、实习和研究性课题时，应不失时机地培养学生的求实精神。如：在研究性课题“玉米胚芽鞘的向光性”中，有的学生做出来的结果是：去尖端的胚芽鞘还能向光弯曲，用锡箔纸包上尖端后还会弯曲生长等，我们并没有急于纠正，而是让他们重复实验，寻找实验过程中有否处理不当之处等。最后
引导学生放弃错误的观点，接受更合理的科学解释。还有同学通过实验发现去尖端的胚芽鞘仍然生长，而课本却说不生长。此时，我积极鼓励一部分同学继续实验，经过多次反复实验，学生得出了去尖端的玉米胚芽鞘仍继续生长的结论，并写成论文《去尖端的胚芽鞘不生长吗？》发表在《生物学教学》2003年第11期上。
批判是科学的生命。许多实验、实习和研究性课题都能引发学生的质疑，如：在研究性课题“玉米胚芽鞘的向光性”中，有的学生提出：放过胚芽鞘尖端的琼脂能使去尖端的玉米胚芽鞘生长，有可能不是尖端的物质直接起作用，而是尖端产生的物质与琼脂发生反应后生成的物质促进胚芽鞘生长。这时，我没有扑灭他们思维的火花，而是大加赞扬，然后鼓励他们去请教化学老师或去查阅资料来解决问题。
探索精神就是永远要对新鲜的事物敞开心灵，准备接受新的知识，容纳新的观点，探讨新的奥秘，追求新的结果。所以，在许多实验、实习和研究性课题中，我积极鼓励学生寻找新的研究问题，新的设计方案、新的实验材料。如在研究性课题“玉米胚芽鞘的向光性”中，有的同学根据已有的知识，知道光有不同的强度，自然光可分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同波长的光。于是，有些同学提出：这些不同波长的光及不同强度的光对胚芽鞘弯曲的影响是否不同呢？此时，我抓住时机，鼓励学生设计实验进行探索。学生经多次实验，发现在玉米胚芽鞘的两侧同时放上强光和弱光时，胚芽鞘弯向强光侧。用红、黄、蓝不同颜色的光照射时，有时蓝光下弯曲度最大，有时红光下弯曲度最大。目前还需进一步实验探索。又如：植物的向性运动的实验设计和观察中，课本要求用滤纸、棉花等固定种子，有同学觉得不好，于是有的同学不断探索，发现用少量的琼脂制成的胶状物，可很好的固定玉米，又能为其提供足够的水分，而且透明易于观察根的生长方向。
合作交流已成为科学家的基本素质。如在实习：动物激素饲喂小动物的实验，种群密度的取样调查。课外生物科技活动：观察非生物因素对马铃薯生长的影响、验证细菌的广泛性等活动过程中，学生有分组，每一个同学在小组中承担一定的任务，使学生之间的交流、讨论与合作贯穿于整个探究过程中。 3 对拓展性内容的思考
3.1 选择拓展性内容的原则
有些拓展性内容的运用情况不理想，与拓展性内容本身有一定的关系。
建构主义强调：要在学习过程中充分发挥学生的主动性；要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。学生在学习过程中要用探索法、发现法去建构知识的意义；要主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。
因此，在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。强调利用各种信息资源来支持“学”(而非支持“教”)。在学习过程中要为学习者提供各种信息资源(包括各种类型的教学媒体和教学资料)。对于信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，则成为主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。
根据以上的调查结果和建构主义理论，我认为拓展性内容的选择应遵循以下原则：
（1）兴趣性原则
选择的拓展性内容要能激发学生的兴趣，让学生积极主动地思考、阅读或实践。如第二册第30页的课外阅读《ABO血型与亲子鉴定》，不用老师提及，几乎每个学生都进行了阅读和思考，有的学生还急于知道自己的血型。
（2）必要性原则
选择的拓展性内容对学生掌握某方面的知识和技能起 “脚手架”的作用，或能拓展学生的知识面，因而是必要的。如第一册第35页的小资料，介绍了细胞分裂间期中G1期、S期、G2期的变化。这对帮助学生理解间期DNA的变化曲线是非常必要的。
（3）可行性原则
选择的拓展性内容在目前的教育现状下，在解决问题或实践操作方面是学生力所能及的，并且通过一些必要的帮助后能够实现结果。如调查媒体对生物科学技术发展的报道。条件较好的家庭可借助电脑上网查找资料，条件不好的学生可利用学校的图书馆获取资料。几乎每个同学都能有所收获。
（4）科学性原则
选择的拓展性内容应科学，不能让学生获取错误的信息。如第一册第101页的课外阅读“克隆哺乳动物”中讲到：“C羊就产下了小母羊多利。这只小母羊的遗传性状与B羊的完全相同，简直就是B羊的复制品！”这里的表述欠严密。因为除了细胞核基因外，还有细胞质基因也可能控制某些性状，而多利羊的细胞质基因却大多来自A羊，此外，生活环境的不同，也会造成性状的差异。所以，这只小母羊的遗传性状应与B羊“基本相同”而不是“完全相同”。
此外，选择的拓展性内容在体现生物学科特点，及思想性等方面也要注意。
3.2 拓展性内容的增减建议
根据以上原则，笔者对高中《生物》必修本和选修本（2002年版）中旁栏思考题、小资料、课外阅读、课外科技活动、研究性课题、实习等逐一分析，认为有个别研究性课题、课外科技活动或实习由于学校条件等原因在可行性方面可能有一定问题，如：“学习植物组织培养技术”和“用当地某种生物做有性杂交试验”就受到一些条件的限制。但教材提及的研究性课题、课外科技活动或实习并不要求每一所学校的每个学生都去实践，可以根据自身条件有选择地开展活动，因此，它们都有存在的必要性，特别是旁栏思考，小资料及课外阅读，因为其不受任何条件的限制，很适合每位学生。为了使教材中的拓展性内容更能为学生主动建构知识服务，更能激发学生学习生物学知识的兴趣和热情，我认为在教材中还可以增加或删除一些拓展性内容。具体如下表：3.3 拓展性内容的运用策略
拓展性内容中有：旁栏思考题、小资料、课外阅读、课外科技活动、研究性课题、实习等不同类别。有些内容是初中知识的回顾，有些是课本内容的拓展和补充，有些是课本知识的实际运用，有些是最新的科学进展。教学时，可根据不同类别的拓展性内容有选择地运用。
3.3.1 有选择地运用拓展性内容进行教学
生物学课本中有很多拓展性内容，并不是每个拓展性内容都要指导学生学习或实践，教师和学生应根据自身的情况及学校条件等，有选择地利用。如：根据自身的教学设计运用一些思考题，根据学生的掌握程度和接受能力运用小资料和课外阅读，根据学生原有知识基础及兴趣运用课外科技活动、研究性课题及实习等。
3.3.2 对拓展性内容进行个性化运用
多元智力理论认为：人的智力可划分为九种。智力在个体身上的存在方式以及发展的潜力是不同的。后现代主义认为：教育的目的在于培养“完人”，要重视个人的发展，教育过程中承认差异，才是与世界和人类的天性相符的。学生个体之间有明显的差异，某些拓展性内容可能对有些学生是有必要的，而对另一些学生来说却没有必要。运用拓展性内容不应千篇一律，而应根据教师与学生的自身特点进行个性化的运用，这样才能使其发挥更好的作用。
3.3.3 指导学生运用拓展性内容
建构主义认为：教学是学生与教师、文本、环境等外在要素互动的过程，教师是学习活动的激发者、
组织者、指导者、促进者，教师的作用是利用材料、情景来组织对话、协作等互动性活动。建构主义教学将学习的本质看作是学习者根据既有的经验与外部信息的冲突、转换、重组与优化，知识的本质是个人建构的，它来源于人与真实情景的互动 。因此，教师要对学生运用拓展性内容作好指导，而不是把这些知识“灌”给学生。
3.3.4 运用拓展性内容时开展合作学习
协作、会话是学习过程中的重要因素，运用拓展性内容时应尽量创造合作学习的环境，使学生通过人际间的对话、协作活动而实现意义建构过程。如：可用旁栏思考题创设讨论的情境，进行课外科技活动、研究性课题及实习时，可布置小课题分组协作学习。
3.4 拓展性内容发挥更好作用的条件
3.4.1 拓展性内容发挥其应有作用的前提是考试制度的改变
以上调查结果显示，拓展性内容中的“实习、课外科技活动、研究性课题”等学生有实践的很少。因为如今的高考制度，还很难在高考试卷上考查学生的科学态度、科学实验方法和技能等。他们的这种态度并不影响他们升入一流的重点大学。可见，要让拓展性内容真正发挥其应有作用，前提条件是考试制度的改变。
3.4.2 拓展性内容得到很好运用的基础是设置的合理性
以上调查结果显示，拓展性内容本身是否有趣等直接影响学生对待它们的态度，特别是对待旁栏思考、小资料及课外阅读的态度。因此，教材的编写者在选择拓展性内容时，应站在学生的角度去筛选，使拓展性内容的存在不仅科学、必要，更重要的是要能引起学生的兴趣，这样拓展性内容发挥其应有作用才成为可能。
3.4.3 运用好拓展性内容的关键是教师教学观念的改变
以上调查结果显示，高二学生和高三学生对待旁栏思考题的态度与老师是否提及有很大关系；可见，教师对待拓展性内容的态度直接影响学生的态度，教师在运用拓展性内容上仍占有重要的作用。运用拓展性内容的方式有多种多样，怎样才能发挥拓展性内容应有的作用，怎样运用才不会违背选择该拓展性内容
的初衷，与教师的教学观念有很大的关系。教师应不断学习新的教育理论，确立以学习者为中心；及时变换角色，不做传授者与灌输者，而做帮助者与促进者。教师要：（1）激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；（2）通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义；（3）在可能的条件下组织协作学习，并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。教师有了先进的教学理念，运用拓展性内容才会得心应手，才会发挥其应有的作用。
