淺談在初中生物學(xué)教學(xué)中如何組織學(xué)生開展技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)

吳驊

摘要：針對(duì)目前我國(guó)初中生物學(xué)教育實(shí)踐中對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)重視不夠，尤其是忽視其有效教學(xué)方法的研究和實(shí)踐的問題，本文提出，我們應(yīng)加強(qiáng)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的研究和實(shí)踐，以更好地發(fā)揮生物學(xué)教育在提高學(xué)生全面的科技素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神等方面的價(jià)值。

本文認(rèn)為，與按科學(xué)探究過程展開的科學(xué)探究式教學(xué)不同，初中生物學(xué)教學(xué)中的技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)本質(zhì)上是一個(gè)在教師組織和指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞某個(gè)技術(shù)課題，按技術(shù)設(shè)計(jì)的過程所展開的學(xué)習(xí)與實(shí)踐活動(dòng)，它既是學(xué)生實(shí)踐過程又是教學(xué)過程。

關(guān)鍵詞： 初中生物學(xué)教學(xué)；技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）06-0269-01

1.問題的提出

當(dāng)前，隨著生命科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因、人體保健等各種相關(guān)技術(shù)正給人類生產(chǎn)、生活乃至社會(huì)發(fā)展帶來越來越大的影響，因此，近些年國(guó)際中、小學(xué)科學(xué)界教育越來越重視對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，這在STS教育（科學(xué)--技術(shù)--社會(huì)）、《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》、STEM課程（指在科學(xué)課程中嵌入科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)的內(nèi)容并強(qiáng)調(diào)這些學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)和應(yīng)用）等中都有充分體現(xiàn)。

近年來，我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教育也越來越重視對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，如現(xiàn)行初中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中就設(shè)有相關(guān)主題，并強(qiáng)調(diào)"落實(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)相互關(guān)系的教育"，北京版教材中設(shè)有生物技術(shù)的專門章節(jié)，其它章節(jié)的技術(shù)性內(nèi)容也有所增加。但總地來說，相對(duì)于科學(xué)知識(shí)和科學(xué)探究而言，目前我國(guó)初中生物學(xué)教育實(shí)踐中對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)重視得還不夠，相關(guān)的技術(shù)性內(nèi)容還較少，尤其是忽視其有效教學(xué)方法的研究和實(shí)踐，有不少教師在技術(shù)性內(nèi)容的教學(xué)中仍以講授為主或盲目套用科學(xué)探究式教學(xué)模式，這一切都極大影響學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的提高，客觀上也是造成我國(guó)學(xué)生解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題能力普遍較差的重要原因。

實(shí)踐證明，讓學(xué)生親歷技術(shù)開發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用等技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)過程是提高其技術(shù)素養(yǎng)的最有效途徑，而技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)是技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)的核心環(huán)節(jié)。在教學(xué)中按技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的過程開展技術(shù)內(nèi)容的教學(xué)能使學(xué)生通過親身的經(jīng)歷和體驗(yàn)更好地理解和掌握相關(guān)的技術(shù)性知識(shí)、方法、技能，有效提高技術(shù)設(shè)計(jì)能力，更好地認(rèn)識(shí)和運(yùn)用技術(shù)，從而有效提高相關(guān)的技術(shù)素養(yǎng)，同時(shí)也有利于學(xué)生加深對(duì)相關(guān)科學(xué)性知識(shí)、方法的理解和應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力。

鑒于此，本人近年來結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，就"在初中生物學(xué)教學(xué)中如何組織學(xué)生開展技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)"這一課題進(jìn)行了一些初步探討，并積累一定的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)總結(jié)概括如下，以供相關(guān)研究和實(shí)踐參考。

2.主要概念的界定

2.1 技術(shù)與科學(xué)。"技術(shù)是人們根據(jù)一定的工藝知識(shí)、技術(shù)期望、工具儀器設(shè)備、能源和材料去進(jìn)行的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)"（義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2011年版）。

技術(shù)與科學(xué)既有區(qū)別又有聯(lián)系。

科學(xué)是人們認(rèn)識(shí)自然界的實(shí)踐活動(dòng)，主要關(guān)注對(duì)客觀世界存在本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，回答"是什么？怎么樣？為什么？"的問題，其成果主要是科學(xué)概念、原理、理論，其途徑主要是以實(shí)驗(yàn)、調(diào)查為主的科學(xué)探究，一般過程是：發(fā)現(xiàn)和提出問題--做出假設(shè)--設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)或展開調(diào)查--分析實(shí)驗(yàn)或調(diào)查結(jié)果，得出結(jié)論--做出推論和討論等。按此過程展開的教學(xué)即科學(xué)探究式教學(xué)。

技術(shù)是人們改造世界的實(shí)踐活動(dòng)，主要關(guān)注怎么利用、保護(hù)和合理地改造世界，滿足人類自身的需求和愿望，回答"怎么辦"的問題，其成果主要是發(fā)明或制造出某種新產(chǎn)品、新作品、新工藝流程或提出解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的新方法等，其途徑是以技術(shù)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)為主的技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)。

技術(shù)和科學(xué)相互聯(lián)系、影響和交叉?？茖W(xué)理論?？赊D(zhuǎn)化為技術(shù)原理，促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展；技術(shù)離不開對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用；解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的技術(shù)需要又促進(jìn)科學(xué)研究的深入，而技術(shù)手段的進(jìn)步也為科學(xué)的發(fā)展提供有力的支撐。

3.在初中生物學(xué)教學(xué)中組織學(xué)生開展技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的步驟、原則與策略

3.1 確定技術(shù)課題。結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)、生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)一定的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生怎么設(shè)計(jì)和制作出某產(chǎn)品、作品或怎么解決生產(chǎn)、生活中某個(gè)實(shí)際問題的需求和愿望，從而提出相關(guān)的技術(shù)課題。例如：

【教學(xué)案例】制作酸奶

在北京版初中生物教材八年級(jí)下冊(cè) 第十六章生物技術(shù) 第一節(jié)傳統(tǒng)生物技術(shù)的應(yīng)用 中有關(guān)發(fā)酵技術(shù)的教學(xué)中，課本中原來安排了【實(shí)習(xí)】利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜，

考慮到制作酸奶更接近大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際生活，所以我先組織學(xué)生開展了一個(gè)"利用乳酸菌發(fā)酵制作酸奶的技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)"。

上課一開始，我先向?qū)W生展示了自制的酸奶并讓他們品嘗，還告訴他們酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和喝酸奶對(duì)人體健康的好處（如易于消化、有助于調(diào)節(jié)腸胃功能等），這時(shí)，很多學(xué)生提出：怎么自制酸奶？我說，這就是下面咱們要完成得課題。

3.2 展開學(xué)習(xí)與交流，形成初步設(shè)計(jì)方案。通過一系列問題和必要的提示，啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生回憶、學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)知識(shí)、方法、技能，依據(jù)一定的科學(xué)原理，設(shè)計(jì)出制作某產(chǎn)品或解決生產(chǎn)、生活中某實(shí)際問題的各種方法，形成初步設(shè)計(jì)方案。

學(xué)生要形成初步設(shè)計(jì)方案，需學(xué)習(xí)一些新的知識(shí)、方法、技能，有時(shí)，教師可通過講解、演示等方式把它們先教給學(xué)生；而對(duì)于自學(xué)能力較強(qiáng)的學(xué)生，老師可先做些提示并提供一些學(xué)習(xí)資源（不應(yīng)局限于課本），讓學(xué)生課下圍繞課題通過自學(xué)、小組合作學(xué)習(xí)等，邊學(xué)邊用，在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)、方法、技能的同時(shí)直接應(yīng)用它們?cè)O(shè)計(jì)出解決問題的各種方法，形成初步設(shè)計(jì)方案，如讓學(xué)生在自學(xué)人體傳染病和免疫方面的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上提出防治艾滋病等人類傳染病的措施等。在這一過程中，教師可通過交流反饋及時(shí)了解學(xué)生的問題和困難，并提供針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)和資源等方面的幫助。

3.3 實(shí)施設(shè)計(jì)方案。讓學(xué)生在課上或課下日常學(xué)習(xí)、生活中按設(shè)計(jì)方案展開各種實(shí)踐活動(dòng)，得出相關(guān)成果，最后寫出技術(shù)報(bào)告、總結(jié)等。

對(duì)有些方案而言這一步很大程度上相當(dāng)于一個(gè)技術(shù)方案的試驗(yàn)論證過程（如上述探索制作酸奶的適宜溫度等），教師先應(yīng)結(jié)合相關(guān)案例先教給學(xué)生一些試驗(yàn)的基本原則和方法，如：對(duì)照試驗(yàn)、性能試驗(yàn)等，并組織和指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，展開相關(guān)的試驗(yàn)活動(dòng)。

在這一步，老師也應(yīng)提供針對(duì)性的個(gè)別指導(dǎo)和幫助。

3.4 交流與評(píng)價(jià)初步成果。過一段時(shí)間后，教師讓學(xué)生個(gè)人或小組代表向全班匯報(bào)和展示各自方案實(shí)施的初步結(jié)果、產(chǎn)品等，自評(píng)成功和不成功之處；問題、原因、與改進(jìn)設(shè)想；知識(shí)、方法、技能、價(jià)值觀等方面的收獲等，然后組織其他學(xué)生在這些方面就方案實(shí)施的初步成果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提出各自的意見和改進(jìn)完善的建議，教師做出必要的總結(jié)和補(bǔ)充。

3.5 進(jìn)一步改進(jìn)、完善與實(shí)施設(shè)計(jì)方案，總結(jié)和宣傳最終成果。讓學(xué)生針對(duì)產(chǎn)品或問題解決方案實(shí)施結(jié)果所存在的問題，結(jié)合上述老師、同學(xué)的建議對(duì)設(shè)計(jì)方案展開進(jìn)一步的改進(jìn)完善、實(shí)施、匯報(bào)交流過程，直至取得較理想的效果，寫出最終的技術(shù)研究報(bào)告和反思總結(jié)等。

最后，進(jìn)行全班總結(jié)，并組織學(xué)生評(píng)出優(yōu)秀方案、產(chǎn)品等，讓學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)和制作相關(guān)的宣傳材料，通過學(xué)校的宣傳櫥窗、板報(bào)、網(wǎng)站等加以宣傳和展示。

總之，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的客觀要求，國(guó)際科學(xué)教育和我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教育都越來越重視學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)，因此，我們應(yīng)加強(qiáng)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生技術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的研究和實(shí)踐，以更好地發(fā)揮生物學(xué)教育在提高學(xué)生全面的科技素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神等方面的價(jià)值。