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美国大学的生物教学方法与启示
● 北京林业大学生物科学与技术学院 荆艳萍 潘 超 概念图教学法
概念图是盛行于欧美国家的一种教学形式，最早由康乃尔大学的Joseph D. Novak 提出。概念图是用来组织和表征知识的网络结构图示，通常将某一主题的概念置于圆圈或方框之中，作为节点，然后用连线将表示相关概念的节点连接，表示两个概念间的关系。[1] 概念图的制作需要如下几个步骤：首先，选取一个知识领域，列出概念；第二，确定关键概念，并对其进行排序，从含义最广、最有包容性的概念到最特殊、最具体的
概念依次排列，确定概念的等级或层次，从而帮助我们确立概念图的结构；第三，开始构建概念图，将概念（节点）放在方框或者圆圈中，按照概念排序从高到低进行布局，初步拟定概念图的分布；第四，根据概念图中概念之间的关系，建立连接，标明连接线，并在连线上用连接词标明两者之间的关系。对于复杂的概念图，由于概念之间的联系很复杂，因此会建立交叉连接；最后，随着学习的深入和对原有知识理解的不断加深与改变，概念图也可以不断被修改和完善。如图为细胞生物学相关知识的概念图。 图 细胞生物学相关知识的概念图
概念图作为课程和教学设计的工具，有助于学生理解新旧知识之间的联系，也利于教师更好地、更合理地安排教学内容。在美国，教师还将概念图作为一种学习的策略与工具传授给学生，促使学生进行有意义的学习，并且在学习过程中不断地培养学生的创造性思维。
黑龙江省教育学院学报概念图还被作为一种评价工具，用于检测学生知识掌握的程度及准确度，检测学生的知识结构及对知识间相互关系的理解。教师通过学生构建概念图的过程，了解其学习进展和思维活动的情况，发现其对于知识内容的错误理解，及时给予纠正，并及时对教学进行改进。康乃尔大学Joseph D. Novak 等对大学生在不同学习阶段的细胞生物学知识结构以概念图的方式进行评价，针对学生刚开始接触细胞生物学时所构建概念图中的部分混淆概念进行有侧重的讲解，完成课程学习后，学生所构建的概念图则趋于完整并具有较高的准确度，这些都表明概念图在促进学生有意义地学习以及完善学习成果评价方面极为有效。[2]
协作学习式教学
自然科学与技术的教学必须与科学探索的本质相一致，生物学家们的研究通常是以小组而非个人独立工作的形式来进行，因此生物学探索的一个重要本质特征就是协作。协作学习是近年来受到广泛重视的一种教学模式，是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的策略。协作学习包含5个必不可少的构成要素：积极的相互依赖、面对面的促进性交互作用、个人责任、社交技能和小组自加工。美国的教育工作者发现在协作学习的小组中，学生们互相交流，互相探讨想法，在探讨中发现新问题，挖掘新知识，其学习效果更佳。
教学者可以通过多种方式将协作学习逐渐纳入自己的教学体系。[3]例如，发育生物学的教学中，通过
要求学生阅读相关的文章，使他们了解胚胎发育过程中生物有机体的建成。每位同学被分派阅读不同的文章，分别涉及不
同生物有机体的胚胎发育，如：果蝇、线虫、小鼠、斑马鱼等等。然后，几名学生组成一个小组（Jigsaw Groups），小组中的每一位同学都要将自己阅读中所涉及的生物有机体的胚胎发育过程讲解给大家，然后由小组所有同学一起进行比较，得出不同生物有机体胚胎发育的共性。这种拼图式的协作学习很适于应用在向学生介绍科技文献与读物的课堂中。协作学习也适用于生物学实验教学，由指导教师提供一些具有挑战性和开拓性的任务。例如，如何证明一个来自外星球的新样品是否是一个生命等，分派学生以小组为单位设计实验，解决问题。
华盛顿大学Robin Wright等采用团队式协作学习的教学方式，进行人类特殊疾病的细胞与分子生物学的教学。实践表明：协作学习可以帮助学生掌握一定的学习技能，学会如何学习，而不仅仅只是学到一些“事实”。[4]此外，协作学习的过程中，学生的沟通、合作技能，处理分歧的技能，待人处事的技能等均得到了锻炼。
批判思维教学
未来的人才需要掌握大量的事实与概念，但更重要的是：要对于所学的知识具有自主判断的能力，学会如何学习，也就是说，要具有批判性思维。如何在学生学习过程中激发他们的批判性思考，鼓励他
们努力创造新思想，提高他们解决问题的能力？在美国，提出了培养学生自主能力和判断能力的批判思维教学，生物学教学课堂中也引入了此方法。
运用批判思维教学的方法，教师就要为学生思考与运用概念提供氛围，为学生思维的训练提供模拟途径，激励学生反思其思维活动的力度，促使学生的思考过程清晰化。为此，教师要在课堂教学设计环节中进行改革。例如在发育生物学教学过程中，马萨诸塞州史密斯学院的DANY S.ADAMS进行了批判思维教学的尝试，[5]对于课本上所介绍的部分实验组织学生进行讨论，指出“应该通过观察、形成假说、验证假说、分析实验结果，形成结论并提出新的问题这几个步骤来构筑知识体系”，因此对于已完成的实验也按照上述框架来指导学生解释其实验数据，要求学生根据即往实验的初步结果，提出一个假说、描述实验来验证假说、预测并讨论实验结果，形成一个结论并提出新的问题。使得学生可以完全理解并掌握这些实验，显著提高了他们对于新知识的判断能力以及对于相关关系、因果关系等关系的分辨能力，更为重要的是，学生学会了批判性思维，能够意识到所学的技能并将它们运用于其他的课程中。批判思维教学方法让学生改变了传统的继承与被动接受式的学习模式，让他们在学习过程中主动提出问题、分析问题、解决问题，并且敢于批判和怀疑。
嬉皮士运动
案例教学
案例教学首创于美国哈佛大学，是指在教学中，根据教学目的与教学内容的需要，就某一个现实的问
题，提供情况介绍，并组织学生进行学习、讨论、研究，提出解决问题的思路和方法。此方法具有启发性、实践性的特点。
利用案例教学既可激发学生听讲的兴趣，向学生传授知识，又可以大力开发学生智力，在巩固学生所学知识的同时，提高学生应用知识的能力。案例教学法使学生变被动听讲为主动参与，有利于调动学生的积极性和主动性。
受弯此外，案例教学法在美国还被运用在对学生的测评中，许多案例被设计成问答题或者多项选择题，从而可以更全面地考核学生。
总之，在美国的生物教学中，无论采用那种教学方式，均力图鼓励学生积极参与到教学过程中，强调以学生自身活动为主体的开发式教学。其教学过程更注重让学生自己去思考、去调查、去发现并解决问题；注重让学生发展自主性、创新性的思维，使其具有开拓式的发展。
我国的生物学教学，基本分为课堂教学以及实验教学两大部分。尽管目前已经在研究型教学方面做了许多收效甚好的探索与实践，比如开放性综合实验的开设，第二课堂的开展等，但在课堂教学过程中，基本上仍是讲解“较多的事实与概念”，学生则具有“太多的机械记忆与太少的思考”，学生的积极性与主动性还未最大程度地被激发出来。在教学策略、学生学习效果的评价方法以及考试模式等方面，尚缺乏较全面系统的研究。在教学资源方面，尚未形成较为完备的生物学教育方法与策略的网络资源。形容词作状语
面对现状，我国生物学教学应该更多地去思考教什么、怎样教的问题；思考如何改变学生一味接受与消化知识的现况；让学生学会如何学习，如何获取知识、信息和技能，并将之灵活运用的问题。在此，笔者认为：首先，从课堂教学设计入手。在借鉴国外的教学方法与策略的同时，结合我国国情，研究适于我国学生的教学方法，并不断摸索与实践。其次，研究并形成我国学生生物学习效果的评价方法。改革考试方式，变传统的以记忆为主的考核为实际知识运用能力的考核。这就需要我们教师不断学习，充实并提高自己，只有这样，才能灵活有效地运用各种方法，培养满足新时代要求的人才。□
参考文献：
sift[1] Ruiz-Primo MA., Shavelson RJ., Li M and Schultz SE. On the validity of cognitive interpretation of scores from alternative concept mapping techniques. [J]. Educ. Assess. 2001(7): 99~141.
[2] Joseph D. Novak. The promise of new ideas and new technology for improving teaching and learning. [J]. Cell Biol Educ. 2003(2): 122~132.
[3] Kimberly Tanner. Liesl S Chatman and Deborah Allen. Approaches to cell biology teaching: cooperative learning in the science classroom—beyond students working in groups. [J]. Cell Biol Educ 2003(2): 1~5.
[4] Robin Wright and James Boggs. Learning cell biology as a team:新医学
a project-based approach to upper-division cell biology. [J]. Cell Biol Educ. 2002(1): 145~153.
[5] DANY S. ADAMS. Teaching critical thinking in a developmental biology course at an American liberal arts college. [J]. Int. J. Dev. Biol. 2003(47): 145~151.
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