试论复杂性科学视角下的初中生物教学
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作者: 钱维
【摘 要】教育教学是一个复杂系统，具有非线性、自组织性、整体性的特征。在复杂性科学的启示下，本文对初中生物的教学目标、教学内容、教学设计、教学方式以及教学评价等进行重新认识并提出合理建议。
【关键词】初中生物 复杂性科学 教学启示
新课程实施以来，人们一直在探索生物教学的有效性问题，并进行了各种变革的尝试，但初中生物教学的现状仍然存在着重知识传授轻思维培养、重结果考核轻过程考查、重短期眼前成绩轻学生长远发展的现象。这都是简单的线性思维的产物，线性思维方式遮蔽了生物教学的本真面目，而强调生物科学“非线性”“整体性”“自组织性”的复杂性特征，为研究、思考生物教学问题提供了更好的借鉴。
一、复杂性科学视角下生物教学的基本特征
复杂性科学具有以下特征。
1.非线性特征。
线性是指量与量之间的正比或反比关系，是一种直线型的表征关系。一直以来，在线性科学的指导下，人们认为，人的发展是线性的，是一个连续的过程，这个过程可以被分解为一个个小的、连贯的步骤。线性科学强调教学行为的因果制约性，只要施加教育影响便会有相应的结果。如“教师讲得好――学生成绩优”“题目做得多――学生成绩好”“成绩好――优秀生”等认识。而复杂性科学告诉我们，现实世界的大量问题是非线性的，教育教学作为一个复杂的、开放的、不确定的系统，带有明显的间断性和突变性。在系统的关节点上，参量的微小变化往往导致系统性质的改变，如蝴蝶效应，即小输入导致大输出。因此，任何一个看似完美的方案，在实际操作中都将不可避免地产生许多意想不到的结果。人的发展具有差异性、多样性、可变性的特征，教育的对象是青少年，教育事件（活动）的发生与否还取决于具体的情境，不能对某一教育的结果作简单的归因，也不能对即将出现的教育效果作断然的预测。
2.自组织特征。
自组织是一个系统的要素按彼此的相关性、协同性或某种默契形成特定结构与功能的过程。首先，学生作为生命个体，具有自组织的特征。学生能主动地从外界获取阳光、空气、水分等营养物质，自主地生长。其次，学生的精神生命也具有自组织特征，学生能主动地获取书本知识、社会经验，不断调整自己与外界的相处方式，不断地自主成长。
3.整体性特征。
复杂性科学认为，整体性是系统的一个基本属性。系统的整体行为绝不是局部行为的简单累加，而是整体大于各组成部分之和，部分不能代替整体。因此生物教学不能分解为教师的教与学生的学，必须将教学视为师生精神生命共同成长的过程。生物教学内容不是一个个知识点的简单堆积，生物概念之间有内在的联系，是一个完整的体系，不可简单地分割讲解，要从生物教学的整体上去把握教学特点。在此过程中师生要能充分交流，这很关键。比如，课堂上的语言交流、眼神交流、作业交流，课后谈话交流等，在充分尊重学生的基础上，从整体上把握生物教学。
二、复杂性科学对初中生物教学的启示
复杂性科学强调要研究事物本来的复杂性，要用非线性的、开放的、整体的观念去认识和把握对象的本质，这一点对完善生物教学具有重要的指导意义。
1.进一步完善、落实教学目标。
教师要从复杂性科学的视角来落实生物教学目标，以便更好地提高生物教学效果。由于现实的考评仅仅以考试分数来衡量教师的教学效果，所以教师往往过分强调认知性目标，而忽视其他目标。实践中，一定要摈弃这种急功近利的做法，落实全面、清晰、合理的教学目标。教学目标应从多个维度上进行把握，学生作为生命的存在，在落实认知性目标的同时，更要重视其情感、态度、价值观的培养。教师要注重激发学生的学习愿望，帮助学生认识自我，唤醒学生自身的学习潜能，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。
2.进一步拓展、丰富教学内容。
首先，要关注重要的生物学概念，帮助学生理解课程十大主题中的50个重要概念。一是通过对事实的抽象和概括，建立生物学的重要概念，并以此来建构合理的知识框架，进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。二是正本清源，建立科学概念。必须注意到学生头脑中已有的观念，特别是那些与科学概念相抵触的错误观念。例如，平时我们所说的小麦种子、水稻种子和玉米种子等，严格地说它们都不是种子，而是果实，因为它们都有果皮，只不过极薄的果皮和几乎同样薄的种皮都很不起眼，而且紧密结合在一起，不易被人们区分。
其次，合理运用教材栏目，有效促进探究学习。要充分、合理运用“问题解决”板块、“信息库”板块和辅助板块，着力改变学生的学习方式，帮助学生领悟科学的本质，引导学生主动参与、勤于动手、积极思考，逐步培养学生收集和处理信息的能力，突出创新精神和实践能力的培养。
3.进一步从整体上进行教学设计。
复杂性科学告诉我们，学习是一个极其复杂的社会现象，它包括了学生的品德、智力、情感的发展。现行教科书主要采用学科内综合的编排方式，动物、植物、人体、微生物的相关内容混排，有些重要概念则根据教材体系的需要，分散在两个年级中，采用螺旋式、上升式的编排方式。所以，教学中要注重知识的“生长点”与“延伸点”，把每堂课教学的知识置于整体的知识体系中，注重知识的结构和体系，处理好局部知识与整体知识的关系，引导学生感受生物的整体性，使他们能从不同的角度加以分析、从不同的层次进行理解。因此，生物教学要根据学生的情况和教学内容，在整体上进行教学设计，从而促进学生把知识技能、情感、态度协调一致，让学生有意义地学习，增强学生分析解决问题的能力。
为做好整体设计，要注意以下问题：一是要通过激活原有认知系统，为学习新的知识奠定基础；二是要注重生物问题的科学性和开放性，通过问题引领学生主动积极探究生物学问题；三是注重教学策略的设计应用。如“先行组织者”策略，“引导发现整体感悟”策略，“结构性”策略，“系统探究性”策略，等等。
4.进一步改善教与学的方式。
首先，因为学生具有自组织这一潜质，所以教师要不断激活学生的自组织系统，用精湛的教吸引学生的学，教师的教要有利于促进学生的自组织学习。为此，要做以下改变：一是教学模式不能单一呆板。应该使自己的教学常变常新，要在吸纳众多优秀教学模式的基础上，创建适合学生和教师的教学模式。二是教学方法不能单调。教师要采取讲授、演示、实验、资料分析、讨论等方式，以促成学生对重要概念的建立、理解和应用。另外，教育的复杂性要求教师合理运用“等待”这一教学理念，在持续关注中等待学生的发展，并由此创造丰富多彩的、适宜自己、适合学生的课堂教学方式，从而达到激发学生兴趣与好奇心、尊重学生、解放学生、发展学生的目的。
【参考文献】
文雪，扈中平.复杂性视域中的教育研究[J].教育研究，2003（11）.
（作者单位：江苏省泗洪县第四中学）
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