基于生态学原理的课堂教学研究

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　　[摘要]从生态学视角去审视课堂教学，课堂教学具有生态系统的一些特点，也适合生态系统发展的规律。如果把生态学中的限制因子定律、耐度定律、花盆效应、生态位原理、协同进化定律等法则应用于课堂教学，就会产生关注生命成长、关注生命多样性的一种新的课堂教学模式，从而发生课堂教学的“哥白尼”式的变革。
　　[关键词]生态学　课堂教学　限制因子　耐度定律　花盆效应　生态位　协同进化
　　
　　从生态学视角去审视课堂教学，我们发现课堂教学具有自然生态系统的一些特点，因此生态学思想成为我们改革传统课堂教学、建立新教学模式的指导思想。
　　德国动物学家海克尔1866年在其所著的《普通生物学》一书中首次提出“生态学”一词，并定义为“研究生物体与周围环境之间相互关系的科学”。1935年英国生态学家坦斯利提出了生态系统理论，认为生物及其生存的环境相互作用构成一个有机的整体；为生态学进入系统研究提供了理论基础。20世纪50年代奥德姆系统阐述生物与环境的关系，阐述了生态系统的组成、结构(个体、种群、群落等不同层次生命体系的生态学规律)、功能(物质循环、能量流动、信息传递)生态系统的调控、理论应用及方法研究。而“生态学”一词在教育研究中正式使用应该是始于美国教育家沃勒，他在《教学社会学》一书中曾提出“课堂生态学”的概念。从生态学的观点来看，课堂教学是处理高级生物体――人与教学生态环境的关系。教育的生态环境是以教育为中心，对教育的意义、存在和发展起制约和调控作用的多元环境体系，大致分三个层次：一是以教育为中心，综合外部自然环境、社会环境和规范环境组成的教育生态系统：二是以单个学校或某一教育层次为中心构成的，反映教育体系内部的相互关系；三是以学生的个体发展为主线，研究外部环境包括自然、社会和精神因素组成的系统。此外，教育生态学还考虑教学对象内在的生理和心理环境。这样，课堂教学活动不再是传统单一的关系，而是包含了教学生态主体、教学生态环境及教学生态动态过程等要素结合的一个整体，课堂教学可以说与生态学基本原理丝丝相扣，遵循生态学规律，可以更好地指导我们课堂教学。
　　1.限制因子定律。限制因子定律是生态学的基本原理之一。生物学家李比希研究营养物质与植物生长关系时发现，当植物所需要的营养物质供应量降低到该植物最小需求量以下时，这种营养物质就会限制这种植物生长，即使其它营养物质供应充足，也不会让植物生长良好。这说明，缺乏的营养物质是该植物的限制因子，对该植物的生长发育起着制约作用。课堂教学的限制因子很多，它不但有自然限制因子，而且也扩展到社会因子、精神因子。因此必须分析各种影响课堂教学的限制因子，在众多限制因子中找出主导限制因子，并设法排除主导限制因子的束缚，使课堂教学健康有序的发展。
　　对课堂教学而言，最主要的限制因子是能量流和信息流。能量流与信息流不足或低于基本需要时，就会影响甚至限制课堂教学的数量和质量。因此，在教学过程中，师生双方必须进行充分的能量和信息的交流。首先教师在课堂中必须提供充分的信息量。中农把信息定义为消除不确定性的东西，信息的多少意味着消除的不确定性的大小。从信息论角度来讲，教师必须尽可能地提供更多的信息以消除学生的信息不确定性，这就要求教师不但对自己的专业领域而且对其它相关学课都要有广泛的研究，并能将其应用到课堂教育之中。其次，在教学中除了提供充分的信息量之外，还必须使自己所提供的信息对学生的大脑和心灵具有冲击作用，以充分调动学生学习的能量，这样，信息量转化为能量，才使课堂教学具有更大效果。当然，信息流与能量流也不是单向的，学生的课堂参与与反馈能使课堂的信息量和能量成倍提高，更好地优化课堂教学。
　　除此之外，影响课堂教学的限制因子还包括教师的教学观念和教学态度、学生的学习态度以及社会环境等要素。现有的社会环境和风气的庸俗化、功利化，容易使学生迷失自我，终日沉湎于网络游戏、消费休闲之中而缺乏学习的兴趣和动力。教师的世界观、人生观、价值观的不正确、教学观念落后、教学方法单一僵化，也会影响学生的课堂情绪和人生态度。只有找准课堂教学的限制因子，然后对症下药，变限制因子为激励因子，才能提高课堂教学的质量和效率。因此，在生态学原理的指导下，我们必须重视教学过程中的限制因子，净化教学环境，构建健康的校园文化，激发教师和学生的主体性、主动性，摆脱限制因子的束缚，提高课堂教学活力。
　　2.耐度定律。1911年，谢尔福德提出“耐度定律”，认为一个生物能够出现，并能够成功地生存下来。必须要依赖一种复杂的条件全盘地存在。如果要使一种生物消灭或绝种，只要对其中任何一项因子的性质加以改变。或将其含量予以增减，使其最达到生物耐力的界限之外，即可以出现上述后果。耐度定律告诉我们：生态系统的个体、群体在自身发展的一定阶段上，对周围的生态环境和各种生态因子，都有自己适应范围的上限和下限。如果把课堂教学看作是一个生态系统，教学模式的设计和执行应遵守最适度原则，课堂教学活动在数量与频度等方面要在学生的承受范围之内。在课堂教学中，学生的知识的接受度、生理上的耐受度、心理上的承受度都是有限的，超过他或达不到他应有的“度”，就会产生不良或相反的影响。所以教师在教学过程中必须把握各种因子的适度问题。每门学课安排多少学时，每堂课安排多少内容、各学科安排多少作业量、课堂讨论选题的难易度以及考试的难易度等等，都必须根据学生的实际情况精心设计，尽量避免用主观臆断和一般经验来决策。
　　对学生的课堂评价亦是如此，当一个或多个评价因子超过学生评价环境的耐受范围时，学生系统内部诸要素之间的交互作用及其与外部环境之间的物质、能量和信息的交换关系就会发生变化，从而导致系统的失衡，产生对环境适应性障碍，影响学生的可持续发展。
　　在课堂教学中教师对学生作出适时适度的评价是必不可少的，它是推动学生成长的重要力量。但是，如果教师不顾与学生发展相关的各种资源和条件，漠视学生发展的规律和身心需要，刻意追求所谓的目标、速度或规模，就可能导致学生发展的生态失衡或整体功能失调。生态学研究表明，当一个因予处于不适状态时，对另一个因子的耐受能力可能下降。生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活，可能是因为有其它更重要的因子在起作用，一些看似无关的因子一样也可以导致学生发展生态的超耐失衡，在课堂中，教师对学生的评价应尽可能在学生的耐受程度的范围内，全面的评价学生，并且使教师评价与学生互评结合起来，为学生健康发展创造良好的生态环境。
　　3.花盆效应。“花盆效应”是奥地利地质学家修斯于1875年首先提出来的。花盆效应在生态学中又称之为局部生态效应。花盆里栽不了万年松，花盆是一个半人工、半自然的小生态环境，在空间上有局限性，还要人为地为之创造适宜的

环境。因此，在花盆内的个体、群体其生态阈值下降，生态幅度窄，生态值下跌，一旦离开此小生态环境，经不起湿度、温度的变化，更经不起风吹雨打，个体、群体会失去生存能力。也就是说，花盆里生养的花很难适应于大自然的环境。
　　课堂环境类似于“花盆环境”，这也是课堂教学的局限性。教师精心设计的课堂教学环境与社会现实是有差距的，在相对封闭的课堂教学中，学生整天被关闭在教室里，与沸腾的现实生活脱节，加上传统的教学内容，教学方法陈旧落后，从书本到书本，进行封闭式的小循环，只求死记硬背书本知识，不求独立思考，只求把握现有的结论，不求洞察产生这种结论的过程，使学生思维单一，进取精神缺乏，创造力削弱，意志力薄弱。为此，课堂教育必须克服“花盆效应”的制约。首先，必须创造一个和谐欢愉的课堂教学情境，创造一个有利于培养学生健康、丰富个性的环境，要把教学过程视为学生个性发展和生命成长与完善的过程。就这需要建立良好的师生关系，与学生平等对话，相互启发，友善合作，构建和谐的课堂环境，使每一个学生都能感受到自主的尊严，独特的存在价值，心灵成长的喜悦。
　　其次，教师在课堂教学中必须积极倡导自丰、合作、探究的学习方式，教学内容的确定、教学方法的选择、评价方式的设计，都应有助于这种学习方式的形成。课堂上要有学生自主学习的时间和必要的指导，要多采用讨论研究型学习方法。并帮助学生自己构建知识，体验学习过程，只有学生经历过、体验过、实践过，才能更好理解、掌握知识、技能，发展情感、态度、价值观。体验是教学过程的显著特征，要克服课堂教学的“花盆效应”，就必须加强学生在学习过程中的体验、感悟和反思。
　　最后，课堂教学必须现实化、生活化。在教学过程中，对每个课堂教学的内容的学习，都尽可能联系学生的生活实际，把课堂教学的内容延伸到学生的生活世界中去，让学生感受到课堂就是生活、生活就是课堂。
　　4.生态位原理。俄罗斯生态学家格乌司做了一个实验，他将一个叫双小核草履虫和一个叫大草履虫的生物，分别放在两个相同浓度的细菌培养基中。几天后，发现这两种生物的种群数增长都呈S型曲线。接着，他把这两种生物又放入同一环境中培养，并控制一定的食物，16天后，培养基中只有双小核草履虫自由地活着，而大草履虫却消失得无影无踪。在其培养中，格乌司对现场进行仔细观察，没有发现有一种虫子攻击另一种虫子的现象，也未见两利，虫子分泌出什么有害物质，只发现双小核革履虫在与火草履虫竞争同…食物时增长比较快，将大草履虫赶出了培养基。于是，格乌司做了相反的一种试验。他把大革履虫与另一种袋状草履虫放在同一个环境中进行培养，结果两者都能存活下来。并且达到一个稳定的平衡水平。这两种虫子虽然也竞争同一食物，但袋状草履虫占用的是不被大草履虫所需要的那一部分食物。大自然中，凡存在者就有自己的生态位，亲缘关系接近的，具有同样生活习性的物种，不会在同一地方竞争同一生存空问，若同时在一个区域必有空问的分割，即使弱者与强者共处于同一生存空间，弱者仍然能够容易地生存。没有两种生态位是完全相同的，这就是“生态能”原理，又叫“格乌司原理”。
　　如果把课堂教学看作足一个生态环境，那么每一个学生都有不同的生态位，天生我才必有用，每个生态位都有一定的优势。教学的本质是促使每个学生的发展，因此首先必须承认每个生态位的差异性和共存关系。生态位的分离程度同物种问的共存成正相关，即分离程度越大，共存的机会就越大，因而不能过多地强调生态位的重叠与竞争。课堂教学要尊重学生的多样性，致力于创造一种适合所有学生的教育，而不是挑选适合教育的学生。生态位教学是实现学生个性和谐发展的有效途径，也是学生全面发展的基础。在课堂教学中要促使学生强项得到充分发展，使其弱者得以改善和提高。教师应该认识到每个学生都是独特而出色的。对每一位学生抱以信任的态度，并乐于从多个角度来评价和按纳学生，发现并发展学生的潜能，表现出对生命的尊重，对个性的尊重，对个体多样性的尊重。
　　由于在教育中长期被忽视，学生也不能正确认识自己生态位的优势，造成一些学生不能正确认识自我，各种心理问题频繁产生。因此在课堂教学中，教师还应该科学分析每个学生的智能结构，兴趣爱好，优势特长，潜在资质及缺点不足，使学生在客观评价自我的基础上，科学定位，合理规划，确立符合自身实际的发展日标。深入研究发掘社会需求与自身实际的契合点，努力寻找自身的不足与缺陷，形成自己的特色专长，发掘和创新生存途径，拓展和优化个人发展生态空问。
　　5.协同进化。“协同进化”一词是1964年埃利希和雷文首次提出来的，用以阐述昆虫与植物(蝴蝶及其采食植物之间)进化历程中相互关系。它是指自然生境中两个或多个物种，由于生态上的密切联系，其进化历程相互依赖。当一个物种进化时，物种间的选择压力发生改变，其它物种将发生与之相适应的进化事件，结果形成物种间高度适应的现象。这种相互适应、相互作用的共同进化关系即为协同进化。协同进化论与普通进化论看问题的着眼点不同，在普通进化论或种群遗传学中，一个物种往往被孤立地看待，环境以及它相关物种被视为一成不变的背景，而协同进化论则强调基因的变化可能同时发生在相互作用的物种间。因此，协同进化更强调物种之间的相互作用，可以说它是进化论与生态学的一个重要交叉点。
　　这种协同进化在课堂教学中表现为各个因子相互作用、相互影响。在课堂中最主要的因子是教师与学生，他们生活于同一课堂中，课堂教学既是师生双方的生命活动，也是价值活动。教师活动价值的实现，在很大程度上依赖于学生的发展，离开了学生的发展，教师生命活动的价值就难以实现，学生发展的程度体现了教师生命活动价值的实现程度。另一方面，在课堂中教师和学生的情绪、情感相互交织，形成一个生态性的心理张力场，不论是教师还是学生，其情绪、情感的变化，都可能在这一心理张力场中引起协同变化。教师的高深学识、鲜明个性、心理情感都会打动学生，使学生在课堂里精神饱满，情绪激昂；反之，如果教师的不良风格与行为也会使学生萎靡不振，情绪低迷。当然反过来更影响教师的状态。
　　总之，生态性课堂是一个多元的、非线性发展的系统。在这一动态的生态系统中，各生态因子之间存在着相互作用和相互依存关系，系统中的任何一个因子都会与其它因子发生不断的相互作用，正是这种系统内部因子之间的相互作用保持了整个课堂生态系统的动态平衡。根据生态学的原理来研究课堂教学，使我们能够以一种新的思维方式重新审视我们的课堂教学，使我们能够找回课堂教学中长久缺失的东西，更关注人的本体，关注人的生命成长以及多样性，从而使得我们的课堂教学发生了“哥白尼”式的革命。

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