高中生物新课程结构设计的模块化思想

2009年第4期Theory and Practice of Education
高中生物新课程结构设计的模块化思想
◇白冠军
模块化的概念源于计算机信息系统的开发，最早于1962年由赫尔伯特·西蒙（Simon，1962）提出。

由于其基本思想是用系统的思想和系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化地对信息系统进行分析与设计，所以它所蕴含的思想与方法具有先进性，可以为我们制订和实施素质教育的课程计划（方案）所借鉴，而高中生物新课程的结构设计很好地体现了模块化思想。

一、从高中生物新课程结构设计角度看课程方案
教育部制订的《普通高中课程方案（实验）》，规定普通高中课程的结构由学习领域、科目、模块三个层次组成，其中对模块有清晰的表述：“每一科目由若干模块组成。

模块之间既相互独立，又反映学科内容的逻辑联系。

每一模块都有明确的教育目标，并围绕某一特定内容，整合学生经验和相关内容，构成相对完整的学习单元；每一模块都对教师教学行为和学生学习方式提出要求和建议。

”但要落实到生物学课程的模块设计的具体实践中并非易事，至少必须解决以下问题：
1.以科目内容为基础，根据生物科学素养的社会需求和生物科学发展的现状，将内容分解为若干相对独立和完整的学习模块；
2.以模块组织课程内容时，既要确保学生终身学习和发展需要的基础内容，又要反映现代生物科学发展中与社会和个人生活最密切的方面以及某些“生长点”；
3.模块的选择和厘定，要区分哪些是共同基础，哪些满足学生不同兴趣和个性差异，共同基础不可太宽或太窄，也不可太杂或太碎，更不可变成“课程超市”；
4.模块的数量，特别是必修模块的数量受到严格的规定：不能超过三个。

因为所有科学领域的科目均为6个学分、108学时，每一模块2学分、36学时，要求在1个学段内完成；
5.还需考虑我国教师队伍的适应状况、各学校课程资源状况、高考考试组织和实施的难易程度……
在这样诸多的考虑中，并多方面征询意见，特别是两院
院士的真知灼见，最终诞生了现在的三个必修模块——
—“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态与环境”，三个选修模块——
—“生物技术实践”、“生物科学与社会”和“现代生物科技专题”。

必修模块是为确保所有高中生都达到共同要求而设定的，而选修模块要在达到共同要求的基础上，满足学生在不同学习领域中进一步发展（有个性的发展）的需要（选修又分成Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ是国家规定的，Ⅱ是学校自主开发的）。

二、从高中生物新课程结构设计角度看课程标准
教育部制订的《普通高中生物课程标准（实验）》，在课程设计思路中，对必修模块、选修模块设计的依据和它们的教育价值以及实施中两者的关系都进行了简明表述：“必修模块选择的是生物科学的核心内容，同时也是现代生物科学发展最迅速、应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。

所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。

因此，必修模块对于提高全体高中学生的生物素养具有不可或缺的作用。

”
“选修模块是为满足学生多样化发展的需要而设计的，有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。

”“拓展”、“增进”、“提高”是分别针对三个不同选修模块的价值和对应的学生而言的，使选修模块的总体内容涵盖面较宽，又避免了专业化的倾向。

三、从高中生物新课程结构设计角度看新课标教材
教育部组织过多次学习和研讨，大家普遍认为，模块式的课程和教材应当具有某些共同特征。

如：
在符合本课程总体目标的前提下，要体现本模块内容的教育价值；
确切地反映本学科的一个或一组的主题或核心概念；
一个模块应有主要的、贯彻始终的科学思想观念和科
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2009年第4期
Theory and Practice of Education
学方法；
一个模块应有学习探究的共同情景，或随着问题的深入，情景又相应地变化。

情景可以是社会的、生活的、科学实验的等；
一个模块，应体现内在的逻辑线索，同时又是开放的，即动态的、
普遍联系的。

……
当前，按新课标的要求，出现了多个版本的高中生物教材，如苏教版、北京版和人教版。

这里以人教版新课标普通高中教材必修生物
《分子与细胞》为例来具体分析其所具有的模块特征，借此感受高中生物新课程结构设计的模块化思想。

人教版新课标高中生物教材中，各个课程模块的创意有其共性，即它们都蕴涵着新课程标准所确定的课程性质、课程总目标及分类目标（课程目标也是知识、能力和情感态度价值观等三个层面和维度的统一）以及有关课程理念的基本精神。

但各个课程模块的创意又都有自己的鲜明个性，如必修生物1《分子与细胞》从生命的物质性及生命物质的特殊性、
生命系统有许多层次及细胞是基本的生命系统、生命系统的开放性即要与周围环境进行物质与能量的交换、细胞的生命历程即事物的发生发展和消亡的普遍规律四个方面，反映了辩证唯物主义的自然观。

本模块的核心概念是：细胞是基本的生命系统。

本模块主要的、贯彻始终的科学思想观念是适用于自然界和社会各种事物研究的一般系统论，以系统剖析的方法来探究细胞。

本模块的内容体系如图1所示。

本模块要求学生在现实生活的背景中学习生物学，以问题（任务）驱动学习，引导自主、探究和合作。

本模块教材每节都以创设学习情景的
“问题探讨”专栏开始，“问题探讨”由“图片+情景描述+讨论题”组成，这些问题有的来自生活，有的来自科学实验，有的来自科学史，但均以切合学生生活为主。

所提问题有一定深度，若要彻底回答，就需认真学习本节内容，对于驱动学生的主动学习有一定的作用；同时教材的叙述风格，尽可能从人们的生活、生产以及学生的经验出发，力求避免深奥、学术化；教材的正文还常出现醒目的“与生活联系”栏目；教材还设有“科学·技术·社会”的专栏。

即使在“练习”和“自我检测”的习题中，也有相当数量的联系生活、
参与决策的题目。

所有这一切，是要构建一种联系现实生活的氛围，创设一种进一步理解和应用知识的情景。

按照这一思路，教师还有补充、发展的余地。

本模块的内在逻辑线索是怎样理解细胞是基本的生命系统。

沿着这条线索，在自主、探究、合作的学习过程中，建立起对核心概念及概念间相互关系的理解，围绕若干中心问题形成概念“串”，普遍联系地去掌握，并重在应用。

中心问题如：（1）细胞呈现出怎样的多样性和统一性？统一性如何认识？（2）为什么必须了解细胞的分子组成？生物大分子的类别有哪些？它们对生命的重要性如何？（3）如何理解作为基本的生命系统的细胞，系统的结构和功能有分工、有合作，而不是各组分的简单叠加？（4）细胞的生命活动，集中表现为与环境间的物质交流、能量流动和转化的过程，该过程表现出生命特有的自主性、有序性和稳态等特征，它们与生物膜的结构与功能、叶绿体和线粒体的结构与功能、酶、高能磷酸化合物等的关系如何？（5）细胞生命历程中各种过程的性质和生物学意义怎样？其实践意义如何？等等。

由此可见，“模块化”是具有发展性的一种思想，以“模块化”方式把各要素集中起来，提高成本效果，是“模块化”的根本目的。

模块化的创新之处就在于，理论上可以让人们体会整体与部分、统一与分解的联系，实践中，也可以运用在各行各业的系统设计和大型机器生产中，最主要的是，还可以改变人们的思维方式。

教师只有充分感受和透彻领悟高中生物新课程结构设计的模块化思想，才能在具体的教育教学实践中充分执行新课程标准，更好地实现普通高中教育的培养目标。

（作者单位：山西省阳泉职业技术学院师范分院）
图1《分子与细胞》的知识体系
细
胞是基本的生命系统
生命系统的层
次（走近细胞）
从生物圈到细胞细胞的多样性和统一性系统的功能
细胞的物质输入和输出
细胞的能量供应和利用系统的发
展和变化
细胞的增殖（含生长）
细胞的分化
细胞的衰老、凋亡、癌变
系统的组成与结构
组成细胞的分子
系统的边界———细胞膜系统的内部分工合作———细胞器系统的控制中心———细胞核59。