教学科研一体化 加快学科综合步伐

摘  要  从教学实践，世界潮流，终生教育，适应竞争等方面看学科综合化势在必行，教师在岗提高刻不容缓。在钻研大纲教材，研究与激励学生，研讨相关渗入内容，研究学科综合的序、度和方法等方面全面推进，以教学科研一体化实验提高自身学科综合意识，综合能力等综合素质，努力追求成果,精心总结交流，全力提高科研与教学质量。
关键词  更新理念     全面推进     积累成果

    面对100多个国家先期开设理科综合和文科综合课程，我国近年加大了学科综合化的步伐，促我们感受到学科综合化势在必行，教师在岗提高刻不容缓。为了尽快走出综合科教师极度匮乏的窘境，尽快适应高初中开设综合课程的需要，本文着重总结了实施学科综合研究的一些情况，供大家参考。
    1 深化认识  更新理念     
    增强学科综合意识既是实验的出发点，又是实验的归宿，分别标志着实验的起点档次和成果的大小，增强的努力贯穿于课题论证立项、全面实施与研究总结全过程。
 &nbs p;  1.1 从教学实践得体会  1978年 中学恢复生物学教学以来，大纲教材已更新多次，每次都增加一些新知识新进展，如蛋白质结构功能及合成，光合作用、呼吸作用等生物化学过程、基因工程等，多是现代多学科协同攻关的成果，要让学生理解掌握也必须学科内外交叉渗透。探究生物学史，孟德尔是将生物学，统计学等综合于科研实验，创新思维与科学方法相结合，总结出两大遗传定律，为遗传学奠了基，并领先世界水平至少35年。沃森、克里克通过多途径收集生物、化学、物理乃至数学的最新科研成果与信息，进行综合分析创新思维，一举阐明了DNA的分子结构，开创了分子生物学时代，也开创了生物知识经济时代,并在2004年雅典奥运会开幕式表演独领风骚。现阶段生命科学“总体特征是精细分析和广阔综合的统一”，为数理化地与信息、工程等科学敞开了大门，越接近生命本质，越将为哲学、伦理学、经济学等提供鲜活的事实。又是“基础科学与应用科学的统一”，不断把医学、农学、环境科学等提出的挑战转化为研究课题，更迅速地把科研成果转化为防治疾病增进健康的技术与经济部门的生产力⑴。展望人口、粮食、资源、环境、能源等危机，吸毒、色情、恐怖活动、艾滋病等世界难题被彻底根除的前景 ，离不开生物、理化等自然科学，也离不开自然科学与人文科学的综合。
    1.2世界潮流获启迪  纵观历史，科技发展、知识创新与学科的分化、综合都是互相促进的，19世纪工业革命使知识分化加剧，同时，从19世纪萌芽到20世纪80年代，学科综合化乃至课程综合化也日益成为重要的学科、课程理论⑵，推动集理化生地内容为一体的综合理科和集历地哲为一体的综合文科应运而生，发展至今已有100多个国家的中小学开设了综合课程。正是凭借对20多年来知识高度分化又高度综合的及时把握，西方发达国家建立起知识创新和科技发展的优势，并抢占制高点，试图制订新的游戏规则，主导未来的知识经济时代，再次敲响落后就要挨打的警钟。而从若贝尔奖来看，理化生的获奖者都是学科综合的高手，特别是2003年的生理学或医学奖，奖给研究核磁共振成像技术的化学博士与物理学博士，而若贝尔化学奖则奖给研究细胞膜的水通道与离子通道的两位医学博士，显示出当代科学跨领域研究的趋势，并且揭示我国与若贝尔奖的距离，不仅是科研器材与设施等的落后，更重要的是科研人才是否从小就形成综合的意识，培养起相关能力，亦即中小学教育是否有相宜的教育理念与措施。
    1.3 从终生教育看必然  学科的分化与综合，促成知识大爆炸，科技大发展的态势，并且越来越深刻地影响到人们的生活、健康、学习、就业、工作等等，呼唤尽早普及终身教育，形成学习化社会。而终身教育对学习者的要求主要体现为终身学习和自我教育，这两方面都需要在中学奠好基，需要教师授人以渔，特别是育人自育，促学生形成一定的综合意识、获取多途径学习方法和一定的自学、整合与运用知识的能力，才能进一步完成学业、成就事业，更好地适应快节奏、高科技、烈竞争、高压力的现代社会。同时人类社会的复杂，也使科学技术成为双刃剑，既能造福于人类，又可能给人类带来难以预料的问题甚至灾难。如农药与抗生素在杀灭害虫和病菌的同时，也选择出抗药性更强的害虫和病菌，转基因技术已经培育了许多优良品种，但也极可能生产出特别危险的基因武器，从而呼唤科学教育的综合和科学教育与人文教育的综合。
    1.4 从适应竞争行反思  我国在浙江等地进行多年综合课程试点之后，从2001年开始在初中试行综合课程，并将于2004年在数省高中试验《科学》《社会》两综合课程；从2001年在高考中进行理科综合与文科综合等能力测试，从而形成新课程计 划，新课程标准和高考同时指挥中学加快步伐进行学科综合的态势。其原因正如专家所说：“现代科技发展的特征之一是学科综合化”，“向学生提供一个合理的知识结构，不仅能使学生的认识符合科学整体化的本来面目，也有助于创造能力和综合思维能力的培养”，以至“没有综合化就不会产生伟大人物”⑶。鉴于目前师范院校基本上还没有培养综合课程教师，可以说，谁先形成巩固学科综合的意识，发展学科综合的能力，实施学科内外综合的深入实验并取得成绩，谁就把握了新世纪教育竞争的先机。
    2 实施实验  全面推进
    如果说提高认识，更新理念主要是增强综合意识，已远非一朝一夕之功，那么提高综合能力就更需设计出教学实验方案，像抓教学那样，经常思考综合化实验的目的、措施和效果追求，又像抓实验那样精心设计教学综合化的顺序，程度和具体方法，使教学与实验一体化设计实施，相互促进，相得益彰。同时通过教师的学习研究—运用于实验教学—全面研究学生反馈信息的不断循环，实现教师的教学相长，师生的互动提高。
     2.1 钻研大纲教材  今年是全国使用高中生物新大纲新教材送毕业生的 第一年，已经感受到新大纲新教材与新考纲内容的大幅度更新。如果快速进行新课程新课标的实验，由于在《科学》课程中必修课时将与理化等同，同时实施一纲多本既一个新课标多个版本教材，将再次感受内容体例要求的大幅更新。去年网上研讨大纲、教材与高考时曾有“如果说探讨教学问题、钻研教材是埋头拉车，则钻研教学大纲或新课标、钻研高考大纲就是抬头看路”的比喻⑷，凸显钻研大纲或新课标、钻研教材、成为抓好教学实验的基础而关键的环节，需要个人钻研与备课组钻研相结合，学习专家教授的相关辅导文章与网上深入研讨相结合，以期深入理解把握。对本实验来说，这也是逐步逐点确定学科内、外综合的交叉渗透点，初步考虑综合的序、度和方法的重要环节。
    2.2 研究与激励学生  现行高中生物是初二学习两年后再学习的，却并未留什么时间进行衔接。初中要求低且不中考，许多学生即使认真学了，也遗忘多多，何况迫于升学压力和生物是豆芽学科的传统认识，有些学校并未认真教学，有的学生连教材都当废品卖了，影响最大的莫过于使学生形成漠视生物学的意识。抓好教学与实验，这是首先应了解、面对并大力促进改变的。通过座谈、问卷等多种形式调查反馈学生原来的 情况、对教学实验的感受、建议和意见，有利于显示教学实验的起点、进步与成果。激励学生是基于先进的教育理念，一是选择近年引起全社会注目的克隆技术、人类与水稻基因组研究、战胜非典、抗击艾滋病等重大事件，促学生感悟生物学对个人健康、家庭幸福，社会繁荣的不可替代作用。二是介绍美国1990年就有51%的博士研究生命科学，使2000年进入世界企业前50强的制药企业就有13家⑸，同时邓小平1988年就预言“将来农业问题的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术”，而10多年来我国一批批最优秀高中毕业生争先报考北大、清华、复旦、川大等生命科学学院，促进学生理解国内外发展趋势。三是精选发展有特色的师哥师姐作为学生的榜样和学习追赶的目标。四是介绍相关的生物教学网与个人专辑、主页，适度推销自己，介绍教学与科研成绩等。总之，千方百计让学生感到学习生物学有趣、有用、有得，激励出自信、积极性、主动性和对教师的亲和、信任。
    2.3 研讨渗入内容  学科内综合的内容，主要由自己深入钻研，清理出互相联系的章、节内容，深挖内部隐含的内容，而跨学科综合的渗入内容，属于理科综合的，一般较易进行的找该科教师个别研讨，或直接听该部分内容 课。较难进行的则在理综备课组上提出研讨，甚至在相关学科同时开出研讨课。属于与数学综合或文理大综合的，主要是与相关教师个别研讨。中学学科内外综合的内容，有许多在大学教材中有阐述或涉及，认真研读把握，按学生接受水平，启发思维或适当讲解，常常取得好效果。找学生尖子讨论也是可行方法，有时还能获得或受启发设计出极佳综合方法。查找相关刊、报、网站也是常用方法。
    2.4 研究综合的序  学科内外综合都应循序渐进，而从不同层面不同角度看，存在着多样化的综合序，如从综合的范围看存在着章节综合→跨章综合→跨学科综合的序；从综合的时机看存在着新课综合→复习I综合→复习II的序；从综合的内容看存在着知识综合→方法综合→能力综合的序；从综合方式看存在着拼盘式综合→融合式综合的序；从综合的教学看存在培养综合意识→指导综合实践→提高综合素质的序。各序总体上应遵循，但一定条件下也可调整交错，如新课绪论就涉及到理化地哲等的渗透综合与世界观形成等内容。同时许多章节和知识点需要在知识，能力或方法上进行学科内外的综合，故此每章节甚至每知识点备课时，考虑好是否需知识、方法、能力的综合，如需则涉及到哪些章节或者学科 ， 学生是否已知或掌握情况怎样？怎样切入到读讲议练评哪些环节，选用什么典型事例等⑹。
    2.5 研究综合的度   影响综合度的要素，首先是学生的知识储备与相关能力，包括本学科相关知识是否掌握，将渗入学科的学科能力、知识迁移能力、新信息领悟、加工、贮存与迅速提取能力、综合运用知识、方法解决理论与实际问题的能力等。第二是当前教学是否需要，如绪论多学科综合；先于化学所学氨基酸结构；植物光合作用、蒸腾作用、呼吸作用综合凸显生活状态等，不综合不能后续教学或影响整体认知。另有的内容大纲未明确要求，但与培养学生综合思维能力，创新精神与动手能力相关，为学生终身学习奠基，也应适当综合。遵循的原则一是当前必需原则，需要综合到什么程度就综合到该程度，二是难综分步原则，如新课光合作用先于物理学习部分光知识，当前必需的主要是植物吸收与反射的主要色光，光合作用速率受光照强度影响大等，而其物理性质，光照时间等则可延至生态环境再渗入。三是多综分散原则，如新陈代谢一章需综合的化学、物理、数学、哲学等相对集中，则宜分散到新课与复习I等。
    2.6 研究综合方法  学科内外综合 的目的主要是提高学生综合意识，综合素质与创新能力，“解决理论与实际问题”。因此，针对性探索设计多样化综合方法十分必要。一是引导迁移法，如对氨基酸结构，先后引导学生写出甲烷、氨的电子式，以“一”替代电子对，各少一个H称为甲基、氨基、分别用—NH2、—COOH、—R替换甲烷中三个H即为氨基酸通式。二是信息给予法，如教材给出葡萄糖、麦芽糖、淀粉的分子式，启发学生分析得出由前者合成后者产生水，由前者分解为后者需加入水，称糖的水解。三是典例引入法，将学科 内外需交叉综合的内容编为典例，激励学生思考训练，师生互动予以解答。四是启思感悟法，特别有利从科学技术正负面影响感悟人文精神。五是主动尝试法，创造一定情景、激励学生主动进行学科 内外综合。此外还有开放训练法，实验设计法，对抗竞赛法等。多种综合方法常常结合运用，视当前需要、学生水平与综合难度等决定。
    从实施效果看提供包含可解决的理论与实践问题的典型事例十分有效。一是在学科知识的易混点上设计例，以夯实学科内综合的基础。二是在学科内外知识网络的交汇点上设计例，以训练、展示和评价学生知识能力综合情况。三是在基础知识与生产生活、自然、社会的融合点上设计例，同样训练、展示 和评价学生综合意识和综合素质。四是在科学精神与人文精神的联系点设计例，促学生科学世界观，人生观、价值观的发展，五是在国内外重大热点焦点问题上设计例，以激发学生强烈兴趣与探究精神，关注科技与社会重大问题，主动进行多学科综合。
    3 交流提高 积累成果
   本课题着眼于学科综合型教师的自主培养，并且采取教学科研一体化的校本培训方式，这在难以解决合格师资来源的农村中学有着必要性与紧迫性；经过搜索查询，在国内还没有同类成果发表，因而也具一定的新颖性与开创性,于是得以在内江市教育局立项实施。由于有了2001年获四川省政府教学成果二等奖的心理教育课题的经验总结，十分注重抓好交流，企盼获得肯定而增强自信，找出差距而改进实验，进而提高实验研究水平，使积累成果能够实现。
    3.1 增强成果意识  本课题研究的目标，主要是提高教师的学科 综合意识，综合能力与综合素质，其成果以反映教师教育理念、备课、教学、科研水平提高的各种作品，特别是具有理论价值的论文和研究报告来展示和评价。同时教学科研一体化研究，必然要求提高教学质量，相应地提高学生的学科综合意识，综合能 力和综合素质，其成果主要表现在学生学业水平等的提高，当然这也是教师提高的直接反映。如同教学成功需要很强的成果意识，科研成功同样需要很强成果意识，包括相信自己能够取得成果，激励自己攻克遇到的难关，经常性追求成果，并善抓机遇不懈努力付诸实现。
    3.2 精心总结交流  持续三年多的教学研究，必然遇到经常性的总结交流机会，如校、县、市、省论文评奖，县市复习研讨会等。特别是K12等教育网，尽可上传论文、教案、课件、试题等。只要在研究实施中注重思考与学习，做到有感必发，或不放弃任何一个获得成果的机会，就能年年有新进展新成果，反过来更增强成果意识。几年来，在内江市生物年会、研讨会上先后发言交流遗传、环境、调节、生殖发育、生物工程等章的综合复习设想，发言交流学习研究新大纲的体会、建议和谏言。在市教学与课题评奖中《聚焦学科综合化》、《关注高中生物新大纲》、《生物学教学须把握好综合的序 度 例》等相关论文4篇获奖，后者作为本课题中期成果，发表于《生物学教学》2002年6期，今年经市教育局评选推荐，被省教育厅评为第九届教育科研成果二等奖。另外在多个刊报中发表5篇相关文章。在K12教育网生物论坛发起研讨《关注高 中生物新大纲》历时14天，73帖参与讨论，更受到生物论坛合作刊物《中学生物教学》全力支持，于04年4期在卷首发表李银整理的摘要。以上及发表获奖的发展性心理辅导论文等上传K12教育网个人专辑、中国基础教育网个人主页，一年多来受大量点击，其中《光合作用与呼吸作用专题综合复习》点击数超2800次，《遗传物质基础专题综合复习》点击数超1100次。《〈环境保护〉专题综合复习的教学设计》点击数超880次，自编改编的渗透综合意识的2004年生物高考模拟题一、二、三套被K12生物论坛选入新精华区。
    3.3 提高教学质量  作为课题研究，既注重个人钻研出成果，又注重集体研究出成果，交流首先在课题组内进行，实行资源，成果共享。三年多来，4个年级的理科综合课题组坚持了这一原则，合署办公，随时研讨与专题研讨相结合，心往一处想，劲往一处使。前后年级通力合作，积累经验，积累人才，积累成果，通过促进教师学科内外综合意识、能力素质的提高，优化理化生各科教学，推动学生质量的提高、应对高考理科综合能力测试水平提高。我校理科综合历年保持全校最好水平，在内江市12~15个省市重点校中，我校作为三个农村重点校之一，高考理综排名01~03年依次是8名、8名 、6名，受到市教委、教科所嘉奖，2003年以进口成绩人平全县第三的基础培养出全县理科状元。前三个年级的理科综合课题组的研究成果都获得学校校内课题研究一等奖。

主要参考资料：
    ⑴⑸陈竺.新世纪初的生命科学和生物技术——中国面临的机遇和挑战.生物学教学，2003，（2）：1~3
    ⑵⑶.许建领.高校课程综合化的渊源及实质.教育研究.2000，（3）：
    ⑷李银.网络互动：关注高中生物教学大纲和高考.中学生物教学，2004，（4）：4~6
    ⑹余广琪.生物学教学须把握好综合的序  度  例.生物学教学，2002，（6）：30~31