體現學生多元智能發展的美國高中生物教材
高勍
【摘 要 題】外國教育
【正 文】近十幾年來,美國哈佛大學心理學家霍華德·加德納的智能多元論向傳統的認知一元性的智力理論提出了挑戰,使越來越多的人了解到盡管大多數人都具有完整的多元智能,但是每個人也顯示出不同的認知特征。在過去,教師眼中所謂的“差生”,在其他方面也可能表現出其獨有的特色甚至是某種過人的天賦,“每個學生都是獨一無二的”,我們教育的目的是為了每個學生的發展,而教師應盡可能地啟迪學生的潛能,努力培養他們解決問題的能力和創造性能力,這樣才不會在將來造成社會的人力資源浪費。
加德納在1983年出版的《智力的結構:多元智能理論》(Framses of Mind: The Theory of Multiple Intelligences)一書中認為,智能是所有人都在使用的語言,由于人們處于多元文化社會,這些智能會受到每個人所接受的文化的影響。并且他認為智能是解決問題的工具。因此,真正的能力應表現為能“成功地解決問題”。加德納認為人至少有8項智能,分別是:①語言智能;②邏輯——數理智能;③空間智能;④身體——運動智能;⑤音樂智能;⑥人際關系智能;⑦自我認識潛能;⑧自然觀察者智能。
20世紀中后期,學習成為人類生存發展的第一需要。1985年,美國科學促進協會聯合美國國家科學院、聯邦教育部等12個機構啟動了一項面向21世紀人才培養,致力于中小學課程改革的跨世紀計劃——“2061計劃”,從此開始了美國的第2次課程改革。美國國家科學院也于1996年初推出了《國家教育課程標準》,對“所謂的具有科學素養的人作出了十分具體的構想,也為美國教育系統規劃出把這種構想變成現實所采取的具體路線。”(《美國國家科學課程標準》)美國這次基礎教育課程改革主要著眼于美國全體國民素質的提高,而不僅僅針對少數精英;課程設置不僅以有選擇的、系統的知識為載體,更重要的是通過這些課程的教學激發學習者的新思維。基礎教育開始由精英教育向全民教育轉變,這種轉變也必然反映到課程和教材的改革上來。
美國自1996年后編制的教材全都是符合新課程理念,體現課程改革精神的新教材,如《Biology--The web of Life》《Biology--Visualizing Life》等。這一系列教科書雖然都有各自的特點,但是也同樣注意到學生多元智能的發展。事實上,學生的智能無高低之分,只有智能類型的強弱之分,因此在教科書編寫過程中就要兼顧到這8項智能的鍛煉。美國高中教科書在編寫過程中就注意到了學生多項智能的發展,尤其在活動的設計過程中,不僅僅關注學生的實驗操作能力,更多的是如何鍛煉學生各方面的能力。例如,1998年版的美國高中生物教科書《Biology--The Web of Life》在設計活動的時候,就綜合考慮到學生各方面能力的發展,單從活動的選擇上來說,每章內容都會設計4個方面的活動,分別是發現(Discover It! )、試一試(Do It! )、想一想(Think About It! )、調查探究(Investigate It! )。同國內高中教材所設計的活動相比,雖然這些活動從篇幅上來說比較短小,可是它蘊涵的內容不僅僅是簡單的基本生物技能的訓練,在鍛煉各種生物技能的同時也加強了學生其他方面的能力,目的是為了提高學生的綜合智能。
1語言智能
人類之所以區別于動物的特征之一就是可以用語言進行溝通。語言是人類用來交往和溝通的一種很重要的工具。語言智能表現為4種基本能力:聽、說、讀、寫。只有鍛煉學生的這4種能力,才可以培養他們通過語言來表達自己思維的能力,使他們能夠記憶、分析、解決問題并完整地表達自己的思想,從而獲得他人的贊同和認可。 雖然“聽”這種能力是最基本的,但在美國高中生物教科書的編寫過程中,首先考慮的是教科書的可讀性,尤其是教科書活動的設計更是如此。只有生動活潑的語言才能激起學生的閱讀興趣,激發他們主動學習。當學生充滿了求知欲望,沉浸于教科書所營造的一個個生動的“生物世界”時,才有可能進行有意義的學習和培養自己的閱讀能力,進而動手操作各種活動,自主培養各方面的能力。例如,在一本教科書中所設置的“觀察螞蟻”活動,是學生首次接觸的生物學活動。在進行活動之前學生翻開教科書首先閱讀到的是這樣的一段文字:“所有的生物知識都是以尋求與大千世界有關問題的答案開始的。例如,想象你在得克薩斯州平原的中央看到一大群紅色的昆蟲,你蹲下來仔細地看一看,你將會看到什么呢?有兩只大的和一些小的螞蟻,還有一些類似沙礫的卵。你的觀察使你產生需要回答的問題:這些螞蟻在干什么?它們是在建造什么嗎?它們正在捕食嗎?為什么這兩只螞蟻要比其他的大呢?”短短的一段話描繪了一幅自然的景象,并且是學生在生活中所會碰到的,將學生的生活與生物學習聯系起來,立足于學生的生活經驗,將死的書本知識與變化萬象的大千世界聯系起來,激發學生的學習興趣,為即將進行的生物活動創設一個良好的學習情境。并且這幾句話又點出了學習生物學所應該持有的態度——“關注周圍的生物,關注生物學”和學習生物的方法之一就是要認真觀察;同時還指點學生觀察不只是簡單的走馬觀花,還需要一邊思考一邊觀察。活動設計的編寫處處都顯示出教科書的可讀性,注重培養學生的閱讀能力。 4種基本能力只有協調發展才有可能提高學生的語言智能。此教科書所設計的活動注意引導學生要去聽取別人的想法,說出自己的想法,并且能夠用完整的書面語言表達自己的觀點。在與他人的交互活動中獲得知識,并提高自己的語言智能。很多教科書在活動的最后都有類似“寫一寫”的部分。教科書給學生提供一個簡單的寫作情境,由學生發揮自己的想象力寫一個故事、一篇詩歌或者是一段對自然的描繪,通過這個步驟培養學生“寫”的能力。例如,在“觀察螞蟻”這個活動中,教科書所安排的“寫一寫”內容是:“想象一下,你作為一個人,又是社會的一員,會針對大體積的生物的威脅作出反應。寫一篇描述你的感覺和反應的故事。”學生在寫的過程中,要充分發揮自己的想象力,然后閱讀各方面的材料,收集有用的信息。這個收集資料的過程就是在培養學生的閱讀能力,同時學會分析材料,并從中獲得有用的資料。資料的收集不只是通過閱讀,還要傾聽別人的意見,這一過程也同時鍛煉了學生“聽”的能力。最后,還需要將自己的觀點用優美的文字表達出來,甚至提出富有創造性的建議,通過這個步驟培養了學生“寫”的能力;當學生將自己的文章與其他同學交流時,又鍛煉了自己“說”的能力;當學生熱情洋溢地完成這個活動之后,每個人的語言智能都會得到提高。
很多人認為,生物的學習只需簡單的機械記憶就可以學好了,不需要認真的邏輯思維和計算。這是一種錯誤的觀念。學習生物學同樣需要學生具有邏輯和計算的能力,美國高中生物教科書在活動的編寫過程中注意培養學生的邏輯——數理能力。 邏輯——數理智能的構成包含多種要素:運算、邏輯思維、問題解決、歸納演繹和推理、對模型和關系的辨別等。這種智能的核心就是發現和解決問題的能力。在此教科書中,“做一做”注意讓學生了解科學研究的過程,讓他們知道是如何發現問題和解決問題的,從而學會分析問題,知道探究過程很重要的是要能夠根據現象作出假設,然后再去驗證假設,從而能夠解決所碰到的真正的問題。并且最終將某個具體過程轉變成“抽象符號”,甚至通過抽象的公式表示出來,以培養學生的邏輯思維。或者由學生持續觀察某種生物或現象,最終歸納出一般規律。
例如,在某教科書中的“免疫系統”一章中,從學生的生活出發,安排了一個“構建個人健康日志”的“做一做”的活動。此活動的設計如下: 案例 活動目的:通過構建個人健康日志可以檢測自身健康習慣狀態。 活動步驟:(1)閱讀下表中行為列表: 注意自身免疫系統 平衡且健康的膳食 常常鍛煉,注意休息 定期刷牙、洗澡或淋浴 保持家居環境衛生 不接觸香煙、毒品和酒 性行為節制 接種疫苗防病 人們可以通過多種途徑來維持免疫系統的健康,你是通過哪種方法維持免疫系統的平衡的? (2)準備一個本子,每天在紙上寫下你維持免疫系統健康的每一個行為。 (3)一周后,聯系你的記錄歸納出你的行為習慣。 分析:(1)通過上面的活動,你認為你這一周內的行為習慣健康嗎? (2)將記錄紙夾好放在你的日記中,繼續記錄你的行為習慣。 演繹和歸納是邏輯方法中最常見的方法。這個活動通過學生對自己行為的觀察記錄,使學生學會如何從現象中歸納出一般的規律,培養他們的歸納能力。在學生記錄的過程中,首先必須掌握好免疫系統的基本知識,才能有針對性地記錄自己一天中的行為。當1周時間結束后,學生還要對所歸納出的行為習慣進行分析,從而改正不健康的行為習慣。由于1周的觀察并不能完全反映一個人的行為習慣,必須持之以恒才能得出接近真實的結果,因此在活動的最后設計了要求學生繼續觀察這一步,同時這也是對學生的一種態度教育,目的是培養他們持之以恒的精神。 又如,某教科書在“進化理論”這一章中設計一個“種群數量減少速度有多快?”的“做一做”活動。 目的:你可以用以下方法,計算種群數量減少只受遺傳漂變的影響所需要的時間。 步驟:(1)假設南美的熱帶雨林中的一個種群現存數目為200。這個種群以每年10%的速度遞減。 (2)計算該種群10年后的種群大小。 (3)畫出你的結果。以種群數目為y軸(垂直方向),時間為x軸(水平方向)。 分析:(1)種群數目降至100以下需要多長時間? (2)描述你的圖表。你會怎樣描述種群的減少? (3)數目為200的原始種群與數目為100的種群相比,遺傳變異性有什么不同? (4)瓶頸現象會怎樣影響種群? 在很多人的眼中,高中生物的學習中所安排的活動就應該是一些實驗操作,其實在教科書中安排活動的目的除了培養學生的基本技能外,還要鞏固學生的基本知識,同時培養他們分析問題、解決問題的能力。這樣的一個試圖通過所給出的數字關系讓學生來解釋現象的活動,培養了邏輯方法中最常見的演繹法和歸納法。并且活動的編排不是希望學生一步就能攀到高峰,而是逐漸增加難度。首先要求學生將抽象的數學關系轉換成直觀的線形圖,便于學生形成感性認識,在現象中辨認事物之間的聯系,從而發現問題、分析問題,并且通過直觀認識來進行對比思維,最終歸納出結論。為了讓學生全身心投入學習,還要讓他們經歷日漸增加的困難情境的挑戰,讓他們更多地運用已有的知識,逐步建立起知識和生活及社會間的聯系,表現出生物知識的實際價值,從描述單一的變化到比較兩個不同種群間的區別,最后得出瓶頸現象影響種群的規律,要求學生針對問題用自己的語言表達出規律來。將邏輯——數理智能和語言智能聯系起來,表現出一種智能也不是單獨存在的,它與其他能智能還有著各種各樣的聯系。
3自然觀察者智能
自然觀察者智能是加德納后來補充進來的。自然觀察者智能是生物學學習中很重要的一項智能。學有專長的自然觀察者包括農夫、植物學家、獵人、生態學家和庭院設計師。 生物世界豐富多彩,觀察的內容也很豐富。教科書應該盡可能地指導學生觀察的方向,引導他們觀察。此教科書在活動設計過程中注意安排了各式各樣的圖片,并且這些圖片都與活動內容有著密切的聯系。學生通過觀察圖片不僅可以提高學習興趣,同時也可以進行知識的有意義建構,最終使新習得的知識成為自己知識體系的一部分。 在所有活動的設計過程中都注意培養學生的觀察能力,為了使學生明確觀察任務,能夠抓住觀察對象的本質,往往會提出明確的觀察目的和觀察重點,減少學生觀察的盲目性,防止走馬觀花。為了提高學生觀察的熱情,所有的發現活動都會提供給學生一個生動有趣的生物情境,同時要求學生在觀察過程中要用抽象思維來思考形象的直觀現象,分析感性的材料,最終形成正確的判斷和結論。 美國高中生物教科書中無時無刻不在訓練學生的觀察能力,并且每一次的觀察都明確指出了目的和觀察所要達到的程度,使學生有的放矢。但是如果僅僅將自然觀察者智能認為是觀察自然現象就比較局限了,在人類活動的各個領域,識別模型的能力也是自然觀察者的技能之一。對于生物學來說,建立各種各樣的模型是十分重要的,如動植物細胞結構模型、細胞有絲分裂過程模型、葉片結構模型等。例如,在“制作噬菌體模型”的活動中介紹了一個通過使用牙簽、管子、繩子、透明塑料食品袋制作噬菌體模型的方法。通過觀察比較來建立結構模型,這樣既鍛煉了學生的觀察能力,又鍛煉了學生的動手能力,還強化了學生的知覺能力和建立模型的能力。 整個生物學的學習過程就是要創設一個自然的學習環境,使學生能夠自然地學習,敏銳地觀察身邊的事物,自己分析問題,形成個人獨特的思想。隨著學生學習的深入,學習的范圍將會越來越廣,最終學會在變化的環境中學習,從而習得終身學習的技能。
4其他智能
美國高中生物教科書所設計的各種活動,也非常注重培養學生的其他智能。例如,設計的實驗探究活動中就考慮到學生的空間智能和身體——運動智能。生物學是一門以實驗為主的學科,很多實驗操作要求學生具有準確、靈活的動作,需要全身各器官的協調運動。因此這些教科書在設計這部分內容時注意到了在實驗步驟中加強對學生動作的指導,使學生形成正確規范的實驗操作習慣。 教科書所設計的各類合作活動中則培養了學生的人際關系智能和自我認識智能。學生在合作學習中既有分工又有合作,通過各種方式進行交流。要使學習任務能夠完成,必須要小組成員共同努力,默契配合。在獲得信息的過程中,學生從各方面收集他們所需要的資料,在表達自己小組觀點的時候,需要與其他小組進行交流和溝通,虛心接受別人的意見,不斷提高自己的人際關系智能和自我認識智能。 學生的各種智能不是孤立存在的,彼此之間有著各種各樣的聯系。要使學生得到全面提高,必須兼顧到學生各種智能的鍛煉。這也是新一輪課程改革的新要求。