IB生物学课程中实验教学策略的启示，本文主要内容关键词为：生物学论文,启示论文,教学策略论文,课程论文,IB论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、IB介绍
IB（International Baccalaureate）是国际文凭组织，作为一个非营利性教育机构最初于1968年在瑞士日内瓦成立。组织最初的目的是提供学校一整套的课程和最后的毕业文凭并为世界范围的大学共同认可从而为国际性流动的学生升入大学得到统一标准和便利。现在组织已在世界范围被广泛接受，并扩展至从小学到高中的系统国际文凭教育。最后的高中毕业文凭（Diploma）包括母语，外语（多选一），数学，实验科学（多选一），社会科学（多选一）再加一门任选科目组成的6大课程，和CAS，EE，TOK（创造、社会和活动；扩展性大论文；知识论论文）等活动和论文组成的。
生物学科属于第4组的实验科学，实验是重要的组成部分。笔者曾在国际学校完整教授该课程2轮并不断关注其发展近况，2009年课程更新了大纲，调整了一些具体做法，而同时笔者所在的上海市也在进行具有独立性和实验性的2期课改工作。两者实有许多可比之处。希望能以本文铺呈给读者当下的国际生物学课程中具体的实验教学策略，并给国内教改以启示，在各相应层面提出尝试性的合乎国内实际的举措为生物学科教学服务。
二、IB生物学实验细则介绍及启示
IB生物学和其他的第4组实验科学一样，总成绩的构成76%是最后的卷面考试也称外部评价，24%是实验和实验报告的优劣也称内部评价。总成绩综合2项评定为1到7分的等级，3分及以下为不及格，实验不及格理论考试再高，总成绩不能评定为及格。耗用时间上，实验部分要求2年内共完成60 h，包括跨学科集体的课题研究10 h（理论课的计划用时是179 h）。同时要求实验覆盖理论课所学的各主要章节，但实验具体探究目的，材料，方法，等都不做规定。实验评价有明确的细则，具体如下：
跨学科集体的课题研究是选择不同实验学科的学生自由混编成小组（有最多人数限制），各人分工协作完成一个综合性的研究，如：水果电池的研究、太阳能电池板发电效率研究、淀粉酶活性研究等。课题研究负责评价且只评价第5类人际技巧项。
通过以上IB生物学课程实验教学的总体情况和细则可以大致看到他们的基本策略。概括起来大致有这样几条：
1）生物学科教学和评价中一定在掌握知识的同时凸显实验的比重，在教学时间和评价中所占比重至少要到总体的1／4，有条件还可以更多。
2）实验允许是验证性的观察性的，但一定需要2个以上的实验完全是自主探究性的，而且是越多越好，根据自主设计教师对细分的自主设计项评价。
3）教师在实验过程中除了在起初提出要求或限定实验大致主题和基本材料、防范重大安全隐患外，几乎不能做任何指导或提供帮助。
4）实验中规定了必须有和化学、物理、设计技术等实验学科学生合作，完成集体的跨学科综合性课题研究，强调最后向全体师生的推介总结答辩，并评价人际技巧。
笔者同时教授上海市2期课改生命科学课程，该课程要求总课时数是120，以每课时40 min计，共80 h，其中包含实验，具体实验内容如下表：
一共21个实验，7个选做，如果每个以1课时计，实验时间长为9.3～12.3 h（14节课至21节课）。占课时比差不多是11.7%～17.5%。
鉴于IB课程中理化生等实验学科只需选择1门在2年里完成深读，所以课时数大约是一年制全体学生必修的上海生命科学课程课时数的3倍，也可看作合理。而比较实验用时比就发现也有2~3倍的差异，明显体现了两课程体系对实验的时间投入和重视程度的不同。其次上海生命科学课程中已注意实验探究性的加强，如“探究影响光合作用的因素”实验中有叶片上浮法和传感器法的2种选择和部分实验步骤的开放性自主设计。但与从实验目的开始就完全自主设计，强调变量选择、对照设定、器材选用的IB生物学实验要求相比较仍相距甚远。最后的评分，上海的课程也是以卷面考试为主，笔试题中会适当出现一些实验的问题，但与真正考量学生的实验设计、操作技巧、人际合作能力等都有力所不及之处。当然笔者认为IB教材有较高自主设计要求也是西方课程体系延续性的结果，据初中、小学的国际教材分析，自主设计实验的任务在小学、初中阶段就逐步布置给学生，不断实践提高，在高中把这些变成考察项目也是有足够基础的。
基于如上这些现状，IB生物学实验部分对我国高中阶段生物学课程教学还是能提出一些启示并提示切实改善方向的。首先，要敢于放手让学生做自主设计的实验。尤其是生源较好的高中应相信学生还是有能力设计有一定质量的可行的自我确定研究目的的实验。同时为解决每班学生相对国外为多，实验器材各不相同，准备有巨大困难的问题，可考虑真正的自主实验次数有所控制，每学期1次即可；实验还可以限定主要实验材料；在实验前教师事先评价实验设计报告，打分后做出必要修改，既评价了学生真实的设计能力又保证了实验的可行性、实验准备的简便性。其次，实验的评价成绩以合适比例计入课程总成绩，充分发挥分数指挥棒的作用。再次，实验评分体现了过程性评价，是当今评价学生的主流，但应制定细则，体现实验操作能力和人际技巧的合适比重。这里IB实验的评价细则有很大的参考价值，它也被各国检验了多年，证明了可行有效。甚至是仿照式的应用到我们的高中生物学教学中也是不错的选择。最次，适当地组织学生成小组跨学科地做些综合性的课题研究是非常有意义的，完成后可以要求学生做展示和汇报，由多学科教师共同评价课题质量，学生间相互答辩、交流，定是素质教育的法门之一。
三、具体实验操作过程介绍及启示
基于笔者的2轮IB教学，尤其2轮最后要经国际专家复改的学生实验报告和教师评价工作，可以谈一点真实的IB学生实验（内部评价）具体过程，并提出些浅显的感悟。
实验分散在2年的知识学习中，学期初教师会做实验的总体指导，如：如何确定研究的问题，自变量因变量关系明显，对照设置合理，实验要考虑可行性，过程中注意数据收集，每个数据都记录误差范围，并在最后结果上体现，结论合理，最后能反思实验发现不足给出改进方案等。针对合适自主设计的实验主题，每次具体实验时教师只给出简单的实验要求，如关于渗透现象的探究教师指导只用聊聊数句，译文如下：
渗透现象研究指导
简介：渗透是水分子跨域选择透过性膜的扩散现象，总是由溶质浓度低的一侧进入浓度高的一侧，也顺从着水分子的浓度梯度。
指导：基于渗透现象提出假设，设计实验验证假设，实验必须包含数据采集和数据处理的步骤。
提示：肠衣和蛋壳内的膜层等可以视为半透性膜。
学生自主设计所做实验有：以鸡蛋为材料的温度对渗透速率的影响，以萝卜为材料的渗透速率和表面积的关系研究，菠菜叶细胞渗透压的粗略测定，鸡血细胞渗透压的粗略测定等。学生在规定时间内单独完成实验，教师适当提供材料准备上的协助，在实验时只是冷眼旁观对学生操作技能进行评价。学生完成实验报告后，教师给予前3项的评价。每项细则只有完全做到、部分做到和没有做的3个等。所有实验报告评价完成后统计成表，选各项最高的2个分数加上第4、第5项最高的一个分数加和构成学生实验总成绩。最后的实验缺陷的指出和改进意见会反馈给学生，但学生的认识和再修改已不参与评分的构成，本校教师终末评分也不公开给学生，直至学生在毕业后拿到最后的国际总部复合后的最终成绩和各项构成。
对于国内的生物学实验教育可以提供的启示有：
1）虽然我们要坚持学生自主设计实验的方向但要在现有基础上循序渐进，可以考虑在早期在结果分析和实验改进中尝试学生独立提出意见，然后过渡到在限定实验材料和主要研究方向上的自主步骤设计，最后放开独立提出实验目的、选材、对照设置。
2）教师虽然不是扶着学生来设计实验，但也在选择合适的主题给学生做自主设计实验上体现了教师组织者的角色。
3）负责实验教学的教师应该鼓励学生设计的实验尽可能不是单纯的定性试验而要有数据收集和处理呈现的部分，这样有理于学生真正理解科学实验的复杂性和逻辑性。
四、复改制度介绍及启示
在IB实验教学中，其总部须监督在五大洲各个学校是否能公允合理地给学生的实验报告实验能力给出评价，所以实验报告评分都有一套严格而高效的复改制度。在第二年5月本校教师对所有实验评价完成以后，通过网络将分数呈报到总部，同时由系统自动在所有学生中抽取5位，这5位一般是由最高到最低的均匀分布在所有学生当中，如果少于等于5人则所有学生将都被抽中。抽中的学生将递交所有的实验报告和教师评分记录，这些文件将派送给随机的一位IB总部资源库中的复评专家，他们往往也是教授IB本学科的资深教师，经自荐和总部考核而被选入专家库。复评专家再次评价实验报告，将5位学生的最后总分为Y值，原来评分在该学生群体中的优劣百分比位置为X值做一直线，算出与原来本校评分所成直线的换算公式，然后将其他学生的分数也按此公式调整。在7月初学校也会接到调整后的分数和复改专家对本校学生所做实验和教师评价的总体意见，以便不断改善。
总体上，复改制度基本校正了各校评价可能主观性强、优劣标准悬殊的弊病，同时该制度也利用抽样和线性调整低重复高效率地完成了监控。笔者自以为是相当行之有效的，如果我们的实验评分要较大比重地记入重要的学生毕业成绩，这样的省市级监控也是不能或缺的，IB的做法能给我们很好的启示，包括专家库的建立，随机但又有间隔的抽样，复评抽样学生再整体线性调整等具体做法都是可以仿效的。
五、结语
IB课程建立至今已40余年，它发展了一套基于欧洲传统的教育理念，通过实践教学这门课程或研读它的文本可以逐步理解它的用心和立意。尤其是实验学科，它重视学生探究式的自我学习和自主设计实验，要求学生通盘考虑实验的目的性、关联性、可行性，又要注意细节问题，最后还能自我反省改进不足。这些都联系到了当下教育的热点：基于探究的自我教育（inquire based education）。根据我们的具体情况改造后部分移植它的做法会对我们的生物学科教育有所帮助。最后还要强调的是，实验本身实有很多的不可监督性，这也为教育学生真正内化学术道德（academic honesty）提供了平台，也许这是教育另一更为重要的着眼点吧。