提供选择培养的条件。 3.
①无效， 该同学只涂布了一个平板，没有设置重复组，因此结果不具有说服力
②无效， 该同学考虑到设置重复组的问题，涂布了3个平板，但是，其中1个平板的计数结果与另2个相差太远，说明在操作过程中可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。
③有效， 该同学设置了重复组，涂布了4个平板，且重复组的实验结果很相近，其结果具有说服力。
④ 这个实例启示我们，在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。
模块三 学科教学设计与案例分析
绥中利伟高中 张静
广义地说，自从有教学活动，就有对教学活动的计划、组织和实施，就有教学设计。教学设计是一个有准确的内涵，有重要功能的科学概念。那么，什么是教学设计？怎样进行教学设计？下面我分三部分来进行阐述。
第一部分：基于新课程的生物教学设计概述
一、高中生物新课程教学设计的理论基础 （一）教学设计的概念
教学设计是指教师以现代教学理论为基础，依据教学对象的特点和教师自己的教学观念、经验、风格，运用系统的观点与方法，分析教学中的问题和需要，确定教学目标，建立解决问题的步骤，合理组合和安排各种教学要素，为优化教学效果而制定实施方案的系统的计划过程。
教学设计必须回答三个问题：1.教什么和学什么？2.如何教和如何学？3.教得怎样和学得怎样？其基本框架如下：
教学内容分析
教学目标设计 教学对象分析 教什么、学什么 教学目标编制 课堂教学 教学结构设计
（系统）设计 教学策略设计 教学与学法设计 如何教、如何学
教学手段设计 形成性评价设计
教学评价设计 教得怎样、学得怎样
总结性评价设计
（二）高中生物新课程教学设计的基本理念 1.现代课程论视野中的教学设计理念
（1）高中生物新课程注重提高学生的生物科学素养 生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物学知识、探究能力以及相关的情感态度价值观。生物学科教学是提高学生生物科学素养的重要途径。
（2）高中生物新课程注重转变教学与学习方式 《普通高中生物课程标准（实验）》倡导探究性学习，力图从根本上改变学生的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等。这种学习方式是对传统的学习方式的彻底变革，学生将从被动的学习者，变为主动参与的学习者，教学方式也将发生根本的改变，生物课将安排更多的学生参与实验、讨论、交流等活动。
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（3）高中生物新课程注重与现实生活的联系
新课程倡导教育要和生活相结合，追求科学世界与生活世界的统一。生物学科是与人类生活、生产实践、社会发展有着广泛而密切的联系的学科，生物科学对社会生产、生活、发展的重要作用日益凸显。注重与现实生活的联系就要渗透科学、技术与社会（STS）思想，设法使学生掌握与生物学知识联系密切的实际知识，主要有生活中常见的生物现象，生物知识在生产、生活中的应用及一些重要的社会问题和现代科学技术成就。
2.现代教学论视野中的教学设计理念 教学设计是现代教学论中的核心内容。教学设计理论是现代教学论的理论创新，其创新性在于它超越了传统的备课观念而形成了一系列全新的教学理念。
（1）在教学目标上，高中生物新课程的教学设计，应更注重教学的情意功能，追求教学的认识、情意和技能目标的统一。
（2）在师生角色上，高中生物新课程的教学设计突出学生在学习活动中的主体价值，更加注重学生的主体参与活动，把重点放在学生的“学”上。
（3）在课堂交往方式上，高中生物新课程的教学设计应重视人际关系对学习的影响，强调师生之间和学生之间的多边互动。
（4）在发展能力上，高中生物新课程的教学设计应提倡培养学习的创造性，学生学习不仅要牢固掌握知识，而且要形成实践能力和创新的本领。
（5）在教学程序上，高中生物新课程的教学设计应关注人在学习中的准备状态，强调准备是任何一种有意义学习赖以产生的前提。
（6）在教学结构上，高中生物新课程的教学设计应强调合作、竞争和个体化行为兼容并存，以多元模式的统合作为其结构的根本特色。
（7）在教学评价上，高中生物新课程的教学设计主张对学习的积极评价，并强调标准参照评价。
二、高中生物新课程教学目标设计
教学目标是预期教学结束时学生行为的变化。教学活动的全过程是为了达成教学目标而进行的。教学目标是教学的出发点，也是教学的归宿。教学目标具有定向、调节、激励、检测和评价等功能。
教学目标设计的基本要求：
1.教学目标的制定要有层次性 《普通高中生物课程标准（实验）》中的目标是高中生物教学的总目标，其下位的目标还应有：各章、节的教学目标和课时的教学目标。教学目标的设计应该将课时的目标纳入到其上位的目标中进行统筹考虑与安排。
教学目标的层次性还体现在制定具体的教学目标时，既要有统一性教学目标，又要有差异性教学目标。统一性目标是对班级整体的共同要求，是全体学生都应达到的最基本的目标；差异性目标则是依据不同水平学生的学习能力，制定出适合于不同层次学生特点的目标。
2.教学目标的制定要有全面性 《普通高中生物课程标准（实验）》明确指出了高中生物课程教学中知识、情感态度与价值观、能力三方面的要求。知识目标主要是指生物学的基本事实、概念、原理、规律等。能力目标包括动作技能、认知能力以及科学探究的能力。情感态度与价值观目标一般包括对己、对人、对自然及其相互关系的情感、态度、价值判断以及做事应具有的科学态度、科学精神。确定教学目标的内容范围时，一定要全面考虑三个领域，不可有所偏废，而在具体的每节课中，教学目标又要有不同的侧重点。
3.教学目标的表述要有明确性
教学目标是学生通过学习应达到的行为结果。教学目标的表述是对结果达到的程度的表述。因此教学目标的表述措辞要准确，也就是说要将学生的学习结果以一种特定的行为方式来陈述，使教学目标清晰、明确，不能模糊。
《普通高中生物课程标准（实验）》中也给出了“学习目标的说明”，阐明了各目标水平的要求，列举了各目标水平对应使用的行为动词，教师应在深入理解和把握学习水平要求的基础上，选择和使用相应的行为动词。
在使用行为目标时，应该注意以下几个问题：一是行为的主体应是学生；二是行为的结果必须表达，而且应是学生经过努力可以实现的；三是应该给出实现行为的限制性条件。
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【案例】?ATP的主要来源——细胞呼吸?的教学目标 1.知识目标
（1）说明有氧呼吸和无氧呼吸的原理和过程。 （2）比较有氧呼吸和无氧呼吸的异同。 （3）获得细胞呼吸的概念。 2.能力目标
（1）通过分析有氧呼吸的过程，培养分析问题的能力。
（2）通过与同学和老师的讨论活动，学会与人交流，逐步提高自己的语言表达能力。 （3）获得自我构建知识体系的能力和对相关知识进行分析比较的思考能力。 3.情感态度与价值观目标
（1）在教学中，通过分析有氧呼吸和无氧呼吸的关系，渗透生命活动不断发展变化以及适应的特性，逐步学会自觉地用发展变化的观点，认识生命。
（2）通过联系生产、生活等实际，激发学习生物学的兴趣，养成关心科学技术的发展，关心社会生活的意识和生命科学价值观。
三、高中生物新课程教学策略设计
教学策略是指为实现教学目标而采取的教学活动的程序、方法、形式和媒体等因素的总体思考、策划和谋略。
下面介绍一下课堂教学设计的三种基本策略。 （一）生成性教学策略 1.生成性教学策略的教学观
生成性教学策略倾向于建构主义学习的理论观点。这种策略强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者，教师对教学意义的生成起帮助者和促进者的作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识，教学中利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。
生成性教学策略可划分为三种类型：一类是指导生成型。教师提出学习课题，设想、假设由学生作出，但是验证和生成结论的资料由教师事先准备或学生按教师的要求做好准备。第二类是协作生成型。学习者与周围环境的相互作用，对于学习内容的理解起着关键性的作用。协作对于学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的生成均有重要作用。但并不是所有的生成性学习都要协作，这要视教学内容与学生的认知水平来区别。第三类是独立生成型。课题由学生自己或教师提出，整个过程都由学生自己独立进行，教师仅仅是学生学习的辅助者和组织者。
2.生成性教学策略运用的基本操作内容 生成性教学策略的运用应包括下列步骤： （1）教学目标分析
通过对整门课程各教学单元进行目标分析，确定当前学习的“主题”。 （2）情境创设
创设与主题相关的情境，情境应尽可能真实，提供有助于意义生成的实例，并把注意集中于学习的主题。
（3）信息资源设计
确定学习本主题的信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源，如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题，教师应对确实存在困难的学生予以必要的帮助。
（4）学习过程设计
根据所选择的不同的教学方法，对学生的学习过程进行设计，如前所述，可采用指导生成型设计，或协作生成型设计，或独立生成型设计。但每一种设计都必须突出学生的自主学习，要提倡学生“自动、自助、自学”。
（5）协作学习环境设计
在自主学习的基础上开展小组讨论、多向交流，以进一步挖掘主题的内涵，促进知识意义生成。协作学习环境设计应包括：①创设能引起争论的初始问题；②将讨论引向深入并一步步生成后继问题；③教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上，引导学生“学
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会做什么”，切忌直接告诉学生“应该做什么”，即不要代替学生思维。
（6）学习效果评价设计
采用多元评价，评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力；协作学习过程中的贡献；是否达到意义生成的要求。要尽可能设计出学生乐意参与，又能客观地、确切地反映每个学生学习效果的评价方法。
（二）替代性教学策略 1.替代性教学策略的教学观
替代性教学策略是指学生通过教师呈现材料来掌握现成知识的一种教学策略。这种策略倾向于学生当前所学的全部内容都是以确定的方式由教师传授给学生，学生无需进行任何独立发现，而只需接受，即只需把教师呈现的材料加以组织、内化到原有的认知结构中，促进认知结构的重组、丰富和发展。
2.替代性教学策略的操作程序 （1）呈现先行组织者。 在正式学习新知识前，向学生介绍一种他们比较熟悉，同时又高度概括性地包含在正式学习材料中的关键内容，这些内容在抽象、概括和包摄水平上普遍高于新知识，也与学生个人的参照系相联系。这些引进的内容，充当新旧知识联系的桥梁，即所谓的“组织者”。由于这些引进的内容是在呈现新的教学内容之前介绍的，目的在于帮助学生确定意义学习的心理趋向，故又称为“先行组织者”。
（2）呈现新的学习任务和材料。
新的学习任务和材料以讲授、讨论、实物、模型、挂图、计算机多媒体软件播放、布置作业等方式向学生呈现。这一阶段有两件比较重要的事情：一是必须充分考虑学生的态度、经验等变量，运用能激起学生动机、适合学生的过去经验和现有能力，并能使材料纳入学生认知结构的方法，以集中和维持学生学习的注意力。二是使学生明确了解材料的组织，形成整体的方向感。
（3）做到整合协调。
教师设法让教学把新信息纳入到认知结构中去。具体的做法是：①在决定把新知识“登记”到已有的那些知识中去时，需要对新旧知识的“适合性”作出切实有效的判断。②若新旧知识在进行联系时存在分歧或发生矛盾，需要进行调节，重新理解或表达新知识。③新知识要转化到学生个人的参照系中来，即与学生个人的经验、背景、词汇、概念等联系，使旧知识成为可接受新知识的基础。④如果找不到作为调节新旧知识分歧或矛盾的基础，需要对更有概括性、容纳性的概念进行再组织，从更高的层次进行新旧联系。⑤应用，即引导学生运用所学的知识来解决问题。
（三）指导性教学策略
指导性教学策略是介于生成性教学策略和替代性教学策略的“中间类型”。其操作程序可概括为以下四大环节：
1.引导注意，明确意义，增强兴趣 引导注意是让学生在身体、情绪等方面保持对接受新信息的警觉和兴奋状态。创设问题情境是引导注意的重要手段；利用“刺激变换”技术引导学生的注意，其效果也十分显著。
明确意义必须是理论联系实际地使学生感到所学课题的生动、具体、有用，而不是抽象地空谈教学目的或机械呆板地把目标告诉学生。
增强兴趣是非认知心理因素的高级形式。要使学生的兴趣持久、巩固，引导注意、明确意义必须贯彻于教学的始终。
2.刺激回忆，合理呈现，优化编码
刺激回忆是指教师通过提问、演示、讨论、检查等手段帮助学生回忆与当前学习课题有关的旧知识。
合理呈现是指教师精心组织教学内容，正确安排新信息呈现的科学逻辑顺序和心理逻辑顺序。
优化编码是指教师帮助学生将初步接受的新信息有效地贮存到长时记忆中。从短时记忆到长时记忆这一信息加工方式称之为编码。优化编码的实质是必须区别对待不同类型的信息，通过加工促进信息合理转换，使信息结构化，意义化。
3.尝试体验，评价反馈，掌握结构
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尝试体验是指学生通过亲身活动来学习事物，促使自己与信息发生相互作用并产生心智和身体反应的过程。例如在理解一个概念的基础上用这个概念推广开来去认识未知的同类事物，如用抗原的概念去解释癌细胞是不是抗原。
体验是获得正确结果的感受。学习结果的正确与否要通过评价。在学生的尝试体验中引进形成性评价是课堂教学结构设计的重要工作。形成性评价的主要作用不是对学生的学习结果评等排序，而是传递某种反馈信息，让学生知道在尝试练习中所表现的行为正确与否或正确的程度如何，离预期的目标还有多少距离，为后继学习提供调控参照系。
任何一门学科都是由基本概念、基本规律和基本方法等组成的。概念、规律、方法等是相互联系的。这种相互联系就形成一个结构。教学中，教师必须从整体上，从相互联系上掌握学科内容，理解所教学科的系统结构。这样才能根据这一结构，理解和掌握每一章的结构，进而根据学生的实际，为每一课时的教学设计一个好的结构。做到重点突出、联系紧密、前呼后应，条理分明。学生在学习每一项知识的同时，应不断注意前后知识的相互联系，最后能较系统地理解学科的完整结构。这是便于记忆，便于应用，举一反三，触类旁通的有力武器。
4.重复训练，强化保持，迁移创造
重复知能训练的目的，是通过练习，以反复运用为手段，将新知识的应用转变为自动化操作，形成习惯。重复知能训练是巩固知识、培养能力、发展智力的重要途径。它要求教师要在训练设计上下功夫，要精心选择训练方式，周密安排训练步骤，适当控制训练的易难度，提高训练质量。
重复是为了强化。因此它需要经常性的评价反馈和矫正。重复训练设计本身也需要通过评价反馈来选择和调整合适的训练时间、方法、数量和频度。强化是为了保持，通过练习而加强记忆。
迁移实际上是创造的萌芽，创造的本质仍可理解为迁移，只不过它是较为复杂的高级的迁移。当学生能把掌握的知能迁移、扩展到一种变化了的新情境或新任务中去，这就是一种创造，或者说，学生能完成一次难度较大的迁移，就可视为创造。
四、高中生物新课程教学评价设计 评价是生物教学的基本反馈机制。评价以功能作为分类的基点可分为选拔性评价、水平性评价和发展性评价。新课程强调教学评价要关注学生的发展过程，关注学生综合素质的形成。因此，教学评价的目的不仅在于评定学生的学业成绩,更重要的在于了解学生的学习情况，发现教学中的缺陷，为改进教学实践提供依据。
高中生物新课程教学评价的方法和技术：
生物教学评价应根据生物课程目标和具体的教学目标进行，评价的内容要兼顾知识、能力和情感态度、价值观。还要根据不同的教学内容以及评价的目的选择适当的评价方式，如观察、口头提问、实验报告、作品展示、项目报告、纸笔测验、操作、设计实验、面谈或问卷调查等。
评价的方法和技术是否适当是决定评价成败的关键。因此在评价过程中，如何选择适当而有成效的方式以及编制优良的评价工具是生物教学设计必须认真考虑的问题。例如，要评价学生的实验技能或科学态度，比较适当的方式应该是观察、写报告、谈话或实验考查。又如，在科学探究中需要综合地运用相关的知识和多种能力来解决问题，还需要实事求是的科学态度和锲而不舍的探究精神，因此评价科学探究能力就需要综合地运用纸笔测验、实验研究、写报告等方式来进行评价。教师应根据自己的教学情况、时间和教学条件，选择有效的评价方式和工具来评价学生的学习。
1.建立学生学习记录卡，进行学习过程评价
在日常教学中观察学生的表现是最常用的评价方法之一。学习记录卡是教师用于系统观察记录学生学习情况的评价工具，也是师生进行交流的工具。通过记录卡，教师可以了解学生的学习行为，有针对性地辅导学生学习；学生可以通过学习记录卡回顾自己的学习历程，进行主动反思，认识到自己在学习过程中取得的进步和存在的问题。记录卡主要包括以下几项目：
（1）学生的出勤情况；
（2）开学初学生学业基础的测试结果； （3）学生的课堂表现；
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