反思多年来的课程改革，既取得了成绩，令人兴奋，同时又有困惑，感到不安。随着课程改革的逐步深入，教师开始了冷静的思考和反思。“不断探究，稳妥推进，努力提高课堂教学的有效性”是实施课改的核心。几年来我校生物学科依据学校推行的以“探讨有效教学”为主旨的“四段教学法”，积极开展省级课题“新课程背景下高中生物开展有效教学教学策略研究”的研究工作。
生物新课程理念的“有效性”更强调生物学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感、态度与价值观的过程。从这个角度看，高中生物课堂教学的“有效性”体现在诸多方面。下面结合课题研究，针对“新课程背景下高中生物有效教学设计”谈几点思考，敬请专家斧正。
1有效课堂教学设计必须体现“学生主体”理念
新课程倡导的教学设计是系统教学设计。系统教学设计致力于设计、开发、利用及评价恰当的学习环境、学习资源和学习经验。教育心理学家加涅曾提出一个响亮的口号：“为学习设计课堂！”这体现了一种“学生主体”精神。通过外部条件的作用，激发、支持和推动学习过程的有效发生和学习结果的达成。因此，教学强调挖掘学生的内部潜能，调动学生学习的主动性和积极性，突出学生在学习过程中的主体地位，使学生在学习过程中得到提升。设计教学时，教师不仅要考虑教得方便、教得精彩、教得舒畅，更要把学习与学生作为焦点，以教导学，以教促学，以教引领学。
1.1确定准确、真实的教学起点
教师在设计教学时，首先要关注、了解教学对象，了解学生是否已经掌握与所要学习的新知识相关的基础知识和基本技能，学生是否已经掌握或部分掌握了教学目标中要求的知识和技能，有多少学生掌握、掌握程度如何，要充分了解学生知识技能的基础、生活经验和学习习惯。教师只有准确了解学生的学习现状，才能确定哪些知识应重点进行引导、哪些知识可以略讲或不讲，从而确定准确、真实的教学起点，设计出符合学生实际的教学环节。学生的学习起点是影响学习新知识的重要因素，而现代学生的学习起点有时远远超出教师的想象，教师设计的教学起点就不一定是学生的起点。比如，高中生物必修3“身边的生物科学――人类面临的问题之一：生物多样性的丧失”课题教学中，要解决的重点包括：①引导学生分析理解“物种频危和绝灭的主要原因”;②引导学生探究“生物多样性的意义”，这也是本课题的难点;③引导学生研究“科学合理地保护动物的方法”。教师要依据课题重难点分层次设计教学起始点引入，如引用2001年8月全球许多科学家参加的在夏威夷举办的每年一次的“生物组织保护大会”上该组织的主席讲话内容：“物种灭绝的速度在过去100年中比人类尚未出现时增加了大约1000倍，而各种迹象表明，21世纪物种灭绝的速度还会增加10倍……”这种情况表明了什么？何为生物多样性？生物多样性有何意义？为什么要保护频危动物？如何保护？……这样不但能使不同层次的学生有所收获，而且能激发学生的学习兴趣，体现了教学的有效性。
1.2利用身边的生物学设计教学情境
教学设计是为学生更有效地自主学习而设计，就要想方设法让课堂教学设计贴近学生的学习、思维、能力实际，这是有效教学设计的基础。教师在设计教学情景、引发思考、引导探究、提示方法、训练思维、调控反馈等过程时，必须考虑并遵循学生的认知规律，尽可能与学生的实际贴近，否则会出现学生不需要努力学习就能理解的现象。因此教师应从学生的角度出发设计课堂教学活动，选择教法和学法，尽量激励学生积极主动参与学习活动，使他们真正成为学习的主体。比如，高中生物必修3“人体的稳态――体温调节”教学中，笔者要求学生课前完成家庭成员一日内体温变化调查，并记录温度数值，通过分析此数据，了解人的体温在一天当中的变化规律以及男女体温的差别。这样以此引发学生思考，激发学习兴趣，进而使他们在强烈的求知欲中通过互动探究体温相对恒定的调节机制，在轻松愉悦中有效地获取了知识，培养了能力。
1.3有效教学设计应激发感染学生
学生思维和课堂气氛的活跃程度是课堂设计和教学成功与否的标志。因此教师在课堂设计时，就必须考虑怎样以饱满的热情去感染和调动学生主动参与学习，必须在设计中处理好教学形式和教学内容、活跃气氛和思维训练、动与静、有声与无声、常规要求与发展性要求的关系。“活”的形式必须服从和服务于教学内容，要做到朴实自然，着力追求新意，使学生在学习过程中，通过参与活动，增加体验来获得知识。这就要求教师寻求学习材料的趣味性，设计多样性的学习和探究情景，不断变化学习的节奏，尽可能地活跃学生思维和课堂气氛。例如高中生物必修3“人体的稳态――免疫对人体稳态的维持”教学中，可以这样设计情景激疑：“在稳态的调节过程中，对付病原体和体内出现的异常细胞，要靠免疫调节。免疫调节是依靠免疫系统来实现的，那么，免疫系统包括哪些组成部分呢？我们的身体无时无刻不处在病原体包围之中，但是，通常情况下，我们并未得病，即使偶尔得感冒，在经过一段时间后，也会痊愈。这依赖于人体的强大的免疫系统，人体免疫系统在发挥作用时可分为哪几种情况？免疫系统具有哪些功能？特异性免疫和非特异性免疫有哪些区别和联系？……”
免疫是人们非常熟悉的一个生物学名词。学生在这种非常熟悉却又无法回答清楚的问题情景中，其学习的兴趣和求知欲顿时被激发起来。然后教师及时引导学生自主探究教材内容，互动探讨疑难问题，适时利用PPT课件，巧妙点拨引导，使学生犹如身临其境，迅速进入有效互动探究状态。
2有效课堂教学设计必须突出“问题”中心
教师应带着问题进行教学设计，以探索和研究的姿态，从学生的角度去思索，就会在教学设计过程中发现问题并找到解决问题的各种办法，就会在和学生的互动中开阔自己的视野，提高教学有效性。如在高中生物必修3“植物生命活动的调节――植物生长素的发现”教学中，可以如此设计：日常生活中，我们对植物的向光性生长熟视无睹，殊不知正是从向光性开始，引导着人们揭示植物生命活动调节的奥秘。你知道植物生长素是怎样被发现的吗？我们能从植物生长素的发现历程中得到那些启发？你能巧妙地设计一组实验来研究生长素的生理作用吗？
教师让学生根据已有的知识进行假设，并设计实验方案，然后自己动手实验来搜集证据、验证假设、交流结果。在学生初步得出结论后，教师进一步引导学生从植物顶端优势现象探究生长素的两重性，使学生对植物生长素的实质和特性有深入的理解。再以“生长素在低浓度范围内促进植物生长、高浓度范围内抑制植物生长”为例，引出矛盾冲突，使问题在不知不觉中进一步升华，充分体现了课堂教学的有效性。
3有效课堂教学设计必须精心预设并促发“动态”生成
从根本上说，课堂教学要精彩，取决于教师的素质与能力、教师的经验和智慧。课堂上的每一件非常事件，都实实在在地考验着教师的应变能力和教学艺术。课堂以动态存在，并不断变化，教师和学生的心态在变，知识和经验的积累在变……即使教师准备再充分，也难以预想到课堂教学中出现的形形色色的事件，所以教师时刻面临着挑战。但教师的弹性设计（即一个教学方案中的每个教学环节上有多个答案）可以为一些“可能”和“不确定性”留下足够的空间，可以让教师充分应用自己的经验和智慧，沉着、冷静地解决这些“可能”和“不确定性”，有条不紊地创造出精彩的教学情景。例如，在高中生物必修3“人体的稳态――血糖调节”教学中，可以如此进行情景激疑：马拉松运动员在比赛过程中，血糖不断被消耗，但它的含量仍然稳定;饭后大量葡萄糖被吸收到体内，但是正常人的血糖含量只会短暂地升高，很快就恢复正常。那么人体内血糖来源和去向是怎样维持在3.9～6.1mmol/L的浓度范围之内的呢？这是一种怎样的调节机制呢？
教师应从血糖的来源去路、血糖的调节机制、胰岛素及胰高血糖素、肾上腺素等激素的生理作用、糖尿病的病因等知识层面设计教学，以促进学生知识的动态生成。
4有效课堂教学设计必须突出“学习方式”的培养
教师在教学设计时，不仅要重视学生有效地获得知识与技能，还须关注学生在学习过程中的方法、能力以及是否构建起自主探究、合作学习的方式。
一、生物化学实验现状
生物化学是生物学科的重要基础课程，具有很强的实践性。生物化学实验教学旨在通过实验活动，加深学生对其基本原理的理解和运用，培养学生的观察能力、操作能力、数据处理能力、创新能力和严谨的治学作风，为今后独立进行科学研究打下坚实基础，所以生物化学实验中增开设计性实验更具重要意义。然而，综合全国各高校现行的生物化学实验教学来看，目前开设的实验项目多数以验证性为主，由于验证性实验的原理、结果都是已知的，实验步骤是老师设计好的，学生不用多想，按部就班去做就行，对学生缺乏刺激性、挑战性，使他们处于被动状态，在很大程度上忽视了他们主观能动性的发挥，这与当代大学生的时代特点明显错位，造成缺乏主动思考，只是依葫芦画瓢，走个过程，做个报告，有个成绩，极大地影响了学生创新能力的锻炼，致使实验效果不断下滑。虽然，验证性实验是对基本技能的培训，是其它实验类型的基础，应该受到重视，但随着生物科学的不断发展，更需要加强大学生创新意识和创新能力的培养，而上述状况明显不适应于时展对大学生的要求，更不能满足大学生对生物化学新技术、新方法的掌握需求，因此调整生物化学实验类型的比例，增开设计性实验，对于全面提高生物类高级人才的思维能力和创新能力非常必要。
二、存在的问题
北方民族大学生命科学与工程学院针对生化实验教学中存在的实际问题，开展了形式多样的实验教学改革和探索，特别是在设计性实验项目的开设方面进行了大胆的尝试，取得了不少宝贵经验，同时也发现不少问题，该院在尝试开设生物化学设计性实验过程中所遇到的主要问题有以下几个方面：
1缺乏全面认识。传统的实验教学模式即一个班级――一个实验――一个时间――一个设计――一个过程――一个结果，而设计性实验是给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案加以实现的实验即一个班级一个实验――多个时间――多个设计――多个过程――多个结果，两者相比，前者简单易行、省时省物，后者复杂烦琐、费时费工。相对来说，设计性实验需要充足的实验室、实验设备、实验仪器和齐全的药品、试剂等，还需要教师付出大量的心血。显然这类实验的实施需要加大物力、财力、人力和精力的投入，投入的增多提高了教学成本，因此，使领导望而怯步，教师不愿涉足，造成这类实验的开设工作进展缓慢。其原因还是缺乏对这类实验的全面认识，只看到了成本、精力投入增多的一面，没有看到它对当代大学生创新意识和创新能力培养具有重要作用的另一面。时代在变化，科技在发展，我们必须全面认识设计性实验在培养大学生创新能力方面的重要作用，尽早做出明智的选择，那就是加快设计性实验的开设和不断提高这类实验的教学水平。
2缺乏相关教材。综观目前我国高等院校生物化学实验指导教材，可谓种类繁多，然而，其内容大同小异，都是以传统的验证性实验项目为主，兼有少量演示性、综合性实验项目，设计性实验项目几乎没有，如此的现状也为这类实验的开设增加了相当的难度。什么样的题目适合于学生设计，开展哪些内容设计，如何引导学生进行设计，学生怎样实施设计方案，教师如何安排这类实验等等，这些问题是一般学校生物化学实验教师难于解决完成的。要实现高等院校生物化学实验由传统的验证性向现代的设计性转变，就需要具有一定生物化学教学实力的学校关注和带动，组织教学经验丰富的教授、专家联合攻关，加强此项课题的研究和成果积累，及时整理成熟材料，逐步建立和完善此类实验教学体系，加速教材的出版发行，满足生物化学实验教学改革和现代生物高级人才培养的要求，推动我国高等教育事业不断发展。
3缺乏创新精神。创新是带有氧气的新鲜血液，没有创新，就没有生命。同样，在生物化学实验教学方面，没有创新精神，就难于实现改革，就难于适应日新月异的生物技术变化。设计性实验虽然要求教师只是提出实验的目的和条件，看似简单，并非简单。没有大量的知识积累和一定的创新精神，是难于做出准确的判断，因此对教师提出了更高的要求。首先要投入相当的时间和精力，查阅相关资料，清楚哪些题目适合学生进行设计，涉及到哪些基本原理和基本知识，学生在设计选定实验过程中会出现什么样的问题，如何解决这些问题等等，其次实验室有哪些设备、仪器，这些设备、仪器的性能怎么样，会出现什么障碍，能否及时排除这些障碍等。上述问题教师必须做到全面了解，心中有数，并在此基础上，精密筹划，整体安排，实际预演，全程试运，才能做出能否实施的判断。目前，大多数教师习惯采用传统做法，以现成的实验指导书为依据进行实验辅导，轻车熟路，不需要花费多少精力，即可顺利完成实验教学任务。而设计性实验的开设工作，不但要求教师投入相当的时间和精力，进行构思和安排，并要花费较多的时间进行多次设计和不同过程的实验辅导，在许多方面还需要开展创新性的工作，这些问题给实验教学工作增加了不少难度，因此，教师不愿开展此项工作。此种表现除缺乏对它的重要作用认识不足外，更重要的是缺乏大胆的创新意识和创新精神。
关键词生物课堂逻辑体系构建策略
中图分类号G633.91文献标识码B
生物课赛课时，为了便于更准确评价选手们的教学水平，常常是所有选手完成同一课题的授课任务，即所谓的同课异构，尽管选择同一个课题，但有的课堂教学环节无法有效组织和串联，让听者恍恍惚惚不知所云；而有的课堂则如行云流水高潮迭起，在传授知识的同时，也给人以艺术上的美感。教学效果的巨大差异引发了笔者对生物课堂教学逻辑体系构建的思考。
1中学生物教学逻辑体系概述
教学逻辑是包括思维在内的师生教学活动的内在规律性和有关主张，是一种应用性逻辑，反映着主体对教学设计和实施过程中客观规律性的认识及形式化的结果，是组织教学内容和教学活动的依据。课堂上多种逻辑的有机组合就构成了教学逻辑体系。合理的教学逻辑体系是建立在教师对新课程教育目标深入理解和对教学内容进行充分发掘的基础之上，融合学生的实际情况及教师本身的教学风格而形成的。合理的逻辑体系能使课堂条理清晰，重点突出；能使教学内容于“形散”之中显示出“神聚”；能有效地突现文本内涵的最佳信息；能有效地帮助学生构建知识网络，提高学生学习效率。在实际的教学中教师常常利用基本逻辑设计教学逻辑主线，利用辅助逻辑设计逻辑副线和子逻辑，从而形成以逻辑主线为主轴，逻辑副线为补充，子逻辑为重点的课堂教学逻辑体系。
2设计教学逻辑主线
教学逻辑主线是事物发展的脉络或探求问题的程序，是教师在遵循教学规律的基础上，依照教学目标要求，为达到教与学的双向目标而设置的贯穿于整个课堂教学过程的脉络或探求问题的程序。一般说来，教学的逻辑主线往往穿插于学科的知识体系、学习的过程和方法以及学生的认知心理发展过程之中。在具体的设计过程中，教师可以参考以下几个方面设计教学逻辑主线。
2.1在学科知识体系中寻找逻辑主线
在实际教学中，学科知识往往镶嵌于教材中，学科知识体系本身具有非常紧密的逻辑联系，多数教材在编排教学内容时已经有了非常清晰的脉络，如果这种线索符合教师的教学风格和学生的实际情况，就可以直接采用教材原有的知识呈现顺序为逻辑主线。
例如在“细胞核是遗传信息库”一节中，就可以沿着“什么是遗传信息遗传信息存在哪里遗传信息的载体是什么遗传信息错误传递的后果如何”的知识线索来展开。这种线索符合人们的日常思维习惯，也不难寻找，关键要把握好学科内容结构与学生的认知结构之间的关联性，使学科知识的内在逻辑与学生的心理逻辑统一起来，以便让学生通过同化和顺应等心理过程，实现二者的有效对接。
2.2在学科知识的学习过程和方法中寻找逻辑主线
20世纪中叶，著名生物学家和教育家施瓦布提出了探究式教学，以学生探究活动为主线的教学方法即探究式教学。探究式教学往往从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查搜集处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，非常注重探索精神和创新能力培养，也非常符合新课程的教学理念。
在新课程中，教科书提出了探究式教学的基本步骤，例如人教版的“探究光对鼠妇生活影响”一节中，其就明确提出探究活动由以下几步构成：①提出问题；②做出假设；③制定计划；④实施计划；⑤得出结论；⑥表达交流。这就非常方便教师寻找在各种探究式教学中的逻辑主线，甚至改变教材中原有内容的呈现顺序，改以探究活动的程序为逻辑主线。例如伊万诺夫斯基发现“滤过性病毒“的过程就可以在教学中创设一种类似于科学研究的情境，让学生来重温烟草花叶病毒的发现过程，以培养学生探索精神和创新能力。
2.3在学生的认知规律中寻找逻辑主线
新课程强化学生的主体作用，教师的所有工作都是围绕“学的逻辑”而展开。教师只有按照学生的认知规律来设置逻辑主线，实施教学活动，才能提高课堂教学效益。而人类的认知是一个由现象到本质、由已知到未知、由特殊性到普遍性的发展过程。
如对“细菌”一节就可以按这样的线索来设计：细菌的发现细菌的形态细菌的结构细菌的生活。先发现了细菌的存在，观察到了细菌外形的三种形态，然后了解细菌的内部结构，符合人们观察事物由表及里的习惯思维；在介绍细菌内部结构时，又通过与已经学习过的植物细胞结构进行对比学习，找到二者的差异，这又体现了由已知到未知的认知规律；后进一步深入了解细菌的繁殖、形成芽孢的生活状况，符合人们认识事物由浅入深的认知规律。又如对像生物学发展史这类的教学，其内容往往分散在教材不同章节中，不太符合人们循序渐进的认识事物的规律，往往需要按照科学发现的时间顺序来对其进行重新整合，然后按照时间的先后顺序作为教学的逻辑主线来进行教学。这样的主线设计需要教师熟悉学生心理特点和认知规律，了解学生的知识结构体系，对教学的知识前后融会贯通，源于教材而不拘泥于教材。
3穿插教学逻辑副线
在设计好逻辑主线后，教学过程虽然层次清晰却难于完成新课程赋予的三维教学目标。因为逻辑主线难以全面地包含德、智、体、美、知、情、行以及个性发展、社会性发展和学识发展的各个方面，为弥补其缺陷，还要补充设计好教学的逻辑副线。
一般说来，显性的知识是过程、方法以及情感、行为活动的载体，是教学目标的重要组成部分，它在教学中安排、调整的灵活性与可变动性远不及方法、情感和行为等内容，所以在日常教学中，知识线索常被作为逻辑主线。同时，由于过程、方法以及情感、行为活动往往不是一次就能完成的，因此，过程、方法以及情感、行为活动也常常被设计为教学的逻辑副线，并且多次出现以强化学生的体验。
例如在“保护生物多样性”一节教学中，教师就可以设计这样逻辑副线：为什么要保护生物多样性世界和我国生物多样性的现状如何?生物多样性面临怎样的威胁?怎样保护生物多样性?如何保护白头叶猴?其中“为什么要保护生物多样性”的环节让学生感受到生物对人类和生态系统的巨大价值，认识到保护生物多样性的必要性；“世界和我国生物多样性的现状如何”的环节则让学生产生保护生物多样性的紧迫感。而保护生物多样性必先了解“生物多样性面临怎样威胁”，该环节就顺应学生的情感发展，促进学生思考“怎样保护生物多样性”，发展了学生的思维能力。最后“如何保护白头叶猴”的环节让学生将学到的知识进行实际运用，进一步强化学生学以致用的观念和人与自然和谐相处的理念。
情感教育线索的设计要结合学生心理特点和学科特点，与逻辑主线配合，充分发挥情感教育的作用，激发学生学习兴趣、培养正确的态度、渗透价值观教育，有效地提高课堂效率。
4确定教学子逻辑
在设计好逻辑主线和副线后，一堂课大致完整，也基本能达到新课程提出的三维教学目标，但要使一堂课详略得当重点突出，教师还需要对子逻辑进行设计。教学中的“子逻辑”设计常常是针对较为重要的内容，或是教学重难点、或是实验探究活动、或是思维探究环节。
上文所提“细菌”一节的逻辑主线中有“细菌的结构”的环节，便是思维探究的环节。对“细菌的结构”这部分内容进行细化设计，首先引导学生从已了解的植物细胞结构出发，对比植物细胞和细菌细胞结构差异人手，找出二者在有无叶绿体等方面的差异，进而推导出细菌不能制造有机物，为异养的营养方式等内容，这样就形成了相应的子逻辑。
需要指出的是，即使子逻辑的设计也一样要服从逻辑主线，符合学生的认知规律，达到强化重点，突破难点，提高学生动手能力和思维品质的目的。
5形成教学逻辑体系
在初步设计好教学的逻辑主线、穿插好逻辑副线和确定好了逻辑后，教师还要反思这三者所构建的教学逻辑体系是否完整，推敲各个逻辑步骤具体化、方式方法、各部分之间的联系以及各环节的转换等问题，只有通过这样的反复思考、修改，才能形成思路简洁、主次分明、内容丰富、生动充实的生物课堂，才能形成既符合教材编订的整体逻辑又能完成教学三维目标的课堂教学逻辑体系。
参考文献：
[1]巴班斯基著，吴文侃等译.论教学过程最优化[M].北京：教育科学出版社，1982：122-148.