我校的科创课程是在国内外创新人才培养方针的指导下,立足于学生兴趣和发展需求,立足于学校办学理念、特色和师资优势等自身条件而开发出来的一类课程。同时,我们始终坚定地认为:一所能够为社会拔尖人才培养奠定基石的中学,其教育必定是与时俱进,不断变化发展的,所以这就要求我们的课程也应该处于一个不断提升与发展的过程。为确保科创课程的动态发展属性,我们在设计课程开发流程时,着重强调了对课程实施过程与实施成果的评价,用过程与结果的质量来指导我们下一阶段课程的发展方向,使整个课程开发流程呈现一个不断循环的闭环。图2-1-1便是我校对科创课程开发的大致操作流程。
图2-1-1 科创课程开发流程
1.课程提案
课程提案是整个课程开发过程中的第一步,也是最为关键的一步,直接决定了整个课程的定位与质量。我校的科创课程开发以教师开发为主,但为了规范教师对课程的规划与设计,我校对科创课程制定了统一的课程开发指导文件,要求教师就课程的开发背景、培养目标、教学内容、教学方式、教学评价方式、软硬件支撑及教学资料这七个主要方面进行阐述。
2.校内评估与改进
校内审核是对课程质量进行把关的关键步骤,对整个课程的开发过程起着导向与质量监控的重要作用。在这个环节,我们可以收集和汇总相关课程设计与实施、授课教师专业背景、学生学情状况等各方面较为系统的信息与数据,增强了课程评估的科学性与可操作性。有了数据的支撑,我们就可以对课程的框架内容,教学方式及软硬件设施等有一个清楚的了解,也可以更清楚地意识到在各方面存在的不足,有的放矢地对课程提案作进一步修改。
在校内评估与改进阶段,我们主要审核教师所给出提案中的六部分内容,具体要求如表2-1-1所示。在教师设计与开发课程之前,我们就提供主要审核内容与要求,让教师在设计的过程中明确自己的目标,了解什么样的课程才是较为理想的,对课程的整个设计过程起到一个导向作用。
表2-1-1 教师提案的主要审核内容与要求
在对教师的课程提案进行评估时,我校会以科技总指导为核心,连同相关学科教师组建课程评估小组。评估小组会就课程提案进行讨论,并给出反馈意见。总结我校科创课程评估小组对课程提案的评估重点,可以总结为表2-1-2所示内容。
表2-1-2 科创课程提案的评估重点
课程设计教师就评估小组的反馈意见对提案进行修改并再次提交评估。待课程评估小组一致通过课程提案后,科技总指导会将提案上交校长室进行校内终极评估。待方案取得校长室同意后,则进入下一个环节进行专家评估。
3.专家评估与改进
区别于校内评估主要侧重于确保课程成功实施的几个方面,专家评估的侧重点主要集中在课程内容的科学性、丰富性与安全性这三个方面。同时,专家亦会对有硬件建设需要的课程给出专业性的意见,指导课程顺利实施。在专家评估环节,科技总指导会将通过校长室评估的课程提案提前发送至至少三名相关领域专家的手上。待专家们初步审核课程提案后,学校会组织专家评估会议。评估会议上,提案教师就课程设计进行介绍,然后与专家们进行课程讨论,并详细记录专家的指导意见,对课程提案进行简要补充与修改。评估会议的最后,专家们就课程提案讨论稿进行最终评估,签署专家评估意见。通过专家评估的课程提案可以在专家意见的指导下进行最终修改,并提交校长室进行课程开设申报。
【课程提案案例】
提案背景概述:2017年,我校初中生物科学教研组姚昇华老师经过多年科创课程的授课经验积累,不断创新并向学校提出了在初中段7~8年级构建分子生物学科创课程的想法。姚老师根据学校要求对该门课程进行了详细介绍,并顺利通过了校内及专家的两轮评估。现将姚老师的最终课程提案简要总结如下:
上海中学国际部分子生物学课程建设计划
一、课程开发背景介绍
生物科学类科创课程作为上海中学国际部初中科创课程的重要组成部分,一直致力于培养学生的基础科研素养。生物科学类科创课程目前主要包含了植物生理学、微生物学、动物与医学三大方向,教学内容涵盖相关领域实验技术培养、实验设计、科研论文检索与阅读、科研论文写作等方面。在该课程体系中,学生可以根据个人兴趣选择不同主题方向,体会一般的科研过程。
经过两年多的积累,目前植物生理学、微生物学、动物与医学三大方向的常规实验教学内容已经较为完善,但在教学过程中,我们也遇到了瓶颈,例如在植物致病真菌分离实验中,当分离到致病真菌后,学生往往会询问教师这到底是什么菌?如何做真菌鉴定?面对这类问题,教师只能单纯的从知识的角度去讲解,而无法让学生体验具体的实验操作过程。
分子生物学是从分子水平上研究生命现象的物质基础的学科。分子生物学技术就是以分子生物学为基本知识基础,结合现代技术以研究分子水平变化的新技术,例如基因克隆与PCR等。可以说分子生物学技术的发展在整个生物学领域占据了主导作用,是推动生物科学发展的必要手段。鉴于分子生物学知识与技术在生物科学领域的重要地位及我校学生的现有学习情况,本人在此郑重地向学校申请开设分子生物学课程,并建设相应的分子生物学实验室。具体理由如下:
1.大部分生理实验都是对生物现象的观察,要想了解内里真实的原因,需要一定的分子手段。例如运用分子标记鉴定细菌与真菌的种类。
2.当代生物研究领域多涉及分子技术手段,接触基本的分子实验对学生学习生物知识有很大的帮助。
3.初中段生物的学习中已经涵盖了DNA、基因与基本分子技术的内容,搭配相应的实验学习,可以加深学生对该部分内容的理解。
4.目前我校中学生参加的真实性研究项目中很多都涉及分子生物学实验。在校学习基本的分子实验操作对于培养课题人才尤为重要。
二、培养目标介绍
通过介绍染色体与DNA、生物信息传递、基因表达调控等使学生获得核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及规律性等分子生物学基础知识。使学生了解并关注分子生物学发展简史、发展趋势及其在生产、生活和社会中的应用。引导学生利用分子生物学知识从分子水平上去分析生命现象与过程、思考分子生物学与人类健康、基因发育等生物学相关问题,使学生掌握PCR、核算凝胶电泳、DNA/RNA提取、DNA重组等基本现代分子生物学研究技术,训练学生的科学探究能力,养成学以致用,从分子生物学角度主动思考并关注社会热点与前沿问题。激发学生学习的主动性与积极性,养成以质疑求实的科学态度和严谨的逻辑思维来参与社会问题讨论的科学素养。
三、主要教学内容介绍
基于课程主题,本人设计了如下主要实验教学内容:
1.探究细胞中DNA与RNA的分布
2.牛奶酪蛋白的提取与鉴定实验
3.大肠杆菌质粒抽提实验
4.限制性内切酶的应用实验
5.DNA凝胶电泳实验
6.利用PCR技术鉴定不同细菌
7.重组质粒的构建与鉴定实验
8.NCBI数据库的使用
9.自主兴趣探究
四、教学方式介绍
生物是一门以实验为基础的学科,而实验性和实践性是实验教学的两大特点,蕴藏着丰富的素材,为学生创设了亲身参与实践的情境,让学生像科学家一样思考,是学生进行探究性学习的良好载体。基于生物学科实验教学的本质特点及分子生物学科创课程的培养目标,本课程将采用体验式教学为主要教学方式。
本课程采用的体验式教学方式为:在教学过程中,教师以一定的理论为指导,有目的地创设教学情境,激发学生情感,并对学生进行引导,让学生亲自去感知与领悟知识,并在实践中得到论证,完成知识的主动建构。在整个体验式教学的实施过程中,强调发挥学生的学习自主性,强调培养学生的创新精神和实践能力,强调对学生情感的陶冶和升华。
五、教学评价方式介绍
本课程所采用的评价方式旨在促进学生的发展,而非定义学生。在评价过程中强调过程性评价与终结性评价结合,通过制定详细的评价量规对学生的常规课堂表现与任务学习表现进行综合评价。在评价过程中,我们注重学生的反思,注重评价载体的灵活选用。
六、软硬件支撑介绍
本课程所需新增软件为:
1.Primer Premier:引物设计工具
2.Vector NTI Viewer:载体查看软件
3.MEGA:分子进化遗传分析软件
支撑分子生物学课程的开设需要构建专门的分子生物学实验室,其中包含的主要试剂与仪器设施如下表:
(续表)
七、教学资料介绍
本课程所采用的主要教学资料包含学生课题手册、教学PPT、网络视频资源及相关领域书籍资料等。其中学生课题手册及教学PPT为本校教师自主开发,学生课题手册的编撰会匹配体验式教学方式的需求,突出培养学生的学习自主性。教学PPT则更多的针对学习过程中遇到的分子生物学知识与技术进行深入讲解,帮助学生理解与掌握。
八、分子生物学实验室危险性评估
由于分子生物学实验室是用于初中学生的教学活动,所以控制实验中可能遇到的危险极为重要。纵观方案中所涉及的基础分子实验,其中所涉及的试剂都比较安全,危险性小。唯一具有潜在危险性的试剂即为DNA成像时经常使用的核酸染料EB。为解决这一问题,我们可以采购新型核酸染料,对人体比较安全,适合中学生教学活动。
九、专家意见(www.xing528.com)
专家意见一:
上海中学国际部初中段的分子生物学实验室设计涵盖了分子生物学中经典实验技术,包括PCR、限制性内切酶的使用、荧光蛋白活性检测等,对把握和理解现代生命科学经典核心学术知识很有帮助,具有直观性兼趣味性。整个课程提案可行性高,风险性低,适合中学的创新教育。
评估专家:唐威华研究员
单位:中国科学院上海植物生理生态研究所
专家意见二:
整个课程提案的实验设计适合中学生学习和实践。安全性在实验室规范操作下有保障。
评估专家:徐麟研究员
单位:中国科学院上海植物生理生态研究所
专家意见三:
该课程上述仪器设备和实验设置可以满足基本的分子实验需求。设备方面需要补充一台恒温水浴锅、超低温冰箱及切胶仪。该课程的开展有助于促进中学生在生物学课程学习过程中将理论与实践紧密结合。
评估专家:顾阳研究员
单位:中国科学院上海植物生理生态研究所
(案例撰稿人:姚昇华)
4.教学资料开发与软硬件条件建设
在取得校长室的课程开设允许后,教师便可以着手进行课程材料的开发。常见的课程材料包含每学期或学年教学计划、教学PPT、学生课题手册、课程相关书籍、教学视频等。教师根据课程的特点与需要,自主选择开发授课过程中所需要的教学资料。例如我校的生物科学类科创课程的教学资料主要包含学生课题手册、授课PPT及教学视频。教师自主开发了一系列不同研究主题的实验手册,以帮助学生更好的进行探究。配合授课PPT,教师可以就研究过程中运用到的生物技术及所探究的科学问题进行深入讲解,帮助学生理解与掌握所学知识。同时,针对一些具体的实验操作过程及科学理论介绍,教师可以收集并挖掘一些网络视频资源,用以辅助指导学生的具体实验操作,帮助学生理解所探究问题背后的科学原理。
在众多科创课程中,几乎所有课程都需要购买一些教学消耗品,例如工程课程普遍需要用到的电子元器件,科学课程需要用到的各种实验耗材与试剂等。但其中部分课程对教学硬件的要求较高,需要构建一个专门的实验室。对于这一类课程,负责教师可以根据最终版课程提案中对实验室硬件的需求,向学校总务部门提出采购申请,然后按照学校的规章管理制度,按部就班完成实验室建设。
5.课程实施与评价
在具体阐述该阶段课程评价之前,我们必须澄清“课程评价”与“学习评价”的区别。这两种评价的本质是不同的,课程评价的对象是课程的实施质量,例如教学内容、教学方法、教学效果及学生学习体验感等。而学习评价的对象是学生的学习任务表现与成果,例如学生的课堂专注力、课堂参与度、课堂任务完成质量与探究性学习任务完成质量。
课程实施贯穿人才培养过程的始终,整体评估与考核课程质量,注重对课程评估中存在问题的诊断并加以改进,从而推动课程质量的提升以及课程的内涵建设,促进课程教学的有序发展,无疑对全面提高人才培养质量发挥着重要作用。对课程实施进行评估时,我们不仅关注课程实施现场的效果怎么样,我们还关注课程在实施后的成果怎么样,在未来又能被发展得怎么样。这里的“发展”不仅仅是指课程本身的不断发展与优化,更是聚焦在学生的“未来发展”和授课教师个人专业素养的“提升发展”。
(1)评价信息采集方式
想要对一门课程进行全面客观的评价,就需要采用适切的、多样化的信息采集方式。目前我校对科创课程的评价信息采集方式主要为以下六种方式:
●随堂听课或开设公开课,观摩学生课堂学习表现与教师授课表现。
●观摩学生自主学习、合作学习与探究性学习现场等。
●收集学生课程学习成果,例如作品与研究报告等。
●听取教师的课程实施情况汇报。
●查阅教师在课程实施过程中的相关业务档案,例如教案、研究论文、学生作业和成绩册等。
●对教师、学生和家长进行问卷调查和座谈。
(2)课程实施过程中的评价
课程实施质量是课程层级转化到学生体验层面是否依然保持或者接近“课程理想”的关键。简单来说,课程的实施过程就是教师、方案及学生这三者的互动过程[1]。我校的科创课程针对这三者在课堂实施过程中的表现,制定了以下评价量表,用以指导课程的高质量实施,并作为课程未来发展的重要依据。每学期末,学校对每门科创课程完成实施过程评价,并将结果反馈给授课教师。授课教师可根据每项评价标准的具体得分与最终的总体评价反馈意见进行课程反思,以期课程在未来更好的发展。
【课程实施过程评价案例】
案例背景概述:2017学年的第二个学期,我校姚昇华老师就所授的微生物科学课程开设了公开课。在观摩的过程中,听课教师根据科创课程实施过程评价表中所列出的16条评价标准进行观察,并最终完成整张评价表的打分。以下就以其中某一位教师的评价表为例,具体展示该评价表的使用情况。
表2-1-3 科创课程实施过程评价表
(续表)
(案例撰稿人:姚昇华)
(3)课程实施之后的评价
追求优质的课程实施过程,目的是改变学习者个体的知识、行为和态度。基于这两个目的,我校构建了以下评价量表,用以掌握课程的实施成果,帮助学生与教师进行反思,指引课程的未来发展。值得注意的是,对课程实施成果的评价信息可以来自多种渠道,例如教师评价、学生自评与家长评价。而评价结果也不再以具体的分值来体现,而是采用“是/否/未体现”这样的定性评价标准。学校需要综合各种反馈信息才能最终确定该课程的实施成果如何(见表2-1-4)。
表2-1-4 科创课程实施成果评价表
【课程实施之后的评价案例】
案例背景概述:创意设计与智造是我校科技艺术类科创课程组中的一门课程,它是以MIT的“How To Make Almost Everything”智造万物课程为基础,结合传统文化及工艺背景,将古今相连,以iPad为视觉设计载体,将传统绘画升级为视觉设计与智造,在头脑风暴、创意设计、原型智造的过程中,学习视觉从图像到实物的转化。该课程的授课教师为高晶老师,高老师基于学校的科创课程实施成果评价表,并结合了自身课程的特点,自主设计了一份学生调查问卷,并邀请同学们来填写,结果全班14名同学都主动参与填写。问卷结果显示大部分学生非常喜欢这门课程,从课程中学习到了非常有用的知识与技能,大大激发了他们对未来学习的热情。同时,高老师亦利用此次问卷调研了可能的未来课程内容,为下阶段的课程发展做准备。本案例就问卷的主要设计与四位同学的问卷结果展示如下:
问题1:你对本次课程的感觉如何?
问题2:你最喜欢本课程的哪些内容?为什么呢?
问题3:你觉得本次课程有哪些做得不足的地方?可以顺便说说你的改进建议哦。
问题4:你对授课教师感觉如何?有没有什么建议?
问题5:你会主动关注课程外的设计相关信息吗?说说你现在对设计的感受。
问题6:你的家长对本课程是否有了解?
问题7:你的家长对本次课程的感受如何?有什么好的建议与期望也可以说说哦。
问题8:如果推出新的课程,你比较喜欢以下哪些内容呢?(可以选择多个答案)
(案例撰稿人:高晶)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。