美國(guó)中學(xué)生命科學(xué)教材圍繞生物學(xué)核心素養(yǎng)的編排特色

周 潔

(華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué) 武漢 430223)

美國(guó)中學(xué)理科核心教材《Glencoe Science:Introduction to the Life,Earth and Physical Science》是McGraw Hill圖書(shū)出版公司出版的6～8年級(jí)教材。其中，三個(gè)系列之一《生命科學(xué)》教材再分為：《生命科學(xué)·生命的基礎(chǔ)》；《生命科學(xué)·微生物和植物》；《生命科學(xué)·動(dòng)物》；《生命科學(xué)·人體》；《生命科學(xué)·生態(tài)系統(tǒng)》共5個(gè)分冊(cè)。

《生命科學(xué)》教材的內(nèi)容根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行編排，是遵循學(xué)生對(duì)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、探索和認(rèn)知規(guī)律，可大致將其分為學(xué)習(xí)前、學(xué)習(xí)中和學(xué)習(xí)后三個(gè)不同的階段，各階段均設(shè)置了豐富類型的板塊和欄目。該教材通過(guò)設(shè)置多樣化的板塊和欄目類型，將教學(xué)內(nèi)容組織得嚴(yán)謹(jǐn)而有序，也將抽象的科學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)得生動(dòng)而形象具體，增強(qiáng)了教材閱讀體驗(yàn)的趣味性。同時(shí)，不同板塊和欄目類型的比例設(shè)置各有側(cè)重，對(duì)學(xué)習(xí)前和學(xué)習(xí)后這兩個(gè)階段的內(nèi)容編排尤為重視，相比學(xué)習(xí)中的板塊和欄目設(shè)置要更加細(xì)化和具體，反映出學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的重要性和必要性。

1 理解認(rèn)知生命觀念

生命觀念是生物學(xué)核心素養(yǎng)的首要內(nèi)涵和表現(xiàn)，如何促使學(xué)生有效地形成和發(fā)展生命觀念是生物學(xué)科教學(xué)中的一個(gè)重要議題。在教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生通過(guò)觀察生命現(xiàn)象來(lái)掌握生物學(xué)科知識(shí)的基本概念，在理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上再形成生命觀念的概念框架，從而感悟知識(shí)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)基本思想，如結(jié)構(gòu)與功能、進(jìn)化與適應(yīng)、穩(wěn)態(tài)與平衡和物質(zhì)與能量等，進(jìn)而加深對(duì)生物科學(xué)本質(zhì)的理解。

例如，在《人體》分冊(cè)第二章第一節(jié)“營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”中，首先通過(guò)開(kāi)頭的“學(xué)習(xí)聚焦”欄目中的知識(shí)小卡片“你會(huì)學(xué)到什么”告訴學(xué)生將學(xué)到：區(qū)分6種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，鑒別每種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要性，解釋飲食和健康的關(guān)系；然后通過(guò)知識(shí)小卡片“為什么很重要”告訴學(xué)生：如果知道身體每天都消耗了哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就可以選擇更健康的食物；最后，在文末的“章節(jié)回顧”欄目中通過(guò)“技能應(yīng)用”小卡片，讓學(xué)生解讀3種不同類型食物的食品標(biāo)簽上的營(yíng)養(yǎng)成分信息[1]。這樣，就將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、飲食和健康三者結(jié)合到一起，利用生物學(xué)思想和核心概念來(lái)解釋具體的事物，從而有助于學(xué)生將新知識(shí)融入到自己現(xiàn)有的知識(shí)框架中，指導(dǎo)和探究生命活動(dòng)規(guī)律并形成生命觀念。

此外，在每一章內(nèi)容結(jié)束時(shí)，都會(huì)通過(guò)“學(xué)習(xí)指南”這個(gè)板塊再次回顧本章各小節(jié)重點(diǎn)知識(shí)，并將核心概念制作成一張“形象化概念圖”讓學(xué)生完成填寫(xiě)(圖略)，進(jìn)行知識(shí)的整合和梳理，再次強(qiáng)化生物學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)化和概念框架。

2 逐步發(fā)展理性思維

通過(guò)正確啟發(fā)學(xué)生自己獨(dú)立思考，合理引導(dǎo)學(xué)生與他人進(jìn)行交流、討論與反思，從而逐步培養(yǎng)出來(lái)的理性思維習(xí)慣，需要通過(guò)設(shè)計(jì)并實(shí)施合理的教學(xué)活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)[2]。在這套教材的編寫(xiě)中，教學(xué)活動(dòng)首先被設(shè)計(jì)放在類型豐富的各大板塊中。如“內(nèi)容導(dǎo)讀”“預(yù)備活動(dòng)”和“學(xué)習(xí)準(zhǔn)備”這三個(gè)板塊均為學(xué)生的自主預(yù)習(xí)階段而設(shè)計(jì)，再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)細(xì)化為各種小的欄目來(lái)組織和實(shí)施。如“內(nèi)容提要”“導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)”和“折疊式學(xué)習(xí)卡”等，從而創(chuàng)設(shè)多種學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在情境體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，使學(xué)生的理性思維得到逐步發(fā)展。

例如，在《動(dòng)物》分冊(cè)開(kāi)頭的“內(nèi)容導(dǎo)讀”這一板塊，用一個(gè)生動(dòng)有趣的事例“動(dòng)物與飛機(jī)的關(guān)系”作為本書(shū)的導(dǎo)入部分，啟發(fā)學(xué)生思考教材即將探討的主題，并進(jìn)一步通過(guò)“內(nèi)容提要”這一欄目提示每章所含各小節(jié)的學(xué)習(xí)要點(diǎn)。再以第一章“動(dòng)物學(xué)入門”一節(jié)為例，在“預(yù)備活動(dòng)”這一板塊中：首先，通過(guò)欄目“導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)來(lái)比較動(dòng)物界中的三種不同類型的對(duì)稱性，初步認(rèn)識(shí)到動(dòng)物界所包含的多種多樣的群體既有相似的特征也有不同的適應(yīng)性。然后，設(shè)計(jì)了欄目“折疊式學(xué)習(xí)卡”讓學(xué)生親自制作知識(shí)小卡片，幫助學(xué)生區(qū)分不同類群動(dòng)物的主要特征從而理清學(xué)習(xí)思路。接著，在“學(xué)習(xí)準(zhǔn)備”這一板塊中，讓學(xué)生通過(guò)“閱讀與理解”“思考與討論”和“應(yīng)用與總結(jié)”這三個(gè)步驟學(xué)會(huì)辨別動(dòng)物的對(duì)稱性及其他特征，并推斷是否將其細(xì)分到具有共同主要特點(diǎn)的某一動(dòng)物類群中[3]。

整套教材共涉及預(yù)測(cè)、聯(lián)想、概括和確定因果關(guān)系、對(duì)比和比較、推論、做筆記和問(wèn)與答等多種理性思維方式的訓(xùn)練。

3 掌握科學(xué)探究方法

本套教材對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)尤為重視，編排了不同類型和難度的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在每一章結(jié)束時(shí)均設(shè)有“實(shí)驗(yàn)室”這一板塊，在每本教材之后也對(duì)應(yīng)每章內(nèi)容設(shè)置了“家庭實(shí)驗(yàn)室”欄目。同時(shí)，在每一節(jié)正文當(dāng)中也有“迷你實(shí)驗(yàn)”這一欄目。此外，在每一章開(kāi)頭的“預(yù)備活動(dòng)”板塊和正文部分中也設(shè)有“科學(xué)日記”“科學(xué)在線”和“科學(xué)統(tǒng)計(jì)”欄目訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，提供一些科學(xué)方法的資源供學(xué)生學(xué)習(xí)。在“實(shí)驗(yàn)室”板塊中一般包括現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(如形成假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)和分析數(shù)據(jù)等)和結(jié)論與應(yīng)用三個(gè)步驟，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)情境出發(fā)，體驗(yàn)科學(xué)情境，再回到熟悉的情境中去。

例如，在《人體》分冊(cè)第三章第一節(jié)“循環(huán)系統(tǒng)”中的實(shí)驗(yàn)室板塊，就是讓學(xué)生利用秒表測(cè)量和比較自己及搭檔分別在靜息時(shí)和慢跑后的脈搏速率。然后，通過(guò)“交流你的數(shù)據(jù)”這一欄目讓學(xué)生進(jìn)行討論和反思，進(jìn)而歸納出生物學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和規(guī)律[1]?！凹彝?shí)驗(yàn)室”欄目則是讓學(xué)生回到家中利用一些來(lái)自廚房、院子或商店的常見(jiàn)材料甚至是廢品進(jìn)行簡(jiǎn)單的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。而“迷你實(shí)驗(yàn)”欄目則一般包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程和分析兩個(gè)部分，通過(guò)創(chuàng)設(shè)一些簡(jiǎn)單易操作的情境，利用一些日常用品甚至是借助自己行為來(lái)模擬復(fù)雜的科學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟。如迷你實(shí)驗(yàn)“推斷你心臟的工作強(qiáng)度”，實(shí)驗(yàn)過(guò)程僅包括三個(gè)步驟：①握緊拳頭并觀察它的尺寸；②將拳頭放在一碗水中，先放松再握緊使得水能夠從拇指和食指之間擠出；③持續(xù)擠壓保持3 min并記錄每分鐘擠壓的次數(shù)[1]。

通過(guò)參與不同層次的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生的認(rèn)知方式和探究過(guò)程從簡(jiǎn)單過(guò)渡到復(fù)雜，從而逐漸形成生物學(xué)的邏輯推理和思維方法。

4 承擔(dān)實(shí)踐社會(huì)責(zé)任

從經(jīng)合組織的“人與社會(huì)”、歐盟的“融入社會(huì)與勝任工作”和美國(guó)的“生活與職業(yè)技能”到我國(guó)的“社會(huì)責(zé)任”，核心素養(yǎng)的內(nèi)涵都強(qiáng)調(diào)了“社會(huì)”這一層面，因而在生物學(xué)科的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中對(duì)于學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也必須要包含社會(huì)參與和社會(huì)責(zé)任在內(nèi)?！渡茖W(xué)》這套教材注重生物科學(xué)與社會(huì)、生活及其他學(xué)科之間的聯(lián)系，重視跨情境的體驗(yàn)和跨學(xué)科的交融，將不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行遷移和應(yīng)用，教會(huì)學(xué)生利用生物學(xué)的知識(shí)聯(lián)系解決社會(huì)和生活中的實(shí)際問(wèn)題。在教材的編排上，每一節(jié)正文中均設(shè)有一個(gè)欄目“結(jié)合職業(yè)”或“結(jié)合其他學(xué)科”，其他學(xué)科包括物理、化學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、數(shù)學(xué)、社會(huì)科學(xué)、歷史、文學(xué)和藝術(shù)等。

例如，在《生態(tài)系統(tǒng)》分冊(cè)第三章第三節(jié)“水生生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)中，在“結(jié)合職業(yè)”這一欄目中就介紹一位環(huán)境保護(hù)作家蕾切爾·卡遜在美國(guó)漁業(yè)與野生動(dòng)物管理局做了15年編輯后辭職改行寫(xiě)作的事跡，其代表作“寂靜的春天”就是警示人們關(guān)注長(zhǎng)期濫用殺蟲(chóng)劑的后果，向社會(huì)大眾普及自己的環(huán)境保護(hù)知識(shí)及對(duì)自然界的熱愛(ài)[4]。教材將生物學(xué)科的教學(xué)與社會(huì)中不同職業(yè)和學(xué)科知識(shí)相聯(lián)系，而不只是限定于生物學(xué)科知識(shí)本身，正是訓(xùn)練學(xué)生基于對(duì)生物學(xué)的認(rèn)識(shí)參與社會(huì)事務(wù)并嘗試解決社會(huì)生活中的生物學(xué)問(wèn)題的能力。再如《人體》分冊(cè)一書(shū)在各章節(jié)通過(guò)介紹人體生理系統(tǒng)相關(guān)的疾病與健康失調(diào)的問(wèn)題，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)向他人宣傳健康生活、關(guān)愛(ài)生命等相關(guān)知識(shí)[1]。

生物學(xué)科要教會(huì)學(xué)生正確看待人與自然的關(guān)系，熱愛(ài)并尊重自然，合理利用自然資源，倡導(dǎo)綠色的生活方式，讓社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。