七年級上冊生物學(xué)新舊教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計的比較

李大莉，晏妮

摘要：中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與價值觀、科學(xué)探究能力等生物科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。文章以七年級上冊人教版教材的2001版與2012版為例，通過對比分析兩個版本教材的實(shí)驗(yàn)材料、類型、數(shù)量等方面，發(fā)現(xiàn)2012版初中生物教材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計更具合理性和優(yōu)越性，強(qiáng)調(diào)和突出提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)及探究性學(xué)習(xí)的新課改理念，這些變化為后期教師教學(xué)與學(xué)生腦手聯(lián)動提供更多便利。該研究結(jié)果有助于幫助我國初中生物教師及學(xué)生能夠更好地理解和運(yùn)用好新教材。

關(guān)鍵詞：初中生物實(shí)驗(yàn)；教材；比較

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）46-0259-03

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，許多微觀和宏觀的生物學(xué)現(xiàn)象也只有通過實(shí)驗(yàn)才能得到解釋。因此，實(shí)驗(yàn)、探究等科學(xué)實(shí)踐活動，可以讓學(xué)生在親自探究、實(shí)踐的過程中，既能獲得生物科學(xué)方法的訓(xùn)練，又能經(jīng)歷生物學(xué)概念的構(gòu)建過程，利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。我國于1999年開始進(jìn)行第八次基礎(chǔ)教育改革，隨后制訂了《生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》（以下簡稱實(shí)驗(yàn)版課標(biāo)），以實(shí)驗(yàn)版課標(biāo)為依據(jù)研究編寫的人教版《實(shí)驗(yàn)教科書生物學(xué)（2001年版）》教材（以下簡稱實(shí)驗(yàn)版教材）[1]，相應(yīng)地設(shè)置了實(shí)驗(yàn)、探究、模擬制作等多樣化的科學(xué)探究活動。但是通過問卷調(diào)查表明，只有約60%的教師能完成實(shí)驗(yàn)版教科書設(shè)計的半數(shù)以上的實(shí)驗(yàn)[2]。據(jù)此，2011年對實(shí)驗(yàn)版課標(biāo)進(jìn)行了修訂，依據(jù)新課標(biāo)研究修訂編寫的人教版教材《生物學(xué)（2012年版）》（以下簡稱新教材）[3]，在實(shí)驗(yàn)類型及實(shí)驗(yàn)數(shù)量上有一定的刪減，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計也遵循低成本、簡單易行的原則，提供多種替代方案以提高科學(xué)探究活動的可行性。因此，學(xué)生親自參與探究、實(shí)踐的可行性機(jī)會增加，利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)?，F(xiàn)以七年級上冊生物學(xué)教科書為例，對2001年版本和2012年版本的教科書中的實(shí)驗(yàn)類型、數(shù)量、選材等方面進(jìn)行比較分析。

一、實(shí)驗(yàn)類型和數(shù)量的變化

實(shí)驗(yàn)版教材和新教材都設(shè)計了大量不同類型的實(shí)驗(yàn)，多樣化的實(shí)驗(yàn)活動如實(shí)驗(yàn)、觀察、探究等可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的世界觀，幫助學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)[4]。教材中的實(shí)驗(yàn)類型大致分為觀察與思考、實(shí)驗(yàn)、探究、課外實(shí)踐及模擬制作等幾大類，修訂后新教材與實(shí)驗(yàn)版教材相比，實(shí)驗(yàn)類型和數(shù)量都有一定的變化?，F(xiàn)以兩個版本的實(shí)驗(yàn)類型及數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計對比，結(jié)果如下（見表1）：

第八次基礎(chǔ)教育改革，制定了《生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》，指出要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、操作能力、實(shí)踐能力和分析解決問題能力，相應(yīng)在實(shí)驗(yàn)版教材中編排的實(shí)驗(yàn)類型有“觀察與思考”、“實(shí)驗(yàn)”、“探究”、“進(jìn)一步探究”、“演示實(shí)驗(yàn)”、“設(shè)計”、“技能訓(xùn)練”和“課外實(shí)踐”等。但是實(shí)驗(yàn)版教材在使用的過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，譚永平[2]在生物教科書修訂的原因透析一文中指出，通過問卷調(diào)查表明，只有約60%的教師能完成教科書設(shè)計的半數(shù)以上的實(shí)驗(yàn)。造成這一現(xiàn)象的原因很多，除了七年級課時緊張外，從教科書編寫本身來說，教科書中設(shè)計的探究活動數(shù)量總體偏多。因此，在教材修訂中，對實(shí)驗(yàn)數(shù)量及類型進(jìn)行了精簡，精簡后學(xué)生實(shí)驗(yàn)所占課時比例仍高達(dá)36%。從表1中可以看出，新教材中實(shí)驗(yàn)總數(shù)減少了10個，取消了“進(jìn)一步探究”欄目。刪減的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容見表2。

通過比較分析，歸納出上述實(shí)驗(yàn)被刪減的原因，主要有以下幾個方面：一，實(shí)驗(yàn)選材缺乏靈活性。例如實(shí)驗(yàn)1，新教材中更名為“非生物因素對某種動物的影響”，為實(shí)驗(yàn)版教材中“光對鼠婦生活的影響”和“鼠婦的生活是否受其他因素影響”兩個實(shí)驗(yàn)的整合，整合后學(xué)生可以自由選擇實(shí)驗(yàn)變量和實(shí)驗(yàn)材料，為實(shí)驗(yàn)的開設(shè)提供了靈活性和可行性，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。二，實(shí)際的實(shí)施及操作難度相對較大，耗時較多。例如實(shí)驗(yàn)10“調(diào)查當(dāng)?shù)鼗蛭覈车氐闹脖粻顩r”，需要學(xué)生進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)收集與整理及實(shí)地調(diào)查，七年級的學(xué)生知識儲備及具有的能力很難完成這樣的調(diào)查活動。三，實(shí)驗(yàn)設(shè)置略顯重復(fù)。例如實(shí)驗(yàn)7所處章節(jié)設(shè)置了學(xué)生實(shí)驗(yàn)“觀察葉片的結(jié)構(gòu)”，已經(jīng)對葉片上下表皮氣孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察，再設(shè)置實(shí)驗(yàn)7探究葉片正背面的氣孔數(shù)量略顯重復(fù)。四，知識點(diǎn)難度較大。例如實(shí)驗(yàn)4，學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)植物的根具有哪幾部分，就設(shè)置實(shí)驗(yàn)探究根的什么部位生長最快，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)這一知識點(diǎn)的難度。新教材將實(shí)驗(yàn)4換為“觀察根毛和根尖的結(jié)構(gòu)”，操作相對簡單，更容易讓學(xué)生理解根生長最快的部分是根毛區(qū)這一知識點(diǎn)內(nèi)容，降低了知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)難度。五，教材知識點(diǎn)不能得到較好的體現(xiàn)。例如實(shí)驗(yàn)6，新教材用了占較大版面的立體圖片展示“生物圈的水循環(huán)示意圖”用來解釋和說明綠色植物參與生物圈的水循環(huán)這一知識點(diǎn)，取代舊教材的“觀察與思考”。這樣的設(shè)計強(qiáng)化了這一知識點(diǎn)的內(nèi)容，更能達(dá)到要求學(xué)生理解和掌握的程度。

通過分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)修訂后的新教材，既降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，也符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和教師教學(xué)的實(shí)際情況。新教材也盡可能地遵循低成本、簡單易行的原則，盡可能地提供多種替代方案從而提高活動的可行性，更符合當(dāng)前國情。

二、實(shí)驗(yàn)材料選擇的變化

《新課標(biāo)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生能主動地獲取生物科學(xué)知識，體驗(yàn)科學(xué)過程，形成一定的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與價值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。新教材在實(shí)驗(yàn)材料中提供多種選擇，為教師開設(shè)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究性學(xué)習(xí)提供了更多的可能。如七年級上冊一單元第二章第一節(jié)《探究非生物對某種動物的影響》實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)材料除了鼠婦外，還提供兩種可供選擇的材料：黃粉蟲和金魚，也可以根據(jù)實(shí)際需要和個人興趣選擇不同的材料。相對實(shí)驗(yàn)版教材可以看出，新教材在設(shè)計實(shí)驗(yàn)選材上，多數(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了從單一材料向多種材料選擇的轉(zhuǎn)變，給教師和學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)提供了更多的選擇性，為學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)提供了機(jī)會和可能，更利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)探究能力。

三、實(shí)驗(yàn)插圖的變化

教材中編排大量彩色插圖，可以增強(qiáng)教材的生動感、藝術(shù)感及真實(shí)感，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[5]。相對實(shí)驗(yàn)版教材，新教材在實(shí)驗(yàn)部分增加和更改了部分實(shí)驗(yàn)插圖。如七年級上冊一單元第一章第一節(jié)觀察與思考中增加了生石花和鐘乳石的照片；三單元第一章第一節(jié)觀察與思考中觀察當(dāng)?shù)爻Ｒ姷膸追N苔蘚植物，增加了葫蘆蘚的模式圖，為學(xué)生按圖索驥地探究生物與非生物的特征提供參考及鑒定和觀察苔蘚植物提供了參照，可以有效避免學(xué)生觀察的盲目性。增加和更換的插圖均比較清晰，色彩鮮明，增加了美感，同時也能幫助學(xué)生理解科學(xué)概念和指導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐。

四、提問方式的變化

宋代教育學(xué)家朱熹說過：“讀書無疑者須先教有疑，有疑者卻要無疑，到這里方是長進(jìn)?！爆F(xiàn)代著名教育家陶行知先生說過：“創(chuàng)造始于問題，有了問題才會思考，有了思考，才有解決問題的方法，才有找到獨(dú)立思路的可能。”可見，從古至今，人們都認(rèn)識到問題的重要性。提出問題，重在能夠引發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決問題的能力。相比實(shí)驗(yàn)版教材，新教材對一些實(shí)驗(yàn)討論部分的問題提問方式進(jìn)行了修訂?，F(xiàn)以第一單元第一章第一節(jié)“觀察與思考”中討論的問題為例進(jìn)行說明（見表2）。

新課程標(biāo)準(zhǔn)在基本理念、設(shè)計思路和內(nèi)容框架上相對實(shí)驗(yàn)版課標(biāo)都沒有大的變動，但新課程標(biāo)準(zhǔn)更強(qiáng)調(diào)概念教學(xué)。因此，新教材的編撰也更加突出和重視生物學(xué)重要概念的教學(xué)。從表2可以看出，實(shí)驗(yàn)版教材中提問注重根據(jù)概念判斷什么是生物。在新教材中，則是以具體的實(shí)物即生物生石花和非生物鐘乳石展現(xiàn)給學(xué)生，引發(fā)學(xué)生觀察和思考，通過觀察思考，討論總結(jié)出什么是生物，生物都具有哪些特征?？梢?，新教材注重以“問題串”來驅(qū)動教學(xué)，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生從具體事物到抽象概念建立的過程，最后形成科學(xué)概念，強(qiáng)調(diào)概念教學(xué)。

五、小結(jié)

通過對兩版教材實(shí)驗(yàn)活動欄目的分析發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)版教材中，實(shí)驗(yàn)插圖相對較少，色彩鮮明度不夠，實(shí)驗(yàn)選材上開放程度不夠，實(shí)驗(yàn)數(shù)量偏多等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)版教材十幾年的實(shí)際使用情況，新教材在實(shí)驗(yàn)數(shù)量設(shè)計上減少了10個實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)難操作、實(shí)踐和略顯重復(fù)的實(shí)驗(yàn)刪除，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計更符合實(shí)際教學(xué)要求，符合學(xué)生的實(shí)際操作能力；實(shí)驗(yàn)插圖方面，新教材在實(shí)驗(yàn)板塊中插入了較多精美、清晰的圖片，插圖的排版也更規(guī)整，不僅增強(qiáng)了教材的生動感、藝術(shù)感及真實(shí)感，更有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；實(shí)驗(yàn)問題的提問方式方面，新教材中實(shí)驗(yàn)問題的提問方式更具啟發(fā)性，注重引導(dǎo)學(xué)生理解從具體事物到抽象概念建立的過程；實(shí)驗(yàn)選材方面，選材靈活性增大，教師可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，選擇合適的材料開展實(shí)驗(yàn)，也給了學(xué)生更大的自由發(fā)揮空間，增加了實(shí)驗(yàn)開設(shè)的可行性。

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