中英高中生物學(xué)教材“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”的比較與啟示

謝倩 李韶山

摘要：以“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”為研究對象，從內(nèi)容組織、內(nèi)容選取和內(nèi)容呈現(xiàn)三個方面入手對中英主流生物學(xué)教材進行比對，并得出思考與啟示，為國內(nèi)生物學(xué)教材修訂與課堂教學(xué)優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞：中英教材;生物學(xué);教材比;較酶

中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)志碼：B

在中國新一輪課程改革深化下，2019年人民教育出版社出版了《生物學(xué)》教材（以下簡稱“國內(nèi)教材”），該書經(jīng)國家教材委員會審核通過并在秋季陸續(xù)投入使用，是目前國內(nèi)高中普遍使用的教科書。該教科書依據(jù)教育部頒布的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》編寫而成，基本反映了我國近十年來課程改革的豐碩成果。

英國中學(xué)使用Gareth Williams主編的《Biology forYou》一書作為主流生物教材（以下簡稱“英版教材”），共一冊，其包含新的GCSE科學(xué)考試規(guī)范中所要求掌握的生物學(xué)內(nèi)容。雖然中英兩國基礎(chǔ)教育學(xué)制不同，但是該書內(nèi)容在廣度、深度與難度上基本等同于國內(nèi)高一、高二年級所學(xué)內(nèi)容的地位。

“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”作為細(xì)胞代謝中的重要內(nèi)容，凸顯科學(xué)本質(zhì)，訓(xùn)練科學(xué)思維，注重科學(xué)探究精神，是提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。故選取該內(nèi)容作為比較對象，具有代表性、典型性和啟發(fā)性，以期為優(yōu)化我國高中生物學(xué)課堂教學(xué)和教材修訂提供參考。

1中英高中生物學(xué)教材的對比

1.1內(nèi)容的組織

“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”在國內(nèi)教材中處于必修1第五章第一節(jié)，安排在細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及功能和物質(zhì)跨膜運輸?shù)戎R后進行學(xué)習(xí)，其后緊隨“細(xì)胞能量貨幣ATP”以及“細(xì)胞呼吸與光合作用”兩大重要生理代謝過程，圍繞細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用展開編寫。而該內(nèi)容在英版教材處于全書22章中的第三章，學(xué)生學(xué)習(xí)過細(xì)胞相關(guān)知識和擴散作用之后接觸該內(nèi)容，并結(jié)束該主題的學(xué)習(xí)，進入下一主題“人體”。

可見，該內(nèi)容在中英教材的重要性取向不一。國內(nèi)教材中其以“節(jié)”為內(nèi)容組織單位，放在全書靠后位置，要求學(xué)生掌握細(xì)胞相關(guān)知識、具有初步生命觀念后再學(xué)習(xí)。而英版教材中該內(nèi)容獨立成章構(gòu)成一個體系，使得酶的相關(guān)概念更為系統(tǒng)化，放在全冊開篇，難度指數(shù)相對不高，屬于生物學(xué)入門級學(xué)習(xí)內(nèi)容。

1.2內(nèi)容的選取

兩國教材在該內(nèi)容的選取上具有差異性，按知識級別將其整理見表1。

國內(nèi)教材主要安排兩部分內(nèi)容，內(nèi)涵緊扣標(biāo)題，不僅包括概念型知識，而且引入探究性實驗和科學(xué)史學(xué)習(xí)。英版教材中則出現(xiàn)更細(xì)致的分化，設(shè)置5個一級知識點，不僅覆蓋國內(nèi)教材的知識點，且增設(shè)“合成性酶和固定化酶”“酶的生物學(xué)應(yīng)用”，涵蓋范圍更廣泛，具有一定的深度。

相比來說，國內(nèi)教材具有更強的條理性，在廣度上進行分塊，在深度上實施分層，邏輯性突出，其學(xué)術(shù)性指向非常明顯。引入“酶的本質(zhì)”科學(xué)探索史，幫助學(xué)生重歷科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)之路，有利于培養(yǎng)探究精神與科學(xué)思維。在實驗部分提出控制變量法與對照法，啟發(fā)學(xué)生按照科學(xué)規(guī)范進行實驗設(shè)計與操作，夯實科學(xué)探究能力與動手能力。而英版教材內(nèi)容呈發(fā)散性、輻射狀，圍繞小標(biāo)題或大概念展開敘述，有利于幫助學(xué)生形成核心概念的建構(gòu)，且更加注重生產(chǎn)實踐應(yīng)用和跨學(xué)科知識的融合。其增添固定化酶的介紹，更加貼近大學(xué)生物學(xué)教材，不僅可作為學(xué)生大學(xué)相關(guān)課程學(xué)習(xí)中的先行組織者材料，而且有助于拓寬學(xué)生的生物學(xué)視野、了解學(xué)科前沿，培養(yǎng)應(yīng)用知識解決實際問題的能力。英版教材實驗中雖也涉及變量控制和空白對照的實驗操作，但未并引導(dǎo)學(xué)生做方法論的歸納。

1.3內(nèi)容的呈現(xiàn)

通過梳理，中英兩國教材在內(nèi)容呈現(xiàn)具有如下差異，見表2。國內(nèi)教材中圖片類型包括示意圖、實物圖和模型，風(fēng)格以漫畫為主：圖表均給出縱橫坐標(biāo)或欄列名稱，學(xué)生無需設(shè)計僅收集數(shù)據(jù)或描制曲線即可;習(xí)題分為概念檢測與拓展應(yīng)用兩部分，前者以選擇題為主，后者以簡答或論述題為主，涉及范圍較廣，可視為對正文知識的延伸與補充。英版教材中圖片以示意圖為主，用于解釋正文的目的;圖表均具有開放性，用以收集或分析數(shù)據(jù);涵蓋探究性與驗證性實驗，且數(shù)量較多;習(xí)題類型包括填空、判斷和簡答，圍繞知識點編寫，未對教材內(nèi)容作過多拓展。

比較而言，國內(nèi)教材在圖片、圖表和實驗的數(shù)量方面都遠少于英版教材。圖片作用是幫助促進對知識點的理解與建構(gòu)，圖表培養(yǎng)分析處理數(shù)據(jù)的能力和理性思維，實驗則著力于提升探究能力和嚴(yán)謹(jǐn)思路，國內(nèi)教材可在這一方面進一步加強。但其課后習(xí)題的延展有助于拓寬學(xué)生的生物學(xué)視角，培養(yǎng)自主探究的興趣，促進學(xué)生進一步深入探索生物學(xué)科知識的本質(zhì)。

2基于中英高中生物學(xué)教材比較的啟示

鑒于中英兩國國情、教育體制和理念不同，二者在教材編寫上也呈現(xiàn)差異?？偟膩碚f，我國教材修訂可揚長避短，繼續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢，并在以下幾個方面做出改進。

2.1立足核心素養(yǎng)，做好中學(xué)與大學(xué)生物學(xué)教育的有效銜接

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的獨特體現(xiàn)，因此，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是生物學(xué)教材編寫與課程實施的基準(zhǔn)。立足國內(nèi)，新高考的逐步深化將使中學(xué)、大學(xué)生物學(xué)教育的聯(lián)系更為緊密，因而有必要對生物學(xué)教育的有效銜接問題給予重視?；诤诵乃仞B(yǎng)做好銜接工作，不僅要求教材編寫注重知識深度與靈活度，為學(xué)生將來在大學(xué)學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容提供認(rèn)知支架，而且要求教師對教材進行深度挖掘和對學(xué)生進行有效引導(dǎo)。

2.2重視實驗教學(xué)，設(shè)計完整的探究能力體系

實驗教學(xué)是生物學(xué)課程的特點，也是促成學(xué)生達成生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要支撐。盡管我國教材中探究性實驗的數(shù)量在逐步增加，開始注重探究性實驗的比重，但與外國教材仍有所差距。國內(nèi)教材可巧妙引導(dǎo)學(xué)生實施實驗得出結(jié)論、深入體會探究本質(zhì)并感受成功喜悅，而不是給出步驟令其機械照搬。在實驗設(shè)計方面，也可以借鑒英版教材選擇更加簡單化、快捷化、低成本的實驗策略。除了定性實驗，還可以引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計定量實驗，在實驗現(xiàn)象的量變中感受事物的本質(zhì)。

2.3注重實踐，重視知識與實際生產(chǎn)應(yīng)用的聯(lián)系

雖然新課標(biāo)強調(diào)教學(xué)中科學(xué)、技術(shù)、社會三者有機統(tǒng)一，但在實際中小學(xué)課堂其并未得到很好的貫徹。以酶為例，其在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)等產(chǎn)業(yè)具有巨大應(yīng)用價值，教材可對該內(nèi)容展開闡述，幫助學(xué)生認(rèn)同知識價值并激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用生物學(xué)知識解決實際問題的能力。