《生物學》兩版教材比較及教材重構啟示

吳昊薇

【摘要】《普通高中生物課程標準（2017年版）》在總結之前課程標準的基礎上，從課程內容、課程結構等角度均有調整，課程內容的內在聯(lián)系更為緊密，學科特色凸顯。人教版2019版高中《生物學》教材即將進入高中課堂，這一版教材在生物學大概念，核心素養(yǎng)，學業(yè)評價等較以前有較大改動。本文通過梳理兩版教材差異，總結2019版教材特點，并對教師學習教材，運用、重構教材等方面提出幾點建議。

【關鍵詞】問題探討;大概念;核心素養(yǎng)

《普通高中生物課程標準（2017年版）》（以下稱“2017版課程標準”）提出了四項新的課程理念：核心素養(yǎng)為宗旨;內容聚焦大概念;教學過程重實踐;學業(yè)評價促發(fā)展。即將使用的人教版2019版高中《生物學》教材在2017版課程標準框架下，緊密聯(lián)系生物學科發(fā)展實際和學生學習需求，在人教版2007版高中《生物》教材基礎上做了一定程度的修改。本文采用內容分析法和比較法，從四個方面以人教版2007版《生物·必修2》（以下稱“舊版”）和2019版《生物學·必修2》（以下稱“新版”）為例進行比較，重點分析新版教材特點，以便教師能夠更好地了解新版教材，繼而能更精準地領悟“用教材教，而不是教教材”，并通過比較，聯(lián)系教學實際，總結新版教材在生物課堂中重構的幾點啟示，促進高中生物教學工作的有效開展。

一、體現(xiàn)核心素養(yǎng)的編寫體例比較

編寫體例是指教材的結構方式，具有不同編寫理念的編者常常形成風格各異的教材編寫體例。兩版教材基本章節(jié)內容包括“問題探討”“正文”“練習”“課外拓展”四大板塊，由“問題探討”中的實際問題引入教學主題，“正文”包括主欄和旁欄，在闡述知識構建體系時配合層層深入的設問和相關信息，最后以適當?shù)木毩曨}和課外拓展閱讀加強學習者對本節(jié)內容的鞏固，并引起繼續(xù)探究學習的興趣。

具體對比每一環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)，新版教材針對“核心素養(yǎng)為宗旨”這一理念在每一環(huán)節(jié)中有較大改變：①所有章節(jié)“問題探討”皆緊貼生物學實際或發(fā)展前沿。如，舊版第五章第一節(jié)問題探討設計為抄寫出錯類比DNA復制時可能出現(xiàn)錯誤產生基因突變，新版教材改為航天育種利用特殊環(huán)境誘導基因突變。這類改動既貼合科學實際，又能充分激發(fā)學生學習興趣。②正文中主欄內容劃分更加細致。新版教材根據(jù)學習者需求將正文內容進一步劃分：理解概念的設問列為“思考·討論”，拓展應用的設問列為“思維訓練”，實驗列為“探究·實踐”并在目錄中列出每一節(jié)的實驗，從知識建構每個環(huán)節(jié)中設問以評價學習情況。③將“練習”改為“練習與應用”。新版教材課后練習部分除了鞏固知識理解之外，增加了許多材料，培養(yǎng)學習者運用所學分析解決實際問題的能力。例如，將舊版第六章“從雜交育種到基因工程”中各種育種方式分別作為“孟德爾遺傳定律”“基因突變”“染色體變異”等知識點的應用練習，加強知識與實踐的聯(lián)系。④豐富了“課外拓展”內容。新版教材在課外拓展部分選取生物學科發(fā)展前沿實例，特別是我國生物科學的發(fā)展進展，通過生物科技進展、生物科學史話、科學技術社會等內容展現(xiàn)。特別是在舊版的基礎上增加了育種工作者、測序工程師和遺傳咨詢師的介紹，與生涯規(guī)劃教育緊密聯(lián)系。

二、強化“大概念”的知識點比較

兩版教材主要知識點基本都圍繞遺傳與進化展開，切合2017版新課標強調由基礎概念發(fā)展而來的“大概念”，新版教材在具體知識內容中進行了部分調整：

（一）調整“生物育種”和“生物進化”內容。新版教材將舊版教材中“生物育種”作為應用實例，根據(jù)育種原理分散到其他章節(jié)：多倍體育種和單倍體育種基本不變。雜交育種作為孟德爾遺傳定理的應用實例。誘變育種作為基因突變的應用實例。由于基因工程相關內容應屬于選擇性必修課程，新版教材中只在第三章第4節(jié)列舉“轉基因鯉魚”資料作為問題探討體現(xiàn)。

（二）生物進化內容較舊版教材做出了較大改動。補充了生物具有共同祖先的生物學證據(jù)，由典型實例引入自然選擇有關理論，通過實例對比，突出現(xiàn)代生物進化理論的發(fā)展變化，更符合學習者認知發(fā)展規(guī)律。

（三）對一些概念進行了修正補充（見表1）。

三、通過設問解決生活實踐

新版教材與舊版教材在問題設置上都將相關問題分為“問題探討”中的導入性問題，“本節(jié)聚焦”中的目標性問題和旁欄中的引導性問題。具體比較每一環(huán)節(jié)，新版教材對舊版教材的設問進行了取舍，增加了豐富的生物學科資料，通過問題引導，更注重學習者實踐能力的培養(yǎng)。以第三章第3節(jié)“DNA的復制”內容為例具體比較兩版教材問題設置特點（見表2）。

從如上分析中不難發(fā)現(xiàn)：新版教材的“問題探討”所列資料避免了與生物學無關內容，展示了豐富的生物學科信息，又與相應章節(jié)知識內容密切聯(lián)系，更容易引起思考，激發(fā)學習者興趣，拓寬生物學科視野。在“本節(jié)聚焦”中，新版教材突出相應章節(jié)教學目標，特別增加了與科學研究方法、科學發(fā)展史有關的問題，同時加強了原有“三維目標”的融合，綜合性提升，體現(xiàn)了2017版課程標準里強調學科核心素養(yǎng)的特點，引發(fā)學習者深入思考。在主欄和旁欄中的設問，在舊版教材基礎上，根據(jù)新版教材知識框架增減，由淺入深，重點突出。

四、實驗設計比較

新版教材中實驗內容除了設置“探究·實踐”板塊以突出學習者實驗之外，對科學史實驗也進行了部分修正。

（一）“探究·實踐”中的實驗

1.“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”實驗中，增加了模擬減數(shù)分裂四分體時期非姐妹染色單體交叉互換的操作，并通過設問的方式引導學習者自己設計模擬實驗步驟。這一修正幫助學習者深入理解“交叉互換”概念并且通過模擬體驗聯(lián)系減數(shù)分裂中配子多樣性和受精作用聯(lián)系。

2.第六章中增加“抗生素對細菌選擇作用的實驗”，通過體驗并分析實驗理解自然選擇相關概念。通過對探究和分析，學習者除了接觸生物實驗中細胞培養(yǎng)這一重要技術，能更好的理解自然選擇在生活中的表現(xiàn)。

（二）科學史實驗

1.修改“艾弗里肺炎鏈球菌體外轉化實驗”的實驗過程，舊版教材指出該實驗基本思路是將S型細菌組成成分分離提純后分別于R型活細菌混合培養(yǎng)，觀察培養(yǎng)皿菌落情況，而新版教材則將S型細菌提取物分別于特定酶混合后再實驗，設計更嚴謹，更容易理解DNA是遺傳物質。

2.將舊教材設計為選學內容的“DNA半保留復制實驗證據(jù)”為相應章節(jié)重點內容之一。新版教材較為詳細展示了同位素標記技術在DNA復制過程中追蹤物質形成規(guī)律的優(yōu)勢，并通過設問幫助學習者掌握半保留復制。

舊版教材中配圖科學性較強，圖文并茂展現(xiàn)知識概念，相對而言，新版教材中配圖的一個突出特點是注重圖例說明。例如，一些顯微鏡下的結構照片都標明了放大比例;對“DNA衍射圖譜”等其它學科有關的圖片有解釋說明。并且在課本最后列出了每一張圖片的出處。在課后練習部分，舊版教材更注重基礎知識的鞏固，在此基礎上，新版教材增加了生物學科研究熱點、技術應用前沿發(fā)展等拓展內容。例如，在受精作用之后增加了騾子不育原因分析的練習，在基因通常是有遺傳效應片段中增加了偷獵野生動物的追蹤監(jiān)測和人臉識別技術的可行性分析等。

五、生物課堂中新版教材重構的啟示

（一）圍繞“大概念”，強化核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

生物學學科核心素養(yǎng)是學習者逐漸積累發(fā)展起來的，是在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念，是學生知識、能力、情感態(tài)度與價值觀的綜合體現(xiàn)。因此，2017版課程標準將生物學科核心素養(yǎng)概括為生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任幾個方面。以必修2為例，知識網(wǎng)絡構建圍繞兩大主線展開：“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”和“生物的多樣性和適應性是進化的結果”。在此基礎上，新版教材對知識概念進行了修正，對章節(jié)設置進行了調整，凸顯了“大概念”，特別是概念的拓展和應用。教師需要圍繞“大概念”，加強科學—技術—社會的連貫性和一致性，重視學生各種形式的學習體驗，在體驗中體現(xiàn)學習評價。

（二）準確把握教材編寫體例，設計科學性體驗性強的教學活動

兩版教材都是將實踐的要求融入到了欄目活動中，但新版教材對于知識描述更全面、準確，資料更豐富，導向更明確。因此，建議教師在教學過程中，應對照課程標準，從欄目活動中挖掘出科學方法，優(yōu)化教學方式，基于教材設計出更能體現(xiàn)實踐體驗的教學活動，及時評價反饋學習者的學習活動。而學習者需要增強自己的自主學習能力和知識運用能力，才能獲取更全面的知識，并掌握科學的學習方法。

（三）關注生物學科發(fā)展和應用

生物學發(fā)展日新月異，許多概念知識仍然在不斷修正、完善。新版教材給了廣大教育工作者一個很好的導向，除了培養(yǎng)學生，傳授知識，作為教師也應當關注學科發(fā)展的熱點，努力學習，主動積累。

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