普高生物課教材設計

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摘要：人教版高中生物新課標教材具有多方面的設計思路。在知識教育方面，包括知識體系的構建、基礎性和先進性的關系、知識的層次性和網絡化等；在能力培養方面，分析了教材的科學方法體系，闡述了培養科學探究能力的途徑和方式；在情感態度與價值觀的教育方面，分析了教材的情感態度與價值觀體系，闡述了相關內容的選取思路和呈現方式。還對如何加強教材與學生經驗和現實生活的聯系、如何改進作業系統等問題做了分析和說明。

關鍵詞：普通高中生物；新課程標準；教材；設計思路

根據教育部2003年制定的《普通高中課程方案（實驗）》和《普通高中生物《課程標準》（實驗）》（以下簡稱《課程標準》），課程教材研究所生物課程教材研究開發中心組織編寫了生物學科六個模塊的教材。現將整套教材的總體設計思路分析如下。

《課程標準》是教材編寫的重要依據。本套教材總體設計思路是貫徹落實《課程標準》提出的基本理念，根據各模塊的具體內容標準，結合學生的年齡特征、認知規律和教學實際，本著便于教和學的原則進行設計。概括地說，教材的編寫要體現《課程標準》的基本理念，遵循《課程標準》的設計思路，落實《課程標準》中“具體內容標準”的要求。具體包括以下幾個方面。

一、重視基礎知識的教學，幫助學生形成良好的知識結構

（一）構建主線突出、結構合理的知識體系

為凸顯各模塊在知識教育方面的價值，幫助學生形成良好的知識結構，每個模塊的知識內容都圍繞一定的主線展開。同時，根據學生的認知規律，確定知識內容的呈現順序，使之形成結構合理的知識體系。例如，在“分子與細胞”模塊中，教材內容圍繞“細胞是基本的生命系統”這一主線展開（見圖1）。

圖1

（二）重視基本概念、原理和規律

高中生物課程涵蓋的知識內容廣泛而豐富。對學生來說，知識性內容與生物學基本概念、原理和規律的相關性越高，實現遷移的可能性就越大；其時效性越長久，對學生終身學習和發展的價值就越高。鑒于此，知識性內容著重圍繞生物學基本概念、原理和規律展開，避免過多事實性知識的堆砌和單純描述，在認識“是什么”的基礎上，更多地探討“如何”和“為什么”。

例如，關于動物和人體的激素調節，重點是讓學生通過具體實例理解反饋調節和分級調節的原理，以及激素調節的特點，而不是羅列許多激素的分泌部位和生理作用。

（三）把握基礎性，體現先進性

按照《課程標準》的要求，精選符合學生發展需求和認知水平的基礎知識。知識內容的深難度總體上維持在現行高中生物教材的水平，避免出現深、難、重。

基礎不等同于經典。教材展示給學生的生物學，應當具有時代特色，基礎性應是現代意義上的基礎性。在體現共同基礎的必修教材中，一些基本概念和原理力求與現代生物科學相一致，體現先進性。例如，酶的概念不局限于蛋白質的范疇，中心法則不局限于克里克提出的經典法則，將免疫也視作一種調節方式，等等。此外，還以“科學前沿”“科學·技術·社會”等形式介紹了生物科學的新進展，如通道蛋白、人類蛋白質組計劃、DNA指紋技術、基因治療、恢復生態學等。在滿足學生多樣化發展需要的選修教材中，內容緊扣時代脈搏，集中反映現代生物科學和生物技術及其應用，同時也注意到把握基礎性，避免過深過難。例如，在“現代生物科技專題”中，側重基本原理和方法及其應用的介紹，技術操作多用“生物技術資料卡”形式介紹，學生一般了解即可。

基礎性與先進性之間有時會出現矛盾，矛盾的焦點是學生的認知水平和接受能力。對此，教材從高中階段教育的性質和任務出發，做了靈活變通的處理。例如，關于水分子的跨膜運輸，盡管已發現水通道，教材正文仍沿用目前細胞生物學專著中將其歸為自由擴散的說法，而將通道蛋白的內容放在課外閱讀材料“科學前沿”中介紹；關于細胞的衰老和癌變的原因，則采用在正文中排小號楷體字的辦法，供感興趣的學生選讀。此外，教材不可能也無必要在反映新進展上面面俱到，為此，在正文和作業中常常提示學生搜集有關資料。

（四）突出重點，點面結合，使知識內容層次分明

教材中重要概念和原理的表述，以黑體字排印；其余需要學生認真閱讀和理解的內容以宋體字排印；供學生一般了解或選學的內容以楷體字排印，或以“相關信息”“資料卡”“科學·技術·社會”等形式出現，有的內容明確標注“選學”。“生物技術實踐”中幫助學生設計實驗的資料也以楷體字排印。

（五）縱橫銜接，促進知識網絡的形成

為體現生物學與數學、物理、化學等學科的橫向聯系，教材旁欄設有“學科交叉”欄目；為體現各個模塊間、同一模塊各章節間的聯系，教材旁欄設有“知識鏈接”欄目。在必修模塊各章后的自我檢測中，大多安排了畫概念圖的習題。

二、突出生物科學的過程與方法，培養學生的科學探究能力

有關科學過程與方法的內容，在教材中占有較大的比重。“過程”包括科學家的研究過程和學生親自參加的探究過程。“方法”側重在科學探究的一般方法，也包括學科內的方法，如分離細胞器的方法、放射性同位素標記法、標志重捕法等。

（一）關于科學方法的內容

教材中涉及的科學探究的一般方法如下圖。

這些科學方法的內容貫穿在各個模塊中，同時，不同模塊在科學方法教育上又有不同的側重點。例如，“分子與細胞”模塊側重觀察和實證的方法，“遺傳與進化”模塊側重假說演繹的方法，“穩態與環境”模塊側重系統分析的方法。

鑒于思維能力是科學探究能力的核心，教材注重思維方法的訓練：1.注重訓練抽象思維和發展形象思維相結合；2.注重形式邏輯思維與辯證邏輯思維相結合；3.注重引導發散思維、求異思維和批判性思維；4.重視數學方法、模型方法和系統方法的介紹和運用。

關于科學方法的內容，教材主要通過研究過程的介紹和探究活動的設計，讓學生逐步領悟。此外，在必修模塊中還辟有專門的欄目予以提煉和概括，其中屬于科學探究一般方法的內容見下表。

這里有兩點需要說明：1.教材中科學方法內容是建立在義務教育生物課程標準實驗教科書基礎上的，初中階段已經講述的方法不再作為重點介紹，如觀察法、實驗法、調查法、比較法、搜集資料的方法等；2.系統分析的方法對高中學生來說過于深奧，教材通過研究群落、生態系統的結構和能量流動等內容來滲透其大致思路，而未做正式表述。

（二）強化科學方法教育、培養科學探究能力的途徑

1.安排豐富多樣的科學探究活動，讓學生通過活動體驗過程，領悟和運用方法（見下表）。

2.較多地介紹生物科學史的內容，特別是生物科學史上的經典案例。有的部分將科學發現的先后順序作為構建框架的重要線索，如遺傳部分，讓學生分析科學家是怎樣進行科學研究的，從中獲得科學方法等方面的啟示。

3.鼓勵學生積極思考和討論。在資料分析、旁欄思考題、技能訓練、練習、思考與探究、自我檢測等欄目中有許多關于科學過程和方法的思考題，可以幫助學生領悟方法，活躍思維，提高科學探究能力。

三、關注科學、技術和社會的關系，深化情感態度與價值觀教育

通過教材展示給學生的生物學，是在先進的技術手段支持下不斷成長的生物學，是通過技術而不斷轉化為現實生產力的生物學，是在廣闊的社會背景中，對人類文明有著巨大推動作用，同時又可能產生一些負面影響和沖擊的生物學。為此，教材一方面介紹有關生物科學、技術和社會關系的資料，另一方面還引導學生深入探討生物科學、技術和社會三者之間復雜的互動關系，理解科學的價值和局限性，養成熱愛科學、尊重科學、理智地運用科學成果的情感和意識，樹立人與自然和諧發展的觀念，形成科學的價值觀。

教材通過多種方式突出了這方面的教育。

1.通過資料搜集和分析、思考和討論、調查、評價等多種活動，落實科學、技術和社會關系的教育。

2.在必修模塊中設置“科學·技術·社會”和“與生物學有關的職業”等欄目；正文中特辟“與社會的聯系”小欄目。

3.在選修模塊中分別設置相應欄目。如“生物技術實踐”中的“課題背景”，“生物科學與社會”模塊中的“從社會中來”“到社會中去”及“現實中的問題”“現代生物科技專題”中的“實踐活動”“進展追蹤”“論壇”“熱點問題討論”等。例如，設置“論壇”引導學生深入討論生物技術的安全性和倫理問題。

4.在教材的作業系統中設計相關的練習題。

教材通過介紹科學家從事科學研究的實例、安排學生探究活動和講述有關知識等多種途徑，試圖構建具有生物學科特點和時代特色的情感態度與價值觀體系（見圖2）。

四、重視知識內容與生活經驗的聯系，激發求知欲，驅動知識的建構

借鑒有意義學習和建構主義學習理論，教材內容的表述不是從概念到概念，而是盡量從生活經驗入手，創設較好的問題情境或懸念，激發學生的學習興趣，促使學生頭腦中發生新知識與原有經驗之間的聯系，完成知識的建構，同時也理解所學知識的價值。

1.必修模塊的每節都從“問題探討”入手，該欄問題除了出自科學史，主要是從學生的生活經驗中提煉。

2.教材重要概念和過程的闡釋，盡可能結合學生的經驗和生活體驗，使之親切而生動。

3.不少章節采用問題串的形式，引導學生步步深入地分析問題，解決問題，建構知識，發展能力。在“分子與細胞”模塊，還設有“與生活的聯系”欄目。

4.作業系統中注意習題與生活、健康、環境等方面的聯系和實際應用。

五、加強內容的引導性和開放性，促進探究性學習

為促進學生形成主動、探究、合作的學習方式，教材改變了傳統的注入式寫法，也未停留在經典的啟發式寫法上，而是引導學生提出問題，分析問題，通過各種途徑尋求答案，在解決問題的思路和科學方法上加強點撥和引導。

教材內容的開放性表現在以下幾個方面。

1.有些問題，不是直接給出答案，而是讓學生自己探究。

2.有些問題，并未敘述得面面俱到，而是提出要求，讓學生自己搜集信息，特別是聯系當地和當前實際的信息。

3.探究活動的寫法重在引導，探究的課題、材料用具和方法步驟不做過死的規定；對于難度較大的探究活動，教材提供了參考案例。

4.介紹生物科學上目前尚未解決的疑難問題或存在的爭議，體現科學體系的開放性。

5.有些練習題的答案不唯一。

六、改進作業系統，促進評價的改革

評價方式的改革是課程改革的關鍵環節之一。教材改變了作業系統主要為鞏固知識而設計的傳統做法，以期促進生物課程的評價改革。

1.作業系統圍繞知識、能力和情感三方面的目標來設計，特別重視知識的遷移、方法的運用和發散思維的培養。例如，必修模塊每章后都有“自我檢測”題（見圖3），幫助學生從知識的掌握和能力的發展等方面進行自我評價。

2.作業系統的內容既包括章節后的作業題，也包括某些探究活動中的討論題；既有隨堂練習和技能訓練，又有階段性的自我檢測；既有書面作業，又有課外實踐、撰寫綜述報告等實作評價的內容。

以上是高中生物新課標教材的總體設計思路。各個模塊的教材在內容選取和呈現方式上又各有特點，這里限于篇幅不再贅述。

由于時間緊迫，這套新教材一定還存在這樣或那樣的不足，希望廣大教師提出寶貴意見和建議。