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1两岸高中生物分组实验设置、编排的差异探析湖南省长沙市一中杨型会（410005）2010年6月，笔者有幸到我国宝岛台湾参观访问，期间获得一整套最新版本的台湾高中生物教材，全套教材共5本，高一、高二为必修教材，高三为选修教材。其中，高一全册为基础生物，由全华科技图书公司出版发行，高二分上、下两册，由南一书局出版发行，高三为选修，也分上、下两册，由南一书局出版发行，另每册教材均配有一本《探究活动记录簿》。在两岸文化教育交流协议签订、两岸文化教育交流合作机制建立、两岸文化教育交流不断加深推进的背景下，将两岸高中生物实验的设置、编排作一比较，对于推进我国内地新课程改革的不断深化是具有积极意义的。一、两岸高中生物分组实验设置情况1、台湾地区高中三年设置的生物分组实验台湾的教材和内地一样，一纲多本，仔细研究由南一书局和全华科技图书公司出版发行的这套教材，设置的实验均为探讨活动，高一5个，高二6个，高三17个，总计28个探讨活动，探讨活动的数量逐步增多，难度逐步加大。具体设置如下：台湾地区探讨活动题目具体实验结构备注高一年级用书（2006年版）探讨活动-1：生物细胞及染色体的观察包括活动记录（表格）和实验问题（3～4个）两个方面探讨活动-2：藻类和真菌的观察探讨活动-3：校园生物的观察探讨活动-4：生态系的调查探讨活动-5：水域环境的调查高二年级用书（上册）（2009年版）探讨活动-1：细胞膜的渗透作用包括说明、目的、器材、步骤、问题五个方面探讨活动-2：植物气孔与蒸散作用的观察蒸散作用即蒸腾作用探讨活动-3：花粉形态及萌发的观察探讨活动-4：心搏及影响因素的测定高二年级用书（下册）（2010年版）探讨活动-5：人体感觉与反射的观察探讨活动-6：生殖腺与生殖细胞的观察高三年级选修用书（上册）（2008年版）探讨活动-1：显微测量技术包括观察、提出问题、实验设计（含器材和步骤）、结果、讨论、应用六个方面1、酵素即酶。2、讨论的问题较多，一般6～8个，多的达10余个探讨活动-2：生物组织的观察探讨活动-3：组织中的酵素活性探讨活动-4：光合作用（含光合色素的层析分离和光反应的还原作用）探讨活动-5：根毛与小肠绒毛的观察探讨活动-6：微管束的观察探讨活动-7：心脏的观察探讨活动-8：呼气中CO2的测定探讨活动-9：高地居民如何适应低氧的环境探讨活动-10：肾脏的观察探讨活动-11：植物生长素的发现以问题形式展示生长素发现史2实验，学生不另设计实验动手操作高三年级选修用书（下册）（2009年版）探讨活动-12：蛙的观察与解剖包括提出问题、实验设计（含器材和步骤）、结果、讨论（含应用）四个方面讨论的问题较多，一般6～8个探讨活动-13：瞳孔的反射探讨活动-14：味觉的灵敏度探讨活动-15：抗原-抗体反应——ABO血型的测定探讨活动-16：植物DNA的粗提取探讨活动-17：镰形血球和天择镰形血球即镰刀型细胞贫血症，天择即自然选择2、内地高中三年设置的生物分组实验（以人教版2007年第2版为例）内地高中人教版按模块编写，分必修Ⅰ、必修Ⅱ（一般在高一年级开设）、必修Ⅲ（一般在高二年级开设）及选修Ⅰ、选修Ⅲ（一般在高二年级理科选修学生中开设）和选修Ⅱ（一般在高二年级文科选修学生开设，不过我省基本没有开设），其中必修Ⅰ实验14个，必修Ⅱ实验5个，必修Ⅲ实验9个，选修Ⅰ实验16个，选修Ⅲ没有设置实验，总计必修教材28个，选修教材16个。具体如下：内地高中分组实验题目具体实验结构必修Ⅰ实验：使用高倍显微镜观察几种细胞包括原理、目的要求、材料用具、方法步骤、讨论五个方面实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验：观察DNA和RNA在细胞中的分布实验：体验制备细胞膜的方法实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体模型建构：尝试制作真核细胞的三维结构模型没有讨论内容，以表达交流代之探究：植物细胞的吸水和失水包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果得出结论、表达交流和进一步探究七个方面实验：比较过氧化氢酶在不同条件下的分解包括原理、目的要求、材料用具、方法步骤、结论五个内容探究：影响酶活性的条件包括原理、提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果得出结论、表达交流和进一步探究八个方面探究：酵母菌细胞呼吸的方式实验：绿叶中色素的提取和分离包括原理、目的要求、材料用具、方法步骤、讨论五个内容探究：环境因素对光合作用强度的影响实验：细胞大小与物质运输的关系实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂必修Ⅱ实验：性状分离比的模拟包括原理、目的要求、材料用具、方法步骤、结果结论、讨论六个方面实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片3模型建构：建立减数分裂中染色体变化的模型包括活动准备、方法步骤、讨论、表达交流四个方面模型建构：制作DNA双螺旋结构模型包括目的要求、材料用具、模型设计、讨论四个方面实验：低温诱导植物染色体数目的变化包括原理、目的要求、材料用具、方法步骤、结论、讨论六个方面必修Ⅲ实验：生物体维持pH稳定的机制模型建构：建立血糖调节的模型包括原理、仿真活动、分析结论、交流、应用五个方面探究：生长素类似物促进插条生根的最适浓度包括问题、材料用具、设计实验、进行实验、分析结果、结论和应用、表达交流、进一步探究八个方面探究：用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度包括问题、制订计划、实施计划、结论、讨论五个方面探究：培养液中酵母菌种群数量的变化包括问题、作出假设、讨论探究思路、制订计划、实施计划、分析结果得出结论、表达交流、进一步探究八个方面探究：土壤中小动物类群丰富度的研究包括原理、问题、制订计划、实施计划、讨论五个方面调查：当地农田生态系统中的能量流动情况包括目的要求、活动建议、撰写调查报告、交流四个内容探究：土壤微生物的分解作用包括提出问题、作出假设、设计实验方案、进行实验、分析结果得出结论、表达交流六个方面制作：设计并制作生态缸，观察其稳定性包括目的要求、基本原理、材料用具、方法步骤、结果和结论、讨论六个方面选修Ⅰ：生物技术实践课题1：果酒和果醋的制作包括基础知识（含原理）、实验设计（含器材、装置图）、操作提示、结果分析与评价、课题延伸、相关链接六个方面课题2：腐乳的制作课题3：制作泡菜并检测亚硝酸盐含量课题4：微生物的实验室培养课题5：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数课题6：分解纤维素的微生物的分离课题7：菊花的组织培养课题8：月季的花药培养课题9：果胶酶在果汁生产中的作用课题10：探讨加酶洗衣粉的洗涤效果课题11：酵母细胞的固定化课题12：DNA的粗提取与鉴定课题13：多聚酶链式反应扩增DNA片段4课题14：血红蛋白的提取和分离课题15：植物芳香油的提取课题16：胡萝卜素的提取选修Ⅲ：现代生物科技无学生分组实验对照内地和台湾地区的高中生物分组实验设置情况，可以看出：1、内地设置的实验形式多样，有观察类、调查类、探究类、模型建构类、制作类、其它实验测定类，这对于培养学生的科学精神、了解科学的研究方法、正确理解课本中的理论知识无疑是很有帮助的。而台湾地区实验结构的设置简单明了，每个年级所有实验的结构完全相同，有利于学生对科学研究方法的掌握。2、内地实验数目多，内容丰富，相比台湾地区多16个学生分组实验，这对于全面贯彻落实新课程的理念是有益的。生物学是实验科学，生物学科的结论都是从实验中总结出来的。中学开设一定数量的学生分组实验是必要且必须的。但数目过多，易导致部分实验落实不到位，尤其是在相当多的学校实验室硬件建设跟不上、课时无法保证、师资力量欠缺的现实情况下，许多实验特别是选修Ⅰ中的绝大多数实验停留在“讲实验”的水平上，学生并没有分享到实验带来的喜悦与收获。笔者觉得，台湾地区在实验数目的设置上相对合理。3、台湾地区设置的实验遵循了由少到多、由易到难的规律，这符合学生身心发展规律和获取知识的一般要求。二、两岸高中生物分组实验内容编排和处理的比较1、从实验编排的处理来看，台湾地区的实验都是安排在章节的后面，与人教版老教材的编排较为类似，是独立于理论教学之外的；而内地新课程的实验都是穿插在理论教学之中，实验与理论同步进行，学生通过实验得到知识，并加深对知识的理解和巩固，内地的这一做法是符合学生认知规律的，对培养创新型人才、推动科技进步是有利的。2、从实验编排的内容看，无论内地还是台湾地区的实验都注重学生主动地获取知识，但台湾地区的实验表现得更为突出。如高一用书中的“生物细胞及染色体的观察”实验，活动记录只有一些表格，要求通过实验观察对蛙的红血球、表皮细胞、精子，人类的神经细胞，水蕴草的叶片细胞和向日葵茎的横切面的形态、特征进行具体的描述，以及在低倍镜和高倍镜下分别描述细胞分裂时各期细胞的染色体变化情况，教材中没有固定的答案，完全靠学生的观察，答案可能各种各样。设置的问题也富于启迪学生的思维，如“实验中加入林格氏液及亚甲基蓝液的目的如何？”、“比价蛙的表皮细胞与水蕴草的叶片细胞的形态和构造之异同（以表格呈现）”、“洋葱根尖分生组织中，细胞分裂过程中纺锤丝与染色体的分离有何关系？移动中的染色体呈何种形状？”，等等。笔者仔细阅读了教材的相关内容，没有一个问题可以从课本中找到答案。再比如：高二用书中的“花粉形态及萌发的观察”实验，教材中给出了器材和观察的步骤，但设置的问题则需要学生通过观察和思考进行回答，课本中没有现成的答案。如“你所观察到的花粉形状如何？有无萌发孔（或萌发沟）？”、“将花粉分别培养在不同浓度的蔗糖溶液中，其萌发情形有何不同？”“哪一种蔗糖溶液的浓度，最适于花粉的萌发？此种浓度的液体是低张（即低渗）、高张还是等张溶液呢？”、“双子叶、单子叶植物的花粉形状有何不同？其萌发情形有何不同？”，等等。3、在探究性实验的编排上，内地实验形式更加灵活多样。如内地实验“探究影响酶活性的条件”与台湾地区实验“探讨组织中的酵素（即酶）活性”实际上是同一个实验。比较项目内地实验台湾实验5实验题目探究影响酶活性的条件探讨组织中的酵素活性探究内容1、探究温度对淀粉酶活性的影响2、探究pH对过氧化氢酶活性的影响1、探讨不同pH对过氧化氢酶活性的影响2、探讨温度及重金属对过氧化氢酶活性的影响实验结构包括原理、提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、分析结果、结论和应用、表达交流和进一步探究九个方面包括观察、提出问题、实验设计（含器材和步骤）、结果、讨论、应用六个方面实验材料新鲜的质量分数为20%肝脏研磨液马铃薯汁液实验主要药品3%的可溶性淀粉溶液、3%的过氧化氢溶液、5%的HCl、5%的NaOH溶液、碘液、斐林试剂3%双氧水（即过氧化氢）溶液、10%硝酸铅溶液、pH分别为3、5、7、9的缓冲溶液实验过程学生首先讨论实验方案，从材料的选择、实验的变量、分组的办法、影响因素到整个实验方案的形成都由学生自主获得，然后再进行实验，并将实验结果记录到自行设计的表格中实验步骤是设计好的，记录表格也是设计好的，学生只需根据步骤将结果填入表格即可观察结果试管颜色变化和气泡产生情形气泡产生情形及试管内氧气泡高度讨论不仅需要对实验结果和可能出现的各种问题进行讨论，而且强调进行表达交流，并对某些问题进行进一步探究，如“除温度外，还有哪些条件影响酶的活性？”等等主要针对实验过程中加入药品的目的、出现现象的原因及其他一些问题进行讨论，同时提问：“酵素在食品工业上有哪些应用？”根据上表，不难看出：虽然都是探究性实验或探讨活动，但内地实验更能体现学生的自主探究意识，形式更加灵活，相对而言，台湾地区的实验显得呆板，实际上是属于验证性实验，学生的自主探究能力没有得到充分的发挥。三、两岸高中生物分组实验设置、编排的差异分析内地高中生物新课程改革倡导四个基本理念：提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系。以培养学生良好的思想道德品质和社会责任感、培养学生良好的心理素质和健全的人格、培养创新精神和实践能力、培养学生健康的体魄和文明的卫生习惯、培养学生健康的审美观和审美能力为终极目标。强调在促进每个学生身心发展的同时，培养学生终身学习的愿望和能力。教学中注重知识与技能、过程与方法、情感