人教版生物课程标准实验教材生物学简介

人教版生物课程标准实验教材《生物学》简介朱正威北京师范大学附属中学100052赵占良人民教育出版社100009生物学教学2003年(第28卷)第1期在新世纪的曙光里,我们共同迎来了新一轮基础教育课程改革。这一轮课程改革的时代背景不同以往。我们作为科学教育工作者,对其中的一些特点应当尤为关注。一是知识经济初露端倪,国际间竞争日趋激烈,需要培养大批创新型的人才;二是社会的科技化,以及科学技的社会化,需要全面提高受教育者的科学素养;三是科学技术发展的速度加快,学习化社会的特征日趋明显,需要着重培养学生终身学习的愿望和能力。面对时代的要求和挑战,课程的理念和内容需要更新,教学和评价的方法需要改革。当然,教材也需要改革。2001年秋,人教版生物课程标准实验教材已进入国家级实验区。为了使大家更好地了解和使用本教材,谨就本教材的编写指导思想、内容的选择和组织、编写方式和使用建议作以下说明。1编写指导思想本书的编写指导思想是:以全面提高学生的科学素养为宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,以促进学生转变学习方式———变被动接受式学习为主动探究式学习为突破口,使教材符合学生发展的需要和社会需求,反映生物科学的新进展及其在社会中的广泛应用。2内容的选择和组织要使学生在知识、能力、情感、态度和价值观等方面全面发展,必须引导学生主动参与和体验各种科学探究活动,而不仅仅是被动地学习知识,因此,摆脱“以学科为中心”和“以知识为中心”的课程观念的束缚,促进学生实现学习方式的转变,是这次教材改革的切入点和突破口。从这种认识出发,教材在内容的选择和组织上有以下特点。2.1突破传统的学科体系,构建突出人与生物圈的知识体系传统的学科体系侧重讲述植物、动物和人体的形态、结构和生理,对植物和动物的形态、结构和生理,往往还要从低等到高等分门别类地讲述,以求突出进化的脉胳,因此几乎是大学植物学和动物学的缩写。仅从知识传承的角度说,这样的体系无疑具有优越性:知识的结构比较完整;系统性较强;层次分明;脉络清晰等等。然而在当今社会,重知识传承、轻能力培养的做法已经明显不能适应时代的需要,即使在知识传承方面、应当重视的也不是信息的量,而是理解的质。传统学科体系的弱点愈来愈突出:知识容量过大,面面俱到,严重挤压了学生自主学习、主动探究的时间和空间;不少内容是从学科体系的完整性出发而选取的,离学生的生活实际较远,不利于调动学生学习兴趣和进行有意义的学习;需要学生单纯记忆的事实性知识过多,如叶形、叶序、花的类型、花序和类型等,不利于学生科学探究能力的培养;动物部分和人体部分的内容有一定重复,等等。要想使学生在有限的时间内,对生物学的基本概念和原理有一定的理解,又能有较多的机会进行自主探究和实践,仅在传统的学科体系内做局部增删是无济无事的,必须构建新的知识体系。新的知识体系如何构建呢?新课程标准的内容框架突出了人与生物圈,教材的知识体系也是按照这样的思路构建的:即突出人体和人类活动的内容,突出生物圈,突出人与生物圈的关系。之所以构建这样的体系,主要有以下几点考虑:①人和生物都生活在生物圈中,生物的生存、延续和发展都与生物圈息息相关,生物圈是所有生物共同的家园;②随着人类社会的发展,人类活动对生物圈的影响越来越大,人与生物圈的关系如何,在很大程度上决定着人类社会的可持续发展;③人既是生物学研究的主体,又是生物学研究的对象,学生应当通过生物学的学习,更多地了解自身的结构和生理,以及营养和保健,学会健康地生活,这是生物学课程的重要目标之一;④绿色植物和人是生物圈中作用最大的两类生物,按照这样的体系,可以侧重讲述绿色植物和人在生物圈中是怎样生存的,与生物圈的关系是怎样的,而相对减少动物部分的内容,从而在总体上减少知识性教学内容,为探究和实践活动提供时间;⑤这样的体系,可以更好地引导学生认识事物间的复杂联系,包括生物与生物之间、生物与非生物环境之间、人与生物之间、人与生物圈之间的相互影响、相互作用,有利于学生形成辩证唯物主义观点和可持续发展观点。按照突出人与生物圈的编排思路,第一册教材包生物和生物圈、生物和细胞、生物圈中的绿色植物三单元。后面三册将陆续编排以下单元:生物圈中的、生物圈中的其他生物、生命在生物圈中的延续和发、增进健康防治疾病。教材中具体内容的展开也大都围绕人与生物圈,引导学生认识各个类群的生物在生物圈中如何生存、延续和发展,对生物圈有什么意义,进而认识生物和生物圈与人类的关系,树立人与自然和谐发展的观点。例如,有关光合作用的内容,教材不是单纯地介绍光合作用的概念、原理、过程、条件和意义,而是从生物圈的角度出发,分成“绿色植物是生物圈中有机物的制造者”、“绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡”两章。2.2安排了系列化、多样化的科学探究活动教材中安排的科学探究活动包括观察与思考、实验、调查、探究、资料分析、模拟制作、进一步探究、演示实验、设计、技能训练、课外实践等。“观察与思考”主要是让学生观察实物,练习观察的方法,培养观察能力,如对一些生物或非生物进行比较观察,观察花的结构等。“实验”主要是让学生通过动手操作来加深认识,培养学生的动手操作能力,如“观察植物细胞”、“观察人的口腔上皮细胞”等。“调查”旨在倡导走出课堂,到大自然或社会中去,就某个与生物学有关的问题进行调查,培养实践能力。如“调查校园、社区或农田的生物种类”、“调查当地或我国某地的植被状况”等。“探究”旨在让学生参与和体验科学探究的一般过程,包括提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、得出结论、表达与交流等,以培养学生的科学探究能力,如探究“光对鼠妇生活的影响”、探究“种子萌发的环境条件”等。应当说明的是,探究是一种多侧面的活动。教材中所安排的探究,既有较完整的科学探究活动,也有让学生参与科学探究的某些侧面的活动。探究的方法是灵活多样的,既有实验的方法,也有观察、调查或测量的方法,这要根据探究的课题来确定。此外,教材中并非只有标为“探究”的活动属于探究,有些观察和调查活动同样是探究,如“观察种子的结构”、“调查植物生长需要哪些无机盐”等。“资料分析”主要是给学生提供图文资料,让学生进行分析,得出结论。教材在很大程度上改变了先说结论,后举实例的写法,让学生通过资料分析和讨论,自己得出结论,以期转变学生的学习方式,培养学生处理生物科学的信息的能力。“进一步探究”和“课外实践”,旨在鼓励学生进行扩展性的探究和实践,大多需要在课外完成,但是教师也应当提供机会让学生间进行交流和讨论。同其它栏目相比,这两个栏目中的活动给学生以更大的自主性,教材中没有给予明确的提示或指导。“技能训练”是为培养学生的科学探究技能而安排的练习性栏目,每个“技能训练”侧重训练一种探究技能。例如,有的训练“提出问题”,有的训练“作出假设”,有的训练“解读实验数据”,有的训练“推理”,等等。“模拟制作”和“设计”等栏目,对于培养学生的动手能力、创新精神和实践能力是有益的。2.3注重科学方法教育教材结合有关活动介绍了观察、实验、调查和资料分析等科学探究的一般方法。教材中明确写出这些方法性内容,意在引导学生在活动中注意领悟、总结和应用这些方法,而不是让学生当作教条来记忆。2.4重视能力培养的梯度设计改变以往将实验依附于知识内容的做法,按照学生能力发展的水平和需要,先安排思维和操作要求较低的探究活动,如观察身边的生物,阅读和分析有关资料等,后安排技能要求较高的活动,如制作和观察切片和装片、设计并完成探究性实验等。在要求学生通过实验寻求答案的实验中,大致是先安排明确问题、假设、材料用具和方法步骤的实验,让学生在模仿中体验和领悟科学探究过程和方法;再安排由学生设计部分环节的实验;最后安排全过程探究的实验,让学生练习从问题到提出假设,根据假设设计实验材料用具和方法步骤,然后实施探究方案,记录和整理实验结果,分析结果,得出结论,并对自己已完成的探究过程进行评价和反思。随着教学内容的逐渐展开,科学探究活动的这种梯度化设计将在不同水平上循环。技能训练也是如此,先安排简单的观察、比较、测量、计算等,后安排需要较多逻辑思维的分析实验结果、解读实验数据、推理等。后面各册安排的科学探究活动,对探究技能的要求还将逐渐提高。2.5注重对生物学概念和原理的理解,适当删减需要单纯记忆的知识重视科学探究,并不意味着否认知识的价值。知识、技能和方法都是形成科学探究能力不可或缺的基础。但是,并非所有的知识都有同等的价值。有的知识可能仅仅是专门人才需要掌握的,有的知识则是大众都需要掌握的。有的知识会较快过时,有的知识则具有较长的时效性。有关研究说明,教学内容与基本概念和基本原理相关性越强,其时效越长,迁移的可能性越大,对学生发展的价值越高。因此,本教材注重对生物学概念和原理的理解,适当删减需要单纯记忆的知识。这样做还有一种意图,即减少知识内容分量,为学生主动探究提供时间和空间。例如,关于被子植物,删掉了现行教材中根、茎、叶的形态,花的类型,叶序,花序等内容。关于根,一是在“植物体的结构层次”中,介绍了根尖中有不同的组织,这些组织是由分生组织的细胞分化形成的;在“植株的生长”一节,介绍了根是如何生长的;在“水分进入植物体内的途径”一节,安排了“根适于吸水的特点”等内容。关于茎,则主要让学生理解以下内容:茎是枝条的组成部分,枝条是芽发育成的;茎具有适于运输水分、无机盐和有机物的结构———导管和筛管。关于叶,则主要让学生理解叶片适于进行光合作用和蒸腾作用的结构,叶片的光合作用和蒸腾作用及其在生物圈中的意义。关于花,主要让学生理解花适于传种接代的形态结构特点。2.6注意反映生物科学的新进展随着生物科学的迅猛发展,细胞水平和分子水平的生物学知识越来越重要,正在成为普通公民应当具备的科学素养的重要组成部分。基于这样的考虑,本书中这方面的内容有所增加。近年来的生物科学成果在教材中做了适当介绍,如克隆哺乳动物、转基因生物、人类基因组计划等,有些列入教材正文,有些则供学生课外阅读。3编写方式教科书首先要让学生爱读,这是引导学生主动学习和自主探究的基础。教科书还应当给学生个性化的学习和探究提供较充分的空间,也应当为教师创造性地开展教学活动留有余地。从这些认识出发,本书在编写方式上有以下特点。3.1探究指导的写法力求有利于引导学生主动探究在“探究”的开始部分,先呈现出问题情境,引导学生发现问题。在作出假设这一环节,指出作假设的依据,或者描述有关情境,让学生根据已有知识和生活经验做出假设。在制定计划这一环节,有的探究项目是在引导学生分析所提出的问题和假设的基础上,提供给学生参考的探究计划;有的探究项目是提出如何制定计划的思考题,让学生通过思考这些问题,理清思路,抓住制定合理的探究计划的关键所在。在收集证据、得出结论等环节,则提示学生如何收集证据,观察、记录和整理探究结果,通过分析结果与假设之间的关系,得出结论。对相当一部分探究活动的材料用具和方法步骤不做严格的规定。探究项目一般还安排有“表达和交流”、“讨论”等环节,以培养学生的信息交流能力,并引导学生对探究过程进行评价和反思。为了使学生更好地理解和进行科学探究活动,避免机械地套用固定的探究模式,教材中关于“探究”的体例并非千篇一律。例如,在“测定种子的发芽率”这项探究中,就没有明确写出“假设、制定计划、收集证据,得出结论”等标题,而是通过“问题、思考、提示、讨论”,来引导学生探究怎样测定种子的发芽率。3.2注重从学生的生活经验出发,避免从理论到理论从学生已有生活经验出发,引导学生学习和探究,符合现代教学设计原理。从概念到概念,从理论到理论,或者先讲概念后举例的方式,都不利于激发学生兴趣。例如,关于藻类植物,教材并非先讲什么是藻类植物,而是从生活中常见的现象说起,自然引出藻类植物这一主题。3.3教学内容具有一定的开放性要促进学生学习方式的转变,教材的功能也应当有所转变。教材不仅具有释疑解惑的功能,而且具有启疑生惑的功能。在这次课程改革中,应当更多地关注如何诱导学生发现问题、提出问题、自主探究。学生在学习过程中产生各种疑问是可喜的事情,没有疑问反倒可悲。教材中有不