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高中生物必修模块的设计特点日期:2007-11-2716:33:42来源:阅读:611次高中生物必修模块的设计特点张月珠（云霄立人学校）摘要人民教育出版社和课程教材研究所编写的高中生物课标教材必修模块,同大纲教材相比,其设计特点是：构建结构合理、知识系统的教材体系、重视科学探究，突出科学素养的培养、重视学生情感态度价值观的形成。关键词必修模块知识体系科学探究情感态度高中生物人民教育出版社和课程教材研究所编写的高中生物课标教材，由六个模块组成，即必修的《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》和选修的《生物技术实践》、《生物科学与社会》、《现代生物科技专题》。同大纲教材相比，这套教材的主要特点有哪些?下面以必修教材为例，从知识体系、探究能力的培养和情感态度价值观的形成，这三个维度来简析之。1.构建结构合理、知识系统的教材体系这套教材中的必修模块为选修模块的知识学习和能力培养奠定了基础，在必修模块中，《分子与细胞》模块为学习另外两个模块奠定了知识和能力基础。1.1各模块主线突出与大纲必修教材相比，必修模块教材在知识体系的构建上有着独到的特色。各个模块相互独立，但每个模块都具有鲜明的主线，并根据学生的认识规律，确定知识内容的呈现顺序，使之形成结构合理的知识体系。下面将两种教材的知识体系和设计意图进行对比（表1）。表1知识体系设计意图大纲教材以生命活动的基本特征为主线，围绕生命活动所表现出的基本生命特征来构建生物学的基础知识和基本原理这一体系。获得关于生命活动基本规律的基础知识和自我保健知识，以及知道这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用。课标教材《分子与细胞》突出细胞是基本的生命系统这条主线，围绕系统的层次、组成和结构、功能及发展变化来逐步呈现知识，最终形成“细胞是基本的生命系统”这一体系。将细胞作为基本的生命系统来学习，正是给学生传递一个生命现象不同于其他的物质现象，有其独特的复杂性、整体性、系统性和生命性的观点。以细胞作为基本的生命系统来介绍，是将生物学的微观世界和人类的宏观认识有机地结合起来，从而改变了以前教材只注重于从化学的视角来认识生命现象的偏差。课标教材《遗传与变异》基于人类对基因的本质、功能及其现代应用的研究历程这一主线，来构建生命的延续和发展这一知识体系。强调的是人类对于生命现象的本质认识，以及这一认识的研究和形成过程，教材呈现人类的认识过程可以激发学生探究未知的潜能，促进学生学习科学方法，理解科学精神，形成严谨的科学态度。课标教材《稳态与环境》以生物个体、种群、群落和生态系统各个层次生命系统的稳态的维持为主线，构建生命系统的稳态与环境的关系，强化人体稳态的调控和健康，以及人类活动对生态系统稳定性的干扰和保护这一知识体系。在这一体系中，既强调了生命系统的稳态有其自身的调节机制，也呈现了生命系统的稳态受到环境的影响，从而让学生认识到作为生命系统来说，其稳态不仅仅有其自身的调节，还与所处的环境有着紧密的联系。特别是对于人类的行为而言，是干预生命系统稳态变化发展的重要因素。从表中可以看出，大纲教材中所包含的知识被很好地重新整合，相对独立地发展为三个完整的模块，每个模块各自具有独特系统和严密的知识体系。例如，在大纲教材中，第五章的生殖和发育与第六章的遗传变异所涉及的减数分裂和遗传定律。因为遗传定律的本质就是减数分裂过程中基因的变化规律，因此将减数分裂放入《遗传与进化》的模块之中，使相应的知识体系更加完整。又如，在大纲教材中，稳态的知识最初是放在细胞中的，涉及到的是细胞的稳态，后来修改的教材又将其放入人体的稳态之中，是个体的稳态，在《稳态与环境》这一模块中，稳态不仅仅是细胞和个体的生命现象，而且是种群、群落、生态系统以及生物圈等一切生命系统的稳态，这种全面、系统和辩证地看待一切生命现象的视角，是大纲教材所无法比拟的。1.2突出核心的概念、基本的原理和规律高中是理性思维发展的黄金阶段，学生的思维发展必须以大量概念、原理和规律为基础。生物科学是由众多生物学事实和理论组成的知识体系，其核心概念和基础知识是人们在不断探究过程中逐步发展形成的，因此，科学的形成过程，就是概念建立的过程；学习科学的形成过程，也就是形成概念的过程。以下是必修模块突出核心概念、基本原理和规律的一些具体体现。设置“问题探讨”栏目，探讨中的问题基本是围绕本节内容的核心问题而展示，其用意是创设情景，突出重点问题，激发学生的学习兴趣。在介绍知识性内容时，是紧紧围绕着生物学的基本概念、原理和规律来展开，呈现的事实也是为了引导学生理解或说明这些核心的知识和概念。避免过多事实性知识的罗列堆砌和单纯描述，在认识“是什么”的基础上，更多地探讨“如何”和“为什么”。比如关于激素的调节，是让学生通过具体实例理解反馈调节和分级调节的原理，以及激素调节的特点，而不是罗列许多激素的分泌部位和生理作用。在介绍科学史发展时，也是紧紧围绕着概念的变化和发展来展示，力图展示人类的认识过程，从中体现概念形成的科学过程和方法。1.3体现现代生物科学技术的发展，激发学生的学习兴趣一本好的教材应该与时俱进，在突出核心的概念、原理、规律的基础上，应体现科学的发展性，展示给学生最新的科技成果和发展全景，激发学生的学习兴趣。以下是部分反映了必修模块中体现现代生物科学技术发展的事例。一些基本概念和原理力求与现代生物科学相一致，体现先进性。例如，酶的概念不局限于蛋白质的范畴，中心法则不局限于克里克提出的经典法则，将免疫也视作一种调节方式，等等。设置“科学前沿”、“科学·技术·社会”栏目，栏目中的内容都是教材中核心内容的进一步拓展。其中介绍了生物科学的新进展，如，组装细胞的进展和争论、国际人类蛋白质组计划、授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究、DNA指纹技术、基因治疗、恢复生态学、生态伦理等。1.4突出重点，纵横衔接，促进知识网络的形成为突出内容的重要性，重要的概念用黑体字表述，其余需要认真阅读的内容以宋体字排印，供学生一般了解，选学的内容以楷体字排印，或以“相关信息”和课外阅读资料的形式呈现。一些重要概念用图示强化理解。例如，有关蛋白质的功能，教材一改传统的文字说明，而是精选了8幅精美的图片并配上文字进行了说明，从视觉上和文字上给学生以强化。为体现生物学与数学、物理、化学等学科的横向联系，教材旁栏设有“学科交叉”栏目；为体现各个模块间、同一模块各章节间的联系，教材旁栏设有“知识链接”栏目。每章配有自我检测，其中有画概念图的形式让学生理解概念之间的内在逻辑关系。2.重视科学探究，突出科学素养的培养针对高中学生在创新能力和思维能力上有更高的要求，编者在必修模块中除了进一步训练基本的科学探究能力之外，还精心设计了一系列有梯度的综合性的能力训练。2.1注重科学探究活动的层次和力度改变学习方式，倡导探究性学习，为初、高中生物课程标准的基本理念之一。初中的探究活动侧重于基本的科学方法，例如，实验、调查、分类、评价、简单的证据和逻辑运用，以及探究实验中单一变量和控制变量的原理，等等。高中教材除了进一步强化这些科学方法之外，还针对高中学生有较强的分析、综合、动手能力以及一定的逻辑推理能力的特点，有针对性、循序渐进地在三个必修模块中加以强化。《分子与细胞》模块是高中生物学学习的起始模块，因此侧重于“观察与实证”，即学习科学家的一些科学实验，从中获得科学的基本原理和方法；《遗传与进化》模块侧重于“假说与演绎”，它与遗传定律的发现过程以及遗传物质的证明过程是一脉相承的，这种呈现经典的科学发现过程的方法，有利于学生自主地学习，从中感悟科学探究的方法，从而提升科学探究能力；《稳态与环境》模块以群体的稳态为基础，侧重于“数学模型和系统分析”的方法，这相对较深，需要较高的综合分析能力和建构模型能力，可以更好地训练学生将数学的公式和方法引入生物学研究，形成系统的观点，为学生将来的科学研究打下坚实的基础。“数学模型和系统分析”的方法是前两个模块中科学方法的进一步延伸和发展。2.2多样的、开放的科学探究活动为提高学生的探究能力提供了保证大纲教材中的探究活动比较单一，大多为实验活动，还有一些调查和实习活动，实验活动更多地是验证性实验，主要训练学生的实验操作技能。课标教材的必修模块除大纲教材中具有的这些类型的活动外，还有种类多样，数量不等的其他的探究活动，例如，资料分析（25个，主要培养信息处理能力）、资料搜集和分析（5个，主要培养信息搜集和处理能力）、思考与讨论（48个，主要培养思维能力）、模型建构（4个，主要训练领悟和运用建构模型的方法）、课外制作和课外实习（3个，主要培养实际操作能力和实践能力），等等。还有两个大纲教材中所没有的，能更针对性地培养学生探究能力的探究活动（11个）和技能训练活动（14个）。技能训练是就科学探究的某一环节创设情境，提出问题，训练学生的过程技能。技能训练主要训练的是对数据和图形的分析、解读和处理。11个探究活动不仅比初中的深入，而个且还具有更大的开放性，给教师开展探究活动、学生开展探究性学习，提供了更大的空间。例如，在《影响酶活性的条件》的探究活动中，教材提供了一些影响消化酶的背景资料，由此要求学生根据这些背景资料提出问题和作出假设，教材进一步提供了一些材料用具、设计实验的原则以及注意事项，要求学生自己来设计实验，完成科学探究。这种探究活动的写法，给了教师和学生更多的选择，例如，从酶的选择来看，既可以选择过氧化氢酶，也可以选择唾液淀粉酶、胃蛋白酶，等等；从影响酶的条件来看，既可以选择温度，也可以选择PH值。学生除了选择自己感兴趣的问题进行探究外，还必须考虑不同的条件，不同的酶，因此，所探究的问题和设计的实验自然是各不相同的。如果不同组的学生探究不同的问题，全班学生将会有更多的问题和心得进行交流，远比全班学生探究同一个问题所涉及的知识、碰到的问题和解决的问题要多得多，所涉及的信息量要广泛得多。2.3注重引入系统、数学和模型的方法生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。生命现象和生命活动规律都依赖于一定的物质基础和结构基础，这些物质基础和结构基础就构成了从细胞到个体、种群、群落，再到生态系统的各个层次的生命系统，系统有着自身的结构、产生、发展和变化的内在规律，让学生学习和理解这些规律，有助于学生形成系统的科学观；数学是自然科学的基础学科，将数学的方法引入生物学研究，使生物学取得重大进展，例如，孟德尔应用数学统计的方法提出了遗传定律，从而建立了遗传学；种群数量的变化规律是数学方法的具体体现，根据这一变化规律人们掌握了发酵的具体过程；而模型的方法则在现代生命科学中起着越来越大的作用，例如，细胞膜的“流动镶嵌模型”，DNA的双螺旋结构模型，能量金字塔模型，等等。这些系统、数学和模型的方法，是现代高中学生必须了解和应用的重要的科学方法，它不仅对学生学习生物科学有帮助，而且还有助于学生将来进行科学研究、走入社会参加工作，更好地解决生活和工作中的问题。另一方面，这些科学方法的学习和应用，不仅有利于学生形成系统的科学认知观。而且还强化了与其他学科，如数学、物理、化学等学科的内在联系。3.重视学生情感态度价值观的形成3.1树立基本的辩证唯物主义观点与大纲教材相比，基本的辩证唯物主义观点在必修模块中表现得更为具体和突出。在《分子与细胞》模块中，以介绍细胞这一最基本生命系统的物质组成和物质的变化规律，让学生形成从分子水平上看待生命的物质性和生命物质的特殊性这一基本的辩证唯物主义观点。在《遗传与进化》模块中，介绍人类对遗传本质层层深入的认识、遗传物质在传递过程中发生的变化，以及生物不断进化的本质，从而让学生形成“变是绝对的，不变是相对的”；“量变会引起质变”；“内因是本质，内因和外因共同决定于事物的变化”，等等对立统一的观点以及生物不断进化的观点。在《稳态与环境》模块中，主要体现了以下的辩证唯物主义观点（表2）：表2辩证唯物主义观点举例相互作用、普遍联系激素间的相互作用生物与环境之间的相互作用结构与功能相适应神经系统的结构与功能局部与整体相统一神经和体液的分级调节多样性与共同性相统一生态系统的多样性与基本结构的共同性生物与环