人教版和浙科版高中生物教材中針對(duì)DNA和RNA的觀察實(shí)驗(yàn)的比較

王夢(mèng)昕　任山章

摘 要 通過(guò)對(duì)人教版高中生物教材中“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)和浙科版中“檢測(cè)細(xì)胞中的DNA和RNA”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教科書(shū)知識(shí)編排順序、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)兩本生物教材在該實(shí)驗(yàn)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，為高中生物教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 高中生物教材 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教材比較

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

初步學(xué)會(huì)“客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象”是普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）在“發(fā)展科學(xué)探究能力”中列出的第一條要求。這是學(xué)生科學(xué)探究能力的基礎(chǔ)，也是其后要求如“通過(guò)觀察或從現(xiàn)實(shí)生活中提出與生物學(xué)相關(guān)的、可以探究的問(wèn)題；分析問(wèn)題，闡明與研究該問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)”等的主要依據(jù)。“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)是其內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中的首條活動(dòng)建議。人民教育出版社（簡(jiǎn)稱(chēng)人教版）和浙江科學(xué)技術(shù)出版社（簡(jiǎn)稱(chēng)浙科版）所編著的高中生物教科書(shū)其知識(shí)點(diǎn)大體相仿，結(jié)構(gòu)也基本一致，但是其編寫(xiě)理念卻大相徑庭。通過(guò)對(duì)比和分析依據(jù)“首條活動(dòng)建議”編排的實(shí)驗(yàn)，探討兩個(gè)版本教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)的不同處理，為高中生物教師設(shè)計(jì)“DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供有益的參考。

1 兩版教科書(shū)中知識(shí)編排順序的比較

人教版教科書(shū)的“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)和浙科版生物教材中“檢測(cè)細(xì)胞中的DNA和RNA”實(shí)驗(yàn)的名稱(chēng)雖然不同，但都是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)（必修）高中生物第一冊(cè)中針對(duì)DNA和RNA的觀察驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，在生物教學(xué)中有著重要的地位。該實(shí)驗(yàn)是對(duì)核酸知識(shí)學(xué)習(xí)后的驗(yàn)證，同時(shí)也為正確理解必修2“遺傳與進(jìn)化”模塊中遺傳信息的表達(dá)過(guò)程這一抽象而重要的生理過(guò)程打下一定的基礎(chǔ)。教科書(shū)的知識(shí)編排有利于引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)探索知識(shí)的發(fā)生與發(fā)展，同時(shí)也應(yīng)有利于教師創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)。表1顯示的是兩版高中生物教科書(shū)中該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和討論問(wèn)題編排的章節(jié)順序。

人教版中該實(shí)驗(yàn)位于第二章第三節(jié)“遺傳信息的攜帶者——核酸”中，是繼第二節(jié)“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”之后一節(jié)中的重要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。浙科版中該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容位于第一章第三節(jié)“有機(jī)化合物及生物大分子”中，是在碳化合物、糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸內(nèi)容之后設(shè)置的建議活動(dòng)。

兩本教科書(shū)都是在介紹了核酸的基本概念之后設(shè)置了該實(shí)驗(yàn)，教材的實(shí)驗(yàn)部分都沒(méi)有單獨(dú)列出，而是穿插在教學(xué)內(nèi)容中，使實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容相互配合，密不可分，成為一個(gè)整體。

2 兩版教科書(shū)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基于課程標(biāo)準(zhǔn)的比較

普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)中把該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為活動(dòng)建議提出，為“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”。在人教版中，本實(shí)驗(yàn)地位突出，是針對(duì)全體學(xué)生的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。從知識(shí)上看，本實(shí)驗(yàn)旨在幫助學(xué)生理解 DNA和RNA在細(xì)胞中的分布。從實(shí)驗(yàn)技能上看，學(xué)生在必修一的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中已學(xué)習(xí)了臨時(shí)裝片的制作和高倍顯微鏡的使用，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生進(jìn)一步熟練掌握裝片制作技術(shù)和高倍鏡的使用技術(shù)，同時(shí)學(xué)習(xí)裝片染色技術(shù)。在浙科版中，本實(shí)驗(yàn)作為“建議活動(dòng)”，是為能力較強(qiáng)、有興趣的學(xué)生提供的活動(dòng)，并不要求所有學(xué)生都完成。由此可見(jiàn)，兩版教科書(shū)中本實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的重要性有所不同。

2.1 人教版知識(shí)更豐富細(xì)致，浙科版更強(qiáng)調(diào)核心知識(shí)點(diǎn)

人教版在實(shí)驗(yàn)前言中提到了鹽酸在本實(shí)驗(yàn)中的作用。鹽酸在本實(shí)驗(yàn)中的出現(xiàn)是在整個(gè)高中教科書(shū)中的首次出現(xiàn)，因此高一的學(xué)生對(duì)于鹽酸可能還比較陌生，更不知道它在本實(shí)驗(yàn)中有什么作用。人教版對(duì)鹽酸在本實(shí)驗(yàn)中的作用作出了解釋?zhuān)@為學(xué)生解決了疑惑。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)還對(duì)吡羅紅甲基綠染色劑的配制過(guò)程作出了說(shuō)明。這不僅可以拓展學(xué)生的知識(shí)，還可以幫助學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般方法，讓他們更清楚地認(rèn)識(shí)到，實(shí)驗(yàn)試劑并不是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就會(huì)擺在那以供使用的，而是需要將一定的原料進(jìn)行配制才能夠成為實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的溶液。而浙科版并沒(méi)有提到以上知識(shí)，因此，人教版知識(shí)內(nèi)容更加豐富細(xì)致。

浙科版實(shí)驗(yàn)對(duì)細(xì)節(jié)的注重不夠，但教材內(nèi)容三次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)原理，首先在前言中提出實(shí)驗(yàn)原理：“甲基綠可使細(xì)胞中的DNA著色，即使細(xì)胞核呈藍(lán)綠色。派洛寧可使細(xì)胞中的RNA著色，即使細(xì)胞質(zhì)呈紅色”。其次在方法步驟中的“5.觀察”中提出：“在顯微鏡下，含RNA的區(qū)域被染成紅色，而含DNA的區(qū)域被染成藍(lán)綠色或淡綠色。注意RNA和DNA的分布區(qū)域?！苯又谟懻撝杏肿寣W(xué)生思考：“本實(shí)驗(yàn)的原理是什么？”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三次強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)原理，大大加深了學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的記憶。

2.2 人教版和浙科版都傾向于能力培養(yǎng)，浙科版的目的要求更細(xì)致

人教版見(jiàn)教材26～27頁(yè)實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中分別給出了實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟，以及人口腔上皮細(xì)胞和洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞中DNA和RNA的分布圖，讓學(xué)生觀察細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的染色情況，自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

浙科版見(jiàn)教材16～17頁(yè)建議活動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也分別給出了實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟，讓學(xué)生注意DNA和RNA在細(xì)胞中的分布區(qū)域，從而得出結(jié)論。

從上面的分析來(lái)看，人教版教材和浙科版教材在實(shí)驗(yàn)中都給出了實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟，學(xué)生不需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，只要按著教材給的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析現(xiàn)象得出結(jié)論。因此，人教版教材和浙科版教材都注重通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作技能，分析問(wèn)題的能力。但通過(guò)兩版教材目的要求的對(duì)比（見(jiàn)表2），筆者發(fā)現(xiàn)人教版實(shí)驗(yàn)的目的要求比較籠統(tǒng)，并未落實(shí)到學(xué)生的實(shí)際操作上。而浙科版則根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，用標(biāo)準(zhǔn)的技能性目標(biāo)動(dòng)詞對(duì)學(xué)生的要求進(jìn)行了表述。

2.3 人教版更傾向于學(xué)生能力培養(yǎng)，浙科版更傾向于應(yīng)試

人教版的實(shí)驗(yàn)?zāi)┪搽m未設(shè)置“討論”，但是設(shè)置了讓學(xué)生自己總結(jié)“結(jié)論”的環(huán)節(jié)，學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和書(shū)本插圖總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這可以提高學(xué)生觀察、總結(jié)的能力。浙科版在實(shí)驗(yàn)?zāi)┪苍O(shè)置了“討論”問(wèn)題1（表1），并沒(méi)有設(shè)置依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論，而是再一次強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)原理。這樣會(huì)阻礙學(xué)生自己思考，很多學(xué)生可能會(huì)根據(jù)問(wèn)題立馬轉(zhuǎn)向前言中去尋找答案，而不是自己思考得出結(jié)論。

2.4 人教版更注重學(xué)生思維空間，浙科版更注重給出范例

人教版實(shí)驗(yàn)在材料用具中提出了選材除了口腔上皮細(xì)胞之外，還提到其他動(dòng)物或植物細(xì)胞，在書(shū)本中還插入了人口腔上皮細(xì)胞和洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞兩種細(xì)胞中DNA和RNA的分布圖。這樣有利于引發(fā)他們利用其他實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的思考，發(fā)展了學(xué)生的思維空間。但人教版書(shū)本中插入實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖的這種方式，也有可能會(huì)使得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不再具有神秘感，使得一部分學(xué)生失去探究的興趣。

浙科版實(shí)驗(yàn)中并未提到可利用其他材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思維可能就會(huì)局限于利用“新鮮動(dòng)物（蛙）的肝臟”進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。不過(guò)，在浙科版實(shí)驗(yàn)的“討論”問(wèn)題2（表1）讓學(xué)生討論使用肝臟的血液作為本實(shí)驗(yàn)材料的原因，如果教師加以合理利用，就可以通過(guò)該問(wèn)題發(fā)散學(xué)生思維，使其思考有無(wú)其他材料可以使用。這樣一來(lái)，學(xué)生就可得到思維空間的進(jìn)一步發(fā)展。

3 啟示

人教版和浙科版DNA和RNA的觀察驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比較分析可以獲得以下啟示。

3.1 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容

（1） 選取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法的同時(shí)也要兼顧應(yīng)試。教材注重給出方法性的內(nèi)容，幫助學(xué)生領(lǐng)悟總結(jié)和運(yùn)用。同時(shí)，教材仍應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、應(yīng)試性，即在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠滿(mǎn)足學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容理解透徹。

（2） 教材中的實(shí)驗(yàn)材料應(yīng)避免單一性，動(dòng)植物細(xì)胞應(yīng)該都有。

（3） 對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的描述注重通俗易懂，可選取一種實(shí)驗(yàn)材料為例描述實(shí)驗(yàn)方法步驟，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其他實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行主動(dòng)探究。

3.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)嘗試建立模型的動(dòng)手操作來(lái)代替憑空的思考，雖然這個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)消耗較多的時(shí)間，但學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)思考與嘗試的過(guò)程，對(duì)轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程有了直觀的體會(huì)，調(diào)動(dòng)手、口、眼、耳、腦，最大限度地發(fā)揮了學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，在課堂上既能掌握基本知識(shí)，又能培養(yǎng)觀察、推理能力以及自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的能力。

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