從學(xué)科核心素養(yǎng)的角度來淺析高中生物人教版新舊教材

蔣汶潔 王威

摘要：隨著課程改革的進(jìn)行，對(duì)于教材的處理也發(fā)生了很多的變化。課程實(shí)施需要以教材作為載體，教材是以一種具體化的方式來反映課程標(biāo)準(zhǔn)，是教師教學(xué)活動(dòng)的重要參考，也是培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重要工具。本文將從學(xué)科核心素養(yǎng)的角度，以必修一《分子與細(xì)胞》的第四章“物質(zhì)的輸入和輸出”為例來分析高中生物人教版新舊教材。

關(guān)鍵詞：教材?科學(xué)?課程標(biāo)準(zhǔn)?核心素養(yǎng)

隨著2019年9月高中生物人教版新教材的正式啟用以及陸續(xù)的正式發(fā)行，對(duì)教材的研究逐漸成為熱點(diǎn)，通過查閱大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究多集中于對(duì)教材某一角度進(jìn)行研究。究。“物質(zhì)的輸入和輸出”這一章內(nèi)容變化大，因此，以這一章為研究對(duì)象，同時(shí)以舊教材為參照，從學(xué)科素養(yǎng)的角度來比較新舊教材的變化對(duì)學(xué)生的影響。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。

一、生命觀念

“生命觀念”是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法。

例1.在“協(xié)助擴(kuò)散”這部分的內(nèi)容，舊教材的表述是以離子和葡萄糖分子為例引出協(xié)助擴(kuò)散的概念，即“進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)借助載體蛋白的擴(kuò)散，叫作協(xié)助擴(kuò)散”;新教材以同樣的方式引出了協(xié)助擴(kuò)散的概念，但是新教材更加詳細(xì)的介紹了兩類轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白——載體蛋白和通道蛋白，并以圖片加文字的方式描述了兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。新教材關(guān)于這部分的內(nèi)容表述的更為直觀詳細(xì)，幫助學(xué)生在較好地理解生命學(xué)概念的基礎(chǔ)上形成了結(jié)構(gòu)與功能觀的生命觀念。

例2.自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的速度與溶液濃度差和載體蛋白的數(shù)量有直接關(guān)系。在舊教材中，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)只是作為補(bǔ)充內(nèi)容，由教師教學(xué)時(shí)講解;而在新教材中，第一節(jié)“被動(dòng)運(yùn)輸”的最后一段講解了被動(dòng)運(yùn)輸?shù)乃俣鹊挠绊懸蛩赜心男?，通過這樣的方式著重強(qiáng)調(diào)了影響被動(dòng)運(yùn)輸速度的因素，幫助學(xué)生在較好地理解生物學(xué)的基礎(chǔ)上形成結(jié)構(gòu)與功能觀、穩(wěn)態(tài)和平衡觀的生命觀念。

例3.關(guān)于“細(xì)胞的吸水和失水”中的思考與討論的問題，舊教材中的第一個(gè)問題是：“1.紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠透過細(xì)胞膜嗎”？大部分教師在上課，講到這部分內(nèi)容的時(shí)候只是把這個(gè)問題解釋了一遍，并沒有與問題探討中的滲透裝置相聯(lián)系;而新教材中關(guān)于這部分的問題為“紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機(jī)物能夠穿過細(xì)胞膜嗎？這些有機(jī)物相當(dāng)于問題探討中的什么物質(zhì)”？將滲透裝置這一重要內(nèi)容不僅是放在開頭起一個(gè)引導(dǎo)的作用，在文中也要再次強(qiáng)調(diào)、復(fù)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)理解。另外，新教材中也增加了一個(gè)重要的問題“5.想一想臨床上輸液為什么要用生理鹽水”，這是學(xué)生熟悉的真實(shí)情境，與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合設(shè)計(jì)具有明確指向的問題，這些問題最終指向物質(zhì)通過被動(dòng)運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)出細(xì)胞，以維持細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)這一重要概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中，逐漸實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)核心概念的構(gòu)建，并獲得解決生活中實(shí)際問題的能力。

二、科學(xué)思維

“科學(xué)思維”是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識(shí)事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。

例1.在舊教材中，“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健边@三個(gè)節(jié)標(biāo)題，從知識(shí)的角度上來看并沒有多大的聯(lián)系;而在新教材中，刪掉了第二節(jié)“細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型”，“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”這一章的內(nèi)容分為兩個(gè)部分，“被動(dòng)運(yùn)輸”和“主動(dòng)運(yùn)輸”，知識(shí)與知識(shí)之間更有關(guān)聯(lián)性，同時(shí)從節(jié)標(biāo)題中，我們可以看出，新教材更加注重概念的學(xué)習(xí)，但是在得出概念之前，有一個(gè)推理過程，幫助學(xué)生通過更為科學(xué)的方式去進(jìn)行概念的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過程中培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，探究能力。

例2.“被動(dòng)運(yùn)輸”這部分的內(nèi)容，在舊教材中的表述是“物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，既有順濃度梯度的擴(kuò)散，統(tǒng)稱為被動(dòng)運(yùn)輸;”在新教材中的表述是通過觀察動(dòng)物細(xì)胞的吸水和失水、探究植物細(xì)胞的吸水和失水，得出像水分子，這種“物質(zhì)以擴(kuò)散的方式進(jìn)出細(xì)胞，不需要消耗細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量，這種物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式稱為被動(dòng)運(yùn)輸”。新教材是基于生物學(xué)事實(shí)和證據(jù)歸納概括出被動(dòng)運(yùn)輸?shù)母拍睿瑤椭鷮W(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展邏輯推理，探究性等科學(xué)思維。

例3.“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”這部分的內(nèi)容，在舊教材中的表述是“提出問題”后有“參考案例”，“作出假設(shè)”后“參考案例”，“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”后有“參考案例”，一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)案例，內(nèi)容很混亂，邏輯性不強(qiáng)。在新教材中的表述是“提出問題”、“作出假設(shè)”、“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路”，以“參考案例”的形式來“實(shí)施實(shí)驗(yàn)”，“得出結(jié)論”、“表達(dá)交流”。整個(gè)流程非常的符合探究性實(shí)驗(yàn)的基本流程，而且新教材以一個(gè)參考案例的形式來表述實(shí)驗(yàn)過程，內(nèi)容非常的清晰明了，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)研究等科學(xué)思維。

三、科學(xué)探究

“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及對(duì)結(jié)果的交流和討論的能力。

例1.在第四章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”前的導(dǎo)入部分，舊教材中是從細(xì)胞是個(gè)開放的系統(tǒng)，細(xì)胞的邊界即細(xì)胞膜來導(dǎo)入到“這一層薄薄的細(xì)胞膜為什么能夠控制物質(zhì)的出入呢？”。新教材中是以一則高血壓藥物說明書來進(jìn)行導(dǎo)入，在說明書的基礎(chǔ)上再來進(jìn)行理論上的導(dǎo)入。新教材在舊教材的基礎(chǔ)上加了一則高血壓藥物說明書，高血壓藥物說明書與學(xué)生的生活相關(guān)聯(lián)，能夠引起學(xué)生的興趣，使學(xué)生在探究過程中，逐步增強(qiáng)對(duì)生命現(xiàn)象的好奇心和求知欲。

例2.在主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)入環(huán)節(jié)，舊教材是以麗藻細(xì)胞液與池水的多種離子濃度比來進(jìn)行導(dǎo)入，并提問：“這些離子為什么能逆濃度梯度運(yùn)輸？”。在新教材中，是以甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞內(nèi)碘濃度和血液中碘濃度差來進(jìn)行導(dǎo)入，但是，在新教材中，導(dǎo)入時(shí)有三個(gè)問題來進(jìn)行層層引入，分別是“甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是通過被動(dòng)運(yùn)輸嗎？”“聯(lián)想逆水行舟的情形，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞吸收碘是否需要細(xì)胞提供能量？”“這在各種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸中是特例還是有一定的普遍性？”。新教材以“討論”的形式呈現(xiàn)這個(gè)問題串，而且每一個(gè)問題都是從學(xué)生已有的知識(shí)水平出發(fā)，步步深入，引入到主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膶W(xué)習(xí)中來。

例3.在“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，舊教材所舉的兩個(gè)例子分別是放鹽后的白菜會(huì)有水的滲出，農(nóng)作物施肥過多會(huì)有燒苗現(xiàn)象;這兩個(gè)例子都是植物細(xì)胞失水現(xiàn)象。而新教材是在舊教材的基礎(chǔ)上加了一個(gè)植物吸水的例子即萎焉的菜葉泡在清水中，不久，菜葉就會(huì)變得硬挺。并且在最后引導(dǎo)學(xué)生植物細(xì)胞也像動(dòng)物細(xì)胞一樣，會(huì)發(fā)生吸水和失水現(xiàn)象，吸水和失水同樣與外界溶液濃度有關(guān)。通過這樣的方式幫助學(xué)生建立對(duì)自然現(xiàn)象的興趣，逐步掌握科學(xué)探究的基本思路和方法，提高實(shí)踐能力。

四、社會(huì)責(zé)任

“社會(huì)責(zé)任”是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人和社會(huì)事務(wù)的討論，作出理性解釋和判斷，解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。

例1.“與社會(huì)的聯(lián)系”部分，舊教材是通過日常生活中的一些常見的例子比如不同濃度的飲料來引發(fā)學(xué)生思考;新教材的“與社會(huì)聯(lián)系”部分涉及到胞吞胞吐的專業(yè)性知識(shí)，具有更強(qiáng)的生物學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，并且還向?qū)W生注意宣傳注意個(gè)人飲食衛(wèi)生，加強(qiáng)公共衛(wèi)生建設(shè)來預(yù)防疾病。通過這樣的方式讓學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)的知識(shí)和方法，關(guān)注社會(huì)議題，崇尚健康文明的生活方式，成為健康中國的促進(jìn)者和實(shí)踐者。

例2“本章小結(jié)”部分，舊教材中主要講述了這一章學(xué)生應(yīng)該掌握的概念有哪些，以及相關(guān)資源的登錄網(wǎng)站;新教材中的本章小結(jié)主要有兩個(gè)部分，一個(gè)是“理解概念”，另一個(gè)是“發(fā)展素養(yǎng)”;新教材的編排更加合理，讓學(xué)生明明確確知道自己應(yīng)該掌握的概念和發(fā)展素養(yǎng)有哪些。通過這樣的方式，可以讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)的討論，作出理性的判斷，省視自己對(duì)概念的掌握情況以及還有哪些素養(yǎng)不具備，對(duì)自己的學(xué)習(xí)情況有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的擔(dān)當(dāng)和解決學(xué)習(xí)生活問題的能力。

例3.“科學(xué)前沿”改為了“生物科學(xué)史話”，在舊教材中講科學(xué)前沿是就說了諾貝爾學(xué)獎(jiǎng)的授予者以及兩類通道蛋白即水通道蛋白和離子通道蛋白。在新教材中，呈現(xiàn)了人類對(duì)通道蛋白的探索歷程，可以看出新教材更加看重學(xué)生對(duì)于科學(xué)史的認(rèn)識(shí)，展現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展的曲折和艱辛，以及科學(xué)過程的繼續(xù)和發(fā)展創(chuàng)新。這種方式不僅能提高學(xué)生的閱讀興趣，并能使學(xué)生置于科學(xué)歷史的氛圍去領(lǐng)悟和體會(huì)，理解科學(xué)發(fā)展的歷史，感受現(xiàn)代科學(xué)前進(jìn)的脈搏，激發(fā)學(xué)生為促進(jìn)生命科學(xué)的發(fā)展不懈努力、學(xué)習(xí)和探索。使學(xué)生結(jié)合科學(xué)實(shí)踐，嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題以及科研過程所遇到的難題。同時(shí)，學(xué)生在閱讀這些資料時(shí)會(huì)去感悟科學(xué)家投身科學(xué)，獻(xiàn)身科學(xué)的偉大精神，對(duì)科學(xué)家產(chǎn)生敬佩之情，更加深刻的認(rèn)識(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷，為祖國的發(fā)展添磚加瓦。

生物學(xué)課程的設(shè)計(jì)宗旨是發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)（包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面）。而生命觀念是生物學(xué)核心概念的呈現(xiàn)方式，是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心，是明確社會(huì)責(zé)任意識(shí)，承擔(dān)社會(huì)責(zé)任和義務(wù)的基礎(chǔ);科學(xué)思維是科學(xué)探究的重要內(nèi)涵，科學(xué)探究是科學(xué)思維的實(shí)證過程，在進(jìn)行科學(xué)思維和科學(xué)探究形成生命觀念的過程中，最終形成一定的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。在舊教材的基礎(chǔ)上，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)為主題，來編訂、修正形成新教材，幫助學(xué)生在生物學(xué)學(xué)習(xí)的過程中發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

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作者簡介：蔣汶潔（1996-），性別：女，民族：漢，籍貫：重慶，職務(wù)/職稱：在讀研究生，學(xué)歷：碩士，單位：四川師范，研究方向：學(xué)科教學(xué)（生物）。

王威（通訊作者）（1982年-），教育學(xué)博士，四川師范大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，教師教育學(xué)院副院長，研究方向：課程與教學(xué)論，學(xué)科教學(xué)（生物），科學(xué)教育。