例談英國高中生物學教材的編寫特色

劉 鵬

(中國地圖出版社 北京 100054)

英國高中生物學教材《生物學》(2015年出版)從編寫體例到內容設計都緊扣2014年英國國家課程體系科學課程關鍵學段4生物學科的要求：培養(yǎng)學生科學的工作能力，為有潛力的中學生建立相關學科職業(yè)基礎提供平臺，了解自然和適應科技飛速發(fā)展的社會，為不同學生的未來發(fā)展提供參考[1]。

1 概念化的編寫體例

教材全書的標題設置和正文中的特殊字體都是生物學概念，是反映生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的本質屬性，是對生物的結構、生理乃至一切生命現(xiàn)象、原理及規(guī)律的闡述。科學課程要求學生深入地理解核心概念，教材中的標題都是基本的生物學概念，而分級設置標題，明晰了不同生物學概念的邏輯關系，層次分明，易使學生辨析它們之間的內在關系，通過正文中具體科學知識的闡述使學生掌握這些生物學概念，為理解核心概念奠定基礎，學習中還可以據此繪制概念圖。

例如，第3章蛋白質和核酸下設的第一級標題有：早期的研究、蛋白質、蛋白質結構的等級、無機鹽在生物過程中的重要性、核酸5個標題。在蛋白質的標題下，又設有蛋白質構建的基礎——氨基酸、形成肽鍵——縮合反應和水解、多肽3個二級標題。又如第13章保持生物多樣性下設的一級標題有：影響生物多樣性的因素、保護生物多樣性的原因、保護生物多樣性的方法、國際合作4個標題。在影響生物多樣性的因素的標題下，又設有生境破壞、過度開采、狩獵、農業(yè)和氣候變化5個二級標題。因此，貫穿全書的概念化標題設計是本書的一大特色，有利于學生掌握生物學科中的核心概念，并運用到日常生活中，解釋身邊的現(xiàn)象，達到英國國家課程的要求。

2 豐富的圖片和示意圖等材料

教材中每個章節(jié)的圖片、示意圖和表格等材料，數(shù)量都達到20個左右，每頁至少有1到2個材料，并配有較為詳細的說明。圖片的數(shù)量最多，使學生能直觀感受蘊含在真實生活中的科學道理，培養(yǎng)學生運用科學原理解釋自然現(xiàn)象的能力。圖片清晰度和質量較高，具有較強的時效性和典型性，其中涉及顯微觀察的圖片都注明了放大倍數(shù)。例如，其中的一張圖片說明為“這是睡蓮葉子的結構(放大25倍)，顯示了水生植物的適應性。表皮上層的氣孔太小了看不到?！本x的圖片體現(xiàn)了英國課程中用科學概念解釋身邊的現(xiàn)象的要求。

示意圖的使用使得抽象難懂的生物學概念形象化。例如，介紹酶的特異性時，通過幾塊拼圖說明只有特定的酶可以和底物互補，而其他酶不能和底物匹配；介紹組織中的肌肉時，通過逐級放大肌肉內部的示意圖，說明組織與細胞之間的關系。示意圖將復雜的生物學概念模型化，體現(xiàn)了英國課程中運用模型來理解科學概念的要求。

表格在教科書中的數(shù)量雖然不及圖片和示意圖，但也被廣泛使用，具體說明正文的科學知識。例如，介紹細胞周期時，配有表格介紹胚芽細胞、酵母細胞、腸上皮細胞、骨髓細胞、胃上皮細胞、肝細胞的細胞周期，具體說明了正文中不同的細胞有不同的細胞周期的知識。在介紹有關定量研究的內容方面，表格的使用也比較廣泛，并配有折線統(tǒng)計圖。如介紹底物濃度的影響時，配有在不同濃度過氧乙酸的條件下，裝置隨時間變化產生氧氣體積的表格，表格縱軸是過氧乙酸的濃度變化，橫軸是隨時間變化產生的氧氣濃度，下方配有折線圖。表格和折線圖的使用不僅具體說明了科學知識，而且包含了統(tǒng)計學的知識，體現(xiàn)了英國課程中滲透數(shù)學和統(tǒng)計知識的要求。

3 實用的欄目設計

教材的每個章節(jié)都設有一些實用欄目，包括預備知識、測測你的知識儲備、關鍵詞、重要提示、舉例說明、活動，自我檢測和考試練習題。

預備知識即前概念，設置于每個章節(jié)標題下，是學生在學習新概念前要掌握的知識。如學習第2章水、碳水化合物和脂類，前概念包括在生物系統(tǒng)中水是小而重要的分子，水由氫元素和氧元素構成，組成生物分子主要有四類物質：碳水化合物、蛋白質、脂類和核酸等，為學習本章組成細胞的主要物質、主要物質是如何通過分子作用構成的打好基礎。在預備知識下方設置測測你的知識儲備欄目，如第2章設置了陳述水分子中的元素，它們是怎么聯(lián)系在一起的？說出構成生物分子的四類物質并舉例等問題，檢查學生對前概念的掌握情況。

關鍵詞欄目的設立基于課程要求中培養(yǎng)學生使用科學術語，并用這些術語解釋現(xiàn)象的能力。例如，學習共價鍵、縮合反應這些關鍵詞，能夠強化學生使用它們來解釋水、蔗糖等物質的結構和形成。重要提示欄目是對有關知識的鏈接，例如，第6章介紹植物的木質部和韌皮部時，提示更多有關木質部和韌皮部的知識在第9章。重要提示的設置便于學生深入地理解科學概念，發(fā)揮了教材引導學生從基本的生物學概念到更復雜理論的無縫連接的功能。

舉例說明欄目是對正文中的科學概念進行實際應用，并設置相關問題和答案。體現(xiàn)了課程體系中運用科學原理解釋生活現(xiàn)象的能力要求。例如，講授質膜受體這一知識點時，正文首先講授了受體對質膜具有特異性的相關內容。在舉例說明欄目中，介紹了腦、脊髓和消化道神經細胞中具有受嗎啡肽刺激的阿片受體，是細胞的信號化合物。嗎啡和阿司匹林都是止疼藥，但只有嗎啡能夠與阿片受體相互作用。后面設置問題，為什么嗎啡受體在質膜上而不是在細胞質內部，為什么嗎啡能作用于阿片受體而阿司匹林不行，并給出問題的答案，引導學生利用科學原理來解釋現(xiàn)象。

活動欄目的設計培養(yǎng)學生的實驗技能和策略。例如，利用班氏試劑檢測還原糖的活動?；顒臃譃槿剑孩?名學生利用班氏試劑檢驗還原糖(使用葡萄糖試劑)；②另1名學生利用班氏試劑檢測非還原糖(使用蔗糖試劑)；③使用比色卡檢驗不同濃度的葡萄糖試劑。在每一步活動中，均配有詳細的實驗操作步驟，指導學生正確使用儀器，記錄發(fā)生的現(xiàn)象。同時設置了相關問題，引導學生思考實驗中的各種問題。如第一步活動是一個定性實驗，只能證明還原糖的存在，其中的一個設問是為什么不能確定使用的葡萄糖試劑的濃度，引發(fā)學生思考實驗的目的，同時激發(fā)學生思考，如何確定葡萄糖試劑的濃度。通過層層遞進，在第三步活動中用比色卡檢驗不同濃度的葡萄糖試劑，這是一個定量實驗，可以確定葡萄糖試劑的濃度。這個活動的三個步驟既有對學生實驗技能的培養(yǎng)，又滲透了實驗策略的思考，同時使學生定性和定量地分析現(xiàn)象，兩名學生分組檢測還原糖和非還原糖體現(xiàn)了實驗中與他人合作的工作方式，達到了課程的要求。

自我檢查欄目在每個章節(jié)的間隙設立幾組，每組包含幾道問題?？荚嚲毩曨}設置于每個章節(jié)的結尾，包括不同等級的試題，題號前用不同顏色的符號標識，滿足不同學生的需要。上述欄目的設計體現(xiàn)了關鍵學段4為有潛力的中學生建立相關學科職業(yè)基礎提供平臺，使其他學生科學地認識自然和社會這一理念。

4 符合課程要求的內容編排

教材的內容緊緊圍繞課程要求的9個核心概念展開，第1冊中，從生命依賴于分子結構和功能、生命體的基本單位是細胞開始講起，較為詳細地介紹了構成生命體基本物質包括糖類、脂類、核酸等的分子結構，用較大的篇幅展示了這些物質的化學式；進而過渡到生物體的生命活動包括生物體內的物質運輸和能量交換，以及疾病和預防，這些都是基于構成生命體物質的分子結構和功能決定的；而后講授生物多樣性和進化論的知識。其他內容在第2冊中講授。通過科學知識的闡述，使學生掌握基本的生物學概念，進而理解核心概念，并能夠解釋自然現(xiàn)象。

教材內容注重講授科學成果的發(fā)現(xiàn)過程，例如，DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)過程，引導學生通過學習建立科學的思考能力，培養(yǎng)科學的工作能力。教材還注重數(shù)學技能的運用，包括使用坐標紙記錄數(shù)據，科學計數(shù)法等，貫穿在正文和欄目中，體現(xiàn)了課程要求的發(fā)展數(shù)學技能。