人教版高中生物學(xué)新舊教材“問題探討”欄目對(duì)比分析

廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（510006） 陳紅陽 陳健輝

人教版高中生物學(xué)2019 年版教材（以下簡(jiǎn)稱新教材）中每一節(jié)的開頭部分均設(shè)有“問題探討”欄目，該欄目主要由情境素材、相關(guān)圖片和討論題組成。新教材必修1共設(shè)19個(gè)“問題探討”欄目，除第1章第2節(jié)“細(xì)胞器之間的分工合作”的“問題探討”欄目是以我國(guó)研制的C919 大飛機(jī)為素材開展類比外，其他“問題探討”欄目都創(chuàng)設(shè)了問題情境。“問題探討”欄目的主要功能是創(chuàng)設(shè)新課的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新課的興趣［2］。在人教版高中生物學(xué)2007 年版（以下簡(jiǎn)稱舊教材）中也同樣設(shè)置有“問題探討”欄目，新舊教材中此欄目的設(shè)置存在差異，因此本文以必修1 為例，對(duì)新舊教材的“問題探討”欄目進(jìn)行對(duì)比分析，為教師和學(xué)生更好地利用“問題探討”欄目開展教與學(xué)提供參考。

一、教材“問題探討”欄目的編排

新舊教材“問題探討”欄目的編排基本相同：從位置和篇幅看，均位于教材每節(jié)標(biāo)題之下，占當(dāng)頁約1/3 的篇幅；從組成看，均由情境素材、相關(guān)圖片和討論題組成。情境素材或是生產(chǎn)和生活實(shí)際中的事實(shí)，或是經(jīng)典生物科學(xué)史、生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)、與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)事件。相關(guān)圖片有實(shí)驗(yàn)圖、結(jié)構(gòu)圖等，與情境素材緊密結(jié)合。討論題的數(shù)量有1～4 題，主要是基于情境素材的內(nèi)容提問，相關(guān)問題層層遞進(jìn)，能夠有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考［3］，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、思考問題、解決問題的能力。“問題探討”欄目的編排符合素質(zhì)教育和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

新、舊教材必修1“問題探討”欄目中的討論題總題量分別為42 題、52 題。新教材對(duì)舊教材的部分章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了整合，而“問題探討”欄目是隨章節(jié)設(shè)置的變化而變化的，因此新教材的題量較舊教材有所減少。

新教材的情境素材更加注重更新社會(huì)熱點(diǎn)事件、豐富情況描述、體現(xiàn)核心概念等，而討論題則立足學(xué)生實(shí)際設(shè)置難度適宜的問題，相關(guān)圖片色彩更加鮮明并進(jìn)行簡(jiǎn)單的標(biāo)注。例如，必修1 第3 章第1 節(jié)“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”的“問題探討”欄目中，實(shí)驗(yàn)圖標(biāo)注了“放大200倍”，更加嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)。

二、欄目情境素材的對(duì)比分析

人教版高中生物學(xué)教材從學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展出發(fā)，在“問題探討”欄目中呈現(xiàn)了多樣化的情境素材，根據(jù)其來源可大致分為經(jīng)典生物科學(xué)史、生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)和生活實(shí)際中的事實(shí)以及與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)事件。各類型情境素材在新舊教材中的數(shù)量（以使用該類型情境素材的節(jié)的數(shù)量來計(jì)）及占比見表1。

表1 新舊教材必修1“問題探討”欄目各類情境素材數(shù)量及占比

由表1 可知，無論是新教材還是舊教材，都非常重視精選生產(chǎn)和生活實(shí)際中的事實(shí)素材，其占比最大，分別為63.16%和57.14%；生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)素材次之，占比分別為21.05%和23.81%；與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)事件和經(jīng)典生物科學(xué)史素材占比較小。這樣的比例設(shè)置與生物學(xué)學(xué)科的特色及其注重發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)密切相關(guān)。首先，大量使用生產(chǎn)和生活實(shí)際中的事實(shí)素材，力避深?yuàn)W，從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)入手，容易引起學(xué)生的情感共鳴，能夠促使學(xué)生探討現(xiàn)實(shí)生活中的問題，將生物學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于生活。其次，生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，生物學(xué)理論的產(chǎn)生和成果的應(yīng)用都離不開實(shí)驗(yàn)，選擇生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)素材體現(xiàn)了生物學(xué)課程的本質(zhì)和特征。再次，經(jīng)典生物科學(xué)史素材的應(yīng)用有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)［4］，能夠讓學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究方法。最后，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)事件，并參與討論社會(huì)議題，作出理性判斷和解釋，可提升學(xué)生的科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任感。

對(duì)比新舊教材必修1 的“問題探討”欄目可發(fā)現(xiàn)，新教材中部分章節(jié)對(duì)“問題探討”欄目的情境素材進(jìn)了修改，具體有：第1 章第1 節(jié)、第2 章第3 節(jié)、第2 章第4 節(jié)、第3 章第1 節(jié)、第3 章第2 節(jié)、第3 章第3 節(jié)、第4 章第2 節(jié)、第5 章第3 節(jié)、第5 章第4 節(jié)。新教材的“問題探討”欄目在情境素材方面較舊教材有較大的修改，具體如下。

（一）更新與生物學(xué)相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)事件

舊教材必修1 第1 章第1 節(jié)的“問題探討”欄目以2003 年備受社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話題——非典事件作為素材，這一素材與當(dāng)時(shí)學(xué)生的生活聯(lián)系密切，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，從而順利導(dǎo)入新課。但是隨著時(shí)間的推移，這一事件已慢慢被人們淡忘，離學(xué)生的生活漸遠(yuǎn)，因此新教材將這一情境素材改為“大熊貓和冷箭竹”，這是學(xué)生所熟悉的且在日常生活中就能夠觀察到的生物學(xué)現(xiàn)象，其中涉及兩種生物，一種是動(dòng)物，另一種是植物，它們存在吃與被吃的捕食關(guān)系，容易引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突：這兩種差異很大的生物為什么都是由細(xì)胞構(gòu)成的呢？學(xué)生急于通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)獲得合理的解釋，因此會(huì)對(duì)新課的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣。

舊教材必修1 第3 章第2 節(jié)以“忙碌的車間”類比細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合；新教材必修1第3 章第2 節(jié)仍采用這一類比導(dǎo)入的方式，以我國(guó)研制的第一代大型客機(jī)——C919 飛機(jī)作為素材，將研制飛機(jī)需要若干部門分工合作來類比細(xì)胞內(nèi)各細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合。這一情境素材的更新無疑是非常恰當(dāng)?shù)模詴r(shí)下社會(huì)熱點(diǎn)事件為切入點(diǎn)來吸引學(xué)生思考細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合，在有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國(guó)科技前沿領(lǐng)域的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷。

（二）修改過于簡(jiǎn)單的情境描述和難度較小的問題

鄺玉環(huán)通過問卷調(diào)查研究人教版高中生物學(xué)教材“問題探討”欄目能否激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，結(jié)果表明情境描述過于簡(jiǎn)單的、難度較小的“問題探討”欄目不能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望［5］。新教材將舊教材必修1 第2 章第4 節(jié)“細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)”移至第3 節(jié)。舊教材這一節(jié)“問題探討”欄目的情境描述為“左圖是我們平日膳食的幾種主要食物”，雖然圖片上呈現(xiàn)的是學(xué)生生活中常見的食物，但是討論題中問題的設(shè)置相對(duì)簡(jiǎn)單，不能很好地激發(fā)學(xué)生的求知欲望。新教材這一節(jié)的“問題探討”欄目選擇“細(xì)胞培養(yǎng)在科學(xué)研究、制藥等領(lǐng)域的應(yīng)用”作為素材，讓學(xué)生思考討論葡萄糖在細(xì)胞培養(yǎng)中起到什么樣的作用以及培養(yǎng)脂肪細(xì)胞時(shí)出現(xiàn)油滴現(xiàn)象的原因。新教材“問題探討”欄目情境素材更為豐富，相關(guān)問題更有思考價(jià)值，能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲望，由此驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。

（三）體現(xiàn)核心概念

舊教材必修1 第3 章第1 節(jié)“問題探討”欄目選用的情境素材為“光學(xué)顯微鏡下觀察到的未經(jīng)染色的動(dòng)物細(xì)胞”，討論題第1 題讓學(xué)生思考如何區(qū)分顯微鏡視野中的氣泡和細(xì)胞，但圖片“光鏡下未經(jīng)染色的動(dòng)物細(xì)胞”中并未出現(xiàn)氣泡，說明問題的設(shè)置與素材的關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，且會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生“要在圖片上找到氣泡”的誤解。新教材必修1 第3 章第1節(jié)“問題探討”欄目設(shè)置的是“用臺(tái)盼藍(lán)染液鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞”的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。臺(tái)盼藍(lán)是一種細(xì)胞活性染料，常用于檢測(cè)細(xì)胞膜的完整性以及細(xì)胞是否存活。活細(xì)胞的細(xì)胞膜完整、具有選擇透過性，臺(tái)盼藍(lán)染液不能穿過細(xì)胞膜，因此細(xì)胞不著色；死細(xì)胞的細(xì)胞膜失去選擇透過性，臺(tái)盼藍(lán)染液能穿過細(xì)胞膜，細(xì)胞被染成藍(lán)色。通過對(duì)討論題的解答，學(xué)生初步了解了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（選擇透過性）和功能特點(diǎn)（控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞），初步建立“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念。這樣，以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為背景，以討論題的形式列舉了本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的知識(shí)技能和目標(biāo)要求，給學(xué)生指明了學(xué)習(xí)的方向。

（四）保持教材情境的連貫性，使教材組織的內(nèi)在邏輯性更強(qiáng)

舊教材必修1 第5 章第3 節(jié)的“問題探討”欄目以“拉瓦錫等在研究人的呼吸作用”為情境素材。拉瓦錫的研究范圍較大，其中對(duì)于呼吸實(shí)質(zhì)的研究已經(jīng)接近現(xiàn)代水平，在生物科學(xué)史上對(duì)于推動(dòng)動(dòng)物呼吸作用的研究做出了一定的貢獻(xiàn)［6］。但是舊教材對(duì)他的這一研究歷程的描述過于簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生來說這一情境預(yù)設(shè)過于抽象、難以理解，不能激發(fā)學(xué)生的求知欲望［7］。

新教材必修1 第5 章第3 節(jié)的“問題探討”欄目以“酵母菌細(xì)胞呼吸在生產(chǎn)和生活實(shí)際中的應(yīng)用”為情境素材，是學(xué)生所熟悉的；討論題“都是培養(yǎng)酵母菌，為什么有的需要通氣，有的卻需要密封？”引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。新教材正文以及“練習(xí)與應(yīng)用”中均以“酵母菌細(xì)胞呼吸”為例，前后呼應(yīng)，保持教學(xué)情境的連貫性，使教材組織的內(nèi)在邏輯性更強(qiáng)，能有效促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的探究與發(fā)現(xiàn)過程。

三、欄目討論題的對(duì)比分析

新教材基于課程標(biāo)準(zhǔn)提出的建議“組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵［1］”對(duì)舊教材“問題探討”欄目的討論題進(jìn)行重新修改、編制，站在學(xué)生的角度去設(shè)計(jì)和創(chuàng)設(shè)情境問題，提出的問題難度適宜，具有遞進(jìn)性、指向性和啟發(fā)性，引發(fā)學(xué)生沿著問題的方向去思考，通過問題的分析和解決，把核心素養(yǎng)的培育有機(jī)地融入其中，有效提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生逐步形成適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。下面對(duì)新教材對(duì)于“問題探討”欄目中的討論題的修改做具體分析。

（一）刪除過于簡(jiǎn)單的討論題，保證問題難度適中，有利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

舊教材“問題探討”欄目中有些討論題的問題設(shè)置得過于簡(jiǎn)單，僅是對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單提問。過于簡(jiǎn)單的問題無法激發(fā)學(xué)生的求知欲望。新教材中“核酸是遺傳信息的攜帶者”的“問題探討”欄目刪除了“試著說出DNA 的中文全名”，必修1 第2章第2 節(jié)“細(xì)胞中的無機(jī)物”的“問題探討”欄目刪除了“計(jì)算每升飲料中水占多少”，這類問題價(jià)值不高。

又如，必修1 第4 章第1 節(jié)“被動(dòng)運(yùn)輸”的“問題探討”欄目中增加了“如果漏斗管足夠長(zhǎng)，管內(nèi)的液面會(huì)無限升高嗎？為什么？”，設(shè)計(jì)“為什么？”的追問，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步明確漏斗管內(nèi)液面升高是由于半透膜兩側(cè)存在壓力差，事實(shí)上兩側(cè)的水分子都能夠通過擴(kuò)散作用自由進(jìn)出，當(dāng)半透膜兩側(cè)壓力一致時(shí)，兩側(cè)的水分子運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡狀態(tài)，液面便不再升高。這樣的問題設(shè)置能讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（二）注重問題的遞進(jìn)性、指向性和啟發(fā)性

舊教材必修1 第6 章第3 節(jié)“細(xì)胞的衰老和凋亡”的“問題探討”欄目中設(shè)置問題“人體的衰老還表現(xiàn)出哪些特征？”，學(xué)生基于已有生活經(jīng)驗(yàn)就能夠?qū)Υ俗龀龌卮穑陆滩牡摹皢栴}探討”欄目將其改為“老年人白頭發(fā)的形成與毛囊細(xì)胞的衰老有怎樣的關(guān)系？”，將人體（個(gè)體）衰老與細(xì)胞衰老聯(lián)系起來，使學(xué)生真切地感受到生物學(xué)知識(shí)與生活的聯(lián)系，讓學(xué)生理解人作為多細(xì)胞生物，細(xì)胞的衰老并不等于個(gè)體的衰老，從總體上看，只有細(xì)胞的普遍衰老才會(huì)導(dǎo)致個(gè)體的衰老，引導(dǎo)學(xué)生正確闡釋生命現(xiàn)象及規(guī)律。這樣的問題設(shè)置體現(xiàn)出遞進(jìn)性、指向性和啟發(fā)性。

綜上可知，“問題探討”欄目旨在為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新教材“問題探討”欄目的變化，要求教師要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、重難點(diǎn)等創(chuàng)設(shè)情境，避免為了引起學(xué)生的興趣而創(chuàng)設(shè)無關(guān)的教學(xué)情境，產(chǎn)生喧賓奪主的反作用。教師要深入挖掘新教材“問題探討”欄目的潛在價(jià)值，根據(jù)教學(xué)實(shí)際，對(duì)“問題探討”欄目中的情境素材進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷呐c補(bǔ)充，引導(dǎo)學(xué)生注重對(duì)討論題中的問題進(jìn)行深入思考而不是一味地追求答案。總之，教師要結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適合的教學(xué)情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生在情境中主動(dòng)學(xué)習(xí)，以科學(xué)有效的方法來培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。