概念教學(xué)視域下浙科版高中生物學(xué)新舊教材的對(duì)比分析

摘要：立足概念教學(xué)，結(jié)合《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出的教材編寫建議，比較分析2004年和2019年浙科版高中生物學(xué)教材。以“遺傳的分子基礎(chǔ)”一章為例，從“利用例證、圖示與概念圖，綜合多元表征顯化概念”“優(yōu)化教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)，圍繞核心建構(gòu)概念”“完善生物學(xué)科學(xué)史與探究活動(dòng)，基于事實(shí)構(gòu)建概念”和“創(chuàng)設(shè)情境化練習(xí)題，鞏固與遷移概念”4個(gè)方面出發(fā)，挖掘新教材中突出概念教學(xué)的特色內(nèi)容，結(jié)合教師教學(xué)實(shí)際，為師生更好地應(yīng)用新教材進(jìn)行教與學(xué)提供參考建議。

關(guān)鍵詞：概念教學(xué)；浙科版；新舊教材；高中生物學(xué)；對(duì)比分析

文章編號(hào)：1003-7586（2024）04-0071-04 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

教材是師生教學(xué)過(guò)程中接觸、使用的第一手資料，高質(zhì)量的教科書不僅可以為教師提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)素材和設(shè)計(jì)靈感，也有助于學(xué)生在閱讀知識(shí)的過(guò)程中系統(tǒng)性地組織內(nèi)容，有條理地構(gòu)建概念框架。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出生物學(xué)課程的基本理念之一為“內(nèi)容聚焦大概念”，即追求“少而精”的原則，要求精簡(jiǎn)容量、突出重點(diǎn)、切合年齡特點(diǎn)、明確學(xué)習(xí)要求，確保學(xué)生有相對(duì)充裕的時(shí)間主動(dòng)學(xué)習(xí)。同時(shí)，《課程標(biāo)準(zhǔn)》重視以學(xué)科大概念為核心，增進(jìn)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化與情境化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。生物學(xué)概念是學(xué)生形成生命觀念的基石，而概念建構(gòu)是學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維與科學(xué)探究能力的過(guò)程。近年來(lái)，圍繞大概念開展中學(xué)生物學(xué)教學(xué)已成為廣大教師的共識(shí)，但教師對(duì)概念教學(xué)的課堂實(shí)踐與理論認(rèn)識(shí)還存在較大差距。因此，筆者分析提煉教材中有助于開展概念教學(xué)的內(nèi)容并舉例說(shuō)明應(yīng)用方法，將為師生使用教材提供參考，從而促進(jìn)教師落實(shí)概念教學(xué)實(shí)踐。

為此，本文根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，結(jié)合概念教學(xué)要點(diǎn)，比較2004年浙科版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物教材（以下簡(jiǎn)稱“舊教材”）和2019年浙科版普通高中教科書生物學(xué)教材（以下簡(jiǎn)稱“新教材”）。以《生物學(xué)·必修2·遺傳與進(jìn)化gt;第三章“遺傳的分子基礎(chǔ)”為例，從教材內(nèi)容表征方式、內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化調(diào)整、生物學(xué)科學(xué)史與探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)、課后習(xí)題的編寫4個(gè)角度，分析教材變化，為師生更好地應(yīng)用新教材教與學(xué)提供參考。

1 利用例證、圖示與概念圖，綜合多元表征顯化概念

概念反映客觀事物的思想，需要以術(shù)語(yǔ)來(lái)表征，具有高度的抽象性和嚴(yán)密的邏輯性。其中，感性材料是影響概念教學(xué)效果的重要因素，除明確的文字內(nèi)容外，情境、圖示、概念圖都是表示或傳達(dá)概念的方式。在舊教材中，概念、術(shù)語(yǔ)常呈單一表征，且以文字表述的形式居多，較難從多感官調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生的抽象思維要求較高。而新教材則借助大量科學(xué)事實(shí)例證，注重圖示與文字表征的結(jié)合，運(yùn)用概念圖組織概念。上述調(diào)整符合學(xué)生的認(rèn)知需求，能刺激學(xué)生交替應(yīng)用形象思維與抽象思維，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多從生物學(xué)事實(shí)中獲取概念的機(jī)會(huì)，優(yōu)化概念教學(xué)。

新教材借助大量科學(xué)事實(shí)界定概念，例如對(duì)本章重要術(shù)語(yǔ)“基因”的引入。舊教材在第一節(jié)“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”中直接拋出“基因”的文字定義，新教材則在第四節(jié)“基因控制蛋白質(zhì)合成”中基于對(duì)前兩章生物學(xué)史的梳理引出術(shù)語(yǔ)定義。其中，新教材利用“DNA中的核苷酸序列含有的遺傳信息通過(guò)血紅蛋白等重要的結(jié)構(gòu)蛋白以及各種酶控制生命活動(dòng)”等具體的科學(xué)事實(shí)例證，幫助學(xué)生具象感受“基因”的定義，有助于學(xué)生進(jìn)一步理解次位概念“3.1.4概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)”。

相較于舊教材，新教材多處綜合圖示與文字表征，以求“缺圖補(bǔ)圖”“缺文補(bǔ)文”，增進(jìn)教材中圖片與文字的對(duì)照性，使學(xué)生在汲取信息時(shí)能接受更強(qiáng)烈、直接的刺激，達(dá)到提升注意力、形象化認(rèn)識(shí)與構(gòu)建概念的效果。例如，第四節(jié)“基因控制蛋白質(zhì)合成”在文字介紹“翻譯”的基礎(chǔ)上，配以“多個(gè)核糖體在一個(gè)mRNA分子上同時(shí)合成多條肽鏈”的圖片，再次整體展現(xiàn)了翻譯的全過(guò)程，有助于學(xué)生觀察并了解翻譯的模板、場(chǎng)所、產(chǎn)物，感受翻譯的高效性，有助于次位概念“3.1.4概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”的構(gòu)建。以視覺(jué)化的方式展示信息，能使學(xué)生將視覺(jué)信息與文字信息相結(jié)合，深入理解教材內(nèi)容。同時(shí)，針對(duì)圖片本身不能“開口說(shuō)話”，學(xué)生僅看圖可能會(huì)遺漏關(guān)鍵細(xì)節(jié)的問(wèn)題，新教材多處增添文字描述，對(duì)圖片細(xì)節(jié)加以解釋，如第四節(jié)“遺傳信息流從DNARNA蛋白質(zhì)”部分，依據(jù)中心法則的圖片補(bǔ)充文字說(shuō)明，指出“遺傳信息不能由蛋白質(zhì)傳向蛋白質(zhì)，也不能由蛋白質(zhì)傳向DNA或RNA”以及“有些RNA病毒還能夠自我復(fù)制”，有利于學(xué)生圖文結(jié)合，更完整、全面地理解遺傳信息的傳遞過(guò)程，優(yōu)化概念學(xué)習(xí)。此外，新教材在本章小結(jié)處新增“本章知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”部分，以概念圖的形式清晰表征各術(shù)語(yǔ)間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生梳理并建立概念框架，有助于概念教學(xué)成果的系統(tǒng)化、顯性化。

2 優(yōu)化教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)，圍繞核心建構(gòu)概念

教材對(duì)學(xué)生的影響，不僅是知識(shí)的供給，還涉及學(xué)生的思維方式。圍繞學(xué)科核心概念建構(gòu)知識(shí)體系，是教師身處知識(shí)爆炸時(shí)代，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知整合，幫助學(xué)生深入理解概念，發(fā)展科學(xué)探究能力的必然選擇。與舊教材相比，新教材主要通過(guò)完善章節(jié)內(nèi)容體系，修改節(jié)內(nèi)小標(biāo)題，設(shè)置核心問(wèn)題串等方式，避免碎片化的知識(shí)對(duì)學(xué)生造成認(rèn)知干擾，幫助學(xué)生理清知識(shí)脈絡(luò)，促進(jìn)概念的構(gòu)建。

從章節(jié)內(nèi)容體系與節(jié)標(biāo)題對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，新教材以經(jīng)典遺傳學(xué)為主，增添“生物體存在表觀遺傳現(xiàn)象”的表觀遺傳學(xué)內(nèi)容，將“遺傳的分子基礎(chǔ)”一章從4節(jié)擴(kuò)充為5節(jié)，拓寬教材內(nèi)容廣度，完善章節(jié)內(nèi)容體系并銜接大學(xué)所授的生物學(xué)知識(shí)，有利于充實(shí)學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)的認(rèn)識(shí)，落實(shí)大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”。同時(shí)，新教材中各個(gè)節(jié)標(biāo)題均基于舊教材做精簡(jiǎn)化或具體化的修改，使之更明確地指向次位概念。例如，新教材將第一節(jié)標(biāo)題“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”修改為“核酸是遺傳物質(zhì)”，使學(xué)生的關(guān)注重心從“證據(jù)”轉(zhuǎn)移至“遺傳物質(zhì)”本身，關(guān)注“核酸是遺傳物質(zhì)”這一概念，具體修改情況如表1所示。

在節(jié)內(nèi)小標(biāo)題的設(shè)置上，舊教材多數(shù)節(jié)并未設(shè)置小標(biāo)題，部分內(nèi)容相對(duì)較多的小節(jié)也僅用術(shù)語(yǔ)作為節(jié)內(nèi)小標(biāo)題，如第四節(jié)“遺傳信息的表達(dá)——RNA和蛋白質(zhì)的合成”設(shè)有“轉(zhuǎn)錄”“翻譯”“遺傳密碼”和“中心法則”4個(gè)小標(biāo)題。上述小標(biāo)題的設(shè)置較為割裂，相互之間的聯(lián)系不明確，學(xué)生在初學(xué)時(shí)難以聯(lián)結(jié)專業(yè)術(shù)語(yǔ)指向的內(nèi)容，很難形成整體性的認(rèn)識(shí)。而新教材采用命題式語(yǔ)句在節(jié)內(nèi)設(shè)置明確的標(biāo)題，如第四節(jié)“基因控制蛋白質(zhì)合成”設(shè)有“基因通常是DNA分子的功能片段”“DNA分子上的遺傳信息通過(guò)轉(zhuǎn)錄傳遞給RNA”“遺傳信息通過(guò)翻譯指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”“基因控制生物性狀（基因蛋白質(zhì)性狀）”以及“遺傳信息流從DNARNA蛋白質(zhì)”等節(jié)內(nèi)小標(biāo)題。上述標(biāo)題前后呼應(yīng)，利用學(xué)生已學(xué)的部分術(shù)語(yǔ)引出新概念，促進(jìn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，幫助學(xué)生在整體中構(gòu)建概念。此外，節(jié)內(nèi)小標(biāo)題的表述也是對(duì)次位概念“3.1.4概述DNA分子上的遺傳信息通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過(guò)蛋白質(zhì)表現(xiàn)”中部分內(nèi)容的有效表達(dá)，有助于學(xué)生圍繞核心重點(diǎn)系統(tǒng)化建構(gòu)概念。

同時(shí)，新教材新增核心問(wèn)題串，串聯(lián)本章教學(xué)的線索，幫助學(xué)生厘清整個(gè)章節(jié)的概念框架。例如，在第三章首頁(yè)教材通過(guò)“那么控制生物性狀世代傳遞的基因（遺傳因子）到底是什么物質(zhì)？”“DNA和蛋白質(zhì)在生物性狀遺傳的過(guò)程中各自發(fā)揮了什么作用？”和“它們又是如何發(fā)揮作用的呢？”3個(gè)問(wèn)題，直指重要概念“3.1親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上”下的5個(gè)次位概念。

3 完善生物學(xué)科學(xué)史與探究活動(dòng)，基于事實(shí)建構(gòu)概念

《課程標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施建議指出要注重生物學(xué)科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)，新教材以“小資料”和“課外讀”的形式，引入多段舊教材中未曾提及的科學(xué)史，完善科學(xué)史介紹，并按照科學(xué)研究的發(fā)展歷程調(diào)整科學(xué)史的呈現(xiàn)順序。此外，新教材關(guān)注學(xué)科前沿，新增“表觀遺傳”等新時(shí)代科學(xué)史料，新舊教材中生物學(xué)科學(xué)史的呈現(xiàn)內(nèi)容和順序如表2所示?？茖W(xué)史的補(bǔ)充與調(diào)整有助于師生追溯概念的提出、形成與發(fā)展，給予學(xué)生更多的思考空間，進(jìn)一步改變“重結(jié)論輕過(guò)程”的教學(xué)現(xiàn)狀，使教材更好地服務(wù)于完整概念的建構(gòu)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)證意識(shí)、批判性思維和質(zhì)疑精神，引導(dǎo)其理解生物學(xué)的發(fā)展從來(lái)都不是一帆風(fēng)順的。

新教材新引入9段生物學(xué)科學(xué)史，推動(dòng)學(xué)生厘清概念來(lái)源。如在第四節(jié)引入“SP8噬菌體侵染枯草桿菌的實(shí)驗(yàn)”科學(xué)史，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)“轉(zhuǎn)錄以DNA的其中一條鏈為模板”概念定義的來(lái)源。同時(shí)，以本章第一節(jié)為例，舊教材首先呈現(xiàn)“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”，再展示“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”，而新教材則基于真實(shí)科學(xué)史重新編排教材內(nèi)容，調(diào)換實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)順序，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更為真實(shí)的探究歷程。此外，新教材在得出“噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)”結(jié)論之前，新增對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述，還原科學(xué)家從“提出問(wèn)題”“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”“分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果”到“得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并進(jìn)行討論與交流”進(jìn)而逐步提出科學(xué)觀點(diǎn)的歷程，幫助學(xué)生理解深度概念。

新教材也為學(xué)生提供了更多自主探究的空間，符合課程標(biāo)準(zhǔn)提出的基本理念，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生積極參與動(dòng)手動(dòng)腦的實(shí)踐活動(dòng)，加深其對(duì)生物學(xué)概念的理解。如第三節(jié)“DNA通過(guò)復(fù)制傳遞遺傳信息”的小資料“DNA半保留復(fù)制的觀察——來(lái)自染色體的證據(jù)”部分，相對(duì)于舊教材給出的模式圖解與過(guò)程圖，新教材只呈現(xiàn)“姐妹染色單體出現(xiàn)色差”的圖片，請(qǐng)學(xué)生參照?qǐng)D片自主分析“色差染色體的出現(xiàn)為什么能夠支持DNA的半保留復(fù)制”，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更充足的思考、動(dòng)手空間，有利于學(xué)生在分析這一現(xiàn)象的過(guò)程中更好地生成次位概念“3.1.3概述DNA分子通過(guò)半保留方式復(fù)制”。

4 創(chuàng)設(shè)情境化練習(xí)題，鞏固與遷移概念

《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出課后習(xí)題是教材的重要組成部分，可以幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，檢驗(yàn)概念學(xué)習(xí)掌握情況，拓展思維，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)概念遷移應(yīng)用。同時(shí)，新教材中習(xí)題數(shù)量有所增加且問(wèn)題設(shè)置更注重情境性與拓展性，既考查學(xué)生對(duì)概念中關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)的理解與記憶，又培養(yǎng)學(xué)生在新情境下解決相關(guān)問(wèn)題的能力，有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的鞏固與遷移。

例如，在第一節(jié)“核酸是遺傳物質(zhì)”中，新教材基于舊教材中的第二道選擇題做出修改（見(jiàn)表3），檢測(cè)學(xué)生能否在新情境中遷移、應(yīng)用次位概念“3.1.1概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上”，有助于教師分析教學(xué)目標(biāo)達(dá)成效果。這在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的同時(shí)，幫助教師了解學(xué)生對(duì)概念的掌握情況。

5 總結(jié)與建議

從教材內(nèi)容表征方式、內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化調(diào)整、生物學(xué)科學(xué)史與探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)、課后習(xí)題的編寫4個(gè)角度分析教材變化，可以發(fā)現(xiàn)新教材中概念表征的方式多樣化，教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，生物學(xué)科學(xué)史更為豐富完善并具有邏輯性與探究深度，課后習(xí)題編寫更為規(guī)范且更具情境性。如今，多數(shù)教師在課堂教學(xué)過(guò)程中仍存在知識(shí)點(diǎn)一把抓而弱化重要概念，只注重理解概念而忽略概念形成過(guò)程中需要的科學(xué)方法、科學(xué)思維與科學(xué)邏輯以及學(xué)生對(duì)概念不能外化于行、不能舉一反三進(jìn)行實(shí)踐等問(wèn)題。面對(duì)上述問(wèn)題，教師可以借鑒新教材的修訂、編寫方式，改進(jìn)概念教學(xué)。

首先，概念的理解是切實(shí)重要的，教師在教學(xué)過(guò)程中可以綜合利用科學(xué)事實(shí)例證、圖示、概念圖等多種表征方式，顯化概念教學(xué)。此外，教師也可以針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，選取情境表征、圖像表征等其他表征方式進(jìn)行拓展。另一方面，教師也可以利用問(wèn)題串引發(fā)學(xué)生思考，幫助學(xué)生厘清脈絡(luò)，從整體出發(fā)，把握知識(shí)間的關(guān)聯(lián)。再次，教師不能忽略概念形成過(guò)程中各方面能力素養(yǎng)的培養(yǎng)，生物學(xué)科學(xué)史是概念教學(xué)的重要材料，在開展教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)借鑒教材的方式，廣泛收集科學(xué)史，按照科學(xué)家探究的歷程，引入問(wèn)題串，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，從科學(xué)家探索的視角出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、作出假設(shè)、尋找證據(jù)、得出結(jié)果與結(jié)論以及討論與交流，進(jìn)而逐步構(gòu)建概念，并形成對(duì)科學(xué)研究和科學(xué)本身更為深刻的認(rèn)識(shí)，培育科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。此外，在概念鞏固與遷移時(shí)，教師要注重習(xí)題的設(shè)置，創(chuàng)設(shè)新情境，檢驗(yàn)學(xué)生在新情境中能否靈活利用所學(xué)概念解決問(wèn)題，進(jìn)而調(diào)整教與學(xué)，幫助學(xué)生更好地鞏固與遷移概念。