人教版、蘇教版高中生物學教材科學探究內容對比分析

基金項目：伊犁師范大學博士引進科研啟動基金（項目編號：2023RCYJ03）。

作者簡介：哈米旦·皮大買買提（2000—），女，伊犁師范大學生物科學與技術學院。

通信作者：庫爾班·吐松（1983—），男，伊犁師范大學生物科學與技術學院。

摘要：生物學教材是生物教師開展教學活動的核心工具，不僅能幫助學生理解生物學知識，還能激發學生對生物學知識的興趣，培養他們的科學思維和探究能力。對人教版、蘇教版高中生物學教材中“基因的本質”板塊的科學探究活動內容進行了對比分析，探討了其在科學探究活動內容的呈現樣式、欄目設計特點及學生思維培養等方面的異同點。通過分析發現，人教版教材更重視知識點的系統性，而蘇教版教材更重視探究過程和學生的參與。兩個版本的教材在生物學史融入、探究邏輯構建及跨學科整合方面存在明顯差異，教師在選教材時，需綜合考慮學生的學習需求和教學目標。

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（下文簡稱“新課標”）提出了生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個方面的學科核心素養，清晰界定了學生在生物學學習過程中應逐步形成的價值觀、必備品格與關鍵能力[1]。由此可見，科學探究素養是生物學學科核心素養不可或缺的組成部分。為此，教師要加深對科學探究素養的理解，從學科核心素養培育的視角全面提升探究式教學的實效，從而有效落實新課標的要求[2]。新課標對科學探究素養的界定如下：能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。人教版和蘇教版高中生物學教材作為國內高中階段生物教學的重要教材，在“基因的本質”這部分內容的設計中，既遵循新課標的共性要求，又有各自的特色。這兩個版本的教材分別設計了“探究·實踐”與“邊做邊學”欄目，在提升學生科學探究素養方面成效顯著。

“探究·實踐”與“邊做邊學”欄目設計對比分析

人教版與蘇教版高中生物學教材圍繞“基因的本質”內容分別設置了“探究·實踐”與“邊做邊學”欄目，這兩個欄目作為教材中科學探究內容的重要組成部分，具有不同的教學目標，我們通過對其進行對比分析，可以深入理解這兩個版本的教材在培養學生科學探究素養方面的異同[3]。“探究·實踐”與“邊做邊學”兩個欄目都重視通過多樣的探究任務引領學生進行科學探究，切實體驗探究過程，以此培養學生的批判性思維和創新能力。它們不僅重視提升學生的科學探究技能，還重視加深學生對科學探究的認識，培養學生的團結協作能力及開放包容、獨立思考、敢于挑戰等可貴品質。

兩大欄目存在以下相同之處：（1）均設計了豐富多樣的探究任務，包含模型制作、資料搜集、實驗觀察等，能滿足不同層次學生的學習需求；（2）均重視學生在探究過程中的體驗，強調讓學生通過親身實踐來加深對相關知識的理解；（3）均重視培養學生的探究精神，鼓勵他們勇于提出問題，敢于質疑，善于思考[4]

雖然這兩大欄目有一定的相似之處，但它們也存在明顯的差異。“探究·實踐”欄目更重視借助科學實驗及探究活動，為學生搭建科學探究的思維框架。它強調實驗設計的嚴謹性和操作流程的規范性，能讓學生在實際動手操作中逐步理解科學方法論的精髓[5]。“邊做邊學”欄目強調在實踐中進行反思與調整的意義，能引導學生將動手操作與深度思考有機結合，提升學生學習的動力與創造力。此欄目提供了詳細的操作步驟和細致的指導，這有助于教師進行課堂引導活動。同時，“探究·實踐”欄目主要包括目的、要求、材料用具、方法步驟、結論以及討論等內容，結構清晰，條理分明。而“邊做邊學”欄目更關注學生對實驗過程的體驗與反思，主要包括實踐、建議、討論等內容，靈活性更強。此外，“探究·實踐”欄目的探究任務更重視實驗操作的規范性和嚴謹性，如“制作DNA雙螺旋結構模型”等。而“邊做邊學”欄目的探究任務更重視學生自主學習和探究能力的培養，如“搜集DNA分子結構模型建立過程的資料”等。兩個欄目內容的對比分析見表1。

表1“探究·實踐”與“邊做邊學”欄目對比分析表

二、探究活動設計的梯度性差異

本研究以人教版高中生物學教材的“制作DNA雙螺旋結構模型”與蘇教版高中生物學教材的“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”的內容為例進行深入分析。具體而言，筆者主要通過對比兩個活動的設計流程、討論環節、知識難度等，揭示兩者在梯度性設計方面的差異[6]。

首先，“制作DNA雙螺旋結構模型”的活動設計流程較為詳細，從引入主題、材料準備、制作步驟到討論與分析，每個環節都有明確的講解，有助于學生循序漸進地進行探究。而“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”的活動設計則更加注重學生的自主探究，流程相對簡潔，能留給學生更多的思考和實踐空間。

其次，“制作DNA雙螺旋結構模型”的討論環節條理清晰，問題設置由淺入深，更適合基礎薄弱的學生群體。其能逐步引導學生思考，幫助他們輕松突破知識難點，扎實掌握科學知識。而“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”的討論議題則更為復雜，要求學生具備較強的思維能力和分析能力，同時對教師的教學引導能力提出了更高要求。

最后，“制作DNA雙螺旋結構模型”的內容更注重知識的逐步深入，能通過層層遞進的方式引導學生掌握核心概念。而“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”的內容則更加注重知識的拓展，可能在某些環節上直接呈現較難的知識點，這對學生而言具有一定的挑戰性。

三、科學探究素養的體現和培養

（一）人教版高中生物學教材

人教版教材中“基因的本質”部分內容的“探究·實踐”欄目安排了制作DNA雙螺旋結構模型的探究活動，并給出了目的要求、材料用具及討論問題等，能引導學生思考DNA結構的特點、意義及其在遺傳信息傳遞中的作用，幫助學生掌握科學探究方法，培養學生的科學思維與問題解決能力。其在討論環節中設置了多樣的問題，如“DNA是如何維持它的遺傳穩定性的？”等。這些問題不僅能引導學生深入思考DNA雙螺旋結構的本質，還能讓他們運用所學知識解決實際問題，從而培養他們的科學探究素養。

人教版教材在探究活動的設計上，強調科學思維和科學方法的應用。例如，在“制作DNA雙螺旋結構模型”活動中，教材引導學生運用模型構建法來直觀展示DNA雙螺旋結構，并通過比較、分析等方法來探究其特點和意義。這種強調科學思維和科學方法應用的活動設計，有助于學生形成科學的思維方式，提高科學探究能力。

（二）蘇教版高中生物學教材

蘇教版教材在“基因的本質”相關內容的“邊做邊學”欄目中安排了設計并制作DNA分子雙螺旋結構模型的探究活動。該活動注重培養學生的自主性，鼓勵學生自主制訂實驗方案，選取實驗材料，并進行實驗操作。這種注重學生發揮自主性的活動設計，有利于培養學生的創新思維和實踐能力。在“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”活動中，教材不僅介紹了DNA雙螺旋結構的基本概念和特點，還引導學生探究DNA復制、轉錄及翻譯等遺傳信息傳遞過程。這種突出知識系統性和完整性的設計，有助于學生全面理解基因的本質及其在遺傳信息傳遞方面的作用。

蘇教版教材在探究活動中引入了多樣的探究工具和方法，如計算機模擬軟件、數據分析技術等。這種引入多樣化探究工具及方法的活動設計，能拓寬學生的探究視野，提升他們的科學探究水平。

四、教學實踐中培養學生科學探究素養的建議

教學實踐中，教師可通過創設問題情境來激發學生的探究興趣。比如，在“基因的本質”相關內容的教學中，教師可引導學生思考“DNA為何能成為遺傳信息的載體？”“雙螺旋結構的DNA是怎樣實現遺傳信息傳遞的？”等問題，從而引發學生的好奇心和求知欲，促使他們主動探究[7]

為了培養學生的探究能力，教師要合理地組織教學活動，充分利用現有的實驗條件，指導學生在課堂內外通過探究性學習活動，有效培養學科核心素養[8]。同時，教師還要積極鼓勵學生自主搜集、整理資料，獨立設計科學的實驗方案，并親手進行實驗操作，以此有效培養他們的創新思維和實踐能力。

在教學實踐中，教師需要強化科學探究方法方面的指導。在“制作DNA雙螺旋結構模型”活動中，教師可以引導學生借助模型構建法來直觀展示DNA雙螺旋結構，并借助比較、分析等手段來探究其特點和意義。同時，教師還可教授學生制訂實驗計劃、收集和分析數據及撰寫實驗報告的方法，從而提升他們的科學探究素養。

在科學探究過程中，合作、交流及分享是非常重要的內容。為此，教師要引導學生進行小組合作探討，讓其分享探究經驗及成果。在“設計和制作DNA分子雙螺旋結構模型”活動中，教師可組織學生進行小組討論及分享，讓他們共同獲得進步。這種合作交流和分享，不僅有助于培養學生的團隊合作精神和溝通能力，還能培養他們的創新思維。

五、結論

人教版高中生物學教材的“探究·實踐”欄目的內容設計簡明清晰，能有效培養學生的科學探究素養。該欄目注重引導學生從基礎步驟入手，在實踐中逐步理解和掌握科學探究的基本流程。這種設計比較適合基礎相對薄弱的學生，能幫助他們消除對科學探究的畏難情緒，讓他們感受到探究的樂趣，培養他們嚴謹的科學思維。

蘇教版高中生物學教材的“邊做邊學”欄目更注重激發學生的自主探究意識。其問題設置具有較強的復雜性和開放性，強調讓學生結合已有知識進行深入思考，通過小組討論、多角度分析等方式探索解決問題的方法。這樣的設計能有效促進學生批判性思維的發展，讓他們在質疑、驗證的過程中加深對科學探究本質的理解。

兩個版本教材的欄目設計各具特色與優勢，在培養學生科學探究素養方面各有側重。教師在實際教學中，可結合學生的知識基礎、認知特征及課堂教學目標，靈活選用不同欄目的內容。在需要打牢基礎的環節，教師可借助人教版教材的內容幫助學生夯實根基，而在需要拓展思維的環節，教師則可借助蘇教版教材的內容激發學生的探究潛能。這樣的靈活運用，既可以讓學生掌握科學探究的核心技能，又能激發學生的學習興趣，提升學生的綜合能力，有效提升學生的科學探究素養。

[參考文獻]

[1］中華人民共和國教育部.普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2］楊銘，劉恩山.生物學核心素養視角下的科學探究［J].生物學通報，2017，52（9）：11-14.

[3］譚永平.發展核心素養為宗旨的高中生物學新教材［J].課程·教材·教法，2019，39（11）：104-109.

[4」夏獻平.對人教版和蘇教版高中生物教材的比較和討論［J］.中學生物教學，2007（3）：31-37.

[5]NGSS Lead States.Next-Generation Sci-enceStandards：For States，ByStates[M].Washington，D.C.：The National AcademiesPress，2013：13-17.

[6］劉發明.高中生物學教材“探究·實踐”欄目融合勞動教育路徑探析［D］.貴陽：貴州師范大學，2024.

[7］趙占良.對生物學學科核心素養的理解（三）：科學探究與實踐［J].中學生物教學，2020（5）：4-7.

[8」郭信.基于科學探究能力的高中生物學實驗教學案例分析[J].新課程研究，2024（增刊2）：44-46.