知识与能力并重，全面提高学生的科学素质——谈编写《全日制普通高级中学教科书（试验本）#183;生物（必修）》的体会，本文主要内容关键词为：高级中学论文,教科书论文,提高学生论文,素质论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
《全日制普通高级中学教科书（试验本）·生物（必修）》（以下简称新教材）是根据原国家教育委员会颁布的《全日制普通高级中学生物教学大纲（供试验用）》（以下简称新教学大纲）编写的。全书共二册，分别供全日制普通高级中学二年级第一学期和第二学期使用，授课时数为95课时，其中讲课课时为72课时，实验、探究、实习和参观的课时共23课时。全书包括绪论、生命的物质基础、生命的基本单位——细胞、生物的新陈代谢、生命活动的调节、生殖和发育、遗传和变异、生物的进化、生物与环境和生态环境的保护等内容。
一、把握基础性，适当体现先进性
普通高中教育是九年义务教育之后的高层次的基础教育。也就是说，普通高中教育既不是每一个公民所必须接受的义务教育，又不是专业教育，它仍然是基础教育，是不定向的、高层次的基础教育。普通高中的性质和任务要求教材的编写要体现基础性原则，即根据教学大纲的规定，选取高中学生能够接受的、能够为学生将来的升学和就业打基础的生物学内容，避免出现深、难、重的倾向。具体做法是，知识性教学内容总体上不超过原高中生物课本的深度，部分内容略有扩展，部分内容有删减。例如：在“生命的基本单位——细胞”一章中，按照新教学大纲的要求，增强了细胞的分化、癌变和衰老的内容；关于物质出入细胞的方式，则由讲述三种方式改为只讲述两种方式。
教材在力求把握基础性的同时，注重适当体现先进性。例如：在绪论中，介绍了生物工程在医疗、农业和环境保护等方面的应用以及生态农业等内容；在各有关章节中，分别以小字和课外读的形式介绍了细胞工程、发酵工程、酶工程和转基因技术等内容。
二、注意与九年义务教育初中生物教学内容的衔接
九年义务教育初中生物教材不仅较为系统地讲述了动植物和人体的形态、结构和生理的知识，还讲述了生物的遗传、进化和生态的知识，形成了比较完整的知识结构。高中生物教材应当充分利用初中生物课的基础，加强知识的衔接，避免重复。例如，关于动物的激素调节和神经调节的内容，教材首先引导学生复习或归纳初中已经学过的有关内容，然后讲述新知识。又如，关于生物进化的理论，教材首先将初中讲过的达尔文的自然选择学说进行概括，在指出其重要意义的同时，分析它所存在的局限性，从而为进一步讲述现代生物进化理论做了较好的铺垫。
新教材在注意加强与初中生物教材衔接的同时，也注意与其他学科教材的横向衔接，并且注意加强本书各章节之间的联系。
三、重视思想教育
按照新教学大纲的要求，新教材十分重视结合具体教学内容，对学生进行思想教育。教材中的思想教育内容包括爱国主义教育、辩证唯物主义教育、生物学基本观点教育、环境道德观教育、科学态度和科学价值观教育，以及培养学生的创新精神和合作精神等（见下表）。
四、加强学生的能力培养
新教学大纲在能力培养方面提出了基本技能和能力的具体目标，总的要求是“在初中生物课学习的基础上，具有较强的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力，初步的研究能力和创造能力”。为了实现新教学大纲提出的能力培养目标，新教材在以下几个方面进行了探索。
（一）充实实验内容，改进实验指导的编写方式
新教材中的实验内容在数量和类型两方面都有明显的扩增。从数量上看共有学生实验13项，探究4项，实习7项。此外，还安排了演示实验和课外生物科技活动。从实验的类型上看，既有进行观察的，也有进行生理生化分析的；既有验证性的，也有让学生主动探究的，还有让学生自己设计的；既有使用生物材料的，也有用非生物材料来模拟实验过程的；既有在实验室内进行的，也有在课堂以外进行的。
在实验指导的编写方式上，新教材做了以下几点改进：1.将部分实验的实验指导编排在教材正文中讲述相应知识性教学内容之前，意在鼓励学生通过主动探索，自己获得结论，如酶的高效性、酶的专一性等；2.新教材中有关生理、生化和遗传分析等类型的实验较多，对于这些实验，如果学生不清楚其原理，做实验就只能是照方抓药，不可能对实验结果做出正确的分析，因此，新教材在大多数实验指导中设立了“实验原理”一项，加强了对实验原理的分析；3.要求学生正确记录、表达和分析实验结果，得出结论；4.在实验指导中提出若干讨论题，鼓励学生思考和讨论，以便使学生更好地理解实验的原理和方法，并且从中受到科学研究方法的启示。
（二）重视对学生进行科学方法教育
新教材的绪论在讲到“学习高中生物课的要求和方法”时，明确指出：“要重视理解科学研究的过程，学习科学研究的方法。”新教材主要通过以下两条途径对学生进行科学方法教育。
1.通过实验内容对学生进行科学方法教育
新教材中实验项目包含的科学方法可以归纳为以下几个方面。第一，观察的方法。观察的方法包括明确观察目的，选择适当的观察对象，采用适当的观察手段，进行比较、分析和归纳等。例如，在“观察细胞有丝分裂”实验中，明确指出是通过观察细胞有丝分裂各个时期细胞形态结构和染色体变化的特点，来认识细胞有丝分裂的过程和特点；指出有丝分裂常见于根尖、茎尖等分生区细胞，以便使学生理解本实验选取洋葱根尖作实验材料的原因；指出要使用高倍显微镜，最后要求学生对有丝分裂不同时期的细胞进行比较和分析，从而对细胞有丝分裂的过程和特点形成明确的认识。第二，实验的方法。这里所说的实验，实际上就是在人为控制研究对象的条件下进行的观察。实验的方法包括根据实验目的做出预期性的假设，选择实验材料，控制实验条件，设计实验过程，设置对照，完成实验操作和观察，整理实验数据，分析实验结果，验证预期性假设等。例如，新教材中“酶的高效性”“酶的专一性”“影响酶活性的实验”“植物细胞的质壁分离与复原”“植物激素与向性”等实验，就包含了上述实验方法。第三，调查的方法。调查的方法包括根据调查目的选择调查对象，随机取样，整理和分析调查数据等。例如，新教材中“调查人群中的遗传病”“种群密度的取样调查”等内容，都对上述调查方法提出了明确的要求。
2.通过介绍科学史上有关研究的案例，对学生进行科学方法教育
为了对学生进行科学方法教育，新教材结合具体教学内容，介绍了科学家们研究一些生物学问题的过程和方法，如酶的发现、光合作用的发现、生长素的发现、孟德尔的遗传实验、证明DNA是遗传物质的实验等。
（三）重视培养学生初步的研究能力和创造能力
按照新教学大纲的要求，普通高中生物教学要培养学生初步的研究能力和创造能力。如何培养学生初步的研究能力和创造能力，是教材编写面临的新课题。
研究能力的培养需要有两个方面的基础，一是必要的知识基础；二是观察能力、思维能力、实验能力和自学能力方面的基础。因此，要培养学生的研究能力，首先要认真打好这两个方面的基础。在这样的基础上，新教材主要通过前面介绍的加强实验内容和重视科学方法教育来培养学生初步的研究能力。
创造能力的核心是创造性思维。创造性思维具有新颖性、独特性、跳跃性、连动性、发散性等特点。好奇心强、敢于怀疑、富于想像、善于联想等心理特征，是创造性思维必备的前提。基于以上分析，新教材主要通过以下途径培养学生的创造性思维，进而培养学生初步的创造能力。
1.通过趣味性强的设疑，培养学生的好奇心。例如，在“绪论”中提出“怎样判断一个物体是不是具有生命呢？”“石头表面的地衣和金属表面的锈有什么本质的区别呢？”等问题，激发学生探究生命特征的好奇心。
2.通过介绍科学家敢于怀疑现有结论的事例，或介绍有待解决或有争议的问题，培养学生敢于怀疑和独立思考的精神。例如，关于遗传的物质基础，新教材不是直接告诉学生DNA是遗传物质，而是先介绍蛋白质曾经被认为是遗传物质，随着生物科学的发展，人们对这一结论产生怀疑，进而通过实验证明遗传物质不是蛋白质，而是DNA。又如，关于现代生物进化理论，新教材不仅在正文中介绍了被广泛接受的综合进化理论，还以课外读的形式介绍了目前在学术界仍有争议的中性学说。
3.提出一些开放性的思考题，培养学生的发散思维。例如，在讲述“光合作用的重要意义”时，提出“有哪些工业原料来自光合作用制造的有机物？”
4.在已有结论的基础上提出新问题，培养学生的求异思维。例如，在讲到能量金字塔时提出：“如果把各个营养级的生物个体的数量关系，用绘制能量金字塔的方式表示出来，是不是也呈金字塔形？如果是，有没有例外？”
5.通过介绍科学家用大胆的想像、丰富的联想、创造性地解决科学难题的实例，给学生以创造性思维的启示。例如，在酶的发现部分介绍的斯巴兰让尼研究鹰的消化作用的实验。
6.在某些实验的实验指导中，要求学生提出可替代的实验材料和方法，以及通过让学生自己设计实验方案，来培养学生的创造性思维。例如，在“植物的感性运动和向性运动的实验设计和观察”“设计并制作小生态瓶，观察生态系统的稳定性”这两个实验的实验指导中，都给学生提供了较多的实验材料，为学生设计不同的实验方案留有选择的余地。
7.在实验指导中提出一些思考性较强的讨论题，让学生通过讨论活跃思维，培养学生的创造性思维。例如，在“观察细胞质的流动”实验的实验指导中，提出如下讨论题：“植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？”
五、加强理论联系实际，渗透STS教育思想
关于理论联系实际，渗透STS教育思想，主要体现在两个方面：一是体现科学与技术的相互支持。为此，新教材在讲述生物科学基本概念和原理的同时，适当介绍了与生物科学研究密切相关的技术，如电子显微镜技术、同位素标记技术、DNA分子杂交技术、太空育种技术等。对于这些技术，教材主要介绍其原理和成果，而不是仪器设备和具体操作手段。二是体现科技与社会的相互作用。科技发展促进社会进步，社会的需要是科技发展的动力。例如，人们早就发现细菌能够分解有机物，但是，如果不存在环境污染问题，这一科学知识就不可能转化为污水处理技术。新教材在讲述环境污染的防治时，就介绍了污水处理厂应用生物净化原理来处理污水的技术。应当指出的是，关于体现科技与社会的相互作用，新教材并未正面讲述，而是渗透在字里行间的。
（一）与原高中生物教材相比，新教材理论联系实际的范围更广，主要包括以下几个方面。
1.联系生活实际。例如：在“细胞的分化、癌变和衰老”一节，讲述癌症预防；在“人和动物体内三大营养物质的代谢”一节，讲述人体的营养保健、糖尿病和肥胖症及其预防等；在“人和高等动物生命活动的调节”一节，联系一些临床实例；等等。
2.联系生产实际。例如：在讲述植物的水分代谢和矿质营养时，联系合理灌溉和合理施肥；在讲述植物的激素调节时，联系植物生长调节剂在农业生产中的应用；在“遗传和变异”一章联系农作物育种；等等。
3.联系生物技术实际。例如：在“细胞的分化、癌变和衰老”一节和“生物的生殖”一节，讲述了植物细胞和组织培养技术；在其他章节，分别以课外读或正文中小字的形式，介绍了生物工程、酶工程、发酵工程、克隆技术、转基因生物；等等。
4.联系环境保护实际。为加强对学生进行环境教育，新教材设有专章讲述生态环境的保护。此外，在其他有关章节，也有联系环境保护的内容，如在讲到碳循环时，介绍了温室效应的内容，等等。
5.联系自然实际。如在“生态环境的保护”一章，讲述我国野生动植物资源概况等。
（二）与原高中生物教材相比，新教材理论联系实际的方式更加灵活多样，主要包括以下几个方面。
1.有些章节的引言从联系实际的问题引入，将这样的问题作为学生接受新知识的背景材料，促进学生进行有意义的学习，如“种群和生物群落”一节的引言、“生态环境的保护”一章的引言等。
2.在课文中将理论与实际的内容糅在一起讲述，将联系实际的内容既作为背景材料，又作为应用所学知识去分析的问题，使教材内容较为生动，如在讲述基因突变时，首先介绍镰刀型细胞贫血症，指出这是一种由基因突变引起的疾病，再分析这种病的病因，最后得到基因突变的概念。
3.先讲述理论知识，再介绍这些知识在实践中的应用。
4.设有理论联系实际的复习题、旁栏思考题和小资料。
六、注意启发性
新教材的编写方式贯彻了启发式教学指导思想，力求使教材符合从感性到理性的认知规律。因此，教材在一定程度上改变了原高中生物教材的注入式写法，在引言和正文中都提出一些富于启发性的问题，引导学生思考；有些章节是先让学生进行观察和实验，然后才讲述基本概念和原理。例如，关于酶的高效性和专一性、植物的感性运动和向性运动等。有的章节是按照“提出问题——讲述研究的过程和方法——得出结论——提出新问题——讲述新的研究过程和方法——得出新结论”这一模式编写的，如“遗传的物质基础”“基因的分离定律”等节。
七、加强弹性
由于我国不同地区经济、教育发展不平衡，各学校在师资、教学设备条件等方面还存在着一定的差别，不同学生的知识水平、接受能力和兴趣爱好也不同，因此，新教材在精选必学内容、降低难度的同时，注意加强教材的弹性。具体表现在以下几个方面。
（一）正文中适当安排小字内容。小字内容有的是意在扩展知识面，例如：基因的不完全显性和共显性等；有的是联系生产和生活实际的，如萘乙酸和2,4-D在农业上的应用等；有的是介绍科学史或科学研究方法的，如减数分裂的发现、种群密度的取样调查法等。
（二）安排选学内容和选做实验。根据教学大纲的规定，新教材将“基因的连锁和交换定律”安排为选学内容；影响酶活性的实验等4项学生实验（或实习）为选做实验。
（三）安排“课外生物科技活动”和“课外读”栏目。
（四）编排“小资料”和旁栏思考题。
上述几个方面的内容都不作为必学要求，可以适应不同学校、不同学生的需要。
八、加强可读性
为了加强可读性，新教材力求做到文字表述准确、具体、通俗；彩图丰富生动。例如，在讲述各种细胞器的结构和功能时，用“新陈代谢”这条主线将各种细胞器的功能联系起来，将线粒体比作“动力工厂”，将叶绿体比作“养料加工厂”和“能量交换站”，指出内质网是有机物合成的“车间”，核糖体是“蛋白质的装配机器”，高尔基体是蛋白质的“加工厂”，以便于学生理解。对于每一种细胞器，都配有电镜照片图和结构模式图，使这些属于微观领域的内容以形象、直观的形式呈现在学生面前，以增加教材的可读性。此外，新教材改用16开本，四色印刷，版式设计也较以往美观活泼。
新教材尚处于试验阶段，一定还有许多不足之处。希望广大教师和教研人员在教材试验过程中提出宝贵意见，我们将根据大家的意见认真修改，使新教材不断完美。