高中生物学课程标准教材与大纲教材实验部分的比较分析，本文主要内容关键词为：教材论文,生物学论文,大纲论文,课程标准论文,高中论文，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。
实验教学是生物学科教学的重要组成部分。新课程改革以提高学生的科学素养为理念，注重科学的过程和方法，倡导探究性学习，这就使得实验教学在生物课程中的地位更加突出。教材是课程理念的具体体现，是教学内容的载体。教材的质量直接影响教学效果。本文拟对人教版的普通高中课程标准生物学实验教材（必修）（以下简称课标教材）与传统的依据生物教学大纲编写的教材（必修）（以下简称大纲教材，人民教育出版社出版）的实验部分作一简略的比较和分析。
1 课标教材与大纲教材实验部分的比较
1.1 栏目设计上的变化 课标教材和大纲教材相比在实验部分的栏目设计上有较大变化，如图1：
图1
栏目设计上的变化体现了编者设计思路的变化，人教版两种教材都将实验部分划分为不同的栏目，但课标教材从较微观的层面依据能力培养目标进行划分，较大纲教材更加具体，体现了课程目标注重能力培养的变革。同时我们也应注意到，任何一个实验的属性都不是一维的，每个实验都涉及到多种能力，只是各有侧重，这是需要引起教师注意并能在教学上有所突破的。
1.2 实验数量的增加 课标教材在实验数量上有较大幅度的增加。人教版大纲教材中的实验总共是22个，人教版课标教材增加到32个，实验数量上的增加突出了实验教学的地位，体现了生物学科实验性的特点。
2 课标教材实验部分的具体特点分析
2.1 突出生物科学的过程与方法，培养学生的科学探究能力 传统的生物实验以验证性实验为主，以培养学生的操作技能、观察技能、绘图技能等基本能力为目标。验证性实验在科学过程与方法以及思维能力的培养上有其局限性。在高中生物学课程中，科学的过程主要是指科学家的研究过程和学生亲自参加的探究过程，而在实验教学部分又侧重于学生的探究过程；科学的方法主要是指探究的一般方法和思维方式，而思维又是科学探究的核心。因此探究实验是让学生领悟和掌握科学过程与方法并提高思维能力的主要途径。课标教材在探究实验的设计和编写上有以下几个特点。
2.1.1 增加探究实验的比重，突出探究实验的地位在大纲教材中，我们可以看见探究实验的影子，例如“观察被子植物的花粉管”。在课标教材中探究实验的比重明显增加，在人教版课标教材中，共有11个探究实验，占整个实验部分的35%，其中有一部分是新增加的实验内容，例如“探究酵母菌细胞的呼吸方式”、“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”等。也有一部分是由大纲教材中的验证性实验转变而来，例如“探究植物细胞的吸水和失水”，则是由“观察植物细胞的质壁分离与复原”转变来的。探究实验在数量上的变化体现了新课程倡导探究性学习、强调培养探究能力的理念。
2.1.2 不同层次的探究活动相互结合，突出科学过程的培养 探究活动虽然没有固定的模式，但一般来说，一个完整的探究活动（特别是实验式探究）包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流等6个环节。但是，在课标教材的探究活动中，每个探究活动的设计都不尽相同，或对6个环节都作了详细的指导，例如探究“植物细胞的吸水和失水”，或对部分环节仅作简要提示，例如，人教版课标教材（必修1分子与细胞）83页探究“影响酶活性的条件”是通过一段材料引导学生自己提出问题：
“读了上述文字，你能提出什么问题吗？”
人教版课标教材（必修3稳态与环境）51页“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”明确提出了问题，但是对实验方案的设计只给出了提示。
(1)生长素类似物处理插条的方法有很多，以下2类方法比较简便……
(2)可以参照本节“问题探讨”中曲线图反映的规律，或查找有关资料，确定应设计什么样的浓度梯度……
(3)控制无关变量非常重要……
分层次设计探究活动，能在较好的指导学生的探究活动的同时又为学生提供思维的空间，能够充分体现学生的主体地位，促进学生主动、合作地探究，掌握科学探究的一般过程。另外大多数探究实验在材料用具和方法步骤上也没有硬性的规定，这种开放式的实验设计，有利于教师因地制宜、创造性地开展实验教学。
2.1.3 不同类型的探究活动相互结合，注重探究方法和思维方式的培养 探究一般有发现式探究、推理性探究和实验式探究三种基本形式，在高中阶段，主要是实验式探究和推理性探究，不同形式的探究可以培养学生不同的探究方法和思维方式。在实验式探究中，比较多的用到了观察、实证、模拟等探究方法和形象思维、模型、系统等思维方式，例如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”是为知识体系提供实证即实证的方法，而在“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”中，则用到了模型的思维方式，“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”是利用系统的思维方式。推理性探究较多的用到了逻辑思维和数学的方法。例如“脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”及“自然选择对种群基因频率变化的影响”则属于此类。多种探究方法和思维方式的融合体现了能力培养多元化的趋势。
2.2 实验设计科学化、合理化 要求体现以下四方面：
2.2.1 实验设计科学化 可以通过下面两个实验的对比来说明：大纲教材第一册46页实验四“比较过氧化氢酶和Fe[3+]的催化效率”方法步骤：
(1)取两支洁净的试管，编上号，并各注入2mL过氧化氢溶液。
(2)向1号试管内滴入2滴肝脏研磨液。作为对照，向2号试管内滴入2滴氯化铁溶液。
(3)堵住试管口，轻轻地振荡这两支试管，使试管内的物质混合均匀。仔细观察并在《实验报告册》内记录哪支试管产生的气泡多。
(4)将点燃但无火焰的卫生香分别放入1、2号试管内液面的上方，观察并在《实验报告册》内记录哪支卫生香燃烧猛烈。
人教版课标教材（必修1分子与细胞）78页实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”方法步骤：
(1)取4支洁净的试管，分别编上号1、2、3、4，向各试管内分别加入2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。
(2)将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。
(3)向3号试管内滴入2滴FeCl[,3]溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，仔细观察哪支试管产生的气泡多。
(4)2-3min后，将点燃的卫生香分别放入这两支试管内液面的上方，观察哪支试管内的卫生香燃烧猛烈。
对比这两个实验，实验材料相同，目的也相同，但是在对照实验的设计上却有区别。“除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照试验。”大纲教材中的步骤2是这样叙述的：“向1号试管内滴入2滴肝脏研磨液。作为对照，向2号试管内滴入2滴氯化铁溶液。”这里设计是不严密的，1号试管和2号试管有两个不同因素（肝脏研磨液和氯化铁溶液），它们并不构成对照实验。在课标教材中，这4支试管内，1号试管是对照组，2、3、4号试管是实验组，分别探究了温度、Fe[3+]、过氧化氢酶对过氧化氢的催化效率。1号试管与2、3、4号试管之间分别只有一个不同因素，分别构成对照实验。
2.2.2 实验设计合理化 课标教材在实验设计上更注重初、高中学段的衔接，更注重多元化的能力培养。例如大纲教材第一册30页实验二“用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动”。在这个实验的步骤设计中，对临时装片的制作和低倍镜的使用作了详细的指导，而学生在初中阶段就已经通过专门的实验掌握了相关的技能。在人教版课标教材中，对应的实验“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”（必修1分子与细胞47页）在步骤设计中对临时装片的制作就只作了必要的提示：“注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态。”而对低倍镜的操作没有任何提示，这样有助于锻炼学生的操作技能。即使学生忘记了相关的操作方法，鼓励他自己去寻找答案要比直接告诉他更能帮助他学习，这也正是课程改革所倡导的。从实验后面的讨论题的设计来看，课标教材要求学生“根据实验效果，评价操作的优缺点”有助于发展学生的反省智能，促进学生的自我发展。
2.2.3 实验设计安全化、绿色化 课标教材在遵守科学性原则的同时，也注重对学生的人文关怀。这种关怀体现在实验的安全化和绿色化两个方面。
课标教材和大纲教材都有“绿叶中色素的提取和分离”这个实验，绿叶中的色素必须要用有机溶剂提取，在大纲教材中，该实验用的是丙酮。而在课标教材中，则改用乙醇代替，尽量避免有毒物品。
从环保的角度考虑，课标教材也更显绿色化，例如在人教版课标教材实验“使用高倍显微镜观察几种细胞”中，有观察青蛙皮肤上皮细胞的内容，如何获取青蛙的皮肤上皮细胞？教材介绍了不会对青蛙造成伤害的方法。另外，取消了大纲教材中的选做实验“动物激素饲养小动物的实验”，注重培养学生爱护小动物的意识，有助于实现情感教育目标。实验“利用废旧物品制作生物膜模型”有助于培养学生的节约意识和环保意识。
2.2.4 实验内容生活化，体现STS理念 课标教材中的实验部分在选材上增加了大量的与生产生活密切相关的内容，与技术和社会密切联系。例如，人教版课标教材中，实验“低温诱导植物染色体数目的变化”与农作物育种有关，“探究酵母菌细胞呼吸的方式”“培养液中酵母菌种群数量的变化”与食品生产有关，“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”与作物栽培有关。这些实验内容的选择，除了帮助学生学习生物学知识，全面地了解科学的本质以外，还能帮助学生了解一定的生活常识，熟悉一定的职业技能，为学生以后的生活和就业做准备。
通过前面的比较和分析，我们可以看出，课标教材实验部分的编写更关注学生在科学过程与方法方面的发展，更加强调思维方式的培养，能够较好的综合考虑知识、能力、情感态度与价值观、STS四个方面的教育目标，关注学生的全面发展。另外要说明的是，以当前普通高中生物实验教学的实际情况，并不能完全按照教材设计的初衷去执行，课时不够、实验条件有限、班容量过大等问题普遍存在，更突出的一个问题就是高考制度对课程改革的制约。这就需要生物学教师在实验教学中灵活的处理教材中的实验，有的可以变为演示实验，有的可以因地制宜，用其他实验代替。当然，万变不离其中，这个“中”就是课程目标。