美國高中主流理科教材《生物·生命的動力》課后習題分析

劉學廷

摘 要 分析了美國高中主流理科教材《生物·生命的動力》中的課后習題，發現設置具有系統性、內容具有層次性、目標凸顯技能性、解題具有開放性、習題重視評價性等特征，為我國高中生物教材課后習題編制提供借鑒。

關鍵詞 課后習題 美國教材 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

美國高中主流理科教材《生物·生命的動力》由奧爾頓·比格斯等編著、麥克勞希爾有限公司出版、浙江教育出版社翻譯引進。該套教材分上、中、下3冊，共10個單元、39章內容。該套教材除了內容豐富、圖文并茂、注重探究等特點外，課后習題的編制也獨具匠心。下面重點介紹該教材課后習題編寫特色，希望對改進我國教材課后習題編制提供借鑒。

1 課后習題設置具有系統性，符合認知發展規律

該教材中的課后習題由“節復習題”“章復習題”“章復習指南”“單元生物學要點”“單元測評題”五部分組成，習題的結構設置非常合理，很多欄目是我國教材中沒有的（表1）。

從表1看出，節復習題分為理解概念、理性思維、技能訓練3個欄目，題量控制在6或7道，目的主要是理解本節基本概念，掌握基本原理，訓練基本技能。章復習題是課后習題的主體，分為復習術語、理解要點、問題討論、理性思維、標準化考試5個欄目，一般為25題，目的是鞏固本章所學知識，進一步發展基本技能。單元測評主要通過標準化測試來定量檢測本單元知識和技能的掌握情況。

與我國主流高中生物教材相比，該教材課后習題增加了單元測評題欄目，目的是通過多次強化練習，減少知識的遺忘，提高知識的同化率，也便于定量檢測知識掌握情況。更具特色的是在做章復習題、單元測評題之前，設置了章復習指南、單元生物學要點欄目。如在第六章“細胞的能量供應和利用”第3節“ATP的主要來源—細胞呼吸”復習指南中，列出“細胞呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸、糖酵解、檸檬酸循環、乳酸發酵、酒精發酵”等關鍵術語，并列出“細胞呼吸時，細胞分解碳水化合物并釋放能量”“細胞呼吸的第一階段——糖酵解發生在細胞質中，不需要氧氣參與”“檸檬酸循環發生在線粒體中，需要氧氣參與”等結論性語句。在做單元測評題之前，教師還用圖文并茂形式列出本單元各章節重要知識點。目的是讓學生在夯實基礎知識后再做習題，可減少解題的錯誤率，也讓學生知道課后習題的最終目的還是掌握基礎知識，并將基礎知識轉化成基本能力。

總之，該套教材課后習題的5個部分構成了完整的課后習題系統，符合認知發展規律，有利于學生及時鞏固復習，減少解題錯誤。

2 課后習題內容具有層次性，滿足不同學生需求

該套教材課后習題無論是章節復習題還是單元測評題，習題的難度均依次提高，對學生的能力要求逐漸加強。如在節復習題中，課后習題分為3個層次。第一層次是理解概念，題型主要是表述題，題量在4、5道左右，題目的答案基本上在書本上都可以找到，難度不大，主要考查對本節重要概念的理解。第二層次是理性思維，難度有所增加，主要考查對基本知識的運用，要求學生在思考分析的基礎上，對知識加以綜合運用。第三層次是技能訓練，主要訓練學生在掌握基本知識基礎上，訓練相關的基本技能，如繪制和運用圖表技能、實驗設計技能、因果推斷技能、觀察和推斷技能、比較技能、運用概念技能、制作概念圖、幻燈片制作技能、排序技能等。

如“孟德爾的遺傳定律”一節課后習題如下：① 豌豆花的什么結構特點使得它們適合用于孟德爾的遺傳實驗？② 純合及雜合高莖豌豆植株的基因型分別是什么？③ 一個親本為純合高莖植株，另一個親本為雜合高莖植株。繪制P方陣來說明子代中會有多少是雜合子？④ 基因型為RRYy的親本能產生多少種不同的配子？分別是什么？⑤ 控制黃色豌豆的等位基因相對于控制綠色豌豆的等位基因為顯性。假設你有一株產生黃色豌豆的植株，但不知道它是純合還是雜合的。你能設計什么實驗來找出答案？請用P方陣來表示這個實驗。⑥ 一棵紫花植株和一棵白花植株雜交，產生了23棵紫花植株和26棵白花植株。用字母P代表紫色，p代表白色。親本植株的基因型是什么？為什么？以上課后習題中①～④題屬于理解概念，主要通過幾個問題考查對純合子、雜合子、基因自由組合定律等核心概念的理解。⑤題屬于理性思維，主要是訓練學生運用遺傳基本定律解決實際問題的能力。⑥題屬于技能訓練，主要考查觀察和推斷能力。

概念理解是理性思維和技能訓練的基礎，技能訓練是概念理解和理性思維的升華。這種由淺入深、循序遞進的特點，可滿足不同層次學生的需求，讓每位學生都能得到最大的收獲。

3 課后習題目標凸顯技能性、重在培養科學素養

該教材引導學生像科學家那樣思考，像科學那樣探索，以知識為載體，重在培養學生科學發現和探究能力，以習題為手段，培養學生多種技能，提高學生科學素養。為了突出技能訓練的重要性，在該教材的最后，還專門設置“技能手冊”欄目，幫助學生提高閱讀技能、多種數學技能、實驗設計等技能（表2）。

從表2中看出，該教材將高中生物技能目標分為主動閱讀與學習技巧、數學技能和實驗技能與技巧三大類，其中主動閱讀與學習技巧又細分閱讀準備、主動閱讀、復習加深理解技能三小類，在每一小類中又提出多個具體的技能訓練目標。實驗技能與技巧主要訓練學生實驗技能和顯微鏡的使用技巧。在技能目標中，要求最多的是數學技能，要求學生能運用數學工具如使用國際單位、繪制和應用表格、繪制和運用圖表等，掌握一般解決問題的方法如分類、排序、對比與比較、觀察與判斷、因果推測等技能。

技能訓練在節復習題中體現十分明顯。教材專門將“技能訓練”作為一個單獨的欄目，提醒學生課后習題除了鞏固所學知識作用外，更重要的是訓練基本技能。如在“細胞中的有機物”一節課后習題技能訓練中，要求學生“制作表格，比較多糖、脂類、蛋白質和核酸的亞單位、作用和事例”，訓練學生繪制表格技能；在“真核細胞的結構”一節課后習題的技能訓練中，要求學生“制作幻燈片，說明蛋白質分子從合成到達其最終目的地經過的地方”，訓練學生繪制和運用圖表技能；在“生命的起源”一節課后習題中，要求學生“為原生細胞到真核生物的演化過程畫一張流程圖”，以訓練學生的排序能力；在“人類性狀的遺傳模式”一節課后習題中，要求學生“繪制一家族的家系圖，并分析該性狀的顯隱性”，目的訓練學生解釋科學圖示技能。系列技能訓練增強了學生的科學探究能力，提高了其科學素養。

4 課后習題解答注重開放性、培養學生創新思維

開放性試題相對于封閉性試題而言，是沒有固定答案或唯一結論的一種試題形式，在考查學生思維的靈活性和廣泛性、培養學生的創新意識等方面有許多優勢。與我國高考試題指向單調、解法固定、答案唯一等封閉性試題相比，該套教材中出現大量的開放性試題。其特點首先表現為習題材料的開放性，很多習題的材料不僅僅取材于課本，還與現實生活和最新科技聯系密切。如在第17章“孟德爾和減數分裂”章復習題中有這樣一道題：一個家庭有6個女孩但沒有男孩是可能的，但一所普通學校中有500個女孩而沒有男孩卻不太可能。說說這是為什么？另外，在教材的每章復習題中，還專門設立“生活中的生物學”專項習題，這類習題中的內容全部于與人類生活實踐密切相關，例如在學完第20章“基因工程”后，針對當前熱點話題“轉基因食品”，要求學生“研究轉基因食品的利弊，選擇正方或反方并做一個課堂演講，闡明你的理由”；在第19章“遺傳模式與人類遺傳學”章復習題中，要學生通過網站“了解在沙皇尼古拉斯二世統治時期血友病在俄國歷史上所起的作用。然后用多媒體課件展示你的調查結果，并在全班交流”。這些題目背景與現實生活實踐相聯系，容易引起學生探究的欲望，同時也強調理論應與實踐相結合。

除了習題材料的開放性，在解題途徑上也鼓勵開放，在每個章節復習題和單元測評題中，都設置2～4道“開放式討論題”，鼓勵學生通過討論解決問題，強調合作的重要性。如在第38章“生殖與發育”復習題中，要求學生開放式討論“肌肉系統與男性生殖系統之間的關系”“假如某人的睪丸未下降且未進行治療，會對其生殖有何影響？”“內分泌系統與女性生殖系統之間的關系對全身有何影響”等話題。除了允許學生通過討論解決問題外，該教材還鼓勵學生通過網絡解決問題，在每章節復習題“生活中的生物學”中，課本中均找不到現成的答案，必須通過網絡來尋找信息，從而找到解決問題的答案。如在“皮膚、骨骼和肌肉組織”一章復習題中，推薦學生訪問網站：bdol.glencoe.com，查找“更多影響骨質疏松癥的危險因素，并思考成年人為什么更容易得這種病？分析營養和鍛煉在預防骨質疏松癥中的重要性”。利用網絡不僅考查學生的生物學知識，也鍛煉學生使用網絡檢索信息、辨別和篩選有用信息的能力。

與強調“標準答案”的試題相比，該教材很多試題答案沒有唯一，還允許學生答案的開放性。如在學習“海綿動物、刺胞動物、扁形動物和線形動物”知識后，要求學生“選擇世界上的某個地區，調查那里的珊瑚礁的健康狀況。了解珊瑚礁出現了什么問題？原因是什么？將你的調查結果做成一份報告或多媒體展示”；在學習“節肢動物”后，要求學生通過網站，對“是否應該繼續采集海膽”進行調查研究。然后與你的同學就這一話題舉行一場辯論。辯論角色包括海膽采集者、消費者、研究海膽的科學家和希望保護海膽及其棲息地的人。這類試題雖然沒有標準答案，但對培養學生調查研究、關注現實、質疑精神、創新性思維等方面有很大的好處。

5 課后習題訓練重視評價性、便于學生適應考試

我國教材中的課后習題與高考題相比，無論是題量、題型的種類、難易度均低于高考試題，使得課后習題與高考試題脫節，以致很多教師不重視課后習題的利用，而是利用大量的課外習題滿足高考要求，導致教學資源的極大浪費。

美國大學入學考試主要有ACT和SAT兩種形式，相當于我國的高考，其中的生物試題全為選擇題。該教材的課后習題與美國的大學入學考試密切聯系，在每一章的復習題中，都有與章內容相對應、與美國高考相適應的標準化測試，通常有4～7道選擇題，2道左右的開放式討論題。在每一單元的測評題中，則全是與高考試題相似的標準化測試題，一般為10～17道左右的單項選擇題和5道左右的開放式討論題。這種與標準化測試題型、題量、難易度高度吻合的課后習題設計，有利于學生進行自我檢測、熟悉標準化測試的難度、題型和重難點等各方面的信息，使得平時的學習與考試評價之間有機地聯系起來，進而適應高考。

重視與高考的聯系不僅體現在“標準化測試”中，還體現在每個章節檢測前的“小貼士”欄目中，因而學生可以學到一些考試的技巧和做題的方法。如“用排除法做選擇題：在草稿紙上列出備選答案的字母。如果哪個選項可以排除，就直接用鉛筆勾掉。這樣做就不會誤選被排除的答案了”“閱讀試題要求：無論你練習或參加了多少回考試，閱讀每部分試題前的要求或提示都是很有必要的，何況這花不了多長時間”“如何做選擇題：做選擇題時，請記住每道題的選項中只有一個是正確的，所以在做出最后選擇時，請仔細閱讀每個選項”“預測考試的題型和范圍：總結以前考試的概念、目標和標準。考前牢記這些概念以助解決問題，預測考試可能涉及的內容進行重點復習”。這些小小的提示有助于學生調整考試心態、掌握考試技巧，從而在高考時發揮出最好水平。

總之，美國高中生物主流教材《生物·生命的動力》中的課后習題具有結構的系統性、內容的層次性、目標的技能性、解題的開放性、高考的適應性等特點，希望對我國高中生物教材課后習題編寫有所借鑒，使我國高中生物教材課后習題不再是可有可無的“闌尾”，而是學生鞏固知識、提高能力、開放視野、適應高考的催化劑。

參考文獻：

[1] [美]奧爾頓·比格斯等.廖蘇梅，曾立等譯.科學發現者.生物·生命的動力[M].杭州：浙江教育出版社，2008.

[2] 吳舉宏.美國ACT生物考試題給我們帶來的啟示[J].中小學教師培訓，2012（12）：64.

[3] 楊帆，李天一.美國ACT和SAT的生物考試對我國高考生物學科命題的啟示[J].中學生物教學，2010（8）：16.

[4] 張健，江曄.美國《地理：地質學、環境與宇宙》教材中習題的編制特點[J].中學地理教學參考，2010（8）：60.