人教版和浙科版高中生物教材中針對DNA和RNA的觀察實驗的比較

王夢昕　任山章

摘 要 通過對人教版高中生物教材中“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗和浙科版中“檢測細胞中的DNA和RNA”實驗進行教科書知識編排順序、實驗內容上的對比分析，發現兩本生物教材在該實驗上各有優缺點，為高中生物教師在實驗教學上提供一定的參考。

關鍵詞 高中生物教材 實驗教學 教材比較

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

初步學會“客觀地觀察和描述生物現象”是普通高中生物課程標準（實驗）在“發展科學探究能力”中列出的第一條要求。這是學生科學探究能力的基礎，也是其后要求如“通過觀察或從現實生活中提出與生物學相關的、可以探究的問題；分析問題，闡明與研究該問題相關的知識”等的主要依據?！坝^察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗是其內容標準中的首條活動建議。人民教育出版社（簡稱人教版）和浙江科學技術出版社（簡稱浙科版）所編著的高中生物教科書其知識點大體相仿，結構也基本一致，但是其編寫理念卻大相徑庭。通過對比和分析依據“首條活動建議”編排的實驗，探討兩個版本教材對該實驗的不同處理，為高中生物教師設計“DNA和RNA在細胞中的分布”相關實驗教學提供有益的參考。

1 兩版教科書中知識編排順序的比較

人教版教科書的“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗和浙科版生物教材中“檢測細胞中的DNA和RNA”實驗的名稱雖然不同，但都是普通高中課程標準實驗教科書（必修）高中生物第一冊中針對DNA和RNA的觀察驗證性實驗，在生物教學中有著重要的地位。該實驗是對核酸知識學習后的驗證，同時也為正確理解必修2“遺傳與進化”模塊中遺傳信息的表達過程這一抽象而重要的生理過程打下一定的基礎。教科書的知識編排有利于引導學生利用已有的知識與經驗，主動探索知識的發生與發展，同時也應有利于教師創造性地進行教學。表1顯示的是兩版高中生物教科書中該實驗內容和討論問題編排的章節順序。

人教版中該實驗位于第二章第三節“遺傳信息的攜帶者——核酸”中，是繼第二節“生命活動的主要承擔者——蛋白質”之后一節中的重要實驗內容。浙科版中該實驗內容位于第一章第三節“有機化合物及生物大分子”中，是在碳化合物、糖類、脂質、蛋白質、核酸內容之后設置的建議活動。

兩本教科書都是在介紹了核酸的基本概念之后設置了該實驗，教材的實驗部分都沒有單獨列出，而是穿插在教學內容中，使實驗與教學內容相互配合，密不可分，成為一個整體。

2 兩版教科書中實驗內容基于課程標準的比較

普通高中生物課程標準中把該實驗內容作為活動建議提出，為“觀察DNA、RNA在細胞中的分布”。在人教版中，本實驗地位突出，是針對全體學生的一個重要實驗。從知識上看，本實驗旨在幫助學生理解 DNA和RNA在細胞中的分布。從實驗技能上看，學生在必修一的第一個實驗中已學習了臨時裝片的制作和高倍顯微鏡的使用，通過本實驗可以使學生進一步熟練掌握裝片制作技術和高倍鏡的使用技術，同時學習裝片染色技術。在浙科版中，本實驗作為“建議活動”，是為能力較強、有興趣的學生提供的活動，并不要求所有學生都完成。由此可見，兩版教科書中本實驗開展的重要性有所不同。

2.1 人教版知識更豐富細致，浙科版更強調核心知識點

人教版在實驗前言中提到了鹽酸在本實驗中的作用。鹽酸在本實驗中的出現是在整個高中教科書中的首次出現，因此高一的學生對于鹽酸可能還比較陌生，更不知道它在本實驗中有什么作用。人教版對鹽酸在本實驗中的作用作出了解釋，這為學生解決了疑惑。同時，本實驗還對吡羅紅甲基綠染色劑的配制過程作出了說明。這不僅可以拓展學生的知識，還可以幫助學生掌握科學實驗的一般方法，讓他們更清楚地認識到，實驗試劑并不是進入實驗室就會擺在那以供使用的，而是需要將一定的原料進行配制才能夠成為實驗時使用的溶液。而浙科版并沒有提到以上知識，因此，人教版知識內容更加豐富細致。

浙科版實驗對細節的注重不夠，但教材內容三次強調實驗原理，首先在前言中提出實驗原理：“甲基綠可使細胞中的DNA著色，即使細胞核呈藍綠色。派洛寧可使細胞中的RNA著色，即使細胞質呈紅色”。其次在方法步驟中的“5.觀察”中提出：“在顯微鏡下，含RNA的區域被染成紅色，而含DNA的區域被染成藍綠色或淡綠色。注意RNA和DNA的分布區域?！苯又谟懻撝杏肿寣W生思考：“本實驗的原理是什么？”實驗內容三次強調實驗原理，大大加深了學生對核心知識的記憶。

2.2 人教版和浙科版都傾向于能力培養，浙科版的目的要求更細致

人教版見教材26～27頁實驗。在這個實驗中分別給出了實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟，以及人口腔上皮細胞和洋蔥鱗片葉內表皮細胞中DNA和RNA的分布圖，讓學生觀察細胞核和細胞質的染色情況，自己總結實驗結論。

浙科版見教材16～17頁建議活動。這個實驗也分別給出了實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟，讓學生注意DNA和RNA在細胞中的分布區域，從而得出結論。

從上面的分析來看，人教版教材和浙科版教材在實驗中都給出了實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟，學生不需要對實驗進行設計，只要按著教材給的實驗步驟按部就班地進行實驗就可以得到實驗現象，分析現象得出結論。因此，人教版教材和浙科版教材都注重通過實驗培養學生的實驗基本操作技能，分析問題的能力。但通過兩版教材目的要求的對比（見表2），筆者發現人教版實驗的目的要求比較籠統，并未落實到學生的實際操作上。而浙科版則根據課程標準，用標準的技能性目標動詞對學生的要求進行了表述。

2.3 人教版更傾向于學生能力培養，浙科版更傾向于應試

人教版的實驗末尾雖未設置“討論”，但是設置了讓學生自己總結“結論”的環節，學生可以在教師的引導下，通過實驗結果和書本插圖總結實驗結論。這可以提高學生觀察、總結的能力。浙科版在實驗末尾設置了“討論”問題1（表1），并沒有設置依據實驗結果的討論，而是再一次強調了實驗原理。這樣會阻礙學生自己思考，很多學生可能會根據問題立馬轉向前言中去尋找答案，而不是自己思考得出結論。

2.4 人教版更注重學生思維空間，浙科版更注重給出范例

人教版實驗在材料用具中提出了選材除了口腔上皮細胞之外，還提到其他動物或植物細胞，在書本中還插入了人口腔上皮細胞和洋蔥鱗片葉內表皮細胞兩種細胞中DNA和RNA的分布圖。這樣有利于引發他們利用其他實驗材料進行本實驗的思考，發展了學生的思維空間。但人教版書本中插入實驗結果圖的這種方式，也有可能會使得實驗的結果不再具有神秘感，使得一部分學生失去探究的興趣。

浙科版實驗中并未提到可利用其他材料進行實驗，學生的思維可能就會局限于利用“新鮮動物（蛙）的肝臟”進行該實驗。不過，在浙科版實驗的“討論”問題2（表1）讓學生討論使用肝臟的血液作為本實驗材料的原因，如果教師加以合理利用，就可以通過該問題發散學生思維，使其思考有無其他材料可以使用。這樣一來，學生就可得到思維空間的進一步發展。

3 啟示

人教版和浙科版DNA和RNA的觀察驗證性實驗的比較分析可以獲得以下啟示。

3.1 優化實驗教材內容

（1） 選取實驗內容時，注重培養學生的科學方法的同時也要兼顧應試。教材注重給出方法性的內容，幫助學生領悟總結和運用。同時，教材仍應強調基礎性、應試性，即在實驗過程中能夠滿足學生基礎知識學習，使學生對實驗相關內容理解透徹。

（2） 教材中的實驗材料應避免單一性，動植物細胞應該都有。

（3） 對于實驗內容的描述注重通俗易懂，可選取一種實驗材料為例描述實驗方法步驟，引導學生對其他實驗材料進行主動探究。

3.2 優化實驗教學方式

在教學過程中，教師應嘗試建立模型的動手操作來代替憑空的思考，雖然這個環節會消耗較多的時間，但學生經歷了一個思考與嘗試的過程，對轉錄、翻譯過程有了直觀的體會，調動手、口、眼、耳、腦，最大限度地發揮了學習的主觀能動性，在課堂上既能掌握基本知識，又能培養觀察、推理能力以及自主學習、合作學習的能力。

參考文獻：

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