人教版初中生物學新教材科學探究活動分析

劉志群++陳學梅++陳偉霖++繆紳裕

摘要：現行的人教版初中《生物學》新教材內容豐富，編排了形式多樣的科學探究活動來激發學生的求知欲，讓學生能在“做”中“學”，從而培養學生的觀察能力、實驗能力等科學探究能力。本文分析教材中探究活動的數量與開放層次，以期能夠讓中學生物教學者對教材中的探究活動有更深的理解，提升學生學習生物學知識的興趣和實踐能力，提高教學質量。

關鍵詞：生物教材；探究活動；數量分析；開放層次分析

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）37-0062-03

九年義務教育生物課程標準中明確地提出初中生物教學中要倡導探究性學習。探究性學習是國際上提倡的一種學習方法，有助于學生綜合能力的提升[1]。通過探究性學習，可以讓學生參與并且體驗科學探究的一般過程，掌握科學探究的一般方法；能夠使學生樂于探究，主動積極地參與探究，勤于動手；能夠使學生更善于收集信息，更好地處理問題與獲取掌握新知識，從而提高其創新精神和實踐能力。因此，在2012年9月開始使用的人民教育出版社的初中生物學新教材中，以教學欄目的形式安排了豐富的科學探究活動，主要有觀察與思考、資料分析、技能與訓練、實驗、探究、課外實踐、演示實驗、設計、調查、模擬實驗、模擬制作、擬定計劃和模擬探究等13種類型。不同的欄目在知識點和數量的安排上又有差異。新教材中，科學探究螺旋式地進行呈現，并且不斷地深化，凸顯了科學探究在生物學中的重要性。因此，對初中生物學教材中的科學探究活動進行分析，能讓教師對這一方面的知識點有更深的了解，會對教師更好地進行這一方面的教學有一定的指導作用。

一、生物教材中科學探究活動的數量分析

探究是一種有多側面的活動，需要去觀察事物現象特征；需要提出相關的問題；需要去查閱各種資源，了解哪些問題是前人已經解決的；需要用多種方法，通過多種途徑來搜集資料、分析數據；需要提出自己的假設、解釋和預測；需要把最終得到的結果告訴他人[2]，即提出問題、作出假設、制訂計劃、收集證據、得出結論、表達與交流。初中階段的學生，他們更樂于通過親身參與科學實踐活動，在活動中學習并掌握相關的生物學知識，而不是一味地在課堂上被灌輸知識。從這點就可看出，在初中生物教學中，科學探究活動具有極其重要的意義，應該受到充分的重視[3]。人教版初中生物學教材從學生的發展和社會的需要出發，安排了系列化、多樣化的科學探究活動，具體設置見表1。

通過表1能夠看出科學探究活動在初中生物教材中的重要地位。教材中共有13種類型的欄目，總共設置了135個活動，各類型的欄目在教學中發揮著不同的作用。“觀察與思考”欄目的數量最多，有31個活動，達到將近四分之一。該欄目主要讓學生觀察實物，練習觀察的方法，培養觀察能力，然后思考相關問題，學習相關知識，例如對苔蘚植物和藻類植物進行比較觀察，初步理解苔蘚與藻類植物的特征，這類欄目在教學中比較容易指導學習，同時學生也樂于接受。“資料分析”欄目也安排了較多的數量，有26個。在當今這個信息爆炸的時代，對資料進行正確分析的能力必不可少，該欄目主要給學生提供圖文資料，讓學生通過對教材上提供的資料進行分析和討論，得出結論，以這種方式來逐漸轉變學生的學習方式，培養處理有關生物科學知識的能力。“技能訓練”欄目是為了讓學生認識并掌握科學探究的相關技能，每個“技能訓練”主要訓練一種科學探究的技能，科學探究需要較高的綜合能力，因此教材中也安排了21個相關技能的訓練學習，例如，有的訓練學生觀察的能力，有的訓練學生發現問題提出問題的能力，有的訓練作出假設的能力，有的訓練解釋實驗數據的能力，有的訓練推理能力等等，對提高學生的科學探究能力有重要的作用。作為科學探究活動的主要形式的“實驗”和“探究”欄目，教材中也分別安排了15個和14個活動。“實驗”作為探究性活動的重要形式之一，是生物教學的重要方面，讓學生真正地在“做中學”。有些微觀生物學知識的學習，必須通過顯微鏡觀察實驗操作，切身體會才能更好地學習新知識，例如在生物體的結構層次這一單元中對動植物細胞的學習。“探究”欄目便于學生搞清楚知識的來龍去脈，讓學生真正地完全體驗科學探究的過程，并以此提高學生的分析能力，例如探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料等。“課外實踐”欄目教材中安排了11個活動，該欄目的主要目的是鼓勵學生課后進一步在力所能及的情況下，進行擴展性的探究與實踐，大多是在課外完成的，例如用廢舊紙張制作再生紙，但想要獲得較好的效果，教師應該為學生提供進行交流和討論的機會。“演示實驗”通過老師的現場演示，使學生可以直觀地看到整個實驗的過程和現象，加深對相應概念、理論的含義或本質的理解。在教材中只安排了7個演示實驗，而且較集中地分布在七年級上冊中關于植物相關知識的學習，例如學習植物光合作用與呼吸作用的產物。“設計”欄目出現了4次，分別是綠化校園的活動設計、為家長設計一份午餐食譜、設計一個旅行小藥箱的藥物清單和設計健康生活的一周。這些設計活動，將所學知識與生活聯系起來，學以致用。“調查”欄目引導學生關注與生物學相關的社會問題，通過對一些社會現實問題的研究，培養學生的社會實踐能力，提高學生的綜合分析能力。“模擬實驗”、“模擬探究”、“模擬制作”和“擬定計劃”這四類欄目雖然在整套初中教材中都只出現了一次，但對提高學生學習生物的興趣和培養學生的多樣化發展起著一定的作用。[4-6]

二、生物教材中科學探究活動的開放性層次分析

探究活動的開放性程度能夠表示探究活動水平的高低。根據不同的劃分標準，不同的學者有不同的劃分方法，其中畢華林教授提出的劃分層次被較多人借鑒使用。他根據科學探究的提出問題、作出假設、制定方案、收集證據、得出結論這五個環節是由教師提供具體指導還是學生自己解決，把探究活動劃分為五種水平，具體見表2。

從表3中我們能夠看出，從水平1到水平5，學生獨立參與探究的環節越來越多，外界教師給予的指導越來越少，因而探究的難度也逐層增加。根據畢華林教授的層次劃分標準，將人教版生物學教材中各探究欄目的探究層次進行劃分，具體見表3。endprint

從表格中能夠看出，其中層次2的探究欄目總量最多，總共有47個，其次是層次1和層次3，分別為28個和27個，然后是層次4的有18個，層次5的欄目最少，只有15個。層次2的探究活動比較適合于開始進入初中學習的學生，給學生適當的指導，讓學生自己動腦思考與動手操作，讓學生更直接地參與到探究活動中，也更好地鍛煉了其探究能力，較好地體現了課程標準的要求，而且這一層次的探究活動對課時的要求也不高，比較容易實現。當然，對于剛正式接觸生物學的七年級學生來講，必然少不了通過“技能訓練”類的活動使其掌握一定的探究能力，對于一些學生沒能力或者因其他條件受限因而較難完成的任務，教師便可通過“演示實驗”幫助學生來理解相應知識點。但這些活動的開放層次較低，對學生能力提高幫助有限，因此除了一些必要的活動外，不必開設太多。對于層次4的活動，因為時間和對象的原因，一般安排在課后進行。這些欄目將科學探究延伸至課外，從而讓學生從單純的理論知識的學習轉換到對知識的實際運用。學生根據老師的要求，自己課后設計方案完成任務，能較好地提高學生的能力。這一層次的活動類型較多，但也因為學生學習任務較重，所以這一層次的課后任務數量不能太多，四冊教材中只安排了18個。在所有的欄目中，只有“探究”和“模擬探究”兩個欄目是屬于完全性的探究。從問題的提出到得出結論都是需要學生獨立去完成的。這個欄目是最能鍛煉學生探究能力的，所以，這個欄目的設置對教師的教學設計會有較高的要求，對學生的綜合能力也有較高要求，因此整個初中教材才設置了15個完全探究性活動。

七年級生物教材主要是引導學生初步體驗科學探究活動的一般過程，幫助學生對科學探究形成基本的了解和認識。在此基礎上，八年級教材開始注重培養學生科學探究的一些基本能力，如實驗類的探究活動側重引導學生提出問題和作出假設，并注重對學生科學思維能力進行培養。此外，七年級教材還對學生通過測量獲得數據、設計表格、記錄和整理數據的技能方面進行初步訓練，而后續的各冊教材將在探究活動的動手能力、實驗設計能力、得出結論能力和表達交流能力以及探究需要持續的時間上的要求逐漸提高。由此可見，人教版初中生物教材在編寫時非常注重探究性活動的設置，充分體現了初中生物課程標準中“倡導探究性學習”的基本理念。在教材中，類型豐富的學習欄目，涉及眾多方面的生物探究過程，許多科學方法蘊含其中。通過進行一系列的科學探究活動，努力提高學生適應未來生存和發展的能力。對于教材中精心安排的探究活動，教師應該充分利用，在每次探究活動完成后，教師都要認真地啟發學生進行自我評價，從而培養學生嚴謹、縝密的科學探究態度，提升他們的探究能力。

參考文獻：

[1]高宏.2012版初中生物（七年級）三種教材的比較研究[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2016.

[2]美國家研究理事會著.戢守志譯.美國國家科學教育標準[M].北京：科學技術文獻出版社，1999.

[3]劉慧麗.初中生物科學探究活動淺析[J].新課程導學，2013，（2）.

[4]胡繼飛.生物學課程與教學論[M].廣州：廣東高等教育出版社，2013.

[5]畢華林.走向生本的教科書設計研究[D].濟南：山東師范大學，2006.

[6]霍力杰.人教版《生物學（七年級上冊）》新教材與原教材的比較[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2014.endprint