七年級上冊生物學新舊教材實驗設計的比較

李大莉，晏妮

摘要：中學生物實驗是培養學生科學態度與價值觀、科學探究能力等生物科學素養的重要組成部分。文章以七年級上冊人教版教材的2001版與2012版為例，通過對比分析兩個版本教材的實驗材料、類型、數量等方面，發現2012版初中生物教材的實驗設計更具合理性和優越性，強調和突出提高學生的生物科學素養及探究性學習的新課改理念，這些變化為后期教師教學與學生腦手聯動提供更多便利。該研究結果有助于幫助我國初中生物教師及學生能夠更好地理解和運用好新教材。

關鍵詞：初中生物實驗；教材；比較

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）46-0259-03

生物學是一門以實驗為基礎的科學，許多微觀和宏觀的生物學現象也只有通過實驗才能得到解釋。因此，實驗、探究等科學實踐活動，可以讓學生在親自探究、實踐的過程中，既能獲得生物科學方法的訓練，又能經歷生物學概念的構建過程，利于培養和提高學生的生物科學素養。我國于1999年開始進行第八次基礎教育改革，隨后制訂了《生物課程標準（實驗稿）》（以下簡稱實驗版課標），以實驗版課標為依據研究編寫的人教版《實驗教科書生物學（2001年版）》教材（以下簡稱實驗版教材）[1]，相應地設置了實驗、探究、模擬制作等多樣化的科學探究活動。但是通過問卷調查表明，只有約60%的教師能完成實驗版教科書設計的半數以上的實驗[2]。據此，2011年對實驗版課標進行了修訂，依據新課標研究修訂編寫的人教版教材《生物學（2012年版）》（以下簡稱新教材）[3]，在實驗類型及實驗數量上有一定的刪減，實驗的設計也遵循低成本、簡單易行的原則，提供多種替代方案以提高科學探究活動的可行性。因此，學生親自參與探究、實踐的可行性機會增加，利于培養和提高學生的生物科學素養。現以七年級上冊生物學教科書為例，對2001年版本和2012年版本的教科書中的實驗類型、數量、選材等方面進行比較分析。

一、實驗類型和數量的變化

實驗版教材和新教材都設計了大量不同類型的實驗，多樣化的實驗活動如實驗、觀察、探究等可以培養學生的科學態度和科學的世界觀，幫助學生理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質[4]。教材中的實驗類型大致分為觀察與思考、實驗、探究、課外實踐及模擬制作等幾大類，修訂后新教材與實驗版教材相比，實驗類型和數量都有一定的變化。現以兩個版本的實驗類型及數量進行統計對比，結果如下（見表1）：

第八次基礎教育改革，制定了《生物課程標準（實驗稿）》，指出要注重培養學生的科學探究能力、操作能力、實踐能力和分析解決問題能力，相應在實驗版教材中編排的實驗類型有“觀察與思考”、“實驗”、“探究”、“進一步探究”、“演示實驗”、“設計”、“技能訓練”和“課外實踐”等。但是實驗版教材在使用的過程中發現一些問題，譚永平[2]在生物教科書修訂的原因透析一文中指出，通過問卷調查表明，只有約60%的教師能完成教科書設計的半數以上的實驗。造成這一現象的原因很多，除了七年級課時緊張外，從教科書編寫本身來說，教科書中設計的探究活動數量總體偏多。因此，在教材修訂中，對實驗數量及類型進行了精簡，精簡后學生實驗所占課時比例仍高達36%。從表1中可以看出，新教材中實驗總數減少了10個，取消了“進一步探究”欄目。刪減的實驗內容見表2。

通過比較分析，歸納出上述實驗被刪減的原因，主要有以下幾個方面：一，實驗選材缺乏靈活性。例如實驗1，新教材中更名為“非生物因素對某種動物的影響”，為實驗版教材中“光對鼠婦生活的影響”和“鼠婦的生活是否受其他因素影響”兩個實驗的整合，整合后學生可以自由選擇實驗變量和實驗材料，為實驗的開設提供了靈活性和可行性，利于培養學生的創造性思維能力。二，實際的實施及操作難度相對較大，耗時較多。例如實驗10“調查當地或我國某地的植被狀況”，需要學生進行大量的數據收集與整理及實地調查，七年級的學生知識儲備及具有的能力很難完成這樣的調查活動。三，實驗設置略顯重復。例如實驗7所處章節設置了學生實驗“觀察葉片的結構”，已經對葉片上下表皮氣孔結構進行了觀察，再設置實驗7探究葉片正背面的氣孔數量略顯重復。四，知識點難度較大。例如實驗4，學生還沒有學習植物的根具有哪幾部分，就設置實驗探究根的什么部位生長最快，增加了學生學習這一知識點的難度。新教材將實驗4換為“觀察根毛和根尖的結構”，操作相對簡單，更容易讓學生理解根生長最快的部分是根毛區這一知識點內容，降低了知識點的學習難度。五，教材知識點不能得到較好的體現。例如實驗6，新教材用了占較大版面的立體圖片展示“生物圈的水循環示意圖”用來解釋和說明綠色植物參與生物圈的水循環這一知識點，取代舊教材的“觀察與思考”。這樣的設計強化了這一知識點的內容，更能達到要求學生理解和掌握的程度。

通過分析發現，經修訂后的新教材，既降低了學生的學習難度，也符合學生的學習心理和教師教學的實際情況。新教材也盡可能地遵循低成本、簡單易行的原則，盡可能地提供多種替代方案從而提高活動的可行性，更符合當前國情。

二、實驗材料選擇的變化

《新課標》倡導探究性學習，促進學生學習方式的轉變，使學生能主動地獲取生物科學知識，體驗科學過程，形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀，培養創新精神。新教材在實驗材料中提供多種選擇，為教師開設實驗和學生探究性學習提供了更多的可能。如七年級上冊一單元第二章第一節《探究非生物對某種動物的影響》實驗中，實驗材料除了鼠婦外，還提供兩種可供選擇的材料：黃粉蟲和金魚，也可以根據實際需要和個人興趣選擇不同的材料。相對實驗版教材可以看出，新教材在設計實驗選材上，多數實驗實現了從單一材料向多種材料選擇的轉變，給教師和學生開展實驗提供了更多的選擇性，為學生的探究性學習提供了機會和可能，更利于培養學生的創新精神和科學探究能力。

三、實驗插圖的變化

教材中編排大量彩色插圖，可以增強教材的生動感、藝術感及真實感，有助于激發學生學習興趣[5]。相對實驗版教材，新教材在實驗部分增加和更改了部分實驗插圖。如七年級上冊一單元第一章第一節觀察與思考中增加了生石花和鐘乳石的照片；三單元第一章第一節觀察與思考中觀察當地常見的幾種苔蘚植物，增加了葫蘆蘚的模式圖，為學生按圖索驥地探究生物與非生物的特征提供參考及鑒定和觀察苔蘚植物提供了參照，可以有效避免學生觀察的盲目性。增加和更換的插圖均比較清晰，色彩鮮明，增加了美感，同時也能幫助學生理解科學概念和指導學生理論聯系實踐。

四、提問方式的變化

宋代教育學家朱熹說過：“讀書無疑者須先教有疑，有疑者卻要無疑，到這里方是長進。”現代著名教育家陶行知先生說過：“創造始于問題，有了問題才會思考，有了思考，才有解決問題的方法，才有找到獨立思路的可能。”可見，從古至今，人們都認識到問題的重要性。提出問題，重在能夠引發學生的思考，培養學生的思維能力和解決問題的能力。相比實驗版教材，新教材對一些實驗討論部分的問題提問方式進行了修訂。現以第一單元第一章第一節“觀察與思考”中討論的問題為例進行說明（見表2）。

新課程標準在基本理念、設計思路和內容框架上相對實驗版課標都沒有大的變動，但新課程標準更強調概念教學。因此，新教材的編撰也更加突出和重視生物學重要概念的教學。從表2可以看出，實驗版教材中提問注重根據概念判斷什么是生物。在新教材中，則是以具體的實物即生物生石花和非生物鐘乳石展現給學生，引發學生觀察和思考，通過觀察思考，討論總結出什么是生物，生物都具有哪些特征。可見，新教材注重以“問題串”來驅動教學，啟發學生思考，引導學生從具體事物到抽象概念建立的過程，最后形成科學概念，強調概念教學。

五、小結

通過對兩版教材實驗活動欄目的分析發現：實驗版教材中，實驗插圖相對較少，色彩鮮明度不夠，實驗選材上開放程度不夠，實驗數量偏多等。根據實驗版教材十幾年的實際使用情況，新教材在實驗數量設計上減少了10個實驗，將實驗難操作、實踐和略顯重復的實驗刪除，使實驗設計更符合實際教學要求，符合學生的實際操作能力；實驗插圖方面，新教材在實驗板塊中插入了較多精美、清晰的圖片，插圖的排版也更規整，不僅增強了教材的生動感、藝術感及真實感，更有助于激發學生的學習興趣；實驗問題的提問方式方面，新教材中實驗問題的提問方式更具啟發性，注重引導學生理解從具體事物到抽象概念建立的過程；實驗選材方面，選材靈活性增大，教師可以根據當地實際情況，選擇合適的材料開展實驗，也給了學生更大的自由發揮空間，增加了實驗開設的可行性。

參考文獻：

[1]朱正威，趙占良.義務教育課程標準實驗教科書生物學[M].北京：人民教育出版社，2001.

[2]譚永平.生物教科書修訂的原因透析[J].教育科學論壇，2012，（10）：11-13.

[3]朱正威，趙占良.義務教育教科書生物學[M].北京：人民教育出版社，2012.

[4]王穎.我國百年中學生物學教科書中學生活動設計的變遷[J].中學生物教學，2015，（12）：7-9.

[5]池淮清.發揮教材插圖功能，提高課堂教學效率[J].生物學教學，2016，41（4）：14-15.