新加坡教材Biology Matters中核心概念呈現的特色分析

呂貝貝 張飛雄

(首都師范大學生命科學學院 北京 100048)

新加坡教育部為了提升學生的21世紀技能，培養和激發學生的學習興趣，編寫出第2版教材BiologyMatters(簡稱： 新加坡教材)。該教材旨在適應當前新加坡正在進行的終身學習和關鍵能力導向的教育變革，其內容編排更加凸顯生物學核心概念及21世紀能力的發展[1]。

當前，我國生物學學科的學習也日漸強調學生學科核心素養和關鍵能力的提升。故此，審視新加坡教材中核心概念的呈現特色，能夠為我國生物學教材核心概念內容的編排，帶來一定的啟示[2]。

該教材適用于新加坡中學學制為4年，是需要參加0-Level考試的學生。該教材主要呈現了生命原則、生命的維護與調節、生命發展和人與環境4個系列的主題內容，這些內容包含有多種核心概念，其呈現特點具體表現如下：

1 以情境性問題引入核心概念

新加坡教材的編寫強調以情境性問題來引入核心概念，該教材每章均設有情境性的探究問題和圖片，并且以“學習結果”(learning outcomes)欄目，來呈現本章所要學習的主要核心概念。

例如，在第12章“穩態”中，教材就以帝企鵝生活在寒冷南極的情境性問題為例，探討帝企鵝如何保持恒定的38℃體溫，進而引入“穩態”內容的學習，并在“學習結果”欄目中規定學生應當能夠：“①定義穩態；②理解穩態的基本原理；③概述胰島素和胰高血糖素在血糖濃度調控中的作用；④解釋人體維持體內溫度平衡機制；⑤理解下丘腦在體溫調節過程中的作用”[1]。在第17章“植物的繁殖”中，教材則是以蜜蜂和蝴蝶授粉為例，提出：“植物是如何吸引昆蟲？昆蟲是如何幫助植物繁殖？如果沒有昆蟲，植物是否能夠繁殖？”等系列問題。引導學生理解本章所要探討的“開花植物的花瓣結構、授粉過程和植物繁殖結果”等核心概念。

這些情境化的問題貫穿于整章內容編排始終，使得核心概念的學習不再是枯燥的知識陳述。各章節內容引入和后續問題的設計，都是以具體的社會、生活和科技現象為例，這樣就能夠促使學生理解生物學概念在實際生活中的作用，能夠有效激發學生的生物學學習興趣。

2 以實踐性活動理解核心概念

新加坡教材在各章均設置有“探究”(investigation)和“做一做”(try it out)欄目，這些欄目多以簡單實驗或學習活動的形式呈現，能夠幫助學生在學習實踐活動過程中，逐步發展和建構其對概念的理解，增強學生科學論證和科學實踐的能力。

例如，在第7章7.9的“探究”欄目中，就是設置了“氣孔存在”的實驗，通過學生的實踐活動過程，來促進學生對葉片中氣孔特點及其功能的理解(圖1)。

圖1 新加坡教材中7.9“探究”實驗欄目示例

通過該欄目的學習，學生便能夠意識到葉片中氣孔的分布部位及其密度，能幫助學生對葉片上氣孔的概念有更為感性認識和深刻的理解。

又如，在第2章2.2“做一做”的欄目中，則讓學生通過制作細胞模型的活動，來增強學生對細胞種類及其結構組分的認識(表1)。

表1 第2章2.2“做一做”欄目示例

學生通過這種實踐化的模型建構活動，既能夠激發其學習細胞的好奇心、培育其模型建構能力，也有助學生認知和理解細胞中的各種結構組分。新加坡教材中專門配套有“練習冊”(work book)和“實踐手冊”(practical book)來幫助并指導學生完成相關的實踐活動。因此，學生可借助實踐探究類活動，來認識和理解學科的核心概念。

3 以解釋性圖表突破核心概念

新加坡教材中編有多種色彩豐富、生動和幽默的解釋性圖表。例如，圖2就是以幽默卡通圖的形式，來展示堿基互補配對原則的核心概念。

圖2 堿基互補配對卡通圖示例

該圖能夠有效地幫助學生突破和理解一些比較抽象、晦澀和復雜的概念，降低學生的學習難度，幫助學生建構整體性的概念體系。教材中還有“解釋性圖表”欄目等，能發展學生的科學論證能力。

4 以核心思想欄目匯總核心概念

新加坡教材中每章節均含有“核心思想”(key ideas)欄目，該欄目列示的是本節所包含的重要內容知識，是知識的高度概括，反應了本節所要習得的核心概念。通過對教材內容的統計，可發現該教材中“核心思想”的欄目數量共有86個，總結出核心概念439條。

例如，在“激素特性”一節的“核心思想”欄目中，就準確地歸納了激素的來源、特性與作用(表2)。

表2 教材中15.1核心思想欄目示例

該欄目確定了各章節所包含的主要概念，能夠體現各章節的主要內容，“核心思想”的設置與學習目標前后呼應，采用多種行為動詞來描述該節中的核心概念。

5 以概念圖升華核心概念

概念圖是一種知識表征、發展和評價的工具，能夠將知識高度濃縮，將知識及其相互關系以圖表的形式直觀呈現，可清晰地解釋概念知識的意義建構過程，在生物學教學中的概念已經越來越受到重視。為促進學生知識的系統化理解，新加坡教材在各章節最后均設置有“概念圖”(map it)欄目。

例如，在第7章“光合作用”中，就設置有“概念圖”欄目(圖略)。在教材中概念圖的呈現方式是多種多樣的，能有效突破重難點概念的教學。“概念圖”欄目詳細地展示了本節的主要概念內容及其關系，從而使得學生能夠直觀地認識到概念之間的層次性和系統性關系，最終能提升學生對生物學核心概念的系統性建構與整合。