高中生物新舊教材實驗對比研究

谷文娜 劉莉莉 陳圣男 侍福梅

【摘 要】生物實驗教學對培養學生終身發展的能力有著極為重要作用，但實驗一直是課程實施的薄弱環節。2017版新課程標準提出核心素養，新教材也為之做了進一步修改。本文基于核心素養，分析新舊教材中實驗的變化，并略談實驗教學策略，以期提供參考。

【關鍵詞】實驗教學;核心素養;教學策略

2017版新課程標準強調核心素養，加強生物學實驗教學，旨在培養學生必備品格和終身發展的能力[1]。2017人教版高中生物新教材更為具體地體現了核心素養，同時教材中的實驗也做了進一步修改，這對學生核心素養的培養起著至關重要的作用。因此，教師要重視對新版教材中實驗的分析，理解新版教材對核心素養所做的更改，從而制訂合理有效的教學方案，提升教學效果?；诖耍疚囊浴斗肿优c細胞》模塊為例，分析新舊版本教材中生物實驗的不同，并探討實驗教學策略。

1? ?實驗整體變動

整體上，2017版生物教材實驗插圖方面變動較大?！斗肿优c細胞》模塊，在實驗插圖方面，全面更新，美化版式，實驗器具圖片更接近真實用具，實驗現象清晰明了，從而更容易得出實驗結論。如在檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質的實驗中，三個插圖清晰地呈現了實驗現象，引導了學生推測實驗結論，加深了學生對實驗的印象。又如探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗，加入了酵母菌的電鏡圖片，酵母菌培養液更接近真實培養狀態，同時對于錐形瓶的圖片，由簡畫的錐形瓶改為現實操作中使用的錐形瓶。

2017版生物教材實驗操作步驟方面變動較小。如《分子與細胞》模塊，在操作步驟方面，緊扣學習的核心內容和重點知識，更為詳細地介紹了實驗原理和操作步驟，設置了“背景知識”，幫助學生全面了解實驗，更為真實地感受實驗，這對培養學生科學思維、提升學生科學探究能力起到了促進作用。而且實驗材料和用具也稍有變動，更容易觀察實驗現象。如植物細胞的吸水和失水實驗，在實驗原理部分加入了貼近生活的例子：萎蔫的菜葉浸泡在清水中后，不久變得堅挺，并詳細介紹了白菜剁成餡后，水分滲出的現象，最后與動物細胞吸水、失水建立聯系，引導學生提出問題，培養學生科學思維。又如綠葉中色素的提取和分離實驗，更為詳細地介紹了不能讓濾液細線觸及層析液的原因，并且用圖片的形式展示了分離綠葉中色素的實驗裝置，引導學生進行科學探究，體驗實驗的過程;同時警示內容更為具體，提高了學生的安全意識，從而規范操作。

2? ?基于核心素養的實驗對比分析

與舊版本教材相比，新版教材中的實驗更具體地體現了核心素養。新版教材必修一共涉及13個實驗，其中變動較大的：增加了淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用實驗;刪減了觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗和體驗制備細胞膜的方法實驗;同時將舊教材中細胞大小與物質運輸的關系實驗修改為思維訓練。筆者從新課標提出的核心素養出發，對新教材刪減、增加、更改的實驗作了進一步分析。

新增加的實驗對學生核心素養的發展有較大的影響，尤其對科學思維和科學探究能力的提升具有重要作用，更好地培養了學生終身發展的能力。因此教師可以以探究性實驗進行教學，首先可以利用生活實例：嚼一口米飯不久會有甜味，但是塞在牙縫里的瘦肉很久也會存在，沒有被分解，引導學生提出問題，培養學生的批判性思維。其次教師講解實驗原理，引導學生提出自己的假設。再次讓學生以小組為單位，根據假設，結合實驗原理和所給實驗材料用具，設計實驗，提高學生的創造性思維。最后實施實驗，讓學生以小組為單位操作，觀察現象，做記錄，從而得出結論，根據淀粉溶液呈磚紅色，蔗糖溶液沒有顏色變化，推測酶具有專一性，這提高了學生歸納與概括的能力。實驗結束后，可以讓學生相互討論，并交流問題。

刪減的實驗雖然對學生的核心素養的培養有一定作用，但作用并不明顯，且可以被其他實驗替代。由于學生需要通過實驗現象得出結論，所以刪減的實驗雖對學生歸納與概括能力有所幫助，但對培養科學思維幫助較小。而必修一模塊的全部實驗都有助于學生多方面科學思維的培養，同時多數實驗以細胞和物質為基礎進行探究，能幫助學生建立基本的生命觀念：結構與功能觀或物質與能量觀。因此，刪減的兩個實驗對核心素養的提高則顯得微不足道。此外，觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗，操作難度較大，實驗效果也不明顯，而體驗制備細胞膜的方法實驗中，實驗材料不易獲得，實驗效果也不明顯。

修改的實驗涉及核心素養的多個方面，尤其是科學思維。它全面覆蓋了科學思維的五大方面，對學生的思維訓練是一個極佳的選擇，所以新版教材將該實驗改為思維訓練，對進一步培養學生的邏輯思維能力具有極大的作用。教師可以通過引導學生分析細胞大小與物質運輸的關系，促使學生辯證地看問題，培養學生的批判性思維;通過引導學生在頭腦中構建細胞模型，計算各細胞模型的表面積和體積，培養學生的創造性思維和建模能力;通過引導學生假設物質擴散的深度，計算三個細胞物質擴散的體積和整個細胞體積的比值，歸納概括計算結果，推理細胞大小與物質運輸的關系，從而提高學生歸納與概括能力和演繹與推理能力。此外，細胞大小與物質運輸的關系實驗對于學生來說操作必要性不大，所以改為思維訓練，引導學生構建模型，解釋現象，從而保留實驗的思維訓練價值。

總之，生物實驗對培養學生終身發展的能力具有至關重要的作用，因此教師應該重視對教材的分析。本文對比分析生物新舊版本教材后發現，新版本教材更具體地體現了核心素養發展的要求，因此教師應重視教材中增加和修改的實驗，深挖核心素養，并將其融入課堂，提高實驗教學效果，促使學生獲得終身發展的能力。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準[M].北京：人民教育出版社，2018.

【作者簡介】

谷文娜（1995～），女，山東濟南人，碩士在讀，研究方向：生物教學。

劉莉莉（1995～），女，漢族，山東濰坊人，在讀研究生，研究方向：學科教學（生物）。

陳圣男（1995～），女，漢族，山東青州人，碩士，研究方向：學科教學（生物）FB148998。

【通訊作者】

侍福梅（1978～），女，漢族，江蘇人，副教授，博士，研究方向：生物教學。