見微知著——以“走近細胞”談新教材的變化及教學建議

梁華明 余梅

摘要：基于新舊人教版高中生物學教材“走近細胞”部分，本文分別從章首頁、欄目設置、活動設計及正文內容四個方面進行比較分析，并提出教學建議。

關鍵詞：新舊教材? 高中生物學? 走近細胞? 比較分析? 教學建議

2019年版人教版普通高中生物學教材（以下簡稱“新教材”）是根據《普通高中生物學課程標準（2017年版）》修訂的，以發展生物學學科核心素養為課程目標，在內容選取、結構體系等方面做了很好的改變。本文對新教材《必修1·分子與細胞》中“走近細胞”部分和2007年版人教版普通高中實驗教材（以下簡稱“舊教材”）《必修1·分子與細胞》中“走近細胞”部分進行比較研究，以期能給高中生物學教學提供一些參考。

一、新舊教材的比較分析

（一）章首頁內容的比較

新教材章首頁保留了舊教材原有的布局，由引言、配圖和格言組成，能起到創設本章起始情境的作用。但是新教材在選擇的事例、設置的問題以及呈現的配圖方面（見表1），均更勝一籌。

可以看出，新教材以我國科技新進展引入，既能激發學生的閱讀興趣和愛國熱情、增強民族自豪感，又能讓學生意識到研究細胞的重要性，它與人類的健康和生活密不可分。以此引導學生努力學習，為國爭光，培養學生的家國情懷，滲透責任擔當意識。情境之后，新教材依次提出三個問題，激發學生對本章內容的學習興趣。本章的配圖也十分講究并具有深刻寓意。新教材呈現的是“一位清新淡雅的女孩使用數碼液晶顯微鏡觀察細胞”的照片。這張照片更加清晰明了，更具美感，而且顯示屏上顯現的細胞圖片，帶給學生無限遐想，激起學生學習探究的欲望。同時，新教材還借此告訴學生，走近細胞需要觀察細胞及科學發現離不開科學技術的發展與支持。

（二）欄目設置的比較

適宜的欄目設置使教材內容體系更加系統化，有助于教師掌握教材的邏輯關系，有利于培養學生的思維能力。新教材欄目設置增加、刪改的項目與內容（見表2）既符合學生認知特點，又能體現學科核心素養指向。

這樣的變化明確將教學目標指向學科核心素養的四個方面，如細胞學說揭示了動物與植物的統一性，從而闡明了生物界的統一性。就像原子論之于化學一樣，用類比的方法加深學生對細胞學說在生物界統一性方面意義的認識;介紹了歸納法在生物學研究中的重要性，點明了科學探究的重要工具——科學方法的重要性;用“發菜”的過度采挖，導致生態環境的破壞，突出人與自然的關系，點明了社會責任的素養指向。

（三）活動設計的比較

1.“問題探討”內容的更換

新教材將舊教材對“病毒”的討論移到本節課后習題中，取而代之的是“大熊貓和冷箭竹”，它們分別代表動物和植物，細胞是它們的基本組成單位，與本節標題“走近細胞”呼應，也與“生命系統的結構層次”配圖相吻合，形成貫穿式情境。新教材還設置討論題，要求學生獲取和提供“大熊貓和冷箭竹都是由細胞構成的”的證據，并評價自己的證據是否正確與充分，以此引導學生重視證據和邏輯推理及判斷。

2.探究活動的變化

通過表3看出，新教材將舊教材的“資料分析”更改為“思考·討論”，將“實驗”更改為“探究·實踐”。名稱的改變，凸顯出新教材更加側重于運用科學思維進行科學探究，發展學生的核心素養的指向鮮明。例如，“思考·討論”主要以科學史、科學研究成果為主，體現了科學探究要以事實和證據，要以科學思維和合理的邏輯推理為工具，對未知的真理進行不斷深化的研究，學會運用基本的生物學觀點看待生命世界，逐漸形成生命的觀點;“探究·實踐”主要是倡導和運用實踐活動將科學探究落實到實際教學中，在實踐活動中，運用基本生物學知識和科學的思維方法進行對未知的探究、對生物學學科本質的理解等。這些變化更加有利于生物學科核心素養的達成。

（四）正文內容的比較

1.編寫思路的變化

新教材以“細胞學說及其建立過程”作為教學的邏輯起點，使學生通過細胞學說科學探究的歷史，在基于事實和證據的基礎上認同“細胞是生物體結構及功能單位”的結構功能觀，深刻理解以細胞為基本單位的生物體的結構層次，初步了解到生物界的系統性。這些設計編排都比舊教材更加符合生物學概念及觀念形成的邏輯，也更符合教與學的認知規律。

2.“藍細菌”的表述

隨著顯微技術的發展，人們能夠清晰地認識藍細菌的結構，發現它雖然有細胞壁和葉綠素，但是沒有成形的細胞核，因而將其歸為原核生物中的細菌類，稱為“藍細菌”。藍細菌的命名真實地反映了它的結構特點和分類地位。因此，基于對科學、名詞規范的尊重，教材修訂中將藍藻改為藍細菌?？梢?，這體現了新教材編寫的科學性，也體現了人們對客觀事物的認識是不斷進步的，指向培養學生求真務實、不斷探究的科學精神。

3.插圖的變化

新教材的插圖顏色更加清晰，版面設計更加合理，內容更加生動且注重整體合一。首先，最突出的是新教材將“生命系統的結構層次模式圖”由原有教材的平面圖替換為跨頁大圖，圖片以竹子（植物）細胞、熊貓（動物）細胞圖作起點，然后匯集成種群、群落和生態系統，直至形成生物圈。圖片直觀展示了生命系統的層次性及細胞是生命體的基本單位，也與本節問題探討中的“大熊貓吃冷箭竹圖”形成首尾呼應，使學生對“每一個生物科學問題的答案都必須在細胞中尋找”有了更深的理解。

其次，新教材將舊教材“大腸桿菌電鏡照片”由黑白圖替換為彩色大圖，將平面的“細菌細胞模式圖”替換為立體的“大腸桿菌模式圖”，并增加了大腸桿菌纖毛的結構。這更符合客觀事實，突出了科學的發現和理論的建立往往要經歷不斷修正完善的過程。

二、教學建議

高中生物學課程標準要求全面落實生物學核心素養。生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。從新舊教材“走近細胞”這一章的比較分析可以看出，本次新教材內容的選擇更加符合生物學學科本質與發展史，情境的選擇和活動的設計更加有利于運用科學思維進行科學探究，情感態度價值觀的指向上更加有利于培養愛國情懷、責任擔當。據此，筆者對新教材教學提出如下建議。

（一）系統思考單元化教學內容，明確學科核心素養的指向

對教學內容進行系統思考和整體設計，首先要厘清教學的重要概念與次位概念之間的關系。比如本單元的重要概念是“細胞是生命活動的基本單位和細胞的多樣性和統一性”，它們的次位概念分別是細胞學說、基本的生命系統和真核細胞與原核細胞。其次要厘清每一次位概念所承載的教學任務和核心素養指向，為制定明確的教學目標和進行科學的過程設計奠定基礎。例如，細胞學說這一次位概念的教學內容承載了觀察、比較、歸納概括的科學思維方法，包含著許多科學家在探究細胞學說歷程中的艱苦和新意。他們在運用證據和邏輯的基礎上形成觀點與結論，最終形成了細胞學說，形成了結構與功能相適應的結構功能觀、動植物統一于細胞的統一觀，在這一探究的歷程中彰顯了科學家追求真理的求真、務實及批判質疑的科學精神。

（二）選好教學情境和用好探究實驗，為學科核心素養的達成提供重要支撐

例如，在“問題探討”中新教材以“大熊貓吃冷箭竹”為情境，讓學生提供證據證明大熊貓和冷箭竹都是由細胞構成的，以及評價自己的證據是否正確和充分。這一活動培養了學生“尊重事實和證據”的科學思維品質，引導其從細胞、個體、種群、群落和生態系統的觀察與分析中總結出生命世界的層次性和系統性。

“細胞學說的建立過程”是學習科學探究方法、體驗科學探究過程、理解科學本質的實驗素材，應該充分利用。例如，人體的解剖和觀察（從器官到組織）→顯微觀察資料的積累（認識細胞），可以指向生物體的系統觀、層次觀和科學的探究過程;科學的觀察和歸納概括的結合（形成理論），可以指向科學的思維方法和科學的探究過程，在此基礎上形成了植物與動物統一于細胞的統一性觀點;細胞學說在修正中前進，進一步指向科學是不斷前進和完善的。對細胞學說形成的科學史的介紹，讓學生了解了細胞學說形成的真實的歷程，明白了科學發現要重視觀察與實證，需要科學的方法，需要接受質疑和修正完善等。學生鍛煉了科學思維，進行了積極的思維探究，認同了一些基本的生物學觀點，為落實學科核心素養提供了很好的支撐。

（三）巧用教材資源，滲透責任擔當意識，落實社會責任教育

新教材有意識地精選素材，滲透責任擔當意識。教師應充分利用這些素材，培養學生的社會責任感。例如，引言部分的“世界上首個體細胞克隆猴在我國誕生”及課后閱讀“生物科技新進展——人工合成生命的探索”，均突出了我國科學家的研究成果及其貢獻，以此引導學生努力學習，培育他們的家國情懷。教材在正文部分介紹水華的危害及專設“與社會的聯系”欄目，強調過度采挖發菜已破壞生態環境，意在引導學生在學習生物學時應多聯系社會，多關注社會中存在的問題，滲透保護生態環境的責任擔當意識。

新教材在內容選取和體系構建上，基于有利于學科知識學習、有利于生物學核心素養落實，進行了必要的調整，我們應該按照課程標準的要求，深刻領會新教材的變化實質，及時改變我們的課程觀、教學觀，以適應新的教學要求，確保生物學科育人價值在教學中得以實現。

參考文獻：

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責任編輯：唐丹丹