基于學生科學思維發展的初高中生物學課程標準與教材內容銜接

［摘 要］文章以“激素調節”為例，對初中和高中學段的課程標準和教材內容的銜接進行分析研究。研究發現，高中學段在課程標準要求和教材內容方面與初中學段存在增補和遞進的關系，同時，兩學段的教材在發展學生科學思維方面的側重點有所不同。因此，建議初中生物學教師在課堂中適當增設演繹與推理、模型與建模等科學思維訓練活動，以期為學生高階思維的發展夯實基礎。

［關鍵詞］科學思維；初高中生物學；課程標準；教材內容；激素調節

［中圖分類號］" " G633.91" " " " " " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " " " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2024）32-0078-04

在生物學教育領域，科學思維的培養對于學生的發展至關重要。它不僅是學生理解復雜概念、進行有效推理、建立科學模型和解決實際問題的基礎，還是培育學生理性思維、批判性思維和探究精神的重要途徑。隨著學生從初中過渡到高中，科學思維的培養和提升變得尤為關鍵。因此，如何在兩個學段銜接過程中促進學生科學思維發展，成為生物學教學中亟待解決的問題。

激素作為一種信號分子，在維持機體內環境穩態方面發揮著重要作用。學習“激素調節”的相關知識，有助于學生深入理解人體的生理功能，提高健康生活意識，預防疾病，培養科學思維和科學探究能力。在初高中生物學課程中均設置了“激素調節”的相關內容，但是其教學目標和教學要求卻有所不同。為了促進初高中生物學教學銜接，本文從發展學生科學思維的角度出發，以初中和高中生物學課程標準及人教版教材為研究文本，對“激素調節”內容進行教學銜接分析，從而為中學生物學教學提供參考。

一、課程標準的要求和建議

初中和高中課程標準中關于“激素調節”的內容要求與學業要求既存在重疊，又有所不同。在內容要求方面，初中階段主要要求學生了解甲狀腺激素、胰島素等激素參與人體生命活動調節，性激素參與生殖器官的發育和第二性征的發育與維持，讓學生對人體的激素調節有初步的認識和感知[1]。而高中階段則在此基礎上進行了深化，學生不僅要掌握激素生理功能，還要理解激素調節的具體機制及其在維持機體穩態中的關鍵作用[2]。這種從基礎學習到深入理解的轉變，體現了課程標準對學生知識掌握遞進性和系統性兩方面的要求。

在學業要求方面，初中階段側重于學生對基礎知識的掌握和簡單應用，要求學生能夠描述內分泌系統的構成和功能，并初步形成結構與功能相適應的觀念。而高中階段則在此基礎上進一步要求學生能結合日常生活中的情境，分析人體如何通過神經系統、內分泌系統以及免疫系統的調節作用對內外環境的變化做出反應，以維持內環境穩態。這種從知識掌握到實際應用的轉變，體現了課程標準對學生分析問題能力和解決問題能力要求的提升。初高中階段的學業要求均強調了“健康教育”的重要性：初中階段要求學生“形成良好的生活衛生習慣，健康地度過青春期”；高中階段則要求學生“評估多種生活方案，認同并采納健康文明的生活方式”。這些要求與教育部在2020年發布的《關于在教材中充實生命安全與健康教育的通知》中提出的增加健康教育內容的要求相契合，且可以看出，高中學段的要求有所提高。

除了內容要求和學業要求不同，課程標準在活動開展方面的建議也有所不同。初中階段的活動多與生活實際相結合，通過模型或實物展示、材料分析等，幫助學生直觀地了解內分泌系統的結構和功能。而高中階段的活動則更加偏向于科學研究和實驗，如組織學生收集資料、開展系列交流討論等，旨在培養學生的科學探究能力。這種從生活實際到科學研究的轉變，體現了課程標準對學生實踐能力和創新思維培養的重視。

綜上所述，初高中課程標準關于“激素調節”的內容要求、學業要求以及活動建議均體現了學段之間內容的遞進性和系統性。初中階段注重基礎知識的學習和基本觀念的形成，為高中階段的深入學習和實踐奠定堅實的基礎。而高中階段則在初中的基礎上進行深化和拓展，注重培養學生的科學探究能力和批判性思維。從基礎知識的普及到深入理解機理的學習，再到科學探究能力的培養，課程標準充分考慮了學生的認知發展規律和學習需求，有助于學生逐步深入學習生物學知識，為他們未來的學習和研究提供有力的支撐。

二、教材內容和學生科學思維發展的銜接分析

“激素調節”這一內容在人教版初中生物學教材中分別安排在七年級下冊的第一章第三節 “青春期”和第六章第四節“激素調節”[3]；而在人教版高中生物學教材中則安排在選擇性必修1的第三章“體液調節”[4]。教材的相關內容安排及其滲透的科學思維素養如圖1所示。

（一）教材內容的銜接分析

在“激素調節”內容方面，初中和高中教材既存在相似之處，又各具特色。兩個階段的教材都涵蓋了內分泌系統的組成、激素的生理功能以及激素調節與神經調節之間的關系。然而高中教材并非簡單重復初中教材的內容，而是呈現螺旋上升的趨勢。初中教材通過列舉各類激素及其作用的實例，使學生對人體的激素調節形成初步認識，同時了解激素的基本概念及其作用。而高中教材則在初中的基礎上增添了多種激素的內容，并對所有激素的功能進行了更加詳細的說明。例如，高中教材通過“血糖平衡的調節”和“甲狀腺激素分泌的分級調節”這兩個實例，展示了激素調節的兩種主要途徑，從而幫助學生更深入地理解激素在人體內的功能。在神經系統對激素調節的影響方面，初中教材通過“情緒激動促進腎上腺激素分泌”實例簡要介紹了神經系統如何影響激素調節，而高中教材則增設了“體液調節與神經調節的協調”這一專題，通過列舉體溫調節和水鹽平衡調節的實例，使學生深入理解神經系統影響激素調節的機理。

與初中教材相比，高中教材的內容廣度和深度有明顯增加。初中教材主要呈現與激素相關的生物學現象，而高中教材則呈現與激素相關的生物學實驗以及生理機制，這些內容在初中教材中并未涉及。高中教材還詳細描述了促胰液素和胰島素的發現過程、睪丸分泌雄激素的研究過程，以及激素調節的兩種機制——分級調節和反饋調節。這樣的內容變化不僅拓寬了學生的知識面，還對他們的科學思維提出了更高的要求。

（二）學生科學思維發展的銜接分析

“激素調節”在初中和高中教材中的側重點、廣度與深度存在差異。本文將從科學思維的四個方面——歸納與概括、演繹與推理、模型與建模以及批判性思維，分析“激素調節”內容在初高中階段的教學銜接。研究發現，初中教材非常注重發展學生的歸納與概括能力。如初中教材通過“資料分析”欄目，引導學生分析、歸納、概括出激素的功能。而高中教材中，雖然科學史的呈現也體現了對學生歸納與概括能力的培養，但此部分內容占比相對較小。這樣設置符合學生的能力發展水平：在初中階段，強化學生的歸納與概括能力，有助于他們快速從大量信息中提取關鍵信息，為高中階段通過生物學實驗學習發展更高階的科學思維打下堅實基礎。

通過初高中教材對比分析發現，初中教材中的激素調節內容較少涉及培養學生演繹與推理能力的活動。這可能是因為初中階段學生較少學習與激素相關的知識，因此可開設的思維訓練活動有限。而高中教材中則設置了“驗證假說，預測結果”的思維訓練活動，學生需要基于實驗預測結果，分析并修正原有機制，從而提高演繹與推理能力。此外，初中階段的激素調節教學側重于介紹激素的功能，而非深入探究激素調節過程，因此幾乎不涉及激素調節模型的建構。而高中教材則重點介紹了激素調節的機制，并呈現了血糖調節模型、甲狀腺激素分泌調節模型、水鹽平衡調節模型等多個模型，同時詳細介紹了這些模型的建構過程。教師在教學過程中可以引導學生建構模型，幫助他們掌握相關的調節機制，進而發展學生的模型與建模能力。

在批判性思維的培養方面，初中教材在課后習題部分設置了思考題，引導學生查閱資料并思考在家畜、家禽的飼料中添加動物激素對人可能產生的影響，以此初步培養學生的批判性思維。而高中教材則設置了“科學·技術·社會”欄目，展示了10則激素類藥物在生產生活中的使用事例，并要求學生評價激素使用的利與弊。同時，高中教材的旁欄中還以問題的形式呈現了一系列觀點，并要求學生對其進行評價。例如，“有人說，不要等渴了再喝水。你覺得這句話有道理嗎？”“有人說：‘一個人一天內不吃飯、不喝水，但只要沒有大、小便，就可以維持體內水和無機鹽的平衡’。這種說法對嗎？為什么？”這些問題的設置可以促使學生批判性地審視、判斷信息的科學性，進一步發展學生的批判性思維。

綜上所述，高中教材在“激素調節”內容中對學生科學思維的發展提出了新的要求，進一步發展學生的演繹與推理能力、模型與建模能力以及批判性思維。因此，初中生物學教師在教授該部分內容時，應注重與生活的聯系，開展思維訓練活動，引導學生運用批判性思維去解釋生活中的問題。同時，教師也可以在其他章節的教學中注意發展學生的演繹與推理能力、模型與建模能力，以更好地幫助學生適應高中階段的學習。

三、教學建議

“激素調節”在初高中階段的教學廣度和深度存在較大的跨越，同時，在發展學生科學思維方面也呈現出不同的側重點。為了更有效地幫助學生掌握其相關內容，現提出以下教學建議：初中教師在進行激素的概念教學時，應結合教材并融入生活實例，清晰地闡述激素是什么以及有什么作用，使學生對激素有一個較為全面的認知。這樣，當學生進入高中階段時，教師便無須再花費過多時間為學生構建激素的概念，而是可以將更多教學時間用于引導學生學習激素發展的科學史和激素調節的機制。在進行技能訓練 “驗證甲狀腺激素的作用”時，初中教師可以增加“預測實驗結果”的環節，以培養學生的演繹與推理能力，從而逐步發展學生的科學思維，為其高中學習打下堅實的基礎。到了高中階段，教師在講授激素調節機理的內容時，應充分利用教材提供的實例，同時運用多種教學策略，如“講授—演示策略”“建模教學策略”等來開展教學。教師還可以通過開展實驗和探究活動，引導學生探究激素的作用和調節機制，使學生能夠更好地理解、接受并掌握這部分內容，從而提升學生的演繹與推理、模型與建模等科學思維。此外，初高中教師應加強溝通與合作，共同研究教材內容和教學方法，確保學生在不同學段能夠接受到連貫、有效的教育，從而促進學生科學思維持續發展。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準：2022年版[M].北京：北京師范大學出版社，2022．

[2]" 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020．

[3]" 人民教育出版社，課程教材研究所，生物課程教材研究開發中心.義務教育教科書 生物學 七年級下冊[M].北京：人民教育出版社，2012．

[4]" 人民教育出版社，課程教材研究所，生物課程教材研究開發中心.普通高中教科書 生物學 選擇性必修1 穩態與調節[M].北京：人民教育出版社，2019.