【云霄立人学校】高中生物必修模块的设计特点

（生物技术产业）高中物理 模板设计大学化学必修模块的设计特征日期:2007-11-2716:33:42 来源:阅读:611 次大学物理必修模块的设计特性 张月珠（云霄立人学校）摘要人民教育出版社和课程课本研究所编写的初中物理课标教材必修模块,同大纲教材相 比,其设计特征是：构建结构合理、知识平台的教材制度、重视科学研究，突出科学能力的培 养、重视教师情感态度价值观的产生。关键词必修模块知识制度科学研究心灵态度高中物理 人民教育出版社和课程课本研究所编写的初中物理课标教材，由六个模块构成，即必修的 《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》和必修的《生物技术实践》、《生物科学 与社会》、《现代生物科技专题》。同大纲教材相比，这套教材的主要特征有什么?下面以必 修教材为例，从常识体系、探究能力的培养和感情态度价值观的产生，这三个维度来分析之。 1.构建结构合理、知识平台的教材制度 这套教材中的必修模块为选修模块的常识学习跟能力培养确立了基础，在必修模块中，《分 子与细胞》模块为学习另外两个模块奠定了知识跟能力基础。 1.1 各模块主线突出 与大纲必修教材相比，必修模块教材在常识体系的构筑上有着独到的传统。

各个模块相互 独立，但每位模块都带有鲜明的主线，并按照学生的了解规律，确定知识内容的展现顺序，使 之产生结构合理的常识体系。下面将两种教材的常识体系跟设计动机进行对比（表 1）。表1知识制度设计动机以生命活动的基本特点为主线，围绕生命活动所 获得关于生命活动基本规律的基础知识大纲教材表现出的基本生命特性 和自我保健常识，以及了解这种知识在生来形成生物学的基础知 产、生活跟社会实践等方面的应用。识和基本原理这一制度。突出细胞是基本的生命 将细胞成为基本的生命系统来学习，正是系统这条主线，围绕系统 给学生传递一个生命现象不同于其他的课的层次、组成跟结构、功 物质现象，有其新颖的复杂性、整体性、标可及演进变化来逐渐呈 系统性和生命性的看法。以细胞成为基本《分子与细胞》教现知识，最终产生“细胞 的生命系统来介绍，是将生物学的微观世材是基本的生命系统”这一 界跟人类的宏观认识有机地结合上去，从体制。而颠覆了当时教材只重视于从物理的角度来了解生命现象的偏差。基于人类对基因的本质、 强调的是人类针对生命现象的本质了解，课功能以及现代应用的研 以及这一了解的探究和产生过程，教材呈标《遗传与变异》 究历程这一主线，来建立 现人类的了解过程可以促使教师研究已教生命的再现和演进这一 知的潜能，促进教师学习科学方式，理解材知识体系。

科学精神，形成严谨的科学态度。课以物理个体、种群、群落 在这一制度中，既注重了生命系统的稳态《稳态与环境》标和生态系统各个层次生 有其自身的调节模式，也展现了生命系统教命系统的稳态的保持为 的稳态受到环境的制约，从而使学生了解材主线，构建生命系统的稳 到成为生命系统来说，其稳态不仅仅有其态与环境的关系，强化人 自身的调节，还与所处的环境有着紧密的体稳态的调控和健康，以 联系。特别是针对人类的行为而言，是干及人类活动对生态系统 预生命系统稳态变化发展的重要原因。稳定性的干扰和保护这一知识制度。从表中可以看出，大纲教材中所包括的知识被较好地再次融合，相对独立地演进为三个完整的组件，每个模块各自带有浓厚系统跟严格的常识体系。例如，在大纲教材中，第五章的生殖和发育与第六章的遗传变异所涉及的减数分裂和基因定律。因为遗传法则的本质就是减数分裂过程中基因的差异规律，因此将减数分裂放入《遗传与进化》的组件之中，使相应的知识制度非常完整。又如，在大纲教材中，稳态的常识最初是放在细胞中的，涉及到的是细胞的稳态，后来修改的教材既将其置于身体的稳态之中，是个体的稳态，在《稳态与环境》这一组件中，稳态不仅仅是细胞跟个体的生命现象，而且是物种、群落、生态系统以及生物圈等一切生命系统的稳态，这种全面、系统跟辩证地对待一切生命现象的角度，是大纲教材所能够比拟的。

1.2 突出核心的概念、基本的机理和规律高中是理智认知发展的黄金阶段，学生的认知发展需要以长期概念、原理跟规律为基础。生物科学是由很多生物学事实跟理论构成的常识体系，其核心概念跟基础知识是他们在不断探究过程中逐渐演进形成的，因此，科学的产生过程，就是概念构建的过程；学习科学的产生过程，也就是形成概念的过程。以下是必修模块突出核心概念、基本原理和规律的一些详细阐述。设置“问题讨论”栏目，探讨中的难题基本是围绕本节内容的核心难题而展现，其用意是营造情境，突出重点问题，激发学生的学习兴趣。 在介绍知识性内容时，是紧紧围绕着生物学的基本概念、原理跟规律来展开，呈现的事实也有为了鼓励学生理解或表明这种核心的常识和概念。避免过多事实性知识的列举堆砌和纯粹 描述，在了解“是哪个”的基础上，更多地分析“如何”和“为什么”。比如关于激素的调节， 是使学生借助准确实例理解反馈调节跟分级调节的机理，以及激素调节的特征，而不是罗列许 多激素的排泄部位跟生理作用。在介绍科学史发展时，也是紧紧围绕着概念的变迁和演进来展现，力图展示人类的了解过 程，从中体现概念产生的科学过程跟步骤。1.3 体现现代生物科学技术的演进，激发师生的学习兴趣 一本好的教材应该与时俱进，在突出核心的概念、原理、规律的基础上，应表现科学的发 展性，展示给学生最新的技术成果跟发展全景，激发学生的学习兴趣。

以下是部份反映了必修 模块中表现现代物理科学技术发展的例子。 一些基本概念跟原理力求与现代物理科学相一致，体现先进性。例如，酶的概念不局限于 蛋白质的界定，中心法则不局限于克里克提出的经典定律，将免疫也视作一种调节手段，等等。 设置“科学前沿”、“科学·技术·社会”栏目，栏目中的内容都是教材中核心内容的进一 步拓展。其中介绍了生物科学的新进展，如，组装细胞的进展和讨论、国际人类蛋白质组计划、 授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究、DNA 指纹技术、基因治疗、恢复生态学、生态伦理等。 1.4 突出重点，纵横衔接，促进知识网络的产生 为突显内容的重要性，重要的概念用黑体字表述，其余需要认真阅读的内容以宋体字排印， 供学生通常知道，选学的内容以粗体字排印，或以“相关信息”和课外阅读资料的方式展现。 一些重要概念用下图强化理解。例如，有关蛋白质的功用，教材一改传统的文字表明，而 是精选了 8 幅精致的照片并配上文字进行了表明，从视觉上跟文字上帮学生以加强。为表现生物学与英语、物理、化学等学科的横向联系，教材旁栏设有“学科交叉”栏目； 为表现各个模块间、同一模块各章节间的联系，教材旁栏设有“知识链接”栏目。

每章配有自 我检测，其中有画概念图的方式使学生理解概念之间的内在逻辑关系。2.重视科学研究，突出科学能力的培养 针对大学教师在创新素养和思维能力上有更高的规定，编者在必修模块中不仅进一步练习 基本的科学研究素养之外，还精心设计了一系列有梯度的综合性的素养训练。 2.1 注重科学研究活动的层次和幅度 改变学习方法，倡导探究性学习，为初、高中物理课程标准的基本观念之一。初中的探讨 活动着重于基本的科学方式，例如，实验、调查、分类、评价、简单的证据和逻辑采用，以及 探究实验中单一变量跟控制变量的机理，等等。高中教材除了进一步加强这种科学方式之外， 还对于大学学生有较强的预测、综合、动手能力或者必定的逻辑推理能力的特征，有针对性、 循序渐进地在三个必修模块中加以强化。《分子与细胞》模块是大学生物学学习的起始模块， 因此着重于“观察与实证”，即学习科学家的一些科学试验，从中获得科学的基本原理和技巧； 《遗传与进化》模块侧重于“假说与诠释”，它与基因定律的看到过程及其遗传物质的证明过 程是一脉相承的，这种显现经典的科学看到过程的方式，有利于学生自主地学习，从中感悟科 学研究的方式，从而提高科学研究素养；《稳态与环境》模块以群体的稳态为基础，侧重于“数 学建模和系统分析”的方式，这相对较深，需要较高的综合探讨能力跟解构模型能力，可以很 好地训练学员将英语的推导和技巧引入生物学研究，形成平台的看法，为学生未来的科学探究 打下坚实的基础。

“数学建模和系统分析”的方式是前两个模块中科学方式的进一步延展和发 展。 2.2 多样的、开放的科学研究活动为提升学生的探讨能力提供了确保 大纲教材中的探讨活动非常单一，大多为实验活动，还有一些调查跟实习活动，实验活动更多地是验证性实验，主要练习学生的实验操作技能。课标教材的选修模块除大纲教材中带有 的这种种类的活动外，还有类型多样，数量不等的其它的研究活动，例如，资料预测（25 个， 主要培养信息处理能力）、资料收集跟预测（5 个，主要培养信息收集跟处理能力）、思考与 讨论（48 个，主要培育思维能力）、模型构建（4 个，主要练习领悟跟利用构建模型的方式）、 课外制作跟课外实习（3 个，主要培养实际操作能力跟实践能力），等等。还有两个大纲教材 中所没有的，能最针对性地培养教师研究素养的探讨活动（11 个）和技能训练活动（14 个）。 技能训练是就科学研究的某一环节创设情境，提出难题，训练学员的过程技能。技能训练主要 训练的是对数据和图形的剖析、解读和处理。11 个研究活动除了比大学的深入，而个且还带有更大的开放性，给学生举办研究活动、 学生举办探究性学习，提供了更大的空间。例如，在《影响酶活性的条件》的探讨活动中，教 材提供了一些影响消化酶的背景资料，由此要求学生按照这种背景资料强调问题跟作出假设， 教材进一步提供了一些材料用具、设计试验的方法或者注意事项，要求学生自己来设计试验， 完成科学研究。

这种探究活动的写法，给了老师跟学生更多的选取，例如，从酶的选取来看， 既可以选择过氧化氢酶，也可以选择唾液淀粉酶、胃蛋白酶，等等；从制约酶的条件来看，既 可以选用温度，也可以选取 PH 值。学生不仅选择自己感兴趣的疑问进行研究外，还需要考量 不同的条件，不同的酶，因此，所研究的弊端和设计的实验自然是各不相同的。如果不同组的 学生研究不同的难题，全班学生即将有更多的难题和经验进行交流，远比全班学生研究同一个 问题所涉及的知识、碰到的难题和缓解的弊端要多得多，所涉及的信息量要广泛得多。2.3 注重采用平台、数学跟模型的方式 生物学是探究生命现象跟生命活动规律的科学。生命现象跟生命活动规律都依赖于一定的 物质基础跟结构基础，这些物质基础跟结构基础就组成了从细胞到个体、种群、群落，再到生 态系统的各个层次的生命系统，系统有着自身的构架、产生、发展跟变化的内在规律，让教师学习跟理解这种规律，有助于学生产生系统的科学观；数学是自然科学的基础学科，将英语的方式采用生物学研究，使生物学取得重大进展，例如，孟德尔应用物理统计的方式强调了基因定律，从而确立了遗传学；种群数量的差异规律是数学方式的详细阐述，根据这一差异规律人们掌握了发酵的详细过程；而模型的方式则在现代生命科学中起着越来越大的功效，例如高中生物教案模板，细胞膜的“流动镶嵌模型”，DNA 的双螺旋结构模型，能量金字塔模型，等等。

这些系统、数学跟模型的方式，是现代大学学生需要知道跟应用的重要的科学方式，它除了对学员学习生物科学有帮助，而且也有助于学生未来进行科学探究、走入社会参与工作，更好地解决生活跟工作中的难题。另一方面，这些科学方式的学习跟应用，不仅有利于学生产生系统的科学认知观。而且还加强了与其它学科，如英语、物理、化学等学科的内在联系。3.重视学生心灵态度价值观的产生3.1 树立基本的辩证唯物主义观点与大纲教材相比，基本的辩证唯物主义观点在必修模块中体现得更为具体和突显。在《分子与细胞》模块中，以介绍细胞这一更基本生命系统的物质构成和物质的差异规律，让学生产生从分子水平上对待生命的物质性和生命物质的特殊性这一基本的辩证唯物主义观点。在《遗传与进化》模块中，介绍人类对基因本质层层深入的了解、遗传物质在释放过程中出现的差异，以及生物不断进化的本质，从而使学生产生“变是绝对的，不变是相对的”；“量变会引起质变”；“内因是本质，内因和诱因共同决定于事物的差异”，等等对立统一的看法并且物理不断进化的观点。在《稳态与环境》模块中，主要表现了下面的辩证唯物主义观点（表 2）：表2辩证唯物主义观点举例相互作用、普遍联系激素间的相互作用 生物与环境之间的相互作用结构与功用相适应神经系统的构架与功用局部与整体相统一神经和体液的分级调节多样性与共同性相统一生态系统的多样性与基本构架的共同性生物与环境是一个统一的整体种群、群落、生态系统等3.2 渗透 STS 教育，关注科学技术与社会的联系学习生物学的目的并不仅限于获取生物科学的常识、方法跟能力，还要关注科学、技术与社会的联系，为自己的行为跟未来的研究工作分担起相应的责任和义务。

必修教材为此在多个方面进行了渗透和教育。除在正文中进行渗透外，教材还设有“与现实生活的联系”栏目，注重科学、技术在现实生活中的应用；在正文外还设有“科学·技术·社会”专题节目，让教师十分深刻政治解科学技术的社会价值，科学技术对社会的多方面影响，社会对科学技术的需求跟促进作用，等等。让学生非常全面的、辩证的理解科学、技术跟社会的关系。3.3 更加侧重科学史的介绍跟科学精神的培养科学史并不仅仅简单的科学发展的材料堆积，而蕴藏着科学家和人类的高度智慧，例如，大量的科学方式跟创新的科学精神和质量、严密的逻辑跟推理等。这些正是高中教师科学能力的更重要的组成部分之一。将经典的科学试验采用教材，供教师学习和探究，是必修模块的一大传统，例如，细胞膜的研究；光合作用的研究；动物激素的研究，等等。值得留意的是，在《遗传和进化》模块中，有关基因的分离定律和自由组合定律则完全是遵循孟德尔当时的探究过程来展现的，在表明DNA 是遗传物质以及 DNA 的结构时，也降低了众多的科学家研究的方式跟思想。这些虽然“繁琐”的材料，恰恰是增加教师生物科学能力的重要方法之一。表 3 体现了部分经典科学史所蕴含的科学态度跟科学精神。

表3科学史举例科学态度跟科学精神必修 1：生物膜的流动镶嵌模型 科学探究过程充满艰辛，理论必须实证，科学了解永无止境必修 2：孟德尔的基因定律热爱科学、锲而不舍、敢于独立构想必修 2：达尔文的演化理论挑战传统观念，又可正视自己的不足必修 3：促胰液素的看到不迷信权威，创造性思维，严谨的实验设计必修 3：生长素的发觉注意身边熟视无睹的现象，用科学的试验验证其预测3.4 追求科学能力跟人文素质的结合从广义来说，科学能力是人文素质的重要构成个别，我们的社会不仅仅需要具备一定的科学常识的技术专门人才，还必须较高的人文素养的新型人才，只有具有了较高的人文跟科学能力，才能更好地承担起社会责任。一方面，教材在展现科学常识的同时，注重渗透科学精神和人文精神。例如，在介绍科学常识的产生过程中或介绍科学家的看到创造时，都尽量表现人类社会跟科学家在构建自然的过程中所体现出来的遵从事实、依据事实、实事求是的精神，永不停息、勇于创新的科学态度，不断追求新知、不懈探索真理、为真理献身的科学精神，等等，这些凝聚着人的目的、意志、情感与价值取向，它既是科学能力的重要构成部分，也是人文精神的具体表现。又如，“科学家访谈”栏目，介绍的并不尽是科学家的造就，而相对偏向于取得这种创造的过程跟科学家本人后来持有的信仰或者所付出的尽力。

另一方面，教材也在尽力创造一个人文的科学氛围。例如，关注社会，关注生活，用已有的科学常识服务社会的栏目──与现实生活中的联系；每章都配上诗一样的语言或哲理性的格言来表述科学的美好，以促使教师学习的激情，等等。 总之，与特色的大纲教材比较，高中物理课标教材在完全遵循高中课程标准的基础上，努力推动了一个符合学生思维规律，符合学生主动学习、主动研究，反映现代技术进展的崭新的 知识制度跟能力情感培养模式。需要每一位教师去仔细拜读、感悟、领会教材高中生物教案模板，用好、用活、 用实教材，使教师学得主动、扎实，富有成效。