重视知识内容的均衡,强调重要概念的传递

人教版义务教育生物学七年级上册教科书修订介绍及说明

  摘要:新修订的义务教育生物学七年级上册教科书发生了以下的变化:对部分章节内容进行精简和整合,使相关知识的逻辑联系更加紧密;删减探究活动的数量,突显科学方法的指导,强化探究活动的可操作性;采取多种方式重视和强化重要概念的传递和形成;依据科学进展和社会发展对“科学·技术·社会”栏目进行了调整;采用主副栏设计,配设精美插图,增加学生阅读的兴趣。

  关键词:七年级上册教材 精简 整合 重要概念 版式设计

  按照教育部的要求,今年9月全国所有的初中一年级新生都将使用新修订后的生物学新教材。人教版新修订后的义务教育生物学教材在内容的调整、栏目的增加、版式设计等方面做了比较大的调整。主要的变化有:减少七年级上册教材内容,增加八年级上册教材内容,使各册教材内容相对均衡;调整探究活动的数量和内容,增加探究活动的可操作性,突出科学方法的训练;重视重要概念的教学,强调创设问题情景,激发学生学习概念的兴趣;增加习题类型,训练学生对重要概念的辨析、理解、应用和迁移,等等。下面结合新修订的教材进行具体介绍和说明。

  新修订的义务教育教科书以正式颁布的《义务教育生物学课程标准(2011年版)》为指导依据,对义务教育课程标准实验教科书(简称为原教材,下同)进行了修订。其修订的指导思想和基本原则是:在内容的选择和组织上保留整套教材“突出人与生物圈的知识体系”;以落实社会主义核心价值观,全面提高学生的科学素养为宗旨;以帮助学生建构和理解重要概念、培养学生的创新精神和实践能力为重点;以促进学生转变学习方式──变被动接受式学习为主动探究式学习为突破口。使教材符合学生发展的需要和社会需求,同时反映生物科学的新进展及其在社会中的广泛应用。

  1 对部分章节内容进行精简和整合,使相关知识的逻辑联系更加紧密

  七上教材共分三个单元,第一单元生物和生物圈、第二单元生物和细胞,这两个单元是第三单元生物圈中的绿色植物以及其他单元的基础。本册教材突出了绿色植物的生活及其在生物圈中的重要作用。在总体内容保持稳定的基础上,对部分内容进行了精简和整合,全书相比原教材共减少了2章6节,其中的部分内容移到了八年级上册。修改后的教材各册内容相对均衡,缓解了一线教师普遍反映的七上教材内容多,课时紧的问题。同时,由于部分内容的整合,使相关知识之间的联系更加具有逻辑性。

  变化1:生物圈的内容进行了整合

  第一单元的第二章了解生物圈。本章共分三节,与原教材相比少了两节,具体变化如下表所示。

  表1 原教材和新修订的教材第一单元第二章内容对比

  原教材(第二章生物圈是所有生物的家)

  新修订后的教材(第二章了解生物圈)

  第一节 生物圈

  第一节 生物与环境的关系

  第二节 环境对生物的影响

  第二节 生物与环境组成生态系统

  第三节 生物对环境的适应和影响

  第三节 生物圈是最大的生态系统

  第四节 生态系统

  

  第五节 生物圈是最大的生态系统

  

  本章的具体变化及其原因是:(1)章标题由“生物圈是所有生物的家”变成了“了解生物圈”,相对于后者而言,前者以鲜明的类比表明了编者的情感意图,但这种类比未概括出本章的实际内容。而“了解生物圈”,可以了解生物圈的概念、范围,生物圈中生物与环境、生物与生物之间的关系,以及各种各样的生态系统,因此,章标题与章内容是贴切的;(2)原教材中的5节整合为新教材中的3节,其中的第一节中的“生物圈的范围”这部分内容移入了第五节,第二节、第三节整合为新教材中的第一节。从知识的连贯性来看,原教材中的第一节与第五节确实有重复之处,原教材中的第二节和第三节所介绍的内容就是新教材第一节中的两个主要内容;从内容的难易程度和容量来看,原教材第一节中“生物圈为生物的生存提供了基本条件”这部分内容,一方面比较浅显、容量小,同时与“环境中的生态因素”这部分内容相重叠,因此,在新教材中进行了删除;原教材中“生物对环境的适应”和“生物对环境的影响”这两部分内容精减合并为“生物对环境的适应和影响”,之所以这样安排,是因为任何生物都会适应环境,也会影响环境,将它们放在一起介绍,正好可以说明生物与环境之间是相互作用的,生物与环境的相互作用共同造就了今天欣欣向荣的生物圈。图1体现了新教材第二章3节内容之间存在的明显的层层递进的逻辑关系。实际上这3节都是在探讨生物与环境之间相互影响、相互依存的关系,从而揭示生物与环境是如何构成统一整体的,只还过是在不同不平上的探讨:第一节主要是在个体水平上,第二节是在生态系统水平上,第三节是在生物圈水平上。这样由浅入深、从局部到整体、层层递进,意在按照学生的认识规律,引导学生逐步建构生态系统和生物圈的概念。

  变化2:对“细胞的生活”内容进行精简和整合

  教师普遍反映原教材“细胞的生活”这一章内容较深,初一的学生理解困难。新修订的教材删减了部分艰深的内容,并将章降为节。具体的变化如下表所示。

  表2 “第二单元第一章第四节细胞的生活”新教材和原教材的主要内容对比

  第四节细胞的生活(新教材)

  第二章细胞的生活(原教材)

  主要变化

  细胞的生活需要物质和能量

  第一节细胞的生活需要物质和能量

  删除分子是由原子组成的这部分内容

  细胞核是控制中心

  第二节细胞核是遗传信息库

  删除DNA的结构及基因的表述,将这部分内容移入八年级下册

  

  第三节细胞通过分裂产生新细胞

  本节移入本单元第二章的第一节,作为细胞构成生物体的起始节

  修改原因:“分子是由原子组成的”为初三化学中的内容,由于抽象难懂,学生不容易理解,同时课标也未作明确要求,因此删除;同理,DNA的结构、基因控制性状等分子水平的内容,不要求初一的学生理解和掌握,而八年级下册基因控制生物的性状与这部分内容相重复,因此,移入八年级下册更好;“细胞通过分裂产生新细胞”是细胞构成生物体的基础,放在此处恰当合理。通过精简、整合,“细胞的生活”变为一节,从物质、能量、信息的角度来介绍细胞的生活,容量相对合理,难度也符合学生的认知水平。

  变化3:对“绿色植物与生物圈的水循环”进行了精简

  新教材中的“绿色植物与生物圈的水循环”内容作了一些删减,章中不再分节,主要的变化如下表所示。

  表3 “第三单元第三章绿色植物与生物圈的水循环”新教材和原教材的主要内容对比

  第三单元第三章 绿色植物与生物圈的水循环

  新教材的主要内容

  原教材的主要内容

  主要变化

  

  第一节 绿色植物的生活需要水

  删除了原教材中的第一节

  植物对水分的吸收和运输

  第二节 水分进入植物体内的途径

  不作为节标题出现,降为节中的黑字标题

  植物的蒸腾作用

  

  绿色植物参与了生物圈的水循环

  第三节 绿色植物参与生物圈的水循环

  不作为节标题出现,降为节中的黑字标题

  之所以删除“绿色植物的生活需要水”这一节,主要的原因有两个:一是本节内容描述的“植物的生活为什么需要水”和“水影响植物的分布”两部分内容,在七上教材多处都有涉及。例如,在介绍“非生物因素对生物的影响”时,就涉及水这种生态因素;介绍“细胞的生活”时,描述了细胞中有大量的水,这些水的作用除了构成细胞的重要成分外,还可以溶解很多物质;介绍“被子植物的一生”时,也涉及到植物的生长和生活等各个环节都离不开水;介绍“各种各样的生态系统及其主要特征”和“我国主要的植被类型”时,文中都含有“水会影响植物的分布”的思想,等等。另一方面,学生在小学科学课中已经学习过“植物的生活需要水”的这类知识,并且学生还有大量的感性认识,因此考虑到减少授课内容和时间等方面的因素,故在新教材中予以删除。

  原教材中的第二节介绍的“水在植物体内的吸收和运输”,第三节介绍的“植物的蒸腾作用”和“绿色植物参与了生物圈中的水循环”,这三个内容要点刚好组成了“绿色植物参与生物圈中的水循环”中的三个重要环节,并以黑字标题的形式呈现,具有较强的逻辑性。

  变化4:调整光合作用的相关内容,使之更加完整和系统

  原教材在介绍光合作用时,并不是把它作为一个独立的知识点来讲述的,而是着眼于绿色植物对于生物圈的重要意义的角度,阐述了绿色植物作为生物圈中有机物的制造者的重要地位,以及在维护碳─氧平衡方面的重要意义而安排设计的。因此,光合作用的相关内容并不完整,中间穿插了呼吸作用。新颁布的课程标准强调重要概念的教学,因此,在保留原教材的立意的基础上,如何确保光合作用概念的完整性,是本次修订需要解决的问题。

  新修订后的教材将呼吸作用的内容移到了第五章,放在全部讲完光合作用概念的后面。这种变动一方面保证了光合作用概念的完整性,符合课程标准要求重视重要概念教学的基本理念。另一方面也阐述了“绿色植物是生物圈中有机物的制造者”和“绿色植物与生物圈中的碳─氧平衡”的情感教育。表4体现了编者修改的主要意图。

  表4 新教材既保证了光合作用概念的完整性,又实现了情感教育意图

  除了上述四处比较大的变化外,七上教材将原教材中的第四章没有细胞结构的微小生物─病毒一章移到了八上教材中的细菌、真菌和病毒处,这样可以减少七上教材的知识内容,做到四册教材内容的均衡性。

  七上教材还在其他内容上做了很多调整。例如,关于生物的共同特征,教材增加了“生物都具有遗传和变异的特性”;在介绍植物细胞和动物细胞的基本结构时增加了“线粒体”这一重要的细胞器;在分绍细胞分裂时增加了动物细胞分裂过程的简单描述;在介绍蕨类植物时,增加了5种常见蕨类植物;种子植物一节中更是增加了一些常见植物的介绍;在分析“有机物用来构建植物体”时,分别从细胞水平、器官水平、个体水平三个层次逐层深入地进行阐述,等等。

  2 删减探究活动的数量,突显科学方法的指导,强化探究活动的可操作性

  与原教材相比,新教材删除了两个操作性不强的大型的探究活动:“探究植物对空气湿度的影响”和“探究根的什么部位生长更快?”如此同时,考虑到不同地区的教师和学生的实际需求,对部分探究活动的实验材料进行了补充。例如,探究光对鼠妇生活的影响,改为探究非生物因素对某种动物的影响,教材中除了提供鼠妇这种实验材料外,还提供了广大教师容易寻找的黄粉虫和金鱼这两种实验材料,同时,鼠妇的案例只是提供给学生参考,学生完全可以根据当地的实际情况选用不同的动物进行探究活动。教材的这种处理增加了探究活动的可操作性和开放性。

  考虑到科学探究的要求较高,而科学探究的数量有限,如何在有限的探究活动中尽快地理解和掌握其中的科学方法,顺利地开展探究活动,教材特意为这些探究活动设置了“对照实验”、“实验组和对照组”、“抽样检测”等科学方法,并单独形成栏目已突显这些基本的科学方法。

  在删减两个大型的探究活动的同时,教材相应地增加了两个有助于学生理解重要概念的实验和演示实验,如“观察根毛和根尖的结构”、“比较玉米幼苗在蒸馏水和土壤浸出液中的生长状况”。

  3 重视重要概念的传递和形成

  义务教育生物学课程标准中明确提出:“生物学概念是生物学课程内容的基本组成。生物学重要概念处于学科中心位置。”“教师在设计和组织教学活动时,应注意围绕重要概念展开,精选恰当的教学活动内容,以促进学生对重要概念的建立、理解和应用。”“在教学中,教师一方面需要向学生提供各种丰富的有代表性的事实来为学生的概念形成提供支撑;另一方面,教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些零散的生物学事实,而是要通过对事实的抽象和概括,建立生物学重要概念,并以此来建构合理的知识框架……”。

  课程标准除了在教学建议中十分重视重要概念的教学之外,而且在“内容标准”中的十个主题下面列出了50个重要概念。

  为了落实课程标准十分重视重要概念教学的理念,教材在以下几个方面进行了设计。

  3.1 创设问题情景激发学生学习重要概念的兴趣

  在每节的开头部分设置了“想一想,议一议”栏目。该栏目创设一个与本节即将学习的重要概念有关的问题情景,这些问题情景与学生已有的知识和认知产生一定的冲突性,容易激发学生的学习兴趣。同时,情景中提出的问题紧紧围绕某个重要的概念而设置,或者这些问题指向正文中即将介绍的重要概念,或与这些重要概念具有很强的关联性。例如,在第一章第一节中设置如下的问题情境:“图中的机器人能用乐器演奏出优美动听的曲子。有的机器人还能做操、跳舞、踢足球,甚至与人交流。为什么说机器人不是生物?请说出你的理由。”在这个问题情境中,需要学生直接讨论的是,不是生物的机器人与生物之间具有哪些区别?要回答这个问题,需要学生在头脑中给生物的特征下一个基本的定义,而这个基本的定义就是本节需要学习的重要概念。

  3.2 探究活动不仅培养了学生的探究技能,而且强化了重要概念的习得

  新修订的教材在完成探究活动之后相应地增加了对重要概念的阐述。例如,在探究完非生物因素对某种动物的影响后,教材增加了一段“通过探究可以发现,光照会影响鼠妇、黄粉虫等动物的分布,温度会影响金鱼的呼吸。” 探究完种子萌发的环境条件后,教材呈现了以下的一段文字:“分析实验结果可以看出,适宜的温度、一定的水分和充足的空气都是种子萌发所需要的环境条件。”通过这些总结性的描述,相关重要概论就得到了强化。

  教材中的“观察与思考”、“资料分析”等栏目,都围绕着本节的重要概念设置了梯度渐进的问题,通过学生之间,师生之间的讨论活动,帮助学生逐步形成重要的概念。

  科学概念的形成,要有丰富的事实的支撑,只有相关的事例越丰富,才有可能抽象、概括,形成一种理性的解释和表述。根据这一认知,教材设置了大量的实验、演示实验、科学家的实验、科学史等活动栏目,这些栏目中呈现的事实性知识,都有助于学生习得重要的概念(事例见表4)。

  3.3 练习题中加强了对重要概念的辨析、应用和迁移

  练习是学生巩固概念的重要形式,是对重要概念学习的完善和拓展,也是教科书的重要组成部分。

  新修订教科书不再局限于单纯的课后练习题,很多习题紧扣课文中的活动内容,将其作为活动的重要组成部分。课文活动中的练习题基本上以问题的形式呈现,主要针对概念形成中的各个环节进行设问,帮助学生思考和理解概念的各个侧面,同时训练学生的各种思维能力,因此,这类练习题的设计具有针对性和层次性等特点。

  课后的练习题则是集中复习、巩固和检测学生对所学内容(主要是概念)的了解、理解和掌握程度。题型有判断题、选择题、连线题、画概念图、问答题等基本题型,其设计目的正是针对正文中的一些重要概念进行辨析、迁移、应用和拓展。

  绘制概念图最能体现出学生对所学重要概念及这些概念之间的逻辑关系的理解程度,同时,还是对学生逻辑思维能力的一种较好的训练和提高。教材在这方面做了许多工作。例如,“生物与环境组成生态系统”这一节的练习中,要求就生态系统的组成图解补充完善;植物体的结构层次一节的练习中,要求对植物结构层次的概念图补充完整;“细胞的生活”一节中,要求用恰当的形式表现染色体、DNA和蛋白质之间的关系;“开花和结果”一节中要求对花的结构的概念图补充完整,等等。

  3.4 前导后应,强化重要概念习得的完整性

  每节都安排了“通过本节学习,你将知道”栏目,该栏目以问题的形式呈现了本节中将要重点学习的一些重要概念,是导学。每单元都有一个单元小结,是对一个单元中学习的重要概念的全面总结和提升,呼应了每节中开始部分提出的问题。教材中的这种前后呼应,极大地强化了重要概念习得的完整性。例如,七年级(上)第一单元第二章“第二节生物与环境组成生态系统”这一节的导学和总结,正好一一对应地体现了重要概念的问题与总结,真正做到了前后呼应(图2)。

  图2 导学与单元总结对重要概念的前后呼应

  另外,教材将需要学生理解和掌握的重要概念用黑字体表现,这都有助于强化重要概念的学习。

  4 依据科学进展和社会发展对“科学·技术·社会”栏目进行调整

  科学在发展、技术在进步、社会也在发展,“科学·技术·社会”栏目中的内容也应体现与时俱进的思想。本册教材共有9个此类阅读栏目,其中新增加三个反映生物科学的新进展、新观点的内容:克隆哺乳动物、微藻与生物柴油、森林可以减缓气候变化。前两个栏目体现了科学技术的发展和社会的需求,后一个栏目体现了人类社会对森林作用的全新认识。与此同时,新修订的教材也相应地删除了“他发现了细胞中神奇的物质─核酸”、“热带雨林─地球的‘肺’”这两篇以一般事实性为主的资料。

  5 采用主副栏设计,配设精美插图,增强学生阅读的兴趣

  新修订的教材一改通排版式设计,而代之以主副栏设计。其设计安排是:主栏为正文内容,以强调需要重点学习的内容;副栏为主栏的辅学内容,如“?”、“小资料”、“试一试”,还有一些辅学的图片都放在辅栏中,以示这些内容可以根据需要选择性学习。

  每节(除每章的第一节外)都单独起页,以保证课时教学的完整性和独立性。

  全书共涉及图片274幅,其中新绘图片81幅,新拍照片48幅,购买图片71幅,有许多图片如生物圈的范围、生物圈中的水循环、草履虫的结构等都是精心创作的,具有很强的视觉冲击,极易激发学生的学习兴趣。全书替换的图片所占比例为73%,全部图片都经过了精心选择和处理。与此同时,教材的版式设计以美观,方便学习阅读、学习,激发兴趣为主,一改传统的排版式样,给人耳目一新的全新感受。

  教材中的“致同学们”缩减篇幅为一页,内容基本分为两大部分,第一部分讲述了“为什么要学习生物学”,第二部分介绍了“如何才能学好生物学”,文中语言优美,充满哲理和智慧,体现了编者对生物学的热爱之情和对学生的谆谆教诲。

  除上文中讲到的一些主要变化之外,教材还在具体的行文中和部分内容的编排上都作出了精心地修订,以符合课程标准的要求和满足广大生物学教师教学和学生学习的需要。

  本文发表于《生物学教学》2012年第8期


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