高中生物新旧教材实验对比研究

谷文娜 刘莉莉 陈圣男 侍福梅

【摘 要】生物实验教学对培养学生终身发展的能力有着极为重要作用，但实验一直是课程实施的薄弱环节。2017版新课程标准提出核心素养，新教材也为之做了进一步修改。本文基于核心素养，分析新旧教材中实验的变化，并略谈实验教学策略，以期提供参考。

【关键词】实验教学;核心素养;教学策略

2017版新课程标准强调核心素养，加强生物学实验教学，旨在培养学生必备品格和终身发展的能力[1]。2017人教版高中生物新教材更为具体地体现了核心素养，同时教材中的实验也做了进一步修改，这对学生核心素养的培养起着至关重要的作用。因此，教师要重视对新版教材中实验的分析，理解新版教材对核心素养所做的更改，从而制订合理有效的教学方案，提升教学效果。基于此，本文以《分子与细胞》模块为例，分析新旧版本教材中生物实验的不同，并探讨实验教学策略。

1   实验整体变动

整体上，2017版生物教材实验插图方面变动较大。《分子与细胞》模块，在实验插图方面，全面更新，美化版式，实验器具图片更接近真实用具，实验现象清晰明了，从而更容易得出实验结论。如在检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中，三个插图清晰地呈现了实验現象，引导了学生推测实验结论，加深了学生对实验的印象。又如探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，加入了酵母菌的电镜图片，酵母菌培养液更接近真实培养状态，同时对于锥形瓶的图片，由简画的锥形瓶改为现实操作中使用的锥形瓶。

2017版生物教材实验操作步骤方面变动较小。如《分子与细胞》模块，在操作步骤方面，紧扣学习的核心内容和重点知识，更为详细地介绍了实验原理和操作步骤，设置了“背景知识”，帮助学生全面了解实验，更为真实地感受实验，这对培养学生科学思维、提升学生科学探究能力起到了促进作用。而且实验材料和用具也稍有变动，更容易观察实验现象。如植物细胞的吸水和失水实验，在实验原理部分加入了贴近生活的例子：萎蔫的菜叶浸泡在清水中后，不久变得坚挺，并详细介绍了白菜剁成馅后，水分渗出的现象，最后与动物细胞吸水、失水建立联系，引导学生提出问题，培养学生科学思维。又如绿叶中色素的提取和分离实验，更为详细地介绍了不能让滤液细线触及层析液的原因，并且用图片的形式展示了分离绿叶中色素的实验装置，引导学生进行科学探究，体验实验的过程;同时警示内容更为具体，提高了学生的安全意识，从而规范操作。

2   基于核心素养的实验对比分析

与旧版本教材相比，新版教材中的实验更具体地体现了核心素养。新版教材必修一共涉及13个实验，其中变动较大的：增加了淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用实验;删减了观察DNA和RNA在细胞中的分布实验和体验制备细胞膜的方法实验;同时将旧教材中细胞大小与物质运输的关系实验修改为思维训练。笔者从新课标提出的核心素养出发，对新教材删减、增加、更改的实验作了进一步分析。

新增加的实验对学生核心素养的发展有较大的影响，尤其对科学思维和科学探究能力的提升具有重要作用，更好地培养了学生终身发展的能力。因此教师可以以探究性实验进行教学，首先可以利用生活实例：嚼一口米饭不久会有甜味，但是塞在牙缝里的瘦肉很久也会存在，没有被分解，引导学生提出问题，培养学生的批判性思维。其次教师讲解实验原理，引导学生提出自己的假设。再次让学生以小组为单位，根据假设，结合实验原理和所给实验材料用具，设计实验，提高学生的创造性思维。最后实施实验，让学生以小组为单位操作，观察现象，做记录，从而得出结论，根据淀粉溶液呈砖红色，蔗糖溶液没有颜色变化，推测酶具有专一性，这提高了学生归纳与概括的能力。实验结束后，可以让学生相互讨论，并交流问题。

删减的实验虽然对学生的核心素养的培养有一定作用，但作用并不明显，且可以被其他实验替代。由于学生需要通过实验现象得出结论，所以删减的实验虽对学生归纳与概括能力有所帮助，但对培养科学思维帮助较小。而必修一模块的全部实验都有助于学生多方面科学思维的培养，同时多数实验以细胞和物质为基础进行探究，能帮助学生建立基本的生命观念：结构与功能观或物质与能量观。因此，删减的两个实验对核心素养的提高则显得微不足道。此外，观察DNA和RNA在细胞中的分布实验，操作难度较大，实验效果也不明显，而体验制备细胞膜的方法实验中，实验材料不易获得，实验效果也不明显。

修改的实验涉及核心素养的多个方面，尤其是科学思维。它全面覆盖了科学思维的五大方面，对学生的思维训练是一个极佳的选择，所以新版教材将该实验改为思维训练，对进一步培养学生的逻辑思维能力具有极大的作用。教师可以通过引导学生分析细胞大小与物质运输的关系，促使学生辩证地看问题，培养学生的批判性思维;通过引导学生在头脑中构建细胞模型，计算各细胞模型的表面积和体积，培养学生的创造性思维和建模能力;通过引导学生假设物质扩散的深度，计算三个细胞物质扩散的体积和整个细胞体积的比值，归纳概括计算结果，推理细胞大小与物质运输的关系，从而提高学生归纳与概括能力和演绎与推理能力。此外，细胞大小与物质运输的关系实验对于学生来说操作必要性不大，所以改为思维训练，引导学生构建模型，解释现象，从而保留实验的思维训练价值。

总之，生物实验对培养学生终身发展的能力具有至关重要的作用，因此教师应该重视对教材的分析。本文对比分析生物新旧版本教材后发现，新版本教材更具体地体现了核心素养发展的要求，因此教师应重视教材中增加和修改的实验，深挖核心素养，并将其融入课堂，提高实验教学效果，促使学生获得终身发展的能力。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2018.

【作者简介】

谷文娜（1995～），女，山东济南人，硕士在读，研究方向：生物教学。

刘莉莉（1995～），女，汉族，山东潍坊人，在读研究生，研究方向：学科教学（生物）。

陈圣男（1995～），女，汉族，山东青州人，硕士，研究方向：学科教学（生物）FB148998。

【通讯作者】

侍福梅（1978～），女，汉族，江苏人，副教授，博士，研究方向：生物教学。