人教版高中生物学新旧教材“问题探讨”栏目对比分析

广州大学生命科学学院（510006） 陈红阳 陈健辉

人教版高中生物学2019 年版教材（以下简称新教材）中每一节的开头部分均设有“问题探讨”栏目，该栏目主要由情境素材、相关图片和讨论题组成。新教材必修1共设19个“问题探讨”栏目，除第1章第2节“细胞器之间的分工合作”的“问题探讨”栏目是以我国研制的C919 大飞机为素材开展类比外，其他“问题探讨”栏目都创设了问题情境。“问题探讨”栏目的主要功能是创设新课的学习情境，激发学生学习新课的兴趣［2］。在人教版高中生物学2007 年版（以下简称旧教材）中也同样设置有“问题探讨”栏目，新旧教材中此栏目的设置存在差异，因此本文以必修1 为例，对新旧教材的“问题探讨”栏目进行对比分析，为教师和学生更好地利用“问题探讨”栏目开展教与学提供参考。

一、教材“问题探讨”栏目的编排

新旧教材“问题探讨”栏目的编排基本相同：从位置和篇幅看，均位于教材每节标题之下，占当页约1/3 的篇幅；从组成看，均由情境素材、相关图片和讨论题组成。情境素材或是生产和生活实际中的事实，或是经典生物科学史、生物科学实验、与生物学相关的社会热点事件。相关图片有实验图、结构图等，与情境素材紧密结合。讨论题的数量有1～4 题，主要是基于情境素材的内容提问，相关问题层层递进，能够有效引导学生进行思考［3］，培养学生提出问题、思考问题、解决问题的能力。“问题探讨”栏目的编排符合素质教育和课程标准的要求，有利于学生的学习。

新、旧教材必修1“问题探讨”栏目中的讨论题总题量分别为42 题、52 题。新教材对旧教材的部分章节内容进行了整合，而“问题探讨”栏目是随章节设置的变化而变化的，因此新教材的题量较旧教材有所减少。

新教材的情境素材更加注重更新社会热点事件、丰富情况描述、体现核心概念等，而讨论题则立足学生实际设置难度适宜的问题，相关图片色彩更加鲜明并进行简单的标注。例如，必修1 第3 章第1 节“细胞膜的结构和功能”的“问题探讨”栏目中，实验图标注了“放大200倍”，更加严谨、科学。

二、栏目情境素材的对比分析

人教版高中生物学教材从学生的学科核心素养发展出发，在“问题探讨”栏目中呈现了多样化的情境素材，根据其来源可大致分为经典生物科学史、生物科学实验、生产和生活实际中的事实以及与生物学相关的社会热点事件。各类型情境素材在新旧教材中的数量（以使用该类型情境素材的节的数量来计）及占比见表1。

表1 新旧教材必修1“问题探讨”栏目各类情境素材数量及占比

由表1 可知，无论是新教材还是旧教材，都非常重视精选生产和生活实际中的事实素材，其占比最大，分别为63.16%和57.14%；生物科学实验素材次之，占比分别为21.05%和23.81%；与生物学相关的社会热点事件和经典生物科学史素材占比较小。这样的比例设置与生物学学科的特色及其注重发展学生学科素养的教学目标密切相关。首先，大量使用生产和生活实际中的事实素材，力避深奥，从学生的生活经验入手，容易引起学生的情感共鸣，能够促使学生探讨现实生活中的问题，将生物学的知识应用于生活。其次，生物学是一门以实验为基础的学科，生物学理论的产生和成果的应用都离不开实验，选择生物科学实验素材体现了生物学课程的本质和特征。再次，经典生物科学史素材的应用有助于培养学生的科学素养［4］，能够让学生理解科学的本质和科学研究方法。最后，引导学生关注与生物学相关的社会热点事件，并参与讨论社会议题，作出理性判断和解释，可提升学生的科学思维和社会责任感。

对比新旧教材必修1 的“问题探讨”栏目可发现，新教材中部分章节对“问题探讨”栏目的情境素材进了修改，具体有：第1 章第1 节、第2 章第3 节、第2 章第4 节、第3 章第1 节、第3 章第2 节、第3 章第3 节、第4 章第2 节、第5 章第3 节、第5 章第4 节。新教材的“问题探讨”栏目在情境素材方面较旧教材有较大的修改，具体如下。

（一）更新与生物学相关的社会热点事件

旧教材必修1 第1 章第1 节的“问题探讨”栏目以2003 年备受社会关注的热点话题——非典事件作为素材，这一素材与当时学生的生活联系密切，能激发学生的学习欲望，从而顺利导入新课。但是随着时间的推移，这一事件已慢慢被人们淡忘，离学生的生活渐远，因此新教材将这一情境素材改为“大熊猫和冷箭竹”，这是学生所熟悉的且在日常生活中就能够观察到的生物学现象，其中涉及两种生物，一种是动物，另一种是植物，它们存在吃与被吃的捕食关系，容易引发学生的认知冲突：这两种差异很大的生物为什么都是由细胞构成的呢？学生急于通过本节课的学习获得合理的解释，因此会对新课的学习内容产生浓厚的兴趣。

旧教材必修1 第3 章第2 节以“忙碌的车间”类比细胞内各细胞器之间的协调配合；新教材必修1第3 章第2 节仍采用这一类比导入的方式，以我国研制的第一代大型客机——C919 飞机作为素材，将研制飞机需要若干部门分工合作来类比细胞内各细胞器之间的协调配合。这一情境素材的更新无疑是非常恰当的，它以时下社会热点事件为切入点来吸引学生思考细胞器之间的协调配合，在有效激发学生学习兴趣的同时引导学生关注我国科技前沿领域的发展，激发学生的爱国情怀。

（二）修改过于简单的情境描述和难度较小的问题

邝玉环通过问卷调查研究人教版高中生物学教材“问题探讨”栏目能否激发学生的学习欲望，结果表明情境描述过于简单的、难度较小的“问题探讨”栏目不能很好地激发学生的学习欲望［5］。新教材将旧教材必修1 第2 章第4 节“细胞中的糖类和脂质”移至第3 节。旧教材这一节“问题探讨”栏目的情境描述为“左图是我们平日膳食的几种主要食物”，虽然图片上呈现的是学生生活中常见的食物，但是讨论题中问题的设置相对简单，不能很好地激发学生的求知欲望。新教材这一节的“问题探讨”栏目选择“细胞培养在科学研究、制药等领域的应用”作为素材，让学生思考讨论葡萄糖在细胞培养中起到什么样的作用以及培养脂肪细胞时出现油滴现象的原因。新教材“问题探讨”栏目情境素材更为丰富，相关问题更有思考价值，能有效激发学生的求知欲望，由此驱动学生进入新课学习。

（三）体现核心概念

旧教材必修1 第3 章第1 节“问题探讨”栏目选用的情境素材为“光学显微镜下观察到的未经染色的动物细胞”，讨论题第1 题让学生思考如何区分显微镜视野中的气泡和细胞，但图片“光镜下未经染色的动物细胞”中并未出现气泡，说明问题的设置与素材的关联性不强，且会让学生产生“要在图片上找到气泡”的误解。新教材必修1 第3 章第1节“问题探讨”栏目设置的是“用台盼蓝染液鉴别死细胞和活细胞”的生物学实验。台盼蓝是一种细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性以及细胞是否存活。活细胞的细胞膜完整、具有选择透过性，台盼蓝染液不能穿过细胞膜，因此细胞不着色；死细胞的细胞膜失去选择透过性，台盼蓝染液能穿过细胞膜，细胞被染成蓝色。通过对讨论题的解答，学生初步了解了细胞膜的结构特点（选择透过性）和功能特点（控制物质进出细胞），初步建立“结构与功能相适应”的生命观念。这样，以经典实验为背景，以讨论题的形式列举了本节课所要学习的知识技能和目标要求，给学生指明了学习的方向。

（四）保持教材情境的连贯性，使教材组织的内在逻辑性更强

旧教材必修1 第5 章第3 节的“问题探讨”栏目以“拉瓦锡等在研究人的呼吸作用”为情境素材。拉瓦锡的研究范围较大，其中对于呼吸实质的研究已经接近现代水平，在生物科学史上对于推动动物呼吸作用的研究做出了一定的贡献［6］。但是旧教材对他的这一研究历程的描述过于简单，对学生来说这一情境预设过于抽象、难以理解，不能激发学生的求知欲望［7］。

新教材必修1 第5 章第3 节的“问题探讨”栏目以“酵母菌细胞呼吸在生产和生活实际中的应用”为情境素材，是学生所熟悉的；讨论题“都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的却需要密封？”引发学生的认知冲突。新教材正文以及“练习与应用”中均以“酵母菌细胞呼吸”为例，前后呼应，保持教学情境的连贯性，使教材组织的内在逻辑性更强，能有效促进学生主动参与知识的探究与发现过程。

三、栏目讨论题的对比分析

新教材基于课程标准提出的建议“组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键［1］”对旧教材“问题探讨”栏目的讨论题进行重新修改、编制，站在学生的角度去设计和创设情境问题，提出的问题难度适宜，具有递进性、指向性和启发性，引发学生沿着问题的方向去思考，通过问题的分析和解决，把核心素养的培育有机地融入其中，有效提升学生的生物学学科核心素养，使学生逐步形成适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。下面对新教材对于“问题探讨”栏目中的讨论题的修改做具体分析。

（一）删除过于简单的讨论题，保证问题难度适中，有利于学生主动学习

旧教材“问题探讨”栏目中有些讨论题的问题设置得过于简单，仅是对单个知识点的简单提问。过于简单的问题无法激发学生的求知欲望。新教材中“核酸是遗传信息的携带者”的“问题探讨”栏目删除了“试着说出DNA 的中文全名”，必修1 第2章第2 节“细胞中的无机物”的“问题探讨”栏目删除了“计算每升饮料中水占多少”，这类问题价值不高。

又如，必修1 第4 章第1 节“被动运输”的“问题探讨”栏目中增加了“如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？”，设计“为什么？”的追问，引导学生进一步明确漏斗管内液面升高是由于半透膜两侧存在压力差，事实上两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，当半透膜两侧压力一致时，两侧的水分子运动达到平衡状态，液面便不再升高。这样的问题设置能让学生体会到科学探究的严谨性。

（二）注重问题的递进性、指向性和启发性

旧教材必修1 第6 章第3 节“细胞的衰老和凋亡”的“问题探讨”栏目中设置问题“人体的衰老还表现出哪些特征？”，学生基于已有生活经验就能够对此做出回答，而新教材的“问题探讨”栏目将其改为“老年人白头发的形成与毛囊细胞的衰老有怎样的关系？”，将人体（个体）衰老与细胞衰老联系起来，使学生真切地感受到生物学知识与生活的联系，让学生理解人作为多细胞生物，细胞的衰老并不等于个体的衰老，从总体上看，只有细胞的普遍衰老才会导致个体的衰老，引导学生正确阐释生命现象及规律。这样的问题设置体现出递进性、指向性和启发性。

综上可知，“问题探讨”栏目旨在为学生创设学习情境，激发学生的学习兴趣。新教材“问题探讨”栏目的变化，要求教师要针对教学内容、教学目标、重难点等创设情境，避免为了引起学生的兴趣而创设无关的教学情境，产生喧宾夺主的反作用。教师要深入挖掘新教材“问题探讨”栏目的潜在价值，根据教学实际，对“问题探讨”栏目中的情境素材进行适当的修改与补充，引导学生注重对讨论题中的问题进行深入思考而不是一味地追求答案。总之，教师要结合课程标准，以核心素养为导向，为学生创设适合的教学情境，驱动学生在情境中主动学习，以科学有效的方法来培养和发展学生的生物学学科核心素养。