参考书目-武汉大学国家级生物学实验教学示范中心
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东北师范大学
生命科学学院
所属门类代码、名称
教育学[04]
所属一级学科代码、名称
（专业硕士）教育[0451]
是否为国家重点学科
(00)不区分研究方向
(101)思想政治理论(204)英语二(333)教育综合(852)生物课程与教学论
初试参考书
◇《生物课程论》，余自强，高等教育出版社。◇《生物学教学论》，赵锡鑫，高等教育出版社，1988年。◇不招同等学力
院系所：100，其中推免：20
推荐参考书目
复试参考书目
◇复试科目：普通生物学◇跨学科考生加试：①人体及动物生理学②遗传学◇参考书目：◇《陈阅增普通生物学》（第3版），吴相钰等，高等教育出版社。◇《普通生物学》，顾德兴，高等教育出版社。◇《普通生物学》，周永红、丁春邦，高等教育出版社。
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政治/科目一
外语/科目二人教版义务教育生物学教科书栏目的分析及教学建议
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人教版义务教育生物学教科书栏目的分析及教学建议
人民教育出版社/课程教材研究所　吴成军
摘要：人教版义务教育生物学教科书中设置了多种类型的活动栏目，这些栏目的主要作用有：改变学生的学习方式，倡导探究式学习；帮助学生建构重要的概念；学习科学方法，提高实验和探究技能，等等。理解每个栏目的特点、内涵和作用，是用好这些栏目，进行高效教学的重要保证。
关键词：教材栏目；科学方法；能力培养
人教版义务教育生物学教科书设置了&想一想，议一议&&实验&&探究&等十几个活动栏目，这些栏目大多数需要学生动脑、动手或者亲身实践。尽管这些栏目的形式多样，内容各异，功能不同，但都能有效地激发学生的学习兴趣，非常有利于教师的教和学生的学。总体来看，这些栏目的作用有如下四点：一是改变学生的学习方式，变被动接受为主动探究式学习；二是改变概念的获取方式，帮助学生有效地建构重要的概念；三是学习科学方法，提高实验和探究技能；四是渗透情感态度价值观教育。具体到每个活动栏目，其作用的侧重点又各不相同。因此，具体分析每个栏目的特点、内涵和作用，是用好这些栏目，进行高效教学的重要保证。
1.教科书栏目的特点及作用分析
　　教科书中的栏目基本设置了师生互动环节，即设置了一系列有梯度和逻辑性的问题，以引导学生思考和讨论。从教学方法来看，这样做的目的具有双重的针对性：一是针对教师，要求教师改变教学方式，变讲授式授课为引导探究式授课；二是针对学生，其目的是转变学生的学习方式，引导学生主动活动，变被动接受为主动探究性学习。从教学目标来看，这些栏目涉及知识、能力和情感态度价值观目标。
下面的表格呈现了教科书中栏目的内容、活动方式、建构概念的环节以及主要的能力目标，方便教师理解和应用。
表1&人教版义务教育生物学教科书栏目的内容、活动方式及其作用
建构概念的环节
能力目标的侧重点
想一想，议一议
设置活动情景，提出问题，激发兴趣，引导学生参与
提供情景，设置问题
分析问题的能力
提供图文资料和讨论的问题，让学生进行分析，得出结论
提供资料，讨论问题
分析及处理信息的能力
观察与思考
提供观察图片和讨论的问题
提供图片，讨论问题
观察和分析问题的能力
提供材料用具、方法步骤等，通过学生的操作来加深对知识的认识
提供步骤，动手实验
操作技能和观察能力
学生体验科学探究的一般过程，包括提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流等
提供思路，进行探究
提出问题和要求，进行调查，得出相应的结论
提出问题，进行调查
就科学探究的某一环节，创设情景，提出问题，训练思维
提供情景，分析问题
依据学习的概念，提供相应的指导和提示，由学生动手制作模型
提供指导，动手制作
理解能力和实践技能
根据已学的知识和提示进行设计活动
提供指导，动脑设计
作出必要的提示，要求学生根据已有的条件在课外完成实践活动
提出要求，进行实践
由上表可知，每个栏目是完成概念建构居多环节中的重要的一环。也就是说，每一节中可能有多个栏目，这些栏目基本围绕着&引出概念、建构概念、形成概念、拓展概念、巩固概念&这样的逻辑顺序有序地进行，即每一个栏目都是围绕着重要概念建构环节中的某一个环节而设置的。这就提醒教师，在使用这些栏目时，要遵循概念建构的基本规律，要围绕着重要概念的建构这个主题而开展，用好每一个栏目，为重要概念的建构打下步步扎实的基础。
另一方面，教师也要理解，能力一般是依附于知识而存在的，即能力目标是伴随着概念的建构而逐步达成的。教师要清楚知道每个栏目的能力目标的侧重点，在教学过程中，才能真正做到能力培养的层次性、清晰性和准确性。
2.重要栏目的分析及教学建议
下面对部分栏目进行具体分析，帮助教师更好地理解和使用这些栏目。
2.1想一想，议一议
德国一位学者有过一句精辟的比喻：将15克盐放在你的面前，无论如何你难以下咽。但当将15克盐放入一碗美味可口的汤中，你早就在享用佳肴时，将15克盐全部吸收了。情境之于知识，犹如汤之于盐。盐需要溶入汤中，才能被吸收；知识需要溶入情境之中，才能显示出活力和美感。1
这个比喻非常生动地揭示了情景教学的重要价值。&想一想，议一议&栏目的主要目的，就是创设一个情景，一个学生感兴趣的、愿意参与的情景，而情景中的主要议题，就如同盐一样，硬塞是不行的，也是难以下咽的，将主题溶入情景中，也就是将盐溶入汤中，人就有了品尝的愿望，学生就有了积极参与的兴趣。
教科书中的情景来自多个方面的素材，体现了情景教学的多样性和灵活性（见表2）。
表2&人教版义务教育生物学教科书中的情景类别及例证
情景的类别
讨论的主题（概念）
科学发展及应用成果
机器人奏乐、做操、跳舞、踢足球等
生物和非生物的主要区别
烧伤病人皮肤的培养及移植
细胞生活需要的条件
鲁迅先生的作品《从百草原到三味书屋》中的片段
如何观察，观察哪些生物及其生活的环境
日常生活观察及经验
卧室摆放多盆绿色植物是否科学
植物除了光合作用，也能进行呼吸作用
大雨时，蚂蚁形成的&蚁团&随水漂流，工蚁自我&牺牲&的行为
动物具有的社会性行为
科学家的故事
海尔蒙特的柳树实验
植物的光合作用需要二氧化碳作为原料
学生的前概念
将菠菜叶直接放在显微镜载物台上进行观察
要在显微镜下观察到植物细胞，需要制作玻片标本
青蛙是两栖动物，龟是爬行动物，这是为什么呢
两栖动物和爬行动物的联系与区别
环境污染和保护
南极海洋中的鱼、磷虾和企鹅等动物的体内含有杀灭害虫的DDT
生物圈是最大的生态系统
生活在长江水域中的白鳍豚走向灭绝
保护环境，保护生物的多样性
黑麦约有1 400万条根，全长达600千米，这些根有150亿条根毛。黑麦所有根的总面积是茎和叶总面积的130倍
根的作用和意义
海葵看起来像花朵，但它不是植物而是动物
植物与动物之间的区别
　　情景中的&情&就是&事例&（现象或事实），能够起到激发学生的学习兴趣、唤起学生求知欲的作用；&景&就是&问题&，是引导学生思考和讨论的问题。情景教学可以比较容易地实现具体事实与抽象概念之间的沟通与转化，使学习变得相对轻松和愉快。
　　情景的多样性正是考虑到学生的好奇心和兴趣易转移的特点而设置的。只使用一种情景就会产生学习的疲劳感。多样的情景，真实的事例，特别是与学生的生活或学习领域相结合的事例，就能够保持学生持久的学习兴趣和动力。在上述情景中，以&学生的前概念&为情景引入，值得教师特别重视，因为&前概念&顺应成&科学概念&，需要学生积极地参与、深入地思考，需要思维的激烈碰撞。改变学生的前概念，进而形成科学的概念是概念教学的重要方法之一。
　　在教学过程中教师会有很多灵感和创造，会用一些鲜活的情景替代教科书中的情景。另外，科技的发展和不断变化的社会也会为教师提供精彩而有针对性的情景事例，因此，根据教学的具体情况灵活使用不同的情景事例是教师的基本功之一。特别需要提醒的是，教材中的情景事例不一定必须在课前使用，教师可根据教学需要安排在课中或课尾。在课前使用情景时，情景中的问题也不一定要求学生必须准确地回答，也可留待课中或课尾再让学生解决。
　　当然，情景教学也要有个度，不能只是为了情景或者兴趣而教学，教学的根本目的还是促进学生在知识、能力及情感态度价值观等方面的发展，过度的情景教学会抑制学生的抽象思维的发展，进而会影响学生创造力的培养。
2.2&资料分析&和&观察与思考&
　　&资料分析&和&观察与思考&其实也是一种情景教学，只不过这种情景教学服务的对象十分鲜明地针对重要概念，即为了改变讲解概念的建构模式而设置的情景教学材料。传统的概念建构模式是教师讲概念，学生听讲解，是一种从概念到概念的传授和学习模式。在这种模式下，教师以讲解为主，可以根据本人的理解水平和教学需要来补充例证以支持概念，并帮助学生理解概念，是一种从&一般到特殊&的概念建构模式。&资料分析&和&观察与思考&则是一种相反的从&特殊到一般&的概念建构模式。即先提供例证，用问题的形式引导学生通过具体的事例来说明各个概念之间的逻辑关系，最后进行归纳或总结以形成相应的概念。
&资料分析&和&观察与思考&的共同特点是提供例证，这个例证可能是文字，可能是图片，也可能是两种的结合，但都为建构概念提供支撑。下面以义务教育生物学教科书七年级上册有关生态系统概念建构的一个&资料分析&2为例进行说明。
表3&对教材中生态系统概念建构的&资料分析&的分析
讨论的问题
例证及分析
概念的内涵
建构的概念
1.树皮里面有昆虫的幼虫。树、昆虫幼虫和啄木鸟之间的关系是怎样的？
树是植物，昆虫幼虫和啄木鸟是动物，它们是生态系统概念生物部分的正例，表明生态系统离不开植物和动物
植物和动物是生态系统的组成成分，三种生物之间形成吃与被吃的食物链关系
在生态系统中，植物是生产者，动物是消费者，细菌和真菌是分解者；生产者和消费者之间可以通过食物的关系形成食物链
2.腐烂的树桩最终会消失吗？
树桩上存在细菌和真菌，在这些生物的分解作用下，树桩会腐烂并最终消失。细菌和真菌是生态系统中不同于植物和动物的组成成分
细菌和真菌可以将有机物分解成无机物，是分解者的角色
3.在生态系统中，植物、动物和真菌分别扮演着什么角色？
植物是生产者，动物是消费者，细菌和真菌是分解者
生态系统的生物部分由生产者、消费者和分解者组成
　　&资料分析&和&观察与思考&中的问题是有逻辑性的，一般是从具体到抽象，即每个问题可能针对概念中的某个内涵，最后的问题往往会回到整个概念的定义方面。
有些教师为了节约教学时间，没有很好地利用&资料分析&和&观察与思考&这两个栏目，这是因为这些教师没有很好地理解例证对概念的支撑作用。没有例证支持而形成的概念，不可能得到学生的真正理解，这种建构概念的方式也是概念学习的一种不完整的表现。因此，认真引导学生阅读这两个栏目，回答栏目中的问题，就能够比较清晰地理解概念的内涵。
2.3实验与探究
　　从广义的角度来看，探究活动包括实验和探究这两类活动，实验又可以分为验证性实验和探究性实验两种类型。中学生物教科书中的实验范畴比科学实验要宽泛一些，包括如操作和使用显微镜等以观察和技能训练为主的活动。
　　从操作者来看，教科书中的实验可分为以教师操作为主的演示实验和以学生操作为主的学生实验。其中根据学生技能目标的不同，又可以将学生实验分为三种类型：以训练学生实验操作为主的操作技能实验；以检验已知事实、概念或原理为主的验证性操作实验；以引导学生参与并发挥主动性的，从中可以获得新知识和接受科学方法训练为主的探究性技能实验。
实验的主要目的之一是训练学生的操作技能和提高其探究能力。依据操作技能和探究能力的维度要求，可以将学生实验分为观察或鉴别实验、操作技能实验、验证性实验、引导式探究实验、自主式探究实验、模拟制作和模拟探究实验等7种类型（见表4）。
表4 &人教版义务教育生物学教科书中的实验和探究的类型
观察或鉴别
观察对象是什么，有什么结构、特征或特点，鉴别对象中有什么
观察草履虫
观察种子的结构
训练基本的实验操作技能
练习使用显微镜
观察人的口腔上皮细胞
已知实验结果而进行的实证活动
绿叶在光下制造有机物
引导式探究
提供指导或参考方案，引导学生完成探究活动
探究种子萌发的条件
自主式探究
提供简单的提示，由学生自主完成全部的探究活动
探究二氧化碳是光合作用必需的原料
在难以直接制作真实对象时，可以用其他材料制作研究对象
制作动物细胞模型
在难以直接用研究对象做实验时，可以模仿实验对象来进行实验，从而获得相应的结论
模拟保护色的形成过程
　　任何实验，其实验目的中的操作技能不可能只有一项。如观察实验，在用显微镜进行观察时，显微镜的操作技能十分重要，观察技能也需要培养；如果需要制作临时装片或观察切片，就需要学生具备较强的观察和操作技能才能完成。因此，决定实验的技能目标，应该与教材内容结合在一起，依据教材内容来决定该实验的主要训练技能。例如，同样是观察实验，&观察人的口腔上皮细胞&和&观察草履虫&这两个实验在教材中所处的位置不同，前者以学会制作临时装片为主，后者以观察草履虫的形态和运动方式为主。因此，明确每个实验的主要操作技能，并在实验过程中落实这些技能，才是实验教学有效性的重要保障。
任何实验，除操作技能之外，还有重要的知识目标。中学实验的选择与安排，除了训练学生重要的操作技能之外，还具有获取知识，建构概念的重要作用。例如，&练习使用显微镜&实验，尽管显微镜的操作技能十分重要，但操作显微镜时，熟悉显微镜的结构及其功能一样重要；又如，&绿叶在光下制造有机物&实验，隔水加热进行脱色处理的操作技能是保证实验成功的前提，但控制变量，设置对照实验的科学方法的运用，通过实验得出淀粉是光合作用的产物等知识目标也非常重要；再如，&探究非生物因素对某种动物的影响&的技能目标是：尝试运用已有的知识和经验作出假设；进行对照实验，说出对照实验的设计要点；运用表格准确地记录数据；分析实验数据得出结论。在完成这些技能目标的同时，也要构建重要的概念，即&非生物因素如光照、温度等会对生物的生活和分布产生影响&这一重要的结论。
大多数实验都有情感态度价值观目标，主要是态度目标，如实事求是的态度、严谨求实、求真的态度。但也会涉及情感目标，例如，以动物为对象进行实验时，要注意保护动物，实验结束后应该将动物放回自然环境中的情感体验。
　　对于学生实验，最为重要的是保证学生能够亲自操作，从中学习和训练操作技能，离开了操作活动，在黑板上&画实验&，在讲台上&讲实验&，在课下&背实验&，都达不到操作技能的培养和实验素养的提高，通过讲授和背诵方式获得的实验技能失去了实践的价值，获得的重要概念会流于肤浅而不深刻。
3.强化科学方法教育，注重能力培养
　　科学方法是重要的概念，也是科学能力的基础。义务教育生物学教科书十分重视科学方法的学习。教科书设计了一个专门介绍科学方法的栏目（如表5），一方面突显科学方法的重要地位；另一方面也是提醒教师和学生，注意科学方法的学习，同时还应在后续的生物学课程中关注、练习和运用这些科学方法，提升实验和探究能力。
表5&人教版义务教育生物学教科书中的科学方法和科学内涵
运用各种感官或感官延伸工具收集信息。观察的工具有显微镜、望远镜、照相机等
教材中的&观察与思考&栏目
为了解情况而进行的收集资料活动。科学调查需要确定样本，调查过程中要如实记录
调查校园、公园或农田的生物种类
在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。对照实验分为实验组和对照组
探究非生物因素对某种动物的影响
实验组和对照组
对照实验中，通常把经过控制处理的一组（或者未知实验结果的一组）称为实验组，而未经过处理的一组（自然状态下或者已知实验结果的一组）称为对照组
探究种子萌发的环境条件
从检测对象中抽取少量个体作为样本进行的检测
探究测定种子的发芽率
科学实验中，需要根据提出的问题作出相应的假设，为下一步的研究指出设计和实验的方向。作出假设需要根据已有的知识和经验来进行，有时还需要查阅资料
探究活动中一般都需要作出假设
设置重复组
实验测得的数据往往存在误差，因此需要设置重复组，即同一个实验在相同的条件下要重复做几次
探究测定某种食物中的能量
培养细菌、真菌的一般方法
培养细菌和真菌通常需要配制含有营养物质的固体培养基，培养基要进行高温灭菌处理，进行无菌接种后放入恒定温度的培养箱中或者室内温暖的地方进行培养
探究检测不同环境中的细菌和真菌
根据被分类对象的共同点和差异点，将对象区分为不同种类的逻辑方法。生物分类主要考虑生物形态结构和生理功能等特征进行分类，以弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系
根据生物的特征进行分类
根据已知的事物，通过思维活动，对未知事物的真相提出一定的看法。科学的推测需要一定的证据做基础
地球上生命的起源
根据一定的标准，把彼此有某种联系的事物加以对比，确定它们的相同和不同之处
生物进化的历程
　　教材中还设有专门训练学生实验和探究技能的&技能训练&（如表6），每个&技能训练&侧重于一项探究技能的训练。需要说明的是，技能训练与科学方法一样，不仅要在该栏目中训练学生的探究技能，而且在教科书的其他活动栏目中，同样也需要注意训练学生的相关技能。
表6&义务教育生物学教科书中的技能训练
技能内涵或解析
通过观察找出相同点和不同点
比较不同生物的异同：对看上去相似的生物，要注意观察它们的不同之处；对看上去差异明显的生物，要注意观察它们的相同之处
观察马和驴在外形上的不同之处，马和牛在外形上的相同之处
发现问题，提出问题
科学探究从发现并提出值得探究的问题开始。没有问题就没有探究
探究非生物因素对某种动物的影响
在制订实施计划前，需要根据已有的知识和经验作出相应的假设，在假设的基础上还要预测实验可能出现的结果，如果预期结果和实验结果一致，说明假设的正确性，否则，说明假设是错误的
探究种子萌发的环境条件
确定不同事物（对象）之间差异点和共同点的逻辑方法
比较双子叶植物和单子叶植物的叶脉有什么区别
解读实验数据
科学活动中收集到的一些数据需要进行分析和解读，为得出相应的结果和结论提供证据
小麦在不同时期的需水量
分析实验结果
得出结论前需要对实验结果进行分析，从中提炼出相应的概念
探究实验一般都需要分析实验结果
是由一个或几个已知的判断（前提）推出新判断（结论）的过程
环境温度对呼吸作用强弱的影响
区分事实和观点
事实是指事情的真实情况，观点是指观察事物所采取的态度。区分事实和观点有利于得出正确的结论
人类的起源和发展
解读曲线图
图表的一种，用曲线可以直观地表示数据的变化
青春期的发育状况分析
测量和计算
测量是指用仪器确定空间、时间、温度、速度和功能等的有关数据；计算是指根据已知数通过数学方法求得未知数
测量并算出自己的肺活量
设计表格，记录数据
表格可以方便地记录数据，表格也可以方便地读出数据的变化，为得出结论提供证据
记录不同状态下的心率
观察与测量
测量前需要细致的观察，才能保证测量结果的真实性
观察并测量两个红色线段的长度是否一致
设计对照实验
设计对照实验可以真实地观察自变量对实验结果的影响，从而准确地得出实验结论
甲状腺促进蝌蚪发育的作用
综合和概括
综合，就是在分析的基础上，把事物的各个方面在思维中结合成一个统一整体进行考察、研究的逻辑方法
动物的共同特征
根据细菌的繁殖速度进行计算
搞好个人卫生的重要性
评价实验方案
实验方案是否完善，是否遵循科学性原则、单一变量原则和可重复性原则，在实施前都需要认真评估，评价实验方案是探究活动不可缺少的一环，关系到实验结果的可靠性
探究检测不同环境中的细菌和真菌
根据被分类对象的共同点和差异点，将对象区分为不同种类的逻辑方法。将生物分类需要考虑生物的形态结构和生理功能等方面的特征
根据生物的特征进行分类
对提出的问题进行评价
问题有低层次和高层次之分，问题值不值得探究，能不能探究出成果，都需要进行评价
针对昆虫发育过程提出问题并进行评价
运用证据和逻辑作出推测
推测不是凭空想像，推测需要逻辑推理，支持逻辑推理的依据是证据，证据是通过可靠途径采取到的事实或数据
推测生命的起源
评价证据与假说
证据一定是真实的，客观存在的；假说是人为提出来的，需要用实验或实践证明是否正确，如果正确就成为理论
评价恐龙绝灭的原因
1.余文森.有效教学十讲［M］，上海：华东师范大学出版社，2009（10）：85.
2.朱正威.赵占良，义务教育教科书七年级上册生物学［M］，北京：人民教育出版社，2012（6）：20.
& & & & & & & & &
本文发表于2014年第5期的《中学生物教学》杂志
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