如何完善高中生物学必修教材中的学生活动设计

王 颖

(人民教育出版社生物室 北京 100081)

1 高中生物学必修教材中“学生活动设计”分类统计

从活动形式、活动场所、能力侧重、数量等方面对人教版高中生物学必修教材中的“学生活动设计”进行统计，结果如表1所示。

表1 人教版高中生物学必修教材中的“学生活动设计”

经分析与概括，高中生物学必修教材“学生活动设计”具有如下特点。

(1)三册教材的活动数量总体均衡，但具体类型有不平衡的情况。例如，必修1的实验和探究共计13个(实验9、探究4)；必修2和必修3分别有5个和6个，但是必修3仅有1个实验。另外，必修2的资料分析也比其他两册少得多；必修1既没有调查，也没有课外实践。

(2)活动类型基本合适。既有侧重思维能力的，也有侧重技能的，还有综合性探究。例如，“问题探讨”能够迅速调动学生思维，探测学生的前概念；“资料分析”选取生物学的事实、客观规律、研究历程、实验设计等为素材，引导学生分析、归纳、总结；“思考与讨论”结合上下文设问，引发学生思考、交流。这三类活动侧重思维能力训练，有利于改变学生的学习方式，改变教师言传口授的教学模式。实验类活动包括实验、探究、模型建构、课外制作、调查、课外实践等，侧重从不同角度对学生进行技能训练。

(3)活动体现了对学生科学素养的培养。侧重思维能力的活动多于侧重技能训练的活动，“资料分析”和“思考与讨论”共计73个，实验类活动有36个，还有14个技能训练，而且活动多数以知识为本，向学生传递生物学的知识、概念等。同时，教材注重探究能力的训练，一是活动类型多，从思维、技能等多方面对学生进行培养；二是建构了丰富的科学方法体系，介绍和渗透了观察法、实验法、调查法、模拟法等；三是活动的安排呈现梯度，例如，三册教材按探究的一般过程，遵循由简单到复杂的顺序安排了14个技能训练。此外，在学生阅读、观察、探究的过程中，相关的情感态度价值观也随之提升。

由此可见，高中生物必修教材的活动设计从类型到数量都比较合适，但仍有可以改进的方面，而且谈及活动的功能作用，不能不结合活动的具体内容、可行性、开出率等进行分析。

2 完善高中生物学必修教材当中“学生活动设计”的建议

2.1 全面梳理、评估课程标准关于学生活动的要求 新的课程标准即将颁布，教材的修订需要以课程标准为依据，因此需要全面梳理、评估课程标准的有关要求。从现有课程标准关于实验、探究等学生活动的要求来看，其中所列的学生活动从其教育价值来看既不一定都是必要的，从提升学生科学素养的角度来看也不一定是充分的。因此，需要全面进行评估。

考虑到未来的课程标准同时要兼具评价指南的作用，因此，对于其中明确要求的，教材应该予以安排，但对于其中教育价值不大的学生活动，可以考虑用演示实验等方式予以安排。例如， “低温诱导植物染色体数目加倍”的实验难度大、周期长、效果不显著，在实际教学中开出率也很低，导致该实验“形同虚设”，如果未来课程标准还保留这个实验，则教材可改为“演示实验”。对于课程标准所要求的有些活动存在某些欠缺的，教材可以适当修改予以完善。例如，课程标准中的“调查常见的人类遗传病”涉及隐私，实际操作有难度，教材可改为“调查人群中的遗传性状”，调查内容可涵盖某些遗传病的性状。对于课程标准中虽然未作要求但对于学生科学素养的发展十分必要的，教材可以用“技能训练”“实践”等活动予以补充。这样，从活动设计来看，既可以使教材与课程标准保持一致，又有助于学生科学素养的发展。

2.2 根据功能分工进一步完善活动类型和分布 正在进行中的高中课程标准修订，提出应培养学生的核心素养。面对这种变化，教材应延续目前多样化的学生活动设计，既有侧重某方面的活动，也有全方位提升的综合性活动，还要注意渗透社会责任，可考虑在以下方面作出完善。

(1)适当整合已有活动名称 现有活动名称众多，有令人眼花缭乱的感觉。因此，可考虑适当整合已有活动类型。例如，“资料搜集与分析”可以合并到“资料分析”栏目，“课外制作”可以并入“实践”栏目。其他非活动性的栏目，也可以考虑整合。

(2)适当模糊课外活动和课上活动的界限 例如，将“课外实践”改为“实践”，实践贴近学生生活，活动过程可能涉及其他学科、多种技能，属于综合性的跨学科活动。探究、实践、制作、调查等活动都有可能在课外进行，也常常涉及其他学科，都属于综合性活动。区分课外活动和课上活动的原则应当以活动的内容与形式为准。

(3)在延续目前活动数量总体规律的基础上，使活动分布更加均衡 每册教材可有4～7个综合性活动、1个研究性课题，必修1可设置1个调查或1个实践，必修2可设计更多的资料分析和实验。

(4)需要加强活动的问题解决力度 课程标准将提高核心素养作为培养目标就是希望学生提高解决问题的能力，因此，可以设置提高解决问题能力的活动，如研究性的探究课题。

2.3 分层次、分梯度设计探究活动 分层次、分梯度设计探究活动，能为学生思维的培养提供足够空间，可充分体现学生的主体地位，促进学生主动探究。

(1)实验的设计 首先，以观察性实验为起点，训练学生的观察能力、操作能力；然后增加验证性或检测性实验，逐步提高思维能力、操作技能等方面的强度；再以探究性实验为终点，可以在每册教材靠后的位置安排综合性活动，全方位地提升或评价学生的综合探究能力。其次，实验本身可有分层设计，如有“演示实验”“小实验”“实验”等层次差别。演示实验一般由教师演示完成；小实验可以随堂进行，几人一组，适合安排为步骤简单、操作简便的内容；实验则在生物实验室进行。最后，教材所安排的活动应逐渐增强开放性，早出现的实验可提供给学生完整的实验方案，后出现的实验可提供学生更多自主探究的机会、解决问题的机会。例如，关于材料用具和方法步骤可不做硬性规定，探究的课题可为多种选择，甚至由学生提出问题并解决。

(2)“问题”的设计 “问题探讨”“资料分析”“思考与讨论”等活动以问题驱动，在设计时应注意：活动中的素材和问题应紧紧围绕重点内容，在关键问题上设置情境，提出问题，切忌为了提问而提问；问题的设置应有层次性，能发动学生的思维，并使学生的思考逐渐深入。因此，可在某一核心概念学习结束时，设置有一定难度的问题，这类问题往往需要学生综合运用所学知识来作出解答。这样的活动可培养学生提出问题、解决问题的能力。

2.4 内容和呈现方式应以学生为主体 “活动理论”非常重视学生在活动中的主体作用，只有学生真正在活动中动脑动手，活动的作用才能得到真正的发挥。凸显学生的主体地位，体现在以下两方面。

(1)情境设置应贴近学生生活 学生的现实生活是设计活动的出发点，活动贴近生活，甚至缘于学生生活，才容易在学生中引起共鸣，如果活动造成了学生的认知冲突，更易于引发学生的思考。目前教材中的个别“活动”有脱离学生生活的问题。例如，教材必修1第一节“问题探讨”的素材“SARS”爆发于2003年，现在的学生不熟悉也不了解它，无法引起共鸣，不易引发求知欲，修订时应更换。

(2)呈现方式应更加清晰明确 学生活动设计以栏目形式呈现，每个活动有基本统一的撰写格式。例如，“实验”包括目的要求、材料用具、方法步骤、讨论等四部分；“探究”基本按提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、结果和结论、交流与应用、进一步探究等来设计。总体上，实验和探究的撰写都比较清晰，但是为了提高可读性，方便学生做实验，可以在呈现方式上作些改变。例如，搭配起表征和解释作用的插图，将复杂的实验步骤设计为一目了然的步骤图等。

2.5 注意初高中生物学实验的纵向衔接 高中实验类活动的目的要求都要明显高于初中，而初高中内容的有效衔接能使高中学生尽快地适应高中阶段的学习。表2以涉及显微镜操作的实验为例，比较了初中和高中课程标准对相关内容的规定。

表2 课程标准对显微镜操作相关内容的规定

初中和高中课程标准在显微镜相关实验的差别有：初中重在掌握显微镜的操作技术，高中则上升到对显微镜操作技术的应用。高中首个涉及显微镜的实验为“使用高倍显微镜观察几种细胞”，虽然目前在该实验中用插图介绍了使用高倍镜的方法，但这几幅图并非完全展现了用显微镜观察的过程，对一些程度较差、没有掌握显微镜操作实验的学生而言，仅有的几幅图可能不足以学会使用显微镜。另外，也缺少“制作临时装片”的内容，虽然“制作临时装片”是要求初中学生掌握的，但是学生上高中时可能会淡忘，教材可用较小的篇幅或额外的小栏目在这个实验中补充介绍。还有，在该实验的“讨论”中，可设置1～2道对显微镜从低倍镜向高倍镜转换的操作方法及其原理进行考查的题目。

2.6 课题先行，提早发现困难，给教学提供更有力的指导 从目前的实验、探究教学看，比较突出的两个问题是实验开出率不高和教师的实验教学行为不正确。教师往往采取口头讲授考点、多媒体课件展示和教师演示等方法来代替学生实验[1]。导致这些现象的原因之一可能是教师的主观原因降低了实验的成功率。从“资料分析”“思考与讨论”等活动的教学来看，目前主要的问题是有教师随意进行增删，没有很好地发挥这些学生活动在整节教学中的作用。改变上述教学困境固然不容易，但是教材编写也可以为改变这一困境提供帮助，使活动“好做”“做好”。而要真正做到这一点，需要以课题研究为支撑。课题研究可侧重在以下几方面。

(1)对实验类活动的设计 通过提高可行性来降低难度。可通过改进实验材料、用具、步骤，提高实验的成功率；改进实验结果的表现形态，使得实验易于观察。例如，在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，用洋葱鳞片叶内表皮细胞替代口腔上皮细胞作为实验材料也能取得很好的效果，编写时可作出补充选择。

(2)发现教学中的难点，克服学生活动大班教学的困难 教材中的部分实验和探究在大班教学、全校多班级的教学中有难度。因此，通过课题研究及早发现教学组织的难点所在，教师可以有针对性地提出建议，提高实验的可行性；或明确探究实验的环节，简化实验步骤的呈现方式，有助于学生集中注意力并迅速抓住主要信息。

(3)总结教学效果好的已有活动设计的特点，查找教学效果差的已有活动设计的问题 例如，从“资料分析”这一使用频率高的活动来看，就可以分析哪些“资料分析”的资料设计得好(既满足充分性，也满足必要性)，问题设计有梯度；哪些资料分析设计得差，从中提炼出经验，查找出问题，从而为进一步做好“资料分析”的设计提供参考。