见微知著——以“走近细胞”谈新教材的变化及教学建议

梁华明 余梅

摘要：基于新旧人教版高中生物学教材“走近细胞”部分，本文分别从章首页、栏目设置、活动设计及正文内容四个方面进行比较分析，并提出教学建议。

关键词：新旧教材  高中生物学  走近细胞  比较分析  教学建议

2019年版人教版普通高中生物学教材（以下简称“新教材”）是根据《普通高中生物学课程标准（2017年版）》修订的，以发展生物学学科核心素养为课程目标，在内容选取、结构体系等方面做了很好的改变。本文对新教材《必修1·分子与细胞》中“走近细胞”部分和2007年版人教版普通高中实验教材（以下简称“旧教材”）《必修1·分子与细胞》中“走近细胞”部分进行比较研究，以期能给高中生物学教学提供一些参考。

一、新旧教材的比较分析

（一）章首页内容的比较

新教材章首页保留了旧教材原有的布局，由引言、配图和格言组成，能起到创设本章起始情境的作用。但是新教材在选择的事例、设置的问题以及呈现的配图方面（见表1），均更胜一筹。

可以看出，新教材以我国科技新进展引入，既能激发学生的阅读兴趣和爱国热情、增强民族自豪感，又能让学生意识到研究细胞的重要性，它与人类的健康和生活密不可分。以此引导学生努力学习，为国争光，培养学生的家国情怀，渗透责任担当意识。情境之后，新教材依次提出三个问题，激发学生对本章内容的学习兴趣。本章的配图也十分讲究并具有深刻寓意。新教材呈现的是“一位清新淡雅的女孩使用数码液晶显微镜观察细胞”的照片。这张照片更加清晰明了，更具美感，而且显示屏上显现的细胞图片，带给学生无限遐想，激起学生学习探究的欲望。同时，新教材还借此告诉学生，走近细胞需要观察细胞及科学发现离不开科学技术的发展与支持。

（二）栏目设置的比较

适宜的栏目设置使教材内容体系更加系统化，有助于教师掌握教材的逻辑关系，有利于培养学生的思维能力。新教材栏目设置增加、删改的项目与内容（见表2）既符合学生认知特点，又能体现学科核心素养指向。

这样的变化明确将教学目标指向学科核心素养的四个方面，如细胞学说揭示了动物与植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。就像原子论之于化学一样，用类比的方法加深学生对细胞学说在生物界统一性方面意义的认识;介绍了归纳法在生物学研究中的重要性，点明了科学探究的重要工具——科学方法的重要性;用“发菜”的过度采挖，导致生态环境的破坏，突出人与自然的关系，点明了社会责任的素养指向。

（三）活动设计的比较

1.“问题探讨”内容的更换

新教材将旧教材对“病毒”的讨论移到本节课后习题中，取而代之的是“大熊猫和冷箭竹”，它们分别代表动物和植物，细胞是它们的基本组成单位，与本节标题“走近细胞”呼应，也与“生命系统的结构层次”配图相吻合，形成贯穿式情境。新教材还设置讨论题，要求学生获取和提供“大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的”的证据，并评价自己的证据是否正确与充分，以此引导学生重视证据和逻辑推理及判断。

2.探究活动的变化

通过表3看出，新教材将旧教材的“资料分析”更改为“思考·讨论”，将“实验”更改为“探究·实践”。名称的改变，凸显出新教材更加侧重于运用科学思维进行科学探究，发展学生的核心素养的指向鲜明。例如，“思考·讨论”主要以科学史、科学研究成果为主，体现了科学探究要以事实和证据，要以科学思维和合理的逻辑推理为工具，对未知的真理进行不断深化的研究，学会运用基本的生物学观点看待生命世界，逐渐形成生命的观点;“探究·实践”主要是倡导和运用实践活动将科学探究落实到实际教学中，在实践活动中，运用基本生物学知识和科学的思维方法进行对未知的探究、对生物学学科本质的理解等。这些变化更加有利于生物学科核心素养的达成。

（四）正文內容的比较

1.编写思路的变化

新教材以“细胞学说及其建立过程”作为教学的逻辑起点，使学生通过细胞学说科学探究的历史，在基于事实和证据的基础上认同“细胞是生物体结构及功能单位”的结构功能观，深刻理解以细胞为基本单位的生物体的结构层次，初步了解到生物界的系统性。这些设计编排都比旧教材更加符合生物学概念及观念形成的逻辑，也更符合教与学的认知规律。

2.“蓝细菌”的表述

随着显微技术的发展，人们能够清晰地认识蓝细菌的结构，发现它虽然有细胞壁和叶绿素，但是没有成形的细胞核，因而将其归为原核生物中的细菌类，称为“蓝细菌”。蓝细菌的命名真实地反映了它的结构特点和分类地位。因此，基于对科学、名词规范的尊重，教材修订中将蓝藻改为蓝细菌。可见，这体现了新教材编写的科学性，也体现了人们对客观事物的认识是不断进步的，指向培养学生求真务实、不断探究的科学精神。

3.插图的变化

新教材的插图颜色更加清晰，版面设计更加合理，内容更加生动且注重整体合一。首先，最突出的是新教材将“生命系统的结构层次模式图”由原有教材的平面图替换为跨页大图，图片以竹子（植物）细胞、熊猫（动物）细胞图作起点，然后汇集成种群、群落和生态系统，直至形成生物圈。图片直观展示了生命系统的层次性及细胞是生命体的基本单位，也与本节问题探讨中的“大熊猫吃冷箭竹图”形成首尾呼应，使学生对“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”有了更深的理解。

其次，新教材将旧教材“大肠杆菌电镜照片”由黑白图替换为彩色大图，将平面的“细菌细胞模式图”替换为立体的“大肠杆菌模式图”，并增加了大肠杆菌纤毛的结构。这更符合客观事实，突出了科学的发现和理论的建立往往要经历不断修正完善的过程。

二、教学建议

高中生物学课程标准要求全面落实生物学核心素养。生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。从新旧教材“走近细胞”这一章的比较分析可以看出，本次新教材内容的选择更加符合生物学学科本质与发展史，情境的选择和活动的设计更加有利于运用科学思维进行科学探究，情感态度价值观的指向上更加有利于培养爱国情怀、责任担当。据此，笔者对新教材教学提出如下建议。

（一）系统思考单元化教学内容，明确学科核心素养的指向

对教学内容进行系统思考和整体设计，首先要厘清教学的重要概念与次位概念之间的关系。比如本单元的重要概念是“细胞是生命活动的基本单位和细胞的多样性和统一性”，它们的次位概念分别是细胞学说、基本的生命系统和真核细胞与原核细胞。其次要厘清每一次位概念所承载的教学任务和核心素养指向，为制定明确的教学目标和进行科学的过程设计奠定基础。例如，细胞学说这一次位概念的教学内容承载了观察、比较、归纳概括的科学思维方法，包含着许多科学家在探究细胞学说历程中的艰苦和新意。他们在运用证据和逻辑的基础上形成观点与结论，最终形成了细胞学说，形成了结构与功能相适应的结构功能观、动植物统一于细胞的统一观，在这一探究的历程中彰显了科学家追求真理的求真、务实及批判质疑的科学精神。

（二）选好教学情境和用好探究实验，为学科核心素养的达成提供重要支撑

例如，在“问题探讨”中新教材以“大熊猫吃冷箭竹”为情境，让学生提供证据证明大熊猫和冷箭竹都是由细胞构成的，以及评价自己的证据是否正确和充分。这一活动培养了学生“尊重事实和证据”的科学思维品质，引导其从细胞、个体、种群、群落和生态系统的观察与分析中总结出生命世界的层次性和系统性。

“细胞学说的建立过程”是学习科学探究方法、体验科学探究过程、理解科学本质的实验素材，应该充分利用。例如，人体的解剖和观察（从器官到组织）→显微观察资料的积累（认识细胞），可以指向生物体的系统观、层次观和科学的探究过程;科学的观察和归纳概括的结合（形成理论），可以指向科学的思維方法和科学的探究过程，在此基础上形成了植物与动物统一于细胞的统一性观点;细胞学说在修正中前进，进一步指向科学是不断前进和完善的。对细胞学说形成的科学史的介绍，让学生了解了细胞学说形成的真实的历程，明白了科学发现要重视观察与实证，需要科学的方法，需要接受质疑和修正完善等。学生锻炼了科学思维，进行了积极的思维探究，认同了一些基本的生物学观点，为落实学科核心素养提供了很好的支撑。

（三）巧用教材资源，渗透责任担当意识，落实社会责任教育

新教材有意识地精选素材，渗透责任担当意识。教师应充分利用这些素材，培养学生的社会责任感。例如，引言部分的“世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生”及课后阅读“生物科技新进展——人工合成生命的探索”，均突出了我国科学家的研究成果及其贡献，以此引导学生努力学习，培育他们的家国情怀。教材在正文部分介绍水华的危害及专设“与社会的联系”栏目，强调过度采挖发菜已破坏生态环境，意在引导学生在学习生物学时应多联系社会，多关注社会中存在的问题，渗透保护生态环境的责任担当意识。

新教材在内容选取和体系构建上，基于有利于学科知识学习、有利于生物学核心素养落实，进行了必要的调整，我们应该按照课程标准的要求，深刻领会新教材的变化实质，及时改变我们的课程观、教学观，以适应新的教学要求，确保生物学科育人价值在教学中得以实现。

参考文献：

[1]吴成军.人教版“分子与细胞”模块教材部分知识内容修订说明[J].中学生物教学，2019（9）：4.

[2]朱正威，赵占良.普通高中教科书.生物学.必修1.分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2019：1.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2020：4.

责任编辑：唐丹丹