楊珍珍

摘要從呈現(xiàn)方式靈活多樣和內(nèi)容設(shè)計注重培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)兩個方面對美國新版高中生物教材中習(xí)題特色進行分析，啟示我國高中生物教材的編寫應(yīng)重視真實情景的設(shè)計

關(guān)鍵詞 美國教材 習(xí)題 高中生物 教材分析

中圖分類號G633.91 文獻標(biāo)志碼B

習(xí)題是幫助學(xué)生理解和鞏固知識，拓展思維，形成問題解決能力和創(chuàng)新精神的重要載體。培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)是新一輪生物課程改革實施的核心任務(wù)，而習(xí)題中蘊含的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神有利于培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。因此如何編制高質(zhì)量的習(xí)題是教材編制的重要方面。美國目前使用比較廣泛的教材是美國四大中小學(xué)教材出版公司之一的麥格勞·希爾教育集團于2016年出版的高中生物學(xué)教材《Glencoe Biolo.gy》（以下簡稱美國高中教材）。美國高中教材的習(xí)題設(shè)計很有特色，對我國高中生物教材習(xí)題設(shè)計和一線教師進行習(xí)題編制具有一定的借鑒意義。

1呈現(xiàn)方式靈活多樣

1.1欄目設(shè)置形式多樣，結(jié)構(gòu)凸顯層次與聯(lián)系

美國教材習(xí)題欄目形式多樣，在結(jié)構(gòu)上凸顯習(xí)題間的層次與聯(lián)系。美國教材習(xí)題的欄目包括每節(jié)后的“評價”（Assessment）、每章后的“評價”和網(wǎng)絡(luò)資源“在線練習(xí)”。每節(jié)后的“評價”習(xí)題所占篇幅不大，題量較少，包括“理解要點”（Understand Main Ideas）和“批判思維"（Think Criticallv）子欄目;每章后的“評價”由評價性習(xí)題（Assessment）和“標(biāo)準(zhǔn)測試”（Standard.ized Test Practice）欄目組成，評價性習(xí)題包括“術(shù)語復(fù)習(xí)”（Vocabulary Review）、“理解要點”（UnderstandMain Ideas）、“問題討論"（Constructed Response）、“批判思維”（Think Critically）和“總結(jié)性評價”（summa-tive assessment）等子欄目;“在線練習(xí)”欄目在每節(jié)內(nèi)容的最后，在教材上有個小圖標(biāo)，學(xué)生可以自行登錄教材提供的Connect ED平臺進行練習(xí)。在結(jié)構(gòu)上，習(xí)題的設(shè)計是由易到難，是由掌握知識到應(yīng)用知識解決問題的過程。“術(shù)語復(fù)習(xí)”與“理解要點”欄目強調(diào)對基礎(chǔ)知識的掌握;“問題討論”與“批判思維”欄目強調(diào)對知識的應(yīng)用;“總結(jié)性評價”欄目強調(diào)對解決問題的綜合能力。

另外，習(xí)題欄目的設(shè)計從節(jié)到章，將所有相關(guān)的內(nèi)容以章檢測題的形式進行考查，加強了知識之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容進行整合分析，最終達到對知識的融會貫通。

1.2題型設(shè)計種類豐富，注重知識理解和能力培養(yǎng)

美國教材習(xí)題的類型豐富多樣，包括知識理解型、問題分析型和科學(xué)探究型，注重學(xué)生對知識的理解和培養(yǎng)學(xué)生的各方面能力。

知識理解型習(xí)題幫助學(xué)生理解重要但比較難掌握的生物學(xué)概念，通常只涉及一兩個相關(guān)概念。例如，解釋為什么DNA復(fù)制在真核生物中比在細菌中更復(fù)雜？通過完成習(xí)題，學(xué)生可以更深刻地理解真核生物與原核生物細胞結(jié)構(gòu)不同及DNA復(fù)制這兩個概念的內(nèi)涵。

問題分析型習(xí)題可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，通常涉及的概念比較多。例如，為什么一個患有特納氏綜合癥的女孩會患紅綠色盲，而父母雙方都正常？學(xué)生通過分析特納氏綜合癥的病因和伴性遺傳的規(guī)律對習(xí)題中的問題進行邏輯推理和加工，從而得出答案。

科學(xué)探究型習(xí)題可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。例如，你如何用放射性元素來證明格里菲思實驗中細菌的轉(zhuǎn)化化合物是DNA？學(xué)生通過設(shè)計實驗方案，可以體驗親身體驗科學(xué)家是如何探究世界的，同時有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2內(nèi)容獨到，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

2.1厘清生物學(xué)概念，促進生命觀念的形成

美國高中教材將生物學(xué)概念分為3個不同的層次：主題（Themes）、大概念（Big Idea）和主要概念（MainIdea），習(xí)題的設(shè)置也注重生物學(xué)概念。美國教材關(guān)于生物學(xué)概念的習(xí)題設(shè)置會在題目旁標(biāo)出主題（對應(yīng)于美國《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的跨學(xué)科概念）、大概念或主要概念。例如，第九章“細胞的復(fù)制”中關(guān)于本章主題“穩(wěn)定和變化：細胞經(jīng)歷許多變化后分化成某種特定類型的細胞”設(shè)置的習(xí)題有“解釋癌細胞與細胞周期的關(guān)系”;關(guān)于本章大概念“細胞經(jīng)歷包括間期，分裂期和胞質(zhì)分裂的生命周期”設(shè)置的習(xí)題有“除了生殖，什么因素促使細胞完成分裂間期，分裂期、胞質(zhì)分離的周期”;關(guān)于主要概念“細胞生長直到達到其大小極限，然后停止生長或分裂”設(shè)置的習(xí)題為“為什么細胞運輸和細胞通訊限制了細胞的大小”。

生物學(xué)觀念是在眾多生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上，通過抽象、推理等思維，升華為對生命的本質(zhì)和生物學(xué)本質(zhì)的整體理解和認(rèn)識，對生物學(xué)概念的掌握有利于學(xué)生形成生物學(xué)觀念。

2.2打破學(xué)科界限，體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)

美國高中教材習(xí)題有大量學(xué)科交叉的題目，與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等多個學(xué)科的結(jié)合，強調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系，有利于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)的思想方法和跨學(xué)科概念。有些習(xí)題與數(shù)學(xué)直接聯(lián)系，教材會在習(xí)題旁標(biāo)注“生物中的數(shù)”（Math in Biology）。如，如果遺傳密碼使用四個堿基而不是三個，則可以編碼多少個遺傳密碼？有些習(xí)題與化學(xué)相聯(lián)系，如在米勒模擬的實驗中，以模擬在地球早期大氣產(chǎn)生有機物質(zhì)的過程作為習(xí)題背景，提問：“設(shè)備中不同混合氣體可能的后果是什么？”有些習(xí)題需要物理知識作為基礎(chǔ)。例如，解釋為什么你期待在海洋沉積物的樣本中找到更多的關(guān)于硅藻的證據(jù)而不是綠藻。在學(xué)習(xí)中雖然有人為的分科體系，但是在解決實踐問題時，則要求學(xué)生具備綜合處理問題的能力。與其他學(xué)科的結(jié)合，可以讓學(xué)生理解生物學(xué)科的發(fā)展是與其他學(xué)科相互促進的，科學(xué)的發(fā)展是綜合化的。

2.3創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)科學(xué)思維與科學(xué)探究能力

美國教材習(xí)題注重問題情境的創(chuàng)設(shè)，包括生活情境，實驗情境和科學(xué)史情境等，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究能力。歐盟認(rèn)為核心素養(yǎng)的內(nèi)涵是“在特定情境下適用的知識、態(tài)度與技能的綜合”。生活情境是用生活中與生物有關(guān)的現(xiàn)象來呈現(xiàn)生物學(xué)問題。例如，在世界上非常干燥的地區(qū)進行的耕作和澆水會使水在蒸發(fā)時鹽積聚在土壤中，根據(jù)對濃度梯度的了解，為什么增加土壤鹽度會對植物細胞產(chǎn)生不利影響？生物學(xué)是一門實驗學(xué)科，實驗情境可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力，如題干給出一段實驗操作描述，并提問“實驗可能出現(xiàn)的問題，描述如果調(diào)整實驗步驟從而驗證你的猜想”。科學(xué)史情境可以讓學(xué)生了解或“經(jīng)歷”科學(xué)家們探究歷程，領(lǐng)悟科學(xué)家們的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神。美國教材的章后習(xí)題有個獨特的習(xí)題板塊“DBQ”（Document-based questions）板塊，以這個章節(jié)中具代表性科學(xué)家發(fā)表的原始文獻作為閱讀資料，并以此設(shè)計問題。如，呈現(xiàn)沃森和克里克的一段文獻原文，提問“根據(jù)以上描述畫出DNA結(jié)構(gòu)”。學(xué)生通過回答這類問題加深對生物科學(xué)史上重要概念的理解。

3對我國教材編寫和修訂的啟示

“在真實情境中展開評價”是我國新一輪科學(xué)課程改革的方向之一，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的形成和發(fā)展是與特定的情境密不可分。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織的國際學(xué)生評估項目（Program for International Student As.sessment，PISA）就在其測試中盡量選用真實情境命制題目考查相應(yīng)的概念理解能力和科學(xué)探究能力。因此，教材中的習(xí)題設(shè)計應(yīng)重視真實情景的設(shè)計。美國教材中很多習(xí)題的設(shè)計都重視與生活相聯(lián)系，為學(xué)生提供真實情境，使學(xué)生能夠運用所學(xué)的生物學(xué)知識解決真實問題，體驗生物學(xué)學(xué)科價值，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。另外，真實情境才能夠體現(xiàn)生命現(xiàn)象的復(fù)雜性，展示生物學(xué)的本來面目。在真實情境中解決問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，同時也促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。