董佳瑩 彭靜靜 宋以梅 朱家華

摘要對(duì)新版人教版和上?？平贪姘l(fā)行的普通高中生物學(xué)《必修2·遺傳與進(jìn)化》教科書進(jìn)行比較研究，運(yùn)用數(shù)學(xué)模型計(jì)算兩套教科書的難度，在定量研究的基礎(chǔ)上，選取章首頁(yè)、習(xí)題設(shè)置、欄目設(shè)置作為定性研究?jī)?nèi)容，探討兩套教科書的特點(diǎn)。基于研究結(jié)果，對(duì)一線教學(xué)提出建議：教學(xué)過(guò)程應(yīng)更多地體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用性，提升學(xué)生問(wèn)題解決的能力；發(fā)揮教科書欄目作用，充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源；強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合性，建立主動(dòng)探究的觀念等。

關(guān)鍵詞 高中生物學(xué) 教科書 遺傳與進(jìn)化 比較研究 教科書難度

中圖分類號(hào)G633. 91文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

教科書是教師和學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的主要工具，也是課程目標(biāo)和內(nèi)容的具體體現(xiàn)，在中小學(xué)課堂教學(xué)中起著重要作用。2019年新版教科書陸續(xù)發(fā)行并投入使用，對(duì)不同出版社的教科書進(jìn)行比較，有助于教師更好地選擇、使用新版生物學(xué)教科書。

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

選取了人民教育出版社和上?？萍冀逃霭嫔缦群笥?019年6月、2020年1月出版的《必修2·遺傳與進(jìn)化》高中生物學(xué)教科書作為研究對(duì)象。人民教育出版社版本（以下簡(jiǎn)稱“人教版”）在全國(guó)高中生物學(xué)課堂中最為普及，極具代表性。上海科技教育出版社版本（以下簡(jiǎn)稱“上?？平贪妗保┳鳛榻?jīng)典的國(guó)家教材委員會(huì)審定高中生物學(xué)教科書之一，歷來(lái)備受矚目，具有較高的研究?jī)r(jià)值。

1.2研究方法

研究包括定量研究和定性研究?jī)蓚€(gè)環(huán)節(jié)。在定量研究中，依據(jù)安德森的知識(shí)分類理論和布盧姆教育目標(biāo)分類理論，選用全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃國(guó)家重點(diǎn)課題“中小學(xué)理科教材難度國(guó)際比較研究”的“初中科學(xué)教材比較研究”子課題研發(fā)的教科書難度評(píng)估工具，對(duì)教科書的正文、習(xí)題進(jìn)行難度值計(jì)算、比較。在定性研究部分，對(duì)兩套教科書的章首頁(yè)、欄目設(shè)置、習(xí)題設(shè)置三個(gè)方面進(jìn)行了比較分析。

2研究結(jié)果與分析

2.1兩套教科書難度比較

2.1.1總難度比較結(jié)果

本研究中的教科書難度是指排除了授課時(shí)間等因素的教科書文本的靜態(tài)難度。廣度和深度是影響教科書文本難度的兩個(gè)主要因素。廣度指教科書內(nèi)容所涉及的范圍，可用知識(shí)點(diǎn)的數(shù)量來(lái)衡量；本研究通過(guò)從不同維度統(tǒng)計(jì)對(duì)應(yīng)內(nèi)容的分布頻數(shù)來(lái)計(jì)算。難度指教科書中某內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)水平要求的高低，具體表現(xiàn)為知識(shí)點(diǎn)的思維深度、認(rèn)知水平、技能操作復(fù)雜度等；本研究將布盧姆教育目標(biāo)關(guān)于認(rèn)知過(guò)程的六個(gè)維度分為識(shí)記、理解、應(yīng)用（包括分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造）3個(gè)等級(jí)，分別賦1-3分，同時(shí)由兩位已具備較高一致性的評(píng)分者進(jìn)行內(nèi)容賦分，累加賦分之和即為教科書難度。

研究結(jié)果顯示，人教版正文廣度值為430，難度為756；習(xí)題廣度值為235，難度為397。上?？平贪嬲膹V度值為396，難度為701；習(xí)題廣度值為148，難度為279。為了更好地體現(xiàn)正文難度和習(xí)題難度之間的數(shù)量關(guān)系，研究用正文部分（不包括欄目、插圖）、習(xí)題部分所占頁(yè)面比例進(jìn)行加權(quán)計(jì)算。加權(quán)計(jì)算后，人教版正文難度為173.88，習(xí)題難度為305.69；上?？平贪嬲碾y度154.22，習(xí)題難度217.62。根據(jù)加權(quán)計(jì)算結(jié)果，得出人教版總難度值為479.57，上?？平贪婵傠y度值為371.84。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，人教版整體難度大于上?？平贪?，二者在習(xí)題難度上有著明顯差異。

2.1.2正文、習(xí)題難度比較結(jié)果

在兩套教科書難度和廣度研究的基礎(chǔ)上，對(duì)正文和習(xí)題從知識(shí)維度和認(rèn)知維度計(jì)算難度和廣度，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

由比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①兩套教科書的正文部分在知識(shí)維度和認(rèn)知維度上的設(shè)計(jì)差異不大。事實(shí)性知識(shí)數(shù)量最多，概念性知識(shí)和程序性知識(shí)較少；從認(rèn)知維度來(lái)看，達(dá)到理解層次的知識(shí)點(diǎn)所占的比例最大，而回憶性知識(shí)和應(yīng)用性知識(shí)在教科書中體現(xiàn)的不多。②習(xí)題比較部分，兩套教科書中概念性知識(shí)的難度值均最大、程序性知識(shí)的難度值均最小，其中，上海科教版的程序性知識(shí)的難度和廣度大約是人教版的兩倍；從認(rèn)知維度來(lái)看，理解性知識(shí)在兩套教科書中涉及數(shù)量最多也最難。

2.1.3一、二級(jí)概念難度比較結(jié)果

為進(jìn)一步對(duì)比兩版教科書的內(nèi)容差異，研究以《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中關(guān)于“遺傳與進(jìn)化”模塊的兩個(gè)一級(jí)概念（即“大概念”）為依據(jù)，對(duì)各版本教科書在每個(gè)一級(jí)概念上的難度表現(xiàn)進(jìn)行了比較研究。

《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)2個(gè)一級(jí)概念的表述分別為：一級(jí)概念①是“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”；一級(jí)概念②是“生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果”。人教版的一級(jí)概念①知識(shí)點(diǎn)的廣度值為359，難度值為635；上?？平贪娴囊患?jí)概念①知識(shí)點(diǎn)的廣度值為313，難度值為560。人教版的一級(jí)概念②知識(shí)點(diǎn)的廣度值為71，難度值為121；上?？平贪娴囊患?jí)概念②知識(shí)點(diǎn)的廣度值為83，難度值為141。

此外，研究進(jìn)一步對(duì)一級(jí)概念下屬的二級(jí)概念（即“次位概念”）進(jìn)一步進(jìn)行了比較研究。一級(jí)概念①包含二級(jí)概念①、二級(jí)概念②、二級(jí)概念③；一級(jí)概念②包含二級(jí)概念④、二級(jí)概念⑤，具體數(shù)值見(jiàn)表2。

由比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人教版在二級(jí)概念②、二級(jí)概念③、一級(jí)概念①上廣度和難度均大于上?？平贪妫诙?jí)概念④、二級(jí)概念⑤、一級(jí)概念②上廣度和難度小于上?？平贪嫦鄳?yīng)部分，說(shuō)明人教版在細(xì)胞水平和分子水平闡述生命延續(xù)性方面比上?？平贪嬷R(shí)點(diǎn)來(lái)的要廣、深，而上?？平贪鎰t在闡明生物進(jìn)化的過(guò)程與原因方面難度比人教版大。

2.2兩套教科書定性研究結(jié)果與討論

2.2.1章首頁(yè)比較

在編排形式上，兩套教科書各具特色。首先，從所占版面和篇幅來(lái)看，人教版和上?？平贪娓髡家粋€(gè)版面。其次，從呈現(xiàn)方式上來(lái)看，人教版是以“標(biāo)題”“引言”“插圖”“小詩(shī)歌”的方式呈現(xiàn)；上海科教版是以“標(biāo)題”“插圖”“引言”“時(shí)間軸”的方式呈現(xiàn)。人教版設(shè)計(jì)的閃光點(diǎn)無(wú)疑是小詩(shī)歌了，章首頁(yè)的下方會(huì)配有一首總結(jié)性的詩(shī)歌，在引入新課的同時(shí)提升了學(xué)生的文學(xué)審美情趣，中國(guó)特有的人文底蘊(yùn)與科學(xué)精神巧妙交融。上?？平贪鏄O為重視學(xué)生對(duì)科學(xué)史的學(xué)習(xí)，每章都專門插入了一條時(shí)間軸呈現(xiàn)豐富的科學(xué)歷史事件。

通過(guò)具體內(nèi)容分析發(fā)現(xiàn)，人教版的標(biāo)題字?jǐn)?shù)一般在5-9個(gè)字，短小精悍；上?？平贪鏄?biāo)題字?jǐn)?shù)一般在8-16個(gè)字，上?？平贪娴臉?biāo)題表述與課程標(biāo)準(zhǔn)中的一、二級(jí)概念表述相似，力求在標(biāo)題上讓學(xué)生第一時(shí)間了解本章的重要概念。人教版各章的章首頁(yè)插圖分別為孟德?tīng)栃は窈褪指濉⑷旧w熒光成像圖、沃森和克里克發(fā)現(xiàn)有關(guān)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)原始論文及DNA三維結(jié)構(gòu)圖、蛋白質(zhì)合成流程圖、虎、貝格爾號(hào)，圖文匹配度高。人教版引言內(nèi)容靈活多樣，整體篇幅少于上?？平贪?，前三章分別以遺傳因子、基因、染色體為關(guān)鍵詞拋出問(wèn)題串，第五章以虎的體色為例引出“變異”，而第六章則是以達(dá)爾文的蘭花研究結(jié)合我國(guó)科學(xué)家對(duì)蘭花基因測(cè)序?yàn)槔?，?lái)揭示蘭花進(jìn)化之謎。上海科教版各章的章首頁(yè)插圖分別為DNA雙螺旋三維模型、染色體三維圖、孟德?tīng)柵c豌豆花手繪圖、變異的金光菊、生物圈，引言內(nèi)容多以本章內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)史為切入點(diǎn)編寫，從科學(xué)家探究歷程開(kāi)啟本章的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.2.2習(xí)題設(shè)置比較

兩套教科書均涉及10種類型的習(xí)題（表3），人教版特有的習(xí)題類型為判斷與寫作，判斷題是每節(jié)“練習(xí)與應(yīng)用”的固定題型；寫作題只涉及一道，位于第六章“復(fù)習(xí)與提高”最后一題，要求學(xué)生圍繞“基因、遺傳、變異和進(jìn)化”關(guān)鍵詞寫一篇短文，這篇短文是學(xué)生學(xué)習(xí)完整本教科書的心得體會(huì)，也體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)于生命本質(zhì)觀的理解。上海科教版在共有題型的基礎(chǔ)上增加了“實(shí)驗(yàn)操作”這一題型，該題型多是考查學(xué)生對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)流程的回憶識(shí)記程度。

兩套教科書在習(xí)題類型和數(shù)量上呈現(xiàn)了3個(gè)特點(diǎn)：①習(xí)題種類豐富，常規(guī)題型數(shù)量居多。兩套教科書都青睞設(shè)置大量的諸如選擇、填空、簡(jiǎn)答題等常規(guī)題型來(lái)幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)、鞏固新知。其中，上海科教版的計(jì)算題數(shù)量明顯多于人教版。②三類圖表題型突出，數(shù)量較少。上?？平贪娓匾晫W(xué)生繪制圖表與識(shí)圖能力，學(xué)生利用圖表的思維可視化功能，將抽象思維以一種直觀的形式呈現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)造思維得到潛在發(fā)展。③兩套教科書均設(shè)有開(kāi)放式習(xí)題，總數(shù)明顯少于封閉式習(xí)題。封閉式習(xí)題包括選擇、填空、判斷、繪圖表、識(shí)圖、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)操作；開(kāi)放式習(xí)題包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)答、概念圖、寫作、資料搜集、職業(yè)規(guī)劃。封閉式習(xí)題數(shù)量較多，這類習(xí)題答案是固定唯一的，可以快速準(zhǔn)確地判定學(xué)生作答是否正確。那么，與封閉式習(xí)題相比，開(kāi)放式習(xí)題就顯得比較“寬容”，因其答案不唯一。解決這類問(wèn)題需要學(xué)生調(diào)動(dòng)自身的想象能力和語(yǔ)言組織能力，考查學(xué)生的綜合能力。例如，“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”是“實(shí)驗(yàn)操作”的更進(jìn)一步，不僅僅考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的掌握水平，更考驗(yàn)了學(xué)生如何將已有知識(shí)進(jìn)行加工，合理設(shè)計(jì)科學(xué)探究步驟等。

2.2.3欄目設(shè)置比較

人教版設(shè)有23種欄目，種類豐富、全面，覆蓋前情提要、復(fù)習(xí)總結(jié)、探究實(shí)踐、分析討論、科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)、科學(xué)史、職業(yè)指導(dǎo)。值得一提的是，人教版開(kāi)設(shè)了學(xué)科交叉欄目，打破學(xué)科之間的隔閡，加強(qiáng)生物學(xué)科與其他學(xué)科的聯(lián)系，促進(jìn)知識(shí)的遷移，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合性、系統(tǒng)性。例如，第六章第一節(jié)“生物有共同祖先的證據(jù)”中有關(guān)沉積巖的小科普串連起生物學(xué)和地理學(xué)的知識(shí)。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，“思考·討論”欄目的數(shù)量最多。有別于“探究·實(shí)踐”的動(dòng)手操作活動(dòng)，“思考·討論”更加注重概念的理解運(yùn)用，要求學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象、闡發(fā)事物作用機(jī)理。

上?？平贪婀灿?8種欄目，在每章設(shè)計(jì)了一個(gè)“課題研究”欄目，位于章首頁(yè)后一個(gè)版面。教科書通過(guò)一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)、調(diào)查研究活動(dòng)或模型制作活動(dòng)實(shí)現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)全章的學(xué)習(xí)。課題研究欄目的編排形式：標(biāo)題、引言、提出問(wèn)題、制定并實(shí)施研究計(jì)劃、成果交流。學(xué)生需運(yùn)用本章知識(shí)，并結(jié)合課外自學(xué)知識(shí)，完成此項(xiàng)課題研究，充分將探究學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)有機(jī)聯(lián)系在一起。每個(gè)課題都設(shè)有幾道問(wèn)題，問(wèn)題內(nèi)容多涉及實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果分析，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究等學(xué)科核心素養(yǎng)。當(dāng)然，課題研究欄目也與普遍社會(huì)現(xiàn)象緊密聯(lián)系，如第四章“探究紫外線對(duì)植物葉片的影響”的成果交流部分，要求學(xué)生就不利的環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)危害展開(kāi)討論，樹(shù)立保護(hù)生態(tài)環(huán)境的綠色意識(shí)。

3教學(xué)啟示

3.1教學(xué)過(guò)程更多地體現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用性，提升學(xué)生問(wèn)題解決的能力

兩套教科書的編寫運(yùn)用了大量的事實(shí)性知識(shí)、理解性知識(shí)。事實(shí)性知識(shí)是通曉一門學(xué)科或解決問(wèn)題的基本要素，具有點(diǎn)滴性、孤立性、基礎(chǔ)性的特點(diǎn)。教師要關(guān)注要素間的聯(lián)系，幫助學(xué)生搭建完整、系統(tǒng)的知識(shí)體系，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)動(dòng)用大量的程序性知識(shí)和應(yīng)用性知識(shí)。教師在習(xí)題練習(xí)中多采用原始問(wèn)題，讓學(xué)生的能力在真實(shí)的問(wèn)題情境中得到一定的鍛煉，而不是單純地提高解題速度和講究答題數(shù)量、一味地追求正確率。教師要充分利用教科書中各類習(xí)題，實(shí)現(xiàn)圖表題、探究性習(xí)題、寫作題等開(kāi)放式習(xí)題的價(jià)值，同時(shí)加強(qiáng)與其他學(xué)科的聯(lián)系，如自然科學(xué)內(nèi)部交叉、人文學(xué)科的滲透等，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)綜合性人才。

3.2發(fā)揮教科書欄目作用，充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源

教科書中適宜的欄目有利于教師對(duì)教科書邏輯的把握，有益于知識(shí)的具體化。教師通過(guò)對(duì)章首頁(yè)的解讀，可從中提煉出本章的重要概念，從整體把握本章主要內(nèi)容，并且還能依據(jù)章首頁(yè)提示的設(shè)計(jì)思路，合理安排教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)效率。章首頁(yè)提示本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，掀起學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望，是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自如地串連新舊知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的工具。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師在分析所用版本教科書章首頁(yè)的同時(shí)，也應(yīng)該參考其他版本教科書的章首頁(yè)內(nèi)容，充分實(shí)現(xiàn)章首頁(yè)的導(dǎo)入功能。

兩套教科書中都為學(xué)生提供了自主閱讀的材料。這些資料作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，豐富了學(xué)生的知識(shí)背景，在人教版中以“相關(guān)信息”欄目呈現(xiàn)，上?？平贪媸恰伴喿x空間”欄目，但這些欄目在教科書中數(shù)量偏少?；诒姸嗖粩嘤楷F(xiàn)的如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興信息技術(shù)，教師需要充分挖掘網(wǎng)絡(luò)資源，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)。教師可與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)合作，設(shè)計(jì)以學(xué)生為中心、滿足學(xué)生多元需求的更多更高質(zhì)量的在線資源，讓手中的教科書“活”起來(lái)，搭建起線上、線下混合式教學(xué)環(huán)境，來(lái)保障教學(xué)高效運(yùn)行與質(zhì)量。

3.3強(qiáng)調(diào)知識(shí)的綜合性，建立主動(dòng)探究的觀念

當(dāng)前信息化社會(huì)中碎片化知識(shí)隨處可見(jiàn)，對(duì)學(xué)生知識(shí)整合運(yùn)用能力的培養(yǎng)日益重要。教師在教學(xué)中，要注意引導(dǎo)學(xué)生把課程中學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。批判性思維和創(chuàng)造性思維是全面學(xué)習(xí)的必備要素。教師要注重以跨學(xué)科整合提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，在教學(xué)中有意識(shí)地將學(xué)科與學(xué)科、學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行有深度地融合，提倡讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作展開(kāi)學(xué)習(xí)。

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