廣東 阮春秋

教師要想有效實(shí)現(xiàn)從“教教材”到“用教材教”的轉(zhuǎn)變，就必須有意識(shí)地參考不同版本的教材，整合不同版本教材的最優(yōu)部分從而優(yōu)化自己的教學(xué)設(shè)計(jì)?！肮夂献饔谩笔菍W(xué)生必須掌握的基本知識(shí)，也是高考的高頻考點(diǎn)，筆者通過(guò)對(duì)六個(gè)版本高中生物學(xué)新教材的分析，著重從情境導(dǎo)入、綠葉中色素的提取和分離、葉綠體的功能和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理和應(yīng)用、影響光合作用的因素五個(gè)方面分析不同版本新教材，選取各個(gè)版本在某一部分的最優(yōu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而從整體優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，達(dá)到促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的目的。

1.問(wèn)題提出

教材是教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要載體，教師只有研究好教材，才能結(jié)合教材的學(xué)科邏輯和學(xué)生的認(rèn)知邏輯設(shè)計(jì)合理的教學(xué)邏輯。隨著基礎(chǔ)教育改革的不斷深化，全國(guó)教材實(shí)現(xiàn)了“一標(biāo)多本”的格局。本文以“光合作用”為例 ， 從生物學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的情境導(dǎo)入和主要內(nèi)容出發(fā)，探討如何有效對(duì)比、分析、整合及利用不同版本高中生物學(xué)新教材[人民教育出版社(簡(jiǎn)稱“人教版”)、浙江科學(xué)技術(shù)出版社(簡(jiǎn)稱“浙科版”)、江蘇鳳凰教育出版社(簡(jiǎn)稱“蘇教版”)、北京師范大學(xué)出版社(簡(jiǎn)稱“北師大版”)、上?？茖W(xué)技術(shù)出版社(簡(jiǎn)稱“滬科版”)、上海科技教育出版社(簡(jiǎn)稱“滬教版”)]開(kāi)展教學(xué)。

2.對(duì)比分析的內(nèi)容及使用建議

“光合作用”對(duì)應(yīng)《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)》)的要求為“細(xì)胞的功能絕大多數(shù)基于化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)發(fā)生在細(xì)胞的特定區(qū)域；說(shuō)明植物細(xì)胞的葉綠體從太陽(yáng)光中捕獲能量，這些能量在二氧化碳和水轉(zhuǎn)變?yōu)樘桥c氧氣的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換并儲(chǔ)存為糖分子中的化學(xué)能”。對(duì)應(yīng)的教學(xué)提示、學(xué)業(yè)要求分別是提取和分離葉綠體中的色素；探究不同環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響;從物質(zhì)與能量視角，探索光合作用，闡明細(xì)胞生命活動(dòng)過(guò)程中貫穿著物質(zhì)與能量的變化(生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究)，要求學(xué)生掌握綠葉中色素的提取和分離、葉綠體的功能和結(jié)構(gòu)、光合作用的原理和應(yīng)用、影響光合作用的因素等。在教學(xué)內(nèi)容的編寫(xiě)方面，六版新教材都能體現(xiàn)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容和要求，但在重要概念的呈現(xiàn)方式和處理策略上還是存在比較大的差異。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)情及自己對(duì)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的理解來(lái)整合不同版本教材中的相關(guān)內(nèi)容，以達(dá)到完成最優(yōu)教學(xué)設(shè)計(jì)的目的。

2.1 情境導(dǎo)入

有效的教學(xué)情境能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生形成良好的求知心理，從而使學(xué)生主動(dòng)參與對(duì)所學(xué)知識(shí)的探索發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)過(guò)程，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。不同版本新教材的情境導(dǎo)入不盡相同，除人教版明確為“問(wèn)題探討”外，其他版本教材沒(méi)有明確的名稱(表1)。

2.1.1 對(duì)比分析

表1 六種版本新教材“光合作用”情境導(dǎo)入對(duì)比

續(xù)表

2.1.2 使用建議

不同版本新教材的導(dǎo)入特點(diǎn)不一：從德育滲透的角度分析，北師大版和滬教版分別滲透科技自信、文化自信，具有良好的德育效果；人教版情境素材的選擇貼近生產(chǎn)生活，設(shè)問(wèn)也清晰指向教學(xué)目標(biāo)；浙科版、蘇教版、滬科版的情境導(dǎo)入較直接。建議其他版本教材使用者可以采用人教版情境素材導(dǎo)入，在問(wèn)題設(shè)計(jì)上可以滲透科技自信和文化自信的德育教育。

2.2 綠葉中色素的提取和分離

2.2.1 對(duì)比分析

六種版本新教材都依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求設(shè)置了“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)。分析如表2。

表2 六種版本新教材欄目名稱、實(shí)驗(yàn)主題名稱、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)比

在實(shí)驗(yàn)思路方面，人教版、北師大版、滬科版等呈現(xiàn)得最清晰，一般包括以下幾個(gè)步驟：實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)→實(shí)驗(yàn)原理→材料用具→實(shí)驗(yàn)步驟→結(jié)果分析、討論等；蘇教版則呈現(xiàn)得較簡(jiǎn)潔。

2.2.2 使用建議

依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的內(nèi)容要求，各個(gè)版本中的實(shí)驗(yàn)主題名稱大同小異。色素分離原理是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生往往很難理解，建議采用滬科版的“不同色素在有機(jī)溶劑中的溶解度不同，在吸附載體上的吸附能力不同，因此，不同色素隨著有機(jī)溶劑在吸附載體上擴(kuò)散的速率也就不同，這樣就可將它們彼此分離?！?該解釋涉及化學(xué)分配系知識(shí)，能夠清楚闡述色素分離原理；實(shí)驗(yàn)的分級(jí)上，各個(gè)版本的實(shí)驗(yàn)都是鑒別實(shí)驗(yàn)，目的就是鑒別實(shí)驗(yàn)材料中色素的種類和相對(duì)含量的多少；實(shí)驗(yàn)的質(zhì)和量方面，建議采用滬科版的定性和定量相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，除了其他版本都具有色素的分離和提取外，滬科版教材增加了定量實(shí)驗(yàn)部分，即葉綠素含量測(cè)定，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，在分光光度計(jì)中分別測(cè)定植物各部位色素提取液在665 nm、649 nm波長(zhǎng)處的吸光度(A)，依據(jù)相應(yīng)公式，計(jì)算出葉綠素a 、葉綠素b單獨(dú)濃度以及總?cè)~綠素濃度。

2.3 葉綠體的功能和結(jié)構(gòu)

2.3.1 對(duì)比分析

由于葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能在細(xì)胞器一節(jié)已經(jīng)有所介紹，因此，不同版本教材對(duì)這部分知識(shí)的處理差異很大。下面從葉綠體電鏡照片、葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖、葉綠體色素的吸收光譜及特點(diǎn)(表3)三方面進(jìn)行比較。

表3 六種版本新教材葉綠體的功能和結(jié)構(gòu)對(duì)比

2.3.2 使用建議

通過(guò)分析，可以發(fā)現(xiàn)滬教版、北師大版、蘇教版既沒(méi)有葉綠體電鏡照片也沒(méi)有葉綠體的結(jié)構(gòu)模式圖；人教版和滬科版兩者都有，且相比較而言，滬科版呈現(xiàn)得更加詳細(xì)，建議其他版本的教材使用者采用滬科版的相關(guān)內(nèi)容。葉綠體色素的吸收光譜，雖然在六種版本新教材中都有采用，但圖示的直觀性、美觀度等差異較大：浙科版、北師大版比較簡(jiǎn)潔；滬科版、滬教版、蘇教版橫坐標(biāo)顯示出不同納米波長(zhǎng)光的顏色，但縱坐標(biāo)呈現(xiàn)得比較簡(jiǎn)潔。綜合分析，建議其他版本的教材使用者采用人教版的圖示，不同的顏色代表不同波長(zhǎng)的光，縱坐標(biāo)清晰地顯示出其所代表的含義，且有數(shù)值。

2.4 光合作用的原理和應(yīng)用

2.4.1 對(duì)比分析

光合作用的原理和應(yīng)用是本節(jié)知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，六種版本新教材在這部分的闡述差別較大?，F(xiàn)從光合作用發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史、光合作用第二階段名稱、光反應(yīng)示意圖、碳(暗)反應(yīng)示意圖、光合作用示意圖、化能合成作用等方面進(jìn)行分析(表4)。

表4 六種版本新教材光合作用的原理和應(yīng)用對(duì)比分析

2.4.2 使用建議

生物科學(xué)史蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)世界觀、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度等內(nèi)容，具有很高的教育價(jià)值。除蘇教版和滬教版在正文部分介紹外，其他版本都是采用小字或者課外閱讀的方式進(jìn)行介紹?？紤]到本節(jié)知識(shí)的重點(diǎn)為光合作用的原理，因此，這部分的知識(shí)可以采用問(wèn)題串式自學(xué)，也可以采用系列資料重組呈現(xiàn)的方式，遵循科學(xué)發(fā)現(xiàn)史來(lái)逐步揭示光合作用原理的完整過(guò)程。關(guān)于光合作用第二階段的名稱在不同版本的教材中有差異，碳反應(yīng)這一名稱能夠反映生物化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)且與大學(xué)教材名稱一致。光合作用的原理比較微觀和抽象，采取豐富、翔實(shí)、形象化的圖示或示意圖能夠有效幫助學(xué)生突破難點(diǎn)、掌握重點(diǎn)。六種版本的新教材中，北師大版在光反應(yīng)、碳反應(yīng)、光合作用都有示意圖呈現(xiàn)，人教版只呈現(xiàn)光合作用過(guò)程的示意圖，其他版本教材不同程度地呈現(xiàn)三者示意圖。建議教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)采用北師大版的“光反應(yīng)示意圖”、滬科版的“碳反應(yīng)示意圖”和人教版的“光合作用過(guò)程的示意圖”，拓展使用浙科版的“光合產(chǎn)物在植物細(xì)胞中的利用”圖解。借助圖示適當(dāng)?shù)赝卣构夂献饔孟嚓P(guān)知識(shí)，有助于學(xué)生深刻、全面理解對(duì)應(yīng)內(nèi)容。人教版和蘇教版都有介紹化能合成作用，蘇教版詳細(xì)介紹化能合成過(guò)程中反應(yīng)式和能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，建議其他版本教材使用者采用。

2.5 影響光合作用的因素

2.5.1 對(duì)比分析

植物的光合作用受到內(nèi)因和外因的共同作用。內(nèi)因主要是植物的遺傳特性，包括光合作用色素等。外因主要是光照和二氧化碳濃度等?，F(xiàn)對(duì)不同版本教材從影響光合作用的內(nèi)因、外因等方面進(jìn)行分析(表5)。

表5 六種版本新教材影響光合作用內(nèi)因、外因的對(duì)比分析

2.5.2 使用建議

通過(guò)上述對(duì)比分析可知，六種版本新教材中只有北師大版對(duì)光合作用的內(nèi)因進(jìn)行了分析，建議其他版本的使用者可以對(duì)陽(yáng)生植物和陰生植物的功能差異進(jìn)行分析，從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念視角進(jìn)一步分析它們的結(jié)構(gòu)差異，進(jìn)而總結(jié)影響光合作用的內(nèi)因。不同版本的新教材基本都在分析光照、CO2濃度、溫度、無(wú)機(jī)鹽等外因?qū)夂献饔玫挠绊?，建議教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以先單獨(dú)分析一種因素對(duì)光合作用的影響，再分析多種因素同時(shí)作用對(duì)光合作用的影響，同時(shí)借助探究實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證光照強(qiáng)度、光質(zhì)對(duì)光合作用的影響。