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新教才中“章首页”的图文特点及功能分析

2020-12-28窦继红寇小永杜娜中

中学生物学 2020年9期

窦继红 寇小永 杜娜中

摘要 章首页作为教材的有机组成部分,对教学起“先导因子”的作用。相比人教版高中生物学实验教材,新教材进一步优化“章首页”的图文,以《必修1.分子与细胞》为例,分析其章首页的特点及图文意蕴,总结对教师教和学生学的功能。教师应该重视“章首页”的教学功能,在教学中应以课程标准为指向,充分发挥其教学、育人等潜在的价值与功能,帮助學生建构核心概念及知识体系,提升生物学核心素养。

关键词 章首页 图文意蕴及功能 分子与细胞 生物学学科核心素养

中图分类号C633. 91 文献标志码B

人教版《普通高中课程标准实验教科书·生物》(以下简称“实验教材”)的每一章都有一个章首页,由章标题、引言、题图及题图右下角的小诗或格言警句构成,图文相呼应,独占一页。《普通高中教科书·生物学》(以下简称“新教材”)继承并发展实验教材“章首页”的编排风格。有些教师只看到章首页的装饰功能,忽视其实质作用,新的一章授课时,直接写出章标题和第一节的标题,颇显突兀。教师应该全面分析章首页的内涵,充分发挥好其教学功能和育人价值。

1 新教材继承发展实验教材“章首页”的风格

新教材章首页继续保留引言、题图、格言警句或小诗相配的方式,但进一步丰富、优化图文,使引言、题图更加注重创设情景,激发学生兴趣,体现问题驱动,为通过本章学习发展学生生物学核心素养打好基础。实验教材将生物学知识以原创小诗的形式表现出来,彰显中华优秀传统文化,提升师生人文素养,新教材继续延用、新编小诗,使其与主题等部分更加贴合,发挥承上启下、概括重点、统领全章等的作用。新教材章引言以“石头永远不会被认为是生物”“阳光下的植物不会像石头一样发烫”“细胞构造类似于建筑物”等实例创设情景,突出植物等生物的生命特征、生命现象及规律,体现出生物学蕴含的独特的生命观念。以“体细胞克隆猴”“人工胰岛素合成”等我国科研成果来培养学生科学品质,升华师生民族自豪感、爱国情怀及社会责任感。除此,新教材题图也变得更加精致,细胞核等结构更加突出、立体化,与引言、警句小诗等部分相得益彰,彰显细胞这一生命系统的物质性及精密程度,突出结构与功能相适应的生命观念。新教材章首页的进一步优化更有利于教师教学素养和学生生物学核心素养的形成。另外,新教材灵活调整章标题、引言、格言警句等的排版方式及位置,使得页面布局上更加美观。

2 新教材“章首页”的图文特点

2.1 题图的进一步优化

新教材优化各章首页的题图,使得更加直观、立体化、图文结合紧密,在贴近主题的基础上体现出美感。最典型的为新教材第三、四章的题图,相比实验教材,第3章题图“细胞的结构”由显微照片改为模式图(图1),使得细胞核的结构立体化,核膜、核孔、核仁等结构清晰直观,吸引学生,符合学生的认知水平,站在学生角度思考,凸显人文教育。第四章的题图为“细胞膜的结构”(图2),实验教材凸显磷脂双分子层及蛋白质的分布,但细胞膜表面缺少组成结构“糖被”,新教材完善细胞膜的结构,突出细胞膜表面的糖被这一重要结构,糖被与细胞表面的识别,细胞间的信息传递等功能密切相关,使题图与本章主题“细胞的物质输入和输出”更贴合。

再如,新教材第一章题图为穿实验服的学生在实验台上用显微镜观察,可以为学生正确使用显微镜提供示范作用,还可以在使用显微镜的新技术方面起引导作用。第二章题图“生物大分子结构”也更加立体化,突出细胞的物质性,与格言“阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上”相得益彰。将第六章题图“植物细胞有丝分裂后期的显微照片”换为“植物细胞有丝分裂中期模式图”,使染色体及纺锤丝的结构清晰可见,且指向正在盛开的花朵,既体现出生命的动态性,又增强教材的可读性。

2.2 格言警句、小诗的进一步升级

实验教材的章首页下方配有科学家的经典格言警句,其中存在潜在的教学资源,如学生可以了解生物学领域杰出的翟中和院士等科学家及专业书籍《细胞生物学》,开拓学生眼界。有兴趣的学生可以参考其内容有效地学习新课内容,或配一首总结性小诗,在思索蕴含的生物学知识的同时可提升学生的文学审美情趣。在此基础上,新教材对第四章章首页的格言警句做了修改,删除实验教材中的警句“膜的研究是当前细胞生物学和分子生物学的重要课题之一”,这句话说明了研究膜的重要性,但高中学生对细胞生物学和分子生物学等领域的认识还没有达到一定高度,难以促使学生对细胞膜的学习,对本章学习的引导作用较小。新教材配为总结性小诗串联前后章内容:“掌控着通道闸门,驱动着各式舟车;输入输出中忙碌,被动主动间选择;生物大分子铸就,神奇的生命之膜。”精巧的语言更吸引学生,呈现膜的具体功能,学生更容易接受研究膜的重要性的观念。

2.3 章引言内容的进一步丰富

实验教材章引言关注本章学习内容,表述较为简练、短小精悍。新教材进一步丰富章引言内容,努力创设真实情景,多以问题驱动,所提问题指向本章核心内容,指向生物学思想和学习本章应建立的生命观念,有利于促进学生生物学核心素养的发展及核心概念的建构。

2.3.1 创设生活情景,聚焦核心概念

第二章章引言以生活经验“无论雕刻的石头多么栩栩如生,人们也不会认为它是生物”为情景,并引导学生从分子水平,思考细胞的物质性及组成物质的特殊性,深入到元素水平思考细胞与非生命物体的共通性和独特性,再次思考组成细胞的大分子核酸、蛋白质等生命物质的独特性,隐含其功能是建立在分子结构基础上,及研究大分子的重要性。教师通过问题驱动引导学生探究学习,学完本章后形成科学的生命物质观,即生命本质上是物质的,并不是由神秘而不可知的力量所支配的;组成它的分子既与无机自然界密切联系,又具有特殊性;组成它的各种元素的比例虽与无机自然界的大不相同,却普遍存在于无机自然界;生命是神奇的,但不是神秘的。

第四章章引言以生活中常见的“治疗高血压药物的说明书”为素材,连接新旧知识,承前启后,引起学生思考:“为什么许多药物要针对细胞膜上物质运输的通道研发?”这取决于细胞膜是系统的边界,控制物质的进出,进而提出的问题聚焦本章核心内容“物质运输的方式及与细胞膜结构的关系”,揭示细胞这一生命系统的开放性,隐含结构与功能相适应的生物学观念。

第五章章引言以生活经验“烈日下的石头会变得发烫,而旁边的植物却不会发烫”为情景设问,引导学生理解植物叶片吸收光能和石头被晒热是不同的,前者是化学变化,后者是物理变化,反映出能量在细胞内的利用需要经过化学反应,进一步上升至生命活动的进行离不开细胞内复杂的化学反应,揭示细胞这一生命系统的开放性和有序性。最后,提出聚焦本章核心内容的问题,“细胞是如何通过化学反应获得和利用能量的呢?”驱动学生前后知识的衔接,将细胞的物质性、结构的完整性、开放性、有序性与第6章将揭示的动态性结合,建构“结构与功能”“物质与能量”“稳态与变化”等系统观。

2.3.2 引入我国科研成果,渗透爱国主义教育

科学研究内容是重要的情景素材,以我国科学家的科研成果创设情境,有利于提升学生的科学品质,渗透爱国主义教育,增强民族自信心及社会责任意识。2007年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,在克隆技术上我国首次跨越灵长类动物这道屏障。第一章引言就以“克隆猴”为素材引入,概述克隆猴对研究人类疾病和进行药物实验的意义,引起学生关注科研热点,对我国的科技发展有新的定位。接着,章引言转折设问人类未解之谜,以问题串驱动,层层递进,要求更深入地探索细胞的奥秘,因为细胞是生命活动的基本单位,就像美国生物学家威尔逊所言“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找”。第一章的章引言所问和警句所答,意在建立“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位这一核心概念(大概念)”,为后续各章分别揭示细胞这一生命系统的不同特性奠定基础,利于本模块系统性知识的建构。

同样,第三章章引言提到“我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举”,历时6年多,这需要我国科学家坚持不懈和为科学献身的精神,促进学生科学品质的发展。另一方面,人工合成胰岛素的不易与细胞轻而易举的合成胰岛素形成鲜明对比,突出细胞的精巧,结构决定功能,进一步用“细胞中是不是有一条条生产线”引导学生探究细胞的基本结构及各结构之间的关系,揭示细胞结构上的整体性。并将组成细胞的物质类比为建筑材料,细胞的构成就像建造房屋,这样的类比使学生容易理解“组成细胞的分子必须有序的组织成细胞结构,各结构协调配合,才能共同完成生命活动”。最后聚焦本章主题“细胞的基本结构”设问,问题指向本章重要概念,使本章学习目标清晰,利于学生学习过程中建构概念。

3“章首页”的功能

3.1 对学生学的功能

首先,教材章或节的引言,以及章节开篇部分的小活动、学习目标等都是“先期导入因子”,促进学生连接新旧知识,明确学习目标,起指引学习的作用。

其次,有利于发展学生的生物学核心素养。如第四章以生活中的生物学事实“许多药物的研发要针对细胞膜上物质运输的通道”为情景,通过“细胞膜是怎样控制物质输入和输出的?”等问题串驱动学生学习本章重要内容“物质的输入和输出”,使学生进而建构核心概念“细胞是一个开放的系统,细胞膜是系统的边界”,形成结构与功能相适应的生命观念,并在解决问题、建构概念的过程中发展学生的科学思维和科学探究能力,最终提升社会责任意识,将所学知识回归于生活,回答“为什么要针对细胞膜上物质运输的通道研发药物”,激发学生思考将来能否研发出更有效的药物,减少疾病带来的痛苦,给患者带来更多福音。

再次,主题鲜明的题图和语言精美的名言警句、小诗能够吸引学生注意,激发学习兴趣,与章引言结合,有利于学生学习和总结,自主建构知识体系。

3.1 对教师教的功能

3.1.1 发挥统领模块内容,提升教学思想的作用

每个模块都是一个相对独立的知识体系,有着贯穿整个模块的知识主线和生物学思想,各章章首页并不是孤立的,各章的引言也基本都是围绕同一主线展开,“分子与细胞”模块以“细胞是基本的生命系统”为主线构建知识体系,第一章引导学生初步构建核心概念“细胞是基本的生命系统”,后续各章分别揭示细胞这个生命系统的不同特性。所以,研究章首页可以引导教师整体上把握模块内容,使教师站得更高、看得更远,能够帮助教师快速建立本模块的知识体系,整理出每章的教学重点及应建构的生物学观念,利于制定关注学生核心素养发展的教学目标,建立清晰的教学思路。

3.1.2 发挥其先行组织者的作用

章引言与题图是全章内容的总领,新教材章引言往往用学生己知的经验或知识创设情景,来提出引向主题的问题,从而搭建由己知迈向未知的桥梁,再用概括性较强的语句阐述本章的核心概念或上位概念,对本章内容起到概括和统摄的作用,为学习新知识提供固着点或认知框架。例如,第四章章引言阐述“细胞是开放的系统,细胞膜是系统的边界”这一上位概念,为学习新知识“物质的输入和输出”提供固着点,再引导学生解决新问题:细胞膜是怎样控制物质输入和输出的?不同的物质跨膜运输的方式一样吗?与细胞膜的结构有什么关系?在问题驱动下,自然引出第一节“被动运输”,进一步探究细胞膜的结构与物质运输方式的关系。所以,章首页可以帮助教师组织在新旧知识间起桥梁作用的材料,实现章与章、章与节之间的自然过度。

3.1.3 发挥好章首页其他潜在价值

在教学中可利用富含哲理的引言和精美的小诗陶冶学生文学情操,发挥育人价值。例如,第六章引言“生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,活细胞也一样,其生命历程大都短暂,却对个体生命都有一份贡献”。教师要引导学生感悟生命的伟大,应该珍爱生命,敬畏生命,虽然生命是短暂的,但生死轮回又是自然规律,应该理性看待衰老与死亡,树立正确的生命观,不可违背人理伦常。细胞的生命历程虽短暂,但每个细胞都在行使自己的使命,对个体生命贡献一生,而每个人在社会中也扮演不同的角色,有自己的使命和责任,人短暂的一生也应该是奉献的一生。

综上所述,人教版高中生物学教材章首页以生物学知识为载体,蕴含丰富的人文底蕴,注重对教师教和学生学的功能。新教材进一步从多角度优化图文,更加注重育人价值,关注学生的学习兴趣、及科学思维、科学品质、社会责任、生命观念、人文素养等的发展,有利于学生生物学核心素养的形成。因此,教师在教学中应该理清章首页图文蕴含的价值和功能,整体把握模块内容,提升教学思想,有效地引导学生利用章首页建构核心概念、生命观、人文观、价值观等,充分发挥好其育人价值和教学功能。

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