“技能实验”板块及其特点分析

钟永金

[摘要]美国高中主流理科教材《生物·生命的动力》“技能实验”板块涉及的技能形式多样，内容丰富。为了给我国教学提出借鉴，着重就其板块内容及特点进行了简要分析。

[关键词]技能实验生物·生命的动力特点

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）110122

《Biology：The Dynamics of life》是2004年美国麦格劳-希尔（McGraw-Hill Companies，Inc.）以美国《国家科学教育标准》为依据出版的美国高中主流理科教材《科学发现者》之一，[1]该教材的中文译本《生物·生命的动力》（以下简称“教材”）2008年由浙江教育出版社出版。[2]教材内容丰富，形式多样，分为上、中、下册，共10个单元，39章。教材涉及202个实验：“生物实验”39个，“迷你实验”80个，“技能实验”83个；还有“科学发现”“链接”“与生物学相关的职业”“生物与社会”“生物与技术”等板块。本文通过对教材的研究，试图挖掘“技能实验”板块所蕴含的特点与价值。

一、栏目介绍

“技能实验”的开展和实施不需要借助于实验仪器，但是它们可以用来评估其他研究者的实验结果和数据。这个板块的学习需要学生开动脑筋，因此其可作为对学生进行思维训练的很好的平台。教材安排了13个“解释数据”，10个“分析信息”，9个“运用概念”，6个“解释

探究，实验的各个环节都是在问题的引导下通过小组成员的交流合作完成的，属于半开放式探究；而美国教材首先通过实验的A部分的操作实验为实验B部分的自主探究起到了铺垫和启发作用，属于引导式探究。

（二）实验目的比较分析

我国教材对于实验目的没有单独列出，而是融合到实验当中，从实验内容看主要是让学生进一步掌握科学探究的方法和步骤，提高学生的发现问题和解决问题的能力和小组合作能力；而美国教材则更注重体现个人独立解决问题的能力及数据的分析处理能力的培养。

（三）实验内容的比较分析

我国教材中有关实验内容没有具体给出，是在给定相关实验器材的基础上，通过6个问题引导小组制订实验方案。美国教材将实验内容分为两个部分。首先在详细的实验步骤引导下让学生自己操作完成A部分，这样设计为B部分的自主探究起到一个支架作用。实验B部分是学生探究温度对酶活性影响的实验，这个部分完全由学生自己独立完成。美国教材主要是通过记录浸入肝脏研磨液的滤纸片在不同温度条件下的上浮所需要的时间来判断酶活性的高低；而我国教师一般都是观察带火星的木条是否复燃或者观察可溶性淀粉被还原的程度（斐林试剂砖红色沉淀）。两者相比较，美国教材的处理简单、便捷、安全，容易记录，非常值得我国教师采纳。

（四）实验结果比较分析

两个教材都采用问题引导形式让学生分析实验现象，得出实验结论。美国教材首先指导学生制作一个记录表用于记录实验数据，再根据实验得出的数据绘制曲线图，通过曲线图得出实验结论，有水到渠成的感觉。

（五）继续探究比较分析

两个教材都有继续探究部分，我国教材一方面引导学生继续探究温度和pH值对酶活性的影响度，另一方面引导学生探究其他的一些因素对酶活性的影响。继续探究既有深度又有广度，真正体现了大课程观。美国教材只是引导学生继续探究pH值对酶活性的影响。

（六）其他方面的比较

①实验材料方面。我国教材对于控制不同温度给出的器材是酒精灯、三脚架、石棉网、温度计、火柴。从使用性方面来看，这些材料处理复杂，很难到达恒温的目的，容易加大实验的误差，而且安全性也不高。美国教材给出的是恒温水浴锅，这就比较理想。②实验的安全性方面。美国教材在实验开始前都有比较详细地列出注意事项和措施，非常关注学生的人身安全。从这点看，美国教材更加凸显人文关怀。

美国的实验教材给出的实验器材比较贴合实际需要，实验内容注重对学生思维的引导，对于酶活性的观察指标非常巧妙，实验结果的处理关注学生图表转化能力，同时从该实验也可以看出我国教材取得的巨大进步，更加关注学生主体地位，注重学生动手能力、思维能力和合作能力的培养。我们可以相互借鉴，取长补短。

[参考文献]

[1]Miller，Levine.Biology Lab Manual B[M].Pearson Educztion，2010.

[2]陈洁，史永蓉.中美高中生物教材中酵母菌发酵实验比较研究[J].新课程研究（基础教育版），2008（10）.

（责任编辑黄春香）