“资料分析”在高中生物教学中的作用

陈亮

【摘 要】在人教版新课标教科书中设置的多个特色栏目，如“问题讨论”、“与社会联系”、“资料分析”等中，“资料分析”栏目的设置不仅丰富了内容，而且为讲“活”生物课堂提供了平台和方法。本文通过对教科书中“资料分析”栏目的归类分析，按资料的内容将“资料分析”分成理论联系实际、生物科学史、科学数据、科学实验和探究模拟等五类。结合实例阐述了“资料分析”在高中生物教学中的作用：有利于学生学习方式的转变；学生经历概念的构建过程；有利于探究式教学的开展；有利于学生信息处理能力的培养；有利于学生分析问题和解决问题能力的培养；有利于新旧知识的联系与完整知识体系的构建；有利于理论与实际相联系。建议教师在教学过程中改变“教师为主体”，“教教材”的观念，真正落实“学生为主体，教师主导”和“利用教材”，“活用教材”，从而达到传授学生知识和提高学生生物科学素养的教学目的。

【关键词】资料分析；高中生物；教科书

1.前言

随着知识经济的高速發展，世界经济格局的改变，国与国之间的竞争愈演愈烈，世界各国越来越重视教育。进入21世纪以来，我国为了迎接挑战，从基本国情出发，从教育入手，从经济和文化的发展需求出发，大力推进基础教育课程改革。

我国基础教育课程经历了多次改革，课程理念不断更新，在此期间，党中央首次提出了“科教兴国战略”，并颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，提出要提高国家财政性教育经费支出占国内生产总值比例，2012年达到4%。跨入新世纪基础教育课程改革已在全国全面推开。此次课程改革，不仅课程理念新，教材也在更新，高中生物课程标准教材不仅在外观上美观精致，而且内容也更具基础性、科学性、时代性，整体上呈现出严密的系统性等特点。教材是联系已知与未知世界的桥梁，是学生知识构建，能力发展，以及正确的情感态度价值观培养的载体，是教师课堂教学的媒介；按照新课程的理念，教科书在各节内容增设了多个栏目，打破了教材仅仅作为知识载体的观念，其中较为突出的是“资料分析”栏目，成为了高中生物新教材的特色。但是在实际教学中，很多教师以教学时间有限等为由，直接代替学生归纳总结，这样忽略了对“资料分析”的指导，也未能发挥出“资料分析”在生物教学中的作用。本文通过对高中生物新教材的研究并与上次课改教材的对比，分析“资料分析”在课堂教学中的作用，探究如何在教学中重视“资料分析”的教学，改变教学方式，在符合课程理念的前提下，全面提高教学质量。

2.“资料分析”的编排特点及内容分类

2.1“资料分析”的编排特点

生物课程标准提出了许多先进的教学理念，这使教材内容的编排呈现多种多样的方式，而资料分析是常见的一种手段，一种既符合课程理念又具特色的手段。“资料分析”主要以文字资料、图片资料、数据资料、表格资料等四种形式呈现，包含了生物科学史，科学实验数据、实验案例、原理应用等。“资料分析”一般出现在重要知识前后，先提供一段文字，或是一组资料，之后设置相应的讨论题，学生根据资料信息进行分析、比较、计算和处理，找到正确答案，其意在激发学生的学习兴趣和探究欲望，培养学生处理信息和运用已学知识解决实际问题的能力。

2.2“资料分析”的内容分类

本文对高中生物教材所涉及的“资料分析”进行分类统计。人民教育出版社高中生物六本教材中四本涉及“资料分析”，分别是《必修1分子与细胞》、《必修2遗传与进化》、《必修3稳态与环境》《选修3现代生物科技专题》，共有34个“资料分析”。其中包括5个“资料搜集与分析”。具体内容见表1：

根据资料的形式和内容，将这些“资料分析”大致分成五类：

2.2.1理论联系实际

这类“资料分析”将课本上所学的理论知识与生产生活中常见的事例结合起来，使学生体验到生物与生活、社会的紧密联系，从而更好地体现生物“有用性”，以此激发学生学习生物兴趣。分类详情见表2。

2.2.2生物科学史

设置此类“资料分析”主要目的有二：一是培养学生在生物发展史重要事件中获取信息的能力；二是还原科学发展史，体现生物科学发展的艰辛与曲折，使学生沿着科学家的脚步去理解生物科学的本质和研究方法，同时学习科学家刻苦专研和生物科学的执着精神，以及科学家在对待科学问题上的思维方式和探究方法，对提高学生的生物科学素养有重要意义。分类详情见表3。

2.2.3科学数据

这类“资料分析”以通过实验或者调查所测数据为主，主要是为了培养学生从课外材料中获取信息和分析问题的能力。分类详情见表4。

2.2.4科学实验

这类“资料分析”以实验案例为主，对材料给出的实验现象进行描述，从而得出到结果以至得出结论，用这个结论解决生物学中的问题。目的是为了提高学生的分析能力，培养学生解决问题的能力。分类详情见表5。

2.2.5探究模拟

在此类“资料分析”中，一个“资料分析”就是一个简单的探究过程，学生通过阅读，一步一步的分析，再归纳总结得出结论。此类“资料分析”除了让学生获取知识之外，更主要的是在教师的引导之下，通过师生互动、合作交流等环节，培养学生探究学习的能力，培养学生的合作意识，同时也能让学生体味科学探究的过程，潜移默化地提升学生生物科学素养。分类详情见表6。

3.“资料分析”在教学中的作用

当今是一个信息高度发达的时代，是一个科学技术迅速发展的时代，科学技术在社会生产生活中的应用越来越普遍，随之而来的是社会对公民的科学素养的要求也越来越高。在《高中生物课程标准》中把提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习、注重与现实生活的联系等作为新课程的基本理念。其中也把提高学生的生物科学素养作为课程的主要目的。所谓的“生物科学素养”是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观。

然而“资料分析”的作用也充分体现新课程理念。

在人民教育出版社出版的全日制普通高级中学教科书《生物》（以下简称“旧教材”）中，关于“基因是有遗传效应的DNA片段”这个知识点就沿用了以往的呈现方式。在旧教材中，直接说明基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA是基因的载体；然而在人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《生物》（以下简称“新教材”）中，通过“资料分析”提供四组图文并茂的数据资料和讨论题，让学生阅读与讨论，在教师的引导之下，学生归纳总结得出“DNA是基因的载体，基因是有遗传效应的DNA片段”。在旧教材神经调节中，关于高级神经中枢起主导作用的描述是这样：外界刺激传入神经中枢后，通过神经中枢的分析与综合，再由神经中枢对机体的各项活动进行调节；虽然各级神经中枢对机体的活动都有调节作用，但高级神经中枢的调节起着主导的左右。这个知识点是直接说明的。然而在新教材中，通过“资料分析”提供四组文字资料让学生阅读，在教师的引导之下，总结归纳得出结论。

新旧教材中概念的两种不同呈现方式，两者都是想把知识传递给学生，但是前者更多的是需要学生记忆和背诵，而后者在于培养学生信息处理能力，通过案例更好地理解掌握知识点，从而达到举一反三的效果。

3.1有利于学生学习方式的转变

在旧教材中，知识点的呈现方式主要是教材直接写出来，学生主要靠老师讲解知识点，然后在讲解的基础上理解，最后达到记住或者背诵知识点的效果。学生在这种情况下没有能较好的掌握知识点，也不能将其举一反三，活学活用。

然而在新教材中，很多重要知识点主要以“资料分析”的方式呈现，学生首先要仔细阅读相关的文字资料或者图片等资料，然后结合相应的讨论题分析资料，最后得出一个结论，这个结论是一个已知的结论或者是一个已知的知识点。通过学生自己阅读，分析，讨论而得出的结论，学生对知识点的理解和掌握更加深刻，不但能够灵活运用这个结论，而且还能将这种方法运用到其他学科的学习当中。

3.2学生经历概念的构建过程

上述所举两个新旧教材中概念的呈现方式不同的例子中，均提及“资料分析”提供资料和讨论题供学生阅读和讨论，在教师的引导之下，归纳总结得出结论，这就是概念构建的过程，学生也參与其中。学生首先阅读和分析资料，提取资料中的重要信息，然后教师提问根据讨论题设置题目，学生思考、归纳题目的答案，最后整理总结得出“资料分析”的结论。此过程培养了学生的逻辑思维能力，同时也让学生从科学和理性的角度看待事物的发展。

3.3有利于探究式教学的开展

在传统的教学过程中，多以教师教授为主，学生认真听课并做好相应的笔记，其特点是教师灌输知识，学生被动机械地接受知识，忽视了学生在学习中的主体性。

然而新课程标准倡导探究式学习，作为教师应该相应地开展探究式教学。在新教材“资料分析”中，通过大量的文字、图片资料，在教师的引导下，让学生阅读、思考、分析、讨论，从而归纳总结得出结论，把更多的时间让学生自我探究学习，在此过程中，教师主要起到引导、答疑的作用，摒弃了传统教学模式中教师主体的观念，体现了课堂中学生为主体，教师主导的教学模式，同时也培养了学生自主探究学习的能力。

3.4有利于学生信息处理能力的培养

“资料分析”有利于学生阅读能力、信息收集和处理能力的提升，这与近些年来生物高考中注重考生材料阅读能力、信息收集和处理能力以及语言表达能力的考察的要求不谋而合。

必修3第二章第一节“通过神经系统的调节”中的“资料分析”提供四组简短的文字资料，在教学过程中，首先让学生阅读和分析这四组材料，让学生通过对神经系统不同中枢对排尿反射控制的原因进行分析，理解神经系统不同中枢是如何对排尿发射进行控制，不同的神经中枢对排尿反射这一生理过程的控制有何联系性；再分组讨论教材中所提供的讨论题，最后在教师的引导和帮助下，让学生总结得出“神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间又相互联系，相互控制；位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的控制”的结论。必修3第四章第三节“群落的结构”的“资料分析”中有两组资料，分别讲述的是大草履虫与双小核草履虫的数量变化关系与猞猁与雪兔的数量变化关系；在教学过程中，让学生阅读两组资料，然后讨论：如何解释资料一中的实验结果？猞猁和雪兔种群数量的波动规律是什么？猞猁的存在对整个群落的稳定有什么作用？通过对两组资料的分析和问题的讨论，总结得出这两组资料中所表现的种间关系。

3.5有利于学生分析问题和解决问题能力的培养

“伴性遗传”的“资料分析”以图文结合的方式开展，提供了一张红绿色盲家系图和三段文字说明，学生通过阅读学会识别家系图，并在此基础对其进行分析。红绿色盲症的遗传方式比较复杂，正常、携带者或者色盲症患者女性与正常或者色盲症患者男性之间存在多种婚配方式，并且结果不尽相同。“资料分析”引导学生分析、讨论得出：红绿色盲症属于伴性遗传，并且基因位于X染色体上的隐性遗传。在此过程中提高学生分析问题的能力。在“能量之源——光与光合作用”这一节中“捕获光能的色素和结构”的学习以“资料分析”结束，“资料分析”提供了恩格尔曼的一个实验及其示意图，学生通过阅读、分析、思考、讨论得出“叶绿体是进行光合作用的场所”，以至提高学生解决问题的能力。在分析和讨论中，培养了学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，也使学生对所学知识的印象更加深刻。

3.6有利于新旧知识的联系与完整知识体系的构建

在新教材的教学中，“资料分析”有利于让学生将新旧知识联系、结合起来，或者归纳、总结、对比相关知识点，从而构建一套完整的知识体系，让学生更加深刻的理解和学习知识。

必修1第一章第一节“从生物圈到细胞”的“资料分析”“生命活动与细胞的关系”中“草履虫的运动和分裂”在初中生物七年级上册第二单元学过；“人的生殖和发育”、“缩手反射的结构基础”在初中生物七年级下册所学，但是教材在初中相关内容的基础之上有所拓展；在教学过程中，通过教师的引导和学生的阅读与讨论，不仅可以有效地做好初高中生物的衔接，而且还可以让学生更好地理解生命活动与细胞的关系。不仅如此，资料中提及的“缩手反射的结构基础”和“艾滋病”都在后续必修三模块中有所体现，为之学习打下了基础。必修1第三章第二节《细胞器——系统内的分工合作》的“资料分析”“分泌蛋白的合成和分泌”，学生在教师的引导下，通过阅读教材和完成讨论题，可以使学生将各种细胞器与“分泌蛋白的合成和分泌”这一生理过程联系起来，以至于学生能更好地认识细胞器的功能和细胞器之间的协调配合，同时也为后续学习“细胞的生物膜系统”和第四章第三节《物质跨膜运输的方式》打下基础，也使学生更好地理解细胞是一个有机的整体，这样也有利于学生更好地学习和理解后续的知识。

3.7有利于学生理论与实际相联系

新课程标准提出要注重现实生活的联系的新课程理念。

在必修1第五章第三节“ATP的主要来源——细胞呼吸”中，针对细胞呼吸原理在生产生活实践中的应用，教材采用图片结合简短的说明，引导学生分析图文资料，说明这些事件中所应用的细胞呼吸的原理，并联系生活实际再举出一些例子，进行讨论和交流，从而认识到细胞呼吸的原理在日常生产和生活实践中的普遍应用，以至培养学生理论联系实际，运用所学的相关科学原理解释生产生活的现象以及解决生产生活中遇到的问题。必修1第六章第四节“细胞的癌变”中的教学内容与学生的生活实践有着紧密的联系，“资料分析”通过一组资料列举出几种致癌的因素，也列举出几种抗癌的物质和防癌的方法。在教学过程中，可以通过“资料分析”组织学生以小组形式讨论癌症的防御：在自己和家人的日常生活中，有哪些做法或行为会增加致癌的风险？哪些做法或习惯有利于癌症的防御？从而让学生在讨论中真正体验到“病从口入”同样也适用于癌症，并且确定要以健康的生活方式和积极的生活态度防御癌症和其他疾病。在必修3第32页的“资料分析”“人体的体温调节和水盐调节”中，学生在教师的引导下，通过对人体体温恒定的调节和人体水盐平衡的调节的阅读、讨论和学习，可以对人在寒冷环境下“打颤”和出现“鸡皮疙瘩”等现象做出很好很合理的解释，也让学生明白了吃过咸的东西会让人产生渴感的原因或者原理。

4.结论和建议

4.1结论

本文将“资料分析”分成了理论联系实际、生物科学史、科学数据、科学实验和探究模拟等五类。结合实例阐述了“资料分析”在高中生物教学中的作用：有利于学生学习方式的转变、学生经历概念的构建过程、有利于探究式教学的开展、有利于学生信息处理能力的培养、有利于学生分析问题和解决问题能力的培养、有利于新旧知识的联系与完整知识体系的构建和有利于理论与实际相联系。这些作用完全符合新课程标准中课程理念的要求。

4.2建议

从教材的内容角度来看，“资料分析”是问题为媒介，让学生完成某个知识点的学习，在教学过程中，教师应该充分利用好本栏目，灵活应用“资料分析”中的材料，妥善处理“资料分析”中出现的各种问题，充分调动学生的主观能动性，有利于探究式教学的有效开展；充分利用好“資料分析”，不仅可以较好地完成教学目标，培养学生自主探究学习的能力、信息处理能力以及分析问题和解决问题的能力等，同时也可以有效地提高学生的学习成绩，从而达到提高学生生物科学素养的目的。我们应当充分利用好“资料分析”，在生物教学中让其发挥出更好的效果。

当然就“资料分析”而言，也可能存在一定的问题或者缺陷。教师在教学过程中，根据当地的实际情况灵活地选择，可以根据学生的情况做出更改，比如“分析细胞呼吸原理的应用”，有些偏远乡镇学校对酿酒等不太了解，教师可以根据学生的认知情况换成馒头发酵、甜酒的制作等；又如偏远贫困的乡镇中学没有网络情况下，对转基因生物和转基因食品的安全性的了解不够，这就需要教师做出合理的安排，选择或者修改，优化课堂教学设计，从“教教材”转变为“利用教材”，这样才能把生物课讲“活”，实现新课程理念。

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