例谈英国高中生物学教材的编写特色

刘 鹏

(中国地图出版社 北京 100054)

英国高中生物学教材《生物学》(2015年出版)从编写体例到内容设计都紧扣2014年英国国家课程体系科学课程关键学段4生物学科的要求：培养学生科学的工作能力，为有潜力的中学生建立相关学科职业基础提供平台，了解自然和适应科技飞速发展的社会，为不同学生的未来发展提供参考[1]。

1 概念化的编写体例

教材全书的标题设置和正文中的特殊字体都是生物学概念，是反映生命现象和生命活动规律的本质属性，是对生物的结构、生理乃至一切生命现象、原理及规律的阐述。科学课程要求学生深入地理解核心概念，教材中的标题都是基本的生物学概念，而分级设置标题，明晰了不同生物学概念的逻辑关系，层次分明，易使学生辨析它们之间的内在关系，通过正文中具体科学知识的阐述使学生掌握这些生物学概念，为理解核心概念奠定基础，学习中还可以据此绘制概念图。

例如，第3章蛋白质和核酸下设的第一级标题有：早期的研究、蛋白质、蛋白质结构的等级、无机盐在生物过程中的重要性、核酸5个标题。在蛋白质的标题下，又设有蛋白质构建的基础——氨基酸、形成肽键——缩合反应和水解、多肽3个二级标题。又如第13章保持生物多样性下设的一级标题有：影响生物多样性的因素、保护生物多样性的原因、保护生物多样性的方法、国际合作4个标题。在影响生物多样性的因素的标题下，又设有生境破坏、过度开采、狩猎、农业和气候变化5个二级标题。因此，贯穿全书的概念化标题设计是本书的一大特色，有利于学生掌握生物学科中的核心概念，并运用到日常生活中，解释身边的现象，达到英国国家课程的要求。

2 丰富的图片和示意图等材料

教材中每个章节的图片、示意图和表格等材料，数量都达到20个左右，每页至少有1到2个材料，并配有较为详细的说明。图片的数量最多，使学生能直观感受蕴含在真实生活中的科学道理，培养学生运用科学原理解释自然现象的能力。图片清晰度和质量较高，具有较强的时效性和典型性，其中涉及显微观察的图片都注明了放大倍数。例如，其中的一张图片说明为“这是睡莲叶子的结构(放大25倍)，显示了水生植物的适应性。表皮上层的气孔太小了看不到。”精选的图片体现了英国课程中用科学概念解释身边的现象的要求。

示意图的使用使得抽象难懂的生物学概念形象化。例如，介绍酶的特异性时，通过几块拼图说明只有特定的酶可以和底物互补，而其他酶不能和底物匹配；介绍组织中的肌肉时，通过逐级放大肌肉内部的示意图，说明组织与细胞之间的关系。示意图将复杂的生物学概念模型化，体现了英国课程中运用模型来理解科学概念的要求。

表格在教科书中的数量虽然不及图片和示意图，但也被广泛使用，具体说明正文的科学知识。例如，介绍细胞周期时，配有表格介绍胚芽细胞、酵母细胞、肠上皮细胞、骨髓细胞、胃上皮细胞、肝细胞的细胞周期，具体说明了正文中不同的细胞有不同的细胞周期的知识。在介绍有关定量研究的内容方面，表格的使用也比较广泛，并配有折线统计图。如介绍底物浓度的影响时，配有在不同浓度过氧乙酸的条件下，装置随时间变化产生氧气体积的表格，表格纵轴是过氧乙酸的浓度变化，横轴是随时间变化产生的氧气浓度，下方配有折线图。表格和折线图的使用不仅具体说明了科学知识，而且包含了统计学的知识，体现了英国课程中渗透数学和统计知识的要求。

3 实用的栏目设计

教材的每个章节都设有一些实用栏目，包括预备知识、测测你的知识储备、关键词、重要提示、举例说明、活动，自我检测和考试练习题。

预备知识即前概念，设置于每个章节标题下，是学生在学习新概念前要掌握的知识。如学习第2章水、碳水化合物和脂类，前概念包括在生物系统中水是小而重要的分子，水由氢元素和氧元素构成，组成生物分子主要有四类物质：碳水化合物、蛋白质、脂类和核酸等，为学习本章组成细胞的主要物质、主要物质是如何通过分子作用构成的打好基础。在预备知识下方设置测测你的知识储备栏目，如第2章设置了陈述水分子中的元素，它们是怎么联系在一起的？说出构成生物分子的四类物质并举例等问题，检查学生对前概念的掌握情况。

关键词栏目的设立基于课程要求中培养学生使用科学术语，并用这些术语解释现象的能力。例如，学习共价键、缩合反应这些关键词，能够强化学生使用它们来解释水、蔗糖等物质的结构和形成。重要提示栏目是对有关知识的链接，例如，第6章介绍植物的木质部和韧皮部时，提示更多有关木质部和韧皮部的知识在第9章。重要提示的设置便于学生深入地理解科学概念，发挥了教材引导学生从基本的生物学概念到更复杂理论的无缝连接的功能。

举例说明栏目是对正文中的科学概念进行实际应用，并设置相关问题和答案。体现了课程体系中运用科学原理解释生活现象的能力要求。例如，讲授质膜受体这一知识点时，正文首先讲授了受体对质膜具有特异性的相关内容。在举例说明栏目中，介绍了脑、脊髓和消化道神经细胞中具有受吗啡肽刺激的阿片受体，是细胞的信号化合物。吗啡和阿司匹林都是止疼药，但只有吗啡能够与阿片受体相互作用。后面设置问题，为什么吗啡受体在质膜上而不是在细胞质内部，为什么吗啡能作用于阿片受体而阿司匹林不行，并给出问题的答案，引导学生利用科学原理来解释现象。

活动栏目的设计培养学生的实验技能和策略。例如，利用班氏试剂检测还原糖的活动。活动分为三步：①1名学生利用班氏试剂检验还原糖(使用葡萄糖试剂)；②另1名学生利用班氏试剂检测非还原糖(使用蔗糖试剂)；③使用比色卡检验不同浓度的葡萄糖试剂。在每一步活动中，均配有详细的实验操作步骤，指导学生正确使用仪器，记录发生的现象。同时设置了相关问题，引导学生思考实验中的各种问题。如第一步活动是一个定性实验，只能证明还原糖的存在，其中的一个设问是为什么不能确定使用的葡萄糖试剂的浓度，引发学生思考实验的目的，同时激发学生思考，如何确定葡萄糖试剂的浓度。通过层层递进，在第三步活动中用比色卡检验不同浓度的葡萄糖试剂，这是一个定量实验，可以确定葡萄糖试剂的浓度。这个活动的三个步骤既有对学生实验技能的培养，又渗透了实验策略的思考，同时使学生定性和定量地分析现象，两名学生分组检测还原糖和非还原糖体现了实验中与他人合作的工作方式，达到了课程的要求。

自我检查栏目在每个章节的间隙设立几组，每组包含几道问题。考试练习题设置于每个章节的结尾，包括不同等级的试题，题号前用不同颜色的符号标识，满足不同学生的需要。上述栏目的设计体现了关键学段4为有潜力的中学生建立相关学科职业基础提供平台，使其他学生科学地认识自然和社会这一理念。

4 符合课程要求的内容编排

教材的内容紧紧围绕课程要求的9个核心概念展开，第1册中，从生命依赖于分子结构和功能、生命体的基本单位是细胞开始讲起，较为详细地介绍了构成生命体基本物质包括糖类、脂类、核酸等的分子结构，用较大的篇幅展示了这些物质的化学式；进而过渡到生物体的生命活动包括生物体内的物质运输和能量交换，以及疾病和预防，这些都是基于构成生命体物质的分子结构和功能决定的；而后讲授生物多样性和进化论的知识。其他内容在第2册中讲授。通过科学知识的阐述，使学生掌握基本的生物学概念，进而理解核心概念，并能够解释自然现象。

教材内容注重讲授科学成果的发现过程，例如，DNA双螺旋结构的发现过程，引导学生通过学习建立科学的思考能力，培养科学的工作能力。教材还注重数学技能的运用，包括使用坐标纸记录数据，科学计数法等，贯穿在正文和栏目中，体现了课程要求的发展数学技能。