苏教版高中生物学新旧教材比较分析——以必修1“细胞代谢”为例

杨晓靖

(江苏省海州高级中学 222006)

新的普通高中生物学课程标准于2017年制定出台，与之相配套的苏教版生物学教材(2019年版)已经发行使用.为落实新课程标准的育人理念，适应新时代育人目标的要求，新教材在旧教材(2004年版)的基础上进行了优化，在章节安排、知识体系、实验设计、插图选取等方面均有不同.本文通过选取必修1《分子与细胞》模块中“细胞代谢”的内容对新旧两版苏教版进行比较分析，探寻新教材编写的新思路、新要求、新特点，从中获得教学启发，促进高中生物教学的有效展开.

1 结构的比较

1.1 章节的安排(见表1)

表1

新教材用34页篇幅叙述“细胞代谢”的内容，与旧教材相比，知识的呈现更加详实.更有助于学生从微观层面深入理解生命的本质，了解细胞生命活动中物质、能量和信息变化的统一，细胞结构的统一，形成正确的生命观念.在章节标题上，新教材从功能和意义的角度对旧标题进行了较大的改动，有助于学生把握重点，形成结构、功能观.

新教材将影响光合作用和细胞呼吸的环境因素分离，单独设置成第四节内容.光合作用和细胞呼吸是细胞重要的生命活动，体现了细胞对能量的转化和利用.深入地研究影响光合作用和细胞呼吸的因素，农业、畜牧业生产方式将会发生巨大的变化，生产水平也会得到大幅度地提高.

1.2 栏目的设置

新旧教材在本章节的栏目设置都较为丰富，包括“积极思维”“边学边做”“放眼社会”“走进职业”等栏目，新教材以“走进实验室”替换了“课题研究”，因为课题研究包括确定选题、研究方案、开题、实施、输出成果等固定环节，与课堂上科学实践活动的要求不同，此处修改更加合理.

新教材取消了“回眸历史”栏目，将其内容移入正文，体现了新课标对科学发展史内容的重视.新教材还增加了“跨学科视角”“互联网学习”“参考书目”等小栏目，加强对学生自主学习方法的指导.

值得注意的是，新教材取消了旧教材“学习目标”和“关键词”的内容，转而通过对现实生活中的事实或现象进行描述和质疑，把原本抽象的学习目标转化为更加生动有趣的驱动性问题，促使学生主动投入到对问题的思考之中，与随后的“积极思维”内容相互呼应，顺势指导学生对问题展开进一步探究，在获取结论的同时，理解该研究的生活意义.此处改变是栏目设置上的一个亮点.

2 内容的比较

2.1 知识体系的构建

2.1.1 完善史料，研究脉络更加清晰

旧教材关于“光合作用”的阐述编排了6个生物史料，即海尔蒙特的实验、普利斯特莱的实验、英格豪斯的实验、萨克斯的实验、鲁宾和卡门的实验、卡尔文的实验.新教材则编排了7个生物史料，即亚里士多德的推测、海尔蒙特的实验、英格豪斯的实验、萨克斯的实验、俄国科学家的实验、鲁宾和卡门的实验、卡尔文的实验.新教材更加遵循“光合作用”探索的历程史实，删减了与光合作用本质关联不强的实验.

旧教材关于“酶的化学本质”进行了直接的阐述.新教材增加了科学家对“酶的化学本质”探索历程的介绍，历经1857年巴斯德的发现、1897年毕希纳的实验、1926年萨姆纳的观点、1936年确立酶是蛋白质的观念、20世纪80年代关于核酶的新发现等历史事件，确定了能催化生化反应的酶绝大多数是蛋白质的论断.

可以看出，新教材充分关注初高中生物学内容的衔接，删减学生已知的科学史，补充新的实验，尽可能还原知识点形成的真实脉络，引导学生感受、理解知识点形成和发展的过程，激发学生的探究热情，加深对知识点的理解.

2.1.2 调整顺序，认知规律更加凸显

表2

由表2可知，新旧教材关于“光能的捕获”的内容均通过“恩格尔曼的实验”、“提取和分离叶绿体中的光合色素”和“色素的吸收光谱曲线图”来呈现其探究过程.不同的是，旧教材中先明确提出植物叶片中有光合色素，设置了“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验，再通过“恩格尔曼的实验”说明叶绿体中含有能有效吸收利用红光和蓝紫光的物质，不符合逻辑顺序.新教材中将“恩格尔曼的实验”放在“提取和分离叶绿体中的光合色素”之前，首先明确了叶绿体这一重要的结构参与了生命过程，其中含有的光合色素是该结构中参与光合作用的关键物质.随后，提取和分离色素的内容就很自然呈现，叶绿素和类胡萝卜素的吸收光谱曲线图是光合色素捕获光能的有利证据.此处顺序的调整，更符合科学探究的一般规律，有利于培养学生科学思维的逻辑.

2.1.3 改进表述，内容界定更加严谨

新教材在部分内容表述上更加严谨.例如，“酶活性”在旧教材中表述为“在酶促反应中，酶的催化效率”，新教材中则表述为“酶催化生化反应的能力，酶催化作用的效率可以通过酶催化生化反应的速率来衡量”；“光合作用的场所”在旧教材中表述为“叶绿体是光合作用的主要场所”，容易误导学生，植物的光合作用除了叶绿体以外，还有其他的发生场所.因为蓝藻没有叶绿体也可以进行光合作用，所以新教材中表述为“叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所”，避免知识的混淆.

2.1.4 更新知识，问题分析更加科学

新教材对部分重要内容的阐述更加深入，更新了知识内容.例如，关于ATP中“～”的名称和ATP释放能量的机制，旧教材中称“～”为“高能磷酸键”，并认为ATP能量的释放来自远离A的高能磷酸键的断裂.新教材中“～”的名称更改为“磷酐键”，ATP能量的释放通过基团的转移而不是简单的水解；旧教材中关于“光反应过程”的表述为：“光合色素吸收光能，将水分子裂解成氧和H+，氧直接释放出去，H+则进一步转变成高能态的[H]，为暗反应提供能量”.新教材中表述为：“在类囊体薄膜上，叶绿素等光合色素吸收光能，使某些基态叶绿素分子(接受了最初由水的裂解传递而来的电子)受到激发释放电子，电子在不同的物质(电子传递体)之间传递，最后NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)接受电子被还原成NADPH(还原型辅酶Ⅱ，常用[H]表示，在暗反应阶段发挥作用)，能量也由光能转换为电能，再由电能转换为化学能，储存在ATP和NADPH中.这一过程涉及水的裂解、电子传递、ATP生成和NADP+的还原”.

细胞内能量转化的过程基于复杂的化学反应和物理变化，新教材清晰展示了能量转移的原理，避免了旧教材中因笼统表述导致学生难以理解透彻的问题.

2.2 实验的设计

2.2.1 替换内容，实验指向更加合理

新教材增加了“酶的催化作用具有高效性”的实验，将“酶的高效性”内容由旧教材中的文字叙述改为实验探究.删除了旧教材第一节中“酶具有催化性”的实验，因为科学家根据对酶的化学本质的探索，已经得出酶具有催化作用的结论，所以无需在教材中设计实验证明酶具有催化性.突出了酶的特性，重点明确.

新教材删除了旧教材第三节中“影响酵母菌无氧呼吸的因素”的实验，替换成“探究酵母菌的呼吸方式”的实验.酵母菌是生物学教学中经常用到的实验对象，其兼具有氧呼吸和无氧呼吸两种方式，新教材中的改变，使得探究实验更加完整，也可以为后面的“有氧呼吸和无氧呼吸有哪些主要区别”提供有力的证据.

2.2.2 标注细节，实验现象更加明显

新教材对实验的细节进行了修改.例如，新教材在“酶专一性实验的设计”中“37℃下保温时间”较旧教材多了“37℃”，从这一细节上将温度对实验的影响降到了最低；“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中，关于画好滤液线的滤纸条在层析液中的放置方式也增加了说明“斜靠在烧杯壁上”.实验细节上的说明，有助于提高实验的成功率，激发了学生进行实验操作的热情.

2.3 插图选取的比较

新教材对本章节的部分图片进行了修正，有助于学生更加直观的理解知识点内容.例如，在ATP和ADP相互转化示意图中，标注信息“ATP分子末端的高能磷酸键断裂释放能量”修正为“ATP分子水解，末端的磷酐键断裂，通过基团转移提供能量”，图片较旧教材更能体现能量释放的机制，即基团的转移带来能量的转换这一本质；在光合作用示意图中，[H]的功能由“供氢”变化为“供氢、供能”；在细胞有氧呼吸过程示意图中，不再强调丙酮酸是重要的中间产物，因为有氧呼吸是一系列复杂的酶促反应，反应过程中会有很多化学物质的变化；新教材对色素的吸收光谱曲线图细化了横坐标数值，由400nm改为380nm，补充了纵坐标的标注“吸光率%”，增加了类胡萝卜素的吸收光谱曲线.

综上所述，新教材在继承旧教材编排的基础上，紧扣新标准要求进行了完善，有助于学生开展自主学习，进行自我发展.同时，作为一线教师，研究教材变化的具体细节，深层次理解其蕴意，有助于更好地挖掘教材之价值，传达教材之精神.