中美高中生物教材中母菌发酵实验比较研究

来源:用户上传      作者: 陈　洁　史永蓉

　　[摘 要]通过对我国人民教育出版社和美国Holt，Rinehart and Winston公司出版的高中生物教材中的酵母菌发酵实验进行比较，分析酵母菌发酵实验在两种教材中的组织、呈现方式及特点，从而对中美教材中这个实验的特色做出评价，为中外教材的相互借鉴提供一些理论依据。
　　[关键词]酵母菌发酵实验 比较
　　
　　（一）酵母菌发酵实验在教材中的地位
　　
　　酵母菌发酵实验在国内外教材中都属于重点安排和设计的实验。这个实验内容丰富，其中涉及到反应条件对呼吸方式的影响、原料的控制和产物的计量、酵母菌种群数量变化等知识点。同时，这个实验可以设计成演示实验、验证性实验以及探究性实验等多种形式，又可以对动作技能的多级层次进行训练。以这个实验为载体，可以阐明科学家的科学思维过程和方法、科学态度和精神以及知识的形成与发现过程，还能够提高学生的动手操作能力、探究能力、运用知识解决问题能力、创新能力等多种能力。
　　
　　（二）教材介绍
　　
　　《Biology-Principles & Explorations》是美国Holt, Rinehart and Winston公司出版的高中生物教材（以下简称 HRW 教材）。Holt, Rinehart and Winston公司是美国哈考特教育出版集团（Harcourt Education，美国四大教育出版集团之一）下属的专门出版6~12年级教材的出版公司，它处于美国中等教育出版领域的领军地位。该教材的总体特点是教学设计的可视化以及对基础知识、实验技能和生物理念的高度重视，其目标是引导学生以正确的方式看世界。教材一经面世，即风行于世界，被许多国家选作教材或教学参考书，后经过多次修订，至今仍长盛不衰。
　　目前我国国内普遍采用的教材是经全国中小学教材审定委员会2006年初审通过的、普通高中课程标准实验教科书，共有5套。本文主要对人民教育出版社（以下简称人教版）和HRW 教材中的酵母菌发酵实验进行比较，分析这个实验在中外教材中的组织、呈现方式及特点，从而对中美教材中这个实验的特色做出评价，为中外教材的相互借鉴提供一些理论依据。
　　
　　（三）实验内容比较
　　
　　（四）分析讨论
　　
　　1.实验类型。酵母菌发酵实验在中美教材中最主要的不同之处是探究方式的差异。虽然都是探究性实验，HRW教材中这个实验为引导式探究，探究时给学生提供将要研究的问题、解决问题所要使用的方法和材料， 但不提供预期结果。学生要根据收集到的数据进行概括， 发现某种联系， 找到问题的答案。HRW教材通过介绍一个完整的探究过程，让学生了解科学探究的方法和本质。而人教版教材中，这个探究活动为半自主、半开放式，教师给学生搭了脚手架。先提出问题，但不主动给出设计方案，让学生自己设计假设、安排实验材料和试剂，最后给出一个参考案例，让学生了解怎样通过实验来验证假设。HRW教材中封闭式的探究实验，可以使学生通过典型案例的学习，能触类旁通，学会其他形式的探究。人教版教材中半开放式探究性实验，一方面让学生有独立思考的余地，同时可以避免学生在制定计划与策略上花太多的时间。当然，这两种教材中的探究性实验都注重对学生发散性思维的培养和主体性地位的提升。
　　
　　
　　2.实验内容。HRW教材中酵母菌发酵实验主要探讨不同甜味剂对酵母菌发酵的的影响， 这个实验内容源于实际，注重与学生的生活体验相联系。人教版教材中探讨细胞呼吸的方式，这些内容相对来说学术味浓，和学生的生活联系不如美国教材紧密。
　　3.实验器材。HRW、人教版两套教材中在实验器材的选取和使用有一个共性的地方，就是教材中此实验所用的器材非常生活化、便捷化、经济化、简单化。如HRW教材中温水、各种甜味剂、天平、烧杯、漏斗、气球等这些试剂和器材都非常经济易得，所使用的实验器材都较为简单。人教版教材中的酵母菌、葡萄糖溶液、石灰水、重铬酸钾等在生物实验室中也配制方便、操作容易。
　　4.能力培养与数据分析。在HRW和人教版中，酵母菌发酵实验都设计成探究实验，因此探究能力的培养则是两套教材中要重点实现的能力培养目标。HRW教材在培养探究能力的同时，又强调了对测量、计算、观察、收集和记录数据能力的达成，而人教版教材中则注重培养学生设计探究性实验的能力。在实验的结束时，HRW教材通过三个问题引出所要分析的数据，数据的得出水到渠成，显得匠心独具。人教版教材则将数据的分析融合在实验过程中，没有单独列出。
　　5.继续探究。由于人教版中的实验为半开放式和半自主式的，所以在实验结束时并没有提出发散性的问题继续启发学生的思维，而是注意总结、强调探究性实验的一般方法。HRW教材中实验为封闭式的，在结尾时提出相关的问题，继续激发学生的探究思维，让学生能用所学的探究方法解决其他的问题。
　　
　　（五）结论
　　
　　1.重视对探究能力的培养。我国学生在实验中的实验设计能力、实验的自我监控能力和科学态度与合作意识等方面都较为薄弱，探究能力有待提高。根据课标制订和编写的人教版教材，虽然在探究性实验的数量上和美国教材比还有所差距，探究策略的指导和示范并不多，但毕竟开始注重探究性实验的比重。
　　2.增加教材的开放性。和美国教材比，我国以前教材实验的特点是封闭有余而开放不足，导致学生的主体性得不到发挥，对实验的积极性也会下降。因此，现行的人教版教材中探究性实验注意实验的开放性。当然由于学生实验的时间受到限制，教材还注意把握开放的程度。为学生搭建脚手架是其中的一种的方法。通过设计半开放式的探究性实验，一方面让学生有独立思考的余地，另一方面可以避免学生在制定计划上花太多的时间。
　　3.注意贴近生活。我国教材中学生实验偏重学术特色，对生活实际关注的较少，而美国实验的原料、题材等很多都来自于日常生活之中。为此，我国教材要更加注意开发一些能与学生的生活实际密切联系的实验，让学生体会到生活中处处有实验题材。
　　当然中国的生物教材也有许多自身优点，比如对实验精度的要求较高，较重视实验操作规范和实验误差等，这些都有利于培养学生的实验技能和认真、严谨的科学态度。我们应该在借鉴国外教材优点时，保留自身长处，这样方能在取得进步的同时又具有自身特色。
　　
　　参考文献：
　　[1]George B. Johnson,Peter H. Raven. Biology-Principles& Explorations [M].Austin: HOLT. RINEHART ANDWINSYON,2001.
　　[2]汪忠.普通高中课程标准实验教科书生物[M].南京:江苏教育出版社,2005.
　　[3]朱正威,赵占良.普通高中课程标准实验教科书生物[M].北京:人民教育出版社,2004.

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