新课标引领下的人教版高中生物学新旧教材实验内容的对比分析

摘要：以生物学必修课程中模块2“遗传与进化”为例，从实验内容、栏目、插图和学科素养培养特点四个方面，对新旧教材实验进行比较、分析解读，探究教材改革对促进学生生物学学科核心素养发展的重要作用，以便教师在教学中更好地落实。

关键词：新课标；人教版教材；遗传与进化；生物学实验；比较分析

文章编号：1003-7586（2024）03-0074-04中图分类号：G633.91文献标识码：B

生物学是一门以实验为基础的自然科学。实验作为高中生物学课程的重要组成部分，在启蒙科研、激发学生的学习兴趣及对生命现象的探索等方面有重要意义。

随着《普通高中生物学课程标准（2017年版2022修订）》（以下简称《课程标准》）的颁布，人民教育出版社2019年版生物学教材（以下简称“新教材”）随之出版。《课程标准》提出了培养学生生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面的生物学学科核心素养的理念，而生物实验是学生形成和发展核心素养的关键途径，特别是在提升学生的科学思维、科学探究方面起着积极的影响。因此，作为《课程标准》的载体，新教材在人民教育出版社2004年版生物学教材（以下简称“旧教材”）的基础上进行了发展和完善。本文以人教版普通高中《生物学·必修2·遗传与进化》新旧教材实验部分为例，进行对比分析。

1实验内容对比分析

1.1从实验数量方面对比分析

对新旧教材“遗传与进化”模块实验部分的对比如表1所示。新教材在《课程标准》的指引下，在揭示现代生物进化理论方面，增设“探究抗生素对细菌的选择作用”实验；在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中，模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化、非同源染色体的自由组合的基础上，增设了步骤三“模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换”，有助于学生更好地理解减数分裂中配子多样性的形成原因，有利于突破教学难点。新教材对实验部分进行了优化，实验数量虽然减少，但是突出重点，更加接近学生的最近发展区，确保学生有充裕的时间主动探究，使实验教学更具有可行性和针对性。

1.2从实验严谨性方面对比分析

新教材修改了旧教材中的一些不规范的地方。例如，在“性状分离比的模拟实验”中，新教材增加“按步骤（3）（4）重复做30次以上”这一步骤，保证每个小球自始至终都有同等的机会被抓取，使得实验更严谨。

新教材增添或更换了某些实验材料或试剂。例如，在“制作DNA双螺旋结构模型”中，实验材料增加了“铁丝”，更符合制作实际；在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中，增加了“扭扭棒”等，克服了橡皮泥重复性差，且容易折断的缺点；在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中，染色液用0.01g/mL的甲紫（旧称龙胆紫）溶液代替。

新教材紧跟社会和科技发展。例如，新教材在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中，不仅提供了适于制作染色体的材料，还增加了“如果条件允许，建议在计算机上制作减数分裂的动态模型”。

实验内容编排更为合理。随着科技发展，人们已经对基因检测的内涵及其应用有了较深刻的认识，该内容并入了文本正文。

这些改动都使教材内容更为严谨科学，体现了生物学科的客观性、科学性。

1.3从实验类型方面对比分析

旧教材以验证实验为主，即给定实验课题，明确实验过程及现象，对其进行验证，实验的结果，学生通过看课本就已知晓。新教材主要以探究实验为主，将旧教材的“实验”“探究”“课外实践”“模型建构”“调查”“资料搜集和分析”合并为“探究·实践”，通过探究实践活动，引导学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论，关注学生学习过程中的实践经历，注重学生科学探究素质的培养。

2实验栏目设置对比分析

新旧教材的实验栏目的比较如表2所示。从实验栏目名称上看，新教材将旧教材中的“资料分析”更名为“思考·讨论”，“实验”“调查”“探究”“模型建构”改为“探究·实践”，这些改动突出培养学生的科学探究能力；将旧教材中的“技能训练”更名为“思维训练”，凸显培养学生的科学思维能力。从数量上看，实验栏目数目虽减少，但符合内容突出重点的基本理念，利于指向性地培养学生科学探究能力。

3实验插图、表格比较分析

3.1实验插图、表格占比增加

新教材实验平均插图及表格数量增加如表3所示。例如，在“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”的实验中，增加了细胞分裂图；在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中，增加了蒜根尖细胞染色体数目加倍的显微照片（放大400倍）。通过观察对比，学生对实验现象产生正确的认识，从而在实验时能够判断是否取得理想的实验结果。低温和常温的对照以及学生自制的装片和显微照片的对照，使学生清楚地看到低温诱导后的细胞染色体数目的变化，更好地理解低温可诱导植物细胞