美国InspireScience教材初中生物学部分的编写特色及启示

（人民教育出版社课程教材研究所北京10081）

2020年，美国麦格劳-希尔出版公司开发出版了一套综合性的科学课程教材——InspireScience。教材根据美国《新一代科学教育标准》（NGSS）的要求编制内容，在激发学生的好奇心、学习兴趣，鼓励学生提出问题、进行批判性的思考和提升创新能力等方面颇具特色，分析研究教材中的生物学相关内容，可以为我国初中生物学教材的编写提供启示。

InspireScience教材涵盖了中小学的所有学段。初中阶段教材的生物学部分涉及4个单元的内容，依次是生态系统的相互依存、生物体的结构和功能、生物的繁殖、生物的进化。每单元的内容又分为若干个模块，每个模块由几课组成，具体内容见表1。

表1InspireScience教材初中生物学部分的主要内容

NGSS提出了初中生物学课程的5个主题：①结构、功能和信息处理；②生物体的生长、发育和繁殖；③生物体和生态系统中的物质与能量；④生态系统的相互依存；⑤自然选择和适应。从表1可以看出，InspireScience教材基本按照这五个主题组织内容，只不过将主题③和④整合为一个单元，即单元1的内容，这也是教材编写常见的按照学科体系来组织内容。

20世纪80年代，美国生物学课程研究会（BiologicalSciencesCurriculumStudy，BSCS）提出了“5E”教学模式，将教学一共分为了参与、探究、解释、迁移和评价五步。InspireScience教材基于这样一种倡导探究式教学的模式编写。

以每课的编写为例，教材在每课的开始以“发现现象”部分引入，从一些自然现象提出了科学问题，引导学生参与到问题的解决中。紧接着，教材提供了上述现象相关的线上资源，并进一步提出了思考题，安排了“解释现象”部分，让学生对相关问题进行解释，要求他们提出自己的观点，搜集支持观点的证据，进而用这些证据来论证自己的观点。由于学生还没有学习相关知识，所以这部分内容的安排是引领性的，提示学生应该从哪些方面搜集证据，相关活动的开展则需要贯穿在整节课的学习中。之后，教材就介绍了本课的知识内容，这部分相应地设置了“搜集证据”的“链接”，引导学生结合有关的知识内容搜集证据，并在前面“解释现象”部分的活动表中进行记录；在每课“复习”部分的最后还有修正观点的“链接”，引导学生基于搜集的证据，修正和论证自己的观点。除了这样一个贯穿整节的活动设计，该教材在介绍知识内容的部分还设置了实验、调查等活动，使学生在观察、思考、与他人合作和交流等过程中进行探究式学习。在开展活动时，学生自然也会迁移应用所学的知识。每课的最后是“复习”部分，教材通过让学生总结知识之间的联系、建构模型、完成练习题等反馈学习情况，帮助教师开展评价。

InspireScience教材每课的知识内容部分由若干个小标题的内容组成。这些标题都是以问题形式呈现的。例如，“细胞的结构和功能”一课中的小标题依次是：细胞的周围是什么？细胞的大小怎样影响物质的运输？哪些细胞器参与了物质的运输？什么驱动了细胞的生命活动？什么控制着细胞的生命活动？动物细胞和植物细胞的区别是什么？不同种类细胞的功能是什么？这样以问题引导知识的学习，可以激发学生的思维，调动学习的积极性，引导他们主动参与问题解决。

教材设计的问题一般具有递进性。例如，“遗传”一课的小标题依次是：什么是性状？为什么子代像它们的亲代？什么控制了性状？你怎样预测子代的性状？你怎样建立家族的遗传图谱？这些问题引导学生先明白什么是性状；然后，使学生了解性状在亲代和子代之间传递的规律，控制性状的机制；进一步再让他们结合所学的机制来预测子代的性状和建立遗传图谱。

STEM教育围绕科学、技术、工程与数学展开，致力于提高学生的STEM素养。美国是STEM教育的发源地，十分重视STEM教育，在科学教育中加强STEM教育也体现在了相关教材的编写中。InspireScience教材在每个模块都安排了一个STEM项目。项目的形式丰富多样，紧密结合模块的知识，让学生或准备一篇新闻报道，或参与某项科学家的工作，或为公司设计一款游戏，或为自然历史博物馆准备一个展览，等等。项目贯穿于整个模块：在模块的开始，设计了“STEM项目启动”栏目来引入项目，介绍了项目的背景，提出相关问题为项目的开展进行思维热身；在每课的最后，设有一个项目链接，提示学生学完本课的知识后，可以为项目的设计做哪些准备；在模块的最后则安排了“STEM科学挑战”栏目，完整呈现了项目开展的流程，涉及设计、评价、解释等环节，其中设计环节，与前面的项目链接相对应。

除了STEM实践项目，教材中还有“STEM职业”栏目，该栏目采用文字、图片的形式介绍了相关职业，有野生动物生态学