中学和大学生物学知识体系的比较分析——以“动物的细胞”为例
Comparative Analysis of Biological Knowledge Systems between High School and University—Taking “Animal Cells” as an Example
DOI: 10.12677/ces.2024.1210752, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 闫小红, 郭荣华, 周 兵*, 张争光:井冈山大学生命科学学院,江西 吉安;吴琴玉:吉安县第三中学,江西 吉安;万海清:永丰县恩江中学,江西 吉安
关键词: 生物教材大学初中高中动物细胞Biology Teaching Material University Junior High School High School Animal Cells
摘要: 基于当前中学和大学生物教学体系存在断层现象,为实现教育有效衔接,本文主要利用比较法,以初高中生物教科书以及大学阶段生物专业的细胞生物学教材为主要研究材料,通过对比大学、高中以及初中教科书中有关动物细胞目录、插图和知识体系,结合新课程标准进行分析,结果表明,初中和高中生物知识体系之间断层现象尤为突出,高中和大学在生物教材插图细节和补充知识上存在矛盾。为此,一方面,初中生物教材应该完善细胞器和细胞结构的内容,高中生物教材添加与技术和社会相关的生物知识模块;另一方面,中学教师要尊重学生的主体地位,根据学生心理特点、年龄等制定不同的教学方法,大学教师应该改变传统教学观念,与学生多沟通交流,成为学生的良师益友,引导学生善于提出问题、发现问题,敢于探索与创新。
Abstract: Based on the current gap phenomenon in the biology teaching system of middle schools and universities, in order to achieve an effective connection of education, this article mainly uses the comparative method, taking middle and high school biology textbooks and university-level biology textbooks as the main research materials, and comparing universities, high schools and the relevant animal cell catalogs, illustrations and knowledge systems in the junior high school textbooks are analyzed in conjunction with the new curriculum standards. The results showed that the gap between junior high school and high school biological knowledge system was particularly prominent, and high school and university had contradictions in the details of biology textbook illustrations and supplementary knowledge. To this end, on the one hand, junior high school biology textbooks should improve the contents of organelles and cell structure, and high school biology textbooks should add biological knowledge modules related to technology and society. On the other hand, middle school teachers should respect students’ dominant status and formulate different teaching methods according to their psychological characteristics and ages. University teachers should change their traditional teaching concepts and communicate with students more, and become their good teachers and helpful friends, and guide students to be good at asking questions, finding questions, and daring to explore and innovate.
文章引用:闫小红, 吴琴玉, 郭荣华, 周兵, 张争光, 万海清. 中学和大学生物学知识体系的比较分析——以“动物的细胞”为例[J]. 创新教育研究, 2024, 12(10): 581-591. https://doi.org/10.12677/ces.2024.1210752

1. 引言

自从将教育划分为基础教育和高等教育以来,有关教育的衔接问题便随之而来,一直成为各学科教学研究的重点和难点[1] [2]。早在十八世纪起,国外就开始了基础教育和高等教育的衔接教育探索,最先提出了预课。德国对于教育衔接的研究较早开始,主要采取体验课程、先修学业的措施解决教育衔接问题[3]。美国对于教育衔接的研究开始于二战时期,认为“备受瞩目的高等教育深受中等教育混乱的困扰,这种混乱从中学开始,一直持续到位于最高层的大学”,提出了先修课程等解决方式[4],而英国提出了“A-level”的考试制度和“Pre-U”课程的教育衔接策略[5]。国内对于教育衔接的研究相对较晚,20世纪80年代,我国著名教育学家余立先生在其研究成果有关教育衔接的若干问题就明确指出,大学生所反映出的诸多问题,是由于大学和高中之间缺乏沟通、互相埋怨,并且也提出了教育衔接这一课题[6]。目前中学生物学教材与大学生物学教材内容衔接进行比较的研究相对较少[7]。其中,李晨重点研究知识体系中初中和高中生物学教科书之间的联系,比较两个版本的课程标准,并澄清新课程标准的要求,并从知识概念、学生的学习条件、学科分支和内容选择等入手,分析了初中和高中教科书的知识系统之间的联系[8];马美玲在对初高中生物教材内容和时间安排进行研究和实践的基础上,以核心素养为基础,探讨了初高中生物教材的衔接,并开展了相关教学实践,以实现内容和核心素养的更好衔接[9]

生物学的教育是一个完整的系统,包括初中、高中和大学几个阶段,由于教学学情、教学目的和教学方式的差异,不同阶段之间的生物教育在这一系统中有着各自的地位和作用,既存在差异又相互联系[10]。初中以生物学的基础知识学习为主,涵盖了生物多样性、生物的生殖和发育以及细胞的结构等内容,高中生物学有着更高的深度和广度,涵盖分子与细胞、遗传与进化、生物与环境等内容,而大学生物学设立各自独立的二级学科,知识体系更加完整,专业性/科学性和严谨性更强[11] [12]。由于课程设置相互独立,中学和大学生物之间缺乏相关管理部门的沟通,使大学和中学的生物学课程体系产生一定的间断,导致许多刚入学的大学生对生物知识体系产生一定的学习乏力感,并对初、高中的教学质量也存在着极大的负面影响[10] [13] [14]。因此,开展各阶段的衔接教学研究,将有助于高素质的中学生物学教师的培养和生物学教学质量的提高,具有重要意义。

目前,针对生物学衔接教学的研究主要集中在初中与高中阶段的衔接,涉及知识体系、实践技能、教学方式、评价方式等方面[15]-[18],同时在学生核心素养和能力培养方面亦开展了相关衔接教学研究[19]。而有关中学和大学的教材衔接的研究报道极少,所以迫切需要我们对中学和大学的相关教材进行研究分析,实现生物教学系统的有效衔接[8]

《新课标》明确指出,“细胞是生物体结构的基本单位和功能的基本单位,细胞生物学是生命学科的重要基础学科之一”[20],生物学关于动物细胞的知识也在不断更新。通过对比大学、高中以及初中细胞知识体系不同,更新完善初、高中生物教材,能够使动物的细胞形成一套完整的生物知识体系[21],为一线初、高中教师研究生物学教材过程提供教学建议。根据生物教材有关动物细胞知识内容的对比,提出相关的措施与策略[22],这对生物师范生的培养和高等院校教师的教学质量的提高均有帮助。

教师引导式教学和学生主动式学习的有效开展,得益于教辅教材的有效衔接[9]。在初、高中阶段培养学生有关自然科学的兴趣,能够使其在大概率上坚定对生物的兴趣,培养生物科学家。21世纪是站在历史和科学的交汇点上,21世纪也同样是生物学发展的世纪。我国在生物科研领域的发展起步较晚,通过生物教学的有效衔接,也能够促进我国生物学领域的发展,帮助学生构建起完整的生物学知识体系,达到初高中和大学生物知识的有效衔接[22]。因此,本研究从封面设计、目录编排和知识内容方面,对初高中和大学最新版生物教材进行了比较分析,为实现生物学系统教育衔接提供了指导作用。

2. 材料及方法

2.1. 材料

本次研究以生物知识体系中“动物的细胞”为研究对象,采用细胞生物学知识体系和生物教学论的相关理论,选择初中、高中和大学的三本主要教材之间就教材设计、教材内容等进行分析整理,选取关于动物细胞的认识、结构和功能进行对比知识体系,提出改进建议,教材选择见表1

Table 1. Different versions of junior, senior and university textbooks

1. 初中、高中和大学不同版本教材

初中生物教材

高中生物教材

大学生物教材

版本

人教版

苏教版

北师大版

河北少儿版

苏科版

鲁教版

济南版

冀教版

人教版

江苏版

北师大版

河北版

山东版

丁明孝编著《细胞生物学》

王金发编著《细胞生物学》

刘凌云编著《细胞生物学》

韩贻仁编著《分子细胞生物学》

大学生物教材主要分为四个版本。而丁明孝第五版的教材每年发行量超过5万册,被国内200余所高等院校选用,是国内生物类教材发行量最大的教材之一。因此本次研究大学阶段选用由高等教育出版社,丁明孝、王喜忠等人编撰的《细胞生物学》第5版。

高中生物新课程教材主要为五个版本。人教版具有语言精练、重点突出而被广泛使用,也是当前五大版本最普遍使用的一版,因此本次研究高中阶段选用教科书为由人民教育出版社2019年出版的高中生物高一生物必修1《分子与细胞》。

初中生物教材主要有8个版本。人教版也是大多数学校使用的教科书。因此本次研究初中阶段选用教科书为由人民教育出版社出版的七年级上册《生物学》。

2.2. 研究方法

2.2.1. 文献调查法

对新版的初中、高中和大学的通用教材中,有关于动物的细胞论文进行搜集、归纳,同时研究近几年有关于生物课程标准、教学衔接的论文,整理、提取其中有关联的信息,结合当前国内外有关教育衔接课题的研究进展,明确本次课题的研究思路和方向。同时结合初中生、高中生以及大学生的知识接受能力,对封面设计、目录编排进行分析,促进笔者对生物知识体系衔接的深度探讨。

2.2.2. 比较研究法

通过对初中、高中和大学阶段所采用的教材,以动物的细胞知识为主要切入点,就封面设计、目录编排、内容编撰三方面进行对比,其中内容编撰方面主要从插图、内容和二级目录编排角度划分对比,最终得出结论并探讨相关的教材改进建议和教学方式。

3. 结果和分析

3.1. 封面对比

图1显示了不同阶段教材的封面设计情况。初中阶段为生物学的起步阶段,更多从具体生活中的实例入手,从宏观角度引入生物学的概念,初中生物学教材的封面为朱鹮。高中阶段为生物学的入门阶段,开始解读动物生物个体中的微观世界,从显微角度解读动物细胞,高中生物学教材的封面为细胞膜的磷脂双分子层模型。大学阶段为生物学的高阶阶段,对于动物细胞的研究教材更多是基于重大发现,为研究打基础,追求最进步的生物学知识,同时也标志着这个阶段的生物世界从显微、亚显微和分子水平上进行研究,大学生物学教材的封面为微管、微丝、中间丝的荧光图。可见,封面的设计对比呈现出初中阶段着重宏观整体层次研究动物,高中阶段着重从显微层次研究动物细胞、而大学阶段更多采用分子和超微的层次研究动物细胞。

Figure 1. Comparison of covers of animal cells in junior high school, high school and university textbooks

1. 初中、高中和大学教材有关动物细胞的封面对比

3.2. 目录对比

表2显示了不同阶段关于动物细胞的目录异同性。将初中、高中和大学生物学教材中涉及到动物细胞的章节(即一级目录)提取出来,通过对比发现,初中阶段七年级上册涉及动物细胞知识点的章节共有两章,占全书的比例为20%,初中阶段重点在于从细胞层面上认识动物细胞,所涉及的知识点多为基础知识;高中涉及到动物细胞的知识点为两个章节,占全书的33.3%,重点在于辨析动物细胞的结构、能量传递和物质交换的知识点;大学涉及到动物细胞的知识点为八个章节,占全书的50%,大学所涉及到的研究内容大大增多,包括为:生物膜与细胞器、信号传导、动物细胞骨架体系、细胞核和染色体以及基因表达、细胞增殖及其调控、细胞分化和干细胞的研究、细胞死亡机制、细胞衰老学说及机制、细胞的起源和进化问题、细胞工程十大主要研究内容。可见,从目录设计上就可以看出初中入门、高中打基础、大学深入研究。逐层递进、开启动物细胞的完整体系,并且大学的动物细胞结构体系分级更明确、详细。

Table 2. Comparison of the first-level catalogues of animal cells in junior high school, high school and university textbooks

2. 初中、高中和大学教材有关动物细胞的一级目录对比

初中生物教材

高中生物教材

大学生物教材

《生物学》七年级上册

《分子与细胞》(2019版)

细胞生物学(第5版)

第一章 细胞是生命活动的基本单位

第一章 走进细胞

第一章 绪论

第二章 细胞怎样构成生物体

第三章 细胞的基本结构

第二章 细胞生物学研究方法

第三章 细胞质膜

第五章 细胞质基质与内膜系统

第七章 线粒体和叶绿体

第八章 细胞骨架

第九章 细胞核与染色质

第十章 核糖体

3.3. 动物细胞知识体系对比

动物细胞的知识体系整体可以划分为两部分内容:一是动物细胞的基础知识;二是动物细胞的结构、功能。知识体系内容庞大,一级标题的对比范围过大,故本节初中、高中和大学生物教材采取二级标题的对比。

3.3.1. 基础知识对比

表3显示了不同阶段教材关于动物细胞的基础知识的对比性。从内容上来看,“生物体功能和结构的基本单位是细胞”在初中提及,高中和大学阶段都进行了扩展知识体系,由浅及深、层层递进,初中强调其结构的基础,高中阶段基于初中阶段的基础上,论述了结构层次的基础,大学分类更加细致且强调其基础特性。细胞研究上,初中阶段选用光学显微镜观察细胞,而高中阶段选用的是高倍显微镜观察动物的细胞,大学阶段对于细胞观察主要的三种类型:光学显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜,从最初的普通复式光学显微镜到最新的扫描电子显微镜共介绍了八种显微镜以及各种显微镜的成像技术、分辨率大小、不同显微镜对于观察样本的要求和电镜的制样技术。这里,可以对比出初中高中阶段衔接较为紧密,而大学对于细胞研究的难度相较于初高中明显存在跳跃式断层。从细胞的层次来看,初中阶段主要介绍细胞的分化构成了细胞–组织–器官–系统–生物个体,着重介绍四个组织层次;高中阶段在初中阶段基础上阐述了细胞分化的原因和结果,即细胞的统一性和多样性,而大学在初高中阶段上提出了结构决定功能这一新概念。细胞学说这一内容初中并未提及,高中阶段介绍了“细胞学说”的基本概念和发现过程,首先引用科学家的故事,从1543年比利时国家的维萨里科学家揭示动物的器官水平、法国的夏利揭示出动物个体的组织水平,然后是使用显微镜观察到细胞、科学家施莱登和施旺等人对于前人的研究进行归纳概括以及做出新的研究观察,形成细胞学说的初级理论,然后是细胞学说经过后人的不断修正,不断完善,揭示了生物学是一个发展的过程;大学阶段则主要介绍“细胞学说”的意义。

Table 3. Comparison of basic knowledge of animal cells in junior high school, senior high school and university textbooks

3. 初中、高中和大学的教材有关动物细胞基础知识对比

知识模块

初中生物教材

高中生物教材

大学生物教材

动物细胞基础知识

细胞的功能,指出“生物体功能 和结构的基本单位是细胞”→ 显微镜的使用和观察动物细胞→ 动物体的结构层次

细胞学说概述及发展过程→细胞是基本的生命系统→细胞的统一性和多样性→显微镜的观察和使用

整个生物学的发展史→生物学 一些重大发现→细胞生物 学科的发展过程→细胞的 同一性和多样性→动物细胞 形态观察方法、动态分析技术、微观观察、细胞培养和 模式生物

3.3.2. 动物细胞结构

本模块探讨初高中和大学的动物细胞结构的对比,主要分为四个部分进行对比1、细胞膜;2、细胞核;3、细胞器;4、细胞质和其他细胞成分。

1) 细胞膜

表4显示了不同阶段关于细胞核的异同性。从插图方面来看,初中采用插图着重介绍细胞膜的物质交流功能,具有一定的优越性,但是对初中生来说,应该先构建结构知识体系,且插图会让学生误以为图中所示“物质”为细胞结构;高中插图采用了脂质镶嵌模型,显示有脂质双层模型和蛋白质,形象展示了细胞膜结构,色彩鲜明可以激发学生对细胞膜的兴趣以及正确认知;大学细胞膜模型在高中基础上

Table 4. Comparison of knowledge on animal cell membrane in junior high school, senior high school and university textbooks

4. 初中、高中和大学教材有关动物细胞膜知识点对比

知识模块

初中教材

高中教材

大学教材

动物细胞的细胞膜

插图

内容

辨认动物细胞膜结构 →细胞膜的意义和两个功能

动物细胞膜的主要功能→ 对于细胞膜结构的探索

细胞质膜的四种结构模型及其特点→膜脂的成分→膜蛋白三种主要类型→从功能、性质角度叙述细胞质膜的 基本特征与功能→膜骨架的组成成分→细胞质膜的七个基本功能

分辨了蛋白质的种类。综上所述,高中和大学阶段所采用的插图符合学生身心特点和认知结构,但是初中阶段所采用的插图应该辨析出细胞膜的双层膜结构模型,令细胞膜物质进出细胞的“物质”应该集中在细胞膜周围,更好体现细胞膜的物质交换功能。而在内容方面,初中关于细胞质膜的知识构架仅为认出细胞膜、简单了解其功能,而高中动物细胞膜的知识是对初中所学知识的解释和扩展,是对初中细胞膜知识体系的延伸,介绍了两种生物膜模型、膜成分的比例和膜的两种性质;大学动物细胞膜的知识更加的专业化、深层次,介绍了从研究开始到现在常见的五种生物膜模型、生物膜的共性、膜脂的分类、膜蛋白的分类,以及基于细胞膜的认识而制作的人工膜,研究膜的材料、方法、技术等。增加了研究技术层面的知识体系。

2) 细胞核

表5显示了不同阶段关于细胞核的异同性。从插图方面来看,初中阶段教材中未发现细胞核的插图,这并不有利于学生对细胞核的认识辨别;高中阶段所采用的插图主要辨析了细胞核的四个部分,但是这与生物内容有冲突,高中教材介绍细胞膜是一个双模的结构,而图中也并未显示出细胞膜的双层结构,其次细胞核并不是一个孤立的存在,而是和周围系统紧密联系的整体,最后,细胞核内部是一个动态流动结构,所采用的插图像是一个固体模型,会导致学生的错误认知。因此本模块对于初中,应该增加细胞核的结构插图;对于高中插图,应在原插图基础上选择能够辨析出细胞核双层核膜以及细胞核基质为透明装的插图;大学插图选配比较合理。而在内容方面,初中有关细胞核的知识仅为小节的一个模块,涉及到细胞核的结构辨析和最重要的功能介绍,知识点过于浅显;高中有关细胞核的知识点为一个小节,所介绍的知识更加系统,但也仅限于功能和结构的初级概括,细胞核的功能以及主要介绍细胞核的四个组成部分:核膜(双层膜、分隔作用)、染色质(DNA的载体、主要由DNA和蛋白质组成,由于可被碱性染料染色而得名,极细的丝状物)、核仁(参与某种RNA的合成且与核糖体的形成有关)、核孔(细胞核和细胞质之间频繁的物质交换和信息交流);大学教材有关细胞核的知识为一个章节,具体介绍了细胞核可以分为5个部分:核被膜、染色质、核仁、核体和核基质,可以看出大学教材对于细胞核各部分的分类更加细致、均为学术性名词,并且扩展介绍各部分,例如:核被膜又可以分为双层核膜、核孔复合体、核纤层三个部分,知识概念图逐步分支,更加详细、深层,但是也可辨别出高中和大学对于细胞核各部分的分类存在一定的矛盾:大学教材对于核孔的分类归类到核被膜的范围内,造成了高中和大学知识体系的认知错误,有待改进。

3) 细胞器

表6显示了不同阶段关于细胞器的异同性。从插图方面来看,初中教材关于细胞器的插图中仅出现了线粒体这一细胞器;而高中教材的插图不仅涉及到各个细胞器,而且在引标上放出了各细胞器的放大图以及简单功能介绍,很有利于学生的图像记忆,设计插图完美合理;大学阶段关于细胞器插图过于简单,有待改进。而在内容方面,初中教材有关动物细胞器的知识通过观察人体口腔上皮细胞进而认识各动物细胞器;动物细胞的生活需要有线粒体,仅介绍了一个细胞器;因为线粒体是对于细胞来说较为重要的结构,但是仅介绍线粒体,容易让学生误会细胞器仅存在线粒体。高中阶段对于细胞器的介绍采取图示介绍法,直观地从图中介绍各种细胞器,容易让学生接受知识点,细胞内部之间存在着复杂的能量传递、物质交换和信息交流。《高中生物课程标准》要求高中生能够举例说出几个细胞器的结构和各细胞器执行的功能。本节剖析细胞的各种细胞器和细胞物质的结构及其功能,揭示了生命系统的整体性以及知识结构的有序性。生命系统并不是简单的分子、物质的堆砌,而是在结构和功能都能相互联系起来的一个整体。大学教材基于初、高中生物知识增加了内质网的形态结构、化学组成,分离和纯化的实验方法,内质网的分类与其他细胞器的联系;高尔基体复合体的各分层的标志性化学反应以及功能;溶酶体的结构、分类、六大功能和发生过程;线粒体的超微结构、融合和分裂,多种常见的线粒体疾病;核糖体的基本类型和化学组成等,大学阶段对于各种细胞器的发生、性质、形态结构和功能的相关性更加紧密,知识结构的介绍更多的从专业术语进行介绍。可见,在本模块设计中,初中教材所涉及的内容过少且存在部分的认知偏差,高中教材内容涉及较为合理,但是扩展延伸性不高。大学教材集中从分子、超微角度入手介绍细胞器的作用机制。

Table 5. Comparison of animal nuclei in junior high school, senior high school and university

5. 初中、高中和大学有关动物细胞核的比较

知识模块

初中教材

高中教材

大学教材

动物细胞的细胞核

插图

内容

实验观察人体细胞的细胞核→遗传信息储存在细胞核中→DNA存在于 细胞核

细胞核的功能→细胞核的结构 →细胞核四部分的功能

细胞核的组成与功能→核被摸的特征与功能→核孔复合体结构和功能特点→亲核蛋白与核定位信号→染色质的概念与化学组成→基因组的概念与真核生物基因组的特点→核小体结构模型的特点和实验证据→染色质和染色体的结构特点→多线染色体和灯刷染色体的概念和特点→染色体包装的两种不同模型→核基质与核骨架的概念→活性染色质的特点→核仁三个特征性区域的功能和特点、核仁的功能、核仁周期的特点

Table 6. Comparison of animal organelles in junior high school, senior high school and university

6. 初中、高中和大学有关动物细胞器的比较

初中教材

高中教材

大学教材

动物细胞的细胞器

插图

内容

认识细胞器→线粒体结构、功能

细胞器的概念→细胞器的分离方法→各细胞器的模型和功能

内质网→高尔基体→溶酶体→线粒体→核糖体(结构、功能和生理活动)

4) 细胞质和其他细胞结构

表7显示了不同阶段关于细胞质和其他细胞结构的异同性。从内容上来看,本模块初中教材并未涉及,高中阶段介绍了细胞质的简单成分以及细胞骨架的概念功能,属于拓展知识点,引导学生兴趣,大学阶段对于知识点进行扩展和探讨,特别是对于细胞骨架,介绍其分类、踏车行为、组装形成不同的细胞结构以支撑完成细胞的各项生命活动,故初中、高中生物知识体系存在明显的断层现象,大学和高中生物知识体系衔接度不高。

Table 7. Comparison of animal cytoplasm and other cell structures in junior high school, senior high school and university

7. 初中、高中和大学有关动物细胞质和其他细胞结构的比较

内容

初中教材

高中教材

大学教材

细胞质和 其他细胞结构

细胞质基质简单成分→细胞骨架概念 →生物膜系统的功能

内膜系统→细胞骨架(微丝、微管、中间丝)→细胞骨架抑制药→细胞骨架成分

4. 讨论

教材不仅决定着教学内容和教学程序,同时也是教师主要的教学资源和学生学习的重要指引[23]。最初,初高中生物教材关于动物细胞的涉及非常少,随着教学改革的推进,动物细胞知识体系在教材中从无到有、从粗略到具体、从零碎到系统。21世纪是生物学的世纪,关于动物细胞的知识融入了新的角度,如显微、亚显微、超微的结构层次上的不断深入[24]。美国著名的细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)指出“每一个生物科学问题的答案都必须到细胞中寻找”。细胞是生命活动的基本组成单位,同时它也是生命进化的起点,一切生物体都是由细胞组成。当今细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学也是生物学研究领域的四大基础学科[25],关于这些学科知识在高中和大学生物课程均有开设,洞悉细胞生物知识,是建立生物学知识体系的基础。通过比对初中、高中和大学有关动物细胞的教材知识体系和目录,初中生物知识体系和高中生物知识体系存在一定的知识结构断层,初中动物细胞知识体系过于简单、而高中拔高了一个台阶,教材衔接并不紧密。而高中生物教材和大学的衔接紧密度相对较高,但是高中生物实用性不强,学生所学的知识内容脱离实际。初中教材主要从动物细胞结构认知和线粒体这个细胞器进行开展教学,高中教材《分子与细胞》主要讲解细胞的基础知识和细胞核、细胞膜和细胞器的结构、功能,是高中生物体系的基石;而比较深层次的知识内容均在大学教材开展:细胞的骨架体系、红细胞膜的膜骨架、核仁的成分结构功能等,大学教材也是对基本的细胞结构知识的延续。

在插图方面,初中生物人教版教材插图更偏向于生活化,但是对于动物细胞这些知识点属于较抽象知识点,一味的简化插图,会让学生出现认知错误的现象;高中生物人教版教材的插图丰富,有利于学生的理解和学习。然而,有些插图的细节与大学生物教材细节处理上并不完全相同,甚至会导致学生思维的偏差。大学所采用插图设计合理,也符合学生思考问题、科学研究的身心特点。

初中生物是一个点,高中生物是一个线,大学生物是一个面,存在严密的逻辑链条关系。目前中学的教材以及教学方法更加偏向于解决考试的重点知识,但是当今我们所提出的素质教育在于培养学生的生物科学素养[26],生物科学素养包括STS理论[27]:生物科学知识的学习不在于学,而在于能够利用所学的科学知识通过技术手段应用到社会实践中,教学应该以学生为主体,选择学生感兴趣的知识点,把学生对于知识点的态度转变为“我要学”[28]。高中生物教材是一个转折点[2],从初中的“知识层面”转变为高中“技术层面”,再到大学转变为“研究层面”,逐级递进。大学对于教材和知识的掌握主要在于自学,自主性更强。

5. 建议

5.1. 教材编写建议

1) 初中有关动物细胞知识体系应该完善细胞结构和细胞器的结构、功能,在插图方面,初中插图应该着眼于细胞各系统的辨认上设计要从简单、易懂、概念清晰角度入手。

2) 高中的知识体系应该加入到社会、技术模块,要让学生明白本节知识学习后与日常生活的应用关系,插图方面在细节处理上要向大学插图靠拢,避免认知偏差。

3) 对于大学师范类的生物学教材,在教材编排上设计模块在小结部分应该增加一些优秀课堂的链接版面。

5.2. 教学活动建议

1) 依据学情积极开展精准性备课

在备课中,应着眼于学生的学习情况,从学生的实际出发,了解到学生的科学掌握水平。充分利用初中、高中和大学生物学的联系知识点,在学生已有知识的基础上进行教学。

2) 组建教学联盟,积极开展教学研讨和交流

鉴于初高中及大学生物学教学的紧密联系,可依托高校、中学、教育管理机构组建教学联盟,建设虚拟教研室,采取线上线下结合的方式开展教学研讨和交流,充分挖掘新的教学资源、教学技术手段,开展教学改革,促进课堂教学。

3) 依据教学目标和培养目标积极开展多样化课堂教学模式

在教学课堂中,初中教师在教学活动中要多采用模型教具,充分激发学生的好奇心和兴趣[27];高中教师多采用多媒体作为教具,将简单无趣知识体系转化为动态客观的图像教学;而大学教师在教学活动中,应该摒弃传统的教学观念,多设计一些开放性的课题,与学生多沟通交流,成为学生的良师益友,引导学生提高善于提出问题、发现问题,解决问题的能力,锻炼学生的科研能力,并敢于探索与创新。

基金项目

江西省基础教育研究项目(SZUJGSW2021990);江西省高等学校教学改革研究项目(JXJG-21-9-23)。

NOTES

*通讯作者。

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