高中生物纖維素分解菌XX高中生物教材中母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)比較研究

高中生物纖維素分解菌XX高中生物教材中母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)比較研究 摘 要通過對我國人民教育出版社和美國Holt，Rinehart and Winston公司出版的高中生物教材中的酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，分析酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)在兩種教材中的組織、呈現(xiàn)方式及特點(diǎn)，從而對中美教材中這個實(shí)驗(yàn)的特色做出評價，為中外教材的相互借鑒提供一些理論依據(jù)。 關(guān)鍵詞酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn) 比較 （一）酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)在教材中的地位 酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)在國內(nèi)外教材中都屬于重點(diǎn)安排和設(shè)計的實(shí)驗(yàn)。這個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，其中涉及到反應(yīng)條件對呼吸方式的影響、原料的控制和產(chǎn)物的計量、酵母菌種群數(shù)量變化等知識點(diǎn)。同時，這個實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計成演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)以及探究性實(shí)驗(yàn)等多種形式，又可以對動作技能的多級層次進(jìn)行訓(xùn)練。以這個實(shí)驗(yàn)為載體，可以闡明科學(xué)家的科學(xué)思維過程和方法、科學(xué)態(tài)度和精神以及知識的形成與發(fā)現(xiàn)過程，還能夠提高學(xué)生的動手操作能力、探究能力、運(yùn)用知識解決問題能力、創(chuàng)新能力等多種能力。 （二）教材介紹 Biology-Principles & Explorations是美國Holt, Rinehart and Winston公司出版的高中生物教材（以下簡稱 HRW 教材）。Holt, Rinehart and Winston公司是美國哈考特教育出版集團(tuán)（Harcourt Education，美國四大教育出版集團(tuán)之一）下屬的專門出版612年級教材的出版公司，它處于美國中等教育出版領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位。該教材的總體特點(diǎn)是教學(xué)設(shè)計的可視化以及對基礎(chǔ)知識、實(shí)驗(yàn)技能和生物理念的高度重視，其目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生以正確的方式看世界。教材一經(jīng)面世，即風(fēng)行于世界，被許多國家選作教材或教學(xué)參考書，后經(jīng)過多次修訂，至今仍長盛不衰。 目前我國國內(nèi)普遍采用的教材是經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會xx年初審?fù)ㄟ^的、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書，共有5套。本文主要對人民教育出版社（以下簡稱人教版）和HRW 教材中的酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，分析這個實(shí)驗(yàn)在中外教材中的組織、呈現(xiàn)方式及特點(diǎn)，從而對中美教材中這個實(shí)驗(yàn)的特色做出評價，為中外教材的相互借鑒提供一些理論依據(jù)。 （三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較 （四）分析討論 1.實(shí)驗(yàn)類型。酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)在中美教材中最主要的不同之處是探究方式的差異。雖然都是探究性實(shí)驗(yàn)，HRW教材中這個實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)式探究，探究時給學(xué)生提供將要研究的問題、解決問題所要使用的方法和材料， 但不提供預(yù)期結(jié)果。學(xué)生要根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行概括， 發(fā)現(xiàn)某種聯(lián)系， 找到問題的答案。HRW教材通過介紹一個完整的探究過程，讓學(xué)生了解科學(xué)探究的方法和本質(zhì)。而人教版教材中，這個探究活動為半自主、半開放式，教師給學(xué)生搭了腳手架。先提出問題，但不主動給出設(shè)計方案，讓學(xué)生自己設(shè)計假設(shè)、安排實(shí)驗(yàn)材料和試劑，最后給出一個參考案例，讓學(xué)生了解怎樣通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)。HRW教材中封閉式的探究實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生通過典型案例的學(xué)習(xí)，能觸類旁通，學(xué)會其他形式的探究。人教版教材中半開放式探究性實(shí)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生有獨(dú)立思考的余地，同時可以避免學(xué)生在制定計劃與策略上花太多的時間。當(dāng)然，這兩種教材中的探究性實(shí)驗(yàn)都注重對學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)和主體性地位的提升。 2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。HRW教材中酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)主要探討不同甜味劑對酵母菌發(fā)酵的的影響， 這個實(shí)驗(yàn)內(nèi)容源于實(shí)際，注重與學(xué)生的生活體驗(yàn)相聯(lián)系。人教版教材中探討細(xì)胞呼吸的方式，這些內(nèi)容相對來說學(xué)術(shù)味濃，和學(xué)生的生活聯(lián)系不如美國教材緊密。 3.實(shí)驗(yàn)器材。HRW、人教版兩套教材中在實(shí)驗(yàn)器材的選取和使用有一個共性的地方，就是教材中此實(shí)驗(yàn)所用的器材非常生活化、便捷化、經(jīng)濟(jì)化、簡單化。如HRW教材中溫水、各種甜味劑、天平、燒杯、漏斗、氣球等這些試劑和器材都非常經(jīng)濟(jì)易得，所使用的實(shí)驗(yàn)器材都較為簡單。人教版教材中的酵母菌、葡萄糖溶液、石灰水、重鉻酸鉀等在生物實(shí)驗(yàn)室中也配制方便、操作容易。 4.能力培養(yǎng)與數(shù)據(jù)分析。在HRW和人教版中，酵母菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)都設(shè)計成探究實(shí)驗(yàn)，因此探究能力的培養(yǎng)則是兩套教材中要重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的能力培養(yǎng)目標(biāo)。HRW教材在培養(yǎng)探究能力的同時，又強(qiáng)調(diào)了對測量、計算、觀察、收集和記錄數(shù)據(jù)能力的達(dá)成，而人教版教材中則注重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計探究性實(shí)驗(yàn)的能力。在實(shí)驗(yàn)的結(jié)束時，HRW教材通過三個問題引出所要分析的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的得出水到渠成，顯得匠心獨(dú)具。人教版教材則將數(shù)據(jù)的分析融合在實(shí)驗(yàn)過程中，沒有單獨(dú)列出。 5.繼續(xù)探究。由于人教版中的實(shí)驗(yàn)為半開放式和半自主式的，所以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時并沒有提出發(fā)散性的問題繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生的思維，而是注意總結(jié)、強(qiáng)調(diào)探究性實(shí)驗(yàn)的一般方法。HRW教材中實(shí)驗(yàn)為封閉式的，在結(jié)尾時提出相關(guān)的問題，繼續(xù)激發(fā)學(xué)生的探究思維，讓學(xué)生能用所學(xué)的探究方法解決其他的問題。 （五）結(jié)論 1.重視對探究能力的培養(yǎng)。我國學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、實(shí)驗(yàn)的自我監(jiān)控能力和科學(xué)態(tài)度與合作意識等方面都較為薄弱，探究能力有待提高。根據(jù)課標(biāo)制訂和編寫的人教版教材，雖然在探究性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量上和美國教材比還有所差距，探究策略的指導(dǎo)和示范并不多，但畢竟開始注重探究性實(shí)驗(yàn)的比重。 2.增加教材的開放性。和美國教材比，我國以前教材實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是封閉有余而開放不足，導(dǎo)致學(xué)生的主體性得不到發(fā)揮，對實(shí)驗(yàn)的積極性也會下降。因此，現(xiàn)行的人教版教材中探究性實(shí)驗(yàn)注意實(shí)驗(yàn)的開放性。當(dāng)然由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時間受到限制，教材還注意把握開放的程度。為學(xué)生搭建腳手架是其中的一種的方法。通過設(shè)計半開放式的探究性實(shí)驗(yàn)，一方面讓學(xué)生有獨(dú)立思考的余地，另一方面可以避免學(xué)生在制定計劃上花太多的時間。 3.注意貼近生活。我國教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)偏重學(xué)術(shù)特色，對生活實(shí)際關(guān)注的較少，而美國實(shí)驗(yàn)的原料、題材等很多都于日常生活之中。為此，我國教材要更加注意開發(fā)一些能與學(xué)生的生活實(shí)際密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會到生活中處處有實(shí)驗(yàn)題材。 當(dāng)然中國的生物教材也有許多自身優(yōu)點(diǎn)，比如對實(shí)驗(yàn)精度的要求較高，較重視實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范和實(shí)驗(yàn)誤差等，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。我們應(yīng)該在借鑒國外教材優(yōu)點(diǎn)時，保留自身長處，這樣方能在取得進(jìn)步的同時又具有自身特色。 _： 1George B. Johnson,Peter H. Raven. Biology-Principles& E