高中生物纖維素分解菌XX高中生物教材中母菌發(fā)酵實驗比較研究

高中生物纖維素分解菌XX高中生物教材中母菌發(fā)酵實驗比較研究 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)酵實驗進行比較，分析酵母菌發(fā)酵實驗在兩種教材中的組織、呈現(xiàn)方式及特點，從而對中美教材中這個實驗的特色做出評價，為中外教材的相互借鑒提供一些理論依據(jù)。 關鍵詞酵母菌發(fā)酵實驗 比較 （一）酵母菌發(fā)酵實驗在教材中的地位 酵母菌發(fā)酵實驗在國內外教材中都屬于重點安排和設計的實驗。這個實驗內容豐富，其中涉及到反應條件對呼吸方式的影響、原料的控制和產物的計量、酵母菌種群數(shù)量變化等知識點。同時，這個實驗可以設計成演示實驗、驗證性實驗以及探究性實驗等多種形式，又可以對動作技能的多級層次進行訓練。以這個實驗為載體，可以闡明科學家的科學思維過程和方法、科學態(tài)度和精神以及知識的形成與發(fā)現(xiàn)過程，還能夠提高學生的動手操作能力、探究能力、運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（Harcourt Education，美國四大教育出版集團之一）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域的領軍地位。該教材的總體特點是教學設計的可視化以及對基礎知識、實驗技能和生物理念的高度重視，其目標是引導學生以正確的方式看世界。教材一經面世，即風行于世界，被許多國家選作教材或教學參考書，后經過多次修訂，至今仍長盛不衰。 目前我國國內普遍采用的教材是經全國中小學教材審定委員會xx年初審通過的、普通高中課程標準實驗教科書，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)酵實驗進行比較，分析這個實驗在中外教材中的組織、呈現(xiàn)方式及特點，從而對中美教材中這個實驗的特色做出評價，為中外教材的相互借鑒提供一些理論依據(jù)。 （三）實驗內容比較 （四）分析討論 1.實驗類型。酵母菌發(fā)酵實驗在中美教材中最主要的不同之處是探究方式的差異。雖然都是探究性實驗，HRW教材中這個實驗為引導式探究，探究時給學生提供將要研究的問題、解決問題所要使用的方法和材料， 但不提供預期結果。學生要根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進行概括， 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，讓學生了解科學探究的方法和本質。而人教版教材中，這個探究活動為半自主、半開放式，教師給學生搭了腳手架。先提出問題，但不主動給出設計方案，讓學生自己設計假設、安排實驗材料和試劑，最后給出一個參考案例，讓學生了解怎樣通過實驗來驗證假設。HRW教材中封閉式的探究實驗，可以使學生通過典型案例的學習，能觸類旁通，學會其他形式的探究。人教版教材中半開放式探究性實驗，一方面讓學生有獨立思考的余地，同時可以避免學生在制定計劃與策略上花太多的時間。當然，這兩種教材中的探究性實驗都注重對學生發(fā)散性思維的培養(yǎng)和主體性地位的提升。 2.實驗內容。HRW教材中酵母菌發(fā)酵實驗主要探討不同甜味劑對酵母菌發(fā)酵的的影響， 這個實驗內容源于實際，注重與學生的生活體驗相聯(lián)系。人教版教材中探討細胞呼吸的方式，這些內容相對來說學術味濃，和學生的生活聯(lián)系不如美國教材緊密。 3.實驗器材。HRW、人教版兩套教材中在實驗器材的選取和使用有一個共性的地方，就是教材中此實驗所用的器材非常生活化、便捷化、經濟化、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濟易得，所使用的實驗器材都較為簡單。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驗室中也配制方便、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)酵實驗都設計成探究實驗，因此探究能力的培養(yǎng)則是兩套教材中要重點實現(xiàn)的能力培養(yǎng)目標。HRW教材在培養(yǎng)探究能力的同時，又強調了對測量、計算、觀察、收集和記錄數(shù)據(jù)能力的達成，而人教版教材中則注重培養(yǎng)學生設計探究性實驗的能力。在實驗的結束時，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，顯得匠心獨具。人教版教材則將數(shù)據(jù)的分析融合在實驗過程中，沒有單獨列出。 5.繼續(xù)探究。由于人教版中的實驗為半開放式和半自主式的，所以在實驗結束時并沒有提出發(fā)散性的問題繼續(xù)啟發(fā)學生的思維，而是注意總結、強調探究性實驗的一般方法。HRW教材中實驗為封閉式的，在結尾時提出相關的問題，繼續(xù)激發(fā)學生的探究思維，讓學生能用所學的探究方法解決其他的問題。 （五）結論 1.重視對探究能力的培養(yǎng)。我國學生在實驗中的實驗設計能力、實驗的自我監(jiān)控能力和科學態(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)課標制訂和編寫的人教版教材，雖然在探究性實驗的數(shù)量上和美國教材比還有所差距，探究策略的指導和示范并不多，但畢竟開始注重探究性實驗的比重。 2.增加教材的開放性。和美國教材比，我國以前教材實驗的特點是封閉有余而開放不足，導致學生的主體性得不到發(fā)揮，對實驗的積極性也會下降。因此，現(xiàn)行的人教版教材中探究性實驗注意實驗的開放性。當然由于學生實驗的時間受到限制，教材還注意把握開放的程度。為學生搭建腳手架是其中的一種的方法。通過設計半開放式的探究性實驗，一方面讓學生有獨立思考的余地，另一方面可以避免學生在制定計劃上花太多的時間。 3.注意貼近生活。我國教材中學生實驗偏重學術特色，對生活實際關注的較少，而美國實驗的原料、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)一些能與學生的生活實際密切聯(lián)系的實驗，讓學生體會到生活中處處有實驗題材。 當然中國的生物教材也有許多自身優(yōu)點，比如對實驗精度的要求較高，較重視實驗操作規(guī)范和實驗誤差等，這些都有利于培養(yǎng)學生的實驗技能和認真、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。我們應該在借鑒國外教材優(yōu)點時，保留自身長處，這樣方能在取得進步的同時又具有自身特色。 _： 1George B. Johnson,Peter H. Raven. Biology-Principles& E