高中生物必修教材抽象水平的研究81.docx
- 文档编号:26933236
- 上传时间:2023-06-24
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:36.15KB
高中生物必修教材抽象水平的研究81.docx
《高中生物必修教材抽象水平的研究81.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中生物必修教材抽象水平的研究81.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中生物必修教材抽象水平的研究81
高中生物必修教材抽象水平的研究
诸新梅指导老师:
胡继飞
(广东教育学院生物系,广州,510303)
摘要:
由教育部制订和审定的《普通高中生物课程标准(实验)》及其实验教科书最明显的变化之一就是课程结构上采用了模块化设计。
为了回答高中生物新教材在知识容量、抽象水平、模块间的难度变化等方面是否科学合理,教学中模块呈现的先后顺序应如何安排等等问题,主要采用文献资料分析的方法,对高中生物教材中的生物学概念进行分类整理和抽象水平的统计分析。
结果显示:
1)新版教材的概念总数比旧版教材要多87个;2)新版教材的抽象水平略微低于旧版教材;3)旧版必修教材与新版必修教材之间的抽象水平梯度为-0.042。
关键词:
高中生物必修教材科学概念抽象水平抽象水平梯度
1问题提出
由教育部制订和审定的《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称新课标)及其实验教科书,已于2004年9月开始进入高中课改实验区。
生物新课程在培养目标、课程结构、课程内容、课程的实施与评价等方面出现了可喜的变化,变化之一就是课程结构上采用了模块化设计,将作为国家课程的高中生物划分为《分子与细胞》、《遗传与进化》和《稳态与环境》三个必修模块,以及《生物技术实践》、《生物科学与社会》和《现代生物科技专题》三个选修模块。
生物科学是由生物学概念及其联系构成的知识体系,生物学概念是组成生物课程内容的“基本单元”。
所以,我们可以将科学概念的抽象水平作为考察教材难度的一项重要指标。
模块化设计会带来一些新的问题,比如高中生物教材在知识容量、抽象水平、模块间的难度变化等方面是否科学合理?
教学中模块呈现的先后顺序应如何安排?
这些都需要我们通过科学的统计分析来作出回答。
美国学者Vachon和Honey将科学概念划分为具体概念和非具体概念两级,并引入“抽象水平”(levelofabstraction,简称LOA)的概念来分析科学课程的抽象状况。
抽象水平是指一段资料中非具体概念占概念总数的百分比。
整段资料中的LOA越低,具体概念越多,抽象概念越少,越容易被理解和接受;反之,就越难于被理解和接受。
我国学者潘苏东则进一步将非具体概念划分为一级抽象概念和二级抽象概念,并按照各个概念可被中学生理解和接受的难易程度,对概念进行分类。
具体概念主要包括事实性概念(宏观的、具体的物体或现象)、物质的直观性概念和直观的关系概念等;一级抽象概念主要包括理想模型概念、微观世界的事实性概念、物质非直观性概念、简单的间接关系概念和定律;二级抽象概念包括复杂的关系概念原理和定律。
同时,潘苏东引入“抽象水平梯度”(gradientoflevelofabstraction,简称GLOA)对高低年级的抽象水平变化进行比较。
抽象水平梯度表示教科书抽象水平随年级的变化率,即高年级教科书的抽象水平和低年级教科书的抽象水平之差与两个年级之差的比值[1]。
对高中生物教材进行抽象水平研究,可以让师生们在实际工作中清楚地了解新版教材中各模块的难易程度,帮助教师准确地把握好教学进度、合理地安排和组织教学内容,提高教学的针对性;通过对教材抽象水平梯度的对比,有利于教务系统合理安排课程,优化课程安排的整体结构。
由于人教版教材在我国的使用范围很大,故本文以人教版高中生物教材作为研究范本。
2研究方法
2.1研究对象
将人教版高中生物新、旧两套教材的必修部分作为研究对象。
旧版教材是指2000年人民教育出版社出版的《全日制普通高级中学教科书-生物》,必修部分包括第一、二两册;新版教材是指2004年人民教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书-生物》,必修部分包括《分子与细胞》(模块1)、《遗传与进化》(模块2)、《稳态与环境》(模块3)三册。
2.2研究方法
主要采用文献资料分析的方法,对上述高中教材中的生物学概念进行分类整理和抽象水平的统计分析,即对教材中的具体概念、一级抽象概念、二级抽象概念进行分类及抽象水平的比较研究。
2.3研究过程
第一步:
逐页阅读教材,从中找出生物学概念的名词术语,并根据Vachon和Honey及潘苏东等人的界定,将这些概念按册(模块)分别划分为具体概念、一级抽象概念和二级抽象概念三类。
第二步:
将上述概念分类制成一览表,在一线高中生物老师中通过问卷调查来征求对分类的意见,最后根据调查结果来确定每一个概念的分类等级。
第三步:
用抽象水平(LOA)进行统计和分析。
参照Vachon和Honey及潘苏东等人的做法,这里也将具体概念,一级抽象概念和二级抽象概念赋于不同的抽象值,分别计为0、1、2。
抽象水平数学表达式为:
第四步:
用抽象水平梯度(GLOA)进行统计和分析。
参照潘苏东等人的做法,引进抽象水平梯度这个概念,其数学表达式为:
由于高中生物必修教材的不同册或模块都是在相邻年级甚至同一年级先后开设,故具体运用此公式时,可以简化为:
抽象水平梯度(GLOA)=LOA(后)-LOA(前)
3结果与分析
3.1新旧教材概念分类统计分析
旧版和新版高中生物教材概念分类统计,分别见表1和表2所示。
表1旧版必修教材各册的概念分类统计
教材册数
具体概念数
一级抽象概念数
二级抽象概念数
概念总数
第一册
101
33
20
154
第二册
68
42
13
123
合计
169
75
33
277
比率(%)
61.01
27.08
11.91
100
表2新版必修教材各模块的概念分类统计
教材模块
具体概念数
一级抽象概念数
二级抽象概念数
概念总数
模块1
98
24
9
131
模块2
58
35
18
111
模块3
74
39
9
122
合计
230
98
36
364
比率(%)
63.19
26.92
9.09
100
从上面的统计可知:
旧版教材的概念总数是277个,其中具体概念169个,占总数的61.01%;一级抽象概念75个,占27.08%;二级抽象概念33个,占11.91%。
抽象概念所占的比例为38.09%。
新版教材的概念总数为364个,其中具体概念230个,占总数的63.19%;一级抽象概念98个,占概念总数的26.92%;二级抽象概念36个,仅占概念总数的9.09%。
抽象概念所占的比例为36.81%。
总体显示,新版教材的概念总数比旧版教材要多87个,其中具体概念数增加了61个,一级抽象概念增加了23个,二级抽象概念增加了3个,但是它的抽象概念占的比例要比旧教材低1.18%。
3.2新旧教材抽象水平统计分析
运用抽象水平(LOA)的数学表达式对新、旧版高中生物必修教材各本课本中的概念进行分析,其结果表3所示:
表3新旧教材各册(模块)抽象水平统计
教材类别
教材册数
LOA值
旧版教材
第一册
0.4740
第二册
0.5528
合计
0.5090
新版教材
分子与细胞(模块1)
0.3206
遗传与进化(模块2)
0.6396
稳态与环境(模块3)
0.4672
合计
0.4670
从表3中可以看出:
旧版生物必修教材第一册的LOA值为0.4740,第二册的LOA值为0.5528,两册合计的LOA值为0.5090;新版生物必修教材中模块1的LOA值为0.3206,模块2的LOA值为0.6396,模块3的LOA值为0.4672,三模块合计的LOA值为0.4670。
从合计的LOA值可看出:
新版教材的抽象水平要比旧版教材低0.042。
3.3教材抽象水平梯度统计分析
运用抽象水平梯度(GLOA)的数学式对新旧版高中生物必修教材各册的抽象水平进行比较。
旧版高中生物必修教材第二册和第一册之间的比较结果:
GLOA=LOA
(2)-LOA
(1)=0.0788
新版高中生物必修教材各模块间的比较结果:
表4新版高中生物必修教材各模块的GLOA
对比模块
GLOA
模块2与模块1
0.3190
模块3与模块2
-0.1724
模块3与模块1
0.1466
新版高中生物必修教材与旧版高中生物必修教材之间的比较:
GLOA=LOA(新)-LOA(旧)=-0.042
即从旧版必修教材到新版必修教材的抽象水平降低了0.042。
从上面的计算可以看出:
旧版教材第二册与第一册之间的抽象水平梯度为0.0788,两册课本之间的抽象程度相差不大;新版教材中模块2与模块1之间的抽象水平梯度为0.3190,模块3与模块2之间的抽象水平梯度为-0.1724,模块3与模块1之间的抽象水平梯度为0.1466。
教材中各模块之间的抽象水平梯度相对较大,特别是模块2与模块1之间的抽象水平梯度高达0.3190。
但从总体上看,从旧版教材到新版教材的水平梯度变化为-0.042,表明了新版教材比旧版教材的抽象水平要低。
根据上述统计可知:
旧版教材各册的抽象水平均在0.4740-0.5528之间。
其抽象水平跨度为0.0788;而新版教材各模块之间的抽象水平跨度稍大,从0.3206-0.6396之间,其抽象水平跨度为0.3190,但其中的必修模块1和模块3的抽象水平均比旧版教材必修第一册要低得多。
(此段是否可以删除?
)
综合上述的结果与分析,本研究发现:
1)新版教材的抽象水平略微低于旧版教材;2)旧版教材第一册与第二册抽象水平梯度比较小;3)新版教材必修1与必修2、必修3之间的抽象水平梯度偏大,尤其是必修1与必修2之间;4)必修3的抽象水平低于必修2。
4讨论与建议
4.1关于新、旧版教材概念数量的统计问题
新版教材的总数比旧版教材增加了87个。
新增加的概念有如下几种类型:
⑴新教材中新增加的,如细胞学说、萨顿学说、拉马克的进化学说、环境容纳量、群落的物种组成、群落的丰富度、群落的演替等;⑵在旧教材中只是简单提过而在新教材中作为明确的概念提出的,如能量流动、生态环境的保护等;⑶免疫系统、免疫调节、特异性免疫、免疫系统的防卫功能、免疫活性物质、免疫学的应用、基因工程及其应用、种群的基因库、种群的迁入率和迁出率、极性运输、体液、内环境的稳态等概念在旧版教材中是放在选修部分,而新教材把它们放在了必修部分。
新教材中删去了旧教材中的一些概念,如糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、优生的概念、优生的措施、生物圈的稳态等。
这是在充分考虑了新课标的要求和当代青少年学习和生活的具体实际而进行的“扬弃”。
如抛弃了“生态平衡”这一概念,而以“生态系统的稳定性”代之,同时提出了“抵抗力的稳定性”和“恢复力的稳定性”的概念,通过学习这些概念和有关实例使我们对生态系统的认识更全面准确。
又如抛弃了“相关激素间的协同作用”和“相关激素间的拮抗作用”,而用“激素调节”代之,使我们对激素调节的理解更加系统化。
根据新课标的要求,生物课程必修模块是确保所有高中生都达到的共同要求。
“必修模块所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用”[2]。
据此而言,旧版教材在内容的选择上是不够完整的。
如它把“人体生命活动的调节和免疫”、“基因工程及其应用”等这些与人类生命、身体健康以及日常生活、生产息息相关的内容放在了选修部分上,在当今我国的高考制度下,必然会导致部分高中学生未能接触这一方面的知识。
从而导致他们无法用这一方面的知识去指导生活和生产。
也就是说,新版教材必修部分所选的内容比较能全面地切合新课标的要求,贴近生活,符合社会发展对生物学科内容的基本要求。
同时,尽管其概念总数比旧版教材多87个,但是它的抽象概念占的比例要比旧教材低,在实际学习时并未加重学生的学习负担。
新版教材的概念的总数比旧版教材增加了,建议学校开设生物课程时尽量开足课时。
以利于学生学好必要的生物学知识。
4.2关于新旧教材抽象水平统计问题
根据上述抽象水平统计可知:
新版教材各模块之间的抽象水平跨度比旧版教材各册的抽象水平跨度大0.2402,但其中的必修模块1和模块3的抽象水平均比旧版教材必修第一册要低得多,更适合于高一学生的认知能力水平。
根据天津发展心理研究所的研究可知:
大约在17岁左右,高中生的认知能力发展水平已达到了形式运算阶段[3]。
高二学生恰好处于这一年龄阶段。
所以,尽管《遗传与进化》(模块2)这一模块的抽象水平达到了0.6396,但仍在高二学生的认知能力发展水平之内,把这一模块放到高二去学恰到好处。
4.3教材抽象水平梯度统计问题
从上面抽象水平梯度的计算可以看出:
旧版教材第二册与第一册之间的抽象水平梯度相差不大;新版教材中各模块之间的抽象水平梯度相对较大,特别是模块2与模块1之间的抽象水平梯度高达0.3190,建议新教材模块之间适当降低抽象水平梯度。
但从总体上看,从旧版教材到新版教材的水平梯度变化为-0.042,表明了新教材比旧教材的抽象水平要低。
新版教材比旧版教材的抽象水平低,学生在学习的过程中会感觉比较轻松。
如果学校在开足课时的前提下,建议教师在课堂教学中尽量使课堂教学模式多元化,密切联系社会与日常生活实际,力求课堂生动活泼,提高学生学习生物的兴趣,积极开展探究性学习。
新版教材各模块之间的抽象水平梯度比旧版教材各册之间的抽象水平梯度大。
特别是模块2与模块1之间的抽象水平梯度高,所以,在新教材的教学安排上,可以改变习惯的由模块1到模块2再到模块3的教学顺序,可在上完模块1之后安排模块3的教学,最后再安排模块2的教学。
笔者认为这样的教学安排按照抽象水平的从低到高,适应了学生对知识的理解和掌握从易到难的规律,有利于提高教学效果。
(此段由4.1移到这里是否合适?
)
尽管新版教材在概念的选择和安排上比旧版教材更适合学生的年龄特征和更适应时代的要求,其总体抽象水平也比旧版教材要低。
但是,笔者认为它在某些概念的编排顺序上仍有不足的现象。
如新教材的《分子与细胞》中在第一章第2节里就出现“原核细胞”和“真核细胞”的概念,但是在第三章里才安排了细胞的基本结构的内容,建议一线老师在课时安排上可以灵活安排,尽可能按照学生的认知发展的自然规律安排教学顺序。
4.4本研究存在的不足
本研究采用文献资料分析的方法,对上述高中教材中的生物学概念进行分类整理和抽象水平的统计分析,研究过程力求具体、全面、准确。
但是,由于水平和时间有限,在研究的过程中难免存在不足之处,如可能有个别的生物学概念没有收集到、对某些概念的分类不够合理等等。
同时,没有将高中生物教材选修部分列入研究范围,也是本次研究的不足之一。
但这些不足以影响本研究结果的准确性。
主要参考文献:
[1]潘苏东.从分科科走向综合[M].中国轻工出版社,2004.(12):
64-71,126-127.
[2]刘恩山,汪忠.普通高中生物课程标准(实验)解读[M].南京:
江苏教育出版社,2003:
265.
[3]白学军.中小学生认知能力发展水平测验的研究[J].心理学探新.2000(3):
25-29.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中生物 必修 教材 抽象 水平 研究 81