生物课自主探究呼唤专题化教材
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作者: 王庆东
一、教材专题化的必要性和重要性
教材既是教师开展教学活动的基本素材，又是学生学习的主要材料。依据《全日制义务教育生物课程标准》（以下简称《标准》）编写的现行各种版本的生物教材，其内容在呈现方式上都注意从学生的生活经验出发，创设问题情境，引导学生自主学习、主动探究。然而，现行各种版本的教材在设计上也有明显不利于学生自主探究的缺陷：教材的各个章节相对独立，学生在学习的过程中只能够看到局部，不能够看到整体；学生在学习了某个章节后，不知道今后该学习什么、探究什么，只能被动地被教师和教材牵着走，即教材不能够给予学生明确的学习目标和强烈的探究动机；教材涉及的教学内容仍然较多，学生负担相对较重，严重制约学生的思考和交流；教材的各个章节相对独立，缺少对学生自主探究反复明确的引导和训练，因而学生很难在较短时间内学会自主探究的方法。
现行各种版本的生物教材不利于学生自主探究的原因主要是教材中的教学内容多、教学内容的呈现方式乱。要引导学生自主探究，教材的教学内容必须变“多”为“少”；教学内容的呈现方式必须增强其规律性。
一个初级中学学段的生物教材只涉及“一个”问题，并将该问题分解为若干个等级的若干个子问题，教材的每个章节只设计“一个”该问题的子问题，这样的教材就是专题化教材。专题化教材的教学内容和目标非常简明；专题化教材中的问题和各级子问题在纵向上是层层深入的内在的逻辑关系，而同级子问题之间有着横向上的相似性，所以专题化教材会具有明显的规律性。
1.专题化可为自主探究提供明确的目标
专题化教材只涉及“一个”问题，各个章节涉及的都是该问题的子问题，问题在纵向上如何发展、在横向上如何发散，均有其自身的规律性。学生一旦接触专题化教材就会对教材有一个整体的把握，就会明确应该探究的问题。例如，若教材选择“探究人体的新陈代谢”作为一个专题，教材必然涉及到环境中物质和能量的来源、人体与环境间物质和能量的交换、物质和能量在人体内的转变、新陈代谢的调解、新陈代谢的意义等问题。教材一开始就可以从学生最关心的问题出发，引导学生思考“食物是每个人生存的必备条件，说到‘食物’你想到了哪些问题”。学生能够提出：食物从何而来？人为什么要吃饭？食物是怎样进入人体的？食物在人体内会发生哪些变化？
学生一旦提出上述问题，就有了明确的探究目标。同样，在引导学生探究一级子问题或二级子问题时教材也应引导学生将问题分解。学生通过分解问题会对一课时的探究目标更加明确和清晰。通过如此引导和训练，当学生遇到一个问题时就会自觉地将一个问题分解为若干个小问题。学生一旦形成强烈的问题意识，他就会集中全部精力，主动搜集和处理各种相关的信息。
2．专题化可为自主探究创造宽松的环境
专题化教材一课时只有一个核心教学目标，只设计“一个问题”，因而可以为学生探究和思考留出更多的时间和空间，给学生个性化探究留出更多的余地；也为师生的互动提供了更多的机会。由于学生探究的问题是学生在问题情境中自己形成的，对学生而言是真实的问题，而不是教师或教材强加给学生的假问题，很少存在过难过易两种情况，解决问题的探究活动恰好处在学生的最近发展区，因而最容易开启学生思维的闸门，使学生能够主动探究。此时，学生要探究的问题若没有外在的帮助，学生是不能独自解决的，需凭借教师或同学的帮助，因而学生由此可获得最佳发展。
3．相似的专题可使学生快速掌握探究的基本方法
每一课时都按照同样的方法、同样的思路引导学生进行探究，学生就会在较短的时间内掌握探究的方法和规律。专题化教材的章节都是对某一个问题的专题探究，因而各章节会具有明显的相似性。例如，“探究植物合成淀粉需要哪些原料”，教材可能引导学生如何根据生活经验或相关信息提出问题，如何做出假设，如何制定并实施探究方案，如何通过分析实验现象得出结论，如何表达交流等。同样，探究“光合作用的条件”、“呼吸作用的产物”、“蒸腾作用的意义”等也可以用同样的方法进行引导。
二、教材专题化的可行性
《标准》中涉及的内容之间是相互联系的，任何一个专题都会与《标准》中的所有内容建立联系。
假如选取“探究人体的新陈代谢”作为整个初级中学学段的一个专题，专题能否涵盖所有的内容标准？下面是“设想的教材专题与内容标准的关系”表。
从上表可以看出，若选取“探究人体的新陈代谢”作为整个初级中学学段的一个专题，该专题可以直接涵盖内容标准的8个“一级主题”所涉及的内容。
由于专题探究是以自主探究为学习方式的学习，所以每探究一个子专题都有涉及第一个一级主题“科学探究”所涉及的内容。第十个一级主题“健康生活”的编排可以融于各个专题之中。由此可见，教材专题化不会导致教学目标的缺失；同时专题化教材鼓励学生自主学习，学生可以提出并探究自己在探究过程中发现的“真问题”，所以教材专题化不仅不会导致教学目标的缺失，而且还会丰富和完善教学内容。学生在探究“人体的新陈代谢”各个专题的过程中还可以体验和感悟到“人与生物圈”关系以及“人与自然和谐发展”的意义。方法和能力的获得，情感、态度和价值观的产生都依附于知识的发生和发展的过程之中，是在知识的探究过程中产生的，所以自主探究有利于实现三维教学目标的有机统一。
三、专题化教材呈现方式的设想
《标准》中说，“教材内容的呈现方式应当改变传统的注入式写法，注意从学生的生活经验出发，创设情境，引导学生自主学习、主动探究，培养学生不断探索、勇于创新的科学精神，实事求是的科学态度，以及终身学习的能力”。所以专题化教材以“探究式”写法呈现更符合《标准》的精神。
既要教材“专题化”，又要教材以“探究式”写法呈现，这就要求编者必须充分理解《标准》，准确且灵活地把握《标准》，特别要把握《标准》中涉及的各知识点之间的联系，恰当设计方案，引导学生利用已有知识和素材进行探究。《标准》中有关“现代生物技术”的具体内容标准是“举例说出克隆技术的应用”、“举例说出转基因技术的应用”、“关注生物技术的发展对人类未来的影响”等。
从实质上看，“基因工程的转基因技术”和“细胞工程的克隆技术”都是利用了“基因决定性状”这一基本原理进行的，因此可以将这两部分内容整合为一个专题――“改变（或保留）生物性状的方案”。所以笔者认为，“现代生物技术”这部分教材可以按下面的思路进行编写。
1.创设教学情境
当棉花上生有蚜虫等害虫时，农民为了确保棉花的丰收，无论天有多么热，自己多么累、多么渴，都要背着重重的药桶去棉田打药。打药治虫，不仅很辛苦，而且还会使虫产生抗药性，效果不好；同时，还会污染环境，耗费大量的人力和物力。然而，在自然界有许多生物具有抗虫的性状，例如，苏云金杆菌能够合成杀虫毒素。那么，有没有办法让棉花具有抗虫的性状呢？
2.提示
苏云金杆菌能够合成杀虫毒素，合成杀虫毒素是苏云金杆菌的“性状”吗？“性状”与什么有关呢？
3.自主探究
设计方案使棉花具有抗虫性状。
4.归纳总结
通过探究你会得出哪些结论？
5.拓展创新
通过上面的探究我们已经知道：要改变生物的“性状”就要改变生物的基因组成，要使生物获得一个“性状”，就要在生物体内导入一个相应的“基因”。那么，要改变生物的‘全部’或部分的“性状”应该怎么办呢？
问题一：因石油产品造成污染可以用细菌进行分解，可是一种细菌只能够分解一种石油产品，有什么办法让一种细菌分解多种石油产品呢？
问题二：骡子体细胞中有63条染色体，不能够产生生殖细胞，因而不能够通过正常的有性生殖繁殖后代。但是，骡子的耐力、抗病能力、耐粗饲料的能力均超过驴和马，如何让骡子大量繁殖呢？
6.印证
为学生提供相关资料，供学生参考和判断自己的正误。
（责任编辑杨子）
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