基于学生科学思维发展的初高中生物学课程标准与教材内容衔接

［摘 要］文章以“激素调节”为例，对初中和高中学段的课程标准和教材内容的衔接进行分析研究。研究发现，高中学段在课程标准要求和教材内容方面与初中学段存在增补和递进的关系，同时，两学段的教材在发展学生科学思维方面的侧重点有所不同。因此，建议初中生物学教师在课堂中适当增设演绎与推理、模型与建模等科学思维训练活动，以期为学生高阶思维的发展夯实基础。

［关键词］科学思维；初高中生物学；课程标准；教材内容；激素调节

［中图分类号］    G633.91                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2024）32-0078-04

在生物学教育领域，科学思维的培养对于学生的发展至关重要。它不仅是学生理解复杂概念、进行有效推理、建立科学模型和解决实际问题的基础，还是培育学生理性思维、批判性思维和探究精神的重要途径。随着学生从初中过渡到高中，科学思维的培养和提升变得尤为关键。因此，如何在两个学段衔接过程中促进学生科学思维发展，成为生物学教学中亟待解决的问题。

激素作为一种信号分子，在维持机体内环境稳态方面发挥着重要作用。学习“激素调节”的相关知识，有助于学生深入理解人体的生理功能，提高健康生活意识，预防疾病，培养科学思维和科学探究能力。在初高中生物学课程中均设置了“激素调节”的相关内容，但是其教学目标和教学要求却有所不同。为了促进初高中生物学教学衔接，本文从发展学生科学思维的角度出发，以初中和高中生物学课程标准及人教版教材为研究文本，对“激素调节”内容进行教学衔接分析，从而为中学生物学教学提供参考。

一、课程标准的要求和建议

初中和高中课程标准中关于“激素调节”的内容要求与学业要求既存在重叠，又有所不同。在内容要求方面，初中阶段主要要求学生了解甲状腺激素、胰岛素等激素参与人体生命活动调节，性激素参与生殖器官的发育和第二性征的发育与维持，让学生对人体的激素调节有初步的认识和感知[1]。而高中阶段则在此基础上进行了深化，学生不仅要掌握激素生理功能，还要理解激素调节的具体机制及其在维持机体稳态中的关键作用[2]。这种从基础学习到深入理解的转变，体现了课程标准对学生知识掌握递进性和系统性两方面的要求。

在学业要求方面，初中阶段侧重于学生对基础知识的掌握和简单应用，要求学生能够描述内分泌系统的构成和功能，并初步形成结构与功能相适应的观念。而高中阶段则在此基础上进一步要求学生能结合日常生活中的情境，分析人体如何通过神经系统、内分泌系统以及免疫系统的调节作用对内外环境的变化做出反应，以维持内环境稳态。这种从知识掌握到实际应用的转变，体现了课程标准对学生分析问题能力和解决问题能力要求的提升。初高中阶段的学业要求均强调了“健康教育”的重要性：初中阶段要求学生“形成良好的生活卫生习惯，健康地度过青春期”；高中阶段则要求学生“评估多种生活方案，认同并采纳健康文明的生活方式”。这些要求与教育部在2020年发布的《关于在教材中充实生命安全与健康教育的通知》中提出的增加健康教育内容的要求相契合，且可以看出，高中学段的要求有所提高。

除了内容要求和学业要求不同，课程标准在活动开展方面的建议也有所不同。初中阶段的活动多与生活实际相结合，通过模型或实物展示、材料分析等，帮助学生直观地了解内分泌系统的结构和功能。而高中阶段的活动则更加偏向于科学研究和实验，如组织学生收集资料、开展系列交流讨论等，旨在培养学生的科学探究能力。这种从生活实际到科学研究的转变，体现了课程标准对学生实践能力和创新思维培养的重视。

综上所述，初高中课程标准关于“激素调节”的内容要求、学业要求以及活动建议均体现了学段之间内容的递进性和系统性。初中阶段注重基础知识的学习和基本观念的形成，为高中阶段的深入学习和实践奠定坚实的基础。而高中阶段则在初中的基础上进行深化和拓展，注重培养学生的科学探究能力和批判性思维。从基础知识的普及到深入理解机理的学习，再到科学探究能力的培养，课程标准充分考虑了学生的认知发展规律和学习需求，有助于学生逐步深入学习生物学知识，为他们未来的学习和研究提供有力的支撑。

二、教材内容和学生科学思维发展的衔接分析

“激素调节”这一内容在人教版初中生物学教材中分别安排在七年级下册的第一章第三节 “青春期”和第六章第四节“激素调节”[3]；而在人教版高中生物学教材中则安排在选择性必修1的第三章“体液调节”[4]。教材的相关内容安排及其渗透的科学思维素养如图1所示。

（一）教材内容的衔接分析

在“激素调节”内容方面，初中和高中教材既存在相似之处，又各具特色。两个阶段的教材都涵盖了内分泌系统的组成、激素的生理功能以及激素调节与神经调节之间的关系。然而高中教材并非简单重复初中教材的内容，而是呈现螺旋上升的趋势。初中教材通过列举各类激素及其作用的实例，使学生对人体的激素调节形成初步认识，同时了解激素的基本概念及其作用。而高中教材则在初中的基础上增添了多种激素的内容，并对所有激素的功能进行了更加详细的说明。例如，高中教材通过“血糖平衡的调节”和“甲状腺激素分泌的分级调节”这两个实例，展示了激素调节的两种主要途径，从而帮助学生更深入地理解激素在人体内的功能。在神经系统对激素调节的影响方面，初中教材通过“情绪激动促进肾上腺激素分泌”实例简要介绍了神经系统如何影响激素调节，而高中教材则增设了“体液调节与神经调节的协调”这一专题，通过列举体温调节和水盐平衡调节的实例，使学生深入理解神经系统影响激素调节的机理。

与初中教材相比，高中教材的内容广度和深度有明显增加。初中教材主要呈现与激素相关的生物学现象，而高中教材则呈现与激素相关的生物学实验以及生理机制，这些内容在初中教材中并未涉及。高中教材还详细描述了促胰液素和胰岛素的发现过程、睾丸分泌雄激素的研究过程，以及激素调节的两种机制——分级调节和反馈调节。这样的内容变化不仅拓宽了学生的知识面，还对他们的科学思维提出了更高的要求。

（二）学生科学思维发展的衔接分析

“激素调节”在初中和高中教材中的侧重点、广度与深度存在差异。本文将从科学思维的四个方面——归纳与概括、演绎与推理、模型与建模以及批判性思维，分析“激素调节”内容在初高中阶段的教学衔接。研究发现，初中教材非常注重发展学生的归纳与概括能力。如初中教材通过“资料分析”栏目，引导学生分析、归纳、概括出激素的功能。而高中教材中，虽然科学史的呈现也体现了对学生归纳与概括能力的培养，但此部分内容占比相对较小。这样设置符合学生的能力发展水平：在初中阶段，强化学生的归纳与概括能力，有助于他们快速从大量信息中提取关键信息，为高中阶段通过生物学实验学习发展更高阶的科学思维打下坚实基础。

通过初高中教材对比分析发现，初中教材中的激素调节内容较少涉及培养学生演绎与推理能力的活动。这可能是因为初中阶段学生较少学习与激素相关的知识，因此可开设的思维训练活动有限。而高中教材中则设置了“验证假说，预测结果”的思维训练活动，学生需要基于实验预测结果，分析并修正原有机制，从而提高演绎与推理能力。此外，初中阶段的激素调节教学侧重于介绍激素的功能，而非深入探究激素调节过程，因此几乎不涉及激素调节模型的建构。而高中教材则重点介绍了激素调节的机制，并呈现了血糖调节模型、甲状腺激素分泌调节模型、水盐平衡调节模型等多个模型，同时详细介绍了这些模型的建构过程。教师在教学过程中可以引导学生建构模型，帮助他们掌握相关的调节机制，进而发展学生的模型与建模能力。

在批判性思维的培养方面，初中教材在课后习题部分设置了思考题，引导学生查阅资料并思考在家畜、家禽的饲料中添加动物激素对人可能产生的影响，以此初步培养学生的批判性思维。而高中教材则设置了“科学·技术·社会”栏目，展示了10则激素类药物在生产生活中的使用事例，并要求学生评价激素使用的利与弊。同时，高中教材的旁栏中还以问题的形式呈现了一系列观点，并要求学生对其进行评价。例如，“有人说，不要等渴了再喝水。你觉得这句话有道理吗？”“有人说：‘一个人一天内不吃饭、不喝水，但只要没有大、小便，就可以维持体内水和无机盐的平衡’。这种说法对吗？为什么？”这些问题的设置可以促使学生批判性地审视、判断信息的科学性，进一步发展学生的批判性思维。

综上所述，高中教材在“激素调节”内容中对学生科学思维的发展提出了新的要求，进一步发展学生的演绎与推理能力、模型与建模能力以及批判性思维。因此，初中生物学教师在教授该部分内容时，应注重与生活的联系，开展思维训练活动，引导学生运用批判性思维去解释生活中的问题。同时，教师也可以在其他章节的教学中注意发展学生的演绎与推理能力、模型与建模能力，以更好地帮助学生适应高中阶段的学习。

三、教学建议

“激素调节”在初高中阶段的教学广度和深度存在较大的跨越，同时，在发展学生科学思维方面也呈现出不同的侧重点。为了更有效地帮助学生掌握其相关内容，现提出以下教学建议：初中教师在进行激素的概念教学时，应结合教材并融入生活实例，清晰地阐述激素是什么以及有什么作用，使学生对激素有一个较为全面的认知。这样，当学生进入高中阶段时，教师便无须再花费过多时间为学生构建激素的概念，而是可以将更多教学时间用于引导学生学习激素发展的科学史和激素调节的机制。在进行技能训练 “验证甲状腺激素的作用”时，初中教师可以增加“预测实验结果”的环节，以培养学生的演绎与推理能力，从而逐步发展学生的科学思维，为其高中学习打下坚实的基础。到了高中阶段，教师在讲授激素调节机理的内容时，应充分利用教材提供的实例，同时运用多种教学策略，如“讲授—演示策略”“建模教学策略”等来开展教学。教师还可以通过开展实验和探究活动，引导学生探究激素的作用和调节机制，使学生能够更好地理解、接受并掌握这部分内容，从而提升学生的演绎与推理、模型与建模等科学思维。此外，初高中教师应加强沟通与合作，共同研究教材内容和教学方法，确保学生在不同学段能够接受到连贯、有效的教育，从而促进学生科学思维持续发展。

［   参   考   文   献   ］

[1]  中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准：2022年版[M].北京：北京师范大学出版社，2022．

[2]  中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版2020年修订[M].北京：人民教育出版社，2020．

[3]  人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.义务教育教科书 生物学 七年级下册[M].北京：人民教育出版社，2012．

[4]  人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.普通高中教科书 生物学 选择性必修1 稳态与调节[M].北京：人民教育出版社，2019.