深圳市翠园中学 贺细香
高中生物人教版新教材相对于旧教材有了较多的调整,更新学科内容、紧跟科技发展,渗透学科素养、彰显学科特点,整合排版布局、丰富学科层次。
一.整合的内容
1.内容的安排更简洁流畅
(1).必修一第二章中,组成细胞的分子中,细胞中的无机物、糖类和脂质移到了蛋白质之前,这样遵循了由简单到复杂的学习规律;
(2).必修二第四章第1节,基因指导蛋白质的合成与旧教材中第2节中心法则,整合成同一节内容,遗传密码的破译作为生物科学史话附在其后,使得整节内容重点突出,内容流畅。而第2节中,基因表达与性状的关系中,将必修一中细胞的分化与本节中基因的表达进行了整合,从而将分化的实质阐述的更加透彻,基因的的表达是具有时间和空间的选择性。
2.内容的逻辑关系更清晰
(1)第三章中细胞膜的成分、流动镶嵌模型结构和细胞膜的功能整合成了一节,而且功能介绍在前、成分和结构在后,在内容上更系统,更紧凑,同样的,还有蛋白质的结构与功能也发生了倒置,这样能从视觉上和心理上先发夺人,引起学生的学习兴趣,便于培养学生结构决定功能的生命观念;
(2)第四章中细胞的吸水和失水,整合到了被动运输,细胞的癌变与必修二的基因突变进行整合,将细胞癌变的机理与基因突变的本质联系,也更容易让学生明白致癌因子的类型,避免了内容的重复,逻辑关系更清晰。
(3)必修二第五章人类遗传病,整合了原选修三基因检测、基因治疗的相关内容,培养学生的科学思维和社会责任。第5章变异和育种无缝融合,基因突变与航空育种整合,基因重组与杂交育种整合,必修二第1章,举例孟德尔遗传规律,在动植物育种和医学实践等方面的应用,充分体现生物学规律来源于自然生产,并运用于生产生活的学科素养,更是拉近了考题与知识之间的距离。
二.增加的内容
1.学科交叉紧密、降低学习难度。
(1)在氨基酸形成蛋白质的过程,为了说明许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,补充了某种胰岛素的二硫键示意图;
(2)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,并配有脂肪分子的化学式;
(3)通过生物大分子如何以单体连接成多聚体的简图,形象直观的阐述了生物大分子是以碳链为基本骨架,并且补充了碳原子的性质,解释了碳是生命的核心元素;
(4)为解释水是细胞内良好的溶剂,增加了小体字解释水的化学分子结构特点,并配有水分子之间氢键结合示意图;
(5)必修二DNA的双链结构,不仅增加了五碳糖的五个碳原子的顺序,还有DNA每条链的方向,对于理解“反向平行”有指导意义。
(1)必修一第4章,细胞的物质输入和输出中,自由扩散也叫简单扩散,协助扩散也叫易化扩散,新教材补充了转运蛋白的概念。协助扩散所依赖的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,主动运输所依赖的转运蛋白只有载体蛋白。新教材中增加:水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出。新教材还将胞吞和胞吐、主动运输和被动运动,都认为是物质的跨膜运输方式。
(2)必修一第5章,ATP称为“腺苷三磷酸”,ATP中的~,不再叫高能磷酸键,并借助ATP为主动运输供能示意图,阐述了ATP水解供能的机理:ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参加各种化学反应。
(3)必修二第5章,新增基因组编辑技术在现代生物科技中的应用。这一技术在近几年在生物技术中应用广泛,如能结合图形介绍更容易让学生理解其机理。
3.渗透学科素养、回归生物学科本质。
(1)必修一第5章酶的特性,探究酶的专一性实验,这个实验在旧教材中没有提及,但相关考题经常出现,此处体现科学探究素养,拉近教材与试题的距离。
(2)必修一第5章细胞呼吸的原理和应用中,课后新增思维训练,真核细胞的线粒体起源于原始的需氧细菌,真核细胞保留着无氧呼吸的能力,有利于培养学生生物学科的核心素养,如结构与功能观:线粒体和需氧细菌结构和功能的相似性,还有进化与适应观:真核生物起源于原核生物,且保留了吞噬需氧型细菌之前的无氧呼吸方式。
(3)必修二第3章,有荚膜的肺炎双球菌会使小鼠患败血症而死亡,新教材补充了相关的机理,体现了荚膜这个结构对细菌的保护作用(结构功能观),避免了师生对此原因的错误理解。
(4)必修二第4章,基因表达与性状的关系,新增表观遗传,通过具体遗传实例,解释了生物体在基因的碱基序列不变的情况下,也可能发生可遗传的变异,从而培养学生分析遗传现象的科学思维,辩证的看待自然界的各种遗传现象。
(5)必修二第6章,新增了支持生物进化的证据,如化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据,这些证据为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础,培养了学生严密的逻辑推理和科学思维能力。
三.删减的内容
删除了几个实验现象不明显、操作难度大的实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布、体验制备细胞膜的方法、细胞大小与物质运输的关系。
其它删减的内容有:光合作用探索历程的部分实验、中心法则的发展、人类基因组计划的具体内容、基因工程已经删除,其他育种的部分内容已整合。
四.修改的内容
(1)实验内容调整
“细胞大小与物质运输的关系”改为“思维训练 运用模型作解释”,保留其发挥思维训练的价值。“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”则按照课标要求调整为“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”。
(2)学科知识更迭
1.新教材中蓝藻属于细菌的一类,称为蓝细菌(旧称蓝藻)。蓝细菌体内有叶绿素a,能进行光合作用,有细胞壁,生活在水中,与单细胞藻类非常类似,随着显微技术的发展,人们能够更加清晰地认识蓝细菌的结构,发现它没有成形的细胞核(由核膜包被的细胞核),即没有真正的细胞核(无核膜和核仁),因而将其归于原核生物中的细菌类,称为蓝细菌。
2.肽键的表示方法由原来的—CO—NH— 改为C和N之间的化学键。肽键是指一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基发生缩合反应脱水形成肽时,羧基和氨基所形成的化学键,
3.新教材必修一中组成人体蛋白质的氨基酸有21种,其中8种为必需氨基酸,13种为非必需氨基酸。与原教材相比,构成人体蛋白质的氨基酸多了1种,这种氨基酸就是硒代半胱氨酸,属于非必需氨基酸。在新教材必修二中,21种氨基酸的密码子表,原来表示终止密码子的UGA,改为“终止、硒代半胱氨酸”
4.新教材中关于分泌蛋白的合成有更详细的描述。内容为:“分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。”原教材相比,新教材具体说明了核糖体的两种状况(游离状态和附着在内质网上),改变了只有附着在内质网上的核糖体才能合成分泌蛋白质的概念,同时对内质网的作用描述更加准确:加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。
6.“细胞全能性”有了新的定义。细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。与原教材相比,增加了“或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。其实这个概念与选修三中,“胚胎干细胞具有发育的全能性,即发育成动物体内任何一种组织细胞”,是吻合的,也更加完整和严谨。
7.新教材中肺炎双球菌体外转化实验进行了更改。原教材中艾弗里及同事对S型细菌中的物质进行了提纯和鉴定,将提纯的各成分加入有R型活细菌的培养基中,改为:在除去大部分糖类、蛋白质和脂质的细胞提取物中加入不同的酶处理后,加入有R型活细菌的培养基中,修改后的实验更符合生物科学史实情。
五.教材更新亮点
1、“问题探讨”环节创情趣。如必修一蛋白质一节中,通过创设情境进而提问:手术缝合线可以避免免拆线的痛苦,为什么能被人体吸收,极大的激发了学生的兴趣 。
2、“与社会的联系”环节显责任。如必修一介绍血液透析膜,替代病变的肾行使透析代谢废物的功能,凸显生物学科的社会责任。必修二中有三处介绍了吸烟对身体健康的影响,如吸烟会影响男性精子的数量和质量、吸烟会使精子中DNA的甲基化水平明显升高、吸烟会使肺癌患病率升高等。
3、“科学方法”环节讲研究。如同位素标记法、模型建构、控制变量、假说-演绎法、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”等 ,都是生物学中研究问题时常用的实验方法。
5、“图文并茂”获信息。必修一的图片焕然一新,图文并茂、图片立体、图形更大更清晰、图片颜色尽可能真实或淡雅,视觉上给读者的冲击力更强,学生从图文中获取的信息更深刻。如动植物细胞内各种细胞器结合了功能介绍、有氧呼吸过程图结合了细胞结构、光合作用过程图结合了叶绿体的结构、有丝分裂过程图结合了每个细胞分裂时期特点的文字说明、细胞衰老特征示意图结合了相关的特征介绍。