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摘要:高中生物學與化學教科書對相同概念的解釋有一定的差異性:(1)「二糖」與「多糖」的水解產物;(2)「油脂」與「脂肪」的概念;(3)「酶」的本質。這些差異造成了教學設計和考試命題上的困惑,因此在教科書編寫的過程中需要建立統一標準並加強不同學科的交流。
關鍵詞:教科書;共同概念;學科差異;建議
2018年高考全國卷I第8題為化學單選題,卻出現了兩個正確答案,原因是高中階段生物學與化學教材在對「酶」的本質的表述上存在分歧。「酶」這個共同概念主要集中在高中《生物·必修1·分子與細胞》第2章和高中《化學·必修2》第3章,「酶」的定義在兩個學科的教科書中存在著一定的差異。鑑於此,筆者梳理了人教版教材中兩個學科對於同一概念的差異性解釋,以期為教學和教材編寫提出建議。
1「雙糖」與「多糖」水解產物出現分歧
生物學教科書將糖類分為單糖、二糖和多糖,化學教科書則分為單糖、雙糖和多糖,主要區別在於二糖與雙糖的名稱上。但無論是二糖還是雙糖,對於學生和教師來講都是容易理解的。在實例列舉中,生物學教科書列舉了「半乳糖」是單糖乳糖」是二糖,而從生物學教科書的角度來看,二糖水解的產物可能有葡萄糖、果糖和半乳糖。但是,高中化學教科書提到糖的水解:雙糖、多糖可以在稀酸的催化下,水解為葡萄糖或果糖。兩個學科的教科書出現了不一致。若在考試中出現這一選項,可能會導致學生判斷失誤。
2「油脂」和「脂肪」的關係不清晰
「脂質又稱脂類」這一概念只在生物學教科書中出現,高中階段學生只需要了解脂肪、磷脂和固醇都屬於脂質即可。教科書中「請學生說出脂肪含量比較高的幾種植物」的提示為:花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻。該教科書認為動植物體內的高級脂肪酸甘油酯統稱為「脂肪」。
高中化學教科書介紹了脂質的一部分——「油脂」,不飽和高級脂肪酸甘油酯在常溫下為液態,稱為油,舉例為植物油;飽和高級脂肪酸甘油酯在常溫下為固態,稱為脂,舉例為動物脂肪。即動植物體內的高級脂肪酸甘油酯統稱為「油脂」。
兩個學科的教科書對「油脂」和「脂肪」的分歧本質上是對植物體內不飽和高級脂肪酸甘油酯名稱的認定,究竟是「油」還是「植物脂肪」。
3「酶」的化學本質存在差異
高中化學教科書提道:酶是一類特殊的蛋白質,是生物體內重要的催化劑。高中生物學教科書以一篇資料分析,展示了酶發現的過程及對其化學本質的探討,在資料的最後直接總結:科學家相繼證明一些酶是蛋白質,且發現少數RNA也具有生物催化功能。且在課後的拓展題部分,請學生查閱資料尋找是否存在具有催化活性的DNA。在生物學教科書的表述中,「酶」的化學本質絕對不止蛋白質,至少還有RNA,還可能有DNA。兩個學科教科書的這一差異直接導致2018年高考全國卷I第8題出現答案不唯一的情況。
4對教科書編寫的建議
4.1 制訂統一的概念標準
建議教育主管部門根據學生的年齡發展特徵,制訂階段性的學習目標。2018年高考全國卷I第8題出現問題的原因:(1)兩個學科對酶的認知存在分歧;(2)兩個學科對高中生應該對酶的概念理解到什麼程度存在分歧。我們應當針對這些共同概念提出統一的標準,規定高中生對某一概念的理解應當達到什麼程度,作為教科書編寫和教學設計的參考。
4.2 加強各學科教科書編寫的聯繫
基於制訂的統一標準,各個教科書編寫小組在編寫過程中,應當定期或不定期地進行交流溝通,即便已經有了統一的標準,在實踐過程中也可能出現各種各樣的問題。因此,及時交流教科書編寫過程中出現的問題十分有必要。
作者單位:陝西師範大學生命科學學院