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[摘 要]文章以人教版高中生物新教材（2019年版）必修2《遗传与进化》中的“DNA的结构”为例，从课程标准、教材、学生三个方面进行详细的分析，为阐明教材分析的重要性以及如何分析教材提供有益参考，以期引起教师对教材分析的重视，帮助教师有效分析教材，从而更好地开展教学活动。
[关键词]高中生物;新教材;分析; DNA的结构
教材作为教学信息的主要载体，既是教师开展教学活动的基本素材，又是学生学习的主要资源[1]。新课程倡导教师要学会用教材教，即教师要正确看待教材，学会挖掘教材，分析和处理教材，合理运用教材，因此教师做好教材分析是十分必要的[2]。通过教材分析，教师可以更好地把握教材的知识体系和协调教材局部之间的关系，更有效地实施课堂教学，从而全面实现教学目标，取得良好的教学效果。本文以“DNA的结构”为例，从以下三个方面对人教版高中生物新教材进行分析。
一、课程标准对“DNA的结构”的教学要求
《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（本文简称新课标）规定着学生预期达到的学习结果。“DNA的结构”一课要求学生在学完本节内容后，能够概述出：DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的、通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构、碱基的排列顺序编码了遗传信息，同时能结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具备的特征[3]16。新课标还给出了相关的教学活动建议：搜集DNA分子结构模型的建立过程的资料并进行讨论和交流，制作DNA分子的双螺旋结构模型[3]18。
二、多维度分析“DNA的结构”内容的编写
（一）结构分析
1.栏目设置分析
除了主干内容，栏目也是人教版高中生物新教材的重要组成部分。“DNA的结构”一课包括了“问题探讨”“本节聚焦”“思考·讨论”“探究·实践”“练习与应用”“科学·技术·社会”这几个栏目。教材栏目的设置反映新课标的理念，教师可以通过分析不同教材栏目的功能，去指导学生的学习活动，转变学生的学习方式[4]。在具体教学实施过程中，教师如果能充分有效地利用这些栏目，将会取得良好的教学效果。
“问题探讨”中展示了北京中关村高科技园区的DNA雕塑图片、相关问题及学习要求，与本节课的教学重难点密切相关，具有一定的引导性，为教师开展教学活动创造了良好的情境，并且能很好地激发学生积极寻求答案的欲望。“本节聚焦”中的相关内容，不仅可以有效帮助教师开展教学，还可以调动学生自主学习的积极性以及检测学生的学习情况从而获得相关反馈。“思考·讨论”设置在DNA双螺旋结构模型的构建这部分内容之后，介绍了生物史料和背景资料，同时相应地设置了几个具有扩展性、开放性和总结性的问题，体现了对培养学生的生物学科素养的重视。“探究·实践”栏目，鼓励学生亲自动手制作DNA双螺旋结构模型，让学生体验到思维与探究的辩证统一，这不仅加深了学生对教材知识的理解，有效地激发了学生的好奇心和求知欲，还使得生物课堂更具趣味性，有助于教师打造高效课堂。在“练习与应用”栏目，设置了一定数量的题目，分为概念检测与拓展应用，前者主要考查学生对理论知识和基本技能的掌握情况，后者意在培养学生的知识迁移能力和发散思维能力，有一定的难度，教师可根据教学实际开展情况适当选择习题。在“科学·技术·社会”这一栏目中，则详细介绍了DNA指纹技术，这可以开阔学生的视野，拓宽学生的知识面。
2. 知识体系分析
知识体系是指以学科体系为基础，根据教学任务或课程目标选择符合需要的不同性质、不同层次、不同类型的知识，并按照一定方式组织起来的一个整体[5]。教材是教师传授知识的载体，而知识体系作为教材最基本的结构，构建教材知识体系，能够为教师更加有效地进行教学分析提供重要帮助。生物教材知识体系可以进行生物概念、原理等的构建，分析知识安排的先后顺序去把握逻辑结构，从而确定该内容体系的特征。教材知识体系构建通常有概念辐射式、逻辑递进式、要点提炼式、问题引领式几种模式[6]。
“DNA的结构”是人教版高中生物新教材必修2第3章第2节的内容，它在教材中起着承前启后的作用。一方面，在人教版高中生物新教材必修1第2章第5节《核酸是遗传信息的携带者》中学生已经学习了DNA的分子组成，而本节课又为后面基因的表达、生物的變异和进化的学习做了必要的知识铺垫。下面以概念辐射式为例来构建本节课的知识体系。所谓概念辐射式知识体系，就是指以教材中的某一核心概念为基点，全面辐射教材中与这一概念有关的知识点，在此基础上加以必要的梳理和整合，形成一个以此概念为核心的知识体系[7]。本节课主要包括三部分的具体内容：DNA双螺旋结构模型的构建;DNA的结构;制作DNA双螺旋结构模型。图1是“DNA的结构”一课的概念辐射式知识体系图。
（二）教学目标分析
教学目标是预期的学生学习的结果，指引着教学方向，针对不同的结果应设计不同的教学程序，采取不同的教学策略，教学目标设置合理能够提高课堂教学的有效性[8]。本节课的教学目标分别围绕“生命观念”“科学思维”“科学探究”“社会责任”四个方面来确定（见表1）。
教师可以根据教材内容及相关讨论题、练习题设计问题串，帮助学生进一步提升归纳概括能力和语言表达能力。教材设置了“制作DNA双螺旋结构模型”的探究实践活动，教师可在课前让学生根据教材要求准备好相关材料，课上组织学生通过小组合作完成模型制作，同时安排学生对教材中的相关练习题进行讨论。这些都可以有效培养学生的观察能力、分析能力、动手能力和团队合作能力。教材不仅在“思考·讨论”栏目中详细阐述了沃森、克里克等伟大的科学家通过不断地尝试，通力合作成功揭示了DNA双螺旋结构，更让学生以小组合作的方式亲自动手构建DNA双螺旋结构模型，让学生深刻感受到科学家建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，感悟科学家坚持与协作的精神。 （三）内容分析
1. 知识内容分析
知识内容分析包括对核心概念和重难点的确定。核心概念具有统领具体概念和事实概念的作用，它包括重要的概念、原理、理论等基本理解和解释，是学科结构的主干部分[9]。核心概念是一些能够清楚简洁地表达某些重要的生物学名词意义的陈述句，而不是某些重要的生物学名词[10]。
在分析教材相关内容的基础上，笔者对教材内容的结构进行梳理，确定这节课的核心概念：DNA是由两条单链，按反向平行的方式，盘旋形成双螺旋结构的;DNA结构中脱氧核糖和磷酸交替链接在外侧，碱基通过氢键，按碱基互补配对原则（即A和T配对、C和G配对）排列在内侧。
教学重点是指一节课中最重要的知识内容，或者是最基本、最精华的部分，既是课堂教学中需要解决的主要矛盾，也是教学的重心所在[11]。教学的重点主要取决于教材内容的内在逻辑联系，如果教材中某一内容是最基本的，也是最重要的，是基础的知识或基本的技能，抑或是进一步学习其他内容的关键，那么这一内容就是教学重点[12]。笔者通过阅读教材上的知识内容，分析教材中的插图，理解教材中的旁栏、对话、提示等内容，确定本节课的重点：DNA分子结构的主要特点;制作DNA分子双螺旋结构模型。教学难点是指那些十分抽象、离学生实际生活较远的、过程比较复杂的、学生不容易理解和掌握的知识[13]。对于学生而言，DNA分子的结构具有微观且抽象的特点，学生不容易理解，因此笔者确定本节课的难点为：DNA 分子结构的主要特点。
2.STSE分析
笔者通过阅读本节课的教材内容，挖掘其中的STSE思想。例如，可将本节课的科学史料（沃森和克里克发现DNA双螺旋结构）作为分析材料，结合教材设置的活动引导学生进行模型构建，让学生通过主动探究学习科学研究方法。学生在分析资料的过程中，教师可采用问题探究的模式去启发学生的思维，帮助学生构建认知结构。例如，碱基配对的原则、磷酸-脱氧核糖和碱基的位置的学习过程中，学生假想自己是沃森和克里克，以相关知识为基础，在教师的引导下逐步建立模型。在构建模型的过程中，相关知识概念被学生客观认知，学生的探究欲望和兴趣不断增强。在社会责任教育方面，如在与他人的沟通和交流中，学生不断提升自身的团队协作能力。
三、明确学生对“DNA的结构”内容的学习现状
学生是课堂教学的主体，也是教师教学的重要对象。因此，教师要充分考虑学生因素，把握学生的认知规律、身心发展等方面的因素，从而根据学生的学习需要，合理地组织和安排教学活动。教材编写的基本原则之一就是要与学生的心理特征和认知水平相契合，能够与前一部分知识有效衔接。学生在此之前已经掌握核酸的种类、元素组成及其基本组成单位，学习了有丝分裂、减数分裂、受精作用等知识。另外，学生的课堂注意力相对集中，思维活跃，且有较强的动手能力，这些都有利于学生学习本节课的内容。
综上，教材作为教师教学的重要依据，可让教师对教学内容有一个整体的把握，明确学生预期的学习结果。通过对教材的分析，领会教材的编写思路，把握教材的体系结构，同时主动了解学生的学习基础和学习需要，这些都有助于教师更好地培养学生的能力，同时实现自身的专业化发展。当然，教材分析远不止这几个方面，还有很多值得分析的地方，教师应加强对教材的重视，认真分析教材，以期更好地实现教学目标。
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[关键词]高中生物;新教材;分析; DNA的结构
教材作为教学信息的主要载体，既是教师开展教学活动的基本素材，又是学生学习的主要资源[1]。新课程倡导教师要学会用教材教，即教师要正确看待教材，学会挖掘教材，分析和处理教材，合理运用教材，因此教师做好教材分析是十分必要的[2]。通过教材分析，教师可以更好地把握教材的知识体系和协调教材局部之间的关系，更有效地实施课堂教学，从而全面实现教学目标，取得良好的教学效果。本文以“DNA的结构”为例，从以下三个方面对人教版高中生物新教材进行分析。
一、课程标准对“DNA的结构”的教学要求
《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（本文简称新课标）规定着学生预期达到的学习结果。“DNA的结构”一课要求学生在学完本节内容后，能够概述出：DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的、通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构、碱基的排列顺序编码了遗传信息，同时能结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具备的特征[3]16。新课标还给出了相关的教学活动建议：搜集DNA分子结构模型的建立过程的资料并进行讨论和交流，制作DNA分子的双螺旋结构模型[3]18。
二、多维度分析“DNA的结构”内容的编写
（一）结构分析
1.栏目设置分析
除了主干内容，栏目也是人教版高中生物新教材的重要组成部分。“DNA的结构”一课包括了“问题探讨”“本节聚焦”“思考·讨论”“探究·实践”“练习与应用”“科学·技术·社会”这几个栏目。教材栏目的设置反映新课标的理念，教师可以通过分析不同教材栏目的功能，去指导学生的学习活动，转变学生的学习方式[4]。在具体教学实施过程中，教师如果能充分有效地利用这些栏目，将会取得良好的教学效果。
“问题探讨”中展示了北京中关村高科技园区的DNA雕塑图片、相关问题及学习要求，与本节课的教学重难点密切相关，具有一定的引导性，为教师开展教学活动创造了良好的情境，并且能很好地激发学生积极寻求答案的欲望。“本节聚焦”中的相关内容，不仅可以有效帮助教师开展教学，还可以调动学生自主学习的积极性以及检测学生的学习情况从而获得相关反馈。“思考·讨论”设置在DNA双螺旋结构模型的构建这部分内容之后，介绍了生物史料和背景资料，同时相应地设置了几个具有扩展性、开放性和总结性的问题，体现了对培养学生的生物学科素养的重视。“探究·实践”栏目，鼓励学生亲自动手制作DNA双螺旋结构模型，让学生体验到思维与探究的辩证统一，这不仅加深了学生对教材知识的理解，有效地激发了学生的好奇心和求知欲，还使得生物课堂更具趣味性，有助于教师打造高效课堂。在“练习与应用”栏目，设置了一定数量的题目，分为概念检测与拓展应用，前者主要考查学生对理论知识和基本技能的掌握情况，后者意在培养学生的知识迁移能力和发散思维能力，有一定的难度，教师可根据教学实际开展情况适当选择习题。在“科学·技术·社会”这一栏目中，则详细介绍了DNA指纹技术，这可以开阔学生的视野，拓宽学生的知识面。
2. 知识体系分析
知识体系是指以学科体系为基础，根据教学任务或课程目标选择符合需要的不同性质、不同层次、不同类型的知识，并按照一定方式组织起来的一个整体[5]。教材是教师传授知识的载体，而知识体系作为教材最基本的结构，构建教材知识体系，能够为教师更加有效地进行教学分析提供重要帮助。生物教材知识体系可以进行生物概念、原理等的构建，分析知识安排的先后顺序去把握逻辑结构，从而确定该内容体系的特征。教材知识体系构建通常有概念辐射式、逻辑递进式、要点提炼式、问题引领式几种模式[6]。
“DNA的结构”是人教版高中生物新教材必修2第3章第2节的内容，它在教材中起着承前启后的作用。一方面，在人教版高中生物新教材必修1第2章第5节《核酸是遗传信息的携带者》中学生已经学习了DNA的分子组成，而本节课又为后面基因的表达、生物的變异和进化的学习做了必要的知识铺垫。下面以概念辐射式为例来构建本节课的知识体系。所谓概念辐射式知识体系，就是指以教材中的某一核心概念为基点，全面辐射教材中与这一概念有关的知识点，在此基础上加以必要的梳理和整合，形成一个以此概念为核心的知识体系[7]。本节课主要包括三部分的具体内容：DNA双螺旋结构模型的构建;DNA的结构;制作DNA双螺旋结构模型。图1是“DNA的结构”一课的概念辐射式知识体系图。
（二）教学目标分析
教学目标是预期的学生学习的结果，指引着教学方向，针对不同的结果应设计不同的教学程序，采取不同的教学策略，教学目标设置合理能够提高课堂教学的有效性[8]。本节课的教学目标分别围绕“生命观念”“科学思维”“科学探究”“社会责任”四个方面来确定（见表1）。
教师可以根据教材内容及相关讨论题、练习题设计问题串，帮助学生进一步提升归纳概括能力和语言表达能力。教材设置了“制作DNA双螺旋结构模型”的探究实践活动，教师可在课前让学生根据教材要求准备好相关材料，课上组织学生通过小组合作完成模型制作，同时安排学生对教材中的相关练习题进行讨论。这些都可以有效培养学生的观察能力、分析能力、动手能力和团队合作能力。教材不仅在“思考·讨论”栏目中详细阐述了沃森、克里克等伟大的科学家通过不断地尝试，通力合作成功揭示了DNA双螺旋结构，更让学生以小组合作的方式亲自动手构建DNA双螺旋结构模型，让学生深刻感受到科学家建立DNA双螺旋结构模型的艰辛与曲折，感悟科学家坚持与协作的精神。 （三）内容分析
1. 知识内容分析
知识内容分析包括对核心概念和重难点的确定。核心概念具有统领具体概念和事实概念的作用，它包括重要的概念、原理、理论等基本理解和解释，是学科结构的主干部分[9]。核心概念是一些能够清楚简洁地表达某些重要的生物学名词意义的陈述句，而不是某些重要的生物学名词[10]。
在分析教材相关内容的基础上，笔者对教材内容的结构进行梳理，确定这节课的核心概念：DNA是由两条单链，按反向平行的方式，盘旋形成双螺旋结构的;DNA结构中脱氧核糖和磷酸交替链接在外侧，碱基通过氢键，按碱基互补配对原则（即A和T配对、C和G配对）排列在内侧。
教学重点是指一节课中最重要的知识内容，或者是最基本、最精华的部分，既是课堂教学中需要解决的主要矛盾，也是教学的重心所在[11]。教学的重点主要取决于教材内容的内在逻辑联系，如果教材中某一内容是最基本的，也是最重要的，是基础的知识或基本的技能，抑或是进一步学习其他内容的关键，那么这一内容就是教学重点[12]。笔者通过阅读教材上的知识内容，分析教材中的插图，理解教材中的旁栏、对话、提示等内容，确定本节课的重点：DNA分子结构的主要特点;制作DNA分子双螺旋结构模型。教学难点是指那些十分抽象、离学生实际生活较远的、过程比较复杂的、学生不容易理解和掌握的知识[13]。对于学生而言，DNA分子的结构具有微观且抽象的特点，学生不容易理解，因此笔者确定本节课的难点为：DNA 分子结构的主要特点。
2.STSE分析
笔者通过阅读本节课的教材内容，挖掘其中的STSE思想。例如，可将本节课的科学史料（沃森和克里克发现DNA双螺旋结构）作为分析材料，结合教材设置的活动引导学生进行模型构建，让学生通过主动探究学习科学研究方法。学生在分析资料的过程中，教师可采用问题探究的模式去启发学生的思维，帮助学生构建认知结构。例如，碱基配对的原则、磷酸-脱氧核糖和碱基的位置的学习过程中，学生假想自己是沃森和克里克，以相关知识为基础，在教师的引导下逐步建立模型。在构建模型的过程中，相关知识概念被学生客观认知，学生的探究欲望和兴趣不断增强。在社会责任教育方面，如在与他人的沟通和交流中，学生不断提升自身的团队协作能力。
三、明确学生对“DNA的结构”内容的学习现状
学生是课堂教学的主体，也是教师教学的重要对象。因此，教师要充分考虑学生因素，把握学生的认知规律、身心发展等方面的因素，从而根据学生的学习需要，合理地组织和安排教学活动。教材编写的基本原则之一就是要与学生的心理特征和认知水平相契合，能够与前一部分知识有效衔接。学生在此之前已经掌握核酸的种类、元素组成及其基本组成单位，学习了有丝分裂、减数分裂、受精作用等知识。另外，学生的课堂注意力相对集中，思维活跃，且有较强的动手能力，这些都有利于学生学习本节课的内容。
综上，教材作为教师教学的重要依据，可让教师对教学内容有一个整体的把握，明确学生预期的学习结果。通过对教材的分析，领会教材的编写思路，把握教材的体系结构，同时主动了解学生的学习基础和学习需要，这些都有助于教师更好地培养学生的能力，同时实现自身的专业化发展。当然，教材分析远不止这几个方面，还有很多值得分析的地方，教师应加强对教材的重视，认真分析教材，以期更好地实现教学目标。
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