我国中学生物教科书中生态学内容百年变迁及其启示

我国中学生物教科书中生态学内容百年变迁及其启示摘要：清末、民国时期，我国的中学生物教科书中很少用独立的章节介绍生态学内容，多数是星星点点涉及；新中国成立后到1978年前，我国中学生物教科书中没有独立的生态学章节。这与生态学的发展情况及当时的社会背景有关。1982年开始我国中学生物教科书中生态学内容出现爆发式增长，之后所占分量一直维持较高水平。这是符合时代潮流的。生态学知识、思维、观念是发展生物学素养的必要基础，应该继续落实它们在中学，特别是高中生物必修课程里的教育价值。关键词：中学生物；生态学；百年教科书生态学是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程和规律的科学。经过100多年的发展，它已成为横跨自然科学与社会科学的学科群。现在，生态学内容是中学生物教科书的基本内容之一。在我国中学生物教科书百年发展历程里，生态学的内容是如何变迁的？这一变迁过程对我们规划中学生物课程和编写教材又有哪些启示？1．我国百年中学生物教科书中生态学内容的变迁1.1清末、民国时期的变迁1902年，清政府颁布了《钦定中学堂章程》（“壬寅学制”），这标志着我国近代学校制度正式建立。“壬寅学制”规定，中学堂设博物课，这是后来中学生物课程的前身。清末的中学堂章程没有明确要求博物课里是否包括生态学内容，相应的中学博物教科书，包括国外翻译引进的教科书，都没有系统介绍生态学内容，仅见到彭树滋编的《普通教育植物学教科书》等3本教科书里有零星涉及。1912年，中华民国成立。1913年颁布的《中学校课程标准》，提出了植物学要讲“普通植物之形态分类解剖生理生态分布应用之大要”。“生态”赫然在列，然而此后几年出版的植物学、动物学教科书，却多数未独立安排生态学内容，目前仅见到3本有独立章节介绍植物群落、动植物生长和繁殖的适应[1]，[2]，[3]。1922年，北洋政府着手对旧学制进行改造，次年公布了《新学制课程标准纲要》。由此，我国中学开始正式区分初中和高中。在《新学制课程标准纲要》中，初中自然、高中生物学都没有明确的生态学内容要求。此后于1929、1932、1936、1941年颁布的课程标准也都如此。目前能看到的100多本1922—1949年出版的植物学、动物学、生物学教科书中，只有9本有独立章节介绍生态学的内容。初中阶段教科书中独立安排生态学内容的有5本，基本内容是植物的分布、动植物的生长和繁殖的适应。高中阶段教科书独立安排生态学内容的有4本，主要是介绍生物与环境的关系。总的看来，清末、民国时期教科书中不太关注生态学的内容。少数安排了生态学内容的，也主要是介绍动植物的分布、适应等知识。1.2新中国成立后的变迁新中国成立之后，很长一段时期中学生物教科书里没有专门的生态学章节，但有一些零散的生态学知识。例如，1958年出版的高中生物教材中有物质循环的内容，但却是在“新陈代谢”主题里讨论物质循环。生态学内容正式进入中学生物课程的时间，是20世纪70年代末。1978年颁布的《全日制十年制学校中学生物教学大纲（试行草案）》中，明确规定初中生物教学内容包括“生物与环境的关系──生物的环境因素、自然界碳的循环”。人民教育出版社1978年出版的初中课本《生物学》（全一册），安排了非生物因素、生物因素和自然界的碳循环等生态学基础知识，但是没有环境保护的内容。此时的高中生物教学内容中还没有列入生态学内容。1982年人民教育出版社编写出版的高中生物教科书，第一次安排了专门讲述生态学内容的《生物与环境》一章，包括生物与环境的关系概述、生态系统和自然保护三节。1982—1990年，初中生物教科书删除了生态学内容，1991年出版的初中生物教材又安排了一章介绍生物与环境，生态因素、生物与环境的关系、生态系统、食物链、食物网、生态平衡等概念都有了介绍，同时安排了一节介绍环境保护。1982—1990年，高中生物教科书尽管几经版本变化，但生态部分的内容框架没有明显改变，主要仍是基础知识的介绍。1990年编写出版的高中生物教科书，生态部分的“自然保护”一节改为“环境保护”，有关环境污染及其危害、生态平衡等内容得到加强。1997年出版的高中生物必修教材生态学内容更加系统完整，不仅介绍知识，还设计了学生的探究活动，并且将《生态环境的保护》设计为专门的一章，还第一次将可持续发展的观念明确写入。1998年编写出版的高中生物选修教材，专门设立《人与生物圈》一章，第一次将生物圈科学的理论纳入教材。这两本教材在介绍生态学和环境保护知识的同时，情感态度价值观的内容明显得到加强，如环境保护意识、可持续发展观念、生物多样性的价值观、有关环境和资源保护的法制观念等，都得以大力渗透[4]。新一轮课程改革后，初中生物课程标准以人与生物圈为主线，按照课程标准编写的人教版初中生物教科书中，生态学知识、观念占有重要的地位。高中生物3个必修模块中，稳态与环境是其中一个模块，具体内容包括种群、群落、生态系统、环境保护等，还第一次把“生态系统的信息传递”纳入；选修3模块中，生态工程也是五大主题之一。人教版高中生物教科书全面落实课程标准的要求，介绍生态学知识，渗透生态学思想、观点，融合系统方法。2．百年教科书中生态学内容变迁的规律2.1内容变迁事实总述百年中学生物教科书中生态学内容变迁的总体主线是：从零星出现到独立章节介绍，知识点从少到多，从知识传授扩展到全方位素养提升。清末时期的中学博物教科书偶有零星涉及生态学内容。民国时期的中学生物教材中，只有个别教科书用单独的章节来介绍生态学内容，其中的生态学内容也仅集中在生物与环境的关系这一话题；多数则没有独立章节介绍，而是分散穿插在动物学、植物学相关内容之中。比如，讲授某个门类的动植物，通过其代表动植物的形态、结构、生理、分类等的描述，介绍它们系统进化上的进步特征和适应生存环境的特征。新中国成立后到1978年之前，中学生物教科书中没有独立的生态学章节，直到1978年情况才有改变。此后，生态学知识在中学生物教科书中呈现出爆发式增长，并维持相对稳定：初中相关内容的分量维持在12%左右，高中维持在17%左右[5]。1982年开始，教科书中关于生态学的内容，除了介绍知识，还关注科学方法的教育，情感态度与价值观方面的教育，最终形成了知识、能力与情感三维一体的内容体系结构。2.2初中与高中教科书中生态学内容的比较比较初中、高中生物教科书中生态学内容可知，两者的关注点有所不同，深度有明显差异。民国时期，初中阶段主要介绍动植物的分布，个别的也介绍植物群落类型；高中阶段介绍生物与环境的关系。1978年之后，初中阶段介绍“生物与环境的关系”，但很少涉及种群和群落的内容，所选取内容也比较浅显，侧重对现象的描述；高中阶段的生态学内容则进一步综合、概括和提高，更加侧重于种群、群落、生态系统和应用生态学等方面的内容，内容系统、科学，更加接近生态学学科发展的水平。可见，高中阶段不是初中的简单重复，而是在初中基础上的提高，深入到生态系统的本质特征，渗透系统思想、方法、观念。2.3教科书中生态学内容变迁的影响因素中学生物教科书里生态学内容的变迁，首先是与生态学的学科发展有密切联系，其次与生态学在我国的传播情况和当时的社会政治文化背景有关。“生态学”诞生于19世纪末，其标志是1895年丹麦植物学家E.Warming的《植物分布学》，1898年波恩大学教授A.F.W.Schimper的《以生理学为基础的植物地理学》出版。20世纪前30年，生态学渗透到生物学多个领域，种群增长模型、食物链、生态位、动物数量金字塔等概念出现，但总体上还处在发展和学派分化时期。20世纪30年代之后，生态学逐渐发展到生态系统生态学阶段，生态平衡、生态系统的整体性、能量流动等概念建立。不过，直到20世纪50年代，植物生态学、动物生态学仍然是各自独立发展[6]。同时，在我国，20世纪40年代之前生态学整体上还属于启蒙阶段。这些因素，造成20世纪早期我国中学生物教科书中生态学内容不够彰显。不过，当时仍有少数有识之士认识到生态学的教育价值，并将它纳入教科书中。20世纪50年代之后，数学、物理、化学、系统科学等学科的研究方法与研究成果被引入，生态学步入现代快速发展阶段[7]。但是，在我国，新中国成立之后相当长一段时期，特别是1958年前后，“人定胜天”的思想盛行，把麻雀归为“四害”“大炼钢铁”、盲目垦荒造田、片面追求粮食生产指标等社会背景下，生态学很难得到应有的重视。20世纪60年代以后，生态学与进化生物学越来越密切地结合，相互促进、蓬勃发展[8]。与此同时，随着人口、粮食、资源、环境等全球性问题的产生，社会开始关注生态危机、环境危机，生态学越来越多地出现于公众舞台，成为公共政策和决策的重要依据之一[9]。而在我国，20世纪60年代正在“文革”，中学课程教材建设很不正规，谈不上关注生态问题。20世纪80年代开始，中学生物教科书中生态学内容爆发式增长，是“补课”，是偿还历史欠债。此后中学生物教科书中重视生态学内容，是顺应时代发展潮流的。今天，“生态”已经远远超出生物学范畴而成为众多学科的常用词汇，“生态文明”也是我国新时期中央政策的关键词之一。3．百年教科书中生态学内容变迁对我们的启示──星火燎原，潮流浩荡回顾百年历史可见，在经历了早期的星星点点、几十年的若有还无，到20世纪80年代初，中学生物教科书中生态学内容终成燎原之势。此后，相关内容再也没有缺席过，生态学知识、生态学观念已经成为广大中学生的人生必修。放眼世界，20世纪70～80年代，生态学内容在我国中学生物教科书中正式出现、爆发式增长的时期，它早已是美国、苏联中学生物教科书的基本内容，美国BSCS侧重于生态学的绿皮本教科书在1960年就已开始试用[10]。近几十年里，生态学内容一直是国际主流国家中学生物教材的核心内容。翻阅美国、英国、日本、俄罗斯等国近些年来出版的中学生物教科书，无一不包括生态学内容。如今，在英国科学学习项目[11]、美国《K-12年级科学教育框架》[12]、PISA2015科学框架图[13]关于生物学核心概念的叙述里，生态学内容依然在列。这说明，往后国际主流国家中学生物课程里生态学的内容还不会缺席。之所以如此，是有其内在原因的。首先，从知识内容的教育价值来看，生态学基本概念是生物学核心概念的有机组成。理解生命是学习生物学基本要求。理解生命不能局限于个体层次，而是要完整地认识从细胞到个体、种群、群落、生态系统等多个层次的生命系统。从群体水平上理解生命，不能仅依靠对生物与环境关系的描述，而是要深入理解种群的特征、群落的演替、生态系统的运转。其次，从思维方式层面说，“生态思维是一种整体性思维，它注重事物和过程多因果的网络结构及概率统计方法的运用，重视非线性的和循环因素的分析”，反观目前的教材和教学，虽然已经着力体现系统论的思想方法，对训练学生的整体性思维大有裨益，但机械的因果决定论式的思维方式仍然屡见不鲜[4]。因此加强中学生的生态思维教育仍有必要。第三，从思想观念层面来说，进化思想和生态学思想是生物学的灵魂，是沟通生物学核心概念的桥梁。“生态的舞台，进化的表演”[14]，形象地描述了生态、进化这两大生物学核心概念之间的关系。离开了生态学知识和生态学思想就难以理解进化、难以理解生命世界。现有初中课程内容远不足以支持上述教育目标的实现，高中继续安排生态学内容大有必要。当前，中央正在提倡以生态文明理念推进美丽中国建设。在高中生物教育中，特别是在面向全体高中学生的必修模块课程中，加强生态学而不是削弱它，对于促进学生科学素养和人文素养的全面提升和融通、实现经济和社会的可持续发展，都具有十分重要的意义。参考文献：[1]李天佐编．中等博物教科植物学［M］．科学会编译部，1912年．[2]徐善祥等编纂．共和国教科书动物学［M］．商务印书馆，1919年．[3]杜亚泉编纂．共和国教科书植物学［M］．商务印书馆，1922年．[4]赵占良．生物学教育引入生态文化内涵的思考［J］．课程·教材·教法，2007，27（11）：74-77．[5]范微．我国中学生物教科书中生态学内容的变迁研究［D］．东北师范大学硕士学位论文，2012：33-4．[6]阳含熙．植物生态学和植物生理生态学［J］．植物生理学通讯，1987（1）：63-64．[7]彭光华等．生态科学的内涵、本质与作用［J］．自然辩证法通讯，2007，29（1）：53-111．[8]张大勇等．理论生态学研究［M］．高等教育出版社，施普林格出版社，2000：9．[9]彭光华等．生态学的科学学研究进展［J］．中国农业大学学报（社会科学版）2003，50（1）：65-69．[10]叶佩珉．生物学课程教材改革探索［M］．人民教育出版社，2002年：411-426．[11]DepartmentforEducation（UK）.NationalCurriculuminEngland：Scienceprogramsofstudy，keysta-ge4..uk/doc/open-government-licence/version/2.2015-01-07.[12]NationalResearchCouncil（NRC）.AFrameworkforK-12ScienceEducation：Pra