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当前知识经济高速发展，国与国间竞争日趋加剧，人才的培养与竞争也愈加激烈。为了迎接挑战，各个国家纷纷从基础教育和普通教育入手，大力进行课程改革。课程改革最终落实到教材改革和实施，教材改革成为课程改革中影响整体效应最为关键的因素。为了使教材更好地成为教学活动中的促进因素，达到全面提高学生科学素养的目的，有必要对教材进行深入、全面的研究和评价。
我国《生命科学》教材的编排大多分为初中和高中两个学段。本研究以上海市《生命科学》教材为例，从教材的编制设计、知识体系、学生发展的角度，采用文本分析法、比较法、统计法来探讨初高中《生命科学》教材的层次性和衔接性。研究中尝试引入难度模型对教材设计合理性进行初步评价。
本研究首次针对上海市初高中生命科学教材进行层次性和衔接性研究，结合学生的认知特点，在教材比较基础上对教科书内容设计、呈现方式的合理性进行分析评价，提出改进意见，以供教材设计和编写的完善。
课题从三个层面环绕层次性与衔接性进行研究并探明：
一、上海市生命科学课程标准的研究。经过研究发现，课程标准对课程性质、地位和作用、基本理念、总目标做了统一的描述，为课程设计的整体性和一致性奠定了基础。课程阶段目标从三个维度对初高中学段提出不同要求，高中目标是在初中基础上进一步的发展和提高。初中生命科学课程选择人与自然为主题，高中生命科学课程选择生命活动本质为主题。初中主要侧重生物类群，人体与健康、生物与环境三个板块，高中则侧重分子与细胞、代谢与调节、遗传与进化三个板块，初中和高中知识内容成互补趋势。初中知识为高中知识进行了铺垫，知识内容间普遍存在隐性相关关系，具有一定衔接点。
二、教科书组织内容的研究。研究发现高中教材对学生识图能力、分析能力、探究能力均提出更高要求，体现了较合理的层次性。
三、教学内容广度和深度研究。研究发现生物学中难度较高的知识内容一般初中和高中都有所涉及，教材内容编制较为合理。初中教学内容广而浅，高中教学内容相对初中窄而深。初中侧重宏观知识，高中侧重微观知识。
在上述研究基础上，发现初中和高中教材的设计及衔接上存在不足之处，主要表现在：课程标准主题设置不够完善，部分主题设计不符合学生认知特点；部分阅读材料和探究活动脱离学生生活实际或认知特点，可行性不高；教科书中少部分知识内容存在层次性和衔接性不足的现象。针对以上不足提出了相应改进意见和建议：一、高中教材增加生态学和人体与健康相关主题，让学生关注自然和自身健康，在初高中贯彻渗透以人为本的设计理念。二、注重初高中学习活动中阅读类和探究类活动的设置，根据学生特点初中增加直观体验类活动，高中增加思维推理类探究活动，活动中有效渗透科学思维和科学方法的培养，以提高学生生命科学素养。三、教材设计时，将初高中都涉及的内容作为一个整体，根据学生认知特点从学习活动的选择设计到正文内容的编排进行统筹规划，以提高教材整体的层次性和衔接性。