本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
我奋力挤过拥挤的人群,推搡着、碰撞着、道歉着前进。当我最终从粉丝堆中脱颖而出时,他就在那里,静静地坐在北卡罗来纳州自然科学博物馆角落的椅子上。E.O. 威尔逊本人。他穿着一件蓝色纽扣衬衫、卡其裤和一件装饰着大约 20 个口袋的背心,好像他正要徒步进入大草原。
威尔逊是著名的生物学家、哲学家和 83 岁的活跃环保人士,他显然很疲惫。他花了前两个小时回答高中生的问题,并为一个以他的名字命名的新的数字生物教科书的仪式剪彩。我跪在他身边,只用片刻的时间来说话,我只问了他一个问题:为什么他,一位两次获得普利策奖、十多年前退休的人,决定制作一本教科书,更不用说是一本数字教科书了?
我有一个自私的理由感到好奇。我目前正在为美国一家大型出版商编写一本传统的纸质大学生物教科书。我在这个项目上花了多年时间,并在此过程中熟悉了教科书行业,该行业仍然主要扎根于印刷时代。那么,为什么一位靠追踪蚂蚁为生的老派生物学家威尔逊,决定为 iPad 制作一本教科书呢?
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威尔逊听完我的问题,然后沉默了一会儿看着我,好像答案完全是显而易见的。“这将是世界上任何类型的最好的教科书,”他说,语气中没有一丝讽刺。“它的设计目的是将生物学变成一次冒险,而不会失去科学的严谨性。”
世界上最好的教科书?这是一个伟大的主张,所以我进行了调查。那天晚上,我穿上我最喜欢的运动服,倒一杯酒,然后打开我的 iPad 阅读 E.O. 威尔逊的地球上的生命。
这本售价 1.99 美元的教科书只能通过 iBooks 获得,该应用程序仅限于 iPad、iPhone 和 iPod touch。这本书由威尔逊制作,由一群科学作家撰写,目前包含 41 个计划章节中的 9 个,每三个月左右增加一个新单元,该书项目主管摩根·瑞安说。她补充说,该书应于 2014 年初春完成。
除了地球上的生命之外,我最近还听说市场上还有第二本数字生物教科书,即自然出版集团售价 49 美元的生物学原理(声明:NPG 也是《大众科学》的出版商)。地球上的生命和生物学原理共同构成了前两本“原生数字”生物教科书——也就是说,专门为数字消费编写和设计的教科书。
(注意:还有一些其他的“原生数字”生物教育资源,但这些主要是关于特定主题的应用程序或简短的 iBooks,例如海洋生物学。一些教科书出版商,包括麦格劳-希尔和培生,也在 iBooks 上提供了他们印刷的生物教科书的数字版,但此处未进行审查。)
地球上的生命是为高中生物课堂编写的,以威尔逊最喜欢的生物蚂蚁的视频开头,并伴随着欢快的非洲音乐。将 iPad 横向握住并滚动几页,我看到的是清晰、活泼的图像:病毒、蟋蟀、地球。当我一页一页地翻阅时,这本书充满了明亮、高分辨率的图像和动画,有时看起来甚至比实物更好(说真的,浮游植物从未如此性感)。
翻了几页后,我停在了一个扭动的核小体的动画上——一个由紫色外星人般的蛋白质组成的混合物,被粉红色 DNA 的套索套住。我很尴尬地承认,尽管我靠写分子和细胞生物学为生,但我经常把核小体和中心体搞混,就像其他人把“他们的”和“他们的”搞混一样。但多亏了这个图形,核小体的图像现在铭刻在我的记忆中。
当我浏览生理系统时,还有更多的图像,但我开始发现互动图形更有趣。我把一只小龙虾转来转去,清点它独特的生存工具(好吧,我承认。我主要是把它转来转去,唱着“扭动和呐喊”)。我观看了果蝇胚胎的万花筒式转变,基因像迪斯科舞厅一样闪烁着。我看到非洲大陆野火燃烧的景象,感到震惊。
事实上,生命的互动功能非常令人上瘾,以至于每次图片只是……一张图片时,我都会感到失望。对于那些需要但缺乏动画的概念尤其如此,例如对压力做出反应以触发神经冲动的神经元。这与一些似乎不需要动画的概念形成对比:在 3D 空间中旋转乙酰胆碱分子很有趣,但似乎并不完全有用。如果威尔逊的书真的旨在使生物学成为一次冒险,为学生带来生物学的生命,那么编辑应该用敏锐的眼光看待数字动画的优势将在哪里发挥最大的教育作用,并将其应用在那里。
最后,因为我是一个巨大的书呆子,我承认这本教科书我最喜欢的数字功能是每章末尾的简短复习部分,通常是一个摘要,每页有 4 到 5 个问题。与传统的教科书不同,问题包括图像、地图、图表、拖放答案和即时反馈。
在复习题上获得 100% 的分数后(我丈夫在我身后插话,试图比我更快地回答),我开始阅读生物学原理。我不会评论每本书的书面内容,因为我很难在这方面做到公正,因为我正在编写一本教科书,而且这些书是针对两个不同的教育级别的:高中(生命)和大学(原理)。
原理由 196 个“模块”组成,教师可以将其定制为任何所需长度的数字教科书。据自然出版集团发言人雷切尔·谢尔称,整本书于去年 2 月正式发布,并将作为“活版本”不断更新。
与生命不同,原理与设备无关:它可以在任何带有网络浏览器的计算机或设备上查看。这使得这本书比生命更容易被学生接受,因为他们不需要 500 美元的 iPad 才能阅读它(尽管它的价格要高得多,为 49 美元)。然而,通过选择这种访问方式而不是触摸技术,原理牺牲了使用指尖与书籍互动的功能,我发现这是数字教科书最引人注目的功能之一。根据谢尔的说法,原理将在今年秋天推出 iPad 应用程序,所以希望该版本能够利用触摸功能。
原理拥有与生命相似的大而漂亮的图片,但奇怪的是,我无法单击放大它们,无论是在计算机上还是在触摸屏上(我尝试了很多很多次,想着也许我做错了。我没有)。当我使用计算机或 iPad 放大文本或图像时,我必须缩小才能找到转到下一页的链接。放大、单击、缩小、放大、单击。它变得无聊了。
而且互动图形不幸的是比我希望的要少得多。同样,生物学是生命的科学,所以我希望沉浸在蠕动、跳动、咆哮、生长的东西中。不幸的是,原理错过了许多数字机会。例如,这本书以对墨鱼非凡的变色能力的描述以及一张棕色沙滩上棕色墨鱼的图片开头。它是一只墨鱼,看在上帝的份上!向我们展示这个、这个或这个。
请不要让我太消极。生物学原理有一个出色的功能,可以证明数字教科书的强大功能——指向主要文献的链接。例如,在基因组学章节中,我直接点击了 2001 年的自然论文,其中介绍了人类基因组的首次测序。除了论文的全文(可以理解的是,它可能超出大学新生生的阅读水平)之外,还有一篇关于文章的简短背景和摘要。对于教师和学生来说,这是一个有用的参考资料,绝对是这本教科书的优点之一,但据我所知,这本书仅参考了自然出版物(可以推断是因为它是由自然出版集团出版的),这可能会遗漏其他期刊中有价值的出版物。
原理还提供了指向其他网络资源的链接,这些链接可能比有用的更令人分心。我点击了一个关于酸雨的国家地理视频,十分钟后发现自己正在观看关于阿巴拉契亚步道的视频。我又在教科书的哪里?另一个链接将我发送到一个加拿大广播电台的网站,在那里我被关于极限运动会的内容分散了注意力,然后才想起我当初为什么点击那里。
在阅读完这两本书几个小时后,我最终关上了 iPad 并关闭了我的计算机,并意识到数字生物教科书仍然缺少我希望看到的一些功能。动画或互动功能几乎没有音乐或旁白。数字教科书应该尽可能地吸引多种感官,包括声音。也许有一天,通过触觉的魔力,教科书甚至会融入触摸元素,让我们感受到鸭嘴兽的皮肤或生物膜的粘液。
两本书中的视频内容也很少:《地球上的生命》中有一些科学家的视频,主要是威尔逊的,但这些视频并不多见,而且下一代能看到一些女性和少数族裔科学家就太好了。请不要给学生留下所有科学家都是年长的白人男性的印象。在一个多元化的科学家群体中,教科书出版商可以找到并录制那些同时也是杰出的公众演说家——生物学界的尼尔·德格拉斯·泰森——他们可以在短短几分钟内激发学生的兴趣。
总而言之,这些第一批新生数字教科书读起来很有趣,引人入胜,对于教科书来说是向前迈进的一大步。我承认,看到这些书已经能做到而我的纸质教科书做不到的事情时,我有些羡慕。
生物教科书焕然一新,但我最期待它们成长。理想的数字教科书应该是便宜的、易于获取的,每一页都包含引人入胜的图片,在适当的地方有丰富的互动功能(带声音!),有引人入胜的、多元化的科学家的视频,并且在触摸屏和非触摸屏上都能完美呈现。也许要求太高了,但我们在这里想象的是世界上最好的教科书。我们可以梦想一下。
图片来源: 前三张:E. O. 威尔逊生物多样性基金会;后三张:自然出版集团