美国中学核心教材生物实验课程的介评

深圳市张海银教育科研专家工作室，以《基于课程改革的中外中学生物实验课程的比较研究》课题为依托，完成了首期“中美中学生物实验课程的比较研究”，主要通过研究美国培生教育出版社（Pearson Education） 2010年出版的中学生物核心教材“Biology”及配套实验册的实验课程及教学内容的设置特点，为国内的中学生实验教学和教材编写提供借鉴。那么，美国生物实验课程及其教学内容的设置有什么特色呢？

一、实验类型多样化

该教材安排了丰富而多样化的科学探究活动内容，实验类型除了大量的实操性实验，也有科学思维训练的实验。包括实境实验（Real-World Lab）、实验设计（Design an Experiment）、探究实验（Exploration Experiment）、资料分析（Analyzing Date）、问题解决（Problem Solving）、探究活动（Inquiry activities）、小实验（Quick lab）、认证性实验（forensics lab）、技能型实验（skill lab）等多种形式的实验教学内容，有的安排在主教材之内，有的安排在实验手册之内，实验手册又分为实验手册A（教师用书）和实验手册B（学生用书）。

二、科学探究能力目标设置具有针对性和有效性

该教材将科学探究能力所必备的技能进行分解，包括观察和解读、做出假设、实验设计、绘制与运用图表、预测、概念应用、获取信息、分类、比较、解释数据、解释科学图示、构建模型、得出结论和因果推断等。实验手册在完整的课题实验前先设置了实验技能栏目，对科学探究技能和实验方法进行单项的训练，并有清晰的目标达成的标准，能指导学生有效地掌握科学探究的单项技能，为后面的完整实验的实施奠定了一定的基础；然后再通过各单元中每一个具体课题完整的探究活动，为学生提供了应用这些科学方法和技能的情景，让这些技能在解决具体问题和多样化的活动环节中得到有机结合，避免了探究能力培养的简单性和程序性。此外，每个实验都通过“技能聚焦”的形式，只着重强调其中几个的能力目标，针对性地设计活动引导学生深入探究，使科学思维和探究技能的培养更具针对性和有效性，促进学生更深入地掌握探究技能。

三、重视实验安全教育

美国实验课堂始终把安全性放在首位，其实验安全教育具有较高的专业化程度。该教材在实验手册的开始部分就专门设置了“生物实验室安全”栏目，包括“安全警示图标、科学的安全规则、安全合同”三部分。教材首先解释了19种“安全警示图标”的含义及注意事项；然后从穿戴规范、急救、药品器具的使用、加热燃烧、生物处理、器具整理等方面对“科学的实验规则”进行了规范要求；最后要求学生必须签订安全合同才能进入实验室参与活动。实验安全教育的这种设计以人为本，考虑得非常细致，具有很强的可操作性和可遵循性。

四、内容呈现形式严谨、系统且标准化

该教材对实验栏目采用了标准化的框架呈现形式，每个实操性实验一般包括8个模块：问题、前言、技能聚焦、实验材料、实验安全、实验前思考、分析与讨论、拓展探究。首先通过“问题”明确实验所要解决的具体问题；在介绍了相关的实验材料和实验注意事项后，提出几个关于实验操作和实验现象的“实验前思考”，再让学生带着问题，按照实验步骤开展实验；实验完成后，结合实验过程中的操作和实验现象展示“分析与讨论”；最后是实验的延伸问题——“拓展探究”。这种框架能帮助学生理解科学家在探究问题答案时的过程和使用的科学技能，加深学生对探究过程本质特征的理解，也能使学生的思维过程更具组织性和系统性。

五、基于问题解决模式，创设了严密而富于逻辑的问题情境

该教材整个实验课程体系是基于问题解决模式的。每一个实验探究都是通过“问题”模块从一个给定的问题任务开始，引导学生灵活地应用各种科学方法和科学思维解决问题，使各种技能得到有机的整合，真正发展起探究能力。每个实验都有针对性的具体的技能要求，这些技能会在实验的“分析讨论”模块中由问题的形式进行运用、发展。问题的设置常由浅入深，逐步扩展和延伸，每一个问题均对应一项具体的技能，创设了严密、富于逻辑而极具导向性的问题情境，能引导学生沿着一定的思维路径，应用各种思维和方法，发展起探究能力相关的理解和技能，更易在新的问题解决情景中实现迁移。基于问题解决模式的科学探究活动也有助于教师对学生存在的问题做出诊断，有针对性的开展教学。