美国高中生物教材与我国高中教材的几点比较

张玉富

摘要 美国高中生物教材《生物·生命的动力》在课程设计理念，教材内容呈现形式，知识难度等方面与我国高中生物教材存在一定差异，多方面值得我国教材开发者以及教师借鉴。

关键词 教育理念 教材 比较

【中图分类号】G633.91

2004年美国麦格劳-希尔教育集团出版了高中主流理科生物教材Biology Dynamics of Life，该教材的中译本《生物·生命的动力》于2008年由浙江教育出版社出版。我国现行高中生物教材有苏教版、人教版、北师大等版本，通过对比阅读，发现美国教材与我国教材（以人教版为例）存在明显的差异，因此笔者试图总结两者的主要差异，呈现美国教材编写比较好的地方，以供相关研究者和普通生物教师借鉴。

1 编写教材的教育理念不完全一样

我国生物学教材的主要编写理念是STS，即科学、技术、社会。STS研究和STS教育始于60～70年代西方国家。科学技术迅速发展，带来了经济发达、社会繁荣、人们生活幸福，但与科学技术发展有关的重大社会问题（如环境、人口、能源、资源等）也随之不断出现。为了解决这些问题，STS应运而生。强调理解科学、技术和社会三者的关系；重视科学、技术在社会生产、人们生活中的应用；重视科学的价值取向，要求人们在从事任何科学发现、技术发明创造时，都要考虑社会效果，并能为科技发展带来的不良后果承担社会责任。

美国教材中渗透的教育理念主要是STEM，也即科学、技术、工程、数学。STEM教育计划起源于美国，最初主要适用范围是全美高校，是一项鼓励大学生主修科学、技术、工程和数学领域的计划，以培养大学生的综合科技素养为目标[1]。自2007年起，美国开始探究基础教育阶段的STEM教育，经过约8年的推广和实践，这一教育理念在美国基础教育阶段日趋成熟。这一教育理念的最主要内涵在于重视科学、技术、工程和数学的整合，提高学生探究和解决实际问题的能力，在当前国际上都具有一定影响力。

由此可见，美国的教育理念更强调生物学科与工程学实践相结合，而我国没有明确提出这一要求。加之我国高中教育更多是围着高考的指挥棒在进行，重知识而轻实践，最终的效应可能是美国学生的动手实践能力更强，综合能力更强。因此，如何借鉴国外一些STEM优秀的课程资源，结合我国实情，开发适合我国国情的生物学STEM教育资源，值得进一步探究。

2 美版教材多图片

2.1 美版教材中图片数量更多 如中册第六单元第17章《孟德尔与减数分裂》总共有36幅图，达到1.33幅/页。其中的图片有的是实物照片，比如教材第487页显微镜照片下的染色体图；有绘制的示意图，如第491页的减数分裂示意图。实物照片包括的内容很多，有植物、动物、微生物；或自由奔跑，或静静觅食；或是挂满枝头的鲜红番茄，或是颗粒金黄的玉米。图片清晰，立体感和画面感强，具有很好的带入感。加之全书彩色印刷，真正让阅读变成了一种享受，学习科学也变得趣味盎然。

2.2 美国教材的插图的构图比较巧妙 美国教材中多用“大图”，一幅图片包含的信息量很大，可以从多维度呈现知识点；主图与副图的配合使用，使知识呈现得更加清晰；真实图与模式图的配合，如细胞有丝分裂部分，页面左边是有丝分裂的前中后末四个时期的模式图，右边对应着相应时期的彩色光镜照片图，便于让学生了解真实与抽象，利于学生以后识图；局部图与整体图的配合，如细胞结构一节，介绍细胞器层层深入，从细胞，再到内部的某个细胞器，再到细胞器的内部结构，这种构图利于学生建立局部与整体的联系，同时树立结构与功能相统一的思想；平面图与立体图结合，让学生从不同维度看问题，更容易理解知识本身。

就插图而言，我国教材还可以增加适当数量的图片，在构图和选图等方面也可以再作改进。笔者认为可以引入一些生活化的图片，更接地气一些；注意图片局部与整体的联系；实物图与抽象图的结合等等。

3 学法指导-学习卡制作

该书很多章节正文之前都有一个“折叠式学习卡”的制作。例如第十七章第一节《孟德尔的遗传规律》一节的学习卡制作（图1）。

图1 《孟德尔的遗传规律》学习卡

“折叠式学习卡”内容主要包括两个方面，一是如何制作本节的学习卡，二是如何运用制作好的学习卡。且不同章节的学习卡制作形式并不完全一样，使用方法也不尽相同。笔者认为学生通过学习卡的制作和应用，可以很好掌握相应小节的核心概念，知识的区别练习。学习卡呈现的内容就像一个提纲。如果能坚持完成每个小节的学习卡制作，将所有章节的学习卡连起来就是一本书的知识要点，可以方便学生复习。

通过制作和应用学习卡，它教会了学生一种学习方法，可更深远影响学生的思维模式和动手能力。以后学生遇到不同的实际问题时，会条件反射一样，抓住问题的要领以及很快形成如何解决问题的思路。教育者一直讲授人以鱼不如授人以渔，然而我们的课本中很少有学习方法的指导，这方面有待改进。

4 重实践

美国教材中实验内容较多。从种类上来讲有技能实验、迷你实验、设计实验、调查实验、网络生物实验等。不同类型实验，设计目的不一样，操作环节也不同。

同一种实验，目的不同。如同样是技能实验，《真核细胞的结构》一节的技能实验目的是解释数据；《细胞的生长和增殖》一节的第一个技能实验是为了得到结论，第二个技能实验是观察和推断；再如《细胞的生命历程》一节的实验目的出于对数据的解释。但每个技能实验的最后部分内容都是“理性思维”，目的在于对相应实验目的理解后，能够解决实际问题。知原理，更强调分析问题和解决问题。

迷你实验小而精巧。如《物质跨膜运输》一节的迷你实验目的是研究渗透，我国课本相应章节在开篇也出示了渗透装置（烧杯中装清水，倒置漏斗里装高浓度蔗糖，半透膜将漏斗与清水隔开的装置），但没有具体化半透膜的问题，也不能直观说明漏斗中蔗糖是否有进入烧杯。美国教材这个实验设计得更简单，但更形象。先是制作了一个细胞模型（塑料袋中装入淀粉后扎紧袋口），塑料杯子中装碘液，然后将塑料袋置于塑料杯中，观察淀粉和碘液的颜色，24小时候再观察二者的颜色，回答哪些分子穿过了塑料袋膜并说出依据；同时提出“将塑料袋膜看作是选择透过性膜是否恰当？并作出评价”。本实验是个小实验，但相对于人教版教材中的实验来讲更简化，比如用塑料袋充当了半透膜，便宜易得，用淀粉与碘液的显色反应，能直观说明淀粉和碘分子是否穿过了半透膜。

美版教材中的网络生物实验用了很大的篇幅，往往是比较重要的实验。这种实验包括实验准备、实验步骤、分析与结论三个板块，大体和我国教材实验差不多，但是多了“网络”这个环节。一是学生将自己的实验结果公布于网页bdol.glencoe.com/internet_lab；二是让学生对网站上其他学生同实验的数据进行综合分析，并拓展自己的图表。借助网络，分享自己的实验结果，利用网络平台上数据，完善与改进自己的成果，通过互联网实现了资源交流与资源共享。我们也讲多媒体和网络引入到日常的教学中，但笔者觉得我国很多学校没有真正将这些技术融入到教师日常的教学和学生的日常学习中来，比如我们的计算机课，是单纯的教授计算机相关的一些知识，人教版生物教材上也有一些知识拓展的网站链接，但真正去了解的同学几乎没有。因此能不能将计算机学科和生物学科做一些学习任务上的连接，比如利用计算课完成生物课本上的网络内容，或者完成物理数学上的作图内容，学生在解决非计算机学科的问题时，就很好的利用了计算机这个工具，可能具有事半功倍的效果。

从实验种类，内容，所占篇幅来看，美国教材更注重实践，这与其教材的编写理念具有密切的关系，因为STEM更强调学科知识与工程技术的结合。人教版教材在实验这一块相对较少，但是人教版选修教材介绍的了许多生物工程技术，因此如何充分利用选修内容，将实践内容加入到学生日常课程中来或者教师研发与课程配套的实践内容，就显得相当重要。

除了以上的几点大的差异之外，美国教材在知识的系统性，知识的深度和广度，单元标准化测试题目的开放度等也与人教版教材存在一些差异，都值得生物教育工作者仔细研读。

[1]李函颖.2014.美国STEM教育的困境与走向——《美国竞争力与创新力》报告述评.比较教育研究，（5）：53～58

[2]科學发现者.生物·生命的动力.上中下册.奥尔顿·比格斯等著：曾立等译.-杭州：浙江教育出版社，2008.8