对比中美高中生物教材，初探生命观念

赖邵华+韦艳艳

摘 要 采用比较分析的方法，对中国人教版生物教科书必修1和美国高中主流理科教材中“物质的跨膜运输”这一章的知识内容进行比较分析。分析发现美国教材知识涉及面比较宽，对知识的设计凸显了自主学习的理念；而中国教材则紧密结合社会生活，注重模型的建构。两国教材各有所长，在此基础上，笔者对如何提高学生生命观念素养提出几点思考。

关键词 中美生物教材 物质跨膜运输 生命观念

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

目前美国、日本等一些国家相继在教育领域提出核心素养体系。中国教育部在2014年3月也印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（以下简称“《意见》”）。该《意见》着力推进修订课程方案和课程标准。2014年12月，普通高中课程标准的修订工作全面启动，其主要任务之一是凝练核心素养。学生发展核心素养落实于课程的前提是确立各学科的学科核心素养。因此，在2016年9月，教育部公布了《普通高中生物学课程标准（征求意见稿）》，提出了生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。

“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法。生命观念不等同于生物学重要概念，具有跨概念性和上位性，是众多概念的归纳、总结和提炼。因此，在生物学中生命观念就包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观。通过对比中美两国教材中“物质的跨膜运输”这一章的知识内容，来探究如何提高学生生命观念。

1 探寻两国教材知识内容的差异之处

“物质的跨膜运输”这一章属于人教版生物《必修1·分子与细胞》第四章的内容，包括物质跨膜运输的实例、生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式等。在美国高中主流理科教材《生物·生命的动力》中“物质的跨膜运输”属于第五单元“分子与细胞”的第十五章，这个知识在这里只有一个小节的篇幅。下面从两国教材对知识点的设计出发，进一步对比其不同之处，取其精华，以供教育者更好地利用教材进行教学。

1.1 细胞吸水和失水

中国教材通过“问题探讨”栏目，以渗透现象为引，设置问题情境，过渡到本小节的内容。接着引导学生回忆以哺乳动物红细胞为材料制备细胞膜的实验，通过分析实验现象来介绍水分子进出红细胞的情况，由个别到一般，推广到其他动物细胞。再由一个探究实验来探究植物细胞的吸水和失水情况。本小节还提供了一则分析资料，通过讨论提供的资料，了解其他物质的运输情况，从而得出细胞膜和其他生物膜的功能——选择透过性。其中还穿插了“与生活的联系”栏目，在生活中学习。

美国教材在这一小节的伊始列了章节预览，设有学习目标、知识回顾、关键术语，还提供了制作折叠式学习卡的步骤及使用说明。接着进入知识点的介绍，先提供“渗透”的概念，再以水加糖、浓糖水混稀糖水为例探究控制渗透的因素——浓度梯度，并以此介绍等渗溶液、低渗溶液、高渗溶液的概念，动植物细胞在这三种溶液中发生渗透时水分子的扩散方向。并将水分子在三种溶液中移动以及动植物细胞在三种溶液中变化的示意图并列展示，图文并茂。

通过以上的对比，分析可知两国教材对该知识点的设计有所差别。相比中国教材，美国教材的知识涉及面宽，拓展了等渗溶液、低渗溶液、高渗溶液的概念，并以此为中介，辅助学生理解“细胞吸水和失水的原理”。另外，美国教材还凸显出自主学习的教育理念，“章节预览”和“折叠式学习卡”栏目有利于学生有目的地自主学习。而相比美国教材，中国教材更注重知识与社会生活的联系。

1.2 生物膜的流动镶嵌模型

中国教材先以制作真核细胞三维结构模型活动为情境吸引学生注意力，过渡到众多科学家对细胞膜结构的探索历程，其中融入了科学探究中的一个重要环节——提出假说，培养学生质疑提问的能力。最后介绍大多数人接受的流动镶嵌模型，即生物膜的结构，并提供生物膜结构模型示意图，形象逼真，辅助学生发挥想象力，想象一个近球形的细胞的三维立体细胞膜结构。课后还设置了课外制作专栏，教学生制作生物膜模型。

美国教材在这一小节里没有涉及该知识点。而是把该知识点放在第十四章“细胞的基本结构”的第二节“细胞膜”中。

通过以上的对比，分析可知两国教材对该知识点的设计差异明显。相比于美国教材，中国教材对“细胞膜的结构”这一知识点的设置更有利于培养学生的生命观念素养，在学生掌握了生物膜的功能后，就将生物膜的结构展示给学生，不仅能加深学生对该结构的理解，更能引导学生结合生物膜结构来理解其功能，形成结构与功能观。并且通过“课外制作”栏目，引导学生动手建构模型，效果比单纯的知识传授更佳。

1.3 物质跨膜运输的方式

中国教材通过展示人工无蛋白质脂双层膜对不同物质的通透性来过渡到本节内容，以蓝墨水滴到清水中的现象引入扩散、被动运输、主动运输的概念，再分别介绍被动运输、主动运输、胞吞胞吐的详细过程，并配有示意图。还设有“与社会的联系”栏目，将知识引入到具体的生活情境。

美国教材直接介绍被动运输的概念，并设置了迷你实验来让学生了解更多关于被动运输的课外知识，还详细介绍了两种转运蛋白介导的被动运输；介绍主动运输时也是直接给出概念，讲解主动运输过程，并列表对比了主动运输和被动运输的区别；列举某些单细胞的胞吞胞吐现象来进行概念的介绍。

通过以上的对比，分析可知对这个知识点两国教材的设计区别不大。相比于中国教材，美国教材中多了一些知识的拓展和总结，拓展了转运蛋白和通道蛋白，用表格总结了主动运输和被动运输的区别。相比于美国教材，中国教材虽然缺少知识拓展和总结，但将知识与社会生活联系起來，这是值得保留用的。

2 提高学生生命观念素养的几点思考

2.1 注重知识拓展，联系生活实例，培养学生正确生命观念，提高素养水平

在平时教学中，教师不应只局限于教材中的知识点，而应适当拓展知识，辅助学生理解，帮助学生形成正确的生命观念。例如，在“物质跨膜运输的实例”和“物质跨膜运输的方式”这两节中，教师可以借鉴美国教材，给学生拓展渗透的含义、高渗、低渗、等渗溶液的概念以及几种被动运输的载体蛋白和主动运输的过程。知识来源于生活，服务于生活。杜威也说过“最好的一种教学，牢牢记住学校教材和实际经验二者相互联系的必要性，使学生养成一种态度，习惯于寻找这两方面的接触点和相互的关系”。因此，中国教材中的“与生活的联系”“与社会的联系”等栏目将知识与生活联系起来，有利于引导学生寻找知识和生活的接触点和相互的关系，运用知识分析生活中的生命现象，提高生命观念素养水平。

2.2 指导学生建模，自主建构概念，灵活运用知识，提升生命观念素养

生物模型包括物理模型、数学模型和概念模型。在“生物膜的流动镶嵌模型”这一节的教学中，教师可以发挥学生的创新能力，利用“课外制作”栏目，让学生利用生活中常见的物资动手构建生物膜模型。除了建构物理模型，教师还可以引导学生在学完“细胞的物质输入和输出”这一章时根据所学知识的逻辑关系，绘画概念图，利用概念模型将知识形成系统。生物模型的建构有助于学生自主建构概念，灵活运用知识，提升生命观念素养水平。例如，在学习种群的增长时，教师可以利用数学模型，画出增长曲线来辅助学生理解不同生境下不同种群的增长，从而能够运用所学解决生活中的问题，例如能提出一些对家鼠等有害动物的控制措施。

2.3 教师转变观念，对学生授之以渔，培养学生自主学习习惯

叶圣陶曾说“我以为好的先生不是教书，不是教学生，乃是教学生学。”苏霍姆林斯基也说过“只有能够激发学生去进行自我教育的教育，才是真正的教育。”因此，教师要转变观念，对学生授之以渔，教学生学，做真正的教育。在“物質跨膜运输”这一章节中，教师可以借鉴美国教材中的折叠式学习卡。这个栏目教会学生如何学习相关概念，而这种新奇的做笔记形式也能吸引到学生的注意力，不仅有助于预习，还方便用来复习。除此之外，美国教材在每章伊始都提供一个网页链接，可以供学生提前预习整章内容，还能获得更多的课外知识。中国现在也兴起了慕课、微课，教师可以将知识点制作成微课，供学生预习、复习，还能让学困生反复学习未掌握的知识。

生命观念是生物学科核心素养的基础，要在教学中落实生命观念，就要求教师首先要转变观念，帮助学生养成自主学习的习惯。其次在教学中要注重知识拓展，联系生活，引导学生构建生物模型，一步步地提高学生的素养水平，使学生获得解决实际问题的能力和必备的品格。

参考文献：

[1] 黄翔.从核心素养到学科核心素养[R].重庆市渝中区精一民族小学：陈念仪，2016.71-73

[2] 吴成军.基于生物学核心素养的高考命题研究[J].中国考试，2016，（10）：25-31.

[3] 杨祖芳，黄增寿.例谈表现性评价在生物教学中的实践[J].中学生物教学，2009，（8）：4-6.