中美高中生物学教材的对比及课堂应用指导

李康博

摘要：从编写特点、组织结构、知识内容等方面，对中关高中生物教材中“细胞呼吸”的内容进行对比分析。中国教材内容较为浅显，与实际生活联系紧，易于被学生接受。美国教材的知识点深入，对科学素养要求较高，内容细致但不易于学生理解。当前情况下，中国教材更为符合我国国情，而美国教材可作为丰富教学课堂内容的重要参考。

关键词：中关教材 教材比较 生物学教学

中图分类号：G633.91 文獻标志码：B

“细胞呼吸”是生物学中的重要内容之一，本研究比较的是我国普通高中人教版生物教材《必修1.分子与细胞》（以下简称中国教材）和美国高中主流教材《生物：生命的动力》（以下简称美国教材）。目的是通过对比分析两国教材对同一知识点的讲述方式，取长补短，开拓视野，使广大教育工作者对教材的编写、分析和讲授有所启发。

1内容框架对比

中国教材以问题探讨的形式导入内容，将拉瓦锡对于人的呼吸作用的研究作为背景，讨论呼吸作用与物质燃烧的异同之处。美国教材以承上启下的形式导入内容，以上一章节所讲述的光合作用的知识为基础，类比呼吸作用进行讲述。

中美教材在新内容的导式较为一致，或运用已有知识进行类比或探索，或联系实际提出问题。可见，中美教材对于知识的导入都较为重视，也为教师的教学提供了便利。

中美教材在开篇都指出了本节课程的课程目标。其中，中国教材指出需要学生掌握“什么是细胞呼吸？它与ATP的形成有什么关系？有氧呼吸与无氧呼吸各有什么特点？细胞呼吸原理在生产和生活中有哪些应用？”。美国教材中，本节目标为“对比与比较细胞呼吸与发酵，解释细胞如何从细胞呼吸中获得能量”;并且，加入了对于旧知识的回顾和对生物学术语的要求。可见，两国教材在对于“细胞呼吸”的内容上要求大致一样，不同的是美国教材对生物学素养要求较高，重视知识的识记，而中国教材则更重视知识内容与生活实际的联系。

两国教材总体上都是将呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸，再进行分别讲述，并重点讲述有氧呼吸的过程。不同的是，中国教材开篇以实验探究的形式点出细胞呼吸所含的方式包括有氧呼吸和无氧呼吸。而美国教材则直接指出细胞呼吸的三个阶段为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链，并且从这三个阶段的异同来指出有氧呼吸和无氧呼吸的本质区别。

节末，中国教材讲述了细胞呼吸原理的应用，很好地联系了生活实际。美国教材则比较了光合作用与细胞呼吸。考虑到美国教材将“光合作用”的学习安排在“细胞呼吸”之前，此处的设置较为合理。

中美教材栏目设置的比较见表1。

2主要内容对比

2.1内容难度对比

中国教材对于呼吸作用过程的讲述高度概括，只是简单将有氧呼吸分为三个阶段，将无氧呼吸分为两个阶段，对于其中的物质变化也只是粗略地提及。美国教材对于呼吸作用过程的讲述较为细致和透彻，首先讲述了无氧呼吸和有氧呼吸的共同过程，提出了糖酵解这个名词，并对这个过程中的能量消耗做了详细的说明;另外，还较为详细地讲解了电子载体等多步物质反应过程，将柠檬酸循环的过程完整地展现出来，并与卡尔文循环做对比。这些内容达到了国内中学生生物竞赛水平，也是国内许多高校生物教材的初级水平，学生理解起来会有一定的困难。面对中学阶段，中国教材符合我国学生的学情，难度较低，易于学生接受和理解。

2.2实验内容对比

中国教材中，本节设置了一个探究性实验——探究酵母菌细胞呼吸的方式。旨在通过酵母菌兼性厌氧的特性，探究有氧呼吸与无氧呼吸的区别，并提出对比实验的重要概念，帮助学生养成良好的科学素养。

美国教材在本节分别设置了一个技能实验和一个迷你实验。不同的是，美国教材对于实验的目的是检验学生所学到的知识而非探究。其中，技能实验无需实验器材，是对学生科学思维的培养与锻炼，通过获取所需信息对实验对象进行评估。尤其对于我国部分没有实验条件的地区，是一种可行且有效的思维培养方式，值得借鉴。迷你实验——苹果汁发酵与中国教材所设置实验不同，原理类似，都是研究酵母菌的呼吸作用，虽然器材更为简单，但不如中国教材所设置的实验探究全面。

两国均重视实验对于学生学科素养的培养。但美国教材比中国教材更加生活化，无论从实验、语言还是插图都更贴近学生。

2.3所附图表对比（表2）

由表2可知，中美教材在“细胞呼吸”一节中所附的图表都较为丰富，使实验直观化、抽象内容具体化，有助于学生的理解。由于中国教材中有联系实际应用的栏目，所以实物图较美国教材要多。同样的，美国教材中的抽象知识多于中国教材，因而概念图表数量占优。特别要注意的是，美国教材中有知识归纳类型的图表，有助于学生对所学知识的联系对比和知识网的构建。同时，美国教材的图表制作较为精美，趣味性和可读性很强，能极大地吸引学生的兴趣，使许多原本复杂、难理解的知识变得易懂，为学生的自主学习提供有力的工具。

3课后习题对比

中国教材课后题包括2道选择题、3道问答题，共5道题目，其中有1道问答题属于拓展题。5道题覆盖了有氧呼吸的特点、有氧呼吸的场所、有氧呼吸与无氧呼吸的过程、细胞呼吸与ATP问的关系、细胞呼吸与生物供能的关系等知识点，注重对生物学基础知识的考查，注重对局部内容的考查。

美国教材的课后题共有7道，且都为简答题，分为概念题、思维题、技能题，覆盖了细胞呼吸各阶段的特点、ATP产生途径、发酵的特点、乳酸的产生途径、光合作用与细胞呼吸的联系等知识点。这些题目侧重对获取信息能力的考查，凸显对学科概念的考查，注重知识的整合，重视对学习方法的指导。作为课后的简短自测，美国教材中题型设置类似于国内高校生物教材的课后复习题，并且初步认为效果优于中国教材的选择题。选择题作为高效率题型适合考试中运用，但不是很适合做为课后自测的主要题型。

4课堂应用指导

作为教学的实践者，仅对教材做理论上的研究是远远不足的。在课堂教学中，教师可以将不同教材的优点加以整合。在本节课中，教师可以在课前的预习学案中加入对于关键名词的解释，有助于减少学生主动学习的阻碍;在教学过程中，可借助表格和流程图来帮助学生梳理知识，有助于学生建立知识网;布置课后作业时，可以设置开放式的简述题，相比较其他题型更能够检验学生的理解掌握情况。

若所教班级学生对生物兴趣较为浓厚、接受能力较强，教师可以将美国教材中对于糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链等对于呼吸作用更为准确地简单地告诉学生，或布置小组探究展示作业。但对于接受能力一般的学生，不建议教师在教学过程中涉及超纲的知识，以免学生混淆且无法抓住重点知识。

5总结

通过比较可以发现，中美两国的教材都系统地讲述了细胞呼吸的相关知识。其中，中国教材内容较为简单，简化了许多复杂的知识和较难的名词，贴近生活实际。美国教材的专业程度较高，对于教师的知识储备和学生的学习能力要求也较高，有助于学生对知识的透彻理解，但难度较高。

两种教材各有所长，适用于不同的学生。就中国目前的教育水平和教育普及情况来看，美国教材并不适合中国的高中教学，而可以作为学有余力的课外读物。这也提示着广大的教育工作者在进行教学工作时，要针对实际情况进行相应的教学设计，因材施教，因地制宜，注重学生的学习、接受情况，才能真正的使学生学有所获，学有所成。