美國高中生物教材的類型、編排、內容及啟示

丁小麗 張子璐 閆亞平

摘 要

通過比較美國教材《Essential Biology StudyGuide》與我國人教版高中生物教材，發現中美兩國生物主流教材雖然在總的知識框架上基本一致，但在類型、編排和內容上各具特色。本文通過這三方面的詳細對比分析，找出差異，希望可以為我國的科學教育及生物教材編撰提供啟示和借鑒。

關鍵詞

生物 美國教材 中國教材

單純分析我國的教材會使我們陷入誤區，只能看到教材的優點。為了發現我國教材的不足，筆者特意選取美國教材《Essential Biology StudyGuide》（以下簡稱美國教材）與我國人教版高中生物教材（以下簡稱中國教材）作為研究對象，旨在比較兩種教材的異同，為我國生物新教材的編排提供一定的啟示和借鑒。

一、教材的類型

美國教材為全一冊，包括細胞生物學、遺傳學、進化論和生態學四個單元，單元下再分20個章節，且教材配套CD-ROM、網絡平臺等多種媒體資源，是集書本、光盤、網絡為一體的新型多媒體教材。學生購買書本的同時需要在網絡平臺上激活自己預付費用的賬戶，接下來的學習中，該網絡平臺為學生提供大量與教學內容和進度配套的輔助資源，如與教材內容相關的生物學信息補充、配套的章節練習題、實驗探究平臺等。配套的光盤中也有許多與教材相關的文獻資料，使教師能夠開展多種多樣的囊括課堂內外的教學活動，極大地拓展了教學的時空范圍，同時很好地調動了學生學習生物的熱情和興趣[1]。

中國教材依據教材內容分為必修和選修，其中必修三冊，是高中階段所有學生都必須學習的；選修三冊，學生根據文理分科進行適當的選擇性學習。人教版高中生物必修教材包括了分子與細胞、遺傳與進化、穩態與環境三個單元，下設19個章節。教材也提供相應的網絡資源，但由于國內教育及網絡普及程度等種種原因，利用率較低。課堂教學過程中，以課本為主，教師適當補充與課本內容相關的生物學知識或信息，教學活動一般也只在課堂開展，難以拓展至課外時間，這樣，學生獲取知識的渠道比較狹窄，信息量較少。

中美兩種教材在類型上的差異，是由于兩國長久以來的文化差異導致的。美國是一個移民國家，這使得美國的文化有著其特獨的包容性和開放性。他們崇尚的是一種“放羊式”的教育方式，學生上課非常輕松，隨意與老師進行交流，有大量的課余時間可以去學習或者閱讀自己感興趣的科目與問題。美國教材針對學生的這種需求而設計，他們可以憑自己的喜好去獲取感興趣的資料，沒有任何約束，這使得他們的思維大多天馬行空，富有極強的想象力和創造性。而中國自古以來尊師重道的思維使得我們的學生在上課時必須坐的端正筆直，不能隨意開口提問，以顯示出對老師的尊重。在“應試教育”的大背景下，一般都實行老師講什么，學生就學什么的“填鴨式”教育，課堂上講過的知識就是自己必須掌握的，使用題海戰術的中國學生非常辛苦，根本沒有多余的時間去考慮自己喜歡什么，對什么感興趣。

同時，美國的網絡化教育已經發展的相當成熟，他們強大的網絡技術和互聯網優勢是網絡化教育強有力的后援。而我國的網絡教育才處在起步階段，這使得我們的教材在設計時，必須考慮我國的國情。

二、教材的編排

我們對美國教材和中國教材的編排做了分析，結果如表1所示。

表1

從表1可以看出，美國教材首先對于如何訂購與本教材相關的多媒體資源做了相應的講解，然后對教材的作者進行了較為詳細的介紹。教材的緒論大致介紹了當今社會對于“生物”這一概念的理解，以及生物學的地位、學習生物學的意義和作用，同時簡單介紹了整本書所涵蓋的內容并在結束時提到了作者編著這本書的初衷以及對于讀者的希望。前言通篇都圍繞著生物這一話題，語言生動活潑、富有感染力，讓人讀了之后感覺到生物是一門很有趣、很先進、容易掌握的學科，與我們的生活息息相關。前言之后是《如何使用這本書》，是對教材以及配套多媒體資源的使用進行了詳細介紹的一篇說明性文字，在說明過程中，插入了大量的教材截圖，讓人看起來一目了然。這樣的設計使學生即使是在家自學，也能夠獲得與在學校同樣的效果。

中國教材，以必修一為例。教材的緒論沒有用簡單的前言，而是以科學家訪談的形式，體現了編者對于緒論的重視，希望可以通過緒論增加學生對于生物學習的興趣。用與鄒承魯院士的一問一答的對話方式，從字里行間透露出治學、做研究應該具備一種嚴謹的科學態度。這在一定程度上對學生具有激勵作用，由于談話無法滿足學生的好奇心與求知欲，這就為教師的教學留下空間[2]，所以訪談錄有很強的可讀性和可發揮性。但由于所選取的內容“結晶牛胰島素的合成”，已經是半個多世紀以前的成就，在這里又一次提出來，感覺我們的研究總是停留在過去的輝煌上，讓學生無法感受到我國生物科技的飛速發展。通篇讀完，讓人覺得生物知識很陳舊、更新很慢，學習生物的過程又很艱難、很辛苦，從而不能很好地激發學生學習生物學的熱情和興趣。我們認為可以適當添加一些中國新的生物科技成就，以展現出我國在生物方面的先進水平，在一定程度上提高學生學習生物的興趣。

由此可以看出，中美兩國在教材的編排上還是有很大差異的。美國教材的這種編排是由于其教材本身的性質決定的。美國教材是集課本、光盤、網絡于一體的一種多媒體教材，所以在初次使用該教材時，必須要有專門的人員對讀者進行指導。而該教材面向的群體不僅僅是學校學生，也有社會人士，這時候就需要有一個使用說明來指導讀者如何使用該教材。在美國，并沒有關于使用教材的統一標準，選擇哪一本作為教材完全是由任課老師自己決定，這樣的機制導致美國的教材在編寫的過程中就要充分考慮該教材的可讀性、趣味性。而中國的教材，一般是由上級部門統一指定，由全國中小學教材審定委員會審定出版的，因而更強調知識的嚴謹性、準確度。

三、教材的內容

美國教材文字量多、信息量大。平均每個章節的文字量要比中國教材多好幾倍。造成這種文字量的巨大差異是由于兩國教材對選取內容的側重點不同。我們認為，這種差異的本質其實是編者在教學資源選擇和編制的理念、價值目標認同方面存在差異造成的[3]。

1.教材語言風格

中學階段的生物學更偏向于描述性學科。因此在知識的傳授過程中，運用一定的修辭手法和數據，能更形象、生動的呈現內容，還會有很好的啟發性，增加學生的想象空間、激發學生的學習興趣。在語言風格上，國內外教材差別較大。

美國教材的語言生動活波、富有情趣。在每一章節開始前，都有一個簡短的引言，運用一連串學生感興趣的話題，配合插圖和數據，激發學生的學習興趣，使學生自然而然地想要了解更多。例如，在“CHAPTER 2：Essential Chemistry for Biology”的引言中寫到“在美國東部的雨水的酸度比醋還要大；你體重的65%來自于身體內的氧原子；由于表面張力，有些昆蟲可以在水面行走；一個人一天可以產生超過三加侖的汗水；多維生素藥丸中鐵的含量相當于一輛火車或者輪船……”[4]此外，對于那些微觀、抽象的生物命題，美國教材運用了反問、類比、比喻等多種修辭手法，通過情感豐富的語言，像與讀者對話一樣親切的語氣進行描述，使人能夠真實地感受到作者對于科學成就和生命奇跡的贊美和驚嘆。把一個抽象的過程，轉化為日常生活中熟識的事件，語言生動而形象，富有啟發性，使人在不知不覺間掌握了原本復雜而精細的原理或者機制。

相較之下，中國教材更加注重知識的準確性，語言上簡潔、干練、不繁瑣[5]，表現出嚴謹、求實的治學態度。在教材中運用了適量的比擬、反問等修辭手法，以方便或加深學生對于知識的理解，但不過分表達作者的情緒，使教材帶有一種冷靜、凝重的客觀性。

2.知識的完整性

美國教材在對任何一個生命過程的描述中，都會保持其知識體系的獨立完整。從問題的初始到結束，所涉及到的知識都會完整無缺的給予，不會因為以下問題導致知識上出現斷層或斷裂。

（1）不以學科分割知識

美國教材在涉及到學科交叉性知識時，不會以學科界限分割知識間的聯系，而是根據具體篇章、具體內容的特殊需要，有目的、有側重地將其他學科知識引入到生物知識體系中來[3]，使之成為教材中不可缺少的一部分，同時又對學生后面知識的學習有一定的幫助作用。例如：在“元素和化合物”中，教材用大量的篇幅和多種圖示詳細介紹了原子的結構、電子的排布以及如何構建一個原子，并且對離子鍵、共價鍵的形成和原理也作了詳盡地解說，從而為后面從水的極性出發介紹水的結構、水維持生命的屬性、水的凝聚力等做了系統的鋪墊。在“光反應：將太陽能轉化成光能”中，教材引入了物理上太陽光的性質和色素的化學構成等方面的知識，對光反應的原理和機制進行了詳細地講解，使學生透徹理解光反應如何產生ATP和NADPH。

而中國教材在學科交叉時，采取的則是學科本位的態度，對于非本學科的知識，大多采用“事不關己高高掛起”的處理方式。即便引用，也是象征性引用，并沒有起到真正傳授知識的作用。在篇幅以及內容上都與美國教材有一定的差距，例如，細胞化學在整套書中只有寥寥數筆。盡管中國教材在這一點上努力做出改變，增加了“學科交叉”欄目，但實際上卻并沒有達到不同學科的真正融合，更像是將其他學科的知識簡單羅列在旁邊，對于學生是否理解，如何與生物知識有內在的聯系，卻不做過多的解釋和說明。

（2）機理性知識的闡述

美國教材重視機理性知識的傳授，詳細地對機理進行闡述、遷移和擴充，強調機理的重要性是美國教材編制的理念。但由于機理性知識大多較為抽象，在講解過程中具有難度大、理性強、不容易被接受等特點，為此美國教材在編寫過程中，不惜耗費大量筆墨，跨越學科間的障礙，運用多種媒體手段，制作視頻動畫、實例圖示、顯微照片、實物模型等輔助資源，一切都為了機理性知識的闡述服務。更重要的是，美國教材常常將那些抽象、深奧的機理轉變成生活中可見、可感的具體事物，方便學生理解，再對知識進行遷移，使學生加深印象。例如，在講解酶降低反應活化能的原理時，制作的“跳豆”模型（圖1），從圖示就能直觀的明白酶在這一過程中所起的作用，這樣的講解，不僅容易理解，也方便學生記憶。美國教材強調的是不僅要讓學生明白“是什么”，也要讓學生理解“為什么”。

圖1

相較之下，中國教材在這方面做得遠遠不夠。我們往往只重視選擇結論性的知識，只要求學生知道“是什么”，對結論的形成過程往往省略或者簡化處理。比如，同樣介紹酶的催化功能，教材只說了酶能降低反應活化能，卻沒有說酶為什么能降低反應活化能，怎么降低反應活化能。對于卡爾文循環，教材只用“C3接受ATP釋放的能量并被[H]還原”一句話取代。對于“為什么”、“怎么發生”這樣機理性、過程性知識的闡述都是簡單的帶過，不做深層次的解釋和說明。這樣編寫教材優點是結論突出，過程簡單，方便學生的記憶；不足就是無法使學生形成真正的、深入的理解，對于結論背后的原理也不能完全掌握，無法做到活學活用。

3.科學探究能力的培養

實驗是生物學的靈魂，生物就是一門以實驗為基礎的學科，生物實驗是學生獲取生物學知識的有效途徑之一，同時也是科學探究的重要載體[6]。通過對學生科學探究能力的培養，可以使學生從中領悟科學的研究方法和思維，培養學生的科研精神、態度和創新能力。

各個國家的課程標準決定該國的教材編寫。美國的課程標準要求學生“在學習探知自然界的科學方法時會參與科學探究活動中的某些方面的工作，同時也應該培養學生從事完整的探究活動的能力”[6]。中國的課程標準要求“初步學會生物科學探究的一般方法，具有較強的生物學實驗的基本操作技能、搜集和處理信息的能力、批判性思維的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流與合作的能力；能夠正確使用一般的實驗器具，掌握采集和處理實驗材料、進行生物學實驗操作、生物繪圖等技能[7]”的目標。從兩國課標可以看出，雖然兩國都提倡科學探究，但側重點有所不同：美國側重于探究思維和能力的培養，而我國傾向于實驗技能的培養。

美國教材把科學探究作為學習科學的中心環節，并沒有單獨列出科學探究的欄目，而是將科學探究的精神融入貫穿整本教材。教材在編寫方式上注重在思維上指導學生進行科學探究。每個章節的開始總是有一段“Overview”，以啟發性的談話方式將學生帶入與本章節有關的問題情境中，激起學生的探究欲望。教材附有大量的課下活動和實驗，要求學生課余時間在網絡或者實踐中完成，鼓勵學生自己得出結論并與他人分享，暢述自己的觀點，這些都是培養學生創造力的表現。

反觀中國教材，體現科學探究思維方面做得不夠全面，教材中盡管也加入了問題探討、討論、實驗等環節，但由于目前國內生物課課時較少，對問題的討論往往只是“點到為止”，教師并未做過多、過深的引導，只是為了討論而討論。很多實驗內容更是只能“紙上談兵”，只是大概地講解實驗原理和方法，并不會讓學生真正動手操作，也就無法達到教學目標。

雖然與舊版教材相比新教材的呈現方式更加靈活多變，增加了許多新的欄目，加入了大量彩色照片和示意圖，教材的豐富度和可讀性大大提高，并且融入了科學思維和科學方法，更加注重科學探究的過程，這無疑都是我國教材的進步。但是與美國教材相比，我國人教版在資源選擇方面，總體上趨向記憶，而不是思維[8]。

四、對我國教材編制的啟示

1.語言的豐富度有待提升

針對中學生物描述性強的學科特征，語言的重要性是不容忽略的。我國教材在編寫過程中，可以多用第二人稱進行陳述，結合反問、比喻等修辭手法，讓人讀起來親切、自然。這樣可以大大提升教材本身的可讀性和趣味性，激發學生學習興趣。

2.保證知識的完整性和連貫性

我國教材突出結果和結論，簡化過程和原理，在一定程度上便于學生記憶和對知識點的掌握。但這樣的掌握其實只是“知其然”，想要真正地“知其所以然”還是要對結論背后的原理和過程做詳細解釋。只有這樣才能使學生真正地掌握知識并在獲取知識的過程中提高他們的理解力和思維能力。

3.培養學生的探究創新能力

探究能力和思維的形成是一個漫長的過程，需要不斷積累經驗。我國教材對此也在不斷做出修改，增加探究性課程的比例。但由于課時和大班教學等原因，使得我們的探究性課程“名存實亡”。我們必須要重視探究性課程和實驗課程的安排，只有這樣，學生才能平衡知識學習和能力培養的關系。

參考文獻

[1] 熊國勇.美國高中《生物》教材中的網絡教學活動研究[J].江西教育學院學報，2012（33）.

[2] 龔大杰，楊國鋒.對物種版本高中生物教材“緒論”的比較分析[J].中學生物教學，2012（11）.

[3] 孫仲平，唐曉燕.中外高中生物教材資源選擇與編制的比較[J].教育科學研究，2010（3）.

[4] NeilA.Campbell，JaneB.Reece.Essential Biology[M].the United States of America：Benjamin Cummings，2001.

[5] 趙璐，李高峰.中美高中生物教材中“與生物學相關的學科”的比較[J].中學生物學，2012（28）.

[6] 顏曉佳，李韶山.中美高中生物教材實驗板塊的比較研究[J].中學生物學，2012（28）.

[7] 教育部.普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[8] 孫仲平.中外高中生物教材比較研究的報告[J].來自教育一線的報告——黑龍江省教育學會“十一五”優秀教育科研成果[C]，2011.

[作者：丁小麗（1978-），女，江蘇東臺人，陜西師范大學生命科學學院實驗師，在讀博士研究生；張子璐（1990-），女，陜西西安人，西安市第三中學二級教師，在讀碩士研究生；閆亞平（1980-），男，陜西寶雞人，天津醫科大學教授，博士生導師。]

【責任編輯 郭振玲】