美國高中生物教材與我國高中教材的幾點比較

張玉富

摘要 美國高中生物教材《生物·生命的動力》在課程設計理念，教材內(nèi)容呈現(xiàn)形式，知識難度等方面與我國高中生物教材存在一定差異，多方面值得我國教材開發(fā)者以及教師借鑒。

關鍵詞 教育理念 教材 比較

【中圖分類號】G633.91

2004年美國麥格勞-希爾教育集團出版了高中主流理科生物教材Biology Dynamics of Life，該教材的中譯本《生物·生命的動力》于2008年由浙江教育出版社出版。我國現(xiàn)行高中生物教材有蘇教版、人教版、北師大等版本，通過對比閱讀，發(fā)現(xiàn)美國教材與我國教材（以人教版為例）存在明顯的差異，因此筆者試圖總結兩者的主要差異，呈現(xiàn)美國教材編寫比較好的地方，以供相關研究者和普通生物教師借鑒。

1 編寫教材的教育理念不完全一樣

我國生物學教材的主要編寫理念是STS，即科學、技術、社會。STS研究和STS教育始于60～70年代西方國家。科學技術迅速發(fā)展，帶來了經(jīng)濟發(fā)達、社會繁榮、人們生活幸福，但與科學技術發(fā)展有關的重大社會問題（如環(huán)境、人口、能源、資源等）也隨之不斷出現(xiàn)。為了解決這些問題，STS應運而生。強調(diào)理解科學、技術和社會三者的關系；重視科學、技術在社會生產(chǎn)、人們生活中的應用；重視科學的價值取向，要求人們在從事任何科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明創(chuàng)造時，都要考慮社會效果，并能為科技發(fā)展帶來的不良后果承擔社會責任。

美國教材中滲透的教育理念主要是STEM，也即科學、技術、工程、數(shù)學。STEM教育計劃起源于美國，最初主要適用范圍是全美高校，是一項鼓勵大學生主修科學、技術、工程和數(shù)學領域的計劃，以培養(yǎng)大學生的綜合科技素養(yǎng)為目標[1]。自2007年起，美國開始探究基礎教育階段的STEM教育，經(jīng)過約8年的推廣和實踐，這一教育理念在美國基礎教育階段日趨成熟。這一教育理念的最主要內(nèi)涵在于重視科學、技術、工程和數(shù)學的整合，提高學生探究和解決實際問題的能力，在當前國際上都具有一定影響力。

由此可見，美國的教育理念更強調(diào)生物學科與工程學實踐相結合，而我國沒有明確提出這一要求。加之我國高中教育更多是圍著高考的指揮棒在進行，重知識而輕實踐，最終的效應可能是美國學生的動手實踐能力更強，綜合能力更強。因此，如何借鑒國外一些STEM優(yōu)秀的課程資源，結合我國實情，開發(fā)適合我國國情的生物學STEM教育資源，值得進一步探究。

2 美版教材多圖片

2.1 美版教材中圖片數(shù)量更多 如中冊第六單元第17章《孟德爾與減數(shù)分裂》總共有36幅圖，達到1.33幅/頁。其中的圖片有的是實物照片，比如教材第487頁顯微鏡照片下的染色體圖；有繪制的示意圖，如第491頁的減數(shù)分裂示意圖。實物照片包括的內(nèi)容很多，有植物、動物、微生物；或自由奔跑，或靜靜覓食；或是掛滿枝頭的鮮紅番茄，或是顆粒金黃的玉米。圖片清晰，立體感和畫面感強，具有很好的帶入感。加之全書彩色印刷，真正讓閱讀變成了一種享受，學習科學也變得趣味盎然。

2.2 美國教材的插圖的構圖比較巧妙 美國教材中多用“大圖”，一幅圖片包含的信息量很大，可以從多維度呈現(xiàn)知識點；主圖與副圖的配合使用，使知識呈現(xiàn)得更加清晰；真實圖與模式圖的配合，如細胞有絲分裂部分，頁面左邊是有絲分裂的前中后末四個時期的模式圖，右邊對應著相應時期的彩色光鏡照片圖，便于讓學生了解真實與抽象，利于學生以后識圖；局部圖與整體圖的配合，如細胞結構一節(jié)，介紹細胞器層層深入，從細胞，再到內(nèi)部的某個細胞器，再到細胞器的內(nèi)部結構，這種構圖利于學生建立局部與整體的聯(lián)系，同時樹立結構與功能相統(tǒng)一的思想；平面圖與立體圖結合，讓學生從不同維度看問題，更容易理解知識本身。

就插圖而言，我國教材還可以增加適當數(shù)量的圖片，在構圖和選圖等方面也可以再作改進。筆者認為可以引入一些生活化的圖片，更接地氣一些；注意圖片局部與整體的聯(lián)系；實物圖與抽象圖的結合等等。

3 學法指導-學習卡制作

該書很多章節(jié)正文之前都有一個“折疊式學習卡”的制作。例如第十七章第一節(jié)《孟德爾的遺傳規(guī)律》一節(jié)的學習卡制作（圖1）。

圖1 《孟德爾的遺傳規(guī)律》學習卡

“折疊式學習卡”內(nèi)容主要包括兩個方面，一是如何制作本節(jié)的學習卡，二是如何運用制作好的學習卡。且不同章節(jié)的學習卡制作形式并不完全一樣，使用方法也不盡相同。筆者認為學生通過學習卡的制作和應用，可以很好掌握相應小節(jié)的核心概念，知識的區(qū)別練習。學習卡呈現(xiàn)的內(nèi)容就像一個提綱。如果能堅持完成每個小節(jié)的學習卡制作，將所有章節(jié)的學習卡連起來就是一本書的知識要點，可以方便學生復習。

通過制作和應用學習卡，它教會了學生一種學習方法，可更深遠影響學生的思維模式和動手能力。以后學生遇到不同的實際問題時，會條件反射一樣，抓住問題的要領以及很快形成如何解決問題的思路。教育者一直講授人以魚不如授人以漁，然而我們的課本中很少有學習方法的指導，這方面有待改進。

4 重實踐

美國教材中實驗內(nèi)容較多。從種類上來講有技能實驗、迷你實驗、設計實驗、調(diào)查實驗、網(wǎng)絡生物實驗等。不同類型實驗，設計目的不一樣，操作環(huán)節(jié)也不同。

同一種實驗，目的不同。如同樣是技能實驗，《真核細胞的結構》一節(jié)的技能實驗目的是解釋數(shù)據(jù)；《細胞的生長和增殖》一節(jié)的第一個技能實驗是為了得到結論，第二個技能實驗是觀察和推斷；再如《細胞的生命歷程》一節(jié)的實驗目的出于對數(shù)據(jù)的解釋。但每個技能實驗的最后部分內(nèi)容都是“理性思維”，目的在于對相應實驗目的理解后，能夠解決實際問題。知原理，更強調(diào)分析問題和解決問題。

迷你實驗小而精巧。如《物質(zhì)跨膜運輸》一節(jié)的迷你實驗目的是研究滲透，我國課本相應章節(jié)在開篇也出示了滲透裝置（燒杯中裝清水，倒置漏斗里裝高濃度蔗糖，半透膜將漏斗與清水隔開的裝置），但沒有具體化半透膜的問題，也不能直觀說明漏斗中蔗糖是否有進入燒杯。美國教材這個實驗設計得更簡單，但更形象。先是制作了一個細胞模型（塑料袋中裝入淀粉后扎緊袋口），塑料杯子中裝碘液，然后將塑料袋置于塑料杯中，觀察淀粉和碘液的顏色，24小時候再觀察二者的顏色，回答哪些分子穿過了塑料袋膜并說出依據(jù)；同時提出“將塑料袋膜看作是選擇透過性膜是否恰當？并作出評價”。本實驗是個小實驗，但相對于人教版教材中的實驗來講更簡化，比如用塑料袋充當了半透膜，便宜易得，用淀粉與碘液的顯色反應，能直觀說明淀粉和碘分子是否穿過了半透膜。

美版教材中的網(wǎng)絡生物實驗用了很大的篇幅，往往是比較重要的實驗。這種實驗包括實驗準備、實驗步驟、分析與結論三個板塊，大體和我國教材實驗差不多，但是多了“網(wǎng)絡”這個環(huán)節(jié)。一是學生將自己的實驗結果公布于網(wǎng)頁bdol.glencoe.com/internet_lab；二是讓學生對網(wǎng)站上其他學生同實驗的數(shù)據(jù)進行綜合分析，并拓展自己的圖表。借助網(wǎng)絡，分享自己的實驗結果，利用網(wǎng)絡平臺上數(shù)據(jù)，完善與改進自己的成果，通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了資源交流與資源共享。我們也講多媒體和網(wǎng)絡引入到日常的教學中，但筆者覺得我國很多學校沒有真正將這些技術融入到教師日常的教學和學生的日常學習中來，比如我們的計算機課，是單純的教授計算機相關的一些知識，人教版生物教材上也有一些知識拓展的網(wǎng)站鏈接，但真正去了解的同學幾乎沒有。因此能不能將計算機學科和生物學科做一些學習任務上的連接，比如利用計算課完成生物課本上的網(wǎng)絡內(nèi)容，或者完成物理數(shù)學上的作圖內(nèi)容，學生在解決非計算機學科的問題時，就很好的利用了計算機這個工具，可能具有事半功倍的效果。

從實驗種類，內(nèi)容，所占篇幅來看，美國教材更注重實踐，這與其教材的編寫理念具有密切的關系，因為STEM更強調(diào)學科知識與工程技術的結合。人教版教材在實驗這一塊相對較少，但是人教版選修教材介紹的了許多生物工程技術，因此如何充分利用選修內(nèi)容，將實踐內(nèi)容加入到學生日常課程中來或者教師研發(fā)與課程配套的實踐內(nèi)容，就顯得相當重要。

除了以上的幾點大的差異之外，美國教材在知識的系統(tǒng)性，知識的深度和廣度，單元標準化測試題目的開放度等也與人教版教材存在一些差異，都值得生物教育工作者仔細研讀。

[1]李函穎.2014.美國STEM教育的困境與走向——《美國競爭力與創(chuàng)新力》報告述評.比較教育研究，（5）：53～58

[2]科學發(fā)現(xiàn)者.生物·生命的動力.上中下冊.奧爾頓·比格斯等著：曾立等譯.-杭州：浙江教育出版社，2008.8