中美高中生物學教材的對比及課堂應用指導

李康博

摘要：從編寫特點、組織結構、知識內容等方面，對中關高中生物教材中“細胞呼吸”的內容進行對比分析。中國教材內容較為淺顯，與實際生活聯系緊，易于被學生接受。美國教材的知識點深入，對科學素養要求較高，內容細致但不易于學生理解。當前情況下，中國教材更為符合我國國情，而美國教材可作為豐富教學課堂內容的重要參考。

關鍵詞：中關教材 教材比較 生物學教學

中圖分類號：G633.91 文獻標志碼：B

“細胞呼吸”是生物學中的重要內容之一，本研究比較的是我國普通高中人教版生物教材《必修1.分子與細胞》（以下簡稱中國教材）和美國高中主流教材《生物：生命的動力》（以下簡稱美國教材）。目的是通過對比分析兩國教材對同一知識點的講述方式，取長補短，開拓視野，使廣大教育工作者對教材的編寫、分析和講授有所啟發。

1內容框架對比

中國教材以問題探討的形式導入內容，將拉瓦錫對于人的呼吸作用的研究作為背景，討論呼吸作用與物質燃燒的異同之處。美國教材以承上啟下的形式導入內容，以上一章節所講述的光合作用的知識為基礎，類比呼吸作用進行講述。

中美教材在新內容的導式較為一致，或運用已有知識進行類比或探索，或聯系實際提出問題。可見，中美教材對于知識的導入都較為重視，也為教師的教學提供了便利。

中美教材在開篇都指出了本節課程的課程目標。其中，中國教材指出需要學生掌握“什么是細胞呼吸？它與ATP的形成有什么關系？有氧呼吸與無氧呼吸各有什么特點？細胞呼吸原理在生產和生活中有哪些應用？”。美國教材中，本節目標為“對比與比較細胞呼吸與發酵，解釋細胞如何從細胞呼吸中獲得能量”;并且，加入了對于舊知識的回顧和對生物學術語的要求。可見，兩國教材在對于“細胞呼吸”的內容上要求大致一樣，不同的是美國教材對生物學素養要求較高，重視知識的識記，而中國教材則更重視知識內容與生活實際的聯系。

兩國教材總體上都是將呼吸作用分為有氧呼吸和無氧呼吸，再進行分別講述，并重點講述有氧呼吸的過程。不同的是，中國教材開篇以實驗探究的形式點出細胞呼吸所含的方式包括有氧呼吸和無氧呼吸。而美國教材則直接指出細胞呼吸的三個階段為糖酵解、檸檬酸循環、電子傳遞鏈，并且從這三個階段的異同來指出有氧呼吸和無氧呼吸的本質區別。

節末，中國教材講述了細胞呼吸原理的應用，很好地聯系了生活實際。美國教材則比較了光合作用與細胞呼吸。考慮到美國教材將“光合作用”的學習安排在“細胞呼吸”之前，此處的設置較為合理。

中美教材欄目設置的比較見表1。

2主要內容對比

2.1內容難度對比

中國教材對于呼吸作用過程的講述高度概括，只是簡單將有氧呼吸分為三個階段，將無氧呼吸分為兩個階段，對于其中的物質變化也只是粗略地提及。美國教材對于呼吸作用過程的講述較為細致和透徹，首先講述了無氧呼吸和有氧呼吸的共同過程，提出了糖酵解這個名詞，并對這個過程中的能量消耗做了詳細的說明;另外，還較為詳細地講解了電子載體等多步物質反應過程，將檸檬酸循環的過程完整地展現出來，并與卡爾文循環做對比。這些內容達到了國內中學生生物競賽水平，也是國內許多高校生物教材的初級水平，學生理解起來會有一定的困難。面對中學階段，中國教材符合我國學生的學情，難度較低，易于學生接受和理解。

2.2實驗內容對比

中國教材中，本節設置了一個探究性實驗——探究酵母菌細胞呼吸的方式。旨在通過酵母菌兼性厭氧的特性，探究有氧呼吸與無氧呼吸的區別，并提出對比實驗的重要概念，幫助學生養成良好的科學素養。

美國教材在本節分別設置了一個技能實驗和一個迷你實驗。不同的是，美國教材對于實驗的目的是檢驗學生所學到的知識而非探究。其中，技能實驗無需實驗器材，是對學生科學思維的培養與鍛煉，通過獲取所需信息對實驗對象進行評估。尤其對于我國部分沒有實驗條件的地區，是一種可行且有效的思維培養方式，值得借鑒。迷你實驗——蘋果汁發酵與中國教材所設置實驗不同，原理類似，都是研究酵母菌的呼吸作用，雖然器材更為簡單，但不如中國教材所設置的實驗探究全面。

兩國均重視實驗對于學生學科素養的培養。但美國教材比中國教材更加生活化，無論從實驗、語言還是插圖都更貼近學生。

2.3所附圖表對比（表2）

由表2可知，中美教材在“細胞呼吸”一節中所附的圖表都較為豐富，使實驗直觀化、抽象內容具體化，有助于學生的理解。由于中國教材中有聯系實際應用的欄目，所以實物圖較美國教材要多。同樣的，美國教材中的抽象知識多于中國教材，因而概念圖表數量占優。特別要注意的是，美國教材中有知識歸納類型的圖表，有助于學生對所學知識的聯系對比和知識網的構建。同時，美國教材的圖表制作較為精美，趣味性和可讀性很強，能極大地吸引學生的興趣，使許多原本復雜、難理解的知識變得易懂，為學生的自主學習提供有力的工具。

3課后習題對比

中國教材課后題包括2道選擇題、3道問答題，共5道題目，其中有1道問答題屬于拓展題。5道題覆蓋了有氧呼吸的特點、有氧呼吸的場所、有氧呼吸與無氧呼吸的過程、細胞呼吸與ATP問的關系、細胞呼吸與生物供能的關系等知識點，注重對生物學基礎知識的考查，注重對局部內容的考查。

美國教材的課后題共有7道，且都為簡答題，分為概念題、思維題、技能題，覆蓋了細胞呼吸各階段的特點、ATP產生途徑、發酵的特點、乳酸的產生途徑、光合作用與細胞呼吸的聯系等知識點。這些題目側重對獲取信息能力的考查，凸顯對學科概念的考查，注重知識的整合，重視對學習方法的指導。作為課后的簡短自測，美國教材中題型設置類似于國內高校生物教材的課后復習題，并且初步認為效果優于中國教材的選擇題。選擇題作為高效率題型適合考試中運用，但不是很適合做為課后自測的主要題型。

4課堂應用指導

作為教學的實踐者，僅對教材做理論上的研究是遠遠不足的。在課堂教學中，教師可以將不同教材的優點加以整合。在本節課中，教師可以在課前的預習學案中加入對于關鍵名詞的解釋，有助于減少學生主動學習的阻礙;在教學過程中，可借助表格和流程圖來幫助學生梳理知識，有助于學生建立知識網;布置課后作業時，可以設置開放式的簡述題，相比較其他題型更能夠檢驗學生的理解掌握情況。

若所教班級學生對生物興趣較為濃厚、接受能力較強，教師可以將美國教材中對于糖酵解、檸檬酸循環、電子傳遞鏈等對于呼吸作用更為準確地簡單地告訴學生，或布置小組探究展示作業。但對于接受能力一般的學生，不建議教師在教學過程中涉及超綱的知識，以免學生混淆且無法抓住重點知識。

5總結

通過比較可以發現，中美兩國的教材都系統地講述了細胞呼吸的相關知識。其中，中國教材內容較為簡單，簡化了許多復雜的知識和較難的名詞，貼近生活實際。美國教材的專業程度較高，對于教師的知識儲備和學生的學習能力要求也較高，有助于學生對知識的透徹理解，但難度較高。

兩種教材各有所長，適用于不同的學生。就中國目前的教育水平和教育普及情況來看，美國教材并不適合中國的高中教學，而可以作為學有余力的課外讀物。這也提示著廣大的教育工作者在進行教學工作時，要針對實際情況進行相應的教學設計，因材施教，因地制宜，注重學生的學習、接受情況，才能真正的使學生學有所獲，學有所成。