中、美、新高中生物學教材的比較研究

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》中，“生物的多樣性\"作為課程內容的七個主題之一，有助于學生形成保護生物多樣性的意識和行為習慣，增強社會責任意識。在《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中，“生物多樣性\"內容位于選擇性必修2模塊，學生通過對該部分內容進行學習，能夠提高自身的環境保護意識。由此可見，“生物多樣性\"作為中學生物學課程的重要內容，在培養學生的環境保護意識方面具有重要的作用。

隨著我國新一輪課程改革的推進和新教材的發布，學習國外優秀教材中的先進理念和編排特色，對我國高中生物學教材的修訂和使用具有重要參考意義。筆者基于“生物多樣性”內容，選取我國人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修2·生物與環境》（以下簡稱中國教材）、美國高中生物學教材《生物：生命的動力》（以下簡稱美國教材）、新加坡高中生物學教材CambridgeInternationalASandALevelBiologyCoursebook（以下簡稱“新加坡教材\"）為研究對象[1][2]，從教材的學習目標、內容編寫邏輯、學習內容三個方面進行比較，為我國高中生物學教材的修訂和使用提供建議。

1教材學習目標

學習目標通常指向重要概念和目標的層次，不同教材的重要概念均包含生物多樣性的價值、生物多樣性喪失的原因以及保護生物多樣性的措施。中國、美國和新加坡的生物學教材均設置了“生物多樣性\"模塊的學習目標，但不同國家教材呈現的形式和目標層次存在差異。中國和美國教材分別通過“本節聚焦\"和“本節預覽\"欄目，以問題的形式呈現學習目標，新加坡教材則在章首頁列舉本章節的學習目標。此外，美國教材還將生物多樣性的層次、物種滅絕的影響以及自然資源列為重要概念，新加坡教材將生物多樣性的層次、物種多樣性的調查方法列為重要概念。中國教材的學習目標包含運用、分析、評價層次，美國教材的學習目標包含記憶、理解、運用、分析層次，新加坡教材的學習目標使用行為動詞進行描述，包含理解、運用、分析、評價四個層次。綜上所述，中國和新加坡教材的學習目標層次相似，且均高于美國教材的學習目標層次。

2教材內容的編寫邏輯

中國、美國及新加坡教材內容編寫的邏輯順序基本一致，即按照生物多樣性的概念、水平、價值、喪失原因和保護措施的順序安排相應的內容，但不同教材正文內容的標題名稱及其內容的設置存在一定差異。

例如，中國和新加坡教材在小節正文的開篇介紹了生物多樣性的概念和水平，并未設置小標題，而美國教材以“生物多樣性是什么”為標題，著重闡述生物多樣性的概念和水平。同時美國教材在“保護生物多樣性”小節中，以“介紹自然資源”導人課程，從“保護生物多樣性、生態系統恢復、從法律上保護生物多樣性”三個方面說明保護措施。新加坡教材則在“保護生物多樣性”小節中設置了“滅絕、保護生物多樣性的原因”小標題，其中包含了生物多樣性價值相關內容，并以“保護瀕危物種、控制外來物種、國際保護組織”三個小節介紹保護生物多樣性的措施。

再如，中國教材在小節“科學·技術·社會\"欄目設置了“關注生態倫理道德”，豐富了科研倫理相關內容，引導學生辯證地看待科學研究。美國教材在小節末設置了“野外調查\"欄目，該部分簡述“綠帶運動\"減少森林砍伐帶來的環境和社會問題，能夠提高學生的環保意識、志愿者精神以及保護本地生物多樣性的意識。美國、新加坡教材均設置了測量物種多樣性的方法，尤其是新加坡教材采用了大量篇幅以闡述測量生物多樣性的內容，并融合統計學的相關計算方法，有助于發展學生的科學思維能力。

3教材學習內容

3.1生物多樣性的概念、水平

中國教材在正文開篇呈現了生物多樣性的定義，指出生物多樣性具體包含的內容，并以直接、簡潔的方式呈現基因多樣性、物種多樣性以及生態系統多樣性的概念。美國教材從“物種滅絕”概念的介紹引出生物多樣性的定義，在指出生物多樣性水平的基礎上，強調時間和空間的條件，并以圖片的方式展示亞洲瓢蟲實例以說明基因多樣性；通過展示北美洲北部和中部的鳥類分布圖，引導學生估算本地區的鳥類數量，從而構建物種多樣性的概念；闡述了生態系統多樣性是由于不同的非生物因素影響了多種不同的生物群落所形成的，并用實例進行解釋。新加坡教材對生物多樣性的定義相對抽象，但其在該部分內容中運用實例介紹了諸多概念，如特有物種、生態系統、生境、生態位等，并從等位基因的角度說明了基因多樣性的概念；以實例說明基因多樣性對物種適應生物和非生物因素的意義；通過表格呈現兩個相似生態系統中的物種豐富度差異，說明物種多樣性對生態系統穩定的重要性。

在物種多樣性的內容中，新加坡的教材使用了大量篇幅闡述“測量物種多樣性”相關內容，其中包含眾多的統計學概念。新加坡教材介紹了生物體的采集和鑒別方法、樣方法、樣帶調查法、標記重捕法，用于研究某一區域物種豐富度的辛普森多樣性指數計算方法，以及物種的分布、豐富度與非生物因素的相關性分析方法，這些方法均設置了具體的實例進行計算和說明。中國教材中“測量物種多樣性\"相關內容設置在本節內容之前的章節中，主要介紹了“種群密度及其調查方法”，即樣方法和標記重捕法。美國教材在“生物多樣性面臨的威脅”小節內容中以“迷你實驗\"欄目的形式介紹了“如何計算生物多樣性”，并說明了多樣性指數的計算方法。

總體來看，中國、美國、新加坡教材對生物多樣性概念的呈現方式略有差異，中國教材比較直接地呈現了三個概念；美國教材對每個概念的闡述都結合具體的實例，以增強概念的可理解性；新加坡教材運用實例解釋物種多樣性和基因多樣性的概念以及物種多樣性的測量方法，有利于發展學生的科學思維能力。

3.2生物多樣性的價值

中國、美國、新加坡教材對“生物多樣性的價值”內容的設置存在一定異同。中國教材與美國教材在章節中均單獨設置一級標題進行說明，分別為“生物多樣性的價值”和“生物多樣性的重要性”。中國教材通過“思考·討論\"欄目呈現三則資料，引導學生總結生物多樣性的價值，并在正文部分結合示例說明生物多樣性的直接價值、間接價值以及潛在價值。美國教材運用圖文呈現生活實例的方式解釋生物多樣性的直接經濟價值、間接經濟價值、審美價值和科學研究價值，加深學生對內容的理解。新加坡教材在\"生物多樣性保護”一級標題下提到保護生物多樣性的原因，間接地說明生物多樣性的作用和價值，從道德和倫理、生態學、經濟、審美、農業、環境六個方面結合實例詳細說明生物多樣性的綜合價值，有助于學生產生一定的生態認同感，從而積極主動地參與保護生物多樣性的行為。

3.3生物多樣性喪失的原因

生物多樣性的逐漸喪失是一個全球性問題，值得全人類的關注。中國和美國教材通過列舉影響生物多樣性的因素和瀕危物種生存現狀的實例呈現此內容。新加坡教材以“滅絕”為標題說明生物多樣性的威脅因素。

生物多樣性危機和衰退的原因很多，但中、美、新教材都將人類行為作為導致生物多樣性危機的主要影響因素，如過度開發、棲息地喪失、環境污染、外來物種入侵等，均描述了人類行為能夠破壞生物多樣性。這部分內容通過實例描述，讓學生能夠正確認識到生物多樣性的現狀，從而使學生能夠批判性地看待社會問題，培養其建設綠色生態文明的社會責任意識。

3.4保護生物多樣性

中國、美國、新加坡教材都將“生物多樣性的保護”作為重點內容進行詳細闡述，但內容呈現的角度存在差異。中國教材將生物多樣性的保護概括為就地保護和易地保護兩大類，并在“探究實踐\"欄目中要求學生搜集保護生物多樣性的實例，調查當地生物多樣性的現狀。在正文部分，中國教材簡要列舉了保護工作的一些實例，還指出保護生物多樣性應控制人口增長、合理利用自然資源以及廢物的重復利用等，并提倡加強立法、執法、宣傳教育。美國教材首先介紹了人類對自然資源的利用情況和自然資源的類型，接著以保護生物多樣性、生態系統恢復、立法保護生物多樣性三個方面闡述保護方法，不僅從實踐層面給予了具體措施，還從理論層面列舉了為保護生物多樣性而頒布的法律和簽署的協議，例如《瀕危物種保護法》及《瀕危野生動植物國際貿易公約》。新加坡教材分別從保護瀕危物種、控制外來入侵物種以及國際保護組織三個方面對保護生物多樣性的措施進行說明，舉例介紹通過建立國家公園、動物園和種子庫等方式保護瀕危物種，并介紹了世界自然保護聯盟等國際保護組織。

3.5物種實例

中國、美國、新加坡教材所使用的物種實例有各自的特點，中國教材主要選用本國特有物種實例，如野生大熊貓、長江江豚、中華鱘等。其他兩國的教材選用的物種實例多為非本國特有物種，且列舉的種類繁多，包括全球生物多樣性熱點區域，如沙漠細長蝶螈、地中海僧海豹、澳洲短頸龜等。

4教學建議

4.1呈現可操作性的學習目標中國教材在\"生物多樣性及其保護\"小節中設置“本節聚焦\"欄目，該欄目為本節重點讓學生掌握的內容，即學習目標。學習目標應運用具體、可達成的學習行為動詞進行描述，中國教材以提問的形式展現本節課的學習目標，有利于學生在學習初始產生好奇心與求知欲，但在學習結束后無法評價其是否達成教學目標。因此，筆者建議教師在教學過程中，可根據教學的要求，結合教學實際，借鑒新加坡教材的特點，呈現更加利于評價、易于檢測的學習目標。

4.2構建更完整的學習內容框架

筆者通過對中國、美國和新加坡教材進行比較研究，從學習內容方面建議教師在教學過程中將“基因多樣性”及“物種多樣性測量方法”的相關內容適當整合在“生物多樣性\"章節學習中，可參考新加坡教材中“基因多樣性”的內容，如基因多樣性的內涵及其影響因素，以及提高物種基因多樣性的方法等。物種多樣性測量方法能夠為學生設計實驗、改進建議、評價措施、創造方案等高階學習能力的提升提供載體，且該內容與統計學密切關聯，有利于學生科學思維能力的發展。在“生物多樣性的價值”方面，筆者建議教師參考新加坡教材的內容，從多個角度結合實例進行說明，拓寬學生的視野。在“保護生物多樣性\"內容的教學中，教師可以從國際視角帶領學生了解國際保護組織及其在保護生物多樣性方面采取的措施。

4.3增加瀕危物種或本國特有物種的實例

與美國、新加坡的教材相比，中國教材中呈現的物種及實例較少。教材可以幫助學生認識生物多樣性，并鼓勵學生關注生物多樣性，尤其是全球范圍內的瀕危物種、稀有物種以及本國特有的物種。因此，在生物學教學中增加物種實例，有助于學生了解全球的物種多樣性狀況，還可以轉變學生對生物多樣性的態度，增強其參與生物多樣性保護工作的意愿，以激發學生對生物多樣性知識的興趣，培養其生態保護的社會責任意識。

參考文獻

[1]奧爾頓·比格斯，生物：生命的動力（上冊）M．林靜，王燕，李紅菊，等譯.杭州：浙江教育出版社，2008：114-143.

[2]JONESM，FOSBERYR，TAYLORD，etal.CambridgeInternationalASandALevel BiologyCoursebook[M].CambridgeUniversityPress，2020：507-541.