[中美高中生物教材比较] 高中生物教材

论文 09级 游莉莉

中美高中生物学教材“分子与细胞”部分的比较分析

摘要：通过对美国高中主流理科教材《生物：生命的动力》与我国人教版高中

《生物》相同内容“分子与细胞”在编排上的比较，为我国教材改革提供一些参考。本文主要采用文献分析法、比较研究法进行研究，在明确了本课题研究现状的基础上，对我国人教版的高中《生物》美国高中主流理科教材《生物：生命的动力》从内容编排、栏目设置、教学效果几个方面进行比较。 通过对两种教材的分析，得出可以得出结论：两种教材都以提高学生科学素养为基本理念，在内容编排行上大体相同，美国教材更强调学科综合。美国教材栏目形式多种多样，学习知识的同时培养学生的各种能力。我国的比较单一，以知识点的灌输为主。由于两种教材的侧重点有所不同这对于教学效果而言也存在差异，美国教材以学生为主体，让学生主动参与其中，愉教于学。我国的教材过于刻板，除了知识点的学习外并不能充分培养学生的其他能力。 关键词：中美 高中生物 分子与细胞 比较分析

目录

摘要·······························································1 第1章······························································

第一章 绪论

1.1论文选题的缘由

本论题是在查阅了大量有关中美教材资料的基础上初步形成的。关于中美

教材比较的文献资料很多，有很多是单个方面的比较，如实验部分的比较，课后习题的比较，图片的比较等，也有整体的比较，比较有代表的的是于远远的《中美高中生物教材比较研究》，他是对中美教材整体的一个比较，篇幅较长。于是决定比较中美教材中相同的一个部分，比较有代表性的的就是“分子与细胞”内容。在指导老师悉心引导下查阅了大量相关文献，其中，吴举宏的《美国高中主流教材中“分子与细胞”部分的教材分析》，余远远的硕士论文《中美高中生物教材比较研究》等文献资料对本论题的形成有着重要的启示作用，后经与指导教师讨论并确认了该论题的价值，最终形成了本文的论题。

美国中小学教材的种类极为多样化，教材的使用也存在较大的地区差异。已经有对Biology-Principles&Exploration、BSCS、The Living Environment Biology、HRW、Life science和Biology：the web of life教材等六个版本教材进行研究。本文选取分析的教材《生物：生命的动力》[1]《Biology：The Dynamics of Life》是以《美国国家科学教育标准》为依据出版的一套美国高中生物学教材，在美国本土使用较为广泛。《生物：生命的动力》是美国麦格劳一希尔教育出版公司(The McGraw—Hill)于2004年出版，供9—12年级学生使用，该教材一经面世推广，便为许多国家选作教材或教学参考书，后经多次修订，发展为美国高中主流理科教材[2]。2008年,该教材中译本《生物：生命的力》由浙江教育出版社出版。（以下简称“美国教材”)该教材共3册，包括什么是生物学、

生态学、微生物等10个单元，39章。本文选取的是其中第5单元“分子与细胞”进行比较分析。

我国的高中生物课程改革已于04年九月份起在全国四个省级实验区（广东、海南、山东、宁夏）实施，与之配套的《普通高中课程标准实验教科书·生物学》也相继进入各实验区供学校使用，目前已经通过全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的新教材有五个版本：人教版（朱正威、赵占良主编，人民教育出版社出版）；山东版（张时新主编，中国地图出版社出版）；江苏版（汪忠主编，江苏教育出版社出版）；河北版（刘植义主编，河北少儿出版社出版）以及北师大版（刘相钰、刘恩山主编，浙江科学技术出版社出版）。其中人教版《生物》教材分为必修1、2、3和选修1、2、3.本文分析的则是必修1的内容。（以下简称“我国教材”）

在查阅资料的过程中发现有许多是关于对美国教材分析的文献，例如:高俊

[3]

英的“美国高中生物教材特点分析”是对美国教材编写体例和栏目设置及内容的分析；李高峰的“美国高中主流《生物》教材的概念教学”[4]是对重要概念的教学分析；吴举宏的“美国高中主流教材中‘分子与细胞’部分的教材分析”[5]对”分子与细胞”内容对主要内容、学习目标、重要概念、关键术语及栏目的分析。还有一些对单个栏目的分析，如对实验板块的分析、对语言特色的分析、对课后习题的分析、对职业渗透的分析、对图片的分析等都只是单方向的。在中美的教材比较分析中有陈洁的“中美中学生物课程教材中关于科学探究内容的比较分析”[6]，董玲玲和赵坤兰等人合著的“中美教材中‘细胞大小与物质运输关系’实验的比较分析”[7]。中美教材的比较研究有余远远的硕士论文《中美高中生物教材比较研究》[8]，比较得很细致，主要从宏观结构和微观结构入手。宏观结构方面有教材封面设计、教材设计思路、教材内容选择、教材内在逻辑、知识点的差异。微观结构方面有体例与栏目的研究、语言文字的研究、插图的研究、习题的研究。还有微观更深层的研究，有“科学探究”的研究、“学科综合”的研究、“STS教育”的研究、“情感态度价值观”的研究。余远远的“中美高中生物主流教材的比较研究”涉及的面比较广，从宏观到微观层面剖析的比较透彻[8]。但是都没有对同一内容在教材编排上进行过比较研究。通过比较我们可以知道我国生物学教材的不足之处，为我国生物教材的改革起到提示作用。

第2章 中美教材“分子与细胞”部分的比较

作为共同的知识点，“分子与细胞”在教材中的内容是相同的，但两本教材

在编排上存在诸多差异，本文主要比较的方面主要有以下几点：（1）内容；（2）栏目设置；（3）教材可读性。

2.1“分子与细胞”部分内容上的差异

表2.1—1：美国高中主流生物教材是第五单元的内容

细胞的物质运输、细胞的能量供应、细胞的生命历程。其中也存在一些差别，如

2.1.1内容衔接上的差异

两种教材在知识点的承接上是有一些差异的，也就是说顺序的安排上是不同的。中国教材先是认识细胞是生命系统的基本单位和细胞的多样性和统一性（第1章），然后介绍组成细胞的化学元素和化合物（第2章），再然后使细胞结构（第3章），在此基础上物质如何进出细胞（第4章），细胞系统的维持必须要有自给的能量供应系统（第5章），在介绍细胞的结构和功能后，介绍了细胞的生命历程(第6章）。我国的教材在知识点的安排下有很强的线性逻辑关系。而美国教材则有些天马行空的意味，虽然也是按照细胞的化学组成→细胞的结构→细胞的功能（物质运输→能量供应和利用）大致线路编写的，但没有绝对界限，如在物质的跨膜运输（第3章）后，由物质供应是为了细胞的生长发育为过度，之后是细胞的生命历程[5]。“水与扩散作用”则是安排在原子及相互作用之后，并不同于中国教材是安排在物质运输那里讲解的。讲完原子及相互作用再讲水与扩散作用，给人感觉似乎很乱，但是衔接上却很流畅。这样的编排比起刻意追求体系完整连贯来的流畅自然。

2.1.2内容知识点上的差异 2.1.2.1知识点涉及范围的差异

虽然中美教材的内容上大体相同，但是细到知识点上还是存在一些差别，

美国教材涉及的知识面比较广，通常都会附带其他学科的知识，而中国教材的知识点所涉及的不多，通常也就简单说明，并不细致。对组成细胞的化学成分进行分析是件复杂的事情，要应用化学、物理学、生物学的多种方法。如在组成细胞的分子这一章节中中国教材有关化学知识有限，只是介绍了细胞中的元素与化合

物，而美国教材则涉及更多如原子结构、电子能级化学键和化学反应等知识，已超出生物学范畴。不仅是化学物理知识的参插，美国教材更夸张的是参插历史、文学，技术等这些看似无关联的学科。目录部分，美国教材会附上一条时间轴，名为生物学与历史，将生物学中的一些重大事件与同一时间发生的重大历史时间相对应，让学生在学习生物学知识的同时了解历史事件，这是很好的学科综合，既能丰富学生的知识，又能强化学生对知识点的记忆。在讲到细胞膜时，介绍了其他成分。细胞膜还含有胆固醇，胆固醇在人类健康问题中一直是个热点问题，因为高水平的胆固醇会导致血管中的血液速度减慢。但是我们必须认识到胆固醇仍然是食物中必须摄取的一部分，因为它在保持细胞膜的稳定性方面起着重要作用。由此通过细胞膜的成分普及健康知识，在我国教材中并无此涉及。

2.1.2.2知识点中概念划分上的差异

中美教材在知识点上的一些概念还是存在一些差别，在美版教材中，细胞膜和细胞壁也属于细胞器。如在美版教材中对原核细胞与真核细胞细胞器的比较：

但在我国教材中，第三章第1节内容是细胞膜，第2节则是讲细胞器。在细胞中，许多细胞器都有膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。细胞膜和细胞器有着绝对不可混淆的界限。由此可以看出中国教材的严谨性和系统性，知识点或概念必须处于某一知识的特定位置，并没有溢出知识系统之外的知识和概念。美国教材并不是如此一般的绝对严谨，只是思维的差异导致划分的角度不同，但也合理。

2.2栏目比较

栏目的比较上有数量上的不同，也有位置上的不同，以及类别上也是有差异的。

美国生物教材在栏目设置上形式多样，整个教材内容的呈现方式遵循学生的学习时序和规律，单元和章节的篇首都以“内容提要”或“本节预览”明确将要学习的目标和任务，以“学习本单元(章)的学习意义”激发学生学习的内在动机。重视知识的回顾和融通，节篇首通过“知识回顾”引导学生完成知识准备，每节末设计了几道“本节复习题”，引导学生进行知识的总结、概念的理解以及理性思维和技能训练，每章和每单元末分别以“复习指南”、“生物学要点”提炼和归结本部分重要的概念和关键术语，以少量的、典型性复习思考题作为学生自我训练题，以“标准化测试”完成学习评价。就实验而言种类多样，功能丰富，富有启发性和指导性，愉教于学。相当一部分小节的开始设计了“折叠式学习卡”，

使学习富有情趣，让学生在动手又动脑的过程中了解重要内容、梳理概念之间的关系，有助于学生知识的内化和建构。相对而言我国教材的栏目设计零散，每节都以为标题探讨和本节聚焦提问式的开始，再系统的知识讲解，其中穿插一些其他栏目如探究和提问，并未能充分调动学生的主观能动性，有些方面涉而不深，如与其他学科的综合，过于专注知识的掌握不注重发散思维，学习知识显得沉闷。

2.3教材可读性分析

通过中美两种教材的比较，从整体效果来看，翻开美国教材仿佛是一册图画集，文本中附有大量图片，画面精美，五彩缤纷，内容丰富多彩，配上生动的文字，让学生在快乐中学习生物知识。首先美国教材比较注重画面感，书本插图很多，教材使用了大量的彩色图片(第13、14、15、16章正文中正式编号的重要图解分别是24、14、17、13幅)，图文并茂，广泛利用各种资源，注重与社会、生活和生产的联系，增加学生学习的感性认识，有效地增强学生学习的兴趣，整个教材可读性强。那些栩栩如生的图片很能吸引学生的注意，如在细胞膜的结构这一内容中附有一张纱窗阻挡昆虫的图片，有文字说明：纱窗就具有选择透过性，因为它允许空气通过，却能阻挡大部分昆虫。这就和细胞膜的选择透过性联系起来，类比形象，加强学生的理解和记忆。中国教材的图画不够鲜活，通常都是细胞结构模型图，画面感不强，很难吸引人的注意。

其次文字语言表达方面也存在很大的不同，如在细胞结构的介绍中，美国教材把细胞内个细胞器的工作类比成团队协作。细胞的各个结构就像这个小组的成员一样共同工作。小组成员合作学习时，一般需要有人决定这个项目所需要的资源。在细胞中，具有选择通透性的细胞膜就担当着这样的角色。细胞内的领导者—细胞核指导着蛋白质的合成。你倒过垃圾吗？倒垃圾需要团队合作吗？在细胞中“倒垃圾”这一过程就需要团队协作。语言生动形象，大大提高学生的阅读兴趣，还能帮助学生对相关知识概念的理解。美版教材叙述用语精当明了，对话式语言亲切自然，娓娓道来，启发性强；普林斯顿评测机构的“小帖士”、实验部分的“警示性标志”、“安全警示”和“注意”提示等透出浓浓的人文关怀。在中国教材中只是简单的把细胞内部比喻成一个繁忙的工厂，后续是系统的知识讲解，语言不够形象生动，不够吸引人，实难调动学生学习极大的兴趣。

美国教材栏目形式多种多样，就实验栏目类型就各种各样，有网络实验、调查实验、迷你实验、技能实验等形式多样，充分调动学生的积极性，为学生提供了广阔的实验探究空间，让学生更多地以“科学发现者”的身份进行真实的科学研究。而我国教材实验类型较为单一，数量也较少，完全弱化了学生的动手能力及自主探究学习的能力。

美版教材中创设了大量的科学与生产、生活实际结合的经典案例，“生物与社会”、“生物与技术”、“与艺术的综合”、“与数学的综合”、“与化学的综合”、“与文学的综合”以及“科学发现”、“与生物学相关的职业”、“与自然科学的综合”等栏目，体现了生物学与生产、生活和其他学科领域的紧密联系和广泛应用，提高学生阅读兴趣的同时也做到了理论和实践的结合。我国教材学科之间的综合性不强，部分也只是了联系相关的化学物理知识，纯知识性的介绍缺乏阅读的趣味性，削弱了学生的阅读兴趣。

第三章 中美教材比较的意义

通过比较我们可以知道我国生物学教材的不足之处，这也为能为我国生物

教材的改革起到提示作用。总体上来看，美版教材内容丰富，插图丰富精美，语言生动形象，栏目多种多样，与各学科的综合较多，可读性较强，能充分调动学生学习的积极性和动手能力。我国教材过于强调知识的系统性，栏目零散，不够丰富，忽视学科之间综合的重要性，教材插图过于单一且水平有待改进，语言不够生动形象，实验数目少，学生的动手能力需要加强。教材的可读性、实验的技能性、学科的综合性和学习的自主性等方面，仍需向国际上先进教材学习和借鉴，有待提高。

主要参考资料：

[1][美]奥尔顿·比格斯等著,廖苏梅等译．科学发现者·生物：生命的动力[M]．杭州：浙江教育出版社，2008.

[2]金建敏,许晓丽,陈志伟.美国高中主流教材中“实验板块

[J].生物学教学，2010.

[3]高俊英.美国高中生物教材特点分析[J]．国外教育博览，2011.

[4]李高峰.美国高中主流生物教材的概念教学[J].2010.

[5]吴举宏．美国高中主流教材中“分子与细胞

[6]陈洁.中美中学生物课程教材中关于科学探究内容的比较分析[J].科教平台，2006.

[7]董玲玲,赵坤兰,李娟,崔鸿水.中美教材中“细胞大小与物质运输关系”实验的比较分析[J].中学生物学，2011.

[8]于远远．中美高中生物教材比较研究[D]．陕西：陕西师范大学，2011.5 .