美国高中生物教材的类型、编排、内容及启示

丁小丽 张子璐 闫亚平

摘 要

通过比较美国教材《Essential Biology StudyGuide》与我国人教版高中生物教材，发现中美两国生物主流教材虽然在总的知识框架上基本一致，但在类型、编排和内容上各具特色。本文通过这三方面的详细对比分析，找出差异，希望可以为我国的科学教育及生物教材编撰提供启示和借鉴。

关键词

生物 美国教材 中国教材

单纯分析我国的教材会使我们陷入误区，只能看到教材的优点。为了发现我国教材的不足，笔者特意选取美国教材《Essential Biology StudyGuide》（以下简称美国教材）与我国人教版高中生物教材（以下简称中国教材）作为研究对象，旨在比较两种教材的异同，为我国生物新教材的编排提供一定的启示和借鉴。

一、教材的类型

美国教材为全一册，包括细胞生物学、遗传学、进化论和生态学四个单元，单元下再分20个章节，且教材配套CD-ROM、网络平台等多种媒体资源，是集书本、光盘、网络为一体的新型多媒体教材。学生购买书本的同时需要在网络平台上激活自己预付费用的账户，接下来的学习中，该网络平台为学生提供大量与教学内容和进度配套的辅助资源，如与教材内容相关的生物学信息补充、配套的章节练习题、实验探究平台等。配套的光盘中也有许多与教材相关的文献资料，使教师能够开展多种多样的囊括课堂内外的教学活动，极大地拓展了教学的时空范围，同时很好地调动了学生学习生物的热情和兴趣[1]。

中国教材依据教材内容分为必修和选修，其中必修三册，是高中阶段所有学生都必须学习的；选修三册，学生根据文理分科进行适当的选择性学习。人教版高中生物必修教材包括了分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境三个单元，下设19个章节。教材也提供相应的网络资源，但由于国内教育及网络普及程度等种种原因，利用率较低。课堂教学过程中，以课本为主，教师适当补充与课本内容相关的生物学知识或信息，教学活动一般也只在课堂开展，难以拓展至课外时间，这样，学生获取知识的渠道比较狭窄，信息量较少。

中美两种教材在类型上的差异，是由于两国长久以来的文化差异导致的。美国是一个移民国家，这使得美国的文化有着其特独的包容性和开放性。他们崇尚的是一种“放羊式”的教育方式，学生上课非常轻松，随意与老师进行交流，有大量的课余时间可以去学习或者阅读自己感兴趣的科目与问题。美国教材针对学生的这种需求而设计，他们可以凭自己的喜好去获取感兴趣的资料，没有任何约束，这使得他们的思维大多天马行空，富有极强的想象力和创造性。而中国自古以来尊师重道的思维使得我们的学生在上课时必须坐的端正笔直，不能随意开口提问，以显示出对老师的尊重。在“应试教育”的大背景下，一般都实行老师讲什么，学生就学什么的“填鸭式”教育，课堂上讲过的知识就是自己必须掌握的，使用题海战术的中国学生非常辛苦，根本没有多余的时间去考虑自己喜欢什么，对什么感兴趣。

同时，美国的网络化教育已经发展的相当成熟，他们强大的网络技术和互联网优势是网络化教育强有力的后援。而我国的网络教育才处在起步阶段，这使得我们的教材在设计时，必须考虑我国的国情。

二、教材的编排

我们对美国教材和中国教材的编排做了分析，结果如表1所示。

表1

从表1可以看出，美国教材首先对于如何订购与本教材相关的多媒体资源做了相应的讲解，然后对教材的作者进行了较为详细的介绍。教材的绪论大致介绍了当今社会对于“生物”这一概念的理解，以及生物学的地位、学习生物学的意义和作用，同时简单介绍了整本书所涵盖的内容并在结束时提到了作者编著这本书的初衷以及对于读者的希望。前言通篇都围绕着生物这一话题，语言生动活泼、富有感染力，让人读了之后感觉到生物是一门很有趣、很先进、容易掌握的学科，与我们的生活息息相关。前言之后是《如何使用这本书》，是对教材以及配套多媒体资源的使用进行了详细介绍的一篇说明性文字，在说明过程中，插入了大量的教材截图，让人看起来一目了然。这样的设计使学生即使是在家自学，也能够获得与在学校同样的效果。

中国教材，以必修一为例。教材的绪论没有用简单的前言，而是以科学家访谈的形式，体现了编者对于绪论的重视，希望可以通过绪论增加学生对于生物学习的兴趣。用与邹承鲁院士的一问一答的对话方式，从字里行间透露出治学、做研究应该具备一种严谨的科学态度。这在一定程度上对学生具有激励作用，由于谈话无法满足学生的好奇心与求知欲，这就为教师的教学留下空间[2]，所以访谈录有很强的可读性和可发挥性。但由于所选取的内容“结晶牛胰岛素的合成”，已经是半个多世纪以前的成就，在这里又一次提出来，感觉我们的研究总是停留在过去的辉煌上，让学生无法感受到我国生物科技的飞速发展。通篇读完，让人觉得生物知识很陈旧、更新很慢，学习生物的过程又很艰难、很辛苦，从而不能很好地激发学生学习生物学的热情和兴趣。我们认为可以适当添加一些中国新的生物科技成就，以展现出我国在生物方面的先进水平，在一定程度上提高学生学习生物的兴趣。

由此可以看出，中美两国在教材的编排上还是有很大差异的。美国教材的这种编排是由于其教材本身的性质决定的。美国教材是集课本、光盘、网络于一体的一种多媒体教材，所以在初次使用该教材时，必须要有专门的人员对读者进行指导。而该教材面向的群体不仅仅是学校学生，也有社会人士，这时候就需要有一个使用说明来指导读者如何使用该教材。在美国，并没有关于使用教材的统一标准，选择哪一本作为教材完全是由任课老师自己决定，这样的机制导致美国的教材在编写的过程中就要充分考虑该教材的可读性、趣味性。而中国的教材，一般是由上级部门统一指定，由全国中小学教材审定委员会审定出版的，因而更强调知识的严谨性、准确度。

三、教材的内容

美国教材文字量多、信息量大。平均每个章节的文字量要比中国教材多好几倍。造成这种文字量的巨大差异是由于两国教材对选取内容的侧重点不同。我们认为，这种差异的本质其实是编者在教学资源选择和编制的理念、价值目标认同方面存在差异造成的[3]。

1.教材语言风格

中学阶段的生物学更偏向于描述性学科。因此在知识的传授过程中，运用一定的修辞手法和数据，能更形象、生动的呈现内容，还会有很好的启发性，增加学生的想象空间、激发学生的学习兴趣。在语言风格上，国内外教材差别较大。

美国教材的语言生动活波、富有情趣。在每一章节开始前，都有一个简短的引言，运用一连串学生感兴趣的话题，配合插图和数据，激发学生的学习兴趣，使学生自然而然地想要了解更多。例如，在“CHAPTER 2：Essential Chemistry for Biology”的引言中写到“在美国东部的雨水的酸度比醋还要大；你体重的65%来自于身体内的氧原子；由于表面张力，有些昆虫可以在水面行走；一个人一天可以产生超过三加仑的汗水；多维生素药丸中铁的含量相当于一辆火车或者轮船……”[4]此外，对于那些微观、抽象的生物命题，美国教材运用了反问、类比、比喻等多种修辞手法，通过情感丰富的语言，像与读者对话一样亲切的语气进行描述，使人能够真实地感受到作者对于科学成就和生命奇迹的赞美和惊叹。把一个抽象的过程，转化为日常生活中熟识的事件，语言生动而形象，富有启发性，使人在不知不觉间掌握了原本复杂而精细的原理或者机制。

相较之下，中国教材更加注重知识的准确性，语言上简洁、干练、不繁琐[5]，表现出严谨、求实的治学态度。在教材中运用了适量的比拟、反问等修辞手法，以方便或加深学生对于知识的理解，但不过分表达作者的情绪，使教材带有一种冷静、凝重的客观性。

2.知识的完整性

美国教材在对任何一个生命过程的描述中，都会保持其知识体系的独立完整。从问题的初始到结束，所涉及到的知识都会完整无缺的给予，不会因为以下问题导致知识上出现断层或断裂。

（1）不以学科分割知识

美国教材在涉及到学科交叉性知识时，不会以学科界限分割知识间的联系，而是根据具体篇章、具体内容的特殊需要，有目的、有侧重地将其他学科知识引入到生物知识体系中来[3]，使之成为教材中不可缺少的一部分，同时又对学生后面知识的学习有一定的帮助作用。例如：在“元素和化合物”中，教材用大量的篇幅和多种图示详细介绍了原子的结构、电子的排布以及如何构建一个原子，并且对离子键、共价键的形成和原理也作了详尽地解说，从而为后面从水的极性出发介绍水的结构、水维持生命的属性、水的凝聚力等做了系统的铺垫。在“光反应：将太阳能转化成光能”中，教材引入了物理上太阳光的性质和色素的化学构成等方面的知识，对光反应的原理和机制进行了详细地讲解，使学生透彻理解光反应如何产生ATP和NADPH。

而中国教材在学科交叉时，采取的则是学科本位的态度，对于非本学科的知识，大多采用“事不关己高高挂起”的处理方式。即便引用，也是象征性引用，并没有起到真正传授知识的作用。在篇幅以及内容上都与美国教材有一定的差距，例如，细胞化学在整套书中只有寥寥数笔。尽管中国教材在这一点上努力做出改变，增加了“学科交叉”栏目，但实际上却并没有达到不同学科的真正融合，更像是将其他学科的知识简单罗列在旁边，对于学生是否理解，如何与生物知识有内在的联系，却不做过多的解释和说明。

（2）机理性知识的阐述

美国教材重视机理性知识的传授，详细地对机理进行阐述、迁移和扩充，强调机理的重要性是美国教材编制的理念。但由于机理性知识大多较为抽象，在讲解过程中具有难度大、理性强、不容易被接受等特点，为此美国教材在编写过程中，不惜耗费大量笔墨，跨越学科间的障碍，运用多种媒体手段，制作视频动画、实例图示、显微照片、实物模型等辅助资源，一切都为了机理性知识的阐述服务。更重要的是，美国教材常常将那些抽象、深奥的机理转变成生活中可见、可感的具体事物，方便学生理解，再对知识进行迁移，使学生加深印象。例如，在讲解酶降低反应活化能的原理时，制作的“跳豆”模型（图1），从图示就能直观的明白酶在这一过程中所起的作用，这样的讲解，不仅容易理解，也方便学生记忆。美国教材强调的是不仅要让学生明白“是什么”，也要让学生理解“为什么”。

图1

相较之下，中国教材在这方面做得远远不够。我们往往只重视选择结论性的知识，只要求学生知道“是什么”，对结论的形成过程往往省略或者简化处理。比如，同样介绍酶的催化功能，教材只说了酶能降低反应活化能，却没有说酶为什么能降低反应活化能，怎么降低反应活化能。对于卡尔文循环，教材只用“C3接受ATP释放的能量并被[H]还原”一句话取代。对于“为什么”、“怎么发生”这样机理性、过程性知识的阐述都是简单的带过，不做深层次的解释和说明。这样编写教材优点是结论突出，过程简单，方便学生的记忆；不足就是无法使学生形成真正的、深入的理解，对于结论背后的原理也不能完全掌握，无法做到活学活用。

3.科学探究能力的培养

实验是生物学的灵魂，生物就是一门以实验为基础的学科，生物实验是学生获取生物学知识的有效途径之一，同时也是科学探究的重要载体[6]。通过对学生科学探究能力的培养，可以使学生从中领悟科学的研究方法和思维，培养学生的科研精神、态度和创新能力。

各个国家的课程标准决定该国的教材编写。美国的课程标准要求学生“在学习探知自然界的科学方法时会参与科学探究活动中的某些方面的工作，同时也应该培养学生从事完整的探究活动的能力”[6]。中国的课程标准要求“初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力；能够正确使用一般的实验器具，掌握采集和处理实验材料、进行生物学实验操作、生物绘图等技能[7]”的目标。从两国课标可以看出，虽然两国都提倡科学探究，但侧重点有所不同：美国侧重于探究思维和能力的培养，而我国倾向于实验技能的培养。

美国教材把科学探究作为学习科学的中心环节，并没有单独列出科学探究的栏目，而是将科学探究的精神融入贯穿整本教材。教材在编写方式上注重在思维上指导学生进行科学探究。每个章节的开始总是有一段“Overview”，以启发性的谈话方式将学生带入与本章节有关的问题情境中，激起学生的探究欲望。教材附有大量的课下活动和实验，要求学生课余时间在网络或者实践中完成，鼓励学生自己得出结论并与他人分享，畅述自己的观点，这些都是培养学生创造力的表现。

反观中国教材，体现科学探究思维方面做得不够全面，教材中尽管也加入了问题探讨、讨论、实验等环节，但由于目前国内生物课课时较少，对问题的讨论往往只是“点到为止”，教师并未做过多、过深的引导，只是为了讨论而讨论。很多实验内容更是只能“纸上谈兵”，只是大概地讲解实验原理和方法，并不会让学生真正动手操作，也就无法达到教学目标。

虽然与旧版教材相比新教材的呈现方式更加灵活多变，增加了许多新的栏目，加入了大量彩色照片和示意图，教材的丰富度和可读性大大提高，并且融入了科学思维和科学方法，更加注重科学探究的过程，这无疑都是我国教材的进步。但是与美国教材相比，我国人教版在资源选择方面，总体上趋向记忆，而不是思维[8]。

四、对我国教材编制的启示

1.语言的丰富度有待提升

针对中学生物描述性强的学科特征，语言的重要性是不容忽略的。我国教材在编写过程中，可以多用第二人称进行陈述，结合反问、比喻等修辞手法，让人读起来亲切、自然。这样可以大大提升教材本身的可读性和趣味性，激发学生学习兴趣。

2.保证知识的完整性和连贯性

我国教材突出结果和结论，简化过程和原理，在一定程度上便于学生记忆和对知识点的掌握。但这样的掌握其实只是“知其然”，想要真正地“知其所以然”还是要对结论背后的原理和过程做详细解释。只有这样才能使学生真正地掌握知识并在获取知识的过程中提高他们的理解力和思维能力。

3.培养学生的探究创新能力

探究能力和思维的形成是一个漫长的过程，需要不断积累经验。我国教材对此也在不断做出修改，增加探究性课程的比例。但由于课时和大班教学等原因，使得我们的探究性课程“名存实亡”。我们必须要重视探究性课程和实验课程的安排，只有这样，学生才能平衡知识学习和能力培养的关系。

参考文献

[1] 熊国勇.美国高中《生物》教材中的网络教学活动研究[J].江西教育学院学报，2012（33）.

[2] 龚大杰，杨国锋.对物种版本高中生物教材“绪论”的比较分析[J].中学生物教学，2012（11）.

[3] 孙仲平，唐晓燕.中外高中生物教材资源选择与编制的比较[J].教育科学研究，2010（3）.

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

[5] 赵璐，李高峰.中美高中生物教材中“与生物学相关的学科”的比较[J].中学生物学，2012（28）.

[6] 颜晓佳，李韶山.中美高中生物教材实验板块的比较研究[J].中学生物学，2012（28）.

[7] 教育部.普通高中生物课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[8] 孙仲平.中外高中生物教材比较研究的报告[J].来自教育一线的报告——黑龙江省教育学会“十一五”优秀教育科研成果[C]，2011.

[作者：丁小丽（1978-），女，江苏东台人，陕西师范大学生命科学学院实验师，在读博士研究生；张子璐（1990-），女，陕西西安人，西安市第三中学二级教师，在读硕士研究生；闫亚平（1980-），男，陕西宝鸡人，天津医科大学教授，博士生导师。]

【责任编辑 郭振玲】