美國高中生物教材的類型、編排、內(nèi)容及啟示

丁小麗 張子璐 閆亞平

摘 要

通過比較美國教材《Essential Biology StudyGuide》與我國人教版高中生物教材，發(fā)現(xiàn)中美兩國生物主流教材雖然在總的知識框架上基本一致，但在類型、編排和內(nèi)容上各具特色。本文通過這三方面的詳細(xì)對比分析，找出差異，希望可以為我國的科學(xué)教育及生物教材編撰提供啟示和借鑒。

關(guān)鍵詞

生物 美國教材 中國教材

單純分析我國的教材會使我們陷入誤區(qū)，只能看到教材的優(yōu)點。為了發(fā)現(xiàn)我國教材的不足，筆者特意選取美國教材《Essential Biology StudyGuide》（以下簡稱美國教材）與我國人教版高中生物教材（以下簡稱中國教材）作為研究對象，旨在比較兩種教材的異同，為我國生物新教材的編排提供一定的啟示和借鑒。

一、教材的類型

美國教材為全一冊，包括細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化論和生態(tài)學(xué)四個單元，單元下再分20個章節(jié)，且教材配套CD-ROM、網(wǎng)絡(luò)平臺等多種媒體資源，是集書本、光盤、網(wǎng)絡(luò)為一體的新型多媒體教材。學(xué)生購買書本的同時需要在網(wǎng)絡(luò)平臺上激活自己預(yù)付費用的賬戶，接下來的學(xué)習(xí)中，該網(wǎng)絡(luò)平臺為學(xué)生提供大量與教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度配套的輔助資源，如與教材內(nèi)容相關(guān)的生物學(xué)信息補(bǔ)充、配套的章節(jié)練習(xí)題、實驗探究平臺等。配套的光盤中也有許多與教材相關(guān)的文獻(xiàn)資料，使教師能夠開展多種多樣的囊括課堂內(nèi)外的教學(xué)活動，極大地拓展了教學(xué)的時空范圍，同時很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情和興趣[1]。

中國教材依據(jù)教材內(nèi)容分為必修和選修，其中必修三冊，是高中階段所有學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的；選修三冊，學(xué)生根據(jù)文理分科進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇性學(xué)習(xí)。人教版高中生物必修教材包括了分子與細(xì)胞、遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境三個單元，下設(shè)19個章節(jié)。教材也提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，但由于國內(nèi)教育及網(wǎng)絡(luò)普及程度等種種原因，利用率較低。課堂教學(xué)過程中，以課本為主，教師適當(dāng)補(bǔ)充與課本內(nèi)容相關(guān)的生物學(xué)知識或信息，教學(xué)活動一般也只在課堂開展，難以拓展至課外時間，這樣，學(xué)生獲取知識的渠道比較狹窄，信息量較少。

中美兩種教材在類型上的差異，是由于兩國長久以來的文化差異導(dǎo)致的。美國是一個移民國家，這使得美國的文化有著其特獨的包容性和開放性。他們崇尚的是一種“放羊式”的教育方式，學(xué)生上課非常輕松，隨意與老師進(jìn)行交流，有大量的課余時間可以去學(xué)習(xí)或者閱讀自己感興趣的科目與問題。美國教材針對學(xué)生的這種需求而設(shè)計，他們可以憑自己的喜好去獲取感興趣的資料，沒有任何約束，這使得他們的思維大多天馬行空，富有極強(qiáng)的想象力和創(chuàng)造性。而中國自古以來尊師重道的思維使得我們的學(xué)生在上課時必須坐的端正筆直，不能隨意開口提問，以顯示出對老師的尊重。在“應(yīng)試教育”的大背景下，一般都實行老師講什么，學(xué)生就學(xué)什么的“填鴨式”教育，課堂上講過的知識就是自己必須掌握的，使用題海戰(zhàn)術(shù)的中國學(xué)生非常辛苦，根本沒有多余的時間去考慮自己喜歡什么，對什么感興趣。

同時，美國的網(wǎng)絡(luò)化教育已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，他們強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢是網(wǎng)絡(luò)化教育強(qiáng)有力的后援。而我國的網(wǎng)絡(luò)教育才處在起步階段，這使得我們的教材在設(shè)計時，必須考慮我國的國情。

二、教材的編排

我們對美國教材和中國教材的編排做了分析，結(jié)果如表1所示。

表1

從表1可以看出，美國教材首先對于如何訂購與本教材相關(guān)的多媒體資源做了相應(yīng)的講解，然后對教材的作者進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹。教材的緒論大致介紹了當(dāng)今社會對于“生物”這一概念的理解，以及生物學(xué)的地位、學(xué)習(xí)生物學(xué)的意義和作用，同時簡單介紹了整本書所涵蓋的內(nèi)容并在結(jié)束時提到了作者編著這本書的初衷以及對于讀者的希望。前言通篇都圍繞著生物這一話題，語言生動活潑、富有感染力，讓人讀了之后感覺到生物是一門很有趣、很先進(jìn)、容易掌握的學(xué)科，與我們的生活息息相關(guān)。前言之后是《如何使用這本書》，是對教材以及配套多媒體資源的使用進(jìn)行了詳細(xì)介紹的一篇說明性文字，在說明過程中，插入了大量的教材截圖，讓人看起來一目了然。這樣的設(shè)計使學(xué)生即使是在家自學(xué)，也能夠獲得與在學(xué)校同樣的效果。

中國教材，以必修一為例。教材的緒論沒有用簡單的前言，而是以科學(xué)家訪談的形式，體現(xiàn)了編者對于緒論的重視，希望可以通過緒論增加學(xué)生對于生物學(xué)習(xí)的興趣。用與鄒承魯院士的一問一答的對話方式，從字里行間透露出治學(xué)、做研究應(yīng)該具備一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這在一定程度上對學(xué)生具有激勵作用，由于談話無法滿足學(xué)生的好奇心與求知欲，這就為教師的教學(xué)留下空間[2]，所以訪談錄有很強(qiáng)的可讀性和可發(fā)揮性。但由于所選取的內(nèi)容“結(jié)晶牛胰島素的合成”，已經(jīng)是半個多世紀(jì)以前的成就，在這里又一次提出來，感覺我們的研究總是停留在過去的輝煌上，讓學(xué)生無法感受到我國生物科技的飛速發(fā)展。通篇讀完，讓人覺得生物知識很陳舊、更新很慢，學(xué)習(xí)生物的過程又很艱難、很辛苦，從而不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的熱情和興趣。我們認(rèn)為可以適當(dāng)添加一些中國新的生物科技成就，以展現(xiàn)出我國在生物方面的先進(jìn)水平，在一定程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。

由此可以看出，中美兩國在教材的編排上還是有很大差異的。美國教材的這種編排是由于其教材本身的性質(zhì)決定的。美國教材是集課本、光盤、網(wǎng)絡(luò)于一體的一種多媒體教材，所以在初次使用該教材時，必須要有專門的人員對讀者進(jìn)行指導(dǎo)。而該教材面向的群體不僅僅是學(xué)校學(xué)生，也有社會人士，這時候就需要有一個使用說明來指導(dǎo)讀者如何使用該教材。在美國，并沒有關(guān)于使用教材的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，選擇哪一本作為教材完全是由任課老師自己決定，這樣的機(jī)制導(dǎo)致美國的教材在編寫的過程中就要充分考慮該教材的可讀性、趣味性。而中國的教材，一般是由上級部門統(tǒng)一指定，由全國中小學(xué)教材審定委員會審定出版的，因而更強(qiáng)調(diào)知識的嚴(yán)謹(jǐn)性、準(zhǔn)確度。

三、教材的內(nèi)容

美國教材文字量多、信息量大。平均每個章節(jié)的文字量要比中國教材多好幾倍。造成這種文字量的巨大差異是由于兩國教材對選取內(nèi)容的側(cè)重點不同。我們認(rèn)為，這種差異的本質(zhì)其實是編者在教學(xué)資源選擇和編制的理念、價值目標(biāo)認(rèn)同方面存在差異造成的[3]。

1.教材語言風(fēng)格

中學(xué)階段的生物學(xué)更偏向于描述性學(xué)科。因此在知識的傳授過程中，運用一定的修辭手法和數(shù)據(jù)，能更形象、生動的呈現(xiàn)內(nèi)容，還會有很好的啟發(fā)性，增加學(xué)生的想象空間、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在語言風(fēng)格上，國內(nèi)外教材差別較大。

美國教材的語言生動活波、富有情趣。在每一章節(jié)開始前，都有一個簡短的引言，運用一連串學(xué)生感興趣的話題，配合插圖和數(shù)據(jù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生自然而然地想要了解更多。例如，在“CHAPTER 2：Essential Chemistry for Biology”的引言中寫到“在美國東部的雨水的酸度比醋還要大；你體重的65%來自于身體內(nèi)的氧原子；由于表面張力，有些昆蟲可以在水面行走；一個人一天可以產(chǎn)生超過三加侖的汗水；多維生素藥丸中鐵的含量相當(dāng)于一輛火車或者輪船……”[4]此外，對于那些微觀、抽象的生物命題，美國教材運用了反問、類比、比喻等多種修辭手法，通過情感豐富的語言，像與讀者對話一樣親切的語氣進(jìn)行描述，使人能夠真實地感受到作者對于科學(xué)成就和生命奇跡的贊美和驚嘆。把一個抽象的過程，轉(zhuǎn)化為日常生活中熟識的事件，語言生動而形象，富有啟發(fā)性，使人在不知不覺間掌握了原本復(fù)雜而精細(xì)的原理或者機(jī)制。

相較之下，中國教材更加注重知識的準(zhǔn)確性，語言上簡潔、干練、不繁瑣[5]，表現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)、求實的治學(xué)態(tài)度。在教材中運用了適量的比擬、反問等修辭手法，以方便或加深學(xué)生對于知識的理解，但不過分表達(dá)作者的情緒，使教材帶有一種冷靜、凝重的客觀性。

2.知識的完整性

美國教材在對任何一個生命過程的描述中，都會保持其知識體系的獨立完整。從問題的初始到結(jié)束，所涉及到的知識都會完整無缺的給予，不會因為以下問題導(dǎo)致知識上出現(xiàn)斷層或斷裂。

（1）不以學(xué)科分割知識

美國教材在涉及到學(xué)科交叉性知識時，不會以學(xué)科界限分割知識間的聯(lián)系，而是根據(jù)具體篇章、具體內(nèi)容的特殊需要，有目的、有側(cè)重地將其他學(xué)科知識引入到生物知識體系中來[3]，使之成為教材中不可缺少的一部分，同時又對學(xué)生后面知識的學(xué)習(xí)有一定的幫助作用。例如：在“元素和化合物”中，教材用大量的篇幅和多種圖示詳細(xì)介紹了原子的結(jié)構(gòu)、電子的排布以及如何構(gòu)建一個原子，并且對離子鍵、共價鍵的形成和原理也作了詳盡地解說，從而為后面從水的極性出發(fā)介紹水的結(jié)構(gòu)、水維持生命的屬性、水的凝聚力等做了系統(tǒng)的鋪墊。在“光反應(yīng)：將太陽能轉(zhuǎn)化成光能”中，教材引入了物理上太陽光的性質(zhì)和色素的化學(xué)構(gòu)成等方面的知識，對光反應(yīng)的原理和機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)地講解，使學(xué)生透徹理解光反應(yīng)如何產(chǎn)生ATP和NADPH。

而中國教材在學(xué)科交叉時，采取的則是學(xué)科本位的態(tài)度，對于非本學(xué)科的知識，大多采用“事不關(guān)己高高掛起”的處理方式。即便引用，也是象征性引用，并沒有起到真正傳授知識的作用。在篇幅以及內(nèi)容上都與美國教材有一定的差距，例如，細(xì)胞化學(xué)在整套書中只有寥寥數(shù)筆。盡管中國教材在這一點上努力做出改變，增加了“學(xué)科交叉”欄目，但實際上卻并沒有達(dá)到不同學(xué)科的真正融合，更像是將其他學(xué)科的知識簡單羅列在旁邊，對于學(xué)生是否理解，如何與生物知識有內(nèi)在的聯(lián)系，卻不做過多的解釋和說明。

（2）機(jī)理性知識的闡述

美國教材重視機(jī)理性知識的傳授，詳細(xì)地對機(jī)理進(jìn)行闡述、遷移和擴(kuò)充，強(qiáng)調(diào)機(jī)理的重要性是美國教材編制的理念。但由于機(jī)理性知識大多較為抽象，在講解過程中具有難度大、理性強(qiáng)、不容易被接受等特點，為此美國教材在編寫過程中，不惜耗費大量筆墨，跨越學(xué)科間的障礙，運用多種媒體手段，制作視頻動畫、實例圖示、顯微照片、實物模型等輔助資源，一切都為了機(jī)理性知識的闡述服務(wù)。更重要的是，美國教材常常將那些抽象、深奧的機(jī)理轉(zhuǎn)變成生活中可見、可感的具體事物，方便學(xué)生理解，再對知識進(jìn)行遷移，使學(xué)生加深印象。例如，在講解酶降低反應(yīng)活化能的原理時，制作的“跳豆”模型（圖1），從圖示就能直觀的明白酶在這一過程中所起的作用，這樣的講解，不僅容易理解，也方便學(xué)生記憶。美國教材強(qiáng)調(diào)的是不僅要讓學(xué)生明白“是什么”，也要讓學(xué)生理解“為什么”。

圖1

相較之下，中國教材在這方面做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。我們往往只重視選擇結(jié)論性的知識，只要求學(xué)生知道“是什么”，對結(jié)論的形成過程往往省略或者簡化處理。比如，同樣介紹酶的催化功能，教材只說了酶能降低反應(yīng)活化能，卻沒有說酶為什么能降低反應(yīng)活化能，怎么降低反應(yīng)活化能。對于卡爾文循環(huán)，教材只用“C3接受ATP釋放的能量并被[H]還原”一句話取代。對于“為什么”、“怎么發(fā)生”這樣機(jī)理性、過程性知識的闡述都是簡單的帶過，不做深層次的解釋和說明。這樣編寫教材優(yōu)點是結(jié)論突出，過程簡單，方便學(xué)生的記憶；不足就是無法使學(xué)生形成真正的、深入的理解，對于結(jié)論背后的原理也不能完全掌握，無法做到活學(xué)活用。

3.科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

實驗是生物學(xué)的靈魂，生物就是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，生物實驗是學(xué)生獲取生物學(xué)知識的有效途徑之一，同時也是科學(xué)探究的重要載體[6]。通過對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，可以使學(xué)生從中領(lǐng)悟科學(xué)的研究方法和思維，培養(yǎng)學(xué)生的科研精神、態(tài)度和創(chuàng)新能力。

各個國家的課程標(biāo)準(zhǔn)決定該國的教材編寫。美國的課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生“在學(xué)習(xí)探知自然界的科學(xué)方法時會參與科學(xué)探究活動中的某些方面的工作，同時也應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生從事完整的探究活動的能力”[6]。中國的課程標(biāo)準(zhǔn)要求“初步學(xué)會生物科學(xué)探究的一般方法，具有較強(qiáng)的生物學(xué)實驗的基本操作技能、搜集和處理信息的能力、批判性思維的能力、分析和解決實際問題的能力以及交流與合作的能力；能夠正確使用一般的實驗器具，掌握采集和處理實驗材料、進(jìn)行生物學(xué)實驗操作、生物繪圖等技能[7]”的目標(biāo)。從兩國課標(biāo)可以看出，雖然兩國都提倡科學(xué)探究，但側(cè)重點有所不同：美國側(cè)重于探究思維和能力的培養(yǎng)，而我國傾向于實驗技能的培養(yǎng)。

美國教材把科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)，并沒有單獨列出科學(xué)探究的欄目，而是將科學(xué)探究的精神融入貫穿整本教材。教材在編寫方式上注重在思維上指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。每個章節(jié)的開始總是有一段“Overview”，以啟發(fā)性的談話方式將學(xué)生帶入與本章節(jié)有關(guān)的問題情境中，激起學(xué)生的探究欲望。教材附有大量的課下活動和實驗，要求學(xué)生課余時間在網(wǎng)絡(luò)或者實踐中完成，鼓勵學(xué)生自己得出結(jié)論并與他人分享，暢述自己的觀點，這些都是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的表現(xiàn)。

反觀中國教材，體現(xiàn)科學(xué)探究思維方面做得不夠全面，教材中盡管也加入了問題探討、討論、實驗等環(huán)節(jié)，但由于目前國內(nèi)生物課課時較少，對問題的討論往往只是“點到為止”，教師并未做過多、過深的引導(dǎo)，只是為了討論而討論。很多實驗內(nèi)容更是只能“紙上談兵”，只是大概地講解實驗原理和方法，并不會讓學(xué)生真正動手操作，也就無法達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

雖然與舊版教材相比新教材的呈現(xiàn)方式更加靈活多變，增加了許多新的欄目，加入了大量彩色照片和示意圖，教材的豐富度和可讀性大大提高，并且融入了科學(xué)思維和科學(xué)方法，更加注重科學(xué)探究的過程，這無疑都是我國教材的進(jìn)步。但是與美國教材相比，我國人教版在資源選擇方面，總體上趨向記憶，而不是思維[8]。

四、對我國教材編制的啟示

1.語言的豐富度有待提升

針對中學(xué)生物描述性強(qiáng)的學(xué)科特征，語言的重要性是不容忽略的。我國教材在編寫過程中，可以多用第二人稱進(jìn)行陳述，結(jié)合反問、比喻等修辭手法，讓人讀起來親切、自然。這樣可以大大提升教材本身的可讀性和趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.保證知識的完整性和連貫性

我國教材突出結(jié)果和結(jié)論，簡化過程和原理，在一定程度上便于學(xué)生記憶和對知識點的掌握。但這樣的掌握其實只是“知其然”，想要真正地“知其所以然”還是要對結(jié)論背后的原理和過程做詳細(xì)解釋。只有這樣才能使學(xué)生真正地掌握知識并在獲取知識的過程中提高他們的理解力和思維能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的探究創(chuàng)新能力

探究能力和思維的形成是一個漫長的過程，需要不斷積累經(jīng)驗。我國教材對此也在不斷做出修改，增加探究性課程的比例。但由于課時和大班教學(xué)等原因，使得我們的探究性課程“名存實亡”。我們必須要重視探究性課程和實驗課程的安排，只有這樣，學(xué)生才能平衡知識學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

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[7] 教育部.普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[8] 孫仲平.中外高中生物教材比較研究的報告[J].來自教育一線的報告——黑龍江省教育學(xué)會“十一五”優(yōu)秀教育科研成果[C]，2011.

[作者：丁小麗（1978-），女，江蘇東臺人，陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實驗師，在讀博士研究生；張子璐（1990-），女，陜西西安人，西安市第三中學(xué)二級教師，在讀碩士研究生；閆亞平（1980-），男，陜西寶雞人，天津醫(yī)科大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。]

【責(zé)任編輯 郭振玲】