中美高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的比較研究

摘要：通過對(duì)我國人教版高中生物必修一《分子與細(xì)胞》與美國Hill出版社出版的教材《Biology-The Dynanics of Life》（中冊(cè)）中“分離色素”這一實(shí)驗(yàn)就實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比較研究，分析中美生物教材之間的差別。本研究得出我國教材更重知識(shí)點(diǎn)而美國教材更重學(xué)生的思維探究，為此對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)并提出建議，以期為中美更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：中美生物教材;分離色素;比較研究

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為生物學(xué)中非常重要的內(nèi)容，有助于學(xué)生更好地理解生命現(xiàn)象。本研究通過對(duì)中美高中生物教材“分離色素”這一實(shí)驗(yàn)的比較研究，總結(jié)發(fā)現(xiàn)美國實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特色及優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)我國國情及學(xué)生的發(fā)展?fàn)顩r，適當(dāng)運(yùn)用到我國的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以期為學(xué)生的全面發(fā)展及生物科學(xué)素養(yǎng)的提高做準(zhǔn)備。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的比較分析

人教版教材中本實(shí)驗(yàn)為“綠葉中色素的提取與分離”，一共包括5個(gè)部分，實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具、方法步驟和討論。本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)實(shí)際上更像驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而在后面的教材內(nèi)容也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行講解，并沒有體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的探究性。

在Hill版本教材中本實(shí)驗(yàn)名為“分離色素”，包括實(shí)驗(yàn)介紹、步驟和分析三個(gè)部分。內(nèi)容篇幅較短，且歸為迷你實(shí)驗(yàn)的范疇，實(shí)驗(yàn)要求較低，在實(shí)驗(yàn)中并沒有大量地介紹實(shí)驗(yàn)原理及材料用具，旨在讓學(xué)生培養(yǎng)興趣，所以這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也達(dá)到了對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。

1.1實(shí)驗(yàn)原理的比較分析

人教版教材中，一開始就對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明，包括色素的提取及紙層析法的原理。學(xué)生一開始會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行基本的定位;而在Hill版本中，并沒有提到實(shí)驗(yàn)原理，只是總結(jié)概括“層析法是一種有用的質(zhì)檢方法”。由此人教版教材更注重把知識(shí)碾碎給學(xué)生，而Hill教材更注重學(xué)生課下主動(dòng)探索尋求的過程，更加注重學(xué)生的思維探究。

1.2實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡谋容^分析

人教版中首先列舉了兩條實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，讓學(xué)生一開始就了解本實(shí)驗(yàn)的意義和目的，能夠準(zhǔn)確開展實(shí)驗(yàn);而在Hill教材中則是將目的和方法放在實(shí)驗(yàn)介紹里面，簡(jiǎn)略而濃縮地介紹了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?jiǎn)單干脆，清晰明了，且側(cè)重介紹實(shí)驗(yàn)步驟，將內(nèi)容和時(shí)間更多花在實(shí)際操作中，體現(xiàn)了美國教學(xué)更加注重學(xué)生自身實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。

1.3材料用具的比較分析

人教版的教材中，目的要求就是材料用具的介紹，這部分也是條理清晰地列舉出了本實(shí)驗(yàn)用到的所有材料及需要的工具和器械，像一條線索貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)，清晰明了;在Hill版本教材中則是將實(shí)驗(yàn)材料放在操作步驟里，也沒有具體地展開講，只是說在老師那里領(lǐng)取制備好的植物懸液，這樣就大大減少了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的問題，以及由于實(shí)驗(yàn)材料用具所帶來的安全隱患，這就體現(xiàn)了美國教學(xué)中非常注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全性和環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)[1]。

1.4實(shí)驗(yàn)步驟的比較分析

人教版的教材中，實(shí)驗(yàn)步驟一共分成了四個(gè)部分—提取綠葉中的色素、制備濾紙條、畫濾液細(xì)線、分離綠葉中的色素。從稱取綠葉將其剪碎到加入各種試劑研磨，過濾研磨液到制備濾紙條，畫濾液線到分離色素這些過程都記錄得相當(dāng)詳細(xì)，這樣的實(shí)驗(yàn)步驟清晰易懂，會(huì)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中都非常省事和便利，學(xué)生在操作的過程中也不用思考為什么這么做，只需按部就班完成任務(wù)就是了。人教版的實(shí)驗(yàn)教學(xué)很注重實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)點(diǎn)，過程也很具體化，甚至詳細(xì)到幾毫升幾克，將本來的探究性實(shí)驗(yàn)變成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，留給學(xué)生自己獨(dú)立思考和探究的空間很少，也就失去了實(shí)驗(yàn)最原始的目的。

Hill版本教材相比于人教版本上繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作，就更加簡(jiǎn)潔凝煉，留給學(xué)生可操作的空間較大，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生有更多的時(shí)間更加全面廣泛地思考為什么這樣做？這樣做對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)有怎樣的作用？除了這種方法，還有沒有別的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？在這個(gè)過程中體現(xiàn)了美國教學(xué)中倡導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，自主探究的教學(xué)思想。

1.5實(shí)驗(yàn)討論的比較分析

在人教版的教材中，討論部分有兩個(gè)問題，（1）：紙條上有幾條不同顏色的色帶？寬窄如何？（2）：濾液細(xì)線為何不能觸及層析液？其實(shí)這兩個(gè)問題，通過實(shí)驗(yàn)是可以直接觀察出來的，但卻放在了討論部分中，就失去了討論本來所要達(dá)到的目的，所以這就提示了在人教版中可以更多地設(shè)計(jì)學(xué)生需要探索、思考、交流才能得出的問題，

Hill版本教材中的分析分為解釋和推斷兩個(gè)部分，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整個(gè)操作，并且觀察現(xiàn)象，再通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋再來推斷第二個(gè)問題，是層層遞進(jìn)，逐步分析的過程。鍛煉了學(xué)生的思維，這就更加切合了美國教學(xué)注重學(xué)生獨(dú)立思考的教學(xué)理念。

2 實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)及建議

針對(duì)中國教材和美國教材就實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué)及對(duì)比，不難看出美國版本教材更加注重學(xué)生的獨(dú)立思考和發(fā)展，成長(zhǎng)為一個(gè)具有“獨(dú)立思想”的“獨(dú)立的人”，偏重對(duì)學(xué)生自我思考能力、探究能力的培養(yǎng);而中國的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還是按照傳統(tǒng)式的教學(xué)更在乎學(xué)生的知識(shí)的“填充”，不敢放手。通過對(duì)比，對(duì)我國的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出一些建議，希望對(duì)中學(xué)教學(xué)的教學(xué)有所啟發(fā)。

2.1倡導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力

2017版課程標(biāo)準(zhǔn)里面明確提出科學(xué)思維，科學(xué)探究是核心素養(yǎng)的重要組成部分，而在人教版教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中特別注重知識(shí)點(diǎn)，考察學(xué)生的科學(xué)探究與獨(dú)立思考部分的設(shè)計(jì)相對(duì)薄弱，將本來的探究性實(shí)驗(yàn)通過知識(shí)點(diǎn)，操作步驟等等的具體化無形中變成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生并不會(huì)太注重去思考為什么這樣做？他們更多的只是將這個(gè)實(shí)驗(yàn)看成一個(gè)任務(wù)去完成并不能真正意義上去鍛煉他們獨(dú)立思考的能力，長(zhǎng)此以往也很難達(dá)真正提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);相對(duì)于這一點(diǎn)美國教材就做得較好，他們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，過程簡(jiǎn)潔明了，留給學(xué)生自我操作，獨(dú)立思考，自主探究的空間很大，也允許學(xué)生犯錯(cuò)，出錯(cuò)，識(shí)錯(cuò)，悟錯(cuò)，改錯(cuò)，所以在以后的實(shí)驗(yàn)中，老師應(yīng)該適當(dāng)放手，更多地讓學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，體會(huì)實(shí)驗(yàn)的快樂。

2.2注重圖文展示

在人教版的教材中，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程沒有一張圖片，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中缺乏圖片進(jìn)行支撐，也缺少對(duì)學(xué)生可以指導(dǎo)和引導(dǎo)的東西，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候也難以去理解和思考;而在美國的教材中，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)卻配有濾紙條及溶液的圖片，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中能有的放矢，有實(shí)際的圖片進(jìn)行支撐，學(xué)習(xí)起來也就相對(duì)容易，所以在今后的教學(xué)過程中，中學(xué)教師可以多給學(xué)生配上具有代表的實(shí)驗(yàn)圖片、視頻，多利用電子媒體手段多方位展示，便于學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和理解實(shí)驗(yàn)，真正做到圖文結(jié)合，實(shí)際支撐理論。

2.3滲透生命觀念，注重實(shí)驗(yàn)安全

在人教版的教材中，實(shí)驗(yàn)中的所有材料器具都列出來了，學(xué)生按照操作步驟用對(duì)應(yīng)的器械進(jìn)行過程，這樣在操作中會(huì)存在有安全隱患或不可控的因素發(fā)生;而在美國的教材中學(xué)生直接從老師那里拿取植物懸浮液，就避免了實(shí)驗(yàn)中存在的安全隱患，也保證了實(shí)驗(yàn)的安全性，從這一點(diǎn)來看人教版的教材還有待提高學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的安全性的重視，這就提醒我們的老師在今后的教學(xué)中要逐漸滲透生命觀念，保證實(shí)驗(yàn)安全開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董玲玲，趙坤蘭，李娟，崔鴻.中美教材中“細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的比較分析[J].中學(xué)生物學(xué)，2011，27（11）：62-64.

作者簡(jiǎn)介 ：左佩川，女，（1995.10-），碩士研究生，工作單位：四川省綿陽實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)。