張玉富

摘要 美國高中生物教材《生物·生命的動(dòng)力》在課程設(shè)計(jì)理念，教材內(nèi)容呈現(xiàn)形式，知識(shí)難度等方面與我國高中生物教材存在一定差異，多方面值得我國教材開發(fā)者以及教師借鑒。

關(guān)鍵詞 教育理念 教材 比較

【中圖分類號(hào)】G633.91

2004年美國麥格勞-希爾教育集團(tuán)出版了高中主流理科生物教材Biology Dynamics of Life，該教材的中譯本《生物·生命的動(dòng)力》于2008年由浙江教育出版社出版。我國現(xiàn)行高中生物教材有蘇教版、人教版、北師大等版本，通過對(duì)比閱讀，發(fā)現(xiàn)美國教材與我國教材（以人教版為例）存在明顯的差異，因此筆者試圖總結(jié)兩者的主要差異，呈現(xiàn)美國教材編寫比較好的地方，以供相關(guān)研究者和普通生物教師借鑒。

1 編寫教材的教育理念不完全一樣

我國生物學(xué)教材的主要編寫理念是STS，即科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)。STS研究和STS教育始于60～70年代西方國家?？茖W(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，帶來了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、社會(huì)繁榮、人們生活幸福，但與科學(xué)技術(shù)發(fā)展有關(guān)的重大社會(huì)問題（如環(huán)境、人口、能源、資源等）也隨之不斷出現(xiàn)。為了解決這些問題，STS應(yīng)運(yùn)而生。強(qiáng)調(diào)理解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)三者的關(guān)系；重視科學(xué)、技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)、人們生活中的應(yīng)用；重視科學(xué)的價(jià)值取向，要求人們?cè)趶氖氯魏慰茖W(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造時(shí)，都要考慮社會(huì)效果，并能為科技發(fā)展帶來的不良后果承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。

美國教材中滲透的教育理念主要是STEM，也即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)。STEM教育計(jì)劃起源于美國，最初主要適用范圍是全美高校，是一項(xiàng)鼓勵(lì)大學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的計(jì)劃，以培養(yǎng)大學(xué)生的綜合科技素養(yǎng)為目標(biāo)[1]。自2007年起，美國開始探究基礎(chǔ)教育階段的STEM教育，經(jīng)過約8年的推廣和實(shí)踐，這一教育理念在美國基礎(chǔ)教育階段日趨成熟。這一教育理念的最主要內(nèi)涵在于重視科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的整合，提高學(xué)生探究和解決實(shí)際問題的能力，在當(dāng)前國際上都具有一定影響力。

由此可見，美國的教育理念更強(qiáng)調(diào)生物學(xué)科與工程學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，而我國沒有明確提出這一要求。加之我國高中教育更多是圍著高考的指揮棒在進(jìn)行，重知識(shí)而輕實(shí)踐，最終的效應(yīng)可能是美國學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力更強(qiáng)，綜合能力更強(qiáng)。因此，如何借鑒國外一些STEM優(yōu)秀的課程資源，結(jié)合我國實(shí)情，開發(fā)適合我國國情的生物學(xué)STEM教育資源，值得進(jìn)一步探究。

2 美版教材多圖片

2.1 美版教材中圖片數(shù)量更多 如中冊(cè)第六單元第17章《孟德爾與減數(shù)分裂》總共有36幅圖，達(dá)到1.33幅/頁。其中的圖片有的是實(shí)物照片，比如教材第487頁顯微鏡照片下的染色體圖；有繪制的示意圖，如第491頁的減數(shù)分裂示意圖。實(shí)物照片包括的內(nèi)容很多，有植物、動(dòng)物、微生物；或自由奔跑，或靜靜覓食；或是掛滿枝頭的鮮紅番茄，或是顆粒金黃的玉米。圖片清晰，立體感和畫面感強(qiáng)，具有很好的帶入感。加之全書彩色印刷，真正讓閱讀變成了一種享受，學(xué)習(xí)科學(xué)也變得趣味盎然。

2.2 美國教材的插圖的構(gòu)圖比較巧妙 美國教材中多用“大圖”，一幅圖片包含的信息量很大，可以從多維度呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)；主圖與副圖的配合使用，使知識(shí)呈現(xiàn)得更加清晰；真實(shí)圖與模式圖的配合，如細(xì)胞有絲分裂部分，頁面左邊是有絲分裂的前中后末四個(gè)時(shí)期的模式圖，右邊對(duì)應(yīng)著相應(yīng)時(shí)期的彩色光鏡照片圖，便于讓學(xué)生了解真實(shí)與抽象，利于學(xué)生以后識(shí)圖；局部圖與整體圖的配合，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)一節(jié)，介紹細(xì)胞器層層深入，從細(xì)胞，再到內(nèi)部的某個(gè)細(xì)胞器，再到細(xì)胞器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這種構(gòu)圖利于學(xué)生建立局部與整體的聯(lián)系，同時(shí)樹立結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一的思想；平面圖與立體圖結(jié)合，讓學(xué)生從不同維度看問題，更容易理解知識(shí)本身。

就插圖而言，我國教材還可以增加適當(dāng)數(shù)量的圖片，在構(gòu)圖和選圖等方面也可以再作改進(jìn)。筆者認(rèn)為可以引入一些生活化的圖片，更接地氣一些；注意圖片局部與整體的聯(lián)系；實(shí)物圖與抽象圖的結(jié)合等等。

3 學(xué)法指導(dǎo)-學(xué)習(xí)卡制作

該書很多章節(jié)正文之前都有一個(gè)“折疊式學(xué)習(xí)卡”的制作。例如第十七章第一節(jié)《孟德爾的遺傳規(guī)律》一節(jié)的學(xué)習(xí)卡制作（圖1）。

圖1 《孟德爾的遺傳規(guī)律》學(xué)習(xí)卡

“折疊式學(xué)習(xí)卡”內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是如何制作本節(jié)的學(xué)習(xí)卡，二是如何運(yùn)用制作好的學(xué)習(xí)卡。且不同章節(jié)的學(xué)習(xí)卡制作形式并不完全一樣，使用方法也不盡相同。筆者認(rèn)為學(xué)生通過學(xué)習(xí)卡的制作和應(yīng)用，可以很好掌握相應(yīng)小節(jié)的核心概念，知識(shí)的區(qū)別練習(xí)。學(xué)習(xí)卡呈現(xiàn)的內(nèi)容就像一個(gè)提綱。如果能堅(jiān)持完成每個(gè)小節(jié)的學(xué)習(xí)卡制作，將所有章節(jié)的學(xué)習(xí)卡連起來就是一本書的知識(shí)要點(diǎn)，可以方便學(xué)生復(fù)習(xí)。

通過制作和應(yīng)用學(xué)習(xí)卡，它教會(huì)了學(xué)生一種學(xué)習(xí)方法，可更深遠(yuǎn)影響學(xué)生的思維模式和動(dòng)手能力。以后學(xué)生遇到不同的實(shí)際問題時(shí)，會(huì)條件反射一樣，抓住問題的要領(lǐng)以及很快形成如何解決問題的思路。教育者一直講授人以魚不如授人以漁，然而我們的課本中很少有學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，這方面有待改進(jìn)。

4 重實(shí)踐

美國教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多。從種類上來講有技能實(shí)驗(yàn)、迷你實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)等。不同類型實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)目的不一樣，操作環(huán)節(jié)也不同。

同一種實(shí)驗(yàn)，目的不同。如同樣是技能實(shí)驗(yàn)，《真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)》一節(jié)的技能實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖墙忉寯?shù)據(jù)；《細(xì)胞的生長和增殖》一節(jié)的第一個(gè)技能實(shí)驗(yàn)是為了得到結(jié)論，第二個(gè)技能實(shí)驗(yàn)是觀察和推斷；再如《細(xì)胞的生命歷程》一節(jié)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康某鲇趯?duì)數(shù)據(jù)的解釋。但每個(gè)技能實(shí)驗(yàn)的最后部分內(nèi)容都是“理性思維”，目的在于對(duì)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫夂螅軌蚪鉀Q實(shí)際問題。知原理，更強(qiáng)調(diào)分析問題和解決問題。

迷你實(shí)驗(yàn)小而精巧。如《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸》一節(jié)的迷你實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯繚B透，我國課本相應(yīng)章節(jié)在開篇也出示了滲透裝置（燒杯中裝清水，倒置漏斗里裝高濃度蔗糖，半透膜將漏斗與清水隔開的裝置），但沒有具體化半透膜的問題，也不能直觀說明漏斗中蔗糖是否有進(jìn)入燒杯。美國教材這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得更簡單，但更形象。先是制作了一個(gè)細(xì)胞模型（塑料袋中裝入淀粉后扎緊袋口），塑料杯子中裝碘液，然后將塑料袋置于塑料杯中，觀察淀粉和碘液的顏色，24小時(shí)候再觀察二者的顏色，回答哪些分子穿過了塑料袋膜并說出依據(jù)；同時(shí)提出“將塑料袋膜看作是選擇透過性膜是否恰當(dāng)？并作出評(píng)價(jià)”。本實(shí)驗(yàn)是個(gè)小實(shí)驗(yàn)，但相對(duì)于人教版教材中的實(shí)驗(yàn)來講更簡化，比如用塑料袋充當(dāng)了半透膜，便宜易得，用淀粉與碘液的顯色反應(yīng)，能直觀說明淀粉和碘分子是否穿過了半透膜。

美版教材中的網(wǎng)絡(luò)生物實(shí)驗(yàn)用了很大的篇幅，往往是比較重要的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)步驟、分析與結(jié)論三個(gè)板塊，大體和我國教材實(shí)驗(yàn)差不多，但是多了“網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)環(huán)節(jié)。一是學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果公布于網(wǎng)頁bdol.glencoe.com/internet_lab；二是讓學(xué)生對(duì)網(wǎng)站上其他學(xué)生同實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，并拓展自己的圖表。借助網(wǎng)絡(luò)，分享自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上數(shù)據(jù)，完善與改進(jìn)自己的成果，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了資源交流與資源共享。我們也講多媒體和網(wǎng)絡(luò)引入到日常的教學(xué)中，但筆者覺得我國很多學(xué)校沒有真正將這些技術(shù)融入到教師日常的教學(xué)和學(xué)生的日常學(xué)習(xí)中來，比如我們的計(jì)算機(jī)課，是單純的教授計(jì)算機(jī)相關(guān)的一些知識(shí)，人教版生物教材上也有一些知識(shí)拓展的網(wǎng)站鏈接，但真正去了解的同學(xué)幾乎沒有。因此能不能將計(jì)算機(jī)學(xué)科和生物學(xué)科做一些學(xué)習(xí)任務(wù)上的連接，比如利用計(jì)算課完成生物課本上的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，或者完成物理數(shù)學(xué)上的作圖內(nèi)容，學(xué)生在解決非計(jì)算機(jī)學(xué)科的問題時(shí)，就很好的利用了計(jì)算機(jī)這個(gè)工具，可能具有事半功倍的效果。

從實(shí)驗(yàn)種類，內(nèi)容，所占篇幅來看，美國教材更注重實(shí)踐，這與其教材的編寫理念具有密切的關(guān)系，因?yàn)镾TEM更強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)與工程技術(shù)的結(jié)合。人教版教材在實(shí)驗(yàn)這一塊相對(duì)較少，但是人教版選修教材介紹的了許多生物工程技術(shù)，因此如何充分利用選修內(nèi)容，將實(shí)踐內(nèi)容加入到學(xué)生日常課程中來或者教師研發(fā)與課程配套的實(shí)踐內(nèi)容，就顯得相當(dāng)重要。

除了以上的幾點(diǎn)大的差異之外，美國教材在知識(shí)的系統(tǒng)性，知識(shí)的深度和廣度，單元標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試題目的開放度等也與人教版教材存在一些差異，都值得生物教育工作者仔細(xì)研讀。

[1]李函穎.2014.美國STEM教育的困境與走向——《美國競(jìng)爭力與創(chuàng)新力》報(bào)告述評(píng).比較教育研究，（5）：53～58

[2]科學(xué)發(fā)現(xiàn)者.生物·生命的動(dòng)力.上中下冊(cè).奧爾頓·比格斯等著：曾立等譯.-杭州：浙江教育出版社，2008.8