中美高中生物教材实验版块比较探究

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1、中美高中生物教材实验版块比较探究摘要对中美两国普遍使用的高中生物教材中的实验，从课标要求、实验内容、数据处理、课后扩展等方面对相同知识内容，即“分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态与环境”3个必修模块进行比较研究。得到以下启示：完善教材配套网络数据库资源建设，拓宽课外探究渠道，构建立体化教材；以迷你实验的模式提升验证性实验水平，强化探究思维和能力的训练；在实验中渗透环境保护教育，防治实验废弃物污染。关键词人教版生命的动力髙中生物教材实验教材比较研究中图分类号G633.91文献标识码B生物学是一门以实验为基础的学科。

2、生物实验是学生获取生物学知识的有效手段之一，同时也是科学探究的重要载体，其编排结构将直接影响中美两国《课程标准》所提倡的科学探究理念的实施。因此笔者选取了中美两国使用率最高的教材：人民教育出版社高中生物实验教材（简称“人教版”）和《Biology：TheDynamicsofLife》（《生物：生命的动力》简称“美国教材”），从课标要求、实验内容、数据处理、课后扩展等方面对相同知识内容（即'‘分子与细胞”、“遗传与进化”和“稳态与环境”）的实验版块进行比较研究，以了解中美两国实践“科学探究”理念的差异，为推进我国的高

3、中生物学教材建设和课程改革提供参考。1中美高中生物教材实验概况1.1人教版的实验类型及数量分布人教版的实验探究活动分为探究和实验两大类，根据实验目的、开展方式及意义，又可将实验分为观察实验、生理生化实验、模拟实验、调查实验。探究要求学生用替代的材料或手段来模拟，从中领悟生物科学研究的方法，加深对有关生物学知识的理解。观察实验指要求学生协调多种感觉器官，全面观察并学会描述实验现象的实验。生理分析实验是指对生物的生理现象进行分析的实验。调查实验指根据调查目的选择调查对象，并包括随机取样、整理和分析、调查数据等过程的实验

4、（表l）o1.2美国教材的实验类型及数量分布美国教材独立设置了“实验版块”目录，因此教师和学生对教材实验编排、布局一目了然。美国教材实验版块共有实验设计、调查实验、网络实验、迷你实验和技能实验五类,其中实验设计类似于人教版的探究实验，是学生按探究过程设计实验并实施，从中领悟科学探究的一般过程及方法。网络实验是通过网络平台收集信息、上传数据并进行交流、分享，以培养学生的探究能力、提供学生的信息素养为主要目标。调查实验是通过观察、比较、记录数据等形式收集数据,并对数据进行整理分析，推导结论，以培养学生的数据分析、因果推

5、断能力为目标。技能实验不需要使用实验仪器，通过解释数据、推导结论等，着重培养单项实验探究的思维能力。迷你实验简化了实验操作步骤，便于学生在课堂上快速得到实验结果，并推导实验结论；着重培养学生从生活中提出问题、动手操作及解释数据的能力（表2）。2中美高中生物教材实验的比较分析2.1实验编排的比较2.1.1课程标准要求的比较教材是依据课程标准而编写的，因此课程标准对教材编写有较大影响。对于实验探究活动，中国课程标准提出“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、获取新知识

6、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、进行生物学实验的操作、生物绘图等技能”的目标。美国课程标准则要求学生"在学习探知自然界的科学方法时将会参与科学探究活动中的某些方面的工作，同时也应该培养自己从事完整的探究活动的能力"。由此可见，虽然两国课程标准都提倡科学探究理念，但对科学探究的培养有所侧重，我国更强调实验操作技能的训练，而美国强调探究思维的培养。2.1.2实验内容呈现的比较两套教材实验所选的内容既与教材知识密切相关，也与生产生

7、活紧密联系。学生通过实验探究，加深对教材理论知识的理解，有利于教材理论知识的转化和迁移。对于同一个主题的实验，两套教材分别从不同的角度开展实验，这为实验教学、课外探究活动提供了很好的参考材料。人教版对实验内容的表述多采用陈述性语句，十分严谨、规范；美国教材则简明扼要，而且大多采用第二人称进行陈述，如“本次实验中，你设置的单一变量是什么？”“你认为哪种生物的细胞分化程度更高？”等，读起来亲切、自然，像是在与教材对话。另外，美国教材的实验名称也贴近生活，如"苹果汁发酵了吗？”“广告词都可信吗？”，具有很强的吸引力。对于

8、实验原理、关键步骤，人教版会给出相应的彩色模式图，美国教材则加入了大量的彩色照片，为学生提供感性认知材料，提高学生的阅读兴趣。2.1.3实验数据处理及课后讨论的比较数据整理是科学实验所必须具备的技能之一，两套教材对实验数据整理的编排大体相同：运用相关统计学的方法整理原始实验数据，结合简单到复杂的学习策略，设置阶梯性问题，逐步引导学生通过统计结果推导实验结论。