浅谈中美高中生物教材细胞中的无机物.docx
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浅谈中美高中生物教材细胞中的无机物
学号：
2012040216
哈尔滨师范大学
学士学位论文
题目浅谈中美高中生物教材“细胞中的无机物”
学生陈凯
指导教师王玥讲师
年级2012级
专业生物科学
学院教师教育学院
哈尔滨师范大学
学士学位论文开题报告
论文题目浅谈中美高中生物教材“细胞中的无机物”
学生姓名陈凯
指导教师王玥讲师
年级2012级
专业生物科学
2016年3月
课题来源：
教师拟定
课题研究的目的和意义：
课题研究的目的：
本文节选中国人教版高中生物教科书《分子与细胞》中“细胞中的无机物”的部分内容与美国版教材《生物学：
概念与联系》进行比较,从其教材类型、教材编排、教材内容等方面分析，总结两国教材的特点,以此来扩大视野，增长见识,同时加深对我国生物教育的认识，并促进我国高中生物教育的改革，此外，借鉴国外教材的可取之处，为我国高中生物教科书的编写修订提供有益的参考的建议。
课题研究的意义：
通过比较两国教材，有助于开阔本国教师视野，并加深对本国生物教育的认识，同时为我国生物课程的建设和发展提供有益的建议，也能为一线教育者提供参考，为我国生物教科书的编写修订提供参考的意见。
国内外同类课题研究现状及发展趋势：
艾德蒙•金（EdmundKing）再其著作《别国的学校和我们的学校——今日比较教育》一书中喻美国教育为“轮子上的国家”。
可以看出美国教育被推崇到了很高的地位，当今世界先进的教育理念也大都是从美国新兴而来，被各国所效仿学习，足以证明美国教育有其值得学习的地方。
并且在过去的漫长岁月中美国教育工作者对教育事业的研究摸索使美国教育一直处于变革之中，以教课书，先进的教学理念的形式呈现在学者面前。
本文对语文教材的层次性进行了研究，解决了中美生物教材的比较问题。
然而当今我国也处于教育变革之中，教育改革包含课程改革，而教材是课程标准的具体化，又是课程的主要表现形式。
教材的编写内容，包括栏目设置、问题设置、情景设置等，能反应出当前教育理念，影响教学质量，以便使学生更好的与课本理念相结合，促进教育教学目标实现。
我国成立后由于政治、经济、社会的变化，共进行了八次基础教育的革新。
随着每次改革的深入总会产生一些变化，但是教育的实用性和自主探究性很弱。
课题研究的主要内容和方法
主要内容：
1.教材类型的比较
2.教材编排的比较
3.教材内容的比较
3.1.中美高中生物教材中插图的比较
3.2.中美高中生物教材中语言特色
3.3.中美高中生物教材中科学探究能力的培养
研究方法：
文献分析法、比较研究法。
课题研究起止时间和进度安排：
2016年3月——2016年3月15日:
翻译美国教科书《生物学：
概念与联系》
2016年3月——2016年4月25日:
撰写毕业论文。
2016年4月25日——2016年5月5日:
准备参加论文答辩。
课题研究所需主要设备、仪器及药品：
无
外出调研主要单位，访问学者姓名：
无
指导教师审查意见：
指导教师（签字）
年月
教研室（研究室）评审意见：
____________教研室（研究室）主任（签字）
年月
院（系）审查意见：
____________院（系）主任（签字）
年月
学士学位论文
题目浅谈中美高中生物教材“细胞中的无机
物”
学生陈凯
指导教师王玥讲师
年级2012级
专业生物科学
学院教师教育学院
哈尔滨师范大学
2016年5月
浅谈中美高中生物教材“细胞中的无机物”
陈凯
摘要：
本论文以教育科学理论和基础教育课程改革为依据，对美国高中生物教材进行分析，并与我国高中生物教材比较，论述中美高中生物教材的特点，找出中美高中生物教材的优缺点。
研究我国高中生物教材是否适应世界科学课程改革的趋势和实现课程目标的要求，为我国高中生物课程标准的实施与完善以及对课程教材改革提供一些参考和建议，同时为决策者提供了修改教材的依据，以便更好的完善我国高中生物教材。
本文主要采用文献法，比较分析法进行研究。
关键词：
中美；高中生物课本；无机物；比较
1引言
1.1研究的背景和意义
艾德蒙•金（EdmundKing）再其著作《别国的学校和我们的学校——今日比较教育》[1]一书中喻美国教育为“轮子上的国家”。
可以看出美国教育被推崇到了很高的地位，当今世界先进的教育理念也大都是从美国新兴而来，被各国所效仿学习，足以证明美国教育有其值得学习的地方。
并且在过去的漫长岁月中美国教育工作者对教育事业的研究摸索使美国教育一直处于变革之中，以教课书，先进的教学理念的形式呈现在学者面前。
本文对语文教材的层次性进行了研究，解决了中美生物教材的比较问题。
然而当今我国也处于教育变革之中，教育改革包含课程改革，而教材是课程标准的具体化，又是课程的主要表现形式。
教材的编写内容，包括栏目设置、问题设置、情景设置等，能反应出当前教育理念，影响教学质量，以便使学生更好的与课本理念相结合，促进教育教学目标实现。
我国成立后由于政治、经济、社会的变化，共进行了八次基础教育的革新[2]。
随着每次改革的深入总会产生一些变化，但是教育的实用性和自主探究性很弱。
本文以“细胞中的无机物”为切入点，对中美生物教材进行比较研究。
发现美国教材先进的教学理念，教学设计，相互借鉴，相互学习，更好的完善我国生物教育改革，推动我国高中生物教材的开发与利用。
通过美国生物教材的研究发现当下我国生物教材的不足之处，以及美国生物教材的优秀可取之处，反思并寻求解决之法，共同研究高中生物教材的内容间的普遍规律以及联系，为高中生物教育改革提供可取之见，为教材的发展尽微薄之力。
1.2研究的方法
本文主要选用比较分析法，文献研究法等方式进行研究。
1.2.1比较分析法
比较分析法是一种揭示两者之间的差异和矛盾的方法，可以比较的数据。
比较是最基本的分析方法，没有比较，分析不能启动。
1.2.2文献研究法
很长一段时间，人们会总结他们的经验，知识，文字，图形，符号，和音频和视频手段来记录下来，这是文学。
文献研究的方法是以文学研究的方法为其命名，对文献进行梳理、分析、梳理，找出事物的本质属性。
文献法的一般进程囊括五个基本步骤，分别是:
提出课题或假定、研究设计、收集文献、整理文献和进行文献综述。
1.3研究的对象
本文的研究对象为美国教材《BIOLOGYconcepts&connections》译《生物——概念与关系》和人教版高中生物必修一《分子与细胞》中关于“细胞中的无机物”部分内容。
2主要内容
2.1教材类型的比较
美国高中生物教材整体包括两个方面：
探索和基本原理。
探索包括五个部分，基本原理包括四个部分分别是细胞生物学、遗传学、进化学和生态学，全书共分为九个部分。
且配合教材有光盘、多媒体、书本为一体的网络教材。
通过这样的学习为学生提供丰富的教学资源和辅助资源。
调动学生学习生物的积极性并且更有利于教师教学工作的开展。
除了以上的多媒体教材以外，每一章中还设置了许多栏目：
互动研究、健康视野、深入探究、实验室技术、实践天地、实验设计和复习总结等，栏目丰富，充分利用各种教学资源，这些栏目既可以培养学生的综合素质的发展，增加他们的知识面，也满足了不同学习需要的学生，使学生感受进入到更广阔的生物世界中，针对性的促进学生社会实践和科学研究的发展。
中国高中生物教材按照教材内容分为必修和选修两部分，其中必修包括必修一《分子与细胞》、必修二《遗传与进化》和必修三《稳态与环境》是高中阶段每个学生必须学习的内容，下设十九个章节；选修三册，根据不同的文理科进行适当的选择性学习。
教材也提供网络资源例如相关网址，但这些网站存在打不开，资料陈旧等需要完善的地方。
教材类型的设置促使在教学过程中以教师面授为主，学生主要通过教师的介绍拓展相关生物学信息，限制了学生综合能力的有效发展。
2.2教材编排的比较
美国高中生物教材更趋于市场化大众化，教材编排从如何订阅—>作者简介—>前言—>教材使用方法—>目录—>第一章—>第一节等。
从教材编排设置不难看出美国高中生物教材既面向于学生，也面向于更多社会受众对生物教材的自主学习。
同时减少了对教师的依赖性，教师更多的作为一个引导者和解决疑惑的告知者。
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[3]。
美国高中生物教材较中国教材多了更多可读性，乐趣性。
中国高中生物教材以必修一为例，目录—>科学家访谈—>第一章—>第一节—>问题探究—>资料分析—>思考与讨论—>练习。
教材没有引用前言而是以院士邹承鲁的一席话向学生介绍探索生物大分子的奥秘，以谈话的方式介绍了结晶胰岛素的合成过程激发学生对新知识的学习兴趣，但知识过于陈旧涉及的最新生物信息量少。
2.3教材内容的比较
2.3.1中美高中生物教材中插图的比较
中、美高中生物教材中的插图形式多样，有结构图、曲线图、模式图、示意图、照片、关系图、流程图、实验装置图、比较图、模型、表格等，直观、形象地说明了一些生命现象和生命活动规律。
便于解释用文字难以说明的问题，有利于学生理解一些较为抽象的生物知识，有利于突破难点，掌握重点，并且能有效地提高和培养学生的观察能力、分析问题的能力、图文转化的能力及逻辑思维能力。
美国高中生物教材“细胞中的无机物”这一节中涉及到的内容十分广泛，细胞中的水的分类这一部分所涉及的到水分子原子结构图，自然水，水的张力，冰水混合物中冰内水分子的原子排列图，无机盐溶解水中原子排布，以及不用PH内氢离子及氢氧根离子的含量变化都以图例的方式表达给读者，涉及水分子的各个方面；涉及到细胞中的无机盐这部分内容时，以表格的方式呈现不同元素的含量，并以H原子、C原子、N原子、O原子电子分布图例介绍元素的化学属性与电子分布的关系等。
中国高中生物教材以“细胞中的无机物”一节为例，在介绍细胞中的水相关内容时以幼年和老年人图例展现不同年龄阶段人体含水量的区别，以及在性别比例图中男性女性体内含水量的差异，表述出水的重要性，但对于水的相关内容表述不太明确。
又以叶绿素主要元素镁离子和血红蛋白主要元素铁离子为例介绍了植物和人体必需元素的重要性。
通过比较中美高中生物教材的插图，可得出：
美国的教材有元素图表的设置，非常的直观。
通过对两套教材的比较，可以看出，我国教材的编写在图表的设置上基本和美国教材接近。
直观简明，富有条理，培养了学生分析、比较、归纳问题的能力。
照片是直接反映客观世界的最好证据，在美国教材中凡是能够用客观存在的生物来描述的科学事实、规律等都配以精美的照片，并不拘泥于某个具体的栏目[4]。
有助于学生更好地掌握细胞中的无机物。
逼真生动的图片，丰富的资源使学生能够准确地掌握生物知识，形成正确的感性认识，起到了重要的作用，体现了科学教育与人文教育的完美结合。
中国高中生物教材课本知识有限，插图的搭配也是比较符合现在的教学形式，但相较于美国高中生物插图而言，插图单一信息量较少。
2.3.2中美高中生物教材中语言特色
英国生物学家马·霍普金斯说过“语言是思想的图像和反映”，说明语言的重要性，教材的编写也要注重优美的语言，优美，通俗易懂，平易近人的语言使学生能够对于知识产生足够的兴趣，产生无尽的遐想。
如：
“高中生物人教版第六章的章首‘鲜花吐蕊，绿叶葱茏，抑或花瓣凋落，枯叶飘零，展现了个体的生命现象，折射出细胞的生命历程’优美的语言,使教学内容生动活泼,使生物教学更贴近生活、贴近实际;优美的语言,更能唤起学生对生活经验的回忆,从而有利于调动学生的兴趣、更好地理解生命科学，激发了学生的好奇心。
[5]
美国教材《BIOLOGYconcepts&connections》中以“细胞中的无机物”为例，在介绍到酸雨威胁环境部分时，这样描述到：
“在春天，当雪开始融化时，酸对湖泊和溪流的影响最为明显。
表面的积雪融化、沥干，并将大部分的酸融入到湖泊和小溪中。
早期的融水PH往往低至3，而酸汹涌来袭时，水生生物特别容易受到影响。
强酸能分解鼹鼠体内的生物分子，即使分子保持不变，他们可能无法进行必要的化学反应，使其不能在非常低的pH环境中生活。
当酸沉淀时可以损伤的湖泊、河流、森林和其他土地。
有证据表明，酸可导致土壤矿物质失衡而产生变化，降低了耐冷性。
另一方面，在过去十年的仔细研究中，表明，北美的绝大多数的森林土壤中含大幅度的酸沉淀。
”其中语言特色主要体现在准确、简洁、富有表现力，说理的文章，要讲清道理，文章生动活泼富有情趣的介绍酸雨产生后对河流、土壤和城市不同程度的损伤及其对生态环境的影响。
使学生在学习生物知识的同时考虑自己身边的一些自然现象，掌握生活的小常识，即达到“从生活中来，到生活中去”的目的。
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、比喻等多种修手法，通过情感丰富的语言，像与读者对话一样亲切地语气进行描述，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[3]。
中国高中生物教材《细胞中的无机物》中“人们普遍认为地球上最早的生命是在海洋中孕育而生的，生命从一开始就离不开水，干旱的种子必须吸足水才能萌发；人的胚胎也要浸润在羊水中发育；沙漠中的仙人掌，身处如此干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。
”[6]语言特色主要体现在准确、鲜明、富有概括力上，从生命的起源源于水，准确举出种子萌发；胎儿的发育以及仙人掌肥硕的变态茎中水对于生物的重要性，以平实见长。
教材设计了一系列富有启发性的问题，激发了学生的思考，引导学生逐步掌握和建构知识。
如“与水不同，无机盐是细胞中的含量很少的无机物，仅占鲜重的1%~1.5%，它们在细胞中的作用呢？
”；“不同种类的细胞中化合物的种类有差别吗？
各种化合物的含量有差别吗？
”等。
2.3.3中美高中生物教材中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科学，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[7]。
生物学实验探究的重要性主要体现在这样几个方面：
第一，可以加深理解，巩固和验证学到的基础知识；第二，能培养学生的基本技能和动手能力，不仅有利于当前研究，为今后进一步研究，为进一步研究奠定基础；第三，可以帮助学生建立科学看世界的观点；第四，我们可以培养学生观察、思考、分析和解决问题的能力。
总而言之，生物学科学探究是培养学生不可或缺的教学方法。
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”。
美国高中生物教材“细胞中的无机物”虽然没有单独呈现科学探究方面的栏目，但是将科学探究的观念融入贯彻到教材编写之中，教材编写注重在思维上指导和培养学生科学探究的能力。
中国的课程要求“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[8]”的目标。
在“细胞中的无机物”中在无机物质的细胞中，首先要对运动饮料中的化学问题进行局部勾画，并思考和讨论叶绿素分子和血红蛋白分子--急性肠炎和生命的联系。
尽管设计了很多有利于学生开拓科学探究思维的栏目，但局限于当前国内生物学科课时少的教学现状对于科学探究部分的知识只是点到而止。
本节中涉及到“查找资料证明某一种或几种植物生长发育所必须的无机物有什么？
”的实验探究部分体现了中国课程标准对于实验部分的要求更注重于对学生实验技能的发展，培养学生掌握熟练的实验操作和实验要求。
但很多时候都只是“纸上谈兵”，并不是真正的动手做实验，由教师简要的实验原理和实验步骤，很难实现教学目标和发展学生的科学探究能力。
2.4研究结论及展望
2.4.1研究结论
以“细胞中的无机物”为例分析比较中美高中生物教材，可以归纳出中美高中生物教材中存在的一些优缺点，如下：
美国作为世界上经济文化政治最发达的国家，同时更是教育强国。
它的高中生物教材有很多突出的优点。
教材的目录编写注重人性化，十分详细，方便从章节、查找需要的内容。
这套教材比我国教材的编写内容要多很多。
美国教材的涉及面广，设计新颖、巧妙，能吸引学生的兴趣，教材的插图严谨、精美，照片多于示意图。
大量的微观示意图向学生展示了生物奇妙的微观世界，让学生印象深刻。
编排顺序上，美国教材强更调教材整体编写的流畅性，知识的连贯性，更尊重科学发展的过程，很多内容按照科学史进行编写，能够扩大学生的知识面、提高能力、提高生物学素养。
顾忌学生安全，注重与生活的结合，培养社会责任感，注重职业生涯教育。
但美国教材也有一些不足之处，在编排顺序上，一味追求知识的连贯性、尊重科学发现过程，有时就很难保证知识的逻辑性和条理性。
内容过于繁杂，有些内容只是一句话带过，有的又讲述过深、过难，超出了高中生的理解范围。
人教版高中生物教材作为我国使用范围最广的一套教材，有自身的很多优点。
编排顺序上，人教版教材强调知识的系统性、严密性、逻辑性，在内容之间更注重线性的逻辑关系，关联性、系统性非常强。
内容的选取按照课标要求，符合高中生的认知规律，深浅适度。
人教版的栏目涉及面广，功能强大，照顾到了学生对生物学知识的需求、能力的提高、与生活的联系等等，注重了情感态度价值观的培养，但有些是相似的，可以合并，有些栏目的内容很难实施，受到地域、学校条件等限制。
还有编写的语言过于简单，基本上是一笔带过，使学生“只知其果，不知其源”。
因此，丰富语言，是非常有必要的，有助于帮助学生更好地理解教材，爱上生物这门学科。
2.4.2研究展望
对中美高中生物教材的研究不限于本文，还有许多方面可以深入研究。
通过本文的研究我国教育在很多方面都有待加强：
加强重视科学知识的完整性；重视实验的可操作性；重视学科间融合；重视思维方式开发而非知识的传授等。
由于时间仓促本文对两套教材的研究分析的可能不够细致、科学和条理。
这都为后来的研究留下了空间。
希望有机会能继续完善本文，弥补遗憾。
参考文献：
[1]艾德蒙•金.顾明远，王承绪，邵珊，李可兴，等.别国的学校和我们的学校——今日比较教育[M].第1版.北京：
人民教育出版社，2001:
7-1.
[2]钟启泉、张华，《基础教育课程改革纲要（试行）》解读[M]，华东师范大学出版社2001年8月，29.38.
[3]丁小丽、张子路、闫亚平，美国高中生物教材的类型、编排、内容及启示，《教学与管理》2015年6月20日，121
[4]高明，中美高中生物教材STS教育比较研究2013（36）
[5]蔡瑞，中国与新西兰高中生物教材的比较研究2006（16）
[6]朱正威、赵占良，高中生物必修一《分子与细胞》，人民教育出版社2007年2月，34
[7]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）
[8]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.
ABOUTCOMPAREOFHIGHSCHOOLTEXTBOOKABOUT‘INORGANICSUBSTANCESINCEELS’INCHINAWITHAMERICA
CHENKai
Abstract:
In this paper according to the theory of education science and the basis of elementary education curriculum, analysis the United States high school biology teaching material, compared with high school biology textbooks of our country, discusses the characteristics of high school biology textbooks of China and the United States, find out the advantages and disadvantages. Research of high school biology teaching material whether adapt to the trend of world science curriculum reform, and achieve the objective request. Also provide the references and suggestions for the implement and perfect of our high school biology curriculum standard and curriculum reform. At the same time provide the basis of the teaching material modification for the decision maker, in order to perfect the high school biology teaching materials of our country. This paper mainly adopts the method of documentation and comparative analysis.
Keywords:
AmericaandChina;biologytextbookforhighschool;inorganicsubstance;compa-
rative
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