中美高中生物实验教学内容的比较研究

摘要：通过对我国人教版高中生物必修一《分子与细胞》与美国Hill出版社出版的教材《Biology-The Dynanics of Life》（中册）中“分离色素”这一实验就实验内容的比较研究，分析中美生物教材之间的差别。本研究得出我国教材更重知识点而美国教材更重学生的思维探究，为此对其进行评价并提出建议，以期为中美更好地进行实验教学提供一定的理论依据。

关键词：中美生物教材;分离色素;比较研究

生物学是一门以实验为基础的学科。实验教学作为生物学中非常重要的内容，有助于学生更好地理解生命现象。本研究通过对中美高中生物教材“分离色素”这一实验的比较研究，总结发现美国实验教学的特色及优点。根据我国国情及学生的发展状况，适当运用到我国的实验教学中，以期为学生的全面发展及生物科学素养的提高做准备。

1 实验内容的比较分析

人教版教材中本实验为“绿叶中色素的提取与分离”，一共包括5个部分，实验原理、目的要求、材料用具、方法步骤和讨论。本实验操作时实际上更像验证性实验，而在后面的教材内容也会对实验结果进行讲解，并没有体现出实验的探究性。

在Hill版本教材中本实验名为“分离色素”，包括实验介绍、步骤和分析三个部分。内容篇幅较短，且归为迷你实验的范畴，实验要求较低，在实验中并没有大量地介绍实验原理及材料用具，旨在让学生培养兴趣，所以这样的实验设计结构也达到了对应的教学目标。

1.1实验原理的比较分析

人教版教材中，一开始就对实验原理进行了详细的说明，包括色素的提取及纸层析法的原理。学生一开始会对实验进行基本的定位;而在Hill版本中，并没有提到实验原理，只是总结概括“层析法是一种有用的质检方法”。由此人教版教材更注重把知识碾碎给学生，而Hill教材更注重学生课下主动探索寻求的过程，更加注重学生的思维探究。

1.2实验目的的比较分析

人教版中首先列举了两条实验目的，让学生一开始就了解本实验的意义和目的，能够准确开展实验;而在Hill教材中则是将目的和方法放在实验介绍里面，简略而浓缩地介绍了实验目的，简单干脆，清晰明了，且侧重介绍实验步骤，将内容和时间更多花在实际操作中，体现了美国教学更加注重学生自身实践操作能力的培养。

1.3材料用具的比较分析

人教版的教材中，目的要求就是材料用具的介绍，这部分也是条理清晰地列举出了本实验用到的所有材料及需要的工具和器械，像一条线索贯穿整个实验，清晰明了;在Hill版本教材中则是将实验材料放在操作步骤里，也没有具体地展开讲，只是说在老师那里领取制备好的植物悬液，这样就大大减少了学生在实验过程中可能出现的问题，以及由于实验材料用具所带来的安全隐患，这就体现了美国教学中非常注重学生实验安全性和环保意识的培养[1]。

1.4实验步骤的比较分析

人教版的教材中，实验步骤一共分成了四个部分—提取绿叶中的色素、制备滤纸条、画滤液细线、分离绿叶中的色素。从称取绿叶将其剪碎到加入各种试剂研磨，过滤研磨液到制备滤纸条，画滤液线到分离色素这些过程都记录得相当详细，这样的实验步骤清晰易懂，会使学生在实验中都非常省事和便利，学生在操作的过程中也不用思考为什么这么做，只需按部就班完成任务就是了。人教版的实验教学很注重实验中的知识点，过程也很具体化，甚至详细到几毫升几克，将本来的探究性实验变成了验证性实验，留给学生自己独立思考和探究的空间很少，也就失去了实验最原始的目的。

Hill版本教材相比于人教版本上繁琐的实验操作，就更加简洁凝炼，留给学生可操作的空间较大，在实验过程中学生有更多的时间更加全面广泛地思考为什么这样做？这样做对于整个实验的推进有怎样的作用？除了这种方法，还有没有别的方法来进行实验？在这个过程中体现了美国教学中倡导学生独立思考，自主探究的教学思想。

1.5实验讨论的比较分析

在人教版的教材中，讨论部分有两个问题，（1）：纸条上有几条不同颜色的色带？宽窄如何？（2）：滤液细线为何不能觸及层析液？其实这两个问题，通过实验是可以直接观察出来的，但却放在了讨论部分中，就失去了讨论本来所要达到的目的，所以这就提示了在人教版中可以更多地设计学生需要探索、思考、交流才能得出的问题，

Hill版本教材中的分析分为解释和推断两个部分，学生通过实验进行整个操作，并且观察现象，再通过对实验现象的解释再来推断第二个问题，是层层递进，逐步分析的过程。锻炼了学生的思维，这就更加切合了美国教学注重学生独立思考的教学理念。

2 实验评价及建议

针对中国教材和美国教材就实验方面的教学及对比，不难看出美国版本教材更加注重学生的独立思考和发展，成长为一个具有“独立思想”的“独立的人”，偏重对学生自我思考能力、探究能力的培养;而中国的实验教学中还是按照传统式的教学更在乎学生的知识的“填充”，不敢放手。通过对比，对我国的实验教学提出一些建议，希望对中学教学的教学有所启发。

2.1倡导学生探究性学习，培养学生的独立思考能力

2017版课程标准里面明确提出科学思维，科学探究是核心素养的重要组成部分，而在人教版教材实验设计中特别注重知识点，考察学生的科学探究与独立思考部分的设计相对薄弱，将本来的探究性实验通过知识点，操作步骤等等的具体化无形中变成了验证性实验，这样的实验学生并不会太注重去思考为什么这样做？他们更多的只是将这个实验看成一个任务去完成并不能真正意义上去锻炼他们独立思考的能力，长此以往也很难达真正提高学生的科学素养;相对于这一点美国教材就做得较好，他们在设计实验的时候，过程简洁明了，留给学生自我操作，独立思考，自主探究的空间很大，也允许学生犯错，出错，识错，悟错，改错，所以在以后的实验中，老师应该适当放手，更多地让学生自己进行实验探究，体会实验的快乐。

2.2注重图文展示

在人教版的教材中，整个实验过程没有一张图片，这使得学生在学习的过程中缺乏图片进行支撑，也缺少对学生可以指导和引导的东西，学生在学习的时候也难以去理解和思考;而在美国的教材中，对于本实验却配有滤纸条及溶液的图片，学生在学习的过程中能有的放矢，有实际的图片进行支撑，学习起来也就相对容易，所以在今后的教学过程中，中学教师可以多给学生配上具有代表的实验图片、视频，多利用电子媒体手段多方位展示，便于学生更好的学习和理解实验，真正做到图文结合，实际支撑理论。

2.3渗透生命观念，注重实验安全

在人教版的教材中，实验中的所有材料器具都列出来了，学生按照操作步骤用对应的器械进行过程，这样在操作中会存在有安全隐患或不可控的因素发生;而在美国的教材中学生直接从老师那里拿取植物悬浮液，就避免了实验中存在的安全隐患，也保证了实验的安全性，从这一点来看人教版的教材还有待提高学生对于实验的安全性的重视，这就提醒我们的老师在今后的教学中要逐渐渗透生命观念，保证实验安全开展。

参考文献：

[1]董玲玲，赵坤兰，李娟，崔鸿.中美教材中“细胞大小与物质运输关系”实验的比较分析[J].中学生物学，2011，27（11）：62-64.

作者简介 ：左佩川，女，（1995.10-），硕士研究生，工作单位：四川省绵阳实验高级中学。