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【摘 要】本课题以新课程改革下，普通高中新课程生物必修模块一《分子与细胞》教材概念表征的分析为切入点，分析比较中外现行高中生物课程内容标准、主流教材核心概念的表征异同。结合《分子与细胞》模块概念图在实际教学活动中的应用反馈，揭示概念图构建对生物课程目标的落实、课程标准及教材呈现的重要作用。建议在生物课程标准和教材中增加概念图的表征形式，提倡在教学中加强对学生概念图构建策略的指导。
【关键词】中美生物；分子与细胞；概念图构建；比较
中图分类号：G634
引言
概念图最早由20世纪60年代由美国康奈尔大学诺瓦克（Joseph D.Novak）教授等人提出，是以综合、分层的形式表示概念之间相互联系的空间网络结构图。概念图是组织和表征知识的工具[1]。在倡导"探究性学习"的课程理念指导下，概念图策略作为一种有效促进概念及概念间关系整体认知的新型学习方式，渐渐获得重视和应用。
本课题以高中生物必修一《分子与细胞》模块为研究案例，对比我国与美国生物学科的课程标准、主流教材中概念呈现形式的差异，探究概念图策略在课程标准、教材编写、实际教学过程中的渗透应用，并对我国生物教材概念图的呈现和教学应用提出建议。
1 研究内容与方法
本次研究主要以我國普通高中生物课程标准[2]，我国人民教育出版社2007年出版的生物必修1《分子与细胞》[3]、美国国家科学课程标准[4]、美国主流理科教材《生物 生命的动力》[5]为比较研究材料，采用文献调查比较法，探讨概念图呈现生物课程标准的必要性和可行性，分析比较中美生物课程标准和主流教材在《分子与细胞》模块中概念呈现的异同。
此外，本次研究还与泉州地区部分中学生物优秀教师、学生进行访谈交流，参与生物教研活动、实际观摩生物课堂、发放调查问卷等，获取概念图构建在《分子与细胞》模块的实际教学认知和应用的反馈信息。（本研究共发出中学学生问卷138份，回收138份，教师问卷32份，回收32份，有效回收率均达100%。）
2 研究结果与分析
2.1《分子与细胞》模块概念图构建与生物课程标准的相关性
2.1.1概念图构建对生物课程目标的落实
在高中生物模块中进行概念图策略的教学和应用，对实现《普通高中生物课程标准》的三维课程目标有着积极的作用：1、促进对生物核心概念及概念间相互关系的整体知识建构，帮助学生掌握必备的科学知识，为进一步掌握科学技能、步入社会奠定知识基础；2、构建过程锻炼着学生的观察、思维、分析、信息处理等能力。3、构建方式灵活，给予学生自由广阔的思维空间，能有效培养创新精神和实践能力，促进个性发展。
2.1.2《分子与细胞》模块概念图构建生物课程标准及教材内容的必要性和可行性
现行《普通高中生物课程标准》及生物教材中大多都运用语言陈述的形式展现模块要求和知识内容等。而概念图作为体现核心概念和概念间相互关系的网络关系图，具有图文并茂的直观清晰、系统全面的特点，充分调动学生的学习积极性，有效实现学科内在逻辑与学生认知逻辑的统一，促进学生对生物基础知识的整体建构认识。
2.2中美生物课程《分子与细胞》核心概念表征异同
2.2.1中美生物课程内容标准关于《分子与细胞》核心概念的表征异同
如下表所示，是我国普通高中生物课程标准和美国国家科学教育标准中，对"酶"这个核心概念的不同表征：
表2-1 中美课程内容标准中核心概念的表征举例
不同
标准
核心概念
我国高中生物课程
分子与细胞 具体内容标准
美国国家科学教育标准
9-12年级 生命科学 内容标准
酶
说明酶在代谢中的作用。
细胞的大多数功能都涉及化学反应。被细胞吞噬的食物分子要发生化学反应，以提供合成其他分子所需要的化学成分。无论分解还是合成都需要各种各样的蛋白质催化剂，这些催化剂称为酶。
分析可知，我国生物课程内容标准的表征主要以"目标行为动词+核心概念+核心概念相关内容要求"的形式，较直观明确，但是呈现的概念知识不够丰富；而美国科学教育标准则围绕核心概念及相关知识进行简短的描述，能够让读者快速获取概念整体认识，但直观性不强。两种表征方式各有优劣，不能同时达到直观明确、丰富概念两方面。相比而言，若以概念图形式来构建课程内容标准，则可同时具备上述两方面优势，但目前两国均没有以概念图形式来呈现课程内容标准。
2.2.2《分子与细胞》中美教材编写体例的概念呈现比较
总体而言，我国人教版《分子与细胞》教材的"问题探讨"、 "资料分析"、"思考与讨论"等栏目，通过围绕着若干核心概念及其相互关系形成环环相扣的"概念问题串" ，引导自主、探究、合作式的学习方式。而美国高中理科主流教材《科学发现者 生物 生命的动力》，则在"本节预览"明确指出学习目标、知识回顾、关键术语。并强调使学生在技能实验和动手实践的过程中加深对概念的认识。
两者的共同点是，教材正文都以简洁的语言陈述以及字体的加粗方式来体现核心概念，没有一例通过概念图方式来呈现。
2.3关于概念图呈现《分子与细胞》核心概念的可行性调查反馈
对于以概念图的呈现形式来展现教材新知，是否能促进学生掌握新知，调查中所有老师都认为这种形式很有帮助。而作为学习主体的学生，何种形式更有助于其学习，本调查以"真核细胞和原核细胞的呈现形式"为案例对学生进行调查，结果表明 73%的学生认为概念图的呈现方式比单纯的语言陈述更有助于其对概念的理解。
图1 "老师对概念图形式展现新知"的调查 图2 "学生对概念呈现方式"的反馈 3.建议
3.1生物学科概念图的运用应落实到课程标准、教材、教学三方面
概念图作为一种有效促进知识建构的学习方法，在生物学科中的广泛应用将发挥其重要作用。然而，我国现行的课程标准、教材、教学中对概念图构建的应用还十分薄弱，而对概念图策略的认识、学习、普及、应用还需要从生物课程标准、生物教材、生物实际教学三个主要方向进行系统性的指导。
此外，生物课程标准已对教科书编写的基本标准、内容选择、组织和呈现形式有了明确的规定的要求。而对于概念图这种新的概念学习方式，教材应如何呈现和引导学生掌握，课程标准也应给予一定的指示。
3.2突破教材現行编写体例，运用概念图呈现生物教材新知
新课程人教版高中生物教材呈现了以"画概念图"来考察学生对核心概念及其相关间关系的新题型，对促进学生系统全面地掌握所学知识有着很好的巩固效果。然而，教材新知的编写也应突破传统单一的语言陈述方式，以概念图呈现。现以《分子与细胞》蛋白质为例，举例构建概念图形式的课本新知：
图3 蛋白质分子概念图构建举例
3.3重视概念图构建策略的指导，积极开展概念图构建的研究性活动
美国权威的研究性学习教材《科学探索者 动物》中，有诸如 "概念图是由写在圆圈中的概念（通常是名词）和连接它们的联系词构成的。""最具概括性的概念常常位于图的顶端，越入下，概念的范围就越小写在两个圆圈边边上的连接词通常用来描述两者之间的关系。" [5]等明确的语言指导和图例示范，对概念图的构建进行一定指导。
本次调查中发现，对概念图策略有否定和排斥心理的学生大多认为难以掌握概念图的基本组成要素、构建方法、构建层次等。这从侧面反映出教师日常教学中需加强对学生概念图构建的指导，相关的生物教材中也应增加概念图学习策略的介绍。同时，构建概念图的探索过程也可成为学生研究性活动的内容之一，进而提高学生的综合学习能力。
参考文献
[1] Joseph.D.Novak & D.B.Gowin （1984）：Learning How to Learn.New York and Cambridge，UK：Cambridge University Press.
[2]人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物l（必修）分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2007.
[3] 中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.49-52.
[4] 美国国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戢守志等译.北京：科学技术文献出版社，1999.222-224.
[5] （美）奥尔顿·比格斯（Alton Biggs）等著：曾立等译.浙江教育出版社，美国高中主流理科教材[M]，科学发现者 生物 生命的动力 中册.杭州：浙江教育出版社 ，2008.8
【关键词】中美生物；分子与细胞；概念图构建；比较
中图分类号：G634
引言
概念图最早由20世纪60年代由美国康奈尔大学诺瓦克（Joseph D.Novak）教授等人提出，是以综合、分层的形式表示概念之间相互联系的空间网络结构图。概念图是组织和表征知识的工具[1]。在倡导"探究性学习"的课程理念指导下，概念图策略作为一种有效促进概念及概念间关系整体认知的新型学习方式，渐渐获得重视和应用。
本课题以高中生物必修一《分子与细胞》模块为研究案例，对比我国与美国生物学科的课程标准、主流教材中概念呈现形式的差异，探究概念图策略在课程标准、教材编写、实际教学过程中的渗透应用，并对我国生物教材概念图的呈现和教学应用提出建议。
1 研究内容与方法
本次研究主要以我國普通高中生物课程标准[2]，我国人民教育出版社2007年出版的生物必修1《分子与细胞》[3]、美国国家科学课程标准[4]、美国主流理科教材《生物 生命的动力》[5]为比较研究材料，采用文献调查比较法，探讨概念图呈现生物课程标准的必要性和可行性，分析比较中美生物课程标准和主流教材在《分子与细胞》模块中概念呈现的异同。
此外，本次研究还与泉州地区部分中学生物优秀教师、学生进行访谈交流，参与生物教研活动、实际观摩生物课堂、发放调查问卷等，获取概念图构建在《分子与细胞》模块的实际教学认知和应用的反馈信息。（本研究共发出中学学生问卷138份，回收138份，教师问卷32份，回收32份，有效回收率均达100%。）
2 研究结果与分析
2.1《分子与细胞》模块概念图构建与生物课程标准的相关性
2.1.1概念图构建对生物课程目标的落实
在高中生物模块中进行概念图策略的教学和应用，对实现《普通高中生物课程标准》的三维课程目标有着积极的作用：1、促进对生物核心概念及概念间相互关系的整体知识建构，帮助学生掌握必备的科学知识，为进一步掌握科学技能、步入社会奠定知识基础；2、构建过程锻炼着学生的观察、思维、分析、信息处理等能力。3、构建方式灵活，给予学生自由广阔的思维空间，能有效培养创新精神和实践能力，促进个性发展。
2.1.2《分子与细胞》模块概念图构建生物课程标准及教材内容的必要性和可行性
现行《普通高中生物课程标准》及生物教材中大多都运用语言陈述的形式展现模块要求和知识内容等。而概念图作为体现核心概念和概念间相互关系的网络关系图，具有图文并茂的直观清晰、系统全面的特点，充分调动学生的学习积极性，有效实现学科内在逻辑与学生认知逻辑的统一，促进学生对生物基础知识的整体建构认识。
2.2中美生物课程《分子与细胞》核心概念表征异同
2.2.1中美生物课程内容标准关于《分子与细胞》核心概念的表征异同
如下表所示，是我国普通高中生物课程标准和美国国家科学教育标准中，对"酶"这个核心概念的不同表征：
表2-1 中美课程内容标准中核心概念的表征举例
不同
标准
核心概念
我国高中生物课程
分子与细胞 具体内容标准
美国国家科学教育标准
9-12年级 生命科学 内容标准
酶
说明酶在代谢中的作用。
细胞的大多数功能都涉及化学反应。被细胞吞噬的食物分子要发生化学反应，以提供合成其他分子所需要的化学成分。无论分解还是合成都需要各种各样的蛋白质催化剂，这些催化剂称为酶。
分析可知，我国生物课程内容标准的表征主要以"目标行为动词+核心概念+核心概念相关内容要求"的形式，较直观明确，但是呈现的概念知识不够丰富；而美国科学教育标准则围绕核心概念及相关知识进行简短的描述，能够让读者快速获取概念整体认识，但直观性不强。两种表征方式各有优劣，不能同时达到直观明确、丰富概念两方面。相比而言，若以概念图形式来构建课程内容标准，则可同时具备上述两方面优势，但目前两国均没有以概念图形式来呈现课程内容标准。
2.2.2《分子与细胞》中美教材编写体例的概念呈现比较
总体而言，我国人教版《分子与细胞》教材的"问题探讨"、 "资料分析"、"思考与讨论"等栏目，通过围绕着若干核心概念及其相互关系形成环环相扣的"概念问题串" ，引导自主、探究、合作式的学习方式。而美国高中理科主流教材《科学发现者 生物 生命的动力》，则在"本节预览"明确指出学习目标、知识回顾、关键术语。并强调使学生在技能实验和动手实践的过程中加深对概念的认识。
两者的共同点是，教材正文都以简洁的语言陈述以及字体的加粗方式来体现核心概念，没有一例通过概念图方式来呈现。
2.3关于概念图呈现《分子与细胞》核心概念的可行性调查反馈
对于以概念图的呈现形式来展现教材新知，是否能促进学生掌握新知，调查中所有老师都认为这种形式很有帮助。而作为学习主体的学生，何种形式更有助于其学习，本调查以"真核细胞和原核细胞的呈现形式"为案例对学生进行调查，结果表明 73%的学生认为概念图的呈现方式比单纯的语言陈述更有助于其对概念的理解。
图1 "老师对概念图形式展现新知"的调查 图2 "学生对概念呈现方式"的反馈 3.建议
3.1生物学科概念图的运用应落实到课程标准、教材、教学三方面
概念图作为一种有效促进知识建构的学习方法，在生物学科中的广泛应用将发挥其重要作用。然而，我国现行的课程标准、教材、教学中对概念图构建的应用还十分薄弱，而对概念图策略的认识、学习、普及、应用还需要从生物课程标准、生物教材、生物实际教学三个主要方向进行系统性的指导。
此外，生物课程标准已对教科书编写的基本标准、内容选择、组织和呈现形式有了明确的规定的要求。而对于概念图这种新的概念学习方式，教材应如何呈现和引导学生掌握，课程标准也应给予一定的指示。
3.2突破教材現行编写体例，运用概念图呈现生物教材新知
新课程人教版高中生物教材呈现了以"画概念图"来考察学生对核心概念及其相关间关系的新题型，对促进学生系统全面地掌握所学知识有着很好的巩固效果。然而，教材新知的编写也应突破传统单一的语言陈述方式，以概念图呈现。现以《分子与细胞》蛋白质为例，举例构建概念图形式的课本新知：
图3 蛋白质分子概念图构建举例
3.3重视概念图构建策略的指导，积极开展概念图构建的研究性活动
美国权威的研究性学习教材《科学探索者 动物》中，有诸如 "概念图是由写在圆圈中的概念（通常是名词）和连接它们的联系词构成的。""最具概括性的概念常常位于图的顶端，越入下，概念的范围就越小写在两个圆圈边边上的连接词通常用来描述两者之间的关系。" [5]等明确的语言指导和图例示范，对概念图的构建进行一定指导。
本次调查中发现，对概念图策略有否定和排斥心理的学生大多认为难以掌握概念图的基本组成要素、构建方法、构建层次等。这从侧面反映出教师日常教学中需加强对学生概念图构建的指导，相关的生物教材中也应增加概念图学习策略的介绍。同时，构建概念图的探索过程也可成为学生研究性活动的内容之一，进而提高学生的综合学习能力。
参考文献
[1] Joseph.D.Novak & D.B.Gowin （1984）：Learning How to Learn.New York and Cambridge，UK：Cambridge University Press.
[2]人民教育出版社，课程教材研究所，生物课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书生物l（必修）分子与细胞[M].北京：人民教育出版社，2007.
[3] 中华人民共和国教育部制订.普通高中生物课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.49-52.
[4] 美国国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戢守志等译.北京：科学技术文献出版社，1999.222-224.
[5] （美）奥尔顿·比格斯（Alton Biggs）等著：曾立等译.浙江教育出版社，美国高中主流理科教材[M]，科学发现者 生物 生命的动力 中册.杭州：浙江教育出版社 ，2008.8