中美高中生物学教材中模型的比较研究

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本研究将人民教育出版社和浙江科学技术出版社于2019年新出版的高中生物学必修教材和美国生物学教材《生物·生命的动力》共三个版本教材作为研究对象,以模型建构理论和概念转变理论为基础,基于对模型的本质和相关核心概念的充分解读和界定,结合生物学学科的特点,确定了教材分析的研究范围、分析单元和分析类目,分析类目包括模型的类型、表征方式、功能和呈现位置,通过以上4个分析类目统计中美高中生物学教材中的模型信息,并进行多角度的对比分析,得出如下的研究结论:(1)美版教材模型的数量多于我国教材美版教材的模型数量有396个,人教版有330个,浙科版有261个,并且美版教材中的模型数量比浙科版教材多51.7%。由此可见,美版教材中模型的数量明显多于我国教材。(2)我国教材模型的显性表达优于美版教材我国人教版和浙科版教材中许多模型尤其是以视觉表征的和实物表征的模型都具有“模型图”等代表模型字眼的文字标签,并且人教版是三个版本教材中唯一用文字阐述了模型的概念、类型并且将建构模型作为一种科学方法提出来的教材。这些是以显性的语言呈现模型,有助于提高教材使用者对于模型的认知,所以我国教材模型的显性表达优于美版教材。(3)美版教材模型的多重表征性优于我国教材模型的多重表征性指同一个事物可以由多种不同的模型进行表征。由于不同模型的表征方式和表征原型的特征不同,使用多重表征可以更好地发挥模型的各种功能,使学生可以更全面地了解科学概念。通过分析可知,美版教材比我国两个版本教材更倾向于使用不同种类的模型来表征同一知识点,即美版教材模型的多重表征性要优于我国两个版本的教材。(4)美版教材模型的混合表征方式多于我国教材对于模型的不同表征方式方面,我国教材主要采用的是单一的表征方式,美版教材主要采用的是混合表征方式,美版在混合表征模型的数量明显多于我国教材。最主要是由于美版在视觉混合和实物混合方式呈现的模型明显比我国教材多,其呈现特点是图片或者照片加上一段描述或者解释的文字。而数学混合表征的数量也比我国教材多。
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