美国高中生物教学是以学科课程的形式改革的。改革从20世纪50年代中期逐渐开始。改革的背景和可能有以下五个基本方面：①二次世界大战后科学技术迅猛发展，尤其是1953年发现的脱氧核糖核酸（DNA）模型所象征的转变，即从生物学（biology）到生命科学（biological science）的变革；②高中生物课本的编者大半是有大学教学和研究工作经历，又有高中生物教学研究的人。他们认识到高中生物教学内容陈旧，与生物科学研究的第一线有巨大差距；③当时高中一年级学生绝大多数选修生物学课程（远比物理、化学多很多），因此使当局和专家们察觉到高中生物教学不应只是为了培养专业的科学家服务，也要为培养普通公民服务；④正在进行上述思考和局部行动中，苏联第一颗人造卫星上天，在此冲击下，联邦政府通过立法和财政拨款，给全面改革提供了可能。
　 不久，产生了生物教学改革的一个丰硕成果，就是编出了受世人注目的BSCS（biological science curriculum study 生物科学课程研究的字头缩写）课本。BSCS是以“人人接受生物教学”为出发点和目标的。大体以能力在平均水平以上的学生为对象，编制了蓝皮本（封面基调为蓝色，侧重分子生物学）、绿皮本（封面基调为绿色，侧重生态生物学）和黄皮本（封面基调为黄色，侧重个体水平的发育和遗传）三种课本。三本书的特点是：
　 ·革新生物教学内容。
　 ·在教学方法上倡导探究学习（发现教学法），将基本概念（concept）和探究的过程（Process）有机地联系在一起进行学习。这是实现新的生物教学目的的教学方法。
　 ·主张生物教学不在于灌输现成的科学知识体系，而要立足于掌握知识的过程与培养科学的态度。
　 BSCS课本出版后，又为能力在平均水平以下的学生为对象编制了有较大幅度多样化的课本，供教师选用。
　 以下是BSCS三个版本的内容目录，供你学习时参考。

蓝皮本

1．一门探究的科学
　 2．形形色色的生物
　 3．进化的因素——两种对立的见解
　 4．生命的起源
　 5．细胞的进化
　 6．生命化学
　 7．有主导性的分子
　 8．生物学密码
　 9．光能——生命的基础
　 10．进化的细胞
　 11．细胞学说
　 12．多细胞生物
　 13．生殖
　 14．发生
　 l5．遗传型
　 16．基因与染色体
　 17．新的物种的起源
　 18．人类
　 19．光合作用系统
　 20．输送系统
　 21．呼吸系统
　 22．消化系统
　 23．排泄系统
　 24．调节系统
　 25．神经系统
　 26．骨骼与肌肉系统
　 27．统一的生物的行为
　 28．种群
　 29．社会集团
　 30．生物群落

黄皮本

　 1．生物学是研究什么的科学?
　 2．生命来自生命
　 3．生物的基本结造
　 4．生物的基本结构
　 5．生物化学
　 6．细胞生物学
　 7．细胞的分裂
　 8．自然界的平衡
　 9．病毒——最小的生物
　 10．细菌——细胞生物的先驱
　 11．有重要经济价值的微生物
　 12．霉菌、酵母菌、伞菌
　 13．复杂化的倾向
　 14．大地的绿化
　 15．光合作用是连接两个世界的纽带
　 16．茎和根……结构和机能的相辅作用
　 17．种子植物的生殖与发育
　 18．动物的世界
　 19．草履虫与动物的生活方式
　 20．动物的多样性
　 21．多细胞动物的消化
　 22．多细胞动物体内物质的运输
　 23．多细胞动物的呼吸作用
　 24．多细胞动物的排泄作用
　 25．多细胞动物的调节作用
　 26．动物的体制与运动
　 27．动物的生殖
　 28．动物的发生
　 29．发生的解析
　 30．遗传型
　 31．染色体学说
　 32．基因及其作用
　 33．群体遗传学
　 34．达尔文的进化学说
　 35．进化的机理
　 36．生物的起源与进化
　 37．人类的进化
　 38．人类的文化与进化
　 39．生物世界
　 40．人类与自然界的平衡
　 41．生物学展望

绿皮本

　 1．生命的网络
　 2．种群
　 3．生物群落与生态系统
　 4．动物
　 5．植物
　 6．原生生物
　 7．微生物世界中的生命
　 8．陆地生命区
　 9．水域生命区
　 10．昔日生命的面貌
　 11．生物地理学
　 12．细胞
　 13．植物的机能
　 14．动物的机能
　 15．生殖
　 16．遗传
　 17．遗传适应性——进化
　 18．个体适应——行为
　 19．人类这个生物
　 20．人类与世界

　　BSCS教材已经过多次修订，被翻译成多种文字在多国出版，在世界各国产生了巨大的影响。我国也引进了绿皮本，由北京市教育委员会编译，并作为北京市高中生物实验课本在小范围内试用，供有条件的学校选用或参考。对我国中学生物学课程改革起到了积极的影响和推动作用。北京市中文版是根据1992年BSCS的英文版翻译、改编。包括《生物科学》课本第一册、第二册和对应的教学参考资料各一册。（美国BSCS著，北京市教育委员会编译，北京出版社，1999年6月第一版。目录与以上目录有差异，谨供参考）

　　每一章教材还分若干节，如绿皮本“种群”一章就包括引言、个体和种群、环境和种群、环境因素的相互影响等四节，全书共有121节，948页，内容十分丰富。教材后面还有三个附录。附录1介绍某些普通的实验室操作，附录2是几个补充研究，附录3介绍生物分类目录，并附有从低等到高等的各类植物、动物、微生物的彩图。最后还有词汇表，供学生查阅。
　 绿皮本教材基本结构由12个部分组成，它们分别被编排在各章节的合理位置中，对教与学创设了良好的指向作用。
　 BSCS绿皮本的基本结构
　 名 称 组 成
　 l 导 引 于每节刊头提出与本节中心内容有关的问题，指导学生学习
　 2 课 文 介绍各章节的科学知识、概念和发展，并联系社会、生产和生活
　 3 研 究 结合课文内容，列出带有探索性的实验（共77个）
　 4 今日生物学 结合本节内容，介绍当今生物科学某些领域的最新成就、有贡献的生物学家和生物学教师
　 5 自我复习 每节课后列出复习题，供学生自习
　 6 题 图 有针对各编、章主题的编题图、章题图
　 7 插 图 配合教材内容，设有大量插图（共1千多幅），绝大部分为彩色实物图
　 8 摘 要 各章末设本章提要，总结、归纳、理顺本章的主要内容和内在联系
　 9 应用题 各章未设有与生活、生产有关的应用题
　 10 练习题 各章末设有富思考性的练习题
　 11 建议阅读 列出本章主要参考书，建议学生课外阅读
　 12 附 录 全书最后3个附录
　 从整体上分析，美国BSCS生物教材除了体系鲜明，内容丰富，易激发学生学习生物学的兴趣，还具有下列三个明显的特色：
　 ．以学生为中心——重视学生实验与研究能力的培养
　 该指导思想不是空洞的口号，而是具体落实在教材内容之中。正如美国科学教育标准所强调的：学科学是一个活动过程，学科学对学生而言不是一个被动学习的过程，而是一个自己动手“做”的过程。BSCS的教材内容主要是让学生在实验的基础上进行探索式的学习，因此，这里的实验已不是单纯的 make a experimnt，而相当于research或study。实验课时超过总课时数的一半，实验内容遍及各章节，具体方法涉及生物技术、理化技术、观察、测量、比较、计算等。实验大多数为探索性实验，教材提供操作程序和图，但不说结论，由学生独立操作进行研究，通过讨论得出结论。有的实验只需1课时，甚至不到1课时，有的则超过1课时，甚至要连续进行几天（每天只需10到20分钟）。教学安排基本上都是先安排学生进行实验，让学生根据自己观察到的现象和事实，在已有知识的基础上进行分析和讨论，最后形成新的概念和观点，建立起自己的知识体系。在这个探索式研究的基础上，再安排完整的知识内容，让学生自学，使学生把所学的知识真正同化到自己已有的知识体系之中去。所以教材中不安排课堂授课，而是要求学生在课下自学课文，课堂上就是进行实验和讨论，但也可以用少量时间安排学生自学课文。教师的任务是准备和指导学生做实验和野外实习，组织学生进行讨论，引导和鼓励学生积极主动地思考研究，必要时给以帮助。此外，教师还需批改学生的实验报告，解答问题及指导学生的课外活动等。
　 例如，教材在第一节课即让学生通过实验学习“观察”。实验和讨论需叨分钟。实验内容是由教师准备10份不同的生物活体和标本，让学生分组轮流观察，并作出记录，然后互相查看记录。由于事先教师完全没有给学生描述标本的方法，故学生的描述五花八门，记录也各不相同，彼此之间很难从别人的描述中辨别出所记录的对象。从而使学生明白准确描述一种生物决非易事，为以后学习生物的观察和描述打下了思想基础。实验后的讨论非常重要，学生在教师的帮助下通过自己的实践和思考，对如何进行观察和思考形成了初步的认识，并受到科学方法的训练。
　 又如，“酸雨对种子萌发效应”的实验，每个学生用一定的pH值水溶液和雨水培养种子，通过几天的观察。测量、记录，每个学生写出报告；再通过对5个问题的讨论，得出种子萌发的最适宜pH值，从而得出雨的酸度增加会影响种子正常萌发的结论，并进一步启发学生思考酸雨的成因。
　 ．加强对学生学习的指导
　 大量的实验和讨论意味着生物学学习过程的活动性，学生要获得生物学知识，既要动手，还要动脑，为此教材巧设了许多指导学生学习的结构。例如每节开始的“导引”，引导学生带着问题学习本节内容，如“光合作用”一节的导引是“在光合作用过程中，太阳能如何转化为化学能？”“呼吸作用”一节的导引是“植物细胞如何得到细胞活动所需的能量？”又如每一节的“自我复习”和每一章的“应用题”和“练习题”都是以问题形式帮助学生理解和应用所学的知识。每一章的“建议阅读”引导学生课外阅读有关的参考书，加深对课文内容的理解。“关于方法的知识是最有价值的知识”，这些结构的设置，明显地有利于学生的“学会学习”，不仅培养了学生良好的学习方法和行为习惯，促进学生主动学习生物学知识，而且培养了学生的思维能力和自学能力。学生充分体验和运用着这样一种积极的学习方法：在学习中和同伴及教师共同行动，交互学习，在自己已有的生物学知识和通过各种途径获得的新知识之间建立联系，致力于将生物学知识应用到新的问题解决、规划、决策制定和小组讨论之中。
　 ．注重STS教育——内容的开放性
　 教材选择了与社会性问题相关的知识，如“得到食物是不容易的”一节提到非洲许多贫困国家的人民得不到足够的能量而正面临饥饿，并附有营养不良儿童的照片，地球的容纳量与人口关系的介绍和讨论；“人为生态系统”一节，联系大量建筑和繁忙公路对环境的影响提倡城市人民植树绿化例举人类遗传病的防治，人类必需的维生素和无机盐的来源和功能，一些药物的来源、用途和效果；安排学生对艾滋病等多种社会问题进行讨论、辩论，分析它产生的原因以及由此产生的医疗保险、人身权利和职业保障等社会问题。
　 此外，教材中还安排有大量的“今日生物学”的短文。不仅介绍美国著名的生态学家和优秀的生物学教师兢兢业业、勤奋工作的事迹，为世界文明所创造的高新技术成果，而且对基因的筛选与应用，单克隆抗体等生物科学发展前沿的信息均有介绍，使学生通过了解生命科学的发展历程和进展、了解科学家的工作、回顾科学知识产生的过程，从中学到科学研究的思维过程，并学习科学家坚韧不拔、实事求是的科学态度，认识科学、技术、社会三者的联系和科学的本质。
　 总体而言，BSCS生物学教材考虑了社会的需要，学生发展的需要，科学研究的严密性和无限性等多个主面，体现了当前全球性教育改革课程社会化、生活化、活动化的方向和趋势，具有旺盛的生命力，其成功经验对于我国当前的生物学课程教材改革具有较高的借鉴意义.
　 《现代生物学》是另一套美国高中生物学教材，内容也按照从分子水平到群体水平的体系编排。与BSCS教材相同，美国其他的生物学教材都属于小综合体系，并以生物的新陈代谢特征为系统依据；另一个突出的特点是都非常重视学生科学素质的培养，注重对学生进行科学研究的过程及技能教育，科学方法的训练内容也比较全面。正如90年代提出的 2061计划中所指出的：各种科学领域中知识的探索和技术的应用都随着时间的发展和新设备的出现而不断变化，但各种科学探索的过程是相似的，科学研究都需要有证据，可以进行操作的假设，逻辑及理论上的分析，得出并解释理论结果，努力识别和避免偏见。例如《生命科学的概念与挑战》整套教材每一章后都有与科学研究有关的内容，即：生命科学生涯、科学联系、科学研究人员。科学与社会、（学校）活动、科学回顾、课下活动。第一单元为“科学方法与技能”，将科学方法作为独立的章节，讲了以下几个问题：什么是生命科学、什么是科学技能、什么是科学方法、什么是科学实验、什么是测量系统、你如何用测量系统进行测量、显微镜是什么、显微镜的结构。
　 美国注重行为教育而非单纯的理论学习。例如对喝生水会引起疾病问题的学习，教师并不直接告诉学生生水里有细菌、不卫生，而是让学生对生水进行卫生检查、测定，并提供多种有关的数据和材料，然后由学生分析自己的研究结果和材料，回答为什么不能喝生水