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在课程标准编制上，美国是将生物作为科学教育领域的一个组成部分来考虑和表述的；在学校的具体科目设置上，初中以合科（综合理科）为主，高中则以分科（生物学）为主。这与我国的情况有较大的不同。尽管如此，我们仍可以透过美国的科学课程对其高中阶段（9～12年级）的生物教育进行一些粗浅的解析。
一、美国的高中生物教师及其教师教育
据美国生物教育专家B.Anily的调查统计，美国高中生物教师的学历层次分布大致为41%的大学学士，56%的硕士，3%的博士。同时，美国高中生物教师一般每天要上4～6节课。美国生物教师的工作量明显地多于我国，这其中可能有几方面的原因。一是教学理念上的不同，美国生物教师有较大的教学自主权，他们注意采用包括外请专家讲座、学生自主学习等灵活多样的教学方式，而不像我国的中学生物教师习惯于一节课从头讲到尾。二是美国的自然科学课教师一直比较短缺，学校被迫加大教师的工作量。三是美国实行的是小班化教学，使得教师的工作量在相同课时下比大班额教学要大得多。
尽管各州的情况有所不同，但有代表性的美国生物教师教育课程一般可以分为普通教育课程、教育科学课程和学科科学课程三部分。美国水平研究社2002年的研究报告称，高中生物教师在大学主要学习普通教学法、生物教学法或科学教学法、基础生物学、遗传及进化、生理与解剖、植物及植物生理、动物及动物行为，以及其他的生命科学和自然科学课程。美国的教育学科类课程明显地要多于我国的师范院校，且十分注重培养学生的教学基本技能，开设有说话、微格教学等技能训练课程。教育实习受到相当重视，教育实习基本上是分两次进行，第一次为教育见习，第二次是毕业前的集中教育实习，且时间比较长。我国生物教育专业本科师范生的教育实习时间一般为6～10周，美国同类师范生的实习时间一般为16～24周。美国师范生的教育实习的学分占总学分的11%。在实习管理上，一般由地方教育行政部门成立教育实习工作领导小组来统一领导。小组成员包括地方教育行政部门的官员、大学派出的专职指导教师和实习学校代表。相比之下，我国各地教育行政部门基本上不介入师范生教育实习的管理与指导工作。美国将地方教育行政部门参与到高校教育实习的管理中来作为地方教育行政部门的工作职责，这是颇值得我国借鉴的。
获得教师资格证需要过三关。第一关是接受国家认可的四年制教师教育方案的学习，并通过生物专业和教育专业知识的考试；第二关是参加州考试，获取州资格证书；第三关是在具有两年以上的教学经验后通过国家教师教育鉴定委员会的考核。教师在职期间需要参加类似于我国的“继续教育”，一般是每5年内需完成两门大学课程的学习，或在社会上攻读业余班课程。
美国国家专业教学标准委员会(NBPTS)于1989年公布了代表其政策声明的《教师应该知道什么和能做什么》，这成为此后制定各种评估标准的依据。其优秀科学教师标准，按学生年龄段分为优秀初中科学教师标准和优秀高中科学教师标准。该标准从为学生的创造性学习而准备、创设有利的学习情境、促进学生的学习、支持教与学等四个方面对高中科学教师所应有的表现进行了说明。现在许多机构尝试利用“教学档案袋”(teaching portfolio)来评价教师的能力和水平，一些教师教育机构如NBPTS等为教师资格认证制定了教师教学档案袋的评估标准，许多学校依此来聘用教师。
此外，为了提高生物教师的专业素养和教学水平，美国非常重视专业期刊的指导作用。美国创办有《科学教育》（《The Science education》）、《科学教育研究杂志》（《Journal of research in science》）、《科学教师》（《The Science Teacher》）、《美国生物教师》（《The American Biology Teacher》）和《堪萨斯生物教师》（《The Kansas Biology Teacher》）等种类繁多的科学教育类期刊。
二、美国的高中生物课程及其教学改革
包括生物学在内的科学课程，在美国全国性和州一级的课程标准中都是作为核心课程来加以重视的。生物学在科学课程中占多大比重，课程标准并没有一个刚性的规定，而是交由地方甚至学校自行安排。但无论是在必修课部分还是选修课部分，多数学校的情况是生物学所占课时数要超过同属于科学课程的物理或化学。
（一）美国的中学生物课程标准
在美国，全国性的课程标准是参考性的，州一级的课程标准则带有一定的指令性，前者对后者并没有法定性的约束力。同时，课程标准对课程内容按K-12作整体设计，但不详细规定课程的顺序和结构。这些与我国的情况明显不同。
1.出台第一个全国性科学课程标准
美国一直没有全国性的生物课程标准，这种情况一直延续到上世纪90年代初。由于美国基础教育质量出现严重滑坡，在上世纪80年代末转而开始关注国外教学改革，特别是日本、中国、以色列、新加坡等国的基础教育成为美国的研究样板。90年代初，美国政府给英语、科学、历史、地理等学科的全国性组织提供经费资助，以编制供社会团体自愿接受的全国标准(voluntary national standards)。但这种标准不是联邦的(federal)学术标准，而是一种学术团体编制的全国性(national)标准，它不像我国的国家课程标准那样具有法定地位。尽管如此，这些全国性的学科课程标准在美国仍具有极大的影响力，因为教师在教学中仍自觉地参考着该标准。
制定全国性的课程标准和州一级的课程标准，是美国近年基础教育课程改革的重心。科学教育同数学教育一样在美国是最受关注的学科领域。美国于1989年发表了旨在推进科学教育的《普及科学——美国“2061”计划》。作为对该计划的具体落实，美国分别于1995年和1996年推出了第一个全国性高中课程与教学改革的《范围、顺序和协调方案》和第一个《全国科学教育标准》(NSES)。前者是由全美科学教师协会推出的，其中生物学部分的课题和内容主要有：(1)生物的进化；(2)物质、能量、有机体内的生命系统；(3)细胞；(4)有机体的相互依赖；(5)遗传的分子基础；(6)有机体、刺激、受体、神经系统、反应和行为。后者是由美国研究委员会组织18000多人参与编写完成的，它提出了“人人具有科学素养”的科学教育目标，全书共分八章。
2.各州制定课程标准成为课改重点
1999年美国教师联盟指出，各州课程标准必须包括4门核心学术科目，即英语、数学、科学和社会科学。教师联盟每年要对各州的课程标准进行民间性的评估，为此，该教师联盟还提出了相关的评估指标。有关的评估研究报告认为，州级课程标准在内容的具体化等方面做得比较好，但课程标准的“绩效责任”并没有得到很好的落实。在1998年，美国已有41个州出台了科学课程标准。这些标准都规定了本州科学教育的最低教学要求。关于课程目标包含的成分和要素，许多州仍采用了布卢姆的教育目标分类框架。
新泽西州于1996年公布了《核心课程内容标准》，其中包括了科学领域。编制者认为，州级的科学课程标准不能只是增加而不删减一些内容，否则课本只能越来越厚，“这是一种有副作用的倾向”。所以，新泽西州的科学教育标准并没有包括所有的科学领域，而是尝试确定科学素养中究竟应该理解和做些什么。该课程标准（高中部分）列出了十多项内容标准，其中涉及生物学的内容并不多，第6、7项比较集中于界定对生命科学的理解，举例（第7项）见表1。
总体上看，多数州级的科学课程标准受到批评，比如认为大多数的州级标准回避了进化论问题。“绝大多数州都很痛苦地在整个科学课程标准中避免使用‘E’（evolution，笔者注）字，有时是整个‘进化’概念，但这却是现代生物学所依赖的基础。”
表1 新泽西州科学课程标准的生物学内容标准（部分）
内容标准 描述性陈述累积性进步指标
所有学生 科学的学习必 在先前各年级所获得知识和
都应该调 须包括各种各 技能的基础上，12年级学生在
查生活的 样的、复杂的 他们结束学习时应该能够：
多样性和相互依赖的 (1)陈述基因物质是怎样进行
地球上生活着 编码的；(2)解释DNA怎样通
的生命。学生 过自然和人工两种方式来产
们应该知道： 生物种永久的变化；(3)解释
组织是怎样进 地球上现有物种是怎样通过
化、再生和适 进化从早期的及同类型发展
应它们的生活 而来的；(4)解释自然选择理
环境的。 论是怎样对日益增多的有利
群体进行选择的。
（二）灵活的学校生物课程设置
美国基础教育以6+3+3学制为主，即小学6年、初中3年、高中3年。但也有8+4学制的，即高中4年。生物学开设年级一般为7～10年级，但也有在11～12年级继续开设生物的。国家不限定统一的开课年级和时间，一般四年制的高中要求学生必修课需修满22～23学分，其中科学课程需要达到3个学分。另外，学生选修课至少要达到4.5个学分。从多数学校开出的选修课情况看，有超过60%的学生会选修生物学。
课程标准并不规定学校的具体课程科目及其课程之间的逻辑顺序，这就需要各学校在编制课程计划时去认真考虑。虽然有全国性的和州一级的课程标准，但各中小学在课程设置上仍有较大的自由度，很少有两所学校的科学教育课程计划是完全相同的，这与我国的情况也大不一样。学校设置一些学术性科目，同时也会设置一些实用性的科目。
比如美国宾夕法尼亚州的拉德纳高中(Radnor High School)的课程计划，并没有完全按照州政府规定的课程来设置，而是更强调个性化，开发出了富有自己特色的课程体系和新的科目。但这些改革的前提是必须保证能够实现州课程标准规定的最低要求。该校规定学生至少修得22.5个学分，必修部分包括科学课程至少3分、健康教育课程至少0.5分。拉德纳高中为学生提供了多门类、10多个学分的科学课程，其中包括基础物理学、物理学、生物学、概念生物学、化学、科学技术与你、生物学Ⅱ和化学Ⅱ（均为1学分）等，学生需要根据自己的相关基础从中修得至少3个学分。由于物理、化学和生物学等，都是必修的基础性的科学课程，所以需要学生作出理性的选择。此外，选修课程需完成至少4.5个学分，拉德纳高中也为学生提供了《遗传学》（1学分）、《生物伦理学》（0.5学分）、《克隆技术》（0.5学分）、《微生物学实验》（0.5学分）等生物学类的选修课。
（三）教材建设一直受到相当的重视
与英国不同，绝大多数美国教师还是习惯于将正式出版的教材作为学生的主要参考书。现在，美国从事中学生物教材编写的人员有3000人之多，使得教材多样化和编制高质量教材成为可能。教材的出版和使用，主要采取商业化运作，依靠市场规律来优胜劣汰。虽然美国在很长时间内没有全国性的课程标准，但却十分重视教材的建设。美国没有全国性的教材评审机构，教材的评审和选用依各州情况而有所不同。一般来说，教材是否符合各州的课程标准是影响教材选用的一个重要因素，州教育行政部门承担向学校推荐优秀教材的任务，学校则从中选择适合自己的教材。
《生物学》作为中学教科书出现是在20世纪的20年代。开始是将原本属于科普读物的《现代生物学》作为教材使用。 20世纪50年代开始，美国组织科学家和教师共同编写了多套教材。其中《现代生物学》（绿皮）供初一年级使用。该书比较注重生物进化的系统知识，按进化顺序来讲生物的类型，且印刷精美，附有200多幅彩图。《生物学课程研究》（简称BSCS）有蓝皮本、绿皮本及黄皮本三种。绿皮本以生态和进化为中心，注重种群、社会团体水平；黄皮本以发育和遗传为中心，更强调细胞水平，其次才强调分子水平；蓝皮本以生理和生化为中心。这种安排符合生物科学的特点，也照顾了学生的差异性。在美国，三种生物教科书《现代生物学》及《生物学课程研究》的绿色版本和黄色版本代表了三分之二的生物课程，学习人数达300万之多（赫德，1981）。这些教材至今仍是各国生物教材编写者的研究范本，其中的BSCS还被多个国家翻译使用，我国北京市也于1999年将《Biological Science Curriculum——An Ecological Approach》（1992年第7版）编译过来供北京市海淀区作试验用。
近些年的美国中学生物教材，更重视分子生物学和细胞生物学等内容的选取。比如《Biology,the web of life》(Eric Strauss and Marylin Lisowski,Scott Foresiman Adison Wesley,1998)一书，分子生物学和细胞生物学所占内容的篇幅有近200页，其中关于基因与肿瘤、基因的突变导致细胞增殖失控、致癌的环境因素等内容占了不少篇幅。这些内容是我国中学生物课程内容中所没有的。再如《Biology——living systems》的1994年版，与该书的1984年版相比，在细胞和分子生物学方面增加的内容主要有：真核细胞的进化，细胞周期的调控，基因定位，遗传咨询，跳跃基因，人类遗传学，分类的分子生物学依据等。这些内容大多也是我国过去的中学生物课程内容中所没有的，但新的高中生物课程改革中将有所加强。此外，同NSES一样，近些年的美国生物教材将“探究”作为一条普遍原则加以体现，设计有很多的探究活动。比如1993年版的《现代生物学》，全书53章，每章有一到多个实验，且以探究性实验为主。再如1998年版的《Biology,the web of life》设计的“调查研究”(Investigate it)、“做一做”(Do it)和“想一想”(Think it)各有38项。
（四）美国的生物教学手段和教学理念
上世纪60、70年代，美国曾大量使用电视教学，结果导致学生学习水平普遍下降，后来又强调挂图、投影等传统手段和教师讲授的重要性。他们认为，语言讲授优于阅读，因为讲授加入了教师的热情和体态语言，这会对学生产生良好的影响。插图、模型、标本、活体、录音录像、电影电视和多媒体都是可以选择的教学媒体，关键是要切合学生的认知特点和教学内容的特点，要用得其所。
据B.Anily等的介绍，美国中小学教学设备的现代化程度比较高，据估计，美国有将近64%的教室能与互联网联接，有84%的生物教师每人拥有一台计算机。但他们对多媒体教学的运用是比较理性的，并不强调多媒体的使用率要有多高，尤其是那种整堂课都在多媒体上完成的教学，在美国比较少见。目前仍有65%的生物教师不能熟练地将信息技术运用于生物教学，故计算机技能的学习是目前美国生物教师培训的主要内容。
20世纪90年代以来，美国中学生物教学实践的几个重要特点包括：将理解科学的本质作为生物教学的重要原则，将实验室活动和探究作为生物课程学习的切入点。在教学中，教师非常善于创造个性化的教学方式，将生物教学放到一个非常广阔的视野当中并注意使教学材料、知识的呈现方式及学习的情感氛围更符合学生学习的心理特点。综合对美国一些高中生物教学案例的分析，我们不难发现，美国的生物教学在创设问题情境、激发学习兴趣、倡导小组合作、激发参与热情、培养自学能力、拓展学科视野以及渗透人文教育等方面，的确有很多我们所不及的地方，这些也正是我国的生物课程与教学需要学习和借鉴的。
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