未來(lái)學(xué)校教育面臨三大挑戰(zhàn)。首先,以學(xué)科教學(xué)為核心的課程體系正在被打破。從國(guó)際教育發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,以往所有學(xué)生都必須學(xué)習(xí)的、基本相同的學(xué)科教學(xué)內(nèi)容正在被改變,一種更適合人和社會(huì)發(fā)展的新課程架構(gòu)正在逐漸形成。其次,讓學(xué)生學(xué)會(huì)借用外腦。真實(shí)世界的問題都是不確定的,學(xué)習(xí)能力越強(qiáng),使用工具的水平越高,應(yīng)對(duì)不確定性的層次就越高,綜合實(shí)力就越強(qiáng)。最后,學(xué)校圍墻將進(jìn)一步被打破。學(xué)校需要從自身與外界的連接中重新審視學(xué)校教育,才能重塑學(xué)校教育。
面臨未來(lái)的挑戰(zhàn),各國(guó)都在緊鑼密鼓地進(jìn)行著教育改革。而在學(xué)科教育內(nèi)容領(lǐng)域,數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程教育是各國(guó)基礎(chǔ)教育改革關(guān)注最多、變化最大、發(fā)展最快的領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域,中國(guó)的基礎(chǔ)教育還有很大的提升空間,因此其他國(guó)家提出的一系列思想、理念與辦法需要我們認(rèn)真思考。在借鑒與改造中,我們應(yīng)該進(jìn)一步發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),才能形成我國(guó)課程教材內(nèi)容的核心競(jìng)爭(zhēng)力。為此,我主持了上海市哲學(xué)社會(huì)學(xué)科·教育學(xué)課題《基于實(shí)踐使用的中美中學(xué)理科教材比較研究》,力求借助上海中學(xué)國(guó)際部的教育教學(xué)實(shí)踐這一載體,分析美國(guó)理科教材中有哪些核心元素,從中獲得一些能為我國(guó)初、高中理科教材改革與使用的啟迪。
不同國(guó)家對(duì)于未來(lái)學(xué)校教育挑戰(zhàn)的思考,在很大程度上反映在教材中,特別是基礎(chǔ)教育階段數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程領(lǐng)域的教材中。教材作為教育理念、課程標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)生之間銜接的重要橋梁,還直接影響著教師的教與學(xué)生的學(xué)。美國(guó)自1996年頒布第一部科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以來(lái),隨著社會(huì)的變革及對(duì)科學(xué)教育認(rèn)識(shí)的不斷深入,2011年又發(fā)布了《K12科學(xué)教育框架: 實(shí)踐、跨學(xué)科概念和核心概念》(以下簡(jiǎn)稱《科學(xué)教育框架》),展現(xiàn)了科學(xué)教育的新愿景,為我國(guó)科學(xué)教育改革提供了值得研究的文本。因此,對(duì)中美理科教材進(jìn)行基于實(shí)踐使用的比較,有利于從實(shí)踐層面思考如何推進(jìn)我國(guó)教材改革,以及在今后的實(shí)踐中匹配相應(yīng)的實(shí)施條件,可以更好地彰顯我國(guó)理科教材的育人優(yōu)勢(shì)和育人活力。
上海中學(xué)國(guó)際部自1993年建立以來(lái),有選擇地引進(jìn)、使用美國(guó)課程教材以及國(guó)際文憑課程等課程,已經(jīng)實(shí)施20多年,并獲得了多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證。國(guó)際部以有選擇地使用美國(guó)教材為主進(jìn)行授課,涉及年級(jí)從1年級(jí)至12年級(jí)。在國(guó)際部實(shí)踐的基礎(chǔ)上,學(xué)校將美國(guó)理科教材中值得參考的元素改造、整合進(jìn)入本部學(xué)生教學(xué)中,豐富了學(xué)校拔尖創(chuàng)新人才早期培育的校本課程與教材建設(shè)。
通過(guò)多年的實(shí)踐,學(xué)校對(duì)兩國(guó)教材的核心理念與實(shí)施要求等有了更深刻的比較與認(rèn)識(shí)。上海市教育委員會(huì)批準(zhǔn)設(shè)立的上海市基礎(chǔ)教育國(guó)際課程比較研究所作為國(guó)際課程比較研究的智庫(kù),承擔(dān)著大量國(guó)際課程與教材的比較研究項(xiàng)目,并出版過(guò)《高中國(guó)際課程的實(shí)踐與研究》叢書七卷本: 總論卷、數(shù)學(xué)卷、物理卷、化學(xué)卷、生物卷、經(jīng)濟(jì)卷、信息科技卷,在我國(guó)高中國(guó)際課程的實(shí)踐與研究領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的反響。這些有利條件及長(zhǎng)期的研究積累,為我們開展基于實(shí)踐使用的中美理科教材比較研究,提供了良好的基礎(chǔ)以及立足于一線教學(xué)實(shí)踐的獨(dú)特研究視角。
作為上海市教育科學(xué)2013年度重點(diǎn)課題(課題批準(zhǔn)號(hào)為A1321)、上海市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃教育學(xué)項(xiàng)目《基于實(shí)踐使用的中美中學(xué)理科教材比較研究》的終期成果,我們組織課題組成員編寫了《中美中學(xué)理科教材比較研究(初中卷)》與《中美中學(xué)理科教材比較研究(高中卷)》兩本書稿。初中卷選擇了中美初中(美國(guó)為5~8年級(jí))的數(shù)學(xué)教材、科學(xué)(含物理、化學(xué)、生命科學(xué)、地理)教材進(jìn)行比較?紤]到之前我們已經(jīng)出版了《高中國(guó)際課程實(shí)踐與研究數(shù)學(xué)卷》,已經(jīng)對(duì)中美高中數(shù)學(xué)教材進(jìn)行過(guò)詳細(xì)比較,因此在此次編寫過(guò)程中,《中美中學(xué)理科教材比較研究高中卷》主要選擇了中美高中(美國(guó)為9~12年級(jí))的物理、化學(xué)、生命科學(xué)教材進(jìn)行比較。
不同于理論工作者對(duì)國(guó)外引入教材純文本解讀,本書對(duì)中美理科相關(guān)教材的比較研究,是建立在實(shí)踐使用的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,并著重從教材的知識(shí)體系和編寫結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等方面進(jìn)行了對(duì)比分析。美國(guó)提出21世紀(jì)技能當(dāng)中包含了三個(gè)領(lǐng)域: 學(xué)生的批判、探究與創(chuàng)新能力;數(shù)字技術(shù)的掌握、應(yīng)用能力;各類文化、社會(huì)適應(yīng)和實(shí)踐能力。在中學(xué)教育階段培育學(xué)生的上述能力非常重要。本次編寫的兩本書稿,在比較研究中將重點(diǎn)放在教材的現(xiàn)代性和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)兩個(gè)方面,這與現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢(shì)貼合,也是我國(guó)教材改革應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。
參與這兩本書稿的編寫人員均為有著豐富國(guó)際課程與本土課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的一線教師及管理人員,因此提供了詳實(shí)的教學(xué)案例比較研究素材。我們希望能夠?yàn)槲覈?guó)當(dāng)前或今后一段時(shí)間中學(xué)理科教材編寫、修訂、完善、提升,提供更好的內(nèi)容參照與思想觀念上的變化,進(jìn)一步提升我國(guó)理科教材在育人方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力。需要指出的是,由于時(shí)間倉(cāng)促,研究過(guò)程中難免有疏漏之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
上海市基礎(chǔ)教育國(guó)際課程比較研究所所長(zhǎng)
上海中學(xué)原校長(zhǎng)
唐盛昌
2017年1月
第一章數(shù)學(xué)專題1
第一節(jié)中美初中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與體系2
一、 美國(guó)的教學(xué)理念2
二、 課程體系6
三、 教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容9
四、 美國(guó)教學(xué)內(nèi)容的螺旋式遞進(jìn)20
第二節(jié)中美初中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容與教材的比較26
一、 教材基本結(jié)構(gòu)比較26
二、 章節(jié)內(nèi)容分布比較29
三、 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)比較32
四、 編寫體例比較36
五、 內(nèi)容結(jié)構(gòu)比較38
第三節(jié)中美初中數(shù)學(xué)教材關(guān)于習(xí)題的比較45
一、 習(xí)題的比較45
二、 習(xí)題比較研究初步結(jié)論61
第四節(jié)中美初中數(shù)學(xué)教材關(guān)于例題的比較64
第五節(jié)中美初中數(shù)學(xué)教材關(guān)于探究與問題解決能力培養(yǎng)的比較76
一、 中美數(shù)學(xué)教材中探究性題目的比較76
二、 中美數(shù)學(xué)教材中的解決問題的能力體現(xiàn)81
第六節(jié)中美初中數(shù)學(xué)教材關(guān)于插圖部分的比較83
一、 中美教材插圖比較的出發(fā)點(diǎn)83
二、 中美教材插圖數(shù)量的比較83
三、 中美教材插圖質(zhì)量的比較89
四、 綜述96
第二章物理學(xué)專題99
第一節(jié)美國(guó)《新一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中初中物理學(xué)內(nèi)容100
一、 力和相互作用100
二、 能量101
三、 波和電磁輻射101
第二節(jié)中美初中物理學(xué)教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單介紹103
一、 美國(guó)初中物理學(xué)教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單介紹103
二、 中國(guó)初中物理學(xué)教材內(nèi)容的簡(jiǎn)單介紹106
第三節(jié)中美初中物理學(xué)教材關(guān)于探究精神與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的比較112
一、 探究精神在中美初中物理學(xué)教材中的體現(xiàn)112
二、 創(chuàng)新精神在中美初中物理學(xué)教材中的體現(xiàn)116
第四節(jié)中美初中物理學(xué)教材關(guān)于實(shí)驗(yàn)的比較119
一、 實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)有關(guān)估測(cè)119
二、 實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得數(shù)據(jù)的處理121
三、 實(shí)驗(yàn)的深度與廣度123
四、 實(shí)驗(yàn)的目的128
五、 實(shí)驗(yàn)的操作性和趣味性130
第五節(jié)中美初中物理學(xué)教材關(guān)于與現(xiàn)代科技、生活結(jié)合的比較132
一、 與現(xiàn)代科技結(jié)合在中美初中物理學(xué)教材中的體現(xiàn)132
二、 與生活結(jié)合在中美初中物理學(xué)教材中的體現(xiàn)135
第六節(jié)中美初中物理學(xué)教材關(guān)于訓(xùn)練系統(tǒng)的比較138
一、 美國(guó)初中物理學(xué)教材訓(xùn)練系統(tǒng)的分析138
二、 中國(guó)初中物理學(xué)教材訓(xùn)練系統(tǒng)的分析144
三、 中美初中物理學(xué)教材訓(xùn)練系統(tǒng)的比較分析147
第七節(jié)中美初中物理學(xué)教材關(guān)于支撐系統(tǒng)的比較149
一、 美國(guó)初中物理學(xué)教材支撐系統(tǒng)的分析149
二、 中國(guó)初中物理學(xué)教材支撐系統(tǒng)的分析152
三、 中美初中物理學(xué)教材支撐系統(tǒng)的比較分析153
第三章化學(xué)專題155
第一節(jié)美國(guó)新一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中初中化學(xué)內(nèi)容156
第二節(jié)美國(guó)初中化學(xué)教材內(nèi)容介紹159
第三節(jié)中美初中化學(xué)教材關(guān)于探究精神與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的比較164
一、 探究教育定義164
二、 探究性教育理念下的中美初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)教育比較165
三、 探究性教育理念下的中美初中化學(xué)教材理論教育比較170
四、 探究性教育培養(yǎng)的創(chuàng)新精神172
第四節(jié)中美初中化學(xué)教材關(guān)于實(shí)驗(yàn)的比較175
一、 中美初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)安全教育比較176
二、 中美初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)報(bào)告指導(dǎo)比較176
第五節(jié)中美初中化學(xué)教材關(guān)于與現(xiàn)代科技、生活結(jié)合的比較183
一、 化學(xué)與科技183
二、 化學(xué)與經(jīng)濟(jì)、能源184
三、 化學(xué)與環(huán)境185
第六節(jié)中美初中化學(xué)教材關(guān)于訓(xùn)練系統(tǒng)的比較186
一、 實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練比較186
二、 練習(xí)訓(xùn)練比較186
第七節(jié)中美初中化學(xué)教材關(guān)于支撐系統(tǒng)的比較190
第四章生命學(xué)科專題195
第一節(jié)美國(guó)新一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中初中生命科學(xué)內(nèi)容196
第二節(jié)美國(guó)初中生命科學(xué)教材內(nèi)容介紹202
一、 美國(guó)培生出版集團(tuán)初中生命科學(xué)教材介紹202
二、 美國(guó)麥格勞希爾出版集團(tuán)初中生命科學(xué)教材介紹217
三、 中美初中生命科學(xué)教材內(nèi)容比較226
第三節(jié)中美初中生命科學(xué)教材關(guān)于探究精神與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的比較234
一、 中美初中生命科學(xué)教材中探究性欄目的比較234
二、 中美初中生命科學(xué)教材中探究性活動(dòng)的比較236
三、 中美初中生命科學(xué)教材在探究性精神培養(yǎng)上的差異240
第四節(jié)中美初中生命科學(xué)教材關(guān)于實(shí)驗(yàn)的比較243
一、 中美初中生命科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)欄目比較243
二、 中美初中生命科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)編排比較244
三、 中美初中生命科學(xué)教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較250
第五節(jié)中美初中生命科學(xué)教材關(guān)于與現(xiàn)代科技、生活結(jié)合的比較252
一、 科技信息部分的對(duì)比256
二、 醫(yī)療及疾病部分的對(duì)比257
三、 跨學(xué)科領(lǐng)域部分的對(duì)比259
四、 仿生部分的對(duì)比260
五、 生活小貼士部分的對(duì)比261
第六節(jié)中美初中生命科學(xué)教材關(guān)于支撐系統(tǒng)的比較264
一、 硬支撐對(duì)比268
二、 軟支撐對(duì)比272
三、 教師用書教參的對(duì)比273
第七節(jié)中美初中生命科學(xué)教材關(guān)于訓(xùn)練系統(tǒng)的比較278
第五章地理專題283
第一節(jié)美國(guó)新一代科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中初中地球科學(xué)內(nèi)容284
第二節(jié)美國(guó)初中地球科學(xué)教材內(nèi)容介紹288
第三節(jié)中美初中地球科學(xué)教材關(guān)于探究精神與創(chuàng)新精神培養(yǎng)的比較292
第四節(jié)中美初中地球科學(xué)教材關(guān)于實(shí)驗(yàn)的比較297
第五節(jié)中美初中地球科學(xué)教材關(guān)于與現(xiàn)代科技、生活結(jié)合的比較301
第六節(jié)中美初中地球科學(xué)教材關(guān)于訓(xùn)練系統(tǒng)的比較303
第七節(jié)中美初中地球科學(xué)教材關(guān)于支撐系統(tǒng)的比較305
后記307