未來學校教育面臨三大挑戰(zhàn)。首先，以學科教學為核心的課程體系正在被打破。從國際教育發(fā)展趨勢來看，以往所有學生都必須學習的、基本相同的學科教學內(nèi)容正在被改變，一種更適合人和社會發(fā)展的新課程架構(gòu)正在逐漸形成。其次，讓學生學會借用外腦。真實世界的問題都是不確定的，學習能力越強，使用工具的水平越高，應(yīng)對不確定性的層次就越高，綜合實力就越強。最后，學校圍墻將進一步被打破。學校需要從自身與外界的連接中重新審視學校教育，才能重塑學校教育。

面臨未來的挑戰(zhàn)，各國都在緊鑼密鼓地進行著教育改革。而在學科教育內(nèi)容領(lǐng)域，數(shù)學、科學、工程教育是各國基礎(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，中國的基礎(chǔ)教育還有很大的提升空間，因此其他國家提出的一系列思想、舉措與辦法需要我們認真思考。在借鑒與改造中，我們應(yīng)該進一步發(fā)揮自身的優(yōu)勢，才能形成我國課程教材內(nèi)容的核心競爭力。為此，我主持了上海市哲學社會學科·教育學課題《基于實踐使用的中美中學理科教材比較研究》，力求借助上海中學國際部的教育教學實踐這一載體，分析美國理科教材中有哪些核心元素，從中獲得一些能為我國初、高中理科教材改革與使用的啟迪。

不同國家對于未來學校教育挑戰(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、科學、工程領(lǐng)域的教材中。教材作為教育理念、課程標準與學生之間銜接的重要橋梁，還直接決定著教師的教與學生的學。美國自1996年頒布第一部科學課程標準以來，隨著社會的變革及對科學教育認識的不斷深入，2011年又發(fā)布了《K12科學教育框架：　實踐、跨學科概念和核心概念》（以下簡稱《科學教育框架》），展現(xiàn)了科學教育的新愿景，為我國科學教育改革提供了值得研究的文本。因此，對中美理科教材進行基于實踐使用的比較，有利于從實踐層面思考如何推進我國教材改革，以及在今后的實踐中匹配相應(yīng)的實施條件，可以更好地彰顯我國理科教材的育人優(yōu)勢與育人活力。

上海中學國際部自1993年建立以來，有選擇地引進、使用美國課程教材以及國際文憑課程等課程，已經(jīng)實施20多年，并獲得了多項國際認證。國際部以有選擇地使用美國教材為主進行授課，涉及年級從1年級至12年級。在國際部實踐的基礎(chǔ)上，學校將美國理科教材中值得參考的元素改造、整合進入本部學生教學中，豐富了學校拔尖創(chuàng)新人才早期培育的校本課程與教材建設(shè)。

通過多年的實踐，學校對兩國教材的核心理念與實施要求等有了更深刻的比較與認識。上海市教育委員會批準設(shè)立的上海市基礎(chǔ)教育國際課程比較研究所作為國際課程比較研究的智庫，承擔著大量國際課程與教材的比較研究項目，并出版過《高中國際課程的實踐與研究》叢書七卷本：　總論卷、數(shù)學卷、物理卷、化學卷、生物卷、經(jīng)濟卷、信息科技卷，在我國高中國際課程的實踐與研究領(lǐng)域產(chǎn)生了積極的反響。這些有利條件及長期的研究積累，為我們開展基于實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實踐的獨特研究視角。

作為上海市教育科學2013年度重點課題（課題批準號為A1321）、上海市哲學社會科學規(guī)劃教育學項目《基于實踐使用的中美中學理科教材比較研究》的終期成果，我們組織課題組成員編寫了《中美中學理科教材比較研究初中卷》與《中美中學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（美國為5～8年級）的數(shù)學教材、科學（含物理、化學、生命科學、地理）教材進行比較�？紤]到之前我們已經(jīng)出版的《高中國際課程實踐與研究數(shù)學卷》，已經(jīng)對中美高中數(shù)學教材進行過詳細比較，因此在此次編寫過程中，《中美中學理科教材比較研究高中卷》主要選擇了中美高中（美國為9～12年級）的物理、化學、生命科學教材進行比較。

不同于理論工作者對國外引入教材的純文本解讀，本書對中美理科相關(guān)教材的比較研究，是建立在實踐使用的基礎(chǔ)上進行的，并著重從教材的知識體系和編寫結(jié)構(gòu)、實驗、訓練系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)等方面進行了對比分析。美國提出的21世紀技能中包含了三個領(lǐng)域：　學生的批判、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、社會適應(yīng)和實踐能力。在中學教育階段培育學生的上述能力非常重要。這次編寫的兩本書稿，在比較研究中將重點放在教材的現(xiàn)代性和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)兩個方面，這與現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢貼合，也是我國教材改革應(yīng)該關(guān)注的重點。

參與這兩本書稿的編寫人員均為有著豐富國際課程與本土課程教學經(jīng)驗的一線教師及管理人員，因此提供了詳實的教學案例比較研究素材。我們希望能夠為中國當前或今后一段時間中學理科教材編寫、修改、完善、提升，提供更好的內(nèi)容參照與思想觀念上的變革，進一步提升我國理科教材在育人方面的核心競爭力。需要指出的是，由于時間倉促，研究過程中難免有疏漏之處，懇請讀者批評指正。

上海市基礎(chǔ)教育國際課程比較研究所所長

上海中學原校長

唐盛昌

2017年1月