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本書在實(shí)踐使用的基礎(chǔ)上，對中美初中理科相關(guān)教材做了比較研究，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)行了對比分析。本書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)展趨勢貼合，也是我國教材改革對于人才培養(yǎng)應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)。本書提供了詳實(shí)的教學(xué)案例比較研究。希望能夠?yàn)槲覈?dāng)前或今后一段時(shí)間初中理科教材編寫、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(jìn)一步提升我國初中理科教材在育人方面的核心競爭力。

未來學(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。從國際教育發(fā)展趨勢來看，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。

面臨未來的挑戰(zhàn)，各國都在緊鑼密鼓地進(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、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，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(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)國際部的教育教學(xué)實(shí)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(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)。美國自1996年頒布第一部科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以來，隨著社會(huì)的變革及對科學(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》（以下簡稱《科學(xué)教育框架》），展現(xiàn)了科學(xué)教育的新愿景，為我國科學(xué)教育改革提供了值得研究的文本。因此，對中美理科教材進(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理科教材的育人優(yōu)勢和育人活力。

上海中學(xué)國際部自1993年建立以來，有選擇地引進(jìn)、使用美國課程教材以及國際文憑課程等課程，已經(jīng)實(shí)施20多年，并獲得了多項(xiàng)國際認(rèn)證。國際部以有選擇地使用美國教材為主進(jìn)行授課，涉及年級從1年級至12年級。在國際部實(shí)踐的基礎(chǔ)上，學(xué)校將美國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)。

通過多年的實(shí)踐，學(xué)校對兩國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)教育國際課程比較研究所作為國際課程比較研究的智庫，承擔(dān)著大量國際課程與教材的比較研究項(xiàng)目，并出版過《高中國際課程的實(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，在我國高中國際課程的實(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（美國為5～8年級）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。考慮到之前我們已經(jīng)出版了《高中國際課程實(shí)踐與研究數(shù)學(xué)卷》，已經(jīng)對中美高中數(shù)學(xué)教材進(jìn)行過詳細(xì)比較，因此在此次編寫過程中，《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（美國為9～12年級）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國外引入教材純文本解讀，本書對中美理科相關(guān)教材的比較研究，是建立在實(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)行了對比分析。美國提出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)展趨勢貼合，也是我國教材改革應(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?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)一步提升我國理科教材在育人方面的核心競爭力。需要指出的是，由于時(shí)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(xué)原校長

唐盛昌

2017年1月

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