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中、美初中科学教材课程难度的比较与分析


中、美初中科学教材课程难度的比较与分析
中、美初中科学教材课程难度的比较与分析

【摘 要】课程难度是衡量教科书质量的一个重要数据指标,也定量地呈现了教材 内容的难易程度。论文选择大陆《科学》 (浙教版)与美国主流教材《科学探索者》 ,以 地球、宇宙与空间科学内容中的“地球、月球和太阳”主题为例,对其课程难度进行定 量分析与比较。通过对课程广度、课程

深度、课程时间与课程难度系数的定量计算与比 较,提出浙教版《科学》教材在该部分的难度相对较适宜,略低于《科学探索者》 ,这 与科学课程实验区认为“地球、宇宙与空间科学”部分内容较难的反馈意见相适应。在 课程广度、课程深度的比较与分析中发现, 《科学探索者》较之浙教版《科学》具更多 知识点,更关注于学生探究活动的设计,切实贯彻了“探究”的理念。

【关键词】 《科学》 ; 《科学探索者》 ;课程难度;课程广度;课程深度;课程时间

《基础教育课程改革纲要》 (试行)将“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’??” 作为基础教育课程改革的具体目标之一,我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020 年) 》也明确提出“调整教材内容,科学地设计课程难度”。可见,不管 是国家教育改革文件还是新课程的推进,都彰显了对教材难度研究的关注。但如何明确 界定“难”?定性分析之余,定量的计算“难”度成为必然。基于当前科学课程实验区 的实践需要 1,基于当前的对科学教材难度更多偏向于定性说明,仅有少量源于定量数 据的现状,论文将针对大陆主要科学教材(浙教版《科学》2)与美国的主流科学教材 ( 《科学探索者》3)中地球与空间科学部分的“地球、月球与太阳”主题为例,从课程 广度、课程深度与课程难度三维度进行比较与诠释。

一、课程难度模型及其要素分析

课程难度作为衡量教材质量的一个重要数据指标, 呈现了教学内容在教育结果上从 简单到复杂、从低级到高级的质和量在时间上相统一的动态进程[1]。论文将基于中、 美两地课程标准[7][8]“内容标准”之知识点, 采取课程难度定量模 型 4, 即 N= (α S/T) +(1-α )G/T(经修订)进行计算。其中 N 表示课程难度,S 表示课程深度,T 表示课 程时间,G 表示课程广度;S/T 指可比深度;G/T 为可比广度;α 表示加权系数 (0<α <1) ,它反映了课程对于“可比深度”或者“可比广度”的侧重程度。

课程难度(N)指绝对的(或静态的)课程难度,表示仅从文本角度对教科书进行 分析、对比与评价,不涉及课程实施状态下动态分析、评价(即需要考虑课程实施中的 教师、学生等诸多因素) 。

课程深度(S)泛指课程内容所需要的思维深度,它不仅涉及概念的抽象程度、概 念间的关联程度,而且还涉及到课程内容的推理与运算步骤。对课程深度存在两种主要 的量化方法,其中之一表现为以课程目标要求的不同程度来量 化[9]。

课程广度(G)是指课程内容所涉及范围的广泛程度,可用通常所说的“知识点” 的多少来量化。

课程时间(T)是指完成课程内容所需要的时间,可用通常所说的“课时”多少来 量化。

二、课程难度及其要素的定量计算

依据上述的课程难度模型,分别计算对应于两套教材中“地球、月球与太阳”主题 内容的课程广度、课程深度、课程时间及课程难度。

1.课程广度

目前,在课程难度分析的模型中都没有明确提出如何划分知识点的标准。基于对两 国《科学》课程标准与教材中各知识点的理解,将每章节中一个小标题的主要内容视为 一个知识点 5。因而,可用中、美科学教材依赖的课程标准中的内容标准规定的知识点 来量化,并将属于“地球、月球与太阳”主题范围内的知识点分别与教材中内容一一对 应列举。

“地球、月球与太阳”主题编排在浙教版《科学》的七(上)第三章,依据课程标 准与教材内容安排,分别将各节内容的知识点列出 6。“太阳和月球(包括太阳的基本 状况、太阳活动与月球)”、“月相”、“日食和月食”、“探索宇宙(包括人类飞向 太阳的历程、人类对月球的探测、我国航天事业的成就)”的知识点分别记为 3、1、2、 3,共 9 个知识点。美国《科学探索者》关于“地球、月球与太阳”主题内容的编排中, 分别将“太阳(包括太阳的基本概况和太阳活动)”、“月球(包括月球的基本概况和 登月使命”、“相、食和潮汐(包括月球的运行、月相、食、日食、月食、潮汐)”、 “火箭和卫星(包括火箭工作原理和人造卫星)”的知识点记为 2、2、6、2,共 12 个 知识点。基于课程广度在数值上等于所属范围内各知识点的总和,因而浙教版《科学》 与美国《科学探索者》的课程广度分别为 G1=9,G2=12。

2.课程深度

我们通过相应的课程目标的不同要求程度的加权平均来刻画。我国的《科学(7~9 年级)课程标准(试行) 》对目标要求的描述所用的词语分别指向认知性学习目标、技 能性学习目标和体验性学习目标。按照学习目标的要求设有不同的水平层次,具体要求 程度如下[11]:

①认知性学习目标的水平

基于以上赋值,我国教材部分可直接计算其难度,美国教材部分结合《国家科学教 育标准》 和 《美国国家科学课程水平考试指南》 [12]对各知识点的要求程度来相应赋分, 具体表现为浙教版《科学》与美国《科学探索者》在该主题的知识点赋分分别为 11 与 15(如表 1) 。依据李高锋基于史宁中教授所提出的定量公式中的不足(最大抽象度不能 综合刻画课程深度)而提出的应以所有抽象度总和或课程目标的总赋值来刻画课程深 度[13],可以得到两套教材在该主题内容中的课程深度分别为 S1=11、S2=157。

3.课程时间

对于课程时间,浙教版《科学》教材主要基于教材内容与结合对科学教师的访谈而 获得;美国科学教材依据考试指南来确定课程时间。将表 1 呈现的每一知识点记为 1 课 时,以教材中每一个单独成页的探究活动视为 1 课时。具体计算情况见表 2,即浙教版 《科学》 在该主题计算所得的课程时间 (T1) 等于所属范围内各知识点所需时间的总和, 即 T1=2+1.5+2+2+0.5+0.5+0.5=9,共 9 课时;美国《科学探索者——天文学》在该主题 计算所得的课程时间(T2)等于所属范围内各知识点所需时间的总和, T2=2+2+2+0.5+1+1+1 +2=11.5,共 11.5 课时。

三、分析与讨论

依据上述表 1 与表 2 中课程广度、课程深度、课程时间的数据,可得出课程难度定 量值。进一步将其数据代入课程难度模型 N=(α S/T)+(1-α )G/T,并考虑 α 的取值 范围(0<α <1) ,可得出课程难度系数的取值范围 12,具体如表 3

从表 1 至表 3 的数据看,美国《科学探索者》教材在“月球、地球与太阳”主题内 容的课程广度、课程深度与课程时间均高于浙教版《科学》教材。主要原因在于《科学 探索者》在该主题内容中增加了食、潮汐两个知识点,同时还将“火箭、卫星”分别单 列成节,也构成两个知识点,这使得课程广度明显增大。对表 3 中的数据综合分析,浙 教版教材在减少知识点的同时,也减少了课程时间,使得两套教材由原先的知识点差值

3 转变为可比广度差值 0.04,即浙教版教材在可比广度上仅略低于《科学探索者》 。

《科学探索者》在课程深度层面较之于浙教版《科学》大 0.08(若以史宁中教授的 定量公式,未经修正时该差值为 0.03) ,究其原因主要表现为美国教材设计的探究活动 多,表现了该教材在介绍知识点的同时,关注学生探究过程的体验与方法的掌握,彰显 了《科学探索者》强调探究的理念。尽管我国科学课程标准强调了科学探究的重要性, 但在主题的知识点所反映的探究活动数量不多,教材中设计的“制作小地球仪”、“活 动星图的制作”也不对应于该主题内容。因而,可以认为浙教板《科学》教材在科学探 究维度的要求较之《科学探索者》低。

对课程广度、课程深度与可比深度的数值进行比较与分析,浙教版《科学》教材体 现了在“认知性学习目标水平”的较高要求,使得在课程广度相对较小的同时,呈现了 课程深度略小于《科学探索者》 ,而可比深度却大于《科学探索者》 。基于对可比广度与 可比深度的分析,一方面呈现了《科学探索者》在可比广度上大于浙教版科学教材,另 一方面表现了美国科学教材(至少在“月球、地球与太阳”这一主题内容方面)的课程 难度大于浙教版科学教材 13。

参考文献:

[1]黄甫全,王晶.课程难度刍论[J].东北师大学报,1994 (4):91-96.

[2]孔凡哲,史宁中.现行教科书课程难度的静态定量对比分析[J].教育科学,2006 (3):40-43.

[3]史宁中, 孔凡哲, 李淑文.课程难度模型:我国义务教育几何课程难度的对比[J]. 东北师大学报(哲学社会科学版),2005(6):151-155.

[4]朱红.中美两种初中物理教材之比较与思考——以温度计为例[J].物理教学探 讨,2002 (2):5-7.

[5] 杨承印, 韩俊卿.义务教育新课标教科书课程难度定量分析[J].教育科学, 2007 (1):32-35.

[7][11]中华人民共和国教育部.全日制义务教育科学(7~9 年级)课程标准[S]. 北京:北京师范出版社,2001.

[8]National Science Council. National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press, 1996.

[9]胡莉莉.中美初中数学教材难度的比较研究[D].华东师范大学,2008.

[12]车泠平,陈玉兰译.美国国家科学课程水平考试指南——新课标教学资源译丛 [M].杭州:教育出版社,2005.

[6][10][13]李高锋.课程难度模型运用中的偏差及其修正——与史宁中教授等商 榷[J].上海教育科研,2010(3) :46-49.


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