钢琴初学教材 中\美初中科学教材课程难度的比较与分
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《科学探究者》，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有出落。在课程广度、课程深度的比较与分析中发现，《科学探究者》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
中图分类号：G６３ 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（201１）０８-00１７-0４
《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）》也将“调整教材内容，科学地设计课程难度”明确提出。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②，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》③）与美国的主流科学教材（《科学探究者》④）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［２，３］“内容标准”之知识点，采取课程难度定量模型⑤，即Ｎ＝（αＳ／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［４］。
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⑥。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⑦。“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［５］：
（１）认知性学习目标的水平
（２）技能性学习目标的水平
（３）体验性学习目标的水平
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》［６］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《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［７］，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＝１５⑧。
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《科学探究者――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＝（αＳ／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?�?�?�，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的课程难度大于浙教版科学教材?�?�?�。
注释：
①本文为２０１０年浙江省教育厅课题（批准号为：Ｙ２０１０１８２７２）阶段性成果之一。
②从科学课程实验区的反馈情况看，“地球、宇宙与空简科学”部分难教、难学成为突出的一条意见。
③目前浙江省是唯一全省实施综合科学课程的省，除了宁波市采纳了华师大版的科学教材外，全省其它的市县都选用朱清时主编的，由浙江教育出版社出版的《科学》教材。因而该文选择以浙教材的《科学》教材为代表性的科学教材。
④《科学探索者》是由浙江教育出版社翻译出版的美国主流科学教材，也是最有权威的研究性学习教材。共有１６个分册，其内容围绕一系列主题展开，体现了科知识、能力、方法并重的特点。
⑤对于课程难度，有学者专门提出了计算模型，表现为黄甫全的灰色模型体系；鲍建生建立的由探究、背景、运算、推理与知识含量五个因素构成的数学题综合难度模型；孔凡哲等所构建的课程教材难度的数学模型等。基于前人的模型，有学者还选择数学学科的特定内容进行难度计算，也有针对科学（物质科学与生命科学）相关主题内容的难度分析。本文通过对各模型、公式的比较，在采纳孔凡哲等人的数学模型同时，依据李高锋文中阐述的进行相关量的修订，从而得到各量的定量表述。
⑥通过对两地相应内容的比较发现，两套教材中每个知识点所包括的定理、概念等数量基本一致。
⑦为了与美国《科学探索者》中的“地球、月球与太阳”内容相对应，在浙教版《科学》教材内容的选取中，忽略了“我们居住的地球”、“地球仪与地图”、“观测太空”（这部分内容重点呈现于第九年级的教材内容中）。同时，考虑李高锋提出的以“课程目标”的多少来量化课程广度之原因，在对知识点量化之时，我们尽量将“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”、“ＳＴＳ”四维度的目标要求体现的知识点分列出来，如将美国《科学探索者》中体现过程的“探究太阳黑子风暴”、浙教版教材中体现ＳＴＳ的“关注我国航天事业的成就”等都记为一个知识点。
⑧课程深度若以史宁中教授的界定（所属范围内各知识点所需要的思维深度的总和），计算所得值分别为Ｓ１＝１．２２、Ｓ２＝１．２５。由于课程深度值的变化，也带来可比广度（０．１４，０．１１）、课程难度值（０．５２，０．５８）的变化，修订后的值分别见表３。
⑨浙教版中“人类走向太阳的历程”、“人类对月球的探测”、“我国的航天事业成就”包括于“探索宇宙”，各赋１分，共赋３分。
?�?�?�“太阳”内容包括太阳基本概况、太阳活动内容与探究太阳黑子风暴，共赋分为３。
?�?�?�“月球”内容包括概况、月球在哪里、登月使命，赋分为３。
?�?�?�“月相”内容包括月球的运行、一整月、月相，共赋分为３。
?�?�?�为便于比较，取难度系数α的值为０．５。
?�?�?�针对这一主题得到的定量比较结果，与科学教材实验区的反馈意见相异，这确切因为“地球与空间科学的内容难度大，还是因为科学教师队伍的专业来源，是值的商榷的。
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）．
［２］［５］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：北京师范大学出版社，２００１．
［３］］Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｕｎｃｉｌ． Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
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［４］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．
［６］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．
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Ｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｃｏｕｒｓｅ Ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ Ｄｅｇｒｅｅ
ｂｅｔｗｅｅｎ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ａｍｅｒｉｃａ
ＺＨＯＵ Ｗｅｎ－ｂｏ ＆ ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｎｈｕａ ３２１００４， Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｃｏｕｒｓｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｔｅｘｔｂｏｏｋ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ａｌｓｏ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ ｔｅｘｔｂｏｏｋｓ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ， Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆ ｍａｉｎｌａｎｄａｎｄ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ ａｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｆｏｒ ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｏｕｒｓｅｓ． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｍｏｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ， ｓｌｉｇｈｔｌｙ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ， ｗｈｉｃｈ ｄｏｅｓ ｎｏｔ ａｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ａｒｅａ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅｓ ａｎｄ ｄｅｐｔｈ ｏｆ ｃｏｕｒｓｅｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ， ｍｏｒｅ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｉｓ ｓｈｏｗｎ ａｎｄ ｍｕｃｈ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｒｅｒ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｓ ｐａｉｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ ｔｈａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ．
Key words: Ｓｃｉｅｎｃｅ； ｔｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ； ｃｏｕｒｓｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｄｅｇｒｅｅ