中美初中地球科学教材比较研究援助

美国初中科学是一门独立的课程，初中教材是针对科学课程分6～8年级编写，地球与空间科学是科学课程中涉及的四个学科之一，所以在每个年级的科学教材中都有1～2个单元（Units），或5～7章关于地球与空间科学的内容。如麦格劳-希尔出版集团的科学书（2012版）按年级分三册，每一册中均有一个单元是关于地球与空间科学的主题概念：第一册第一单元：探索地球（Exploring Earth），第二册第四单元：地球——一个动态的行星（Earth：A Dynamic Planet），第三册第三单元：了解宇宙，第四单元：地球和地质变化。该出版社也分学科出版初中地球与空间科学分册和高中地球与空间科学分册，这种编写方法在高中科学教学中更为多见。有些出版社不仅分年级而且分主题编写科学书的分册，如哈考特（Houghton Mifflin Harcourt）出版社的《Science Fusion》教材为6～8年级地球与空间科学，分为三本分册：《动态的地球（The Dynamic Earth）》《地球的水和大气（Earth's Water and Atmosphere）》《空间科学（Space Science）》。可以看出两种形式的课本编排方式虽然有区别，但是依据科学课程标准要求覆盖了同样的学科核心概念，体现出课程标准的要求：实施课程标准要求的学科核心概念，但不限制教学形式，保证重点也保留了多样性。笔者选择按学科出版的地球与空间科学初中分册，其对应于国内的初中地理教学，便于比较分析，取长补短。以下主要选择麦格劳-希尔出版集团地球与空间科学初中分册（2012版）与现在的上教版地理教材进行比较，表5-4列出所选两套初中教材的主要内容。

表5-4　麦格劳-希尔出版集团地球与空间科学初中分册与上教版地理教材内容比较

续表

虽然在表5-4中笔者将两本教材内容放在同一表格中，但两者分属不同的课程和课程体系。地球与空间科学属于科学课程，强调实践技能的培养和跨学科领域的合作，是模块教学中必需的一块。国内的地理课程是一个独立的课程体系，从自然地理、人文地理、世界地理和中国地理各个角度全方面丰富完善学生的地理知识，是主干式的教学，从各个角度丰富地理主干教学。表5-4中两者都是针对相同年龄阶段（初中6～8年级）的学生，且覆盖相同的主题：地图、地球的运动、陆地与海洋、天气与气候、资源与环境（表格中加下划线部分）。我们可以针对这一部分进行比较，取长补短，达到更好的教学效果。对于地球与空间科学中岩石与矿物、地质变化、探索宇宙这些主题，国内初中地理虽然没有涉及，但是这些主题是国内高中地理的主要内容，在此的比较研究也希望有益于今后地理课的推进。(www.xing528.com)

对于美国初中地球与空间科学教材，表5-4仅列出单元和章的标题，没有列出课题，限于篇幅，以下仅选择几章举例课题细节说明教材内容。如第一单元第一章教材内容课题和二级标题详细列出见表5-5。

表5-5　美国教材地图章节二级标题内容

首先引起我们注意的是美国教材将探究部分与课题内容并列于教材目录页面上，且探究部分有四种类型，关于探究部分的构成和作用将在本文第二节中再进一步讨论，但能看出美国教材编写过程中将对于实践技能和实验设计操作的能力培养放在和所教授的知识点于同样重要的位置。国内教材在目录部分没有探究内容的设置，在后续的课本内容中也缺乏细节上的指导，以下两节中会就探究部分进行详细比较。对于同一地图主题，美国教材和上教版教材覆盖了同样的内容：图例、比例尺、经纬度、读图、地图类型，但美国教材对各个主题增加了更多需要动手操作的小实验。

在地图主题部分美国教材介绍了更多的内容：时区地图和日期变更线、地图投影方法、现代绘图技术。国内的初中地理教材将时区地图和日期变更线放在地球运动章节里解释，其他两个主题要到高中甚至大学才会涉及。从地理学科专业上分析，这三个主题有一定难度，要让学生从原因到结果彻底清楚明白，在高中和大学时教授显然比初中合适。但美国教材就是把这部分内容放入了初中教材，因为许多初中生已经了解时差的存在，一张时区地图会让许多初中生有豁然开朗的感觉，也让学生对地图类型和地图作用有了更多的了解。学会时区计算和时区形成原因的要求放在高中，学习内容上会有重复，但有利于引起学生学习兴趣，将学习与生活结合更为密切。地图投影方法在国内是大学地图学内容，地图投影方式、种类、误差比较、计算公式等内容在大学地理专业也是一个难点，美国教材大胆地将这个内容放在初中教材中，同时结合初中数学立体几何内容，从如何将一个球面平铺在一个平面上展示讨论起，给初中学生简单介绍了两种几何投影方式：圆柱投影和圆锥投影，并比较了这两种投影方式的优劣，讨论了可能引起的地图变形，对于启发学生的兴趣，开阔视野很有帮助，但在初中生的知识背景下教师是无法将整个原理解释清楚。关于现代绘图技术部分，美国教材也对GPS、GIS、遥感等词汇进行了科普教育。相比于国内初中地理教材，美国初中教材更大胆，敢于将相关领域的专业概念介绍给学生，这样可能在教学的时间序列上有重复内容，也降低了对这一知识点的要求，但是能了解该领域更多更前沿的内容，而且能将这些与自己生活中遇到的问题及热门词汇连接起来。例如GIS的图层设置，笔者和研究生毕业的科学老师提及，她们还无法理解，但实际上这个主题已经出现在美国初中科学教材中了。国内教材试图避免重复知识点的教育，对同一知识点从起源到结果希望一次讲清楚，但对于一部分在大学专业中不涉及的知识可以在初中教材中设置科普栏目，介绍该领域尖端、前沿的部分内容。当然，教材内容的实施需要课时的保障，美国初中教材关于地图部分设置的课时是10.5课时，相应国内教材地图部分设置时间约2～3课时，课时数显然也是国内地理教材内容设置的一个瓶颈问题。

从教材内容看，美国初中地球与空间科学教材在保证基本知识点的基础上，涉及了该学科领域中更多尖端和前沿的内容，注意从初中生的生活实际和学习实际出发，结合多种实践技能的培养，达到了科普、有趣、有用的效果。同时不可避免地在整个科学教育的时间序列上有知识点重复现象和在初中阶段某些知识点只能做到表面阐述的程度。