上海自然科學領域課程改革的特點與創(chuàng)新

◎ 孫元清

課程改革是一項系統(tǒng)工程，只有系統(tǒng)改革才可能成功并發(fā)揮整體效應。課程改革成功的關(guān)鍵在于課程頂層的創(chuàng)新性設計、考試評價的創(chuàng)新性改革和學校教師對課程的創(chuàng)造性實施三者有機融合，只有這樣才能做到因地制宜、因材施教，落實立德樹人的任務。自然科學領域課程改革是課程改革的重要組成部分，值此上海課程改革30周年之際，專門對自然科學領域進行回顧梳理、深入思考具有重要的意義。

一、以教學改革和教育理論為基礎

課程改革是教育改革的核心，課程要體現(xiàn)學科特點、學生特點、教學特點和時代特點。上海有多年自然科學課程改革的實踐經(jīng)驗和基礎，又重視學習國際和國內(nèi)自然科學課程改革的經(jīng)驗和理論，為上海課程改革奠定了良好的基礎。

（一）教學改革

1. 試辦高中理科班和編寫理科教材

為貫徹1977年中央教材會議精神和鄧小平同志關(guān)于為了多出人才、快出人才，重點中學要試辦理科班的指示，1977年，上海市就開始組織人員專門編寫理科班的數(shù)理化教材，在編寫體系上做了不同程度的改革：結(jié)構(gòu)適當調(diào)整，內(nèi)容適當更新，理論適當加深，雙基訓練適度加強，其目的是為了幫助學生理解和掌握雙基，培養(yǎng)興趣和自學能力。

1978年，上海市教育局擬定并印發(fā)了《上海市重點中學理科班教學計劃（試行草案）》，從當年秋季開始試行。理科班的任務是：為了實現(xiàn)新時期的總?cè)蝿?，加快培養(yǎng)人才，理科班均須貫徹《全日制十年制中小學計劃（試行草案）》的指導思想和基本原則，同時又要重點學好數(shù)理化，加快步伐，為高等學校以及國民經(jīng)濟各部門輸送德智體全面發(fā)展的、具有較高的數(shù)理化水平的中學畢業(yè)生。重點中學的初中階段必須按照教學大綱打好扎實的基礎，學生必須經(jīng)過考試合格才能進入理科班。

通過兩年的教學試驗，理科班的學生對雙基的理解和掌握都比較好，提高了學習興趣，抽象思維能力和解題能力明顯提高。同時，試驗也激發(fā)了上海市中學理科教師進行教學改革的熱情和積極性，提升了教師教學思想和專業(yè)水平，促進了教學要求、教學內(nèi)容和教學方法的改革。

2. 開設勞動技術(shù)課程

1979年，上海市教育局教學處與上海教育出版社中學科技編輯室（上海科技教育出版社前身）合作，編寫出版了全國第一套中小學勞動技術(shù)教材，制定了勞動技術(shù)教育大綱，并開始教師培訓，促進勞動技術(shù)教育這一門新課程的開設，并一直延續(xù)至今。

3. 開始全面教學改革試驗

1979年，上海市教育局提出了“加強基礎，培養(yǎng)能力，發(fā)展智力和非智力”的教學改革指導方針，并進行點面結(jié)合的教學改革試驗。隨著改革試驗的深入，出現(xiàn)了兩大主要矛盾：一是部頒教學計劃、教學大綱與教材不適應改革，二是調(diào)整后的教學計劃、教學大綱與全國統(tǒng)一的高校招生考試不適應。1984年，經(jīng)國家教委批準，上海開始調(diào)整部頒教學計劃、教學大綱和教材，并開始籌備和制定上海市高校招生考試改革方案。1985年上海開始實施高中學科會考。

4. 試驗并普及信息科技課程

從1980年秋季開始，上海市在華東師大一附中、二附中和復旦大學附中相繼試驗開設計算機選修課。在華夏基金會的支持下，1983年秋季，上海中學、南洋模范中學進行比較系統(tǒng)的計算機必修課和選修課的教學試驗；1984年起，上海市計算機教學有了比較快的發(fā)展，到20世紀80年代末，高中普及了計算機教育，90年代末，初中普及了計算機教育。在國家教育部呂福源副部長指導下，上海二期課程改革將計算機教育提升為信息科技課程。21世紀初，小學也普及了信息科技課程。

5. 上海試驗布魯姆教學目標分類理論

1986年上海市認真學習和研究布魯姆教學目標分類理論。在此基礎上，各門學科結(jié)合本學科的特點和實際內(nèi)容，具體制定了各學科的教學目標和要求，并在各學科的教學中進行試驗和修改，為會考和招生考試的命題提供了方便，實際上也為后面上海開始課程改革，制定學科課程標準奠定了基礎。

（二）教育理論

1. 美國2061計劃

美國2061計劃從1985年開始啟動制定，由美國促進科學協(xié)會聯(lián)合美國科學院和聯(lián)邦教育部等12個機構(gòu)，聘請800多位科學家參與，1989年，《普及科學——2061計劃》總報告和幾個分報告正式出版（我國在1992年曾由人民教育出版社出版了中譯本）。它代表美國基礎教育課程改革和教學改革的趨勢，培養(yǎng)當今美國兒童能夠適應未來科技急劇發(fā)展的生活。該計劃指出課程和教學改革的趨勢：課程結(jié)構(gòu)的合理性（核心課程與一般課程）、課程的彈性（選擇性、因材施教）、教學開放性和教學手段現(xiàn)代化。

該計劃指出，科學、數(shù)學和技術(shù)位居未來變革的核心，提出了這些學科的基本內(nèi)容、基本概念和基本技能，這些學科之間的聯(lián)系，以及掌握這些內(nèi)容、概念和聯(lián)系的基本態(tài)度、方法和手段。

該計劃強調(diào)整體性、長效性、基礎性（強調(diào)基礎學科，各學科內(nèi)部以基礎知識的傳授和基本技能培養(yǎng)為主），以學生為中心（注意因材施教，培養(yǎng)創(chuàng)造性，鼓勵思考問題而不是尋求現(xiàn)成答案；教師采用多種教學方法，幫助學生發(fā)展思維和想象力并解決實際問題），發(fā)揮教師主導作用（只有教師才能有效地傳授知識和啟迪智慧，更新課程，改善教學）和協(xié)作性。

2. 多元智能理論

加德納在1983年出版的《智力的結(jié)構(gòu)》一書中，首次提出并著重論述了他的多元智能理論的基本結(jié)構(gòu)，并認為支撐多元理論的是個體身上相對獨立存在著的、與特定的認知領域或知識范疇相聯(lián)系的八種智力，即語言、數(shù)理邏輯、空間、身體–運動、音樂、人際、內(nèi)省、自然探索。 后來加德納又補充了新的智力即“存在”。另外，有其他學者從“內(nèi)省”智能中分拆出“靈性智能”。這些都為多元智能理論奠定了理論基礎。20世紀末，多元智能理論開始影響我們的學生觀、教學觀和發(fā)展觀。我們還學習了現(xiàn)代的、后現(xiàn)代的課程論、教學論、學習論、評價理論等；也研究了21世紀核心能力，包括批判能力，獨立思考、獨立判斷和創(chuàng)新能力，分析問題和解決問題能力，合作能力，終身學習能力和認識自我能力。

（三）自然科學是課程重要組成部分

1988年，上海課程改革一期工程開始，在必修課程、選修課程和活動課程“3個板塊”的基礎上，對必修課程建立了“4個學科群”。建立學科群，不是為了精確分類，而是為了達到以下四個目的：一是重視課程的全面性，認識每一個學科群的性質(zhì)、價值和學習方法及其代表，便于學習和把握；二是加強學科群中學科之間的聯(lián)系；三是發(fā)揮學科群的整體效應，減少內(nèi)容不必要的重復；四是體現(xiàn)學科的可選擇性，培養(yǎng)學生的個性特長。根據(jù)學科本質(zhì)及其屬性和功能的相近或相似，將必修課程分成德育、工具、知識和技藝等四大學科群，并將自然科學歸到知識類。

1998年，上海課程改革二期工程開始，在基礎型、拓展型和研究型“3類課程”的基礎上，建立了“8個學習領域”。劃分學習領域的目的如下：一是便于課程設計和課程實施；二是為實現(xiàn)課程的均衡性、綜合性、多樣性和選擇性等創(chuàng)造條件。根據(jù)多元智能理論以及內(nèi)容之間的相互聯(lián)系和學習過程的共同特征設置的8個學習領域為：語言文學、數(shù)學、社會科學、自然科學、技術(shù)、體育與健身、藝術(shù)和綜合實踐。

二、以學生發(fā)展為本的課程理念

教育有三大功能，即促進人的發(fā)展，促進科技的發(fā)展，促進社會的發(fā)展。當代的中國教育，由于應試教育的影響，存在著比較嚴重的“目中無人”或“分數(shù)至上”傾向，忽略學生的主體地位；片面強調(diào)社會發(fā)展的需要，使得教育脫離學生的生活實際和思想實際，脫離學生的興趣和發(fā)展需要，脫離學生的身心成長規(guī)律。

上海一期課程改革提出了“素質(zhì)教育”理念，并提出了“三角形的教育模型”，即以社會發(fā)展的需要、科學發(fā)展的需要和學生發(fā)展的需要為三角形的頂點，以學生素質(zhì)教育為中心。到二期課程改革進一步提出了“以學生發(fā)展為本”的理念，突出學生的發(fā)展需要和成長規(guī)律。

（一）人的發(fā)展是一切發(fā)展的核心

“立德樹人”中的立德即樹立德業(yè)，樹人即培養(yǎng)人才。早在春秋時期，管仲就明確提出：“夫霸王之所始也，以人為本。本理則國固，本亂則國危。”

人類的發(fā)展史表明，發(fā)展的真正主體是人自身，人的發(fā)展是一切發(fā)展的核心。經(jīng)濟社會的發(fā)展歸根結(jié)底是為了人的全面發(fā)展。只有經(jīng)濟發(fā)展而沒有社會發(fā)展不叫全面發(fā)展，同樣，只有經(jīng)濟和社會發(fā)展而沒有人的發(fā)展也不叫全面發(fā)展。自近代以來，以經(jīng)濟增長為目標的發(fā)展模式所造成的后果表明：社會發(fā)展的本質(zhì)和核心是人的發(fā)展。當人類進入知識經(jīng)濟時代，“以人的發(fā)展為本”正日益受到人們的重視。

（二）以人的發(fā)展為本

馬克思和恩格斯在唯物史觀的基礎上十分看重“人的自由而全面發(fā)展”思想，把它視為建構(gòu)未來共產(chǎn)主義社會的基本原則。馬克思指出，“人以一種全面的方式，也就是說，作為一個完整的人占有自己的本質(zhì)?！逼鋬?nèi)容主要包括：人的需要的全面發(fā)展，人的能力的全面發(fā)展，人的個性的全面發(fā)展，人的社會關(guān)系的全面發(fā)展等。

（三）自然科學課程以學生發(fā)展為本

愛因斯坦曾經(jīng)告誡我們：“用專業(yè)知識教育人是不夠的，通過專業(yè)教育，他可以成為一個有用的機器，但是不能成為一個和諧發(fā)展的人?！倍磐?jīng)鮮明地提出：“一切教育的最終目的是形成人格?！蔽覈逃翌櫭鬟h認為：“教育要以人文主義為基礎，尊重生命和人類尊嚴?！?/p>

以學生發(fā)展為本的理念有三個內(nèi)涵：一是學生是發(fā)展的主體；二是強調(diào)學生的全面發(fā)展；三是關(guān)注學生個性發(fā)展。

因此，上海中小學課程改革提出：自然科學課程要為每個學生提供學習科學的機會；自然科學課程要為每個學生提供選修學習不同科學的機會，發(fā)展個性；自然科學課程要以每個學生為學習的主體，發(fā)揮主動性、積極性；自然科學課程要注重培養(yǎng)每個學生的科學素養(yǎng)。而且特別強調(diào)課程改革：要以德育為核心，創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)為重點，以信息化帶動教育現(xiàn)代化，培養(yǎng)學生健全的人格。

三、以創(chuàng)新課程教學彰顯自然科學的本質(zhì)

理解自然科學的本質(zhì)和特點作為理科課程的目標之一，也是自然科學教育的根本目的之一。但是，在教學貫徹中僅僅簡單地將其落實在分解式的三維目標中，這是遠遠不夠的。還應該從整體彰顯并以滲透的方式體現(xiàn)在我們的自然科學課程中。

（一）人類對“科學本質(zhì)”的認識是不斷發(fā)展的

人類對科學本質(zhì)的認識經(jīng)歷了邏輯實證主義科學本質(zhì)觀、歷史主義科學本質(zhì)觀和建構(gòu)主義科學本質(zhì)觀等三個階段，由科學的“真理觀”向科學的“建構(gòu)觀”的轉(zhuǎn)變，或是由科學的“客觀性”向科學的“二重性”（客觀性和建構(gòu)性）的轉(zhuǎn)變。人們一般將“真理觀”稱為傳統(tǒng)科學本質(zhì)觀，將“建構(gòu)觀”稱為當代科學本質(zhì)觀。

（1）邏輯實證主義科學本質(zhì)觀：邏輯實證主義認為科學知識是客觀真理，科學知識的產(chǎn)生范式是以純粹客觀的觀察為基礎，經(jīng)由培根的歸納法得到科學知識或理論。

（2）歷史主義科學本質(zhì)觀：科學發(fā)展不是靠知識的積累而是靠范式的轉(zhuǎn)換完成的，一旦形成了新范式，就可以說建立起了新的常規(guī)科學。庫恩反對那種把科學知識的增長看成直線似的積累，或者不斷推翻的增長的觀點，反對把科學和科學思想的歷史發(fā)展過程看成邏輯或邏輯方法的過程。他依據(jù)科學史材料，提出了科學和科學思想發(fā)展的動態(tài)結(jié)構(gòu)理論，第一次明確地使用了這個理論的核心概念——“范式”。在這個動態(tài)結(jié)構(gòu)理論中，他認為科學的實際發(fā)展是一種受范式制約的常規(guī)科學以及突破舊范式的科學革命的交替過程。庫恩認為，“一種范式通過革命向另一種范式的過渡，便是成熟科學通常的發(fā)展模式?！?（圖1）

圖1 范式發(fā)展的過程模式示意圖

（3）建構(gòu)主義科學本質(zhì)觀：建構(gòu)主義科學本質(zhì)觀認為，科學知識的獲得是科學家根據(jù)現(xiàn)有的理論（原有知識）和探究新發(fā)現(xiàn)來建構(gòu)科學知識。建構(gòu)主義強調(diào)科學知識是開放性、暫時性、建構(gòu)性的，它會不斷地被修正、發(fā)展和推翻。

（4）科學認識活動：科學認識活動是以事實為基礎的，但事實本身并不是科學，科學認識活動包括觀察和推論；科學認識的結(jié)果，并不是純粹客觀的，包含人的想象性和創(chuàng)造性；科學知識體系是一個開放的系統(tǒng)；科學、技術(shù)和社會是相互影響的。

（二）創(chuàng)新開發(fā)研究型課程

培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和健全人格是上海課程的重點之一。創(chuàng)新和實踐離不開研究或探究?？茖W研究和實驗是科學的本質(zhì)和重要特點。

1. 研究型課程從一期活動課發(fā)展起來

1995年開始，上海有些學校對活動課進行了研究與改革，如市西中學提出 “綜合主題活動課”，華東師大一附中提出 “跨學科活動課”等，學生的質(zhì)疑、討論、調(diào)查研究和收集資料等活動在不少學科不同程度地開展著，這些活動課中已經(jīng)隱含了研究的成分。

2. 著手“研究型活動課”的試驗

1997年，上海市教委教研室與上?？萍冀逃霭嫔绾献鞒闪⒘苏n題組，吸收了美國學生搞課題研究的經(jīng)驗，著手“研究型活動課”的試驗，突出了“研究”的特點。經(jīng)過一年試驗，積累了不少成功的經(jīng)驗，編寫出版了一套“‘研究型活動課’資料包”，并將試驗學校擴大到50余所。

3. 研究型活動課發(fā)展成研究型課程

1998年，上海市啟動了第二期課程改革。為了全面實施素質(zhì)教育，重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，研究型活動課發(fā)展成研究型課程，成為上海二期課改課程結(jié)構(gòu)的重要組成部分。

通過研究型課程的課題研究，既加強創(chuàng)新實踐、健全學生人格，又影響基礎型課程、拓展型課程的學習方式和教學模式，學生掌握有效的接受性學習方式、研究性學習方式等多種學習方式，引起學習革命。

4. 科學探究是一種知識建構(gòu)的過程

科學探究是一種知識建構(gòu)的過程：當原知識能夠直接吸收新知識時就直接同化平衡；反之，就要激活、順應（重新組合）、平衡（圖2）。

圖2 知識建構(gòu)過程的示意圖

科學探究的步驟一般包括：提出問題、形成假設、檢驗求證、得出和解釋結(jié)論、交流與應用等五個步驟。為了促進學生的科學學習，教師必須“鼓勵學生培養(yǎng)科學家的思維習慣、好奇心、興趣和創(chuàng)造性”。

科學是邏輯、想象和創(chuàng)造的融合。學習科學也是學習認知方法和開發(fā)多元智能的過程。

（三）指導學生正確對待科學知識

科學知識的“二重性”表現(xiàn)在，既有客觀性又有建構(gòu)性?？茖W知識是開放的，是不斷發(fā)展的，既是確定的又是不確定的。例如，化學是一門不斷創(chuàng)新發(fā)展的科學：19世紀，化學是研究原子的科學，是研究改變原子的組合和排布的科學，采用實驗的方法，是實驗的科學；20世紀，化學是研究分子的科學，是研究制造新分子、新物質(zhì)的科學，不再是實驗科學，而是實驗和理論的科學；21世紀，化學是研究泛分子的科學。研究對象分為10個層次：原子、分子片、結(jié)構(gòu)單元、分子、超分子、高分子、生物分子和活分子、納米分子和納米聚集體、原子和分子的宏觀聚集體、復雜分子體系及其組裝體。研究目的為認識自然、利用自然、保護自然、保護地球、保護人類。研究方法采用實驗方法、理論方法、模型和計算機模擬方法和大數(shù)據(jù)研究方法。

四、以獨特魅力創(chuàng)新自然科學強化育人價值

自然科學學科素養(yǎng)的育人價值一般包括兩個方面，即科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

（一）小學自然(或科學與技術(shù))

小學自然：愛護學生的好奇心，激勵探究科學的興趣；養(yǎng)成熱愛自然、珍愛生命的情感；促進形成和保持良好的身心狀態(tài)；養(yǎng)成合作的意識與習慣和重視事實的科學態(tài)度；幫助理解自然科學的知識、過程和方法，培養(yǎng)科學思維方式和科學探究能力；幫助理解科學和技術(shù)的關(guān)系，形成人與自然和諧的觀念。

筆者使用Amos21.0來檢驗所提出的研究模型及研究假設，模型擬合指標X2/df(4.216)、GFI(0.849)、AGFI(0.801)、RMSEA(0.097)、CFI(0.914)、PNFI(0.757)都顯示了結(jié)構(gòu)模型比較好的擬合性，模型擬合優(yōu)度見表5。

小學科學與技術(shù)：獲得科技知識與技能；培養(yǎng)探索與創(chuàng)新能力、評價與選擇能力；擁有好奇心與態(tài)度。

（二）初中科學

了解一些通用的科學事實、概念和原理，具備一些基本的科學概念；做簡單的計劃和實施，獲取和描述證據(jù)，使用證據(jù)；科學價值取向：養(yǎng)成熱愛自然和科學情感，具有實事求是的精神，形成科學辦事的態(tài)度。

（三）物理

獲得科學知識和技能，形成科學方法和能力，養(yǎng)成科學態(tài)度和精神；提高哲學素養(yǎng)，增強品德修養(yǎng)，培養(yǎng)審美情趣，關(guān)注科學倫理。

（四）化學

獲得化學核心知識，掌握化學思想方法，進行化學實驗探究，加強化學價值觀念；感悟科學精神，關(guān)注科學倫理，提高哲學感悟，增強品德修養(yǎng)，培養(yǎng)審美情趣。

（五）生命科學

具備生命科學知識，提升解決問題的能力，形成生命的意識；樹立正確的世界觀，感受生命的美好，認識中華民族的貢獻。

（六）地理

學生獲得可發(fā)展的地理基礎知識、技術(shù)和能力，體驗地理學習的過程，掌握地理學習的基本方法，學會地理思維，了解研究（探究）地理問題的過程和手段；樹立環(huán)境倫理觀念，形成全球意識和愛國情感，積累科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

（七）高中科學

打通物理、化學、生命科學和地理知識等學科之間的邊界，提高學生對自然整體性和科學統(tǒng)一性的認識；提高學生對科學的歷史、本質(zhì)和價值的認識；深化學生對科學技術(shù)和社會發(fā)展相互關(guān)系的認識；增強學生對人與自然和諧相處的意識和社會可持續(xù)發(fā)展的觀念。

五、引進外國優(yōu)秀教材進行改編促進教學改革

1988年，上海提前從小學低年級開始，全面試行自然課程。

從1986年到上海二期課改，在少數(shù)學校七、八、九年級試驗綜合理科課程，以替代分科的物理、化學、生物和部分自然地理。經(jīng)過十幾年的試驗，取得了經(jīng)驗（如有利于提高科學素質(zhì)等），也發(fā)現(xiàn)了一些問題（如高中和初中的銜接和師資專業(yè)等）。

在1998年啟動上海二期課改時做出兩個決策：一是將分科和綜合對立與替代式，改為綜合和分科統(tǒng)一于一體式，即“合分一體”式；二是我們還缺少綜合理科的理念和實踐經(jīng)驗，為了加快和加深這一過程，采取兩條腿走路，一條是自己編寫，另一條是引進外國優(yōu)秀教材并按我國的課程標準和國情進行改編。

（一）初中《科學（牛津上海版）》

本套教材供六、七年級使用。改編的要求是，既能忠于原著，原汁原味地引入原教材的精髓，又能根據(jù)上海學生和上海地區(qū)的具體情況做適當?shù)男薷摹＝滩捏w現(xiàn)了國際上科學課程的發(fā)展方向，突出了科學探究，貫徹了讓學生從整體上認識自然和科學的編寫思想。從試行情況來看，本套教材符合上海二期課改的方向，基本符合《上海市初中科學課程標準（試行稿）》。這套教材很受師生歡迎，對上海初中科學課程產(chǎn)生了重大的影響。

本套教材的特色為：①在科學活動中學習和育人。教材除了演示實驗，著重安排學生主體參與的科學活動278個，與其相關(guān)的圖片1490幅。學生在活動中興趣濃厚，發(fā)揮了學習的主體性；學生在活動過程中形成了概念、建立模型、理解規(guī)律；學生在活動中體驗科學本質(zhì)、提高科學素質(zhì)、學習價值判斷，達到育人目的。②系統(tǒng)進行科學探究的實驗。③著力培養(yǎng)科學思維方式。

（二）小學《自然（牛津上海版）》

這套教材比較突出的特點和長處是：

（1）符合上海課改精神。整套教材的設計和編寫基本符合課程方案和課程標準的基本精神，符合以學生發(fā)展為本的課改理念，能落實課程標準規(guī)定的三維目標要求。教材內(nèi)容的選擇和組織體現(xiàn)了教育性、基礎性、科學性、應用性；教材編寫體現(xiàn)了趣味性、可讀性、啟發(fā)性。

（2）保持原版教材特色。教材保持了有著多年傳統(tǒng)的原版科學啟蒙教材《英國牛津自然》的特色，選材立意高，視野開闊，充滿童趣，能以兒童的眼光來整體綜合地編寫教材，能緊密聯(lián)系學生的生活實際，案例經(jīng)典、生動，文字適合學生閱讀，圖畫精美，能給人留下深刻的印象。

（3）適合上海學生特點。根據(jù)上海小學生的特點編寫了對應的活動手冊，保證了學生的主動參與。課本和活動手冊相結(jié)合的教材體系，給予教師選擇、再創(chuàng)造和發(fā)展的空間。

六、創(chuàng)新建設多維度多元的數(shù)學科技課程結(jié)構(gòu)

課程結(jié)構(gòu)體現(xiàn)課程改革的方向、理念和目標，課程結(jié)構(gòu)是決定課程改革成功的基石。上海通過結(jié)構(gòu)重組，構(gòu)建多維度多元的自然科學課程結(jié)構(gòu)，以及由數(shù)學、科學和技術(shù)構(gòu)成的數(shù)學科技教育結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)課程的時代性和繼承性、全體性和基礎性、全面性和選擇性，立德樹人，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、人文素養(yǎng)和個性發(fā)展。

（一）創(chuàng)新三類功能型課程梯度化的縱向結(jié)構(gòu)

由基礎型課程、拓展型課程、研究型課程等三類功能型課程構(gòu)成縱向課程結(jié)構(gòu)（圖3）。

圖3 三類功能型課程的縱向結(jié)構(gòu)示意圖

基礎型課程主要是各學習領域體現(xiàn)共同基礎要求的學科課程。這類課程著眼打好終身受益的共同基礎，側(cè)重對學生基礎知識、基本能力、基本態(tài)度培養(yǎng)的課程；它的要求和內(nèi)容是基礎性的，是最基本、至精至簡、終身受用的；是每一個學生都必須努力學好的必修課程。

拓展型課程主要是在基礎型課程的基礎上延伸和拓展的課程。這類課程著眼于激發(fā)和培養(yǎng)學生的興趣愛好，開發(fā)學生的潛能，滿足學生個性發(fā)展的需要，側(cè)重拓展學生的視野、知識、能力和態(tài)度培養(yǎng)的課程；它的要求和內(nèi)容具有廣域性、多樣性和層次性，關(guān)注學習內(nèi)容和學生學習的選擇性，是一種體現(xiàn)不同基礎要求、具有一定開放性的課程；是每所學校、每個學生都有選擇的機會，辦出學校的特色，發(fā)展學生個性特長的選修課程。

研究型課程主要是在基礎型和拓展型課程的基礎上綜合運用和研究創(chuàng)新的課程，是后現(xiàn)代課程論的具體運用。這類課程著眼于健全學生的人格，側(cè)重在各種社會實踐中培養(yǎng)學生的社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力和培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、用研究性學習方式解決問題的能力；它的要求和內(nèi)容具有豐富性、聯(lián)系性、回歸性和研究性，重在實踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、獨立思考、運用研究性學習方式解決問題；它關(guān)注學習過程的個性化和探究性，以及學習內(nèi)容與學生生活、社會科技發(fā)展的聯(lián)系，著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、研究與實踐能力、合作與規(guī)劃能力。

（二）八個學習領域具體化的橫向課程結(jié)構(gòu)

八個學習領域具體化的橫向課程結(jié)構(gòu)由“學習領域—科目—模塊或主題”構(gòu)成（圖4）。

（三）創(chuàng)新建立“合分一體”的自然科學課程體系

自然界是一個整體，人類為了觀察、認識和研究它，采用了不同的各有優(yōu)缺點的分析和綜合的思維方法、手段和工具，形成單科的、邊緣的、跨學科的科學。學校的課程內(nèi)容的組織形式有分科形式和綜合形式。我國無論是科學分類還是學校的學科課程的分類，歷來重視分成單科科學或單科課程的形式，導致學生只見到樹木沒有見到森林，不知道樹木之間的相互聯(lián)系，失去對自然整體認識和科學綜合運用能力的培養(yǎng)，不適應科學技術(shù)、人文社會和藝術(shù)發(fā)展的趨勢。上海經(jīng)過多年的實踐研究，創(chuàng)新建立了“合分一體”的自然科學課程體系。

（四）創(chuàng)新建立多維度多元的自然科學課程結(jié)構(gòu)

由合的自然（或科學與技術(shù)）、合的科學，分科的物理、化學、生命科學，合的科學構(gòu)成縱向的“合分一體”的基礎型課程結(jié)構(gòu)，再由基礎型課程、拓展型課程、研究型課程構(gòu)成多維度多元的課程結(jié)構(gòu)（圖5）。

圖4 上海二期課改課程結(jié)構(gòu)圖

圖5 自然科學課程結(jié)構(gòu)示意圖

（五）創(chuàng)新建立多維度多元的數(shù)學科技課程結(jié)構(gòu)

由數(shù)學、科學和技術(shù)構(gòu)成數(shù)學科技基礎型課程結(jié)構(gòu)示意見圖6。

再以數(shù)學科技的基礎型課程為基礎，和相關(guān)的拓展型課程、研究型課程共同構(gòu)成整體的多維度多元的數(shù)學科技課程結(jié)構(gòu)。

圖6 數(shù)學、科學和技術(shù)的基礎型課程結(jié)構(gòu)示意圖

七、以多樣化精細化的方式突破教學的改革

課程是要通過教學來體現(xiàn)的，課程改革是要通過教學尤其是課堂教學的改革來體現(xiàn)和落實的，只有配套的改革才能提高質(zhì)量和效益，減輕學生過重的課業(yè)負擔。

（一）課程標準的精細化

市教研室將課程標準精細化作為教學基本要求，提供教學案例，指導作業(yè)的編制和命題的編制要求和方法，成為課程標準和教材之間的橋梁，既具體的指導和幫助教師理解和把握課程標準，又讓教師學會方法，創(chuàng)造性的應用課程標準和教材，自己編制作業(yè)和命題。

(二) 突破課堂教學的觀念和方式

課堂教學是科學教育的基本陣地?？茖W教育的課程改革、科學教師的專業(yè)發(fā)展和學生對科學的熱愛與特長，要聚焦在課堂教學的改革突破上。例如，邁克爾·富蘭（Michael Fullan）在《突破》中提出了突破傳統(tǒng)課堂教學，建立新課堂教學平臺： 3P模式。3P模式是指：一是個人化，將學習者置于中心，可具體操作的，每個學生都有特定的學習動力和教育的經(jīng)歷，既是集體的，也是個體的；二是精確化，精確到個人學習需要，力求做到正確準確，通過評估學習和反饋，培養(yǎng)提高學生的能力和改變差距；三是教師的專業(yè)學習，每個教師進行有針對性的、不斷地學習，持續(xù)獲益。

(三) 強化科學教學要信息技術(shù)融合

從上世紀80年代初，上海就開始試驗計算機進課堂。90年代計算器就進高考考場。新世紀初，數(shù)字化實驗儀器開始進課堂?？茖W教育與信息技術(shù)融合，不僅用信息技術(shù)作為教育手段，更會帶來科學教育許多深刻的變化：教學內(nèi)容數(shù)字化，科學實驗數(shù)字化，教學方式數(shù)字化，教學評價數(shù)字化，教學管理數(shù)字化等；科學教育個性化，科學教育適合每一個學生的需要，能夠達到科學教育的基本要求，也能培養(yǎng)科學愛好者；科學思維方式將會發(fā)生深刻變化，從發(fā)現(xiàn)事物的因果關(guān)系，到發(fā)現(xiàn)事物的相互關(guān)系；發(fā)現(xiàn)“世界的本質(zhì)就是數(shù)據(jù)” “大數(shù)據(jù)時代的經(jīng)濟學、政治學、社會學和許多科學門類都會發(fā)生巨大的甚至是本質(zhì)上，進而人類的價值體系、知識體系和生活方式” 的變化和發(fā)展。

2061年，一顆著名的彗星——哈雷彗星將再次臨近地球。在21世紀中，科學技術(shù)和社會生活將出現(xiàn)巨大的發(fā)展和變化，其中，數(shù)學、科學和技術(shù)將是變化的中心。大家可以清楚地看到，上海的數(shù)學科技課程正朝這種變化進行改革、創(chuàng)新和發(fā)展。上海市是國家教育深化綜合改革試驗區(qū)，也是國家高校招生考試改革試驗區(qū)。課程改革永遠在路上，教師要敢于在課程改革的實踐中，繼承創(chuàng)新，使自己既發(fā)揮根本作用，又能進行人格提升。

［1］孫元清，徐淀芳，張福生，等.上海課程改革25年（1988—2013）［M］. 上海：上海教育出版社，2016.

［2］上海市教育委員會教學研究室.學科育人價值研究文叢［M］. 上海：上海教育音像出版社，2013.

［3］顧明遠. 對教育本質(zhì)的新認識［N］. 光明日報，2016-01-05.

［4］普利高津. 確定性的終結(jié)——時間、混沌與新自然法則［M］. 湛敏，譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?998.