总序

未来学校教育面临三大挑战。首先，以学科教学为核心的课程体系正在被打破。从国际教育发展趋势来看，以往所有学生都必须学习的、基本相同的学科教学内容正在被改变，一种更适合人和社会发展的新课程架构正在逐渐形成。其次，让学生学会借用外脑。真实世界的问题都是不确定的，学习能力越强，使用工具的水平越高，应对不确定性的层次就越高，综合实力就越强。最后，学校围墙将进一步被打破。学校需要从自身与外界的连接中重新审视学校教育，才能重塑学校教育。

面临未来的挑战，各国都在紧锣密鼓地进行着教育改革。而在学科教育内容领域，数学、科学、工程教育是各国基础教育改革关注最多、变化最大、发展最快的领域。在这些领域，中国的基础教育还有很大的提升空间，因此其他国家提出的一系列思想、举措与办法需要我们认真思考。在借鉴与改造中，我们应该进一步发挥自身的优势，才能形成我国课程教材内容的核心竞争力。为此，我主持了上海市哲学社会学科·教育学课题《基于实践使用的中美中学理科教材比较研究》，力求借助上海中学国际部的教育教学实践这一载体，分析美国理科教材中有哪些核心元素，从中获得一些能为我国初、高中理科教材改革与使用的启迪。

不同国家对于未来学校教育挑战的思考，在很大程度上反映在教材中，特别是基础教育阶段数学、科学、工程领域的教材中。教材作为教育理念、课程标准与学生之间衔接的重要桥梁，还直接决定着教师的教与学生的学。美国自1996年颁布第一部科学课程标准以来，随着社会的变革及对科学教育认识的不断深入，2011年又发布了《K—12科学教育框架：实践、跨学科概念和核心概念》（以下简称《科学教育框架》），展现了科学教育的新愿景，为我国科学教育改革提供了值得研究的文本。因此，对中美理科教材进行基于实践使用的比较，有利于从实践层面思考如何推进我国教材改革，以及在今后的实践中匹配相应的实施条件，可以更好地彰显我国理科教材的育人优势与育人活力。

上海中学国际部自1993年建立以来，有选择地引进、使用美国课程教材以及国际文凭课程等课程，已经实施20多年，并获得了多项国际认证。国际部以有选择地使用美国教材为主进行授课，涉及年级从1年级至12年级。在国际部实践的基础上，学校将美国理科教材中值得参考的元素改造、整合进入本部学生教学中，丰富了学校拔尖创新人才早期培育的校本课程与教材建设。

通过多年的实践，学校对两国教材的核心理念与实施要求等有了更深刻的比较与认识。上海市教育委员会批准设立的“上海市基础教育国际课程比较研究所”作为国际课程比较研究的智库，承担着大量国际课程与教材的比较研究项目，并出版过《高中国际课程的实践与研究》丛书七卷本：总论卷、数学卷、物理卷、化学卷、生物卷、经济卷、信息科技卷，在我国高中国际课程的实践与研究领域产生了积极的反响。这些有利条件及长期的研究积累，为我们开展基于实践使用的中美理科教材比较研究，提供了良好的基础以及立足于一线教学实践的独特研究视角。

作为上海市教育科学2013年度重点课题（课题批准号为A1321）、上海市哲学社会科学规划教育学项目《基于实践使用的中美中学理科教材比较研究》的终期成果，我们组织课题组成员编写了《中美中学理科教材比较研究 初中卷》与《中美中学理科教材比较研究 高中卷》两本书稿。初中卷选择了中美初中（美国为5～8年级）的数学教材、科学（含物理、化学、生命科学、地理）教材进行比较。考虑到之前我们已经出版的《高中国际课程实践与研究 数学卷》，已经对中美高中数学教材进行过详细比较，因此在此次编写过程中，《中美中学理科教材比较研究 高中卷》主要选择了中美高中（美国为9～12年级）的物理、化学、生命科学教材进行比较。

不同于理论工作者对国外引入教材的“纯文本”解读，本书对中美理科相关教材的比较研究，是建立在实践使用的基础上进行的，并着重从教材的知识体系和编写结构、实验、训练系统、支撑系统等方面进行了对比分析。美国提出的21世纪技能中包含了三个领域：学生的批判、探究与创新能力，数字技术的掌握、应用能力，各类文化、社会适应和实践能力。在中学教育阶段培育学生的上述能力非常重要。这次编写的两本书稿，在比较研究中将重点放在教材的现代性和创新精神的培养两个方面，这与现代教育的发展趋势贴合，也是我国教材改革应该关注的重点。

参与这两本书稿的编写人员均为有着丰富国际课程与本土课程教学经验的一线教师及管理人员，因此提供了详实的教学案例比较研究素材。我们希望能够为中国当前或今后一段时间中学理科教材编写、修改、完善、提升，提供更好的内容参照与思想观念上的变革，进一步提升我国理科教材在育人方面的核心竞争力。需要指出的是，由于时间仓促，研究过程中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。

上海市基础教育国际课程比较研究所所长

上海中学原校长

唐盛昌

2017年1月