参考文献
第五章 新课程改革的检视与展望
第一节 寻找新课程改革的理论基础
近二十年以来，把学生作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位于把学生看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，近年来，认知学习理论的一个重要分支——建构主义学习理论在西方逐渐流行。
当前国内外各级各类学校教学改革的关键在于：能否打破传统的教学模式。这种“以教师为中心，教师讲、学生听”为特点的教学模式既不能保证教学的质量与效率，又不利于培养学生的发散性思维、批判性思维和创造性思维，不利于培养具有创新精神和实践能力的人才。为了改变这种状况，国内外的许多教育工作者、教育学家、教育技术专家多年来从理论与实践两个方面作了大量的研究与探索，建构主义理论正是这种努力所取得的主要理论研究成果。随着多媒体计算机和Internet网络教育应用的飞速发展，建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内日益扩大其影响。
学习并研究一些建构主义的学习理论，同时开展基于建构主义学习理论的教学实践，将对我们实施以德育为核心，以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育，推进课程教材改革，产生深远的影响和积极的促进作用。
一、建构主义简介
建构主义（constructivism）也译作结构主义，是认知心理学派中的一个分支。
（一）图式、同化、顺应、平衡
建构主义理论一个重要概念是图式，图式是指个体对世界的知觉理解和思考的方式。也可以把它看作是心理活动的框架或组织结构。图式是认知结构的起点和核心，或者说是人类认识事物的基础。因此，图式的形成和变化是认知发展的实质，认知发展受三个过程的影响：即同化、顺化和平衡。
同化（assimilation）是指学习个体对刺激输入的过滤或改变过程。也就是说个体在感受刺激时，把它们纳入头脑中原由的图式之内，使其成为自身的一部分。
顺应（accommodation）是指学习者调节自己的内部结构以适应特定刺激情境的过程。当学习者遇到不能用原有图式来同化新的刺激时，便要对原有图式加以修改或重建，以适应环境。
平衡（equilibration）是指学习者个体通过自我调节机制使认知发展从一个平衡状态向另一个平衡状态过渡的过程。
（二）建构主义的发展历史
建构主义理论的主要代表人物有：皮亚杰（J．Piaget）、科恩伯格（O．Kernberg）、斯滕伯格（R．J．sternberg）、卡茨（D．Katz）、维果斯基（Vogotsgy）。
皮亚杰（J．Piaget）是认知发展领域最有影响的一位心理学家，他所创立的关于儿童认知发展的学派被人们称为日内瓦学派。皮亚杰关于建构主义的基本观点是，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展的。儿童与环境的相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程；顺应是指个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。同化是认知结构数量的扩充，而顺应则是认知结构性质的改变。认知个体通过同化与顺应这两种形式来达到与周围环境的平衡：当儿童能用现有图式去同化新信息时，他处于一种平衡的认知状态；而当现有图式不能同化新信息时，平衡即被破坏，而修改或创造新图式（顺应）的过程就是寻找新的平衡的过程。儿童的认知结构就是通过同化与顺应过程逐步建构起来，并在“平衡——不平衡——新的平衡”的循环中得到不断的丰富、提高和发展。
在皮亚杰的“认知结构说”的基础上，科恩伯格（O．Kernberg）对认知结构的性质与发展条件等方面作了进一步的研究；斯腾伯格（R．J．sternberg）和卡茨（D．Katz）等人强调个体的主动性在建构认知结构过程中的关键作用，并对认知过程中如何发挥个体的主动性作了认真的探索；维果斯基（Vogotsgy）提出的“文化历史发展理论”，强调认知过程中学习者所处社会文化历史背景的作用，并提出了“最近发展区”的理论。维果斯基认为，个体的学习是在一定的历史、社会文化背景下进行的，社会可以为个体的学习发展起到重要的支持和促进作用。维果斯基区分了个体发展的两种水平：现实的发展水平和潜在的发展水平，现实的发展水平即个体独立活动所能达到的水平，而潜在的发展水平则是指个体在成人或比他成熟的个体的帮助下所能达到的活动水平，这两种水平之间的区域即“最近发展区”。在此基础上以维果斯基为首的维列鲁学派深入地研究了“活动”和“社会交往”在人的高级心理机能发展中的重要作用。所有这些研究都使建构主义理论得到进一步的丰富和完善，为实际应用于教学过程创造了条件。
建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构（而不是像传统教学那样，只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上）。以学生为中心，强调的是“学”；以教师为中心，强调的是“教”。这正是两种教育思想、教学观念最根本的分歧点，由此而发展出两种对立的学习理论、教学理论和教学设计理论。由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，这就使建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为国内外学校深化教学改革的指导思想。
二、建构主义学习理论
建构主义源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。总之，在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。
建构主义学习理论的基本内容可从“学习的含义”（即关于“什么是学习”）与“学习的方法”（即关于“如何进行学习”）这两个方面进行说明。
（一）关于学习的含义
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情境”：学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”：协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”：会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划；此外，协作学习过程也是会话过程，在此过程中，每个学习者的思维成果（智慧）为整个学习群体所共享，因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”：这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指：事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是前面提到的“图式”，也就是关于当前所学内容的认知结构。由以上所述的“学习”的含义可知，学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
（二）关于学习的方法
建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者，就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用：
1．要用探索法、发现法去建构知识的意义；
2．在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的信息和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；
3．要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程（即交流、讨论的过程）结合起来，则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“相互协商”（也叫“内部协商”与“社会协商”）两种，自我协商是指自己和自己争辩什么是正确的；相互协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。
教师要成为学生建构意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥指导作用：
1．激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；
2．通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。
3．为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习（开展讨论与交流），并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解；要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。
三、建构主义的教学思想
建构主义所蕴涵的教学思想主要反映在知识观、学习观、学生观、师生角色的定位及其作用、学习环境和教学原则等6个方面。
（一）建构主义的知识观
1．知识不是对现实的纯粹客观的反映，任何一种传载知识的符号系统也不是绝对真实的表征。它只不过是人们对客观世界的一种解释、假设或假说，它不是问题的最终答案，它必将随着人们认识程度的深入而不断地变革、升华和改写，出现新的解释和假设。
2．知识并不能绝对准确无误地概括世界的法则，提供对任何活动或问题解决都实用的方法。在具体的问题解决中，知识是不可能一用就准，一用就灵的，而是需要针对具体问题的情景对原有知识进行再加工和再创造。
3．知识不可能以实体的形式存在于个体之外，尽管通过语言赋予了知识一定的外在形式，并且获得了较为普遍的认同，但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解。真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情况下的学习活动过程。否则，就不叫理解，而是叫死记硬背或生吞活剥，是被动的复制式的学习。
（二）建构主义的学习观
1．学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学生不是简单被动地接收信息，而是主动地建构知识的意义，这种建构是无法由他人来代替的。
2．学习不是被动接收信息刺激，而是主动地建构意义，是根据自己的经验背景，对外部信息进行主动地选择、加工和处理，从而获得自己的意义。外部信息本身没有什么意义，意义是学习者通过新旧知识经验间的反复的、双向的相互作用过程而建构成的。因此，学习，不是象行为主义所描述的“刺激反应”那样。
3．学习意义的获得，是每个学习者以自己原有的知识经验为基础，对新信息重新认识和编码，建构自己的理解。在这一过程中，学习者原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变。
4．同化和顺应，是学习者认知结构发生变化的两种途径或方式。同化是认知结构的量变，而顺应则是认知结构的质变。同化－顺应－同化－顺应……循环往复，平衡－不平衡－平衡－不平衡，相互交替，人的认知水平的发展，就是这样的一个过程。学习不是简单的信息积累，更重要的是包含新旧知识经验的冲突，以及由此而引发的认知结构的重组。学习过程不是简单的信息输入、存储和提取，是新旧知识经验之间的双向的相互作用过程，也就是学习者与学习环境之间互动的过程。
（三）建构主义的学生观
1．建构主义强调，学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中，他们已经形成了有关的知识经验，他们对任何事情都有自己的看法。即使是有些问题他们从来没有接触过，没有现成的经验可以借鉴，但是当问题呈现在他们面前时，他们还是会基于以往的经验，依靠他们的认知能力，形成对问题的解释，提出他们的假设。
2．教学不能无视学习者的已有知识经验，简单强硬的从外部对学习者实施知识的“填灌”，而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，生长新的知识经验。教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换。教师不单是知识的呈现者，不是知识权威的象征，而应该重视学生自己对各种现象的理解，倾听他们时下的看法，思考他们这些想法的由来，并以此为据，引导学生丰富或调整自己的解释。
3．教师与学生，学生与学生之间需要共同针对某些问题进行探索，并在探索的过程中相互交流和质疑，了解彼此的想法。由于经验背景的差异的不可避免，学习者对问题的看法和理解经常是千差万别的。其实，在学生的共同体中，这些差异本身就是一种宝贵的现象资源。建构主义虽然非常重视个体的自我发展，但是他也不否认外部引导，亦即教师的影响作用。
（四）师生角色的定位及其作用
1．教师的角色是学生建构知识的忠实支持者。教师的作用从传统的传递知识的权威转变为学生学习的辅导者，成为学生学习的高级伙伴或合作者。教师应该给学生提供复杂的真实问题。他们不仅必须开发或发现这些问题，而且必须认识到复杂问题有多种答案，激励学生对问题解决的多重观点，这显然是与创造性的教学活动宗旨紧密相吻合的。教师必须创设一种良好的学习环境，学生在这种环境中可以通过实验、独立探究、合作学习等方式来展开他们的学习。教师必须保证学习活动和学习内容保持平衡。教师必须提供学生元认知工具和心理测量工具，培养学生评判性的认知加工策略，以及自己建构知识和理解的心理模式。教师应认识教学目标包括认知目标和情感目标。教学是逐步减少外部控制、增加学生自我控制学习的过程。
2．教师要成为学生建构知识的积极帮助者和引导者，应当激发学生的学习兴趣，引发和保持学生的学习动机。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。为使学生的意义建构更为有效，教师应尽可能组织协作学习，展开讨论和交流，并对协作学习过程进行引导，使之朝有利于意义建构的方向发展。
3．学生的角色是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。建构主义要求学生面对认知复杂的真实世界的情境，并在复杂的真实情境中完成任务，因而，学生需要采取一种新的学习风格、新的认识加工策略，形成自己是知识与理解的建构者的心理模式。建构主义教学比传统教学要求学生承担更多的管理自己学习的机会；教师应当注意使机会永远处于维果斯基提出的“学生最近发展区”，并为学生提供一定的辅导。
学生要用探索法和发现法去建构知识的意义。在建构意义的过程中要求学生主动去搜集和分析有关的信息资料，对所学的问题提出各种假设并努力加以验证。要善于把当前学习内容尽量与自己已有的知识经验联系起来，并对这种联系加以认真思考。联系和思考是意义建构的关键。它最好的效果是与协商过程结合起来。
（五）建构主义的学习环境
建构主义认为，学习者的知识是在一定情境下，借助于他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等等，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。
1．情境，学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中，创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。
2．协作，应该贯穿于整个学习活动过程中。教师与学生之间，学生与学生之间的协作，对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。协作在一定的意义上是协商的意识。协商主要有自我协商和相互协商。自我协商是指自己和自己反复商量什么是比较合理的；相互协商是指学习小组内部之间的商榷、讨论和辩论。
3．交流，是协作过程中最基本的方式或环节。比如学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务达到意义建构的目标，怎样更多的获得教师或他人的指导和帮助等等。其实，协作学习的过程就是交流的过程，在这个过程中，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程，是至关重要的手段。
4．意义建构，是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。
（六）建构主义的教学原则
1．把所有的学习任务都置于为了能够更有效地适应世界的学习中。
2．教学目标应该与学生的学习环境中的目标相符合，教师确定的问题应该使学生感到就是他们本人的问题。
3．设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要的特征。就是应该在课堂教学中使用真实的任务和日常的活动或实践整合多重的内容或技能。
4．设计能够反映学生在学习结束后就从事有效行动的复杂环境。
5．给予学生解决问题的自主权。教师应该刺激学生的思维，激发他们自己解决问题。
6．设计支持和激发学生思维的学习环境。
7．鼓励学生在社会背景中检测自己的观点。
8．支持学生对所学内容与学习过程的反思，发展学生的自我控制的技能，成为独立的学习者。
四、建构主义的教学模式和教学方法
与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。但是这些作用与关系也是非常清楚、非常明确的，因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式，即建构主义学习环境下的教学模式。
在建构主义的教学模式下，目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有以下几种：
（一）支架式教学（Scaffolding Instruction）
支架式教学被定义为：“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架（conceptualframework）。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。”
支架原本指建筑行业中使用的脚手架，在这里用来形象地描述一种教学方式：儿童被看作是一座建筑，儿童的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程；而教师的“教”则是一个必要的脚手架，支持儿童不断地建构自己，不断建造新的能力。支架式教学是以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的。维果斯基认为，在测定儿童智力发展时，应至少确定儿童的两种发展水平：一是儿童现有的发展水平，一种是潜在的发展水平，这两种水平之间的区域称为“最近发展区”。教学应从儿童潜在的发展水平开始，不断创造新的“最近发展区”。支架教学中的“支架”应根据学生的“最近发展区”来建立，通过支架作用不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平。
支架式教学由以下几个环节组成：
（1）搭脚手架——围绕当前学习主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架。
（2）进入情境——将学生引入一定的问题情境。
（3）独立探索——让学生独立探索。探索内容包括：确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列。探索开始时要先由教师启发引导，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时提示，帮助学生沿概念框架逐步攀升。
（4）协作学习——进行小组协商、讨论。讨论的结果有可能使原来确定的、与当前所学概念有关的属性增加或减少，各种属性的排列次序也可能有所调整，并使原来多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗、一致起来。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构。
（5）效果评价——对学习效果的评价包括学生个人的自我评价和学习小组对个人的学习评价，评价内容包括：①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。
（二）抛锚式教学（Anchored Instruction）
这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了（就像轮船被锚固定一样）。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验（即通过获取直接经验来学习），而不是仅仅聆听别人（例如教师）关于这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础（作为“锚”），所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”或“情境性教学”。
抛锚式教学由这样几个环节组成：
（1）创设情境——使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
（2）确定问题——在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”。
（3）自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，并特别注意发展学生的“自主学习”能力。
（4）协作学习——讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。
（5）效果评价——由于抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程，由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。
（三）随机进入教学（Random Access Instruction）
由于事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握、即真正达到对所学知识的全面而深刻的意义建构是很困难的。往往从不同的角度考虑可以得出不同的理解。为克服这方面的弊病，在教学中就要注意对同一教学内容，要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。换句话说，学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解，这就是所谓“随机进入教学”。显然，学习者通过多次“进入”同一教学内容将能达到对该知识内容比较全面而深入的掌握。这种多次进入，绝不是像传统教学中那样，只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进入都有不同的学习目的，都有不同的问题侧重点。因此多次进入的结果，绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固，而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。
随机进入教学主要包括以下几个环节：
（1）呈现基本情境——向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。
（2）随机进入学习——取决于学生“随机进入”学习所选择的内容，而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。在此过程中教师应注意发展学生的自主学习能力，使学生逐步学会自己学习。
（3）思维发展训练——由于随机进入学习的内容通常比较复杂，所研究的问题往往涉及许多方面，因此在这类学习中，教师还应特别注意发展学生的思维能力。
（4）小组协作学习——围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中，每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论，同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反映。
（5）学习效果评价：包括自我评价与小组评价，评价内容包括：①自主学习能力；②对小组协作学习所作出的贡献；③是否完成对所学知识的意义建构。
五、建构主义的教学设计
（一）建构主义学习环境下的教学设计原则
建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。近年来，教育技术领域的专家们进行了大量的研究与探索，力图建立一套能与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的全新的教学设计理论与方法体系。尽管这种理论体系的建立是一项艰巨的任务，并非短期内能够完成。但是其基本思想及主要原则已日渐明朗，并已开始实际应用于指导基于多媒体和Internet的建构主义学习环境的教学设计。建构主义使用的教学设计原则如下：
1．强调以学生为中心
明确“以学生为中心”，这一点对于教学设计有至关重要的指导意义，因为从“以学生为中心”出发还是从“以教师为中心”出发将得出两种全然不同的设计结果。至于如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：
（1）要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神；
（2）要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识（将知识“外化”）；
（3）要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案（实现自我反馈）。
以上三点，即发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈可以说是体现以学生为中心的三个要素。
2．强调“情境”对意义建构的重要作用
建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义；如果原有经验不能同化新知识，则要引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。总之，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。在传统的课堂讲授中，由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性，因而将使学习者对知识的意义建构发生困难。
3．强调“协作学习”对意义建构的关键作用
建构主义认为，学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解（即对知识意义的建构）起着关键性的作用。这是建构主义的核心概念之一。学生们在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中，共同批判地考察各种理论、观点、信仰和假说；进行协商和辩论，先内部协商（即和自身争辩到底哪一种观点正确），然后再相互协商（即对当前问题摆出各自的看法、论据及有关材料并对别人的观点作出分析和评论）。通过这样的协作学习环境，学习者群体（包括教师和每位学生）的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。
4．强调对学习环境（而非教学环境）的设计
建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源（如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及Internet上的信息等）来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。学习应当被促进和支持而不应受到严格的控制与支配；学习环境则是一个支持和促进学习的场所。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。因为，教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。
5．强调利用各种信息资源来支持“学”（而非支持“教”）
为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源（包括各种类型的教学媒体和教学资料）。这里利用这些媒体和资料并非用于辅助教师的讲解和演示，而是用于支持学生的自主学习和协作式探索。对于信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，是主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。
6．强调学习过程的最终目的是完成意义建构（而非完成教学目标）
在建构主义学习环境中，强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。教学设计通常不是从分析教学目标开始，而是从如何创设有利于学生意义建构的情境开始，整个教学设计过程紧紧围绕“意义建构”这个中心而展开，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，总之，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心，都要有利于完成和深化对所学知识的意义建构。
第二节 新课程改革的展望
课程问题在任何国家教育体系中都处于中心地位，它集中体现了一个国家的教育要求，也是创新教育研究与实验必须探讨的核心问题之一。随着中国基础教育新一轮课程教材改革的发动和实施，课程创新的历史使命已成为当前我国教育界人人关注的又一个焦点。
《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出：“调整和改革课程体系、结构和内容，建立新的基础教育课程体系，试行国家课程、地方课程和学校课程。改变课程过分强调学科体系、脱离时代和社会发展以及学生实际的状况。抓紧建立更新教学内容的机制，加强课程的综合性和实践性，重视实验课教学，培养学生实际操作能力。”本章将围绕着这些基本要求展开议论，提出有关创新教育课程改革，特别是教育、教学内容创新的若干观点。
一、课程内容面临严峻挑战
1986年，《中华人民共和国义务教育法》颁布后，我国首次构建了义务教育课程体系，倡导新的教育观念，传播新的课程思想，推动了基础教育课程改革的进程。但是，课程的发展是一个历史的范畴，必须随着时代的发展而变革。在大力弘扬创新精神、培养创新人才的新形势下，现在的基础教育课程体系已显得很不适应知识经济时代的需要，面临着严峻的挑战，课程改革势在必行。(https://www.daowen.com)
在教育理论界，对于“课程是什么”的概念，目前尚存在着诸多纷争，甚至被人归纳为有6种不同类型定义，包括：课程即教学科目；课程是有计划的教学活动；课程即预期的学习结果；课程即学习经验；课程是社会文化的再生产；课程即社会改造。正如有学者指出，这“充分表明了课程这一概念与它在国外学术界仍处于未确定状态一样，也是我国教育学界中使用得多而定义最差的概念。”
以探讨创新教育为基本宗旨的论著，本章并不打算介入有关课程定义的争论。无论怎么讲，作为我国教育目的和培养目标的集中体现，教学内容及其体系构成，都是课程研究最基本的要素；而知识经济时代对当前基础教育课程改革最紧迫的要求，就是要尽快改造旧的课程体系，将人类社会中长期积累起来的，并在当代社会中急剧发展的知识技能和道德观念，转化为能被不同年龄学生所接受的课程体系、结构和内容。
联合国教科文组织编写的综合性教育论著《从现在到2000年教育内容发展的全球展望》，对教育内容做出如下界定：“教育内容这一概念是指一整套以教学计划的具体形式（课表和课程）存在的知识、技能、价值观念和行为。它们是根据各种学校规定的目的和目标而设计的。”教育内容，或者具体地说课程教学内容，在我国教育界传统上历来被视为学生习得的知识，而知识的传递则必须以教材为依据。事实上，我国自20世纪50年代初广泛引用前苏联凯洛夫主编的《教育学》以后几十年内，“教学内容”指的就是“教学计划、教学大纲和教科书”。联合国教科文组织编写的《教育技术用语词汇》里，将这些术语定义为：教学计划指的是“确定所要教授的专业内容，列出每种专业内容的教学课时，以及掌握知识的目录。”“教学大纲通常以指令性文字的形式出现。课程即指在某一特定学科或层次的学习的组织。课程设计的目的实际是确定学习的目标、内容、方法和教育设备。”
教学内容是学校向学生所传递的最基本的知识技能和价值观念，课程教学内容的取向和选择，体现了教育决策者、课程编制者和教学执行者共同的知识观和质量观，对学生的学习和成长具有决定性的影响作用。
在讨论课程内容创新之前，回顾一下70年前陶行知先生对那时课程内容最主要的载体——教材的批判，并与我国中小学现行课程教学内容作一些比较是很有启迪意义的。
陶先生曾以“中国教科书之总批评”为题，说过许多相当激愤的话语：
“我们试着把光绪年间出版的教科书和现在出版的教科书比较一下，可以看出一件惊人的事实。这事实便是三十年来，中国的教科书在枝节上虽有好些进步，但是在根本上是一点儿变化也没有。三十年前中国的教科书是以文字做中心，到现在中国的教科书还是以文字做中心。”
“教科书的根本意义毫未改变，现在和从前一样，教科书是认字的书、读文的书罢了。从农业文明渡到工业文明最重要的知识技能，无过于自然科学，没有真正驾驭自然势力的科学则农业文明必然破产，工业文明建不起来，那是多么危险的事啊！但是把通行的小学常识与初中自然拿来审查一番，您立刻发现它们只是科学的识字书，只是科学的论文书。这些书使您觉得读到胡子白也不能叫您得着丝毫驾驭自然的力量。”
“这些教科书并不教您在利用自然上认识自然，它们不教您试验，不教您创造。它们只能把您造成一个自然科学的书呆子。”
“它们教您识民权的字，不教您拿民权；教您读民主的书，不教您干民主的事。在这些书里您又可以看出编辑人引您开倒车开到义和团时代以前。他们不教小朋友在家里、校里、村里、市里去干一点小建设、小生产以立建国之基础，却教小孩子去治国平天下……”
时隔近70年再来聆听陶先生的教诲，我们同样惊讶地发现，“从工业文明渡到知识文明”之际，历史竟如此之相似。
●相似点之一：教学内容缺乏对科学精神与人文精神的全面把握
陶行知先生认为当时的自然科学教材只是“科学的识字书”和“论文书”，指的就是科学课程内容只注重科学知识的罗列和科学事实的获取，而不注重对科学精神、科学态度和科学方法的理解和探究。的确，既使到现在，中小学科学课程在内容的取舍上，并没有把使学生真正了解“什么是现代科学”为重点来设计；一部分从事自然科学课程教学的教师也没有真正理解和把握现代科学和古代科学的差别。
被誉为继爱因斯坦以后最伟大的物理学家斯蒂芬·霍金认为，现代科学发端于伽利略。因为在伽利略以前，古代科学只是依靠哲学家的思辨；自伽利略开始，科学研究才把观测证据作为主要方法，认为它是从观测和实验的事实上升为科学观点和结论的过程，或者为了某种观点或结论寻找观测和实验证据的过程。也就是说，科学理论只能产生观测和实验之后而不是在它们之前。在形成了这种行为和思维模式后，现代科学才应运而生，并在近代逐步发展为人类社会第一生产力的地位。因此，目前我国中小学科学课程回避“什么是现代科学”和“科学家是如何工作和创新”这样一些重大命题，仅仅要求学生记忆一些科学事实，没有抓住科学教育的本质内容，也背离了科学课程设立的初衷。
在人文和社会课程中同样存在类似情况。实行多年的传统语文课程就是典型的实例，教条刻板地语法肢解和牵强性辨析，就连作为人生工具的写作和阅读，也在语文课程内容中被置于较次要的地位。不仅失落了对文学艺术的鉴赏感悟和人生体验，失落了情感陶冶和想像力的调动，更重要的是失落了人文精神的熏陶和培育。学校教育需要承担使儿童社会化和向下一代传递文化标准和文化价值的重要使命，而我们的人文、社会课程内容显然在某种程度上被异化。
●相似点之二：将课程学习内容局限在以学科为中心的教材所提供的知识上。
陶行知先生提倡以生活为中心，反对以文字为中心的教科书，他认为：“文字中心之过在以文字当教育，以为除文字之外别无教育。”通观今天的以学科知识为中心的课程教材内容，其实并未挣脱这种以文字为中心的窠臼。
以学科知识为中心的课程教材，一是本能地坚持学科封闭、互不交叉的传统，学科之间的联系极差，教师从本学科内容系统完整出发，不可能自觉推动各种形式的跨学科教学，从而违背了现代科学综合化发展的大趋势。二是形成“千校一面，万人一书”的格局，课程缺乏多样性和适应性，缺少因地因校制宜的特色和个性；三是无法从社会经济和生活中不断汲取新的内容，造成学生不能及时获得最新知识。事实上，学生对现代科技前沿知识和价值观念（包括正确的或不正确的）的理解，都不是学校目前课程内容所能给予的，大量的信息来源于大众传媒和课外阅读，来源于非正规教育渠道。正如拉塞尔指出的那样：“学校教育内容与非正规教育内容之间的差距和交流的缺乏日趋严重，已成为学校的一个问题。在校外获得的相当一部分信息极为多样化，缺乏内在联系，其价值也不尽相同，它们成为消极的储存物。另一部分有用的、现代的、适合学生兴趣的信息却很少被教师提到或利用。当两种信息出现矛盾时便更加令人担忧了。”
●相似点之三：课程内容忽略学生创新精神和实践能力培养，对态度和技能学习重要性认识不足
无论是以文字为中心，还是以学科知识为中心，最大的弊端都是“不教您在利用自然上认识自然”，“不教您试验，不教您创造”。学生创新精神的培养必须与社会生活紧密结合，尤其必须强调联系学生生活、联系社会实际的学习环节，课程学习目标不仅需要包括知识技能，也应该蕴含思维能力与习惯、思想方法、意识、观念，以及态度、情感与价值观等等。从这个意义上讲，“教做合一”的晓庄学校，或许比我们现在某些重点中学的学习质量反而更胜一筹。
目前，国际教育界在教学内容确定的依据——课程目标优先选择的取向上出现了一些新的变化。按照传统惯例，确定教学内容的目标有三个不同的层次，依次是：（1）知识；（2）实用技术；（3）态度和技能——三种层次优先重视获取知识。今天，在信息量持续迅速增加和社会生活传播对教育内容影响日趋强烈的前提条件下，联合国教科文组织《从现在到2000年教育内容发展的全球展望》却指出：“如果把十分复杂多样的过程简化，我们就可以按照学校教育目标层次的颠倒形式表现出突出行为培养的新趋势。”这种新的目标三级层次依次为：（1）态度和技能；（2）实用技术；（3）知识——优先重视的是态度和技能。虽然新的三级目标层次绝不忽视在社会生活中越来越多的传播信息，它必须做到与科学自身的发展及其对社会和个人生活产生的作用协调一致，但是，目标的价值取向和优先顺序确实已出现了变化，因为“现在人们知道，具有坚实行为素养的人（关心变化和革新，有批判精神和团结精神，富于责任感和思想自主的人）更适合于学习和更新自己的专业和文化知识。他们在需要时知道如何通过图书馆和计算机获取新信息。行为和能力也是在掌握和实践知识的过程中形成的。”
针对课程和教学内容中存在的上述问题，最近，中国科学院院长路甬祥对我国的科学教育状况做过剖析和评价，我们认为，他的这些看法在原则上也符合科学教育之外其他课程的现实情况。路甬祥教授说，中国科学教育的弱点，在于过分注重于知识灌输，忽视科学精神、科学方法的培养；过于一统的教育管理模式抑制了学校的自主创新和竞争，限制了科学教育内容、方法与目标的多样性、创造性和灵活性；长期的计划经济环境，使中国缺乏对科学教育内容不断更新的强有力的社会竞争需求动因；改革开放和实行社会主义市场经济以后还未来得及建立起健全的、有效的社会对科学教育改革发展的评价和舆论反馈机制；还缺乏更加广泛深入的国际性科学教育交流与合作；校长、教师的科学素养及教育学、心理学素养有待进一步提高；自然科学、工程技术、社会科学、人文艺术存在人为分割和偏斜等等。
为此，我们有必要从当今时代人类文明进程的高度，认识课程教学内容更新的必然趋势，重点观照课程内容改革和创新中的几个问题。
二、人类文明进程与教学内容更新
一个时代有一个时代的课程和教材，教学内容必须随着时代的发展而不断地变化。学校课程作为社会文化的一个重要组成部分，既受科技进步、社会经济环境的制约，也因其传承和创新职能，反过来对科学技术和社会发展产生重大影响。正如布鲁姆所说，离开了社会背景，“课程争论的意义也就黯然失色……不顾教育过程的政治、经济和社会环境来论述教育理论的心理学家和教育家，是自甘浅薄，势必在社会上和教室里受到蔑视。”可惜的是，我国基础教育领域实施多年的课程设置，特别是教学内容的选择和取舍，基本上因袭工业化初期建立的学科体系，始终将学习重心放在20世纪初期之前人类创造的知识上，最新科技成果因无法在这种“系统化”的体系中找到应有的位置，很难被纳入教学内容之中，直到即将进入知识经济时代，也没有发生根本性的转变。对此，我们有必要以自然科学为例，依据人类文明进程和社会发展的相关背景，揭示我国基础教育课程内容陈旧、落后的现象。
通常，自然科学的课程内容概括的是历史积累起来的科技知识，而现代科技知识体系本身，在近几十年出现了许多重大的变化，至少反映在以下几个方面：
（一）科学学科的核心知识在急剧变化与快速更新
自然科学史研究指出，自文艺复兴以来，人类历史上已经发生了三次科学革命。
第一次是16～18世纪近代科学的诞生以及技术革命，它们引发了启蒙运动和第一次工业革命；第二次是19世纪近代科学的全面发展和技术的重大发明，它们是第二次工业革命的知识源泉。在第一、二次科学革命影响下，科学呈现出空前的繁荣，各门学科的核心知识都相继出现了革命性的突破。
在天文学领域，1543年哥白尼发表著名的《天体运行论》，确立了天体学说的基础。布鲁诺继承和发展了这一学说，而伽利略通过望远镜观察证明了哥白尼的理论。在物理学领域，伽利略发现自由落体定律和运动迭加原理，提出速度、加速度和惯性等物理概念；牛顿则发现万有引力定律，并系统总结出三大运动定律，1687年，他出版《自然哲学的数学原理》，总结了当时包括力学、数学和天文学在内的伟大科学成就。在化学领域，自1661年波义尔提出化学元素概念后，拉瓦锡发现物质不灭定律，并于1789年出版了化学教科书《化学大纲》，使化学成为一门真正的科学；其后，道尔顿提出原子论，门捷列夫1869年发表第一张元素周期表，推动了19世纪化学革命兴起。在生物学领域，在17世纪初，哈维发现血液循环，胡克发现植物细胞，列文虎克发现原生动物和细菌，巴斯德的工作则奠定了微生物学的基础；其后，1735年林奈提出生物分类系统，1859年达尔文《物种起源》出版，正式确立了生物进化论，生物科学也获得一次伟大的突破；在此基础上，1866年孟德尔利用豌豆杂交，进一步揭示了生物的遗传规律。此外，数学作为促进科学进步的重要工具也得到长足的发展，17世纪中叶，笛卡尔和费尔马创立解析几何，牛顿和莱布尼茨独立发明微积分；18世纪数学家伯努利、欧拉、拉格朗日等人开拓了一系列数学分支；19世纪数学家不仅复兴了几何学、重建了微积分，而且使代数学获得巨大的进步。他们在科学领域获得的这些成就，经过后人按学科知识体系分类整理、完善并进行系统化编排之后，便构成了今天我们中小学数学、物理、化学、生物，乃至地理等学科的核心知识和主要的课程学习内容。
人们现在已经看到，自20世纪初开始启动的第三次科学革命，即现代科学革命和高新技术革命，不仅奠定了第三次工业革命和信息革命的基础，而且为知识经济时代的到来铺平了道路。这次革命比前两次意义更为深远，首先是物理革命，随后是天文学、地理学和生物学革命；伴随而至的，还有核能技术、航空航天技术、计算机和互联网络技术、生物技术和材料技术等等，共同构成了一场史无前例的知识革命。
20世纪初启动的物理革命，首先是爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论，否定了牛顿力学中绝对时空的基本概念；其次是普朗克提出量子理论，波尔、薛定鄂等科学家的工作完成了量子力学的构建，使人们对物质世界从宏观认识到微观认识都发生了质的改变。相对论和量子力学成为20世纪物理学的两大支柱，也奠定了现代天文学和原子物理学的科学基础。从宏观上看，在天文学领域里，1929年哈勃提出有关星系红移的哈勃定律；1948年伽莫夫提出宇宙起源的大爆炸模型，而在1964年彭齐亚斯等人观测到了宇宙大爆炸留下的背景辐射。在地理学领域，自1915年魏格纳在《海陆的起源》一书中提出大陆漂移学说后，赫斯用海底扩展理论、勒比雄用板块理论继续完善和丰富这一学说，从而加深了人们对自己赖以生存的地球的认识。从微观上看，20世纪初卢瑟福发现原子核和质子，并且成功实现了将一种元素转变为另一种元素；20世纪30年代后，泡利、查德威克等科学家陆续发现中子、正电子、介子、光子、中微子等基本粒子；1964年盖尔曼正式提出基本粒子结构的夸克模型，并被后人不断地修改完善。生物科学同样日新月异，不断揭示出生命现象的本质，其中分子生物学、遗传学的成就尤为突出。20世纪初，摩尔根初步建立基因遗传理论体系；1953年，沃森和克里克提出DNA分子双螺旋结构模型，分子生物学宣告诞生；1969年，64个遗传密码被破译，确立了生命遗传信息传递模式。20世纪90年代以后，影响深远的人类基因组计划正在解读人类全部遗传信息，并于2000年完成了草图绘制，战胜疾病、延缓衰老、改变遗传性状将不再是科幻小说描述的情景；1997年，维尔穆特首次以体细胞培育出克隆羊“多利”，基因工程也得到了大量的实际运用，生命现象已不再神秘。
总之，物质基本结构的夸克模型、地球地质构成的板块模型、宇宙起源的大爆炸模型和生物遗传物质DNA双螺旋结构模型等等，代表着20世纪中、后期在科学领域的最高成就和核心知识，是人类对自然和生命认识上的一次巨大的飞跃。与此同时，数学领域随之取得一系列成就，包括核心数学和应用数学，如运筹学、数理统计、模糊数学、计算数学和数理逻辑等等，新的数学原理和数学方法层出不穷。第三次科学革命浪潮还在继续向前推进，几乎彻底改变了人们对物理、化学、生物、天文、地学和数学等学科的传统概念。例如，尽管牛顿力学对引力的在我们的课程中似乎很精确，但在爱因斯坦看来，两个物体之间的相互作用并非牛顿所描述的那样直接产生引力，而是每个物体对周围的时间和空间产生影响，引力就是这种被影响了的时间和空间相互作用的结果，这样一来，牛顿力学对引力的解释就必须完全改写。在这种态势下，我国中小学领域延续多年、基本不变的自然科学类课程内容，由于无法及时向学生传递这些新的科学原理，知识陈旧和老化问题早就引起了诸多科学家和有识之士极大的忧虑。
（二）高新技术革命是第三次科学革命的显著特点之一
与前两次科学革命相比，第三次科学革命的另一个显著特点，就是伴随而至的高新技术革命。现代科学转变为技术和技术转化为商品的周期缩短，科学、技术和生产一体化的格局，促成了全世界高新技术产业的迅猛发展。高新技术是建立在现代科学理论或最新科学突破基础上，具有高扩散性和高附加值的知识密集性尖端技术。目前主要集中在几个关键领域，如信息技术、生物技术、自动化技术、激光技术、材料技术、能源技术、环境技术、先进制造技术和航空航天技术等。其中以信息技术对人们生产生活的影响尤为重要，信息技术革命就像原子核裂变的链式反应那样迅速“爆炸”，几乎渗透到一切领域，对人类文明进程的影响是不可估量的。
我们已经知道，知识经济时代的物质前提就是信息技术。信息技术革命指的是信息技术、信息传播、信息获取和信息应用等系列重大进步带来的世界经济、社会、生产和生活方式的巨大变化。有人认为，信息技术革命至今已经发生过两次：第一次以个人电脑、微处理器和软件为代表，解决了信息的海量储存和高速处理问题；第二次信息技术革命以网络技术、通讯技术、多媒体技术和虚拟现实技术为代表，解决了信息传播和处理的全息集成问题，使人类的生活空间从物理空间扩展到电脑网络虚拟空间，即“赛伯空间”。在不久的将来，还会发生第三次信息技术革命，将要解决人脑与机器的全自动信息对接、信息交换和互动问题，为真正意义上的学习革命打下技术基础，使人类社会步入知识文明时代的成熟期。
无论怎样讲，高新技术革命将使“技术”本身，在21世纪获得前所未有的地位，技术教育比任何时代都更显得更为重要。早在1985年，美国就启动了著名的基础教育课程改革《2061计划》，站在战略性的高度上，针对从幼儿园到高中阶段的技术教育问题，提出了一系列重大改革举措，代表着美国基础教育课程改革的趋势。
《2061计划》是美国促进科学协会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构，制定的一项面向21世纪的中小学课程改革工程。由于2061年哈雷慧星将再次临近地球，这项改革的目标就是使当今儿童能适应那个时期科学技术和社会生活的急剧变化，所以取名为“2061计划”。在该计划第一阶段技术专家小组报告里，针对技术教育问题提出了一系列重要的观点，这里不妨摘录几段精辟的论述：
“这篇报告中所提出的建议的意义远远超出现有学校课程中增加一点点技术，而在于这些建议将成为美国教育一次重大改革的内容基础。通过整个的学习过程来反映技术已渗进我们的生活，而且广泛采用从简单的实验经验到研究社会经济效益等方法。”
“技术不同于科学，科学的作用在于理解，技术的作用在于做、制造和实施。科学原理，无论是否被发现，都是构成技术的基础。虽然技术的基础是科学，技术常常领先于甚至孕育着科学发现。”
“技术就是运用知识、工具和技能解决实际问题，扩展人的能力。技术最贴切的描述是一种过程，但是更普遍为人所知的还是它的产品及其社会效益。技术通过科学发现而发展，通过工程设计而成型。它由发明者和设计者构想产生，通过企业家的工作变成成果，由社会来推行和利用，但它有时令人难以觉察地就进入到社会体制中并常常以难以预见的方式带来许多变化。”
“技术的介绍应当从描述开始，接着采取实验和亲身体验的方法，而且这一切都应随着从幼儿园到第12年级而不断增加其深度和学生的参与活动。”
“青年人完成高级中学学业时，应当充分认识到，他们将在其一生中，在不断变化的基础上遇到技术问题。但是，只长期积累知识仍然不够，他们还应当知道技术的意义，技术为何物，以及如何加以利用。最终每一个这样的人都将在一定程度上成为一个技师，以准备投入到一个高度技术化的世界中去。”
对照我国基础教育的情况分析，我国中小学生目前主要通过开设“劳动技术课”，学习一些生产、生活中的简单劳动技能，但与其他课程存在着“两张皮”的关系，技术教育并没有在科学课程中得到应该的重视。对此，桑新民教授最近撰文指出，劳动技术教育应该是“德智体美劳”五育之整合。“科学教育培养的是认识能力，而技术教育培养的是创造性实践能力，后者显然要以前者为基础，但却是前者的综合与创造性运用，因而后者要比前者复杂得多。”劳动技术教育必须结合于其他课程（自然科学和人文科学课程）中，需要强化劳动技术教育的战略地位。因此，“从理论和实践的结合上深入探讨劳动技术教育的实质、内在结构及其在五育中的地位，并由此调整我国基础教育的目标模式、课程标准、教学计划及相应的考核评价体系，这对于我国九十年代教育实践和理论的改革发展具有十分重要的战略意义，并将对我国21世纪的国民素质产生极为深远的影响。”
（三）综合化方向是科学技术发展的大趋势
科学学科的形成大约在二、三百年前，它是社会分工在科学领域的必然结果。自然科学通常被划分为六大学科，即数学、物理、化学、天文、地理、生物，从而形成了基础教育历来以物理、化学、生物、地理等分科方式来实现科学教育目标的格局。
然而，由于科学学科本身的发展和变化，事实上，现在已经找不到一种纯粹的化学变化或物理变化，水从气态变成液体时，产生许多氢键，同时具有物理变化和化学变化双重性质。在分子问题中，化学和物理几乎都在协同发挥作用。分子最初是哲学家设想的用机械方法分解的最小单位，这种概念目前已经过时，分子更确切地应该表述为“可以用量子力学来处理的物质系统”。从这种新定义出发，原来的物理、化学、生物，以及天文、地学的一部分，都可以合并为一门新的基础科学棗分子科学。科学界人士提出，学科的重新分类有利于人才的培养，他们认为：“我国的教学计划不能再用老一套，将物理、化学、生物分开，必须集合在分子科学的旗下。所有学生都应有一定的数学基础，实验和理论计算也要有一定的训练，但可以有重点地让学生选择。也就是说，学生必须具备宽泛的基础和对科学的发展的正确认识，才能适应学科新而快的发展。站得高，看得远，并具有发展的基础。”
现代科学的另一个重要特征是整体化、综合性的趋势越来越显露。一些边缘学科、交叉学科、横断学科，以及以具有普遍性整体性为研究对象的一系列综合性学科发展迅速。如信息论、系统论、控制论、耗散结构理论、协同学、超循环论、突变论、混沌理论等等。近几十年来，仅经济学就衍生出几十个交叉学科，如工业经济学、农业经济学、商业经济学、交通运输经济学、建筑经济学、旅游经济学等等。传统教育学中也衍生出教育社会学、教育经济学、教育技术学、教育传播学、教育生态学等许多分支交叉学科。此外，传统科学向应用方向分化的趋势也日益明显。例如，哲学主动地与其他学科相结合，形成了科学哲学、技术哲学、历史哲学、人生哲学、教育哲学、信息哲学、市场哲学等等。
科学的变革揭示了事物之间的普遍联系，打破了各学科之间壁垒分明的界限，也为社会科学与自然科学更加紧密地联盟创造了条件。目前，社会科学与自然科学的交叉和融合有日益强化的趋势，著名科学史家G·萨顿认为，只有自然科学与社会科学、科学精神与人文精神相互协调才具有普遍意义。科学技术和社会的相互关系成为与人类命运和社会发展息息相关的重大问题，从而催生了一门“科学技术与社会”（STS）新兴综合学科，代表了一种新的价值观和思维模式，也标志着科学技术发展到了一个新的阶段。
现代科学技术发展的综合化趋势，促使和推动“大科学”思想的萌生和生长。以多学科、大跨度、交叉综合研究为主要特征的现代科学，从根本上改变了我们对科学技术的传统认识。对于科学教育乃至整个教育而言，迫切需要的是以“大教育”的课程知识观推进课程教材改革。深刻的社会变革对基础教育的课程发展提出了强有力的挑战，要求教育课程及时做出敏锐的反应。教育归根到底是培养人的活动，不同时代的教育对人的素质要求不同，教育目标也不相同，而课程是为实现教育目标服务的，有什么样的课程，就会有什么样的教育。为保证新世纪教育的高质量，培养出适应时代要求的创新人才，就必须探索如何实现基础教育课程改革和教学内容的更新。如果说，生活在发展缓慢的农业社会的古代中国人，课程教材的不断更新并没有多大必要，那么在当今连许多基本概念都发生变化的社会里，我们还固守着过去那套学科知识体系和教材标准，并以此传授给成千上万的中小学生，不仅是十足的愚昧，而且将贻误整整一代人。尽快建立教学内容更新机制，已是中国基础教育改革和创新的当务之急。
三、课程内容创新重点问题探讨
目前，全国范围的课程改革，仍然是在国家统一布署下，有计划有步骤推进的改革实验。正在紧锣密鼓实施的新一轮义务教育课程改革实验，教育决策部门的策略是坚持“先立后破”的原则，在新课程尚未成熟前，仍沿用1992年颁布的课程计划。采用自愿参加实验、组织学术核心、滚动试点、辐射发展、分层推进、分步到位的方式来推进改革，争取在10年内，在全国范围全面推行21世纪基础教育课程教材体系。
课程教材由国家统一规定和设计，这并不是说，广大中小学教师对课程改革无能为力，只能在课程计划和教材确定后，以此组织教学活动，教学生学习和掌握教材内容。把教师和学生排斥在课程教材改革之外，会在很大程度上压制师生对课程编制和实施过程中发挥创新精神，也会影响到课程制度的创新。
应该说，教师是课程改革的主力军，是课程创新能否成功的关键。据有关资料介绍，美国20世纪60年代课程改革失败的重要原因之一，就是教师水平跟不上新课程要求，不能清楚地理解和把握课程编制的意图。国家和地方制定出的课程属于预期课程，它要通过教师的实施课程才能变为学生的实现课程。美国课程论专家提出课程编制的“集体审议制度”，其目的就是确立教师在课程创新中的地位。因此，课程改革实验的全过程都需要教师的参与，包括课程目标的确定、课程内容的选择和编排、教材的编写、课程评价等各个环节，否则很难实现创新的宗旨。
至少在目前，以更大范围动员广大中小学教师参与课程改革，最佳进入点是教学内容的创新。课程和教材必须维持一定时期的稳定性，但教学内容的选择却必须有灵活性、适应性和保持一定的弹性。例如，如何删减陈旧、落后的知识内容，增加反映最新科技成果的知识和技能；如何对知识进行重组，促进课程教学内容的综合化；如何改革课程管理大一统的“集权体系”，完善和实施三种课程（国家课程、地方课程和学校课程），促进课程内容的个性化、特色化；如何打破“课程内容即教材”的思维定式，使课程内容兼顾学科教材体系、学习活动和学习经验等几个方面的因素。更重要的是，要突破单纯课堂教学的樊笼，将课程学习内容的选择目光，引向校园外那个无边无际的知识海洋，将一切传播媒体都视为教材，使生活的一切时间和空间都成为“课堂”和课程学习。
（一）抓住重点，删减现行课程教学内容
随着现代社会和科技的飞速发展，各学科的课程内容日益膨胀，学生不堪重负，已经成为世界性教育问题。在“应试教育”桎梏下，我国中小学又把教学内容引向愈来愈深、愈来愈难的歧途，学生负担之重成为世界之最，“减负”的问题至今并未得到根本解决。究其根源，课程内容总量偏多、必学知识偏深偏难是一个不可忽视的问题。这些偏深偏难的所谓“必学”知识，有相当部分属于在未来社会生活中用处不大，或者属于已经过时的知识范畴。
教育学者李济英教授曾引用若干科学家的分析，深刻地揭示了这种现象。例如：美国遗传学家杰弗瑞从生命科学发展的角度，针对中学生物课程内容改革，提出了自己的见解：必须删去仅在生命科学史上有意义的大部分概念，保留那些对生命科学发展有价值的概念。他在审阅高中生物学教材之后说，教材要求学生掌握160多个概念，但是，用于理解当代生命科学和涉及这门科学未来的基本概念不过十几个。换言之，中学现行生物课程内容将有可能被删去十分之九！美国物理学家安瑟尼·齐以现行中学物理教材中的“胡克定律”为例，说明什么是过时的、受到局限的知识。胡克定律是关于金属弹簧拉伸特定现象的一个简单陈述。自20世纪30年代金属理论问世后，这个定律完全可以用金属中原子之间的电磁相互作用来解释。然而，20世纪90年代的中学物理课程仍要求学生掌握胡克定律。安瑟尼·齐认为物理课程之所以日益庞杂的原因，就是因为课程设计者试图以尽可能多的定律去解释物理世界中所观察到的每一现象。事实上，当代基础物理学家正在朝向使定律尽可能少的方向努力：“当代物理学在着手向进一步的简化进发。我们对自然探究得越深，它就越显得简单。”这些例子说明，由于科学课程教材改革的滞后，给学生带来的学习负担大量属于毫无意义的。
在推进素质教育过程中，有的地方片面地认为，既然强调学生全面发展，就必然要求学生掌握更多更全面的知识。于是，在“素质教育”的旗帜下，增加课程和教学内容就是一种必然的选择。一些学校纷纷通过开设诸如环境保护课、国防教育课、人口和计划生育教育课等等，或者在已经十分拥挤的现有课程教学计划中增加上述各种内容，使得学生的课业负担进一步加重。面对令人眼花缭乱的现代信息，善良的教师们也生怕学生不知道，尽量地多讲授，教学的内容越来越多，好心却未能办成好事。
毋庸置疑，课程教学需要及时增加和补充最新科技知识和社会实践成果，但是，有增必有减，只做“加法”不做“减法”，无论如何也不能完成课程改革的艰巨任务，关键在于对教学内容的科学选择。在进一步降低课程学习内容总量，减少知识点，删去那些在社会生活中用处不大、超越学生认知能力、过深过难的学习内容基础上，各门学科教学内容的重心，应该是向学生呈现一种整体知识框架，给他们一个全面的知识结构，然后，精选出必须学习掌握的核心知识。美国《2061计划》将核心知识的选择归纳为：“要选择对现在和数十年以后仍然应当知道的知识，以及影响重大的内容。另一方面，就是不再讲授那些过时的技术或受局限于一定科学领域的知识，尤其是要选择那些为人生建造知识大厦的永久基础的概念。”
教育学者布鲁纳曾经指出，学生对所学材料的接受必然是有限的，怎样能使这种接受在他们以后一生的思考中有价值？他的回答是：不论学生选取什么学科，务必使他们理解该学科的基本结构。学科结构旨在实现课程内容量的压缩和质的精选。他认为，可以把现行的极其丰富的学科内容精简为一组简单的命题，成为更经济、更富活力的东西。只有简化学科内容后，才能适当增强课程的理论深度。凡是用现行手段教授的一切题材，都可以用更单纯的形式，更早期地教给儿童。
麻省理工学院教授尼葛洛庞帝在他的名著《数字化生存》一书中，提出一个“关于比特的比特”的概念，指的也是对核心知识内容的选择，他并且提出了一种“以少胜多”的解决方法。尼葛洛庞帝所说的“比特”代表的是信息，而“关于比特的比特”就是“关于信息的信息”。他认为：“在未来的几十年中，描述其他比特的比特、目录、索引和摘要将会充斥数字化的传播世界。”比方说，为了选择电视频道节目，你可以首先去查阅《广播电视节目报》；为了在互联网上迅速找到需要的信息，你可以借助“雅虎”或“搜狐”等搜索引擎完成。电视节目报和搜索引擎就是“关于信息的信息”。人们绝对不可能也没有必要掌握所有的信息，应该掌握的是“关于信息的信息”。尼葛洛庞帝深刻地指出：“关于信息的信息，其价值可以高于信息本身。”
在中小学课程教学里，“关于信息的信息”指的是学习各种知识都必须掌握的一些基本概念，即“为人生建造知识大厦的永久基础的概念”；以及为获取这些基本概念所使用的工具。目前，德国一些小学正在进行这方面的课程改革实验。在课堂上，教师基本不讲有关生物学的事实知识（信息），只讲有关动植物的分类知识和查阅各种生物学百科全书的方法（关于信息的信息）。教师还带着学生到森林中去上课。学生看到不认识的植物，不是询问老师，而是大家一起共同查阅百科全书。德国教师说：“凡是百科全书有的我们都不讲，只讲植物的分类知识，因为这有助于学生熟练地查阅。”在现代科技信息大量涌现的时代，不会掌握“关于信息的信息”，就不能真正获取知识，它的价值甚至决定学习的成败。
（二）抓住整体，使课程内容进一步综合化
曾经有学者指出：课程内容要有利于考虑到各门学科知识的系统性。的确，我国目前的课程设置和教学内容，正是建立在知识系统和学科分化的基础之上的，它既反映了社会进步对知识的系统化的要求，也反映社会分工对学科细化的要求，是人类知识积累到一定阶段后的必然显现。然而，在过去几年内，有关素质教育的问题引来过多次全民性的大讨论。社会各界对我国基础教育批评最多的问题之一，也突出地指向了这种“学科细化”和知识“系统化”的课程，以及围绕课程、教材组织的分科教学内容上。
课程综合化，就是强调各个学科领域之间的联系和一致性，避免过早地或过分地强调各个领域的区别和界限，从而防止各个领域之间彼此孤立、相互重复或脱节的隔离状态的一种课程设计思想和原则。
我国将展开的新一轮课程教材改革实验，已经确定的初步方案为：在课程设置改革试点基础上，形成国家教材、地方教材和校本（学校教材）相结合的格局。小学开设语文、数学、艺术、生活、体育与健康等5门课程。初中的课程进行大的整合，即物理、化学、生物、自然、地理整合为综合理科；政治、历史、人文地理等整合为综合文科；美术、音乐、舞蹈、戏曲等整合为艺术课，还要开设语文、数学、科学与技术、健康与体育等，共计为7门课左右。综合文科、综合文科、艺术课、科学与技术课的整合，使课程综合化的构想初现端倪。
近十多年来，在发达国家基础教育领域兴起的“STS”课程（即“科学－技术－社会”结合的课程），其核心也体现了综合化的原则。STS课程的特征是综合反映科学、技术和社会的本质及其相互关系，把科学的内容放到社会的背景上来编制。由于课程的侧重点不同，这类课程的具体内容和名称往往各异。比较著名的有：英国的“社会中的科学”；澳大利亚的“普通科学”、“自然界中的人”；美国的“社会中的化学”；荷兰的“社会中的物理”等等。当然，也有不少课程是直接以STS命名。这些新型课程有其共同的特点，它们不是以学科而是以问题为中心综合建构的多学科内容，重点内容主要综合了物理学、化学和生物学知识。例如，美国“社会中的化学”，就是以水、资源、石油、食物、核、空气、健康、工业等八者为经线，以基本化学概念和原理为纬线编制而成。数学学科的内容重在体现数与形的意义及其应用，并强调统计学知识的学习，以培养学生不确定性观念和风险观念。这些课程都重视科学史和科学社会效应的内容；都重视环境问题，尽可能地联系当地环保问题实际；许多综合课程还以伦理学和经济学为基础来编排技术学科的内容，以此“唤醒学生对科学应用和技术的警觉”，重视吸收日常生活和当地社会实际内容。
将STS的设计思想渗透到当前学科教学中，是课程内容综合化的一个重要的创新途径。它提示我们，在科学课程教学时，必须渗透有关技术应用和社会效应等连带相关问题。在学习技术过程中，必须学习或思考这种技术所依据的科学原理，以及可能的社会应用领域。在学习科学和技术知识的同时，还需要学习科学技术发展的历史，以及对社会发展产生的正面影响和负面效应。在学习社会课程中，要求学生理解科学技术是第一生产力的观点，以科学思想和科学方法认识社会发展规律等等。科学、技术和社会相互融合的教学内容有利于打破学科分离，促进综合学科的构建。
（三）抓住关键，在各学科中强化信息教育内容
香港大学课程学学者在题为《小学数学新课程的新方向》一文中介绍说，正在实施的香港小学数学新课程，将以科技教学思想为指导，把教学目标分为知识、技能和态度三方面，在“技能”中提出“运用现代科技学习数学的能力”的课程目标，在“态度”中也提出“正确使用现代科技”的课程目标。在一份反映香港小学数学新课程咨询文件里，强调教学的策略是“无须花太多时间在繁杂的计算技巧上训练，应鼓励学生用心算或笔算，并应引导学生判断在什么情况下使用计算机。”文件并以较多的篇幅提示教师，必须运用适合的电脑软件作为概念学习和知识技能巩固的有效手段，更要利用数学游戏软件来提高学生的学习兴趣。香港小学数学新课程纲要，充分反映了科技课程的取向，确定了数学课程内容要随着学生广泛使用电脑的环境而改变的原则。
香港小学数学新课程代表了世界课程改革的一种趋势，即各学科教学都在逐步强化信息教育内容，充分考虑到现代科技因素对教学内容的巨大影响。例如，1989年3月15日，日本文部省公布的中小学学习指导要领，提出了一个10年内完成的新教育课程。新课程非常关键的一点就是在今后的教学中全面培养信息应用能力。信息技术已经不仅仅是一门中小学生的必修课，还将渗透在各门学科教学内容中，这是学生在高度信息化社会里“学会生存”的必然要求。
根据已经公布的日本中小学课程内容调整方案分析，信息教育已经在深入到学生的各个发展阶段以及各学科的课程目标和教学内容中，重点培养学生对信息的理解、选择、处理、创造等方面的必要能力，以及应用计算机等信息手段的能力和态度。这些调整包括：在母语课程内容中，强调培养对信息的判断、选择、整理，及新信息的创造、传递能力，要求学生正确把握故事和文章内容并依照目的和需要恰当的概括能力，收集多种信息，归纳自己的想法并以此加以应用的能力。在社会、地理、历史、公民等人文社会课程中，培养学生根据学习内容，恰当选择多种资料并加以应用的能力和态度。在数学课程内容中，在强调对数量、图形、函数等概念理解的同时，学会收集整理多种多样的资料，以此培养信息判断、整理和处理能力。在理科课程内容中，强调观察和实验，让学生学习数据整理的方法及应用，同时在信息检索、测量、统计、处理等方面，要用计算机来充实“问题解决”学习模式。甚至在美术课程里，也要求培养学生表达和传递新信息的能力。除了信息处理能力之外，信息教育的内容还包括，通过各门课程的相互配合和广泛渗透，让学生更深入地了解信息化特性，感受信息化对社会和人类的影响；提高对信息重要性的认识等等。这就是说，信息能力的培养不仅是简单的操作计算机，还应形成一个更广泛的概念；构成信息能力的内容也绝非在单一学科中实现，而应考虑到各学科之间的联系和配合。
值得欣慰的是，经过多年的彷徨，我国已正式决定在中小学逐步开设信息技术课，并将其确定为必修课程。教育部有关负责人指出，计算机正越来越深刻地影响着人们的生活，推动着世界经济的发展。计算机教育水平如何，将影响二十一世纪中国综合国力的形成，影响一代人的发展。目前，世界上对中国大学生的评价是好的，但计算机和外语水平略显不足，计算机方面的不足与基础教育阶段没有提出明确的计算机教学体系有关。因此，中小学开设信息技术课程尤显重要。
信息技术课的开设为我国中小学信息教育带来了良好的开端。然而，信息技术课程的教学内容，并不等同于计算机编程与应用。同时，信息技术课也不是对学生进行信息教育的全部内容。我们在这里之所以用“抓住关键”为小标题，主要基于以下两个基本观点：其一，在信息技术课程中，教学内容无论是以应用操作为主，还是适当学习一些计算机语言和编程，或者是应既教操作又教原理和编程，都不能忽视另一个重要方面，即通过学习计算机发展历史及其在社会生产生活中的应用，让学生了解计算机和网络文化，了解信息化时代的特性，感受和领悟人类创造和创新过程，认识信息化对社会和人类的影响，提高对信息化重要性的认识。这一点，正是我国过去开设计算机选修课中值得反思的教训。其二，信息教育并不是一种单一课程，正如香港和日本所做的那样，信息教育内容必须渗透到中小学生的其他课程中；信息教育也不仅仅是计算机教师的职能，所有学科的教师都必须自觉地在教学中培养学生对信息的判断、选择、整理，及新信息的创造、传递能力。今后的计算机教学要与数理化教学同步，计算机知识要结合数理化等课程内容来学习，数理化等课程问题要能用计算机来解决，并将这种思想贯彻到各科教学内容创新中，反映在多媒体教学课件设计中。
（四）以培养创新精神为根本改革教学内容，大力倡导“三段论”教学
《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》在论及学校课程教学时指出：“积极实行启发式和讨论式教学，激发学生独立思考和创新的意识，切实提高教学质量。要让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯。”这段论述明确提出，培养学生科学精神和创新思维习惯的有效途径之一，是在课程教学中增加“让学生感受、理解知识产生和发展的过程”的内容。
教育部吕福源副部长在关于创新教育的多次重要讲话里，一再倡导“三段论”的教学思想。我们的教学内容，不仅要传授科学知识，而且需要让学生知道“知识从哪里来，到哪里去”，即了解知识的来源及其应用。人类的所有知识，都是前人不断创新的结果，是科学精神和科学方法应用的结晶。如果我们的教学只局限在传授已有知识，而不让学生了解这些知识产生和发展的过程，必然割裂了知识与创新的联系。讲清知识的来源，也是课程教材面向生活、面向社会的重要途径。这些内容用实例和实际情境向学生表明，知识产生于社会生活中的实际需要和实际问题，可以帮助他们从生活经验中激发对知识学习的动机，并在潜移默化中培育创新精神。此外，只有当学生了解到知识是如何运用于生产生活的大量案例后，才能调动他们自觉培养实践能力的主动性和积极性。讲清知识的应用，强调各项理论知识在现实生活和社会中的应用范围和应用实例，使理论知识的学习更好地、更密切地与学生的现实生活联系起来，与学生已有的生活经验密切联系起来，使他们深刻理解所学内容的生活意义和社会意义。因此，课程教学应该结合各学科知识讲授它们的来源和应用，课程内容忽略第一段和第三段是不对的，需要通过范例向学生呈现知识的产生、形成、发展和应用完整的过程，用这些相互联系的教学内容启发学生去创新，去实践。
一个典型的范例是力学课程中的“万有引力定律”。牛顿总结出这个科学定律，并非传说中看见“苹果落地”省悟出的道理。它首先来自人们航海的需要。航海定位要观察星象，观察促进了天文学的发展，于是有了开普勒、伽利略绘制天体运行图的创新。正是在这些创新基础上，牛顿才有可能总结出万有引力定律。万有引力定律提出之后，第一个重大应用就是根据它的计算发现了海王星，人类航天登月也是万有引力的应用。这个定律的应用现在使千家万户受益，例如同步地球卫星轨道的计算就离不开万有引力定律，它帮助人类实现了卫星通讯。再例如1991年实施的“铱星计划”，通过牛顿万有引力定律计算，只要发射77颗低轨卫星便能组成覆盖全球的无线移动通讯网，恰好与元素周期表第77位铱元素相当。以后进一步计算表明，只要发射66颗卫星就能实现在地球任何地方用手机通话。当铱星通讯公司把耗资57亿美元的铱星全部发射完毕后，虽然构成了历史上最大的无线通讯网络，被评选为1988年世界10大科技成就，但由于市场定位错误，无法获得维持运行的巨额费用，仅一年多该公司就遭到破产倒闭的厄运。在牛顿定律帮助下发射的66颗卫星，也只好任其燃烧化为灰烬。这个案例生动地说明，如果我们围绕着某个知识点展开“三段论”教学，不仅能够获得极为丰富的相关知识，接触到许许多多的最新科技信息，深刻感受和理解科学精神和创新思维，而且把学习内容从科学课程延伸到社会和经济学领域，促使学生进一步思考科学技术与社会经济之间的关系，提高他们的科学素质和人文素养。
将“三段论”教学内容运用于自然科学课程，最大的效果是改变过去只注重科学知识，忽视科学方法、科学态度和科学精神传播的弊端。科学精神的培养，在现行教学内容中往往找不到应有的地位和依托。科学精神是科学本身所要求的价值观念、思想观念、道德观念和行为准则的集中体现，“主要表现在科学的创造精神、求实精神、革新精神、自由精神和审美精神，还表现为利用科学造福与人类的精神”。科学精神是现代人的科学文化素质和思想道德素质不可或缺的部分；科学的价值不仅在于创造物质财富，而首先应被看成是一种促进人全面发展的精神文化。从这个意义上讲，以重点弘扬科学精神为主旨的“三段论”教学思想，本身就蕴涵着科学人文精神，或者说，是一种重视人文精神的科学教育。它将为科学精神的传播找到载体，让科学精神变成科学课程一个实实在在的目标，进入课堂和教学内容中，既传播关于“物”的知识，又进行培养“人”的教育。
当然，仅仅依托现行教材是无法提供上述这类“三段论”教学内容的。要实现各科教学内容从知识传授向知识来源和应用方向拓展，就必须从教材之外那个无边无际的知识海洋里获取信息。互联网络的相关网站、多媒体光盘和传统印刷的科学普及读物等等，都是可供选择的教学内容。现代科技每年每月都有激动人心的科学发现和发明涌现，无论教材如何快速更新，都不可能赶上科学技术的发展变化，因此，提供这种教学内容也是现代教师必须面对的挑战，不仅需要他们不断学习和获取新的知识，而且要求他们在课堂上用自己的引导和讲授，为现代科学的前沿开一扇“窗口”。科学前沿的发展，往往是在课程教材原有内容的基础上生长出来的，但现行教材可能并未给它们留下必要的“接口”，这就需要教师发挥主观能动性和创造性，必要时甚至需要改变现行教材的表述，使教学内容与当代科技的发展变化衔接起来。
（五）把握基础教育课程改革的走向，自觉投身课程教学内容的创新
我国基础教育新一轮课程改革正在向前推进，它直接关系到每个中小学教师和教育教学管理人员的日常工作。我们只有以高度的责任感，密切关注这一意义深远的改革实验，了解和把握改革的趋势和走向，才能在教学实践中努力实现教学内容的创新。
1999年，在教育部基础教育司召开的义务教育课程改革研讨会上，专家们已经形成了基本的共识，即：新课程应加大教材的弹性和可选择性，在强调基础性的同时，重视学生发展的差异，实现课程内容多元化，教材内容多层次；课程教材都要遵循现代社会和科技的发展趋势，淡化传统的学科课程，逐步走向课程综合化，实现科学与人文的双向融合；21世纪的课程体系应是开放性的，并始终处于动态发展之中。这些观点，为新一轮课程改革，特别是课程内容改革提出了明确的思路。
以语文课程内容为例。在教育部对初、高中语文教学大纲进行全面修订后，2000年9月在全国开始使用的初中和高中语文新教材，其选编的内容已经出现了令人欣喜的变化。新大纲着眼于学生精神素质和语文整体水平的提高，大大增加了文学的含量，收入一批文质兼美、富有文化内涵和时代气息的当代作品，并第一次明确具体指定了中学生课外必读的文学书目，让中学生在语文学习的同时受到文学和人文精神的熏陶，培养文学鉴赏能力。随着语文课程的继续改革和内容的更新，倍受社会关注的语文课程存在的种种弊端，将有可能得到逐步解决。
新一轮课程改革将努力构建以德育为根本，以发展学生创新精神和实践能力为重点，以知识重组为基础，以建立符合素质教育要求的评价制度为保障的，开放的、充满活力的基础教育课程体系。新的课程将具有基础性、多元化、现代性、开放性和综合性等特征。
1．基础性。从保证和满足每个学生生存和发展的需要，适应未来社会发展的需求出发，为学生提供最基础的人类文化知识的学习，使学生掌握最基本的学习方法。
2．多元性。课程内容具有多样性和弹性，以适应不同发展水平区域的需要；课程还将具有差别性和选择性，以适合不同发展水平学生和每个学生个性发展的需要。
3．现代性。课程内容编制将依据儿童心理学和发展心理学来调整，主动适应社会需求，根据现代科学及学科发展的新变化，重新组合、选择和增添新的内容；教学手段要采用新的教育技术。
4．开放性。强调学习与学生生活、与社会发展的联系；课程实施过程要体现民主性和尊重个性发展的原则；提倡教学活动的多样性，教学时间和空间的开放性，学习方式的自主选择，评价标准的差异性。
5．综合性。依据现代社会与科学的发展需要，重新审视基础教育的课程，对学科设置及内容进行选择与组合，重视课程的综合化，设计体现课程的整体性。提倡科学性与人文性的统一，民族性与国际性的统一。在课程编制和教学中，既注重科学原理的认识和掌握，又注重态度、方法、精神的综合培养；既体现我国传统优秀文化，又吸纳国外有益经验。例如，正在实验推广的普通高中新课程计划，主要特征之一就是纳入并强调了综合实践活动的内容。综合实践活动包括社会实践、社会服务和研究型学习。这种以问题为中心，强调实践环节，重在培养学生探索精神和研究能力，主动积极的学习方式，十分有利于学生的终身学习和发展。
总之，新的课程改革的趋势和走向可以概括为，为了每个学生的发展，为了中华民族的振兴，在“面向现代化，面向世界，面向未来”思想指导下，使课程教材和教学内容进一步“面向学生，面向生活，面向社会”。
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