中美高中物理教科书HPS内容对比研究

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随着《高中物理课程标准(2017年版)》的颁布,我国的课程改革也进入到了全新的阶段,新的课程改革是以培养学生的“核心素养”为理念,课程改革对课程功能进行了调整,回归本源,使课程重新发挥育人的功能。HPS教育理念与培养学生物理学科核心素养的各个方面的理念是十分契合的,可以尝试通过HPS教育理念开辟培养学生物理学科核心素养的新途径。课程改革的顺利进行也要依托对教科书的重新审视,它是连接教师与学生的桥梁,也是开展HPS教育的重要载体。教科书所编制的内容直接影响了教师和学生之间教与学的过程。本文基于HPS的角度,主要采用内容分析法,在解读国内和美国课程标准的基础上,对国内2019人教版高中物理必修模块教科书和与之对应的美国2013版高中物理教科书《物理:原理与问题(第二版)》的上册、中册、下册部分章节中五个HPS主类目的子类目数量及其分布、呈现的方式、相关物理知识点、知识广度、课标一致性五个方面进行内容的对比分析,得出以下主要结论:(1)基于HPS视角解读国内和美国的课程标准,两国的课程标准都十分重视对学生科学素养的提升,字里行间渗透了 HPS教育理念。国内《高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》关于HPS内容要求虽然是完整的,但表现出了隐性的特点。美版课程标准关于HPS内容要求表现出显性、可操作性强的特点,美国基础教育阶段物理课程的设置与我国存在较大的差异,美版课程标准更加倾向于将物理作为科学课程的重要内容,对学生理解科学提出了更高的要求,体现了 HPS教育的内涵。(2)基于HPS视角分析新人教版和美版的教科书。本文主要得到以下的结论:①每版教科书中纳入HPS子类目总量为205-216个;②教科书中各子类目的频率在0.5%~51.7%,各子类目数量分布不均衡;③发现新人教版教科书中约40%以上HPS子类目出现在阅读栏目当中,其余子类目出现在其他上下文中,如正文、图表、实验活动。美版教科书中约50%以上HPS子类目出现在正文和图表里面,其余子类目出现在其他上下文中,如实验活动、阅读栏目当中。(3)新人教版教科书和美版教科书中的HPS内容的知识广度分别为76和62。虽然新人教版教科书在HPS子类目的数量上低于美版教科书中HPS子类目数量,但是新人教版教科书却涵盖了更多的物理相关知识。两版教科书都具备主题完整性,在所有主题中都融入了 HPS内容。基于本文的研究结论和HPS教育理念在实践教学中的应用现状提出了以下参考建议。(1)基于HPS视角提出课标改进参考建议:①课程标准中HPS内容的要求更加明确化;②HPS可操作性要求的明确描述;③通过课程理念开发、实践活动嵌入HPS教育思想。(2)有关教科书融入HPS内容的建议:①兼顾HPS各类目的分布;②纳入可视化数学工具;③改善HPS的呈现效果;④添加包含HPS内容的图表。(3)有关实施HPS教学的建议:①对教师进行HPS教育理念培训;②重视挖掘教科书中的HPS内容;③实施HPS课程改革需要在多个层面上采取持续行动。
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