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摘要：课程难度是衡量教科书质量的一个重要数据指标，也定量地呈现了教材内容的难易程度。论文选择大陆《科学》（浙教版）与美国主流教材《科学探究者》，以地球、宇宙与空间科学内容中的“地球、月球和太阳”主题为例，对其课程难度进行定量分析与比较。通过对课程广度、课程深度、课程时间与课程难度系数的定量计算与比较，提出浙教版《科学》教材在该部分的难度相对较适宜，略低于《科学探索者》，这与科学课程实验区认为“地球、宇宙与空间科学”部分内容较难的反馈意见有出落。在课程广度、课程深度的比较与分析中发现，《科学探究者》较之浙教版《科学》具更多知识点，更关注于学生探究活动的设计，切实贯彻了“探究”的理念。
关键词：《科学》；《科学探索者》；课程难度；课程广度；课程深度；课程时间
中图分类号：G６３ 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（201１）０８-00１７-0４
《基础教育课程改革纲要（试行）》将“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’……”作为基础教育课程改革的具体目标之一，我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要（２０１０—２０２０年）》也将“调整教材内容，科学地设计课程难度”明确提出。可见，不管是国家教育改革文件还是新课程的推进，都彰显了对教材难度研究的关注。但如何明确界定“难”？定性分析之余，定量的计算“难”度成为必然。基于当前科学课程实验区的实践需要②，基于当前的对科学教材难度更多偏向于定性说明，仅有少量源于定量数据的现状，论文将针对大陆主要科学教材（浙教版《科学》③）与美国的主流科学教材（《科学探究者》④）中地球与空间科学部分的“地球、月球与太阳”主题为例，从课程广度、课程深度与课程难度三维度进行比较与诠释。
一、课程难度模型及其要素分析
课程难度作为衡量教材质量的一个重要数据指标，呈现了教学内容在教育结果上从简单到复杂、从低级到高级的质和量在时间上相统一的动态进程［１］。论文将基于中、美两地课程标准［２，３］“内容标准”之知识点，采取课程难度定量模型⑤，即Ｎ＝（αＳ／Ｔ）＋（１－α）Ｇ／Ｔ（经修订）进行计算。
其中Ｎ表示课程难度，Ｓ表示课程深度，Ｔ表示课程时间，Ｇ表示课程广度；Ｓ／Ｔ指可比深度；Ｇ／Ｔ为可比广度；α表示加权系数（０＜α＜１），它反映了课程对于“可比深度”或者“可比广度”的侧重程度。
课程难度（Ｎ）指绝对的（或静态的）课程难度，表示仅从文本角度对教科书进行分析、对比与评价，不涉及课程实施状态下动态分析、评价（即需要考虑课程实施中的教师、学生等诸多因素）。
课程深度（Ｓ）泛指课程内容所需要的思维深度，它不仅涉及概念的抽象程度、概念间的关联程度，而且还涉及到课程内容的推理与运算步骤。对课程深度存在两种主要的量化方法，其中之一表现为以课程目标要求的不同程度来量化［４］。
课程广度（Ｇ）是指课程内容所涉及范围的广泛程度，可用通常所说的“知识点”的多少来量化。
课程时间（Ｔ）是指完成课程内容所需要的时间，可用通常所说的“课时”多少来量化。
二、课程难度及其要素的定量计算
依据上述的课程难度模型，分别计算对应于两套教材中“地球、月球与太阳”主题内容的课程广度、课程深度、课程时间及课程难度。
１．课程广度
目前，在课程难度分析的模型中都没有明确提出如何划分知识点的标准。基于对两国《科学》课程标准与教材中各知识点的理解，将每章节中一个小标题的主要内容视为一个知识点⑥。因而，可用中、美科学教材依赖的课程标准中的内容标准规定的知识点来量化，并将属于“地球、月球与太阳”主题范围内的知识点分别与教材中内容一一对应列举。
“地球、月球与太阳”主题编排在浙教版《科学》的七（上）第三章，依据课程标准与教材内容安排，分别将各节内容的知识点列出⑦。“太阳和月球（包括太阳的基本状况、太阳活动与月球）”、“月相”、“日食和月食”、“探索宇宙（包括人类飞向太阳的历程、人类对月球的探测、我国航天事业的成就）”的知识点分别记为３、１、２、３，共９个知识点。美国《科学探索者》关于“地球、月球与太阳”主题内容的编排中，分别将“太阳（包括太阳的基本概况和太阳活动）”、“月球（包括月球的基本概况和登月使命”、“相、食和潮汐（包括月球的运行、月相、食、日食、月食、潮汐）”、“火箭和卫星（包括火箭工作原理和人造卫星）”的知识点记为２、２、６、２，共１２个知识点。基于课程广度在数值上等于所属范围内各知识点的总和，因而浙教版《科学》与美国《科学探索者》的课程广度分别为Ｇ１＝９，Ｇ２＝１２。
２．课程深度
我们通过相应的课程目标的不同要求程度的加权平均来刻画，我国的《科学（７～９年级）课程标准（试行）》对目标要求的描述所用的词语分别指向认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目标。按照学习目标的要求设有不同的水平层次，具体要求程度如下［５］：
（１）认知性学习目标的水平
（２）技能性学习目标的水平
（３）体验性学习目标的水平
基于以上赋值，我国教材部分可直接计算其难度，美国教材部分结合《国家科学教育标准》和《美国国家科学课程水平考试指南》［６］对各知识点的要求程度来相应赋分，具体表现为浙教版《科学》与《科学探索者》在该主题的知识点赋分分别为１１与１５（如表１）。依据李高锋基于史宁中教授所提出的定量公式中的不足（最大抽象度不能综合刻画课程深度）而提出的应以所有抽象度总和或课程目标的总赋值来刻画课程深度［７］，可以得到两套教材在该主题内容中的课程深度分别为Ｓ１＝１１、Ｓ２＝１５⑧。
３．课程时间
对于课程时间，浙教版《科学》教材主要基于教材内容与结合对科学教师的访谈而获得；美国科学教材依据考试指南来确定课程时间。将表１呈现的每一知识点记为１课时，以教材中每一个单独成页的探究活动视为１课时。具体计算情况见表２，即浙教版《科学》在该主题计算所得的课程时间（Ｔ１）等于所属范围内各知识点所需时间的总和，即Ｔ１＝２＋１．５＋２＋２＋０．５＋０．５＋０．５＝９，共９课时；美国《科学探究者——天文学》在该主题计算所得的课程时间（Ｔ２）等于所属范围内各知识点所需时间的总和，Ｔ２＝２＋２＋２＋０．５＋１＋１＋１＋２＝１１．５，共１１．５课时。
三、分析与讨论
依据上述表１与表２中课程广度、课程深度、课程时间的数据，可得出课程难度定量值。进一步将其数据代入课程难度模型Ｎ＝（αＳ／Ｔ）＋（１－α）Ｇ／Ｔ，并考虑α的取值范围（０＜α＜１），可得出课程难度系数的取值范围?輥?輱?訛，具体如表３。
从表１至表３的数据看，美国《科学探索者》教材在“月球、地球与太阳”主题内容的课程广度、课程深度与课程时间均高于浙教版《科学》教材。主要原因在于《科学探索者》在该主题内容中增加了食、潮汐两个知识点，同时还将“火箭、卫星”分别单列成节，也构成两个知识点，这使得课程广度明显增大。对表３中的数据综合分析，浙教版教材在减少知识点的同时，也减少了课程时间，使得两套教材由原先的知识点差值３转变为可比广度差值０．０４，即浙教版教材在可比广度上仅略低于《科学探索者》。
《科学探索者》在课程深度层面较之于浙教版《科学》大０．０８（若以史宁中教授的定量公式，未经修正时该差值为０．０３），究其原因主要表现为美国教材设计的探究活动多，表现了该教材在介绍知识点的同时，关注学生探究过程的体验与方法的掌握，彰显了《科学探索者》强调探究的理念。尽管我国科学课程标准强调了科学探究的重要性，但在主题的知识点所反映的探究活动数量不多，教材中设计的“制作小地球仪”、“活动星图的制作”也不对应于该主题内容。因而，可以认为浙教板《科学》教材在科学探究维度的要求较之《科学探索者》低。
关键词：《科学》；《科学探索者》；课程难度；课程广度；课程深度；课程时间
中图分类号：G６３ 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（201１）０８-00１７-0４
《基础教育课程改革纲要（试行）》将“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’……”作为基础教育课程改革的具体目标之一，我国《国家中长期教育改革和发展规划纲要（２０１０—２０２０年）》也将“调整教材内容，科学地设计课程难度”明确提出。可见，不管是国家教育改革文件还是新课程的推进，都彰显了对教材难度研究的关注。但如何明确界定“难”？定性分析之余，定量的计算“难”度成为必然。基于当前科学课程实验区的实践需要②，基于当前的对科学教材难度更多偏向于定性说明，仅有少量源于定量数据的现状，论文将针对大陆主要科学教材（浙教版《科学》③）与美国的主流科学教材（《科学探究者》④）中地球与空间科学部分的“地球、月球与太阳”主题为例，从课程广度、课程深度与课程难度三维度进行比较与诠释。
一、课程难度模型及其要素分析
课程难度作为衡量教材质量的一个重要数据指标，呈现了教学内容在教育结果上从简单到复杂、从低级到高级的质和量在时间上相统一的动态进程［１］。论文将基于中、美两地课程标准［２，３］“内容标准”之知识点，采取课程难度定量模型⑤，即Ｎ＝（αＳ／Ｔ）＋（１－α）Ｇ／Ｔ（经修订）进行计算。
其中Ｎ表示课程难度，Ｓ表示课程深度，Ｔ表示课程时间，Ｇ表示课程广度；Ｓ／Ｔ指可比深度；Ｇ／Ｔ为可比广度；α表示加权系数（０＜α＜１），它反映了课程对于“可比深度”或者“可比广度”的侧重程度。
课程难度（Ｎ）指绝对的（或静态的）课程难度，表示仅从文本角度对教科书进行分析、对比与评价，不涉及课程实施状态下动态分析、评价（即需要考虑课程实施中的教师、学生等诸多因素）。
课程深度（Ｓ）泛指课程内容所需要的思维深度，它不仅涉及概念的抽象程度、概念间的关联程度，而且还涉及到课程内容的推理与运算步骤。对课程深度存在两种主要的量化方法，其中之一表现为以课程目标要求的不同程度来量化［４］。
课程广度（Ｇ）是指课程内容所涉及范围的广泛程度，可用通常所说的“知识点”的多少来量化。
课程时间（Ｔ）是指完成课程内容所需要的时间，可用通常所说的“课时”多少来量化。
二、课程难度及其要素的定量计算
依据上述的课程难度模型，分别计算对应于两套教材中“地球、月球与太阳”主题内容的课程广度、课程深度、课程时间及课程难度。
１．课程广度
目前，在课程难度分析的模型中都没有明确提出如何划分知识点的标准。基于对两国《科学》课程标准与教材中各知识点的理解，将每章节中一个小标题的主要内容视为一个知识点⑥。因而，可用中、美科学教材依赖的课程标准中的内容标准规定的知识点来量化，并将属于“地球、月球与太阳”主题范围内的知识点分别与教材中内容一一对应列举。
“地球、月球与太阳”主题编排在浙教版《科学》的七（上）第三章，依据课程标准与教材内容安排，分别将各节内容的知识点列出⑦。“太阳和月球（包括太阳的基本状况、太阳活动与月球）”、“月相”、“日食和月食”、“探索宇宙（包括人类飞向太阳的历程、人类对月球的探测、我国航天事业的成就）”的知识点分别记为３、１、２、３，共９个知识点。美国《科学探索者》关于“地球、月球与太阳”主题内容的编排中，分别将“太阳（包括太阳的基本概况和太阳活动）”、“月球（包括月球的基本概况和登月使命”、“相、食和潮汐（包括月球的运行、月相、食、日食、月食、潮汐）”、“火箭和卫星（包括火箭工作原理和人造卫星）”的知识点记为２、２、６、２，共１２个知识点。基于课程广度在数值上等于所属范围内各知识点的总和，因而浙教版《科学》与美国《科学探索者》的课程广度分别为Ｇ１＝９，Ｇ２＝１２。
２．课程深度
我们通过相应的课程目标的不同要求程度的加权平均来刻画，我国的《科学（７～９年级）课程标准（试行）》对目标要求的描述所用的词语分别指向认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目标。按照学习目标的要求设有不同的水平层次，具体要求程度如下［５］：
（１）认知性学习目标的水平
（２）技能性学习目标的水平
（３）体验性学习目标的水平
基于以上赋值，我国教材部分可直接计算其难度，美国教材部分结合《国家科学教育标准》和《美国国家科学课程水平考试指南》［６］对各知识点的要求程度来相应赋分，具体表现为浙教版《科学》与《科学探索者》在该主题的知识点赋分分别为１１与１５（如表１）。依据李高锋基于史宁中教授所提出的定量公式中的不足（最大抽象度不能综合刻画课程深度）而提出的应以所有抽象度总和或课程目标的总赋值来刻画课程深度［７］，可以得到两套教材在该主题内容中的课程深度分别为Ｓ１＝１１、Ｓ２＝１５⑧。
３．课程时间
对于课程时间，浙教版《科学》教材主要基于教材内容与结合对科学教师的访谈而获得；美国科学教材依据考试指南来确定课程时间。将表１呈现的每一知识点记为１课时，以教材中每一个单独成页的探究活动视为１课时。具体计算情况见表２，即浙教版《科学》在该主题计算所得的课程时间（Ｔ１）等于所属范围内各知识点所需时间的总和，即Ｔ１＝２＋１．５＋２＋２＋０．５＋０．５＋０．５＝９，共９课时；美国《科学探究者——天文学》在该主题计算所得的课程时间（Ｔ２）等于所属范围内各知识点所需时间的总和，Ｔ２＝２＋２＋２＋０．５＋１＋１＋１＋２＝１１．５，共１１．５课时。
三、分析与讨论
依据上述表１与表２中课程广度、课程深度、课程时间的数据，可得出课程难度定量值。进一步将其数据代入课程难度模型Ｎ＝（αＳ／Ｔ）＋（１－α）Ｇ／Ｔ，并考虑α的取值范围（０＜α＜１），可得出课程难度系数的取值范围?輥?輱?訛，具体如表３。
从表１至表３的数据看，美国《科学探索者》教材在“月球、地球与太阳”主题内容的课程广度、课程深度与课程时间均高于浙教版《科学》教材。主要原因在于《科学探索者》在该主题内容中增加了食、潮汐两个知识点，同时还将“火箭、卫星”分别单列成节，也构成两个知识点，这使得课程广度明显增大。对表３中的数据综合分析，浙教版教材在减少知识点的同时，也减少了课程时间，使得两套教材由原先的知识点差值３转变为可比广度差值０．０４，即浙教版教材在可比广度上仅略低于《科学探索者》。
《科学探索者》在课程深度层面较之于浙教版《科学》大０．０８（若以史宁中教授的定量公式，未经修正时该差值为０．０３），究其原因主要表现为美国教材设计的探究活动多，表现了该教材在介绍知识点的同时，关注学生探究过程的体验与方法的掌握，彰显了《科学探索者》强调探究的理念。尽管我国科学课程标准强调了科学探究的重要性，但在主题的知识点所反映的探究活动数量不多，教材中设计的“制作小地球仪”、“活动星图的制作”也不对应于该主题内容。因而，可以认为浙教板《科学》教材在科学探究维度的要求较之《科学探索者》低。