国内综合理科课程实验简介

中国是综合理科课程设置较晚的国家之一。1984年联合国教科文APEID在菲律宾召开的亚太地区理科教师研讨会上统计，除中国和南朝鲜初中没有设置综合理科课程外，其他国家全部设置了综合理科。

近年来国内不少省市和地区也在综合课程设置和构建方面进行了研究和实践，并取得了许多经验。我们收集到了广东、浙江、上海、东北师范大学、北京师范大学、香港和台湾等在这方面的一些资料。其中以广东、浙江、北京的资料最为全面。

广东省的资料较全面地介绍了广东省在综合课程方面的认识、构建思路与过程和尚存在的问题等。简述如下：

1、对综合课程的认识——开设综合课程的背景和目的

a.科学与社会正向着协同化、综合化的方向发展，这种趋势要求加强学科间的联系，使学生获得跨学科的知识和方法论。综合课程适应了这种需要；

b.普通高中在对学生进行全面素质教育、使学生获取终身学习的基本能力的同时，还要注意培养学生的个性和特长，有侧重地对学生实施升学和就业预备教育。开设综合课程是实现这一目标的有效途径之一；

c.现行的分科课程分科细，系统性和理论性强，但它缺少对社会生活实际的联系，不能及时吸纳新的知识成果，不利于培养学生终身学习的能力，不能适应学生今后多方向发展的需要。开设综合课程可以弥补现行单一分科课程的不足；开设综合课程也是广东经济和教育事业发展的要求。综合理科的构建思路

（1）综合课程构建原则

A、科学性原则：按社会发展和人的身心需要，按科学发展和人的认识发展规律构建课程，解决当前课程结构、教学内容上的某些不合理的地方；

B、本土化原则：构建符合国情、适应广东实际的综合课程；

C、协同性原则：普通高中综合课程，一要与九年义务教育相衔接；二要与分科课程改革同步进行；三要必修综合课程与选修综合课程协同；

D、循序渐进原则：总体设计，分步实施，分阶段完成。

（2）.综合理科的培养目标

A.使学生较全面地掌握与现代社会生活关系密切的科学知识，增强对自身、社会和现代科技的了解；

B.培养学生的科学态度和科学方法，培养学生的创造意识和精神；

C.培养学生思考、分析和解决问题的能力，以及科学研究的初步能力；

D、增强学生适应现代生活的基本能力。

（3）综合理科具体构建工作

A.介绍各分科课程教学大纲中的知识点及特点；

B.分物理、化学、生物和地理研究知识点的处理意见；

C.集中研究知识点的结合问题及综合理科课程构建的主线

D、制定大纲及样章。

广东省综合理科以人类与自然为线索来构建模块。按物质、运动、能量、环境、科学技术与社会这一主线来构建教材（绪言、物质、物理运动、化学运动、生命运动、能量与能量转化、环境、科学技术与社会）

浙江省的资料指出：自然科学课是以人和自然的关系为中心，以物质的结构、性质和运动规律为基本内容，并注意科学、技术与社会的相互渗透，密切联系实际，将物理、化学、生物和地理等有关的知识综合为一门课程。

自然科学教学内容如下——初中必修课：

1.神奇的大自然

2.能量和能量的作用

3.人类的环境（一）

4.气象气候

5、人类的环境（二）

6、生态系统

7、原料和材料厂

8、环境保护和人类自身的知识

——初中选修课：

水、大气、电、物质的结构、生命的本质、地球

教学内容及进度的安排为：先综合介绍大自然，第一学年以生命科学和自然地理知识为主进行教学；第二学年以物理知识为主要教学内容；第三学年以化学知识为主要教学内容。

上海师大实验学校在综合课程方面的设想：1——4低年级阶段，加强工具学科（语文、数学、外语）的综合性和开设综合性学科（社会科学入门和自然科学入门）。综合性学科的教学给儿童以社会和自然的轮廓性的认识，拓宽知识面，加大知识容量，不求深度。培养兴趣和初步的独立学习能力；5——7中年级段，在分科教学的基础上加强学科间的联系，并设选修学科。

东北师大附中关于在高中开设综合课程的思考：在现有课程体系的基础上，以带有综合性的课程为基础，逐步充实综合课的内容，探索分科课和综合课文融并开的办法和规律。

北京综合课程情况：

1998年依据《北京市21世纪基础教育课程改革方案》的指导思想、基本原则、学段划分和课时安排，研制了北京市《科学》课程标准。以下简称为“标准”。

2001年底，依据北京市教委关于修改课程标准的指示精神，认真分析、研究了《自然》课和原来初中理科各科教学大纲和教材，多次学习了新制定的国家《科学》课程标准和理科各学科的课程标准，借鉴了美国、英国、德国等国外的有关材料，总结了三年来的实践，对“标准”做了较大幅度的修订。为了帮助使用者了解本课程的指导思想、把握《科学》课程改革实质性的突破、了解本课程标准的组成与结构和使用标准时需要注意的问题，特作如下说明。

《科学》课程设计的指导思想：

《科学》课程以培养科学素养、教会学生学习为目标，以“自然界是一个相互联系、相互作用的整体”为中心思想，以“科学主题”为选择内容的主要依据和组织课程的主要线索，选择自然科学各学科之间具有内在联系的知识，结合自然界与人类生活中的综合性问题，组成有机的体系。课程设计的具体想法是：

1.以培养科学素养为目标

目前，对于科学素养的定义很多，《科学》课程主要强调四个方面：（1）理解什么是科学；（2）具备生活和工作需要的科学基础知识和技能，并以丰富的知识为载体，形成科学观念，养成科学的思维习惯；（3）发展运用科学方法判断、解决生活和工作中的科学问题的能力；（4）培养科学态度和科学精神。

2.使学生学习用反映自然界本质与联系的科学主题看待自然，建立合理的、开放性的知识结构，为学生一生的发展奠定基础。

通过学习《科学》课程，力求改善学生变“堆栈”式的知识结构，将一些先进的、基本的科学观念从小通过“身边的自然现象”呈现给学生。随着学生认识水平与实践能力的发展，反复加深他们对于科学观念的理解，是最后达到学会运用反映自然界本质与联系的科学主题看待自然。对科学主题的理解，可以使学生从发展、联系的角度吸收知识，整理知识，创造性地运用知识。

3.密切联系生活实际，创设科学探究的气氛，激发学生的学习兴趣，使学生体验科学探究过程。(www.xing528.com)

学生的头脑不是被填充的容器，而是需要被点燃的火把。自然界存在着的真实现象是点燃学生学习热情，激发学生探索的源泉，《科学》课程尽量选择实际生活中综合性的问题，创设在活动中探究的学习气氛，把学生在生活中积累的经验和平时接触的信息作为学习新事物的基础。《科学》课程应该选择最有代表性的内容，留出宽裕的时间让学生去究、领悟，形成科学观念。

《科学》课程在设计上的两项突破：

1.重新审视什么是中小学学生面向未来的科学基础，重新构建科学基础知识的结构。

教育内容从来没有象今天这样面临着这样多的需求和承受这样大的压力，一个人光靠青少年时期在学校里所学习的知识已远远不能适应经济飞速发展和社会急剧变化的需要了。中小学教育的主要任务已经由传授知识转向为学生今后的终身学习奠定必要的知识与能力基础。学校必须为学生提供能够在有限的时间内掌握最必要、最基础的知识、技能和发展自己的能力的现代化教学内容。

按照系统论的观点，整体功能并不等于部分之和。如果只是将原有的分学科的基础知识经过梳理后归类加和，这样形成的知识结构很可能失去了原来分学科课程知识结构的内在逻辑，结构不够合理，可能导致整体功能小于部分之和。反之，如果课程内容整体的结构先进，整体功能将大于部分之和。因此，建立合理简化的、实用的、对未来学习更有支持意义的、内在逻辑性较强的科学基础知识结构是《科学》课程改革成败的关键。

那么，在不断增加的基础知识中，哪些知识在组成科学基础框架时必不可少？

考虑之一：在建立新的知识结构之时，必须面向未来，考虑未来公民所需要的科学基础是什么，将原有的基础知识更新。

从学校毕业的人已经体验到：尽管从小学到研究生很系统地学习过科学基础知识，但是由于科技的发展和社会的进步，他们感到有些基础知识已经不再发挥基础的作用，而有些很基础的知识他们并不具备。这是因为他们所受的教育是在“以过去的经验为现在人做准备”，如果“以现在的经验为21世纪的一代新人做准备”，新一代人所感到的不适应一定会比我们更强烈。

取舍知识的原则是：以现在的眼光分析当前中小学理科基础知识，选择其中构成各个学科基本框架的知识；能够对于今后的学习起支持作用的知识；具有思维训练价值的知识；具有文化和教育功能的知识。同时，预测21世纪科学技术发展的趋势，预测21世纪公民所必须具备的科学基础知识。

经过这个过程，新的知识体系中补充或扩展了新的科学基础知识，删去过多具体学科知识的细节和过多的技能训练；删去了对于中学生学习起来感到困难，而成人可以应用基础知识比较容易通过自学掌握的知识；对于多数人一生用不到的知识也进行了删除。

考虑之二：以反映自然界本质与联系的科学主题为核心，简化基础知识。

什么是科学的主题？自然界本身是统一体，人类认识自然的活动形成了科学，科学常常被看作是对自然界的事物与现象、事实与数据的无尽的描述，或者对实验事实和探索活动的展示，而一些科学的核心概念可以将这些分立的信息片断融入广阔的、有逻辑内聚力的结构中，在这样的结构中，信息片段的关系可以被显现出来，这种核心概念就是科学主题。在自然科学中以某些主题来组织两个或者两个以上学科的有关内容，统摄其中基本概念，这样的主题可以揭示学科知识的本质和学科之间的联系，具有统整自然科学的功能。实际上，科学是存在着这样的主题的，不仅自然科学，其他科学也存在着这样的主题。

如果我们能够成功地提炼科学主题，并且将它们组合成能够反映自然科学基本面貌的主题组，然后围绕这组科学主题选择经过更新后的、最具有教育意义的知识，删除与理解科学主题没有直接关系的知识，这样选择出来的较少量的知识，比原来分科理科课程中庞杂的知识具有更强的教育功能。

这样选择出来的较少量的知识能否使学生形成简化的、实用的、对未来学习更有支持意义的、内在逻辑性较强的科学基础知识结构取决于两个重要的因素：一是科学主题组的确定是否是最优的；二是围绕科学主题选择的知识是否是最有效的。如果处理好了这两个因素，就可以保证新建立的基础知识结构能够在学生今后的学习中真正发挥基础作用或者发挥学生自学其他知识的桥梁作用。这种作用表现在当学生在遇到新知识时，可以运用科学主题和科学思维方法经过自学获得所需的知识，这样的知识结构应该具有开放性，使学生很容易地把新学到知识纳入原有的知识结构之中。

科学主题还具有很强的教育功能，科学的其它领域及人类的社会生活中也同样存在着可以反映事物规律与联系的主题，对于自然科学主题的理解可以迁移到其它领域，这样学生学会整体地、联系地、发展地、本质地看问题，形成科学的思维习惯，掌握有效的学习方法，就会成为有智慧的人。

提炼了这样的一组科学的主题以后，围绕科学主题选择的是有先进性的、比较完整且较精练的、真正能够发挥基础作用的知识。

基于以上认识，经过深入思考科学的范畴，查阅了国内外各种资料，对几组科学主题进行了比较，我们课题组认为科学是围绕着：“能量”、“演化”、“变化的形式”、“尺度与结构”、“稳定性”、“系统与相互作用”六大主题展开的。科学主题可以有多种组合，理论上，优选的主题的不同组合所构成的知识结构应该是等效的。

对于六大主题的意义在此不作详细的讨论，只举几个显而易见的例子说明其作用。

例如，“能量”主题构成了任何相互作用的系统的基础，是连接科学不同学科的纽带。在物理学中，所有物理现象及相互作用都与能量的变化相关。能量在不同的形式（机械、声、热、电、光）之间互相转化。地球科学中能量的变化也很突出，地幔、地核内部的能量通过地壳释放出来，引起大陆漂移、造山运动、火山喷发与地震。在太阳能的驱动下，地球表面的水、大气、生物有机体的活动出现了气候变化、地表形态变化和生态系统。生物学中生命体内的能量流动驱动其新陈代谢和生长发育，生态系统中的能量流动使其得以存在。环境科学研究能源的利用与保护等等。各个学科中的能量变化都遵循共同的能量守恒与转化原理。能量主题把各个学科内部的不同分支联系在一起，体现了自然界的统一性与多样性。

“演化”主题从时间顺序上反映自然界的面貌。演化涉及到自然界的历史并预示未来，这些历史本来就是自然界存在与发展中不可分割的部分。演化包含的三个次主题—“演化的方向性”、“演化的限制性”和“演化的机会性”将一切地球的、生命的、社会的演化的内外因、形式与结果包容起来。

“变化的形式”主题及其三个次主题一“趋向变化”、“循环变化”、“不规则变化”揭示各种变化的共同规律及相互关系，将各个学科内部和学科之间的发展变化相互联系起来，而且将自然科学与社会科学、思维科学，乃至哲学与数学联系起来。

自然界中可以描述的结构，如宇宙的、地球的、生命的、物理与化学的……非常复杂，从各种层次都可以提出结构问题。科学研究中也充满了“尺度与结构”问题，例如，在研究物质的性质时，首先要明确是在哪种尺度上研究，尺度不同，研究方法也不同。我们可以对于物质的最小组成单元的运行方式进行持续的研究，也可以对于某个系统的各个层次进行观察，研究它们各自在系统中扮演什么角色。

“稳定性”主要有两方面含义，一是自然现象的可预见性及科学具有可验证性。给定初始实验条件，可以预见应该发生的现象与结果，科学发现应该是可重复的。二是揭示自然界较长时间的静态稳定状态的规律与特征；反映自然界普遍存在的动态平衡状态的规律与特征。

“系统与相互作用”是自然界最普遍的观念，研究任何事物与现象都离不开其存在的系统与环境，系统之中的要素之间、系统与环境之间、系统与系统之间都存在着相互作用，正是这种相互作用的形式多种多样，构成了运动变化着的自然界。

六大主题之间基本不存在包含关系，但是，它们是相互交叉，相互联系的，例如，不规则变化反映自然界存在的不可预测性，稳定性则反映自然界存在的可预测性，自然界客观存在的两个矛盾的方面将两大主题联系起来。又如，能量主题在多数情况下和系统与相互作用主题关系密切。

2.探索科学课程新的组织方式。

综合课程容易在表面上给人造成一种“拼盘”的感觉，其原因之一是以分科课程的内容，以“知识点”为单位来组织综合课程的内容。分科理科课程有着比较成熟的、以学科基本概念和理论体系为线索的组织形式，这种组织形式是以学科特有的知识结构为基础的，在分科理科课程中，学科知识结构与内容组织形式相辅相成。如果《科学》课程将各学科知识梳理归类后加和，在实施时，遇到哪一科的知识就按照哪一科的原有内容组织形式组织课程，整个课程必然不能融汇贯通，结果出现拼凑的效果，降低了课程的功能。

探索与知识结构相适应的课程内容组织形式，是建立科学课程的第二个突破点。

在“标准”中，把相互联系的、不同学科的、在同一科学观念统摄下的内容安排在同一段时期内学习，使学生从不同学科的角度加深对科学观念的理解，在比较中认识不同学科的特点。“标准”中用科学观念来表述，明确了学生在各学段应该形成的科学观念，允许教材编写者和课程实施者根据学生情况、教学条件和自身条件，选择最能够体现科学本质、帮助学生形成科学观念的教学内容和途径。

科学课程以学生为主体的科学探究活动为主题，分三条线索展开：

（1）符合学生认识发展规律的自然科学知识的三次循环：

每次都以“物质世界存在的形态”——“物质的运动与变化”——“能量”为主线。知识的基本载体是“地球”、“生命世界（尤其是人体）”等自然统一体。

（2）融入教学内容的科学思维过程的培养：

《科学》课程要根据学生心理发展的进程，将科学思维过程融入学生的知识结构之中。科学思维过程包括：观察、描述、比较、排序、归类、相关、推断和应用等。

3—6年级——以培养观察、描述、比较、分类思维过程为主；

7—9年级——前四种思维过程循环上升，加上排序、相关、推断、应用；

（3）循序渐进的实践与实验能力的培养：

《科学》课程的实验与实践活动从内容方面分为两种：一种是与具体的教学内容密切相关的实验与实践活动，它与分科实验没有根本的区别；另一种是综合性的、以学生真实生活实际和自然环境为内容的实验与实践活动。

《科学》课程的实验与实践活动从性质方面分为两种：一种是验证性实验；另一种是探索性实验，《科学》课程中的探索性实验的比例占50%以上，有些实验与过去分科教学中的实验名称相同，但是，角度与内容并不相同。

《科学》课程的实验是广义的实验，除去真正意义的实验以外，还包括应用现代教育技术实现的模拟实验、应用各种媒体观察自然现象等。

1—6年级：教学中始终贯穿着观察、动手操作等实践活动。实践活动成为教学内容的有机组成部分。

7—9年级：进行简单的实验，掌握基本的实验技能。同时，从带有科学探索意味的实践活动和间接获得的信息中获得经验，实践“学科学、做科学、用科学”的学习过程。

《科学》课程组织上的内在线索是：

把哲学层次的科学主题分解为具有普遍意义的科学观念，然后结合不同学科的科学事实，把具有普遍意义的科学观念具体化。

在小学阶段的教学中，逐渐渗透具有普遍意义的科学观念。这是学生认识科学本质的第一次飞跃。（对小学阶段的教学要求不是“形成观念”，而是“渗透观念”，渗透观念可以采用由近及远的、不同深度和广度的知识为载体。）

初中阶段要结合不同学科的科学事实，使学生形成相对具体的科学观念。初步体会到隐含的科学主题。