中、美大學(xué)物理先修課程教材的比較研究

張志紅 周雨青 董 科 瞿林云 趙馨蕊

(1東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，江蘇 南京 210096； 2東南大學(xué)物理學(xué)院，江蘇 南京 211189)

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)高中教育備受爭(zhēng)議。一方面，巨大的升學(xué)壓力使高中淪為“高考應(yīng)試培訓(xùn)班”，很大程度上忽視了學(xué)生個(gè)性和潛能的發(fā)展；另一方面，由于高考內(nèi)容被局限在高中課程中，缺乏與大學(xué)課程的有機(jī)聯(lián)系，使得作為大學(xué)錄取標(biāo)準(zhǔn)的高考成績(jī)廣受質(zhì)疑[1]。許多人認(rèn)為，我國(guó)現(xiàn)階段的高中教育并不能滿(mǎn)足孩子更充分的發(fā)展及發(fā)掘出學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)的潛能。對(duì)此，《教育規(guī)劃綱要(2010—2020)》提出“樹(shù)立系統(tǒng)培養(yǎng)觀(guān)念，推進(jìn)小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)有機(jī)銜接”“形成體系開(kāi)放、機(jī)制靈活、渠道互通、選擇多樣的人才培養(yǎng)體制”等教育體制改革思想[2]，以改善我國(guó)現(xiàn)階段的教育。

為了認(rèn)真貫徹落實(shí)“推進(jìn)中、高等教育有機(jī)銜接”這一重要思想，2014年,中國(guó)教育學(xué)會(huì)聯(lián)合高等教育出版社共同發(fā)起 “中國(guó)大學(xué)先修課程(Chinese Advanced Placement Courses,簡(jiǎn)稱(chēng)CAP課程)”試點(diǎn)項(xiàng)目，即在高中階段開(kāi)設(shè)銜接中、高等教育的選修課程。CAP課程受啟于美國(guó)AP課程，旨在讓學(xué)有余力的高中生及早接觸大學(xué)課程內(nèi)容，接受大學(xué)思維方式、學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練，讓學(xué)生能夠享受到最符合其能力水平和興趣的教育，幫助學(xué)生為將來(lái)的學(xué)習(xí)乃至職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備[2]。

在CAP課程實(shí)踐中，教材是課程與教學(xué)活動(dòng)的基本媒介，既能體現(xiàn)出CAP課程的培養(yǎng)理念，又能指導(dǎo)CAP課程的實(shí)踐教學(xué)。因此，有效的CAP課程教材是課程項(xiàng)目取得成功的重要保障之一。為深入了解我國(guó)現(xiàn)階段的CAP課程教材，汲取美國(guó)AP課程教材選擇或編撰的豐富理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本研究將選取美國(guó)“AP物理C-力學(xué)”教材和我國(guó)“CAP力學(xué)課程”教材進(jìn)行對(duì)比研究，以期為我國(guó)CAP課程建設(shè)提供一些參考。

1 教材選擇

我國(guó)CAP物理力學(xué)教材選取中國(guó)教育學(xué)會(huì)的推薦教學(xué)用書(shū)——《CAP物理(力學(xué))》[3]。該書(shū)是張漢壯教授在其著作《力學(xué)》(第3版)的基礎(chǔ)上，根據(jù)中國(guó)大學(xué)先修課程大綱及改革的需要，依據(jù)《高等學(xué)校物理學(xué)本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范(2010年版)》的要求，征求專(zhuān)家意見(jiàn)，修改完成的。《CAP物理(力學(xué))》作為專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于我國(guó)大學(xué)物理先修課程教學(xué)實(shí)踐的主流教材，具有一定的代表性。因此，將其作為本文研究對(duì)象之一。

美國(guó)AP物理力學(xué)教材則選取Young & Freedman主編的第13版《University Physics》中的“力學(xué)”部分(下文簡(jiǎn)稱(chēng)《University Physics(力學(xué))》)[4]。該書(shū)不僅是美國(guó)諸多高等學(xué)校選擇使用的大學(xué)物理教材，也是美國(guó)大學(xué)理事會(huì)提供的、被眾多高中選擇的“AP物理C-力學(xué)”課程的授課教材，在世界范圍內(nèi)具有較強(qiáng)影響力。因此，將其作為本文研究對(duì)象之二。

2 中、 美大學(xué)物理力學(xué)先修課程教材的比較

2.1 兩國(guó)教材的共同點(diǎn)分析

2.1.1 體現(xiàn)充分又個(gè)性化培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì)理念

中、美兩國(guó)開(kāi)設(shè)大學(xué)先修課程的目的均是為了促進(jìn)中、高等教育的有效銜接，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動(dòng)而又充分的發(fā)展。我國(guó)CAP課程設(shè)計(jì)理念在于“推進(jìn)中、高等教育的有效銜接，改善我國(guó)高中優(yōu)秀人才缺乏多樣、有效培養(yǎng)和選拔機(jī)制的現(xiàn)狀[5]”。即CAP課程面向少數(shù)學(xué)有余力的高中生，通過(guò)教授更為嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)術(shù)性的大學(xué)課程，實(shí)現(xiàn)拔尖人才更充分而又個(gè)性化的培養(yǎng)。美國(guó)AP課程設(shè)計(jì)理念也源于精英教育思想。20世紀(jì)50年代，美國(guó)教育界認(rèn)識(shí)到，高中階段應(yīng)大力發(fā)展精英教育，促進(jìn)天賦聰明的孩子更快、更好地發(fā)展。為此，美國(guó)大學(xué)理事會(huì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多所著名大學(xué)和重點(diǎn)高中啟動(dòng)AP課程項(xiàng)目，為優(yōu)秀的高中生提供更具挑戰(zhàn)性的課程——大學(xué)先修課程，以此培養(yǎng)學(xué)生興趣和發(fā)掘?qū)W生潛能。起初，美國(guó)AP課程只面向少數(shù)學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生，隨著平民教育思潮的興起及教育公平思想的滲透，開(kāi)放對(duì)象由少數(shù)學(xué)生轉(zhuǎn)向大多數(shù)學(xué)生。即從追求學(xué)生群體中少數(shù)人的“卓越”到追求學(xué)生群體中大多數(shù)學(xué)生自身“卓越”的轉(zhuǎn)變。但無(wú)論針對(duì)的是少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生還是大多數(shù)學(xué)生，使學(xué)生得到充分而又個(gè)性化的發(fā)展始終是中、美大學(xué)先修課程的設(shè)計(jì)理念。這個(gè)理念的成功已由美國(guó)AP課程近60多年的實(shí)踐所證實(shí)。

2.1.2 強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)與邏輯性的知識(shí)體系

知識(shí)體系是教材內(nèi)容的最核心部分，決定著教材的性質(zhì)和適用范圍，需基于課程大綱來(lái)選擇或制定。教材知識(shí)體系也是課程培養(yǎng)目標(biāo)表達(dá)的載體，對(duì)課程教學(xué)起引領(lǐng)的作用。

中、美大學(xué)物理力學(xué)先修課程教材的知識(shí)體系均表現(xiàn)出各自較強(qiáng)的系統(tǒng)性和邏輯性的特征。我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材知識(shí)體系主要由緒論、質(zhì)點(diǎn)基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律、質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動(dòng)定理與守恒定律、典型的力學(xué)問(wèn)題、近代時(shí)空結(jié)構(gòu)5個(gè)單元組成(表1)，知識(shí)結(jié)構(gòu)完整。體系建構(gòu)邏輯規(guī)范、理論嚴(yán)謹(jǐn)，具體表現(xiàn)為：首先，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)律及定理、定律、應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的一些典型力學(xué)問(wèn)題以及時(shí)空結(jié)構(gòu)，將知識(shí)體系劃為4大篇章；然后，按一定的邏輯性劃分各篇章，如第1篇“質(zhì)點(diǎn)基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律”分為“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”和“質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”兩類(lèi)，“質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”又分為“慣性系下質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”和“非慣性系下質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”。美國(guó)《University Physics(力學(xué))》知識(shí)體系則以運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功與能、動(dòng)量、典型的運(yùn)動(dòng)和力問(wèn)題幾大部分組成(表2)，知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)適用。體系建構(gòu)邏輯層次分明，認(rèn)知性強(qiáng)，具體表現(xiàn)為：首先，介紹基本物理量和物理運(yùn)動(dòng)模型，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型，如教材前3章；然后通過(guò)牛頓三大定律將力學(xué)與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，即建構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析模型；再通過(guò)功與能等將運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系起來(lái)，即建構(gòu)力學(xué)能量分析模型；最后通過(guò)建構(gòu)的3種模型解決一些典型的力和運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。由此可知，兩國(guó)教材的知識(shí)體系雖然不盡相同，但均擁有自成系統(tǒng)的知識(shí)體系，且遵循各自的邏輯結(jié)構(gòu)。

表1 我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材的知識(shí)框架

續(xù)表

表2 美國(guó)《University Physics(力學(xué))》知識(shí)框架

續(xù)表

2.2 兩國(guó)教材共同點(diǎn)的原因分析

2.2.1 致力于精英人才引領(lǐng)國(guó)家綜合實(shí)力

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來(lái)臨，各國(guó)已意識(shí)到精英人才是國(guó)家發(fā)展的中堅(jiān)力量，教育由此受到高度的重視和發(fā)展。為保持美國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技等方面在世界上的領(lǐng)先地位，美國(guó)教育界早已布局并形成高質(zhì)量的教育系統(tǒng)；通過(guò)給優(yōu)秀的學(xué)生提供最好的教育，為美國(guó)培養(yǎng)世界頂尖人才，AP課程正是其中的一個(gè)代表。為此，美國(guó)政府、各級(jí)部門(mén)及社會(huì)各行業(yè)均積極主動(dòng)地支持和適應(yīng)AP課程的發(fā)展，以促進(jìn)精英人才的培養(yǎng)。于我國(guó)而言，目前許多經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型期，對(duì)優(yōu)秀人才的需求可謂是供不應(yīng)求。開(kāi)設(shè)CAP課程可滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)對(duì)優(yōu)秀人才質(zhì)量提高的需求，以使其將來(lái)能適應(yīng)和促進(jìn)我國(guó)社會(huì)各產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?？偠灾缃竦慕逃雅c國(guó)家的發(fā)展密不可分，中、美兩國(guó)開(kāi)設(shè)大學(xué)先修課程的根本目的在于，通過(guò)培養(yǎng)精英人才提高國(guó)家的綜合實(shí)力，以便在新一輪的世界競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 兼顧學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的教育原則

兩國(guó)課程的知識(shí)體系除考慮學(xué)科自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)外，還考慮了學(xué)生對(duì)此的認(rèn)知邏輯結(jié)構(gòu)。在教育過(guò)程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課程知識(shí)則是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)生并不是一概而之、毫無(wú)組織地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，而要遵循一定的科學(xué)性原則。這一科學(xué)性原則在教材中表現(xiàn)為：決定教材知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要因素除了學(xué)科本身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，還有學(xué)生的認(rèn)知邏輯，學(xué)科自身結(jié)構(gòu)需與學(xué)生認(rèn)知邏輯彼此契合。當(dāng)然，學(xué)生的認(rèn)知邏輯也分多種，比如由淺入深、層層遞進(jìn)的認(rèn)知邏輯，或者歷史性的認(rèn)知邏輯。一般而言，教材敘述主體內(nèi)容時(shí)按照循序漸進(jìn)的認(rèn)知邏輯，而像課程內(nèi)容簡(jiǎn)史、緒論等則可依據(jù)歷史性的認(rèn)知邏輯。總體而言，兩國(guó)教材知識(shí)內(nèi)容均考慮了學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在教材內(nèi)容的組織上均遵循相似的教育科學(xué)性原則。

2.3 兩國(guó)教材差異的分析

2.3.1 知識(shí)體系的“抽象全面”與“基礎(chǔ)深入”

知識(shí)體系除了以上的共同點(diǎn)外，還存在一些差異。分析表2-1可知，我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》知識(shí)體系的4大篇章涉及的知識(shí)面極廣，幾乎涵蓋了整個(gè)經(jīng)典力學(xué)。且依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)律、定理和定律、典型問(wèn)題及時(shí)空結(jié)構(gòu)建構(gòu)，知識(shí)體系經(jīng)過(guò)高度的凝練、總結(jié)，抽象加工程度較高。這表明，我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材的學(xué)科專(zhuān)業(yè)性十分明顯，強(qiáng)調(diào)自身嚴(yán)謹(jǐn)而又廣泛的理論體系。而這種全面而又高度結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系將導(dǎo)致教材傾向于知識(shí)的直接表達(dá)，而在與其他學(xué)科、生活實(shí)踐的聯(lián)系等方面缺乏足夠的設(shè)計(jì)空間。反觀(guān)美國(guó)《University Physics(力學(xué))》教材，它依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、功與能、動(dòng)量及典型的運(yùn)動(dòng)和力問(wèn)題的認(rèn)知邏輯建構(gòu)知識(shí)體系，體現(xiàn)出由淺入深、循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律。相比我國(guó)教材，美國(guó)教材知識(shí)體系并未詳盡整個(gè)經(jīng)典力學(xué)，但對(duì)基礎(chǔ)物理概念、規(guī)律的講解則尤為深入詳細(xì)，即教材知識(shí)體系表現(xiàn)出基礎(chǔ)而又深入細(xì)致的特點(diǎn)。這表明，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》立足于學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，努力為學(xué)生建構(gòu)堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。同時(shí)，基礎(chǔ)而又適度的知識(shí)體系也為其與科技、生活及其他領(lǐng)域的聯(lián)系留下了足夠的設(shè)計(jì)空間。

2.3.2 內(nèi)容組織的“嚴(yán)謹(jǐn)劃一”與“生動(dòng)靈活”

教材內(nèi)容是教材知識(shí)體系的具體展現(xiàn)，其組織形式深刻地影響著知識(shí)體系的具體呈現(xiàn)方式，也將進(jìn)一步影響著課程的教學(xué)實(shí)踐。以下將分別從我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材和美國(guó)《University Physics(力學(xué))》的課程引入、物理概念與規(guī)律、章節(jié)內(nèi)容總結(jié)的組織3個(gè)方面進(jìn)行差異分析。

我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材每章的“課程引入”部分一般包括兩個(gè)部分，一是介紹該章知識(shí)的歷史來(lái)源、回顧本章相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)、概述本章重點(diǎn)知識(shí)；二是展示本章知識(shí)體系導(dǎo)圖，明確本章學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)。物理概念和規(guī)律的提出則是運(yùn)用簡(jiǎn)化的模型和相關(guān)知識(shí)進(jìn)行闡述和推導(dǎo)。章節(jié)內(nèi)容的總結(jié)一般包括兩部分，一是知識(shí)點(diǎn)公式，二是公式的簡(jiǎn)要解釋?zhuān)患唇滩闹饕晕锢砉降男问娇偨Y(jié)所屬單元下的重要知識(shí)點(diǎn)。分析可知，我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材內(nèi)容3個(gè)方面的組織圍繞“新知識(shí)的形成”而展開(kāi)，要求學(xué)生掌握各章的重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生“學(xué)了什么知識(shí)”。這樣設(shè)計(jì)的好處在于，學(xué)生很容易掌握必要的知識(shí)，容易上手必要的作業(yè)題和考試?？傊?，我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材內(nèi)容3個(gè)方面的組織嚴(yán)謹(jǐn)性較強(qiáng)，形式也較為固定。

美國(guó)《University Physics(力學(xué))》每章的“引入部分”一般包括3部分：一是設(shè)立該章的學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)和應(yīng)培養(yǎng)的能力；二是提出一個(gè)導(dǎo)入式的問(wèn)題，問(wèn)題一般來(lái)源于生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活中的物理現(xiàn)象思考相關(guān)物理問(wèn)題，且該問(wèn)題的解決與該章的重點(diǎn)內(nèi)容密切相關(guān)；三是該章內(nèi)容的概括性說(shuō)明，運(yùn)用與重點(diǎn)知識(shí)相關(guān)的實(shí)例，導(dǎo)出該章的核心內(nèi)容。物理概念和規(guī)律的提出一般通過(guò)實(shí)物圖、簡(jiǎn)化物理模型、實(shí)例及相關(guān)知識(shí)等加以闡述。章節(jié)內(nèi)容的總結(jié)一般包括3個(gè)部分，一是知識(shí)點(diǎn)的物理意義或推導(dǎo)過(guò)程等，二是知識(shí)點(diǎn)公式，三是知識(shí)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的典型實(shí)物簡(jiǎn)化圖；即教材的章節(jié)小結(jié)除歸納總結(jié)本章知識(shí)點(diǎn)和公式外，還通過(guò)簡(jiǎn)述知識(shí)點(diǎn)公式的物理意義、知識(shí)點(diǎn)公式的推導(dǎo)過(guò)程，以及每個(gè)知識(shí)點(diǎn)公式相對(duì)應(yīng)的典型實(shí)物簡(jiǎn)化圖或簡(jiǎn)化圖，以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)形成透徹認(rèn)識(shí)。由此可知，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》教材內(nèi)容3個(gè)方面的組織圍繞“學(xué)生認(rèn)識(shí)新知識(shí)”這一認(rèn)知過(guò)程而展開(kāi)，著眼于學(xué)生如何理解、描述、分析和應(yīng)用知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生如何分析和思考。教材內(nèi)容組織注重與各方面的聯(lián)系和應(yīng)用，關(guān)注學(xué)生“如何學(xué)知識(shí)”“怎么用知識(shí)”。因此，這種教材的內(nèi)容組織從各方面突出對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，對(duì)教材內(nèi)容的表述也更為形象生動(dòng)，體現(xiàn)出較強(qiáng)的靈活性。

2.3.3 例題、習(xí)題的“鞏固學(xué)習(xí)”與“基礎(chǔ)適度”

教材內(nèi)容除作為核心部分的知識(shí)內(nèi)容之外，習(xí)題、例題也是極重要的教學(xué)資源，它們能幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律，掌握分析、處理和解決物理問(wèn)題的方法。

我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》的例題結(jié)構(gòu)一般包括兩部分，一是問(wèn)題表述，大多運(yùn)用物理學(xué)術(shù)語(yǔ)言建立物理模型；二是應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的解題過(guò)程；教材習(xí)題一般只包含第一部分。這也符合我國(guó)大部分教材的例題、習(xí)題的結(jié)構(gòu)形式。而美國(guó)《University Physics(力學(xué))》的例題結(jié)構(gòu)一般包括5個(gè)部分：一是闡明所要考察的知識(shí)點(diǎn)；二是例題表述，一般結(jié)合實(shí)物建立物理模型；三是識(shí)別和建立部分(IDENTIFY and SET UP)部分，即在正式求解之前，幫助學(xué)生梳理本題的信息和解題思路；四是解題過(guò)程(EXECUTE)，該過(guò)程中將應(yīng)用第一部分闡明的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行求解；五是評(píng)估部分(EVALUATE)，用于檢驗(yàn)解題的正確性，加深對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)。教材例題一般包括前兩部分。尤為特別的是，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》在每節(jié)內(nèi)容之后，還設(shè)有一個(gè)階段性的總結(jié)小測(cè)試習(xí)題，以檢測(cè)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，以便決定是否進(jìn)行下一階段的學(xué)習(xí)。即例題、習(xí)題測(cè)試兼顧過(guò)程性檢驗(yàn)和總結(jié)性檢驗(yàn)，利于全面了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

結(jié)合例題、習(xí)題分析可知，兩國(guó)教材例題、習(xí)題的編寫(xiě)思想存在較大差異。我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材例題、習(xí)題強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用，但題型較單一、題目條件也較理想化，解題過(guò)程簡(jiǎn)潔且富有技巧，難度較高[6]。此外，我國(guó)教材的知識(shí)面雖廣，但也并非每個(gè)知識(shí)點(diǎn)均設(shè)有針對(duì)性的例題、習(xí)題，即教材例題和習(xí)題的資源有限。與我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材相比，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》例題、習(xí)題則注重從學(xué)生思維的角度出發(fā)，自始至終都在向?qū)W生傳授一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S解題過(guò)程。并且教材幾乎都為相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)設(shè)立了針對(duì)性的例題、習(xí)題，題目類(lèi)型也較多樣，即例題、習(xí)題資源較豐富。此外，教材例題、習(xí)題一般考察某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，題目設(shè)置也貼近生活實(shí)際，基礎(chǔ)性較強(qiáng)，難度不高?？偠灾?，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》例題、習(xí)題的結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，難度較為適度，數(shù)量及類(lèi)型豐富而又多樣。從這方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材的例題和習(xí)題資源存在很大的進(jìn)步空間。

2.4 兩國(guó)教材差異的原因分析

2.4.1 中、美兩國(guó)大學(xué)物理先修課程的培養(yǎng)目標(biāo)及課程理論的差異

表3為中、美大學(xué)物理力學(xué)先修課程的培養(yǎng)目標(biāo)[6,7]。由表3可知，我國(guó)CAP物理課程培養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)突出了課程內(nèi)容的構(gòu)建思路，即以力學(xué)的邏輯性、歷史性和實(shí)用性有機(jī)結(jié)合的思想為主線(xiàn)構(gòu)建“力學(xué)”課程內(nèi)容，并在此建構(gòu)思想的基礎(chǔ)之上提出培養(yǎng)物理思維能力的要求。該種培養(yǎng)目標(biāo)理論性較強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的掌握和學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，為我國(guó)培養(yǎng)了許多學(xué)科思維嚴(yán)謹(jǐn)、知識(shí)理論厚實(shí)的優(yōu)秀人才，但卻沒(méi)能體現(xiàn)出對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，這也是導(dǎo)致我國(guó)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等薄弱的原因之一?，F(xiàn)今，我國(guó)教育要實(shí)現(xiàn)從重點(diǎn)培養(yǎng)建設(shè)服務(wù)型人才向技術(shù)創(chuàng)新復(fù)合型人才的轉(zhuǎn)變。一門(mén)課程的培養(yǎng)目標(biāo)既需立足課程內(nèi)容，也需滿(mǎn)足學(xué)生自身需求及社會(huì)需要；既要強(qiáng)調(diào)理論思維的培養(yǎng)，也要強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新等實(shí)踐能力

表3 中、美大學(xué)物理先修課程“力學(xué)”培養(yǎng)目標(biāo)

的培養(yǎng)。而美國(guó)AP物理力學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)則立足于學(xué)生自身能力的發(fā)展，重視學(xué)生思維、表達(dá)、實(shí)踐、應(yīng)用等能力的培養(yǎng)。課程內(nèi)容被視為學(xué)生能力培養(yǎng)的一種工具，需按學(xué)生能力培養(yǎng)的要求來(lái)建構(gòu)課程內(nèi)容。該培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)進(jìn)行了具體的指導(dǎo)說(shuō)明，指向較明確，實(shí)踐性與操作性較強(qiáng)，有利于培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。分析可知，我國(guó)大學(xué)物理先修課程培養(yǎng)目標(biāo)受傳統(tǒng)教育思想和赫爾巴特課程理論的影響，更重視學(xué)科系統(tǒng)知識(shí)的傳授。而美國(guó)大學(xué)先修課程受杜威教育思想的影響，更為重視學(xué)生的身心發(fā)展，強(qiáng)調(diào)知識(shí)對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的作用[8]。

2.4.2 中、美兩國(guó)傳統(tǒng)教學(xué)文化的差別

我國(guó)較重視學(xué)科內(nèi)容的規(guī)范原則，教學(xué)習(xí)慣從一般到特殊，即先傳授具有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的課程知識(shí)，再在此界限下論述知識(shí)的形成、應(yīng)用等。這種教學(xué)文化極易造成灌輸式的教育模式，致使學(xué)生將所接受的知識(shí)奉為標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，忽略了知識(shí)的實(shí)際形成及實(shí)踐應(yīng)用。當(dāng)今社會(huì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)型社會(huì)，知識(shí)的作用已不在于知識(shí)本身，而在于知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用。因此，課程教育應(yīng)尤為注重知識(shí)的形成、再創(chuàng)造及應(yīng)用，我國(guó)應(yīng)在教學(xué)意識(shí)形態(tài)上加以轉(zhuǎn)變。而美國(guó)則較重視學(xué)科內(nèi)容的形成準(zhǔn)則，教學(xué)習(xí)慣于從特殊到一般，即教學(xué)雖也重視課程知識(shí)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)作用，但更關(guān)注知識(shí)的形成和實(shí)踐應(yīng)用[9]。這種教學(xué)文化既是美國(guó)教育重視學(xué)生能力的重要原因之一，也是美國(guó)能實(shí)現(xiàn)學(xué)生各種能力培養(yǎng)的重要原因之一，可為我國(guó)教學(xué)文化的意識(shí)改善提供一些有用的參考。

3 對(duì)我國(guó)CAP課程建設(shè)的啟示

3.1 明確CAP課程培養(yǎng)目標(biāo)，重視學(xué)生能力的培養(yǎng)和知識(shí)方法的滲透

CAP課程培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)課程的建設(shè)具有全局性的統(tǒng)領(lǐng)作用，是影響課程成功的關(guān)鍵因素。美國(guó)AP課程之所以能夠獲得廣泛好評(píng)，一定程度上可歸結(jié)于其培養(yǎng)目標(biāo)的清晰明確，易被師生理解領(lǐng)悟，從而能夠較為精準(zhǔn)地實(shí)踐于教學(xué)活動(dòng)中，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的提升。即課程培養(yǎng)目標(biāo)不僅要重視“理論內(nèi)涵”，也需注重“操作可行”。

由此可見(jiàn)，設(shè)立明確清晰、切實(shí)可行的培養(yǎng)目標(biāo)是我國(guó)CAP課程建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作。該目標(biāo)首先應(yīng)體現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)踐操作性，易于理解和實(shí)施；勿使其“形而上”，與教學(xué)理念和實(shí)踐相脫離。其次，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)突出學(xué)生本位的教學(xué)思想，關(guān)注CAP課程學(xué)習(xí)者的身心發(fā)展水平、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力水平等，體現(xiàn)科學(xué)合理的教育原則。再次，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)多元的培養(yǎng)思想，從知識(shí)、技能和情感態(tài)度3個(gè)方面對(duì)學(xué)生培養(yǎng)提出要求，關(guān)注學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。最后，培養(yǎng)目標(biāo)需強(qiáng)調(diào)知識(shí)方法的滲透，所謂“授人以魚(yú)不如授人以漁”，知識(shí)結(jié)果雖是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，但獲得知識(shí)結(jié)果的方法更是其精髓所在。

3.2 考慮CAP課程層次性教學(xué),讓大部分學(xué)生能從中受益

由試行的CAP物理力學(xué)課程大綱可知，我國(guó)將CAP力學(xué)課程設(shè)為48個(gè)學(xué)時(shí)。由于CAP力學(xué)知識(shí)面較廣，學(xué)習(xí)時(shí)間若壓縮在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成，則勢(shì)必給高中生造成較大的學(xué)業(yè)壓力，而如果學(xué)習(xí)時(shí)間寬限在一學(xué)年，則可能由于教學(xué)不連貫而造成知識(shí)遺忘，難以達(dá)到預(yù)期成效。

對(duì)此，我國(guó)CAP課程可基于高中生能力的不同，依據(jù)內(nèi)容主題將CAP力學(xué)課程分為幾個(gè)不同層次的課程。這樣不僅不同能力層次的學(xué)生都能找到適合自己的課程，讓絕大部分高中生能夠從中受益，還能大大縮減學(xué)生對(duì)此的學(xué)習(xí)時(shí)間，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，這也更易于被高中生所接受[10]。此外，可考慮CAP課程與高中物理課程的教材、教學(xué)活動(dòng)的緊密結(jié)合，淡化CAP課程自身內(nèi)容體系的高度結(jié)構(gòu)化，進(jìn)一步深化高中課程內(nèi)容，更好地鞏固高中生的力學(xué)學(xué)習(xí)，做好中、高等教育的銜接性工作。

3.3 融入更多生活、科技成果元素，讓CAP課程更加實(shí)用化、科技化、生活化

美國(guó)《University Physics(力學(xué))》廣泛地采用物理現(xiàn)象、生活實(shí)例、科技成果等介紹物理概念、規(guī)律，逐步讓學(xué)生意識(shí)到物理與我們生活息息相關(guān)，并對(duì)我們的生活產(chǎn)生重要影響。這也更容易讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，積極主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究。而我國(guó)教材則過(guò)于追求理論化的知識(shí)體系，導(dǎo)致物理知識(shí)與生活聯(lián)系不緊，不能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。這也使得學(xué)生不能很好地學(xué)以致用，客觀(guān)上輕視了學(xué)生分析、處理和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

為此，在教材中融入豐富的生活、科技成果等元素，既可以增強(qiáng)教材的可讀性，又有助于引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生能力的培養(yǎng)，尤其在介紹一些難度較大的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，生活實(shí)例等可幫助學(xué)生在規(guī)避復(fù)雜的理論推理的情況下，快速理解其中的根本涵義。此外，美國(guó)《University Physics(力學(xué))》還重視與相關(guān)學(xué)科之間的交流，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力。而我國(guó)《CAP物理(力學(xué))》教材在這些方面略顯不足，應(yīng)對(duì)此加以重視和借鑒。

3.4 統(tǒng)籌自上而下的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過(guò)程及自下而上的完善過(guò)程，形成一條行之有效的CAP課程建設(shè)道路

任何目標(biāo)及理念的實(shí)現(xiàn)均需“上層建筑”和“下層基礎(chǔ)”的一致協(xié)調(diào)與相互配合。在大學(xué)先修課程項(xiàng)目中，“上層建筑”指的是CAP課程項(xiàng)目的各級(jí)培養(yǎng)目標(biāo)、課程理論、教學(xué)理論等，“下層基礎(chǔ)”指的是實(shí)現(xiàn)“上層建筑”的建設(shè)基礎(chǔ)，如教材、教學(xué)計(jì)劃、課程大綱等。

經(jīng)各方面的分析比較可知，我國(guó)CAP課程項(xiàng)目的培養(yǎng)理念和目標(biāo)(即“上層建筑”)與CAP物理教學(xué)計(jì)劃、教材內(nèi)容及組織等各方面(即“下層基礎(chǔ)”)存在較大的分歧。CAP課程培養(yǎng)目標(biāo)理論性較強(qiáng)，并未對(duì)“下層基礎(chǔ)”進(jìn)行有效的指導(dǎo)，這在實(shí)踐中容易導(dǎo)致結(jié)果偏離目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而“下層基礎(chǔ)”也并未對(duì)CAP課程培養(yǎng)目標(biāo)的進(jìn)一步完善提供一條科學(xué)的改善路徑。而美國(guó)《University Physics(力學(xué))》教材、教學(xué)計(jì)劃等卻能較好地符合美國(guó)AP物理力學(xué)課程培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此，我國(guó)CAP課程建設(shè)不僅要關(guān)注目標(biāo)及相關(guān)理論的實(shí)踐指導(dǎo)，也要關(guān)注課程實(shí)踐的理論總結(jié)，不斷完善我國(guó)CAP課程的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)實(shí)踐，形成一條科學(xué)有效、上下協(xié)調(diào)一致的CAP課程建設(shè)道路。