2011年2月
第32卷第1期湛江师范学院学报
JOURNALOFZHANJIANGNORMALCOLLEGEFeb.2011Vol.32 No.1
美国科学教育标准:理念及启示
郑荣双,李忠励,石梦良
(湛江师范学院教育科学学院,广东湛江524048)
摘 要:美国科学教育标准对科学教育的内容、评估、大纲以及科学教师的专业素养作了全面、详细的规定,表现出丰富的教育思想和科学理念,即倡导科学教育的无差别性、公正性和公平性;主张科学教育面向生活世界;注重培养学生的科学素养和科学探究精神;提倡合作学习;运用多向度的评估策略等。由此深省我国中小学的科学教育,应从理念上发生根本的变革。
关键词:美国科学教育;标准;教育理念
中图分类号:G40-012 文献标识码:A 文章编号:1006-4702(2011)01-0016-04
2006年10月在北京举行的小学科学教育国际研讨会上,有关部门决定,2007年秋季,杭州、深圳、
北京、武汉等地的10所小学一年级新生将要试用美国版本的科学教材。据悉,试用的美国版科学教材课程叫“面向儿童的科学和技术”,简称STC课程。该课程是一套小学科学教材系列,为1到6年级的学生设计了24个单元,每个单元由若干活动组成。24个单元覆盖了四大主题领域:生命科学、地球科学、物质科学和技术设计。
在小学教育中引进美国科学教材,是我国小学课程改革和转变教育理念,进一步有效实施素质教育的积极举措。但是,要使得这套教材发挥其应有的效应,我国科学教育工作者还有许多工作要做。除了要对教材本身的内容、结构和关系有全面、深刻地理解之外,还要了解美国科学教育的标准。有鉴于此,笔者拟对美国的科学教育标准及其思路和理念做一基本的阐释,希望能够给我国的科学教育提供有益的参考和启示。
美国科学教育标准的出台,是美国教育改革的结果之一,经历了一个比较复杂的过程。1983年,美国出版了名为《处于危机中的国家》(ANationatRisk)一书,呼吁重新审视和改革美国的教育体系。
收稿日期:2010-05-16
基金项目:湛江师范学院人文社科资助项目(W0716)。
1989年,美国政府批准制定国家教育标准,当时的美国总统乔治·布什立刻表态,支持成立“国家教育
目标专门小组”(theNationalEducationGoalsPan-el)。同年,数学课程和评估标准在美国颁布,这对开发其他学科的教育标准起到了重要作用。当年,美国科学促进联合会(theAmericanAssociationfortheAdvancementofScience)发表了《面向所有美国人的科学》(ScienceforAllAmericans),将科学素养定为所有美国高中毕业生都必须具备的文化素养之一。1991年,美国国家科学教师联合会(theNa-tionalScienceTeachersAssociation)提议协调科学教育标准的制定。因为在此之前,已经出台了数学等科学教育学科的课程标准,由于这些课程标准是由不同的学科机构制定的,彼此之间缺乏统一性。为了解决这一问题,由美国国家研究委员会(theNationalResearchCouncil)牵头,着手制定国家性的科学教育标准,同时教育部和国家科学基金会为此提供了专项资金,以支持该项目的运作。为了对这个重大项目进行统管,美国国家研究委员会还设立了国家科学教育标准和评估委员会(theNationalCommitteeonScienceEducationStandardsandAssessment,简称NCSESA)。经过
作者简介:郑荣双(1964-),女,河南洛阳人,湛江师范学院教育科学学院教授,心理学博士后,从事心理健康教育与理论心理
第1期
郑荣双等:美国科学教育标准:理念及启示
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对相关内容大规模的论证、讨论和修改,最终形成了目前的国家科学教育标准(NationalScienceEduca-tionStandards,以下简称“标准”)。
标准主要由导言、原则和定义以及科学教学标准、教师职业培养标准、评估标准、内容标准、大纲标准、体制标准等部分组成,对科学教育的各个主要环节和方面作了详细、具体的规定,同时表现出丰富的教育和科学理念。
首先,倡导无差别的、公平性的科学教育,标准将其视为科学教育的前提之一。所谓无差别不是指让所有的学生在学业成绩上都达到同等水平,而是指学生接受科学教育的机会均等,即每个学生都应有接受科学教育的机会和权利。学校中的科学教育必须面向所有学生,无论其年龄、性别、文化和种族背景、残疾与否,也无论其对科学是否有热情、抱负和学习动机,都应给予同等的机会,并使其在科学素养上达到一定的水平。标准还要求科学教师在教学过程中要考虑学生的具体情况和能力,给所有学生同等的机会参与科学的学习和活动[1]2。由此看来,科学教育的无差别原则是建立在承认并尊重学生的个体差异的基础之上的,这样才能从根本上体现教育的无差别性,保障所有学生接受科学教育的机会和权利。标准淡化能力,强调机会,是基于这样一个理想的假设:如果有机会,所有的学生对科学都能够达到应有的理解水平。
科学教育的无差别理念,一方面为所有的学生接受良好的科学教育提供了前提,另一方面它也表达了科学教育,乃至整个学校教育的公正性的理想。这一点具有非同寻常的重要性,因为“权力、获得知识的机会、平等、社会正义和文化,能对年轻人对科学的体验产生影响”[2],而且“科学教育在我们建设一个更加公正的社会的努力中起着重要的作用”。标准所倡导的科学教育的公正性,在学生的科学学业成绩评估中表现为公平性。标准提出,在评估过程中,要考虑学生接受科学教育的机会,它和成绩在评估中具有同等的重要性。同时还要给学生充分展示自己成就的机会。学生的文化、语言能力、种族背景、身体状况等也是评估要考虑的因素,并将它视为测量方面的要求。这就使科学教育的公正性在教学的最后环节得到了保证。
第二,科学教育面向生活世界。标准指出,由于美国人在日常生活中面临许多问题,这些问题在根本上关乎个人和社会的生存及生活,需要利用科学,[1]11[2]
此,科学教育的主要目的是使学生能够从了解和理解自然界的过程中,体验到其中的乐趣,运用正确的科学知识和原理作出个人的决定,毕业之后在社会上能够谋到有意义的、建设性的工作,以及理性地参与公众有关科学和技术问题的讨论和对话。个人能够运用科学知识和技术,批判性的思考,创造性地解决日常生活问题。由此看来,标准主张科学教育要面向生活世界,为个人和社会生活服务,体现了科学教育的人文关怀的取向。
标准倡导科学教育面向生活世界的另一个表现是,标准中的科学学业评估重视外部效度,提出了评价的真实性原则,即“真实评估”,主要是评价学生将习得的知识应用到课堂之外的生活情境中的能力。这样做一方面是力求较高的外部效度,另一方面是促进学生科学实践能力以及应用科学知识解决日常生活问题能力的养成。
与此相关,标准还揭示了科学教育的另一重要功能,即培养学生的社会责任感,而这一点在科学教育中经常被忽略。因为教师乃至整个社会往往只看到科学的工具价值,看不到它所担负的社会道义价值。然而,后者与个人和社会生活息息相关。只有面向生活世界,以人为本,才能更加理智地应用科学和技术成果,促进科学、自然以及人类社会可持续的、和谐发展。正如标准所言,个人早期建立起来的科学态度和价值观,可以影响其成人以后的科学素养。
第三,科学教育注重培养科学素养和科学探究精神。NCSESA主席理查德·克劳斯纳以及美国科学院院长布鲁斯·阿尔伯特在为标准所作的序中明确指出,使所有学生都具有科学素养(sciencelit-eracy)是国家科学教育标准的目标。标准的“序言”开宗明义地说,标准是为了引导美国走向一个具有科学素养的社会而制定的[1]。其所定义的科学素养有如下两个方面的重要性:一是对科学的认识可以给人以成就感和兴奋感,二是利用个人所掌握的科学信息和方法对某些社会问题集体地作出决策。标准将科学素养界定为作出个人决定、参与社会和文化事务、从事经济活动所需要的知识,以及对相关的科学概念和方法的理解。
具体而言,科学素养意味着能够提出、发现或解答日常生活中由好奇心所引起的问题;个人具有描述、解释和预测自然现象的能力;具有阅读科普读物,甚至有对国家和本地区的事务从科学和技术的;
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湛江师范学院学报(哲学社会科学)第32卷
性的问题做出判断和评估;正确地运用科技术语或科学概念及方法。科学素养通过物理科学、生命科学、地球和空间科学、科学的历史和本质等知识的学
习以及将科学概念和方法系统化或一体化而习得。除此之外,科学教育的另一个重要方面是培养学生的科学探究能力。
标准将科学探究定义为科学家研究自然界并且在实证的基础上提出解释的不同方法(thediverseways)。对学生而言,是指增长知识、理解科学理念的活动,以及了解科学家是如何研究自然界的,包括观察、提出问题、能够对已学知识和未学知识做出判断;做出研究计划、运用工具收集、分析和解释数据;对问题提出答案、解释并作出预测以及同他人交流研究结果等。
为了保证科学探究活动的贯彻和开展,标准提出科学教师也应具备科学探究精神,即对自己的教学活动进行评估、反思,并从中总结经验。教师无论在课堂里、在户外或实验室中,都要将培养学生的探究精神和方法置于首位。标准指出这是科学教学的重要策略。
第四,科学教育倡导合作精神。主要表现为以下几个层次:首先是学校与社会相关机构和人员的合作,例如当地的政府、社区和社团等,它们可以为科学教育提供必要和辅助性的资源。还要同课程开发者、出版者、博物馆、动物园和科学活动中心的工作人员、科学家、工程师、工商界人士以及政府官员、法律工作人员和学生家长合作,他们在科学教育中能够发挥不可替代的作用。学校与社会合作的目的在于充分利用社会资源,强化科学教育的支持系统。其次是教师之间的合作。在标准看来,以课堂为单位的科学教育只是更大的科学教育系统的一个部分,所有的科学教师都应积极地与同事和相关人员共同工作,讨论、分享、丰富自己的知识,协调不同班级、年级之间的教学计划,提高教学质量。标准将这种合作视为科学教师的职业责任。第三是学生之间的合作,主要表现为学习团体(learningcommunity)的形式。标准指出,学习团体可以更加有效地促进科学的教与学。其原因在于,科学的新理论和新观点是创造性、甚至冒险性思维的结果。学习团体还能够鼓励学生充分参与到科学学习过程中去,明确学习的目的,培养学习的责任感。教师要为学生营造良好的环境,给学生以心理安全感,让学生在团体中能够自由地表达自己的观点。学习团体的另一个[1]23
学习的过程中达到相互尊重和信任,建立良好的关系,形成健全的人格。
第五,科学教育评估的多向度。标准把对学生的评估视为科学教育体系中的基本的反馈机制,它的目的是为学生、教师和相关的决策者提供信息,使学生对自己的学习是否达到要求有清晰的认识,作为教师判断自己的教学效果和决策者了解政策实施的结果的依据。评估的最终目的是指导学生、教师和决策者对学习、教学和政策作出相应的调整[1]76。科学评估所测查的不仅仅是学生是否记住了一定的科学知识或信息,而是要测查学生通过探究性学习而形成的对科学知识的理解力、推理能力和应用知识的能力。这样的评估是多向度的:
其一,评估方法的多向度。除了传统的纸笔测验,还有操作(performance)、完成任务量(portfoli-os)、口头测试(interview)、撰写调查报告和书面论文、多项选择和简要回答问题等评估形式。其二,评估主体和层次的多向度性。科学学业评估的主体不但可以由教师来实施,也可由学生来实施,即让学生参与到评估过程中。标准认为,学生参与评估有助于学生理解相关标准的要求,清楚地意识到自己的学习目的和责任,进行自我指导式学习,成为“自我指导的学习者”(self-directedlearn-ers),使得学生积极地、主动地投入到科学学习中去。
评估既可以在校内由学校进行,即校内评估,也可以由地区、州以及国家相关机构实施评估,即校外评估。其目的在于制定更加合理的政策并使政策得到有效的实施,明确责任,对不同学校的科学教育水准和状况进行比较,实现标准所制定的目标。
其三,评估对象的多向度。除了学生,教师也在评估的范围之内,主要包括教师的专业知识水平、用于教学的时间以及给学生提供学习资源的情况。
其四,评估内容的多向度。标准规定,不但要评估学生的学业成绩,还要计量学生参与科学学习的机会。因为这是影响学生学业成绩的一个重要因素。不但要评估学生对科学知识的掌握情况,还要评估学生的探究能力以及从科学的角度理解自然界的能力、科学推理能力、就科学问题与他人进行有效交流的能力等。
通过以上对标准的分析可以发现,美国科学教育标准的中心思想是培养学生的科学素养和科学探究精神,使学生掌握科学的理念和方法,倡导科学教
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郑荣双等:美国科学教育标准:理念及启示
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节,以激发他们学习的主动性、自觉性和自律性,彰显科学及教育的民主精神。为了保证科学教育的顺利实施,标准对社会持开放的态度,充分利用社会资
源,给科学教育提供坚实的基础。再者,标准重视科学教育和学习的过程,在理论层面实现了科学教育由结果定向向过程定向的转变。这同标准所持的科学观密切相关。标准认为,科学是一个积极的过程,并把它作为标准制定的重要前提。标准还进一步指出,科学学习就是让学生做,而不是做给他们看。这一转变的价值在于,让学生在学习科学的过程中充分展现自己的才智,培养对科学的兴趣,体验到学习科学的乐趣。如此,学生才有可能将科学研究作为终生的追求,并有所创见。综上所述,标准向我们展示了一个更为宏大的理论视角,其蕴含的基本理念在许多方面已经超越了科学教育本身。
美国科学教育标准给我们的启示是多方面的。首先,科学素养的培养要重于科学知识的传授。知识是可错的,然而科学素养则是学生可持续学习能力的稳定成分。例如标准强调的探究精神是科学精神的主要特征,在教育中就表现为学生的自主学习。自主学习对培养学生的自立性、自为性、自律性以及创新意识和能力具有重要的推动作用。其次,在科学教育中应渗透人文思想。标准强调培养学生的社会责任感,理智地运用科学和技术成果,而不是仅仅将其作为工具,以此弱化学生在学习科学过程中的参考文献:
[1]NationalResearchCouncil(U.S.).NationalScienceEdu-cationStandards[S].NationalAcademyPress,1996.
工具理性思维模式,强化科学为大众幸福和社会进步服务的理念。当今科学教育的社会功能目标取向正在突破“工具理性”,更加关注科学教育人文关怀
和改善社会文化的功能。除此之外,标准还提倡科学教育无差别和公平性观念,这对我国教育改革在操作性层面具有相当大的参考价值。再次,科学教育要植根于生活世界。标准从不同方面强调科学教育与生活世界的关系,指出科学教育要面向生活世界,认为具有科学素养的学生要能够发现或解答日常生活中的由好奇心引起的问题,科学学业的评估也要重视外部效度等等。最后,科学教育要充分体现其目标,即促进人的发展和社会发展。前者是科学教育的本体功能,后者是科学教育的外在职能。标准很好地实现了二者的统一,展现了标准制定者对科学技术与人的发展和社会发展关系的深刻认识。
对我国的小学科学教育而言,引进课本只是第一步,还需要相应的人力、物力、财力和政策的支持,而最关键的是教育管理者、决策者、教师、学生以及家长的科学教育理念的转变,确立科学教育在我国小学教育体系中的重要、核心地位,而不仅仅将其视作点缀性的“副科”,成为应试教育的陪衬,或为素质教育“作秀”。这就需要我国的基础教育在教学管理、课程开发和教师教育等方面做出实质性的调整,促使科学教育同整个基础教育体制相融合。同时要思考,如何借鉴美国科学教育的基本理念,为我国刚性的教育体制注入新的活力。
[2]LizerFinkel.TeachingScienceforSocialJustice[J].Sci-enceEducation.March,2005,89(2):350-352.
AmericanNationalScienceEducation
Standards:BasicIdeasandEnlightenment
ZHENGRongshuang,LIZhongli,SHIMengliang
(SchoolofEducationScience,ZhanjiangNormalCollege,Zhanjiang524048,Guangdong,China)Abstract:TheAmericanNationalScienceEducationStandardsaredesignedtodefinethesciencecon-tentstandards,assessmentstandards,scienceeducationprogramstandardsandprofessionaldevelopmentstandards.ThisarticlemaintainsthattheAmericanNationalScienceEducationStandardsimpliesbasici-deasasthefollowings:scienceeducationisforallstudents,theassessmentshouldbefairforallstudents,scienceeducationshouldfacethelifeworld,inquiryiscentraltosciencelearning,collaborativelearningisadvocatedandtheassessmentismultiplicate.Theenlightenmentthatweobtainfromthestandardistotransformtheideasofscienceeducationinourprimaryandmiddleschool.
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JOURNALOFZHANJIANGNORMALCOLLEGEFeb.2011Vol.32 No.1
美国科学教育标准:理念及启示
郑荣双,李忠励,石梦良
(湛江师范学院教育科学学院,广东湛江524048)
摘 要:美国科学教育标准对科学教育的内容、评估、大纲以及科学教师的专业素养作了全面、详细的规定,表现出丰富的教育思想和科学理念,即倡导科学教育的无差别性、公正性和公平性;主张科学教育面向生活世界;注重培养学生的科学素养和科学探究精神;提倡合作学习;运用多向度的评估策略等。由此深省我国中小学的科学教育,应从理念上发生根本的变革。
关键词:美国科学教育;标准;教育理念
中图分类号:G40-012 文献标识码:A 文章编号:1006-4702(2011)01-0016-04
2006年10月在北京举行的小学科学教育国际研讨会上,有关部门决定,2007年秋季,杭州、深圳、
北京、武汉等地的10所小学一年级新生将要试用美国版本的科学教材。据悉,试用的美国版科学教材课程叫“面向儿童的科学和技术”,简称STC课程。该课程是一套小学科学教材系列,为1到6年级的学生设计了24个单元,每个单元由若干活动组成。24个单元覆盖了四大主题领域:生命科学、地球科学、物质科学和技术设计。
在小学教育中引进美国科学教材,是我国小学课程改革和转变教育理念,进一步有效实施素质教育的积极举措。但是,要使得这套教材发挥其应有的效应,我国科学教育工作者还有许多工作要做。除了要对教材本身的内容、结构和关系有全面、深刻地理解之外,还要了解美国科学教育的标准。有鉴于此,笔者拟对美国的科学教育标准及其思路和理念做一基本的阐释,希望能够给我国的科学教育提供有益的参考和启示。
美国科学教育标准的出台,是美国教育改革的结果之一,经历了一个比较复杂的过程。1983年,美国出版了名为《处于危机中的国家》(ANationatRisk)一书,呼吁重新审视和改革美国的教育体系。
收稿日期:2010-05-16
基金项目:湛江师范学院人文社科资助项目(W0716)。
1989年,美国政府批准制定国家教育标准,当时的美国总统乔治·布什立刻表态,支持成立“国家教育
目标专门小组”(theNationalEducationGoalsPan-el)。同年,数学课程和评估标准在美国颁布,这对开发其他学科的教育标准起到了重要作用。当年,美国科学促进联合会(theAmericanAssociationfortheAdvancementofScience)发表了《面向所有美国人的科学》(ScienceforAllAmericans),将科学素养定为所有美国高中毕业生都必须具备的文化素养之一。1991年,美国国家科学教师联合会(theNa-tionalScienceTeachersAssociation)提议协调科学教育标准的制定。因为在此之前,已经出台了数学等科学教育学科的课程标准,由于这些课程标准是由不同的学科机构制定的,彼此之间缺乏统一性。为了解决这一问题,由美国国家研究委员会(theNationalResearchCouncil)牵头,着手制定国家性的科学教育标准,同时教育部和国家科学基金会为此提供了专项资金,以支持该项目的运作。为了对这个重大项目进行统管,美国国家研究委员会还设立了国家科学教育标准和评估委员会(theNationalCommitteeonScienceEducationStandardsandAssessment,简称NCSESA)。经过
作者简介:郑荣双(1964-),女,河南洛阳人,湛江师范学院教育科学学院教授,心理学博士后,从事心理健康教育与理论心理
第1期
郑荣双等:美国科学教育标准:理念及启示
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对相关内容大规模的论证、讨论和修改,最终形成了目前的国家科学教育标准(NationalScienceEduca-tionStandards,以下简称“标准”)。
标准主要由导言、原则和定义以及科学教学标准、教师职业培养标准、评估标准、内容标准、大纲标准、体制标准等部分组成,对科学教育的各个主要环节和方面作了详细、具体的规定,同时表现出丰富的教育和科学理念。
首先,倡导无差别的、公平性的科学教育,标准将其视为科学教育的前提之一。所谓无差别不是指让所有的学生在学业成绩上都达到同等水平,而是指学生接受科学教育的机会均等,即每个学生都应有接受科学教育的机会和权利。学校中的科学教育必须面向所有学生,无论其年龄、性别、文化和种族背景、残疾与否,也无论其对科学是否有热情、抱负和学习动机,都应给予同等的机会,并使其在科学素养上达到一定的水平。标准还要求科学教师在教学过程中要考虑学生的具体情况和能力,给所有学生同等的机会参与科学的学习和活动[1]2。由此看来,科学教育的无差别原则是建立在承认并尊重学生的个体差异的基础之上的,这样才能从根本上体现教育的无差别性,保障所有学生接受科学教育的机会和权利。标准淡化能力,强调机会,是基于这样一个理想的假设:如果有机会,所有的学生对科学都能够达到应有的理解水平。
科学教育的无差别理念,一方面为所有的学生接受良好的科学教育提供了前提,另一方面它也表达了科学教育,乃至整个学校教育的公正性的理想。这一点具有非同寻常的重要性,因为“权力、获得知识的机会、平等、社会正义和文化,能对年轻人对科学的体验产生影响”[2],而且“科学教育在我们建设一个更加公正的社会的努力中起着重要的作用”。标准所倡导的科学教育的公正性,在学生的科学学业成绩评估中表现为公平性。标准提出,在评估过程中,要考虑学生接受科学教育的机会,它和成绩在评估中具有同等的重要性。同时还要给学生充分展示自己成就的机会。学生的文化、语言能力、种族背景、身体状况等也是评估要考虑的因素,并将它视为测量方面的要求。这就使科学教育的公正性在教学的最后环节得到了保证。
第二,科学教育面向生活世界。标准指出,由于美国人在日常生活中面临许多问题,这些问题在根本上关乎个人和社会的生存及生活,需要利用科学,[1]11[2]
此,科学教育的主要目的是使学生能够从了解和理解自然界的过程中,体验到其中的乐趣,运用正确的科学知识和原理作出个人的决定,毕业之后在社会上能够谋到有意义的、建设性的工作,以及理性地参与公众有关科学和技术问题的讨论和对话。个人能够运用科学知识和技术,批判性的思考,创造性地解决日常生活问题。由此看来,标准主张科学教育要面向生活世界,为个人和社会生活服务,体现了科学教育的人文关怀的取向。
标准倡导科学教育面向生活世界的另一个表现是,标准中的科学学业评估重视外部效度,提出了评价的真实性原则,即“真实评估”,主要是评价学生将习得的知识应用到课堂之外的生活情境中的能力。这样做一方面是力求较高的外部效度,另一方面是促进学生科学实践能力以及应用科学知识解决日常生活问题能力的养成。
与此相关,标准还揭示了科学教育的另一重要功能,即培养学生的社会责任感,而这一点在科学教育中经常被忽略。因为教师乃至整个社会往往只看到科学的工具价值,看不到它所担负的社会道义价值。然而,后者与个人和社会生活息息相关。只有面向生活世界,以人为本,才能更加理智地应用科学和技术成果,促进科学、自然以及人类社会可持续的、和谐发展。正如标准所言,个人早期建立起来的科学态度和价值观,可以影响其成人以后的科学素养。
第三,科学教育注重培养科学素养和科学探究精神。NCSESA主席理查德·克劳斯纳以及美国科学院院长布鲁斯·阿尔伯特在为标准所作的序中明确指出,使所有学生都具有科学素养(sciencelit-eracy)是国家科学教育标准的目标。标准的“序言”开宗明义地说,标准是为了引导美国走向一个具有科学素养的社会而制定的[1]。其所定义的科学素养有如下两个方面的重要性:一是对科学的认识可以给人以成就感和兴奋感,二是利用个人所掌握的科学信息和方法对某些社会问题集体地作出决策。标准将科学素养界定为作出个人决定、参与社会和文化事务、从事经济活动所需要的知识,以及对相关的科学概念和方法的理解。
具体而言,科学素养意味着能够提出、发现或解答日常生活中由好奇心所引起的问题;个人具有描述、解释和预测自然现象的能力;具有阅读科普读物,甚至有对国家和本地区的事务从科学和技术的;
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湛江师范学院学报(哲学社会科学)第32卷
性的问题做出判断和评估;正确地运用科技术语或科学概念及方法。科学素养通过物理科学、生命科学、地球和空间科学、科学的历史和本质等知识的学
习以及将科学概念和方法系统化或一体化而习得。除此之外,科学教育的另一个重要方面是培养学生的科学探究能力。
标准将科学探究定义为科学家研究自然界并且在实证的基础上提出解释的不同方法(thediverseways)。对学生而言,是指增长知识、理解科学理念的活动,以及了解科学家是如何研究自然界的,包括观察、提出问题、能够对已学知识和未学知识做出判断;做出研究计划、运用工具收集、分析和解释数据;对问题提出答案、解释并作出预测以及同他人交流研究结果等。
为了保证科学探究活动的贯彻和开展,标准提出科学教师也应具备科学探究精神,即对自己的教学活动进行评估、反思,并从中总结经验。教师无论在课堂里、在户外或实验室中,都要将培养学生的探究精神和方法置于首位。标准指出这是科学教学的重要策略。
第四,科学教育倡导合作精神。主要表现为以下几个层次:首先是学校与社会相关机构和人员的合作,例如当地的政府、社区和社团等,它们可以为科学教育提供必要和辅助性的资源。还要同课程开发者、出版者、博物馆、动物园和科学活动中心的工作人员、科学家、工程师、工商界人士以及政府官员、法律工作人员和学生家长合作,他们在科学教育中能够发挥不可替代的作用。学校与社会合作的目的在于充分利用社会资源,强化科学教育的支持系统。其次是教师之间的合作。在标准看来,以课堂为单位的科学教育只是更大的科学教育系统的一个部分,所有的科学教师都应积极地与同事和相关人员共同工作,讨论、分享、丰富自己的知识,协调不同班级、年级之间的教学计划,提高教学质量。标准将这种合作视为科学教师的职业责任。第三是学生之间的合作,主要表现为学习团体(learningcommunity)的形式。标准指出,学习团体可以更加有效地促进科学的教与学。其原因在于,科学的新理论和新观点是创造性、甚至冒险性思维的结果。学习团体还能够鼓励学生充分参与到科学学习过程中去,明确学习的目的,培养学习的责任感。教师要为学生营造良好的环境,给学生以心理安全感,让学生在团体中能够自由地表达自己的观点。学习团体的另一个[1]23
学习的过程中达到相互尊重和信任,建立良好的关系,形成健全的人格。
第五,科学教育评估的多向度。标准把对学生的评估视为科学教育体系中的基本的反馈机制,它的目的是为学生、教师和相关的决策者提供信息,使学生对自己的学习是否达到要求有清晰的认识,作为教师判断自己的教学效果和决策者了解政策实施的结果的依据。评估的最终目的是指导学生、教师和决策者对学习、教学和政策作出相应的调整[1]76。科学评估所测查的不仅仅是学生是否记住了一定的科学知识或信息,而是要测查学生通过探究性学习而形成的对科学知识的理解力、推理能力和应用知识的能力。这样的评估是多向度的:
其一,评估方法的多向度。除了传统的纸笔测验,还有操作(performance)、完成任务量(portfoli-os)、口头测试(interview)、撰写调查报告和书面论文、多项选择和简要回答问题等评估形式。其二,评估主体和层次的多向度性。科学学业评估的主体不但可以由教师来实施,也可由学生来实施,即让学生参与到评估过程中。标准认为,学生参与评估有助于学生理解相关标准的要求,清楚地意识到自己的学习目的和责任,进行自我指导式学习,成为“自我指导的学习者”(self-directedlearn-ers),使得学生积极地、主动地投入到科学学习中去。
评估既可以在校内由学校进行,即校内评估,也可以由地区、州以及国家相关机构实施评估,即校外评估。其目的在于制定更加合理的政策并使政策得到有效的实施,明确责任,对不同学校的科学教育水准和状况进行比较,实现标准所制定的目标。
其三,评估对象的多向度。除了学生,教师也在评估的范围之内,主要包括教师的专业知识水平、用于教学的时间以及给学生提供学习资源的情况。
其四,评估内容的多向度。标准规定,不但要评估学生的学业成绩,还要计量学生参与科学学习的机会。因为这是影响学生学业成绩的一个重要因素。不但要评估学生对科学知识的掌握情况,还要评估学生的探究能力以及从科学的角度理解自然界的能力、科学推理能力、就科学问题与他人进行有效交流的能力等。
通过以上对标准的分析可以发现,美国科学教育标准的中心思想是培养学生的科学素养和科学探究精神,使学生掌握科学的理念和方法,倡导科学教
第1期
郑荣双等:美国科学教育标准:理念及启示
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节,以激发他们学习的主动性、自觉性和自律性,彰显科学及教育的民主精神。为了保证科学教育的顺利实施,标准对社会持开放的态度,充分利用社会资
源,给科学教育提供坚实的基础。再者,标准重视科学教育和学习的过程,在理论层面实现了科学教育由结果定向向过程定向的转变。这同标准所持的科学观密切相关。标准认为,科学是一个积极的过程,并把它作为标准制定的重要前提。标准还进一步指出,科学学习就是让学生做,而不是做给他们看。这一转变的价值在于,让学生在学习科学的过程中充分展现自己的才智,培养对科学的兴趣,体验到学习科学的乐趣。如此,学生才有可能将科学研究作为终生的追求,并有所创见。综上所述,标准向我们展示了一个更为宏大的理论视角,其蕴含的基本理念在许多方面已经超越了科学教育本身。
美国科学教育标准给我们的启示是多方面的。首先,科学素养的培养要重于科学知识的传授。知识是可错的,然而科学素养则是学生可持续学习能力的稳定成分。例如标准强调的探究精神是科学精神的主要特征,在教育中就表现为学生的自主学习。自主学习对培养学生的自立性、自为性、自律性以及创新意识和能力具有重要的推动作用。其次,在科学教育中应渗透人文思想。标准强调培养学生的社会责任感,理智地运用科学和技术成果,而不是仅仅将其作为工具,以此弱化学生在学习科学过程中的参考文献:
[1]NationalResearchCouncil(U.S.).NationalScienceEdu-cationStandards[S].NationalAcademyPress,1996.
工具理性思维模式,强化科学为大众幸福和社会进步服务的理念。当今科学教育的社会功能目标取向正在突破“工具理性”,更加关注科学教育人文关怀
和改善社会文化的功能。除此之外,标准还提倡科学教育无差别和公平性观念,这对我国教育改革在操作性层面具有相当大的参考价值。再次,科学教育要植根于生活世界。标准从不同方面强调科学教育与生活世界的关系,指出科学教育要面向生活世界,认为具有科学素养的学生要能够发现或解答日常生活中的由好奇心引起的问题,科学学业的评估也要重视外部效度等等。最后,科学教育要充分体现其目标,即促进人的发展和社会发展。前者是科学教育的本体功能,后者是科学教育的外在职能。标准很好地实现了二者的统一,展现了标准制定者对科学技术与人的发展和社会发展关系的深刻认识。
对我国的小学科学教育而言,引进课本只是第一步,还需要相应的人力、物力、财力和政策的支持,而最关键的是教育管理者、决策者、教师、学生以及家长的科学教育理念的转变,确立科学教育在我国小学教育体系中的重要、核心地位,而不仅仅将其视作点缀性的“副科”,成为应试教育的陪衬,或为素质教育“作秀”。这就需要我国的基础教育在教学管理、课程开发和教师教育等方面做出实质性的调整,促使科学教育同整个基础教育体制相融合。同时要思考,如何借鉴美国科学教育的基本理念,为我国刚性的教育体制注入新的活力。
[2]LizerFinkel.TeachingScienceforSocialJustice[J].Sci-enceEducation.March,2005,89(2):350-352.
AmericanNationalScienceEducation
Standards:BasicIdeasandEnlightenment
ZHENGRongshuang,LIZhongli,SHIMengliang
(SchoolofEducationScience,ZhanjiangNormalCollege,Zhanjiang524048,Guangdong,China)Abstract:TheAmericanNationalScienceEducationStandardsaredesignedtodefinethesciencecon-tentstandards,assessmentstandards,scienceeducationprogramstandardsandprofessionaldevelopmentstandards.ThisarticlemaintainsthattheAmericanNationalScienceEducationStandardsimpliesbasici-deasasthefollowings:scienceeducationisforallstudents,theassessmentshouldbefairforallstudents,scienceeducationshouldfacethelifeworld,inquiryiscentraltosciencelearning,collaborativelearningisadvocatedandtheassessmentismultiplicate.Theenlightenmentthatweobtainfromthestandardistotransformtheideasofscienceeducationinourprimaryandmiddleschool.
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