21世紀(jì)中美科學(xué)教育的課程改革比較

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摘要：21世紀(jì)以來我國和美國都出臺(tái)了政策文本對(duì)科學(xué)教育課程進(jìn)行改革，本文通過比較中美科學(xué)教育課程改革的目的、改革的重點(diǎn)和改革實(shí)施的情況等來分析中美科學(xué)教育課程改革的異同之處，進(jìn)而對(duì)我國科學(xué)教育改革進(jìn)行反思并提出一些建議。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教育；課程改革；比較研究

21世紀(jì)以來，許多國家都意識(shí)到了科學(xué)教育對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要作用，因此科學(xué)教育，特別是中小學(xué)科學(xué)教育的課程改革問題已經(jīng)引起世界各國的重視，中國和美國分別出臺(tái)了相應(yīng)措施進(jìn)行科學(xué)教育課程改革。對(duì)21世紀(jì)以來中美科學(xué)教育課程改革進(jìn)行比較研究有助于我們深化對(duì)兩國科學(xué)教育的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)兩國科學(xué)教育改革的成效和不足，進(jìn)而促進(jìn)我國科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展。

一中國

21世紀(jì)后我國的科學(xué)教育改革主要是在新課改背景下進(jìn)行的，沿襲了七八十年之久的小學(xué)“自然”被更名為“科學(xué)”。科學(xué)課作為一門國家課程，其內(nèi)容包含物理、化學(xué)、生物、生理衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、天文地理、數(shù)學(xué)知識(shí)等，它是素質(zhì)教育新形勢下的一種嘗試，是一次對(duì)課程大膽的改革，是一門全新的具有現(xiàn)代意義的課程。[1]2001年頒布實(shí)施的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》意味著我國的基礎(chǔ)教育課程改革邁入了嶄新的階段。隨后，我國頒布了新中國成立以來第一個(gè)關(guān)于科學(xué)教育的課程標(biāo)準(zhǔn)，即《全日制義務(wù)教育科學(xué)（3～6年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》和《全日制義務(wù)教育科學(xué)（7～9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》。2002年我國了《中華人民共和國科學(xué)技術(shù)普及法》。2011年，我國教育部制定了《義務(wù)教育初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》，其中也不乏與時(shí)俱進(jìn)的新想法。

（一）科學(xué)教育課程改革的目標(biāo)

我國頒布的中小學(xué)科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：“科學(xué)教育改革的總目標(biāo)是提高每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。具體目標(biāo)分為四個(gè)維度，分別是科學(xué)知識(shí)與技能，科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀，科學(xué)探究，對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間關(guān)系的理解?？茖W(xué)教育改革的五大基本理念是引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)、面向全體學(xué)生、立足學(xué)生發(fā)展、反映當(dāng)代科學(xué)成果、體現(xiàn)科學(xué)探究的精神?！盵2]我國科學(xué)教育的目標(biāo)逐漸由過去的功利主義取向轉(zhuǎn)向了科學(xué)精神的培養(yǎng)。

（二）科學(xué)教育課程改革的重點(diǎn)

我國的科學(xué)課程改革強(qiáng)調(diào)綜合課程，注重各課程之間的整合。首先改革力求突破學(xué)科之間的界限，注重多門學(xué)科內(nèi)容之間的融合。其次是將科學(xué)知識(shí)與能力、科學(xué)過程與方法和科學(xué)態(tài)度情感與價(jià)值觀三者相互結(jié)合與滲透，體現(xiàn)了課程目標(biāo)的整合。除此之外，我國還廣泛開展探究教學(xué)?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出，“在科學(xué)課程中，學(xué)生將通過科學(xué)探究等方式理解科學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)技能，體驗(yàn)科學(xué)過程與方法，初步理解科學(xué)本質(zhì)，形成科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力”?？茖W(xué)探究不同于以教師單方面?zhèn)魇跒橹鞯慕虒W(xué)方式，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的有效手段。

（三）科學(xué)教育課程改革的實(shí)施

我國的科學(xué)教育課程改革已經(jīng)實(shí)施了十多年，在此期間我國科學(xué)教育改革雖然取得了一定成效，但也存在很多問題。首先是科學(xué)課得不到應(yīng)有的重視?？茖W(xué)課是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，但在考試壓力下卻淪為無足輕重的輔科，得不到學(xué)校和家長的重視，在實(shí)行中困難重重。然后是師資力量薄弱，教學(xué)質(zhì)量得不到保證?，F(xiàn)在的學(xué)科教師多是以單學(xué)科模式培養(yǎng)出來的，知識(shí)面過窄，無法適應(yīng)綜合課程的要求。除此之外，還有評(píng)價(jià)體系等多方面的問題，這些都影響著科學(xué)教育課程改革的實(shí)施。

二美國

美國進(jìn)入新世紀(jì)后，采取了多種措施支持科學(xué)教育的發(fā)展。首先在經(jīng)濟(jì)方面，美國于2009年頒布了“為創(chuàng)新而教”（EducatetoInnovate）和“競爭卓越”（RacetotheTop）等計(jì)劃，對(duì)數(shù)學(xué)和科學(xué)教育提供財(cái)政支持；其次在師資培養(yǎng)方面，美國啟動(dòng)了“尊重項(xiàng)目”（RespectProject）和新科技教育計(jì)劃，從而吸引更多人加入到優(yōu)秀科學(xué)教師的隊(duì)伍中來；最后在提高科學(xué)教育的標(biāo)準(zhǔn)方面，美國于2010年頒布了《州共同核心課程標(biāo)準(zhǔn)》，統(tǒng)一并提高數(shù)學(xué)與科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)；2011年頒布了《K-12科學(xué)教育的框架》（frameworkforK-12scienceeducation）。之后又于2013年4月頒布了《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(thenextgenerationsciencestandards)。

（一）科學(xué)教育課程改革的目標(biāo)

美國最初的科學(xué)教育改革目標(biāo)在個(gè)人層面是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成科學(xué)素養(yǎng)，在社會(huì)層面是產(chǎn)學(xué)結(jié)合?！禟-12科學(xué)教育的框架》頒布后美國的科學(xué)教育改革目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛩袑W(xué)生普及科學(xué)與工程教育和為學(xué)生未來從事科學(xué)、工程、技術(shù)等專業(yè)領(lǐng)域職業(yè)奠定知識(shí)基礎(chǔ)。

（二）科學(xué)課程課程改革的重點(diǎn)

在結(jié)構(gòu)上，美國的科學(xué)課程倡導(dǎo)學(xué)習(xí)進(jìn)階，注重整合性。《K-12科學(xué)教育的框架》中提出，課程、教學(xué)、教師發(fā)展的連貫性。在教法上，美國進(jìn)行科學(xué)探究的方式是實(shí)踐?！禟-12科學(xué)教育的框架》中的“實(shí)踐”這一概念具體指的是科學(xué)探究實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)實(shí)踐這兩方面。在內(nèi)容上，美國注重以核心概念為主線來設(shè)置課程內(nèi)容。核心概念是讓學(xué)生解釋和說明周圍世界的關(guān)鍵知識(shí)，學(xué)科核心概念聚焦了在科學(xué)方面最重要的課程、教學(xué)和評(píng)測內(nèi)容，涉及4個(gè)領(lǐng)域，分別是物質(zhì)科學(xué)，地球與空間科學(xué)，工程、技術(shù)和科學(xué)的應(yīng)用，生命科學(xué)，這樣一來可以加強(qiáng)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的連貫性和整體性。

（三）科學(xué)教育課程改革的實(shí)施

盡管21世紀(jì)以來聯(lián)邦政府制定了眾多政策來促進(jìn)科學(xué)教育課程改革的發(fā)展，但教育權(quán)歸各州所有，改革的實(shí)施成效最終取決于州政府的計(jì)劃，因此有可能造成科學(xué)教育課程改革良莠不齊的現(xiàn)象。除此之外，美國多采用試卷的評(píng)價(jià)方法，但是試卷難以考察學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力，因此也可能對(duì)科學(xué)教育課程改革的實(shí)施產(chǎn)生影響。

三中美科學(xué)教育課程改革的異同及其啟示

（一）重視科學(xué)教師培養(yǎng)，提高科學(xué)教師素質(zhì)

培養(yǎng)專職的科學(xué)教師是實(shí)現(xiàn)教師專業(yè)化的第一步。美國已于2009年啟動(dòng)“尊重項(xiàng)目”和新科技教育計(jì)劃來吸引并培養(yǎng)優(yōu)秀教師，采取各種手段來發(fā)展科學(xué)教師師范教育。而我國目前開設(shè)科學(xué)教育專業(yè)的院校較少，科學(xué)教師大多是以單學(xué)科的模式培養(yǎng)出來的，進(jìn)入崗位后在老教師的帶領(lǐng)下進(jìn)行綜合科學(xué)課的教學(xué)。針對(duì)有些學(xué)校科學(xué)教師不足，科學(xué)教師的專業(yè)知識(shí)無法勝任綜合課程的現(xiàn)狀，在高校開設(shè)科學(xué)教育專業(yè)，培養(yǎng)專門的科學(xué)教師，是一條行之有效的途徑。除此之外，也應(yīng)該為在職科學(xué)教師提供繼續(xù)教育，這方面日本的經(jīng)驗(yàn)可供我們學(xué)習(xí)。日本開展的課例研究是教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑，它主要是教師圍繞一節(jié)科學(xué)課進(jìn)行討論和交流，有利于提高教師的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和教學(xué)方法的多樣化。最后學(xué)校也應(yīng)該為科學(xué)教師提供完善的教學(xué)條件，支持科學(xué)教育，摒棄科學(xué)課不重要的錯(cuò)誤思想。

（二）整合科學(xué)課程內(nèi)容，優(yōu)化科學(xué)課程結(jié)構(gòu)

中美兩國都關(guān)注科學(xué)課程內(nèi)容的綜合化，但是美國在課程內(nèi)容綜合化的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，提出了學(xué)科內(nèi)容綜合化和學(xué)科結(jié)構(gòu)連貫化。解決我國學(xué)科內(nèi)容綜合化中的問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化課程內(nèi)容，注重橫向?qū)W科間，縱向不同年級(jí)之間相同或相關(guān)問題的整合，不能把內(nèi)容綜合化當(dāng)作簡單的并列或組合。調(diào)整我國科學(xué)課程結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)學(xué)科結(jié)構(gòu)優(yōu)化，需要各方面教育工作者進(jìn)行充分的交流與討論。我國可以學(xué)習(xí)美國的學(xué)習(xí)進(jìn)階及學(xué)科核心概念理念，使小學(xué)、初中、高中的科學(xué)教育能夠?qū)訉舆f進(jìn)。

（三）科學(xué)教育與技術(shù)相結(jié)合，加強(qiáng)科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系

21世紀(jì)初美國就提出了STEM項(xiàng)目，致力于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)之間的融合，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)來解決生活實(shí)際問題的能力。但是目前我國的科學(xué)教育仍然存在知識(shí)中心的灌輸式教學(xué)，假探究等現(xiàn)象比比皆是，科學(xué)教育對(duì)于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用沒有得到發(fā)揮。因此我們應(yīng)該向美國學(xué)習(xí)，加強(qiáng)工程和技術(shù)與科學(xué)教育的聯(lián)系，這樣既可以使學(xué)生將科學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中去，加深他們對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握，又可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱愛，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。

（四）反思現(xiàn)有的問題，不斷深化科學(xué)教育課程改革

美國作為世界上教育最發(fā)達(dá)的國家之一，自20世紀(jì)以來，中小學(xué)科學(xué)教育的改革就綿延不絕。二戰(zhàn)后，以《國防安全教育法》、“2061計(jì)劃”、《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》和《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》為代表，美國先后開展了四次影響較大的基礎(chǔ)科學(xué)教育改革。與美國高頻率的改革相比，我國自2001年新課改以來就較少頒布科學(xué)教育課程改革文件，改革未得到深化。我們應(yīng)該學(xué)習(xí)美國的危機(jī)意識(shí)，對(duì)科學(xué)教育的實(shí)施現(xiàn)狀進(jìn)行經(jīng)常性反思，并及時(shí)采取措施解決問題，學(xué)校、教師和社會(huì)群體組織都應(yīng)該參與到科學(xué)教育改革中來，不斷深化科學(xué)教育改革?？傊?，雖然目前我國的科學(xué)教育課程改革已初見成效，但仍需要各階段、各領(lǐng)域的專家和教師加強(qiáng)合作和溝通，在對(duì)美國的科學(xué)教育改革理念批判借鑒的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情制定科學(xué)長遠(yuǎn)的改革發(fā)展藍(lán)圖。

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作者:趙瑤 單位:首都師范大學(xué)教育學(xué)院