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“2061计划”的经验:贯彻基准和标准的实践途径

本文再版经美国国家科学教师协会许可。没有编者同意不得转载或传播。

来源:
科学教师,1997.1,第64期

若•埃伦•罗斯曼
“2061计划”

  美国科学促进协会的“2061计划”自1985年实施以来,一直推动着基础教育改革的进行,改革内容围绕学生应该了解哪些知识、具备什么样的能力。该计划于1989年出版了报告《面向全体美国人的科学》,简洁宏观地定义了什么是成年人的科学素养,内容涵盖了自然科学、社会科学、数学和技术等各个领域。1993年出版的《科学素养的基准》为教育改革者们提供了进一步的帮助,把《面向全体美国人的科学》中的观点诠释为适合K-2,3-5,6-8,及9-12年级使用的一组具体连贯的学习目标。同时,一项基于标准的改革运动贯穿了整个K-12教育,每个科目都提出了适合自身的一系列学习目标和内容标准。

  要让不同科目的专家和教育家创立标准并达成共识颇为困难,但更困难的是接下来该如何实施这些标准。“2061计划”一直和老师、课程专家、教师教育家、以及教材编写者紧密合作,帮助他们理解和使用《科学素养的基准》一书。经过和教育专家的多次探讨,我们得出了这样的结论:在要使用基准或标准一类的学习目标前需要对目标的意义有深入理解并加以慎重考虑。

  此外可能还要对教师提出新的职业发展要求,强调教师决策者的角色,并帮助他们有效的实施基于标准的改革。

  本文将“2061计划”提出的涉及基于标准的改革的一些课程作为个案,仔细研究用于改革课程设置和教学的具体的学习目标,提出一些实际的学习技巧、并略述利用标准来分析教材的过程。这些建议会对如何实施具体连贯的学习目标提供实际指导,无论是基于基准还是基于标准。这也是实行改革的基础。

什么是基准?

  “2061计划”对基准做了清楚的解释,即客观反映出学生应该能达到的难度水平。但是,人们还是经常按照自身对于科学的理解以及州、学区和学校的现行课程来解释基准,给基准添加了不必要的意义。例如下面这句话,出自基准中“地球”这一主题对2年级学习目标的描述:

  开口容器中的水会消失,而封闭容器中的水不会消失。
  (美国科学促进会[AAAS],1993)

  参与“2061计划”讨论会的部分专家看到这一表述时,以为是要求K-2年级的学生理解蒸发原理,包括对于分子,肉眼不可见的水蒸气,以及“蒸发”这个概念的理解。那些正在教K-2年级学生“蒸发”概念的教师更是这样理解的,而实际上,基准中并没有提到关于“蒸发”的内容;它只是描述了一种可以观察到的现象,这也是某些基准的表达方式。然后根据这一现象会再设立进一步的基准来描述空气是气体的概念,以及蒸发的概念。

  此外,有些与会专家低估了基准的要求。请看为6-8年级学生设立的基准5E部分:物质和能量流动:

  食物提供的分子可以用作燃料和为所有生物储存物质。首先,植物利用光能从二氧化碳和水中制造糖分子。糖分子会立刻被植物利用或储存起来,以备以后使用。而生物体在吃了植物后会分解其原有结构以获得生存所必须的物质和能量。然后,它们再被其它生物捕食,成为其能量来源。(AAAS, 1993)

  参会者可能认为学生们只要理解食物链中“谁吃谁”的概念就可以,而不用理解接下来分子的分解和重组过程。对于物质的分子性质以及分子和生命系统的关系不太熟悉的参会者可能会忽视基准中提到的“分子”一词。

  有必要对于基准或任何具体学习目标中的用词如此较真吗?答案是肯定的,因为基准和学习目标是决定课程内容的基础。经过讨论我们也更加清楚地认识到:教育家们对于基准模式研究和思考的越多,就越有可能将这样的学习目标看成是重要决策的坚实基础,正是在这一基础上他们才能决定该教什么以及该怎样教。

研究学习目标:

  “2061计划”设计了一个研究程序来帮助教育家们探究基准的内含并认识其重要性。经必要修改后这一程序也很容易用于国家教育标准或其它具体学习目标的研究。关键就是要仔细考虑和研究下述内容来了解某个特定学习目标的完整含义。

  成人素养的目标:《基准》中每一主涉及成人科学素养目标的内容都能在《面向全体美国人的科学》中找到与之对应的章节。这有助于参与者理解基准的目标所在。

  基础教育环境:对《基准》同一部分中其它年级水平基准的阅读有助于参与者了解特定基准所针对的难度水平。

  教学指导策略:《基准》中每一部分的导言有助于参与者理解学生在学习相关主题时的困难,并为学生达到基准要求提出建议。

  研究基础:《基准》第15章---针对基准中各主题的研究总结,提出了学生在理解某一基准时可能遇到的困难,并暗示基准应该对应的年级水平。此外,还给参与者们列出了相关的原始研究论文。

  理解进程图:为《基准》的光盘开发的相应的概念线性图。该图为《面向全体美国人的科学》中某一特定的知识描绘了整个K-12年级基准的排列顺序,从而有助于参与者了解其它基准与所研究的基准的关系,并帮助他们弄清基准的意义。

  再看一下水循环一节的K-2年级基准。教育专家们通过参考《面向全体美国人的科学》的有关章节,会把这一初步基准看成是理解气候类型的一个步骤;随后,在查看同一部分的其它基准时,专家们发现《基准》中把关于液态水转化成气体(或蒸汽)的知识放在3-5年级的部分,因此,他们对K-2年级的相关基准就不会介入太深。从论文和研究中,他们会了解到有关蒸发作用的知识对于小学高年级学生来说也有困难,应该留待中学来学习。
 
  从与会者在深入研究前后对基准的评论(参看下面的表格)中可以看出课程改革必须依赖于对学习目标即基准、国家科学教育标准中的“基本概念”或任何类似专一性标准的透彻理解。

  “开口容器中的水会消失,而封闭容器中的水不会消失。”

  在使用前文提到的研究步骤之前,参与“2061计划”研讨会的专家这样理解这一针对K-2年级学生的基准要求:

“了解蒸发作用”
“理解物质存在的状态以及状态的变化”
“对体积有量的认识”
“应该了解水的特性---比如,水是一种无色的液体。”
 
  而按照本文所述的研究程序进行分析后,与会者改变了他们对这一基准的看法:

“这仅仅是对于容器有盖没盖时出现的现象的描述。”
“严格来说,这只是描述观察到的现象---无须解释。”
“概念线性图中显示,K-2年级学生不必理解蒸发的概念。”
“希望学生在2年级结束时能对这个现象有一定认识。”
“研究显示对该现象只需点到为止。”


贯彻学习目标

  为了让基准研究更贴近教师的眼前需求,“2061计划”设计了很多活动,参与者可以在活动中实际应用基准来分析课程框架、分析或设计课程指南、选择和改编教材等。每个活动都要求参与者仔细地阅读基准。下面列出的五个步骤会帮助专家们分析某个教材的内容是否符合《基准》要求,以及如何能够更好地达到基准的要求。此外,还可以用这个方法来检验一个教材是否很好地 达到了国家科学教育标准或其它一些学习目标的要求。

  第一步:找出该教材可能涉及到的基准。专家们在浏览了教材和《基准》中相关部分的内容以后,首先列出教材中可能涉及到的基准。在经过仔细地研究后,划掉多余的条目,只保留教材中重点强调的基准。

  第二步:细致研究,弄清含义。从上述清单中选出一项基准,并按照前文所述步骤仔细阅读《面向全体美国人的科学》和《基准》中的相关内容。

  第三步:分析确定教材实际涉及到哪些基准内容。专家们需要评估教材中的活动在多大程度上反映了清单上所列基准的内容, 这些活动是否适合目标年级,以及是否全面反映了基准的内容。他们可能会发现关于水循环的一些课程内容原是面向K-2年级的,但却涉及到了蒸发作用的概念,因此这部分课程实际上反映了3-5年级的基准内容。

  第四步:评估学生在规定活动中对基准的学习效果。其次,考虑学生是否从活动中获得了具体的经验和思考的机会,以及在不同背景下探索概念的机会。

  第五步:通过改编和添加活动提高教材与基准的对应程度。根据结果,专家们会提出活动的修改建议。例如,通过增加问题鼓励学生进行思考,或者设计新的场景让学生对概念进行探索。

  参与2061计划讨论会的专家们在采用上述方式对教材进行仔细研究后,不再倾向于接受固定教材有助于学生完成既定学习目标的主张。他们认为活动所花的时间和精力十分值得。

面向更多的教育者:科学素养教育资源

  到底应该如何使用基准?越来越多的教师在寻求帮助,而“2061计划”举办的多场研讨会并不能满足这一逐渐增长的需求,更不用说新的科学教育标准以及数学标准。因此,为了使更多的教育者受益,“2061计划”开发了新的光盘工具---科学素养教育资源:专业发展---计划于1996年发行,主要针对教师培训计划、在职教师队伍建设计划以及个人学习的目的。光盘内容包括“2061计划”研讨会指南,一组专题研讨会实例;还包括大学课程大纲和科普读物的信息,从而加深老师们对科学、数学、技术素养的理解;此外,光盘还将《基准》和涉及到科学、数学和社会学科的国家内容标准作了比较,并且提供了相关的研究文章及视频来解释学生在学习科学概念时会遇到的困难。

  “2061计划”一直和教师,教师教育家,以及教材编写者紧密合作来完善评估教材分析的步骤,使教材能够更符合学习目标的要求。这一步骤将和几个案例分析一同编入《科学素养教育资源:教材》,作为《科学素养教育资源:职业发展》的配套丛书出版。

未来的任务更加艰巨

  这里所述的挑战引发了很多重要问题,不仅仅是针对“2061计划”或科学教育,而是涉及到了所有以具体学习目标或内容标准为基础的改革。经验告诉我们以目标为基础的改革远比看起来要困难得多。要使改革进行下去,教育专家们将需要更多的帮助和支持来理解和执行基准、标准或其它类似的学习目标。

 

参考书目
American Association for the Advancement of Science. (1993). Benchmarks for science literacy. New York: Oxford University Press.
《科学素养的基准》(1993)美国科学促进协会。 纽约:牛津大学出版社

American Association for the Advancement of Science. (1990). Science for all Americans. New York: Oxford University Press.
《面向全体美国人的科学》(1990)。美国科学促进会。 纽约:牛津大学出版社

National Research Council. (1996). National science education standards. Washington, DC: National Academy Press.
《国家科学教育标准》(1996)国家研究委员会。 华盛顿特区:科学院出版社

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Roseman, J. E. 1997. Lessons from Project 2061: Practical Ways to Implement Benchmarks and Standards. Science Teacher, 64.
《“2061计划”的经验:贯彻基准和标准的实践途径》。罗斯曼. J. E。  科学教师,64。

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