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关于《科学素养的基准》

  几十年以后,人们的生存状况和环境将会发生根本的变化。科学、数学和技术将处在这些变化的中心:它们引起变化,塑造变化,并对变化作出反应。所以,科学、数学和技术应该成为帮助今日儿童面对明日世界的教育的基础。

  那么,这种教育的宗旨和特点应该是什么?

  本报告试图对上述问题作出回答。

  这也正是“2061计划”的第一篇报告《面向全体美国人的科学》所声明要回答的问题。现在四年之后,借用这些话来介绍《科学素养的基准》同样恰当。《面向全体美国人的科学》回答了成年人应该具备哪些科学素养的问题,并对所有十二年级学生(相当于中国的高中三年级毕业时应该知道和掌握的科学、数学和技术方面的知识和技能提出了建议。《科学素养的基准》更着重于探讨怎样使学生朝着具有科学素养的目标进步,并对某一特定的年级应该达到的标准提出了建议。这两本出版物结合起来使用,将对科学、数学和技术方面的教育改革起到帮助和指导的作用。

关于“2061计划”

  “2061计划”的基准陈述了所有的学生在二年级、五年级、八年级(相当于中国的初中二年级)和十二年级结束时,在科学、数学和技术方面应该知道和掌握的知识和技能。这些年级界限为评定学生在《面向全体美国人的科学》所提出的科学素养方面的进步,提供了合理的检测建议。因此,在下述“2061计划”课程改革重点的背景下阅读《科学素养的基准》,就成为非常重要的事情。

  ■“2061计划”旨在提高人们在科学、数学和技术方面的素养,以帮助人们生趣盎然地、负责任地和富有成效地生活。在一种科学、数学和技术气息日益弥漫的文化氛围里,科学素养使公民具有必需的理解能力和思维习惯,使他们能够紧跟世界发展形势,大致知道自然和社会的转行情况,批判性地和独立地思考,对事件的不同解释加以辨认和权衡并提出协调方案,敏锐地处理那些有关证据、数字、模型、逻辑推理和不确定性的问题。
  ■ 课程改革应使学生长大成人后,具备我们希望他们所具备的持久的知识和技能。这种课程设置既应该包括一个共同的核心学习课程(“2061计划”着重于此),还应该包括根据各个学生的特殊需要和兴趣所设置的课程。
  ■ 如果我们希望学生们学好科学、数学和技术,就必须大幅度地削减当前教学内容的绝对数量。内容过多的课程,鼓励学生死记术语和算法,可形成短期记忆,却影响理解力的形成。
  ■ 应该讲明目标,提示学习的特点,并考虑学习的复杂性。尽管可以分别描述“了解”和“运用”的目标,但是,在许多不同的课程背景下都应将它们结合起来学习。这样,学生们才能在校外生活中将关于“了解”和“运用”的知识结合在一起使用。
  ■ 学习科学、数学和技术的共同核心应该集中在科学素养上,而不是对各个分立学科的理解。进而,学习的核心还应该包括科学、数学和技术之间的联系,以及这些学科与艺术、人性和职业课程之间的联系。
  ■ 共同的目标并不强求统一的课程、统一的教学方法和统一的教材。“2061计划”正在开发一系列工具,它使教师在为学生设计学习计划时,能把各州和各教学区的学习要求、学生的背景和兴趣、教师的偏好以及本地的环境加以综合考虑。
  ■ 如果要使课程改革具有重大的和持久的意义,那么,这个改革就必须是全面的和长期的。而且,改革必须面对所有的儿童、所有的年级和所有的学科课程。此外,改革还必须使教育系统的各个方面相互作用,包括课程、师资教育、督导机构、评价,教材以及技术和政策等等。而所有这一切都需要时间。

《科学素养的基准》的特点

  《科学素养的基准》(以下简称《基准》)与上述前提是一致的,但是,它在内容、目的和风格方面又与其他的改革报告截然不同,因此需要加以说明。
  ■《基准》这份报告出自于一批具有实践经验、多学科的教育工作者之手。1989年,美国各地的六个学区组成研究小组来重新思考从幼儿园到十二年级的课程设置,并构思替代方案,以达到《面向全体美国人的科学》中提出的科学素养目标。每个小组由25名各年级和各科课程的教师和管理人员组成,他们得到了顾问们和“2061计划”工作人员的支持。这些小组在一起工作了四个夏季和三个学年,开发出一套共同的基准。此后,《基准》草稿经过了数百名小学、初中和高中教师以及管理人员、科学家、数学家、工程师、历史学家和教学与课程设计专家们的详细评议。在第十三章“基准的起源”中,将对这个过程予以极其详细的叙述。
  ■ 不同于课程、课程大纲、课程设计或课程计划。它是供教师设计课程时使用的一种工具,这些课程要能够达到《面向全体美国人的科学》中提出的科学素养标准。《基准》并不倡导某个特制的课程设计。《基准》绝不是一种强制性的编制指令,而是“2061计划”中的一项改革策略,它的最终目的是使得课程设置比现行的更为多样化。
  ■ 《基准》是一套特殊的科学素养目标纲要,它可以随使用者的需要进行任意组合。与大部分参考书类似,《基准》各章节的次序与其相对重要性并不相关,第一章并没有为以下各章定下基调,第十二章也不是所有以前各章的终结。的确,“2061计划”期望后面提出的基准能够同前面各章中出现的基准结合起来。《基准》的计算机软盘版将为使用者把各个章节的基准加以适度组合提供可能。
  ■ 《基准》详细说明的是界限,而不是平均的或优良的成绩。它描述了在成为具有科学素养的公民的过程中,全体学生都应具备的理解水平和能力。一个设计良好的课程应该可以帮助和鼓励他们去达到这种标准。
  ■ 《基准》着重于学习的共同核心,这种学习对所有的学生的科学素养都大有裨益。它并没有罗列出从幼儿园到十二个年级的课程所应包含的全部的科学、数学和技术目标。大部分学生的兴趣,能力和信心都能超越这种核心学习的目标,然而,也应对一些学生的学习困难予以考虑。
  ■《基准》避免为自身关系而使用技术语言。只有很少量的技术术语是大多数成年人必须理解的。所以在第十二年级的基准中,只使用了那些具有科学素养的人群应掌握的技术术语。在这个基准中,在低年级中使用的语言,应该揭示事物的本质和对事物理解的多样性。“2061计划”在第十四章“问题与语言”中,对这类问题进行了分析和总结。
  ■《基准》仅仅为如何达到其所建议的目标做了部分提示。如何实现《基准》所列出的目标,其方法将在“2061计划”的其他研究报告中加以周密和慎重的讨论。尽管《基准》包含了一些关于教学方面的评论,但是,这些评论只是为了闸明《基准》的意义和意图,而不是提供一个系统和详细的教学计划。
  ■《基准》根基于研究成果。对学生的理解力和学习的研究,在基准的选择和年级设定方面起了重大作用。“2061计划”对英文的相关文献(也有一些其他语言的文献)进行了调研,以坚实的研究成果奠定基准的基础。在第十五章“研究基础”中将讨论这些研究成果。
  ■《基准》是一件开发中的产品。在对学习进行更多的研究,以及《基准》的使用者报告他们的经验之后,《基准》将定期进行更新。“2061计划”学区工作站的一个重要责任,即是根据他们对正在进行的研究所做的分析以及用户的忠告,提出对《基准》进行修改的建议。
  ■《基准》只是“2061计划”所设计的各种教学工具家族中的一员。为了帮助教育工作者实行基础的和持久的改革,继《科学素养的基准》和《面向全体美国人的科学》之后,“2061计划”还将推出其他产品。《科学素养的设计》将描述“2061计划”的模式和课程组合,并将略述“2061计划”的课程概要。《科学素养的资源》则是与“2061计划”的原则相适应、持续更新的先进的教学与学习资料的数据库。《科学教育改革的蓝本》将提供对教育系统所需要进行的改革的建议,从而使从幼儿园到十二年级的课程改革成为可能。为了汇总“2061计划”的各个产品,使它们彼此之间,以及与其他教育资源之间相互联系起来,“2061
计划”已经开发了一个计算机课程设计和资源系统。欲详知这些情况,请参阅第十六章“基准之外”。
  ■《基准》是《面向全体美国人的科学》的同伴,而不是它的替代品。《面向全体美国人的科学》提出了学生们到十二年级结束时所要达到的科学素养目标,而《基准》则勾画出学生们为达到这个目标必经的版图。《面向全体美国人的科学》强调说服力和衔接,《基准》则侧重于把《面向全体美国人的科学》的内容分解成具体素材并安排顺序。九年级至十二年级,构筑一致性和相关性成为培养学生科学素养的主要任务,此时,再提出具体的教学素材已经是不适宜的了(的确,并不是《面向全体美国人的科学》中提出的所有的详细的概念都在《基准》中陈述)。因此,为了形成一幅完整的科学素养构图,在九年级至十二年级阶段,参考《面向全体美国人的科学》变得比以往更加必要。所以,在使用《基准》工作时,应确保手头有一本《面向全体美国人的科学》。

《科学素养的基准》的使用

  《科学素养的基准》是为在美国各地致力于改革科学、数学和技术的教学方式的人士准备的一种工具,和《面向全体美国人的科学》一起使用。对于使用《科学素养的基准》,“2061计划”小组的成员、顾问、工作人员以及在《科学素养的基准》发表前阅读过草稿的人向您提出以下建议:

  教师、教育管理人员、学校理事会成员、父母、感兴趣的公民以及科学家、工程师和数学家组成的研究小组,都可以使用《科学素养的基准》来探讨与从幼儿园到高中的各年级段的教学有关的科学素养概念。
  跨年级、跨学科的教师协会和课程设置专家,可以用《科学素养的基准》来评估该地区从幼儿园到十二年级的课程设置或课程大纲在涉及科学素养教育方面的满意程度。通过这种分析,能对课程和大纲提出及时的和长期的改进建议。
  教学资料的编写人员可以用《科学素养的基准》来指导教材创新,以支持那些试图培养所有学生都具有科学素养的教师的工作。同样,试卷编写人员也可以使用《科学素养的基准》来编写各年级的试卷和其他测试材料,以评估学生在科学素养方面取得的进步。
  《科学素养的基准》也可用于支持其他方面的改革,如同“2061计划”从其他改革中汲取了如此众多的概念和信息一样。主要依据《面向全体美国人的科学》而开展的若干联邦项目,他们都已表示准备采用《科学素养的基准》。这些项目有:各州系统创新项目(美国科学基金)、艾森豪威尔科学数学创新项目(教育部)以及国家对教育进步的评价项目等。
  培养小学和中学教师的高等院校,可以用《科学素养的基准》作为《面向全体美国人的科学》的补充材料。一般说来,《面向全体美国人的科学》探讨了科学素养的总体概念,而《科学素养的基准》则使问题的层次更加接近于课程设置和教学指导的现实。
  研究人员可以使用《科学素养的基准》来确定重要的调研课题。这些课题可能包括:基准的各年级段的划分研究、基准与前期课程的关系、将一组基准融入教学单元中的有效方法、如何评价学生在科学素养方面取得的进步,以及如何评价学习材料和技巧对《科学素养的基准》的支持程度。

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