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第一章 公 平
  对于教育改革者来说,其中心问题是,要使所有的K—12年级学生(从幼儿园到高中毕业)都感到科学是能被理解的,容易接近的,甚至是乐趣无穷的知识。所有的学生都希望达到某种程度的阅读水平和数学水平。事实正好相反,科学一直被人们认为是少数人的私有领域。甚至到了今天还有人认为,大多数人充其量只能学习科学,而不能从事科学事业(Shamos,1996)。

  本章要探讨对不同群体学生的科学教育的含义。这些学生并不能代表从事科学事业或从事与科学有关事业的各阶层,他们尚未达到较高的科学水平,他们在进入合适的科学环境方面还存在一定的困难,他们也比不上现在那些已经塑造成形的热衷于科学的学生。此外,本章还考虑了那些受到很好的科学传统教育的学生群体,并力图评估科学教育改革将会对他们产生何种影响。

  本章有三个目的:对美国学校的K—12年级科学教育的公平性进行描述、讨论和分析;对科学教育改革如何冲击某些阻碍其公平性的事物进行预测,并对阻碍公平性事物反过来会影响科学教育改革的可能性进行预测;为科学教育改革制定近期和长期的奋斗目标而提出一些建议,这个目标就是,要使全体美国人都能具有科学素养。

现状:人口统计数据和科学教育趋势

  美国人虽然都承诺机会均等原则,并深信民主的核心就是公平原则,而与这种承诺同时并存的,却是另一种明显的现象,即美国人中的某些群体要比其他群体更有可能参与科学活动。说得直率一点,人们虽然有着最良好的愿望,但教育中存在差别,却是不可否认的现实,而且,这种差别还相当大。本章所提供的一些问题(如墨守成规和缺少资源等)实例,虽然是属于某些人群所独有的,但是,这些实例中的大多数,却蕴含着更广泛的意义,因此,有必要对此进行讨论,以便实现科学教育中的公平性。各种人群确实是不相同的,而且,某些个别人也会与其所属的群体有着差异。但是,相似的问题和可能的解决方案,却常常能适用于许多不同的人群。

  性别  有大量的证据表明,与男性相比,女性可能更难于进入应用数学、物理科学、工程学等专业领域。在高中时,这种性别的差异已经变得显而易见了,进入高等院校后,这种性别的差异尤为明显。例如,女性获得工程和物理学士学位的比例,虽然在前十年中确实有所增加,但是,女性在这些领域内的比例仍然过低。这是因为,社会力量和个人信念在维持某些差异时,仍然起着重要作用。

  美国黑人学生   在过去十年中,与白人学生和亚裔学生相比,美国黑人学生、美籍西班牙裔学生以及美国印第安裔学生,在科学和数学方面的学习成绩已出现较大的提高。但是,这种提高的绝对数量还是比较少,各类学生群体之间在科学和数学成绩上的差距仍然相当大。

  美籍西班牙裔学生  “西班牙裔”一词,一般是指说西班牙语的多种民族,其中包括美籍墨西哥族,他们好几代都生活在美国,并且只会说英语;新近来到美国的某些国家(如萨尔瓦多)难民,他们可能不会说英语,而且似乎很少受过正规的学校教育。西班牙裔学生数量是近年增长最快的。在过去十年中,美籍西班牙裔学生获得科学、数学和工程学等大学本科学位的数量,已有某种程度的增长,但与其他群体的学生相比,其相对比例则毫无变化,这一群体的学生,在与科学有关领域中的比例,仍然极低。

  美国印第安裔学生和阿拉斯加裔学生  美国印第安人和阿拉斯加人在全美人口中的比例只占1%,但是他们却分为500多个部落,讲200多种不同的语言。在高等院校中,美国印第安裔学生和阿拉斯加裔学生的退学率,要比其他群体学生的退学率高。他们存在贫穷问题和严重的健康问题(如酗酒、自杀和意外事故),他们的这些问题,所占的比例在美国各人种中属于最高之列。在K—12年级中,如按科学成绩和数学成绩来衡量,美国印第安裔学生所占的比例要大大低于白人学生和美籍亚裔学生,但要比美国黑人学生和美籍西班牙裔学生为高。美国印第安裔学生和阿拉斯加裔学生获得各科学领域大学本科学位的比例相当低。 

对数学能达到基本掌握或较为熟练的17岁学生各种群体的比例
    来源:Mullis,I.V.,et a1.(1994).NAEP 1992 trends inacademic progress(Report No.23-TR01).Washington,D.C.:National Center for Education statistics.

  美籍亚裔学生  美籍亚裔人通常一直被形容为“模范少数民族”,他们被特别定性为“具有数学和科学天分的人群”。但是,他们就像其他群体一样,采用“美籍亚裔人”这个笼统含义的术语时,还应想到其中又可分为不同的亚群体,如:菲律宾裔、华裔、朝鲜裔、日本裔、东南亚裔、太平洋各岛裔、南亚裔以及亚洲其他种族人。这些亚群体的人们,在数学和科学方面的表现,是存在相当大的差异的。第二代和第三代的美籍亚裔学生,在数学和科学方面的成就,与白人几乎没有什么差异。1990年美国人口普查(U.S.Census)数据指出,美籍亚裔人仅占美国总劳动力的3%,但他们竟占美国自然科学家和工程师总数的7%,他们和白人一样,都在专业性职位上占了很高的比例。

1991年授予科学或工程学学士学位的人数比例

美国人种

 

百分比

白人

黑人

西班牙裔人

亚裔人

美洲土著人

303532

23170

17021

21628

1594

82.7

6.3

4.6

5.9

0.4

来源:National Science Foundation(1996).Indicators of,science and mathematics educaion 1995.Arlington,VA:Author.

  残疾学生  “残疾”一词包括下列各类:学习困难;语言障碍;智力障碍;严重的精神紊乱;听力障碍;视力障碍;身体畸形;健康障碍(包括注意力不能集中、父母滥用药物所致残疾、外伤或疾病所致残疾等)。目前,大约有12%的美国学童患有一定的残疾,其总数近500万人。伴随残疾识别方法的进步,残疾学生的总数正在增加之中。残疾学生通常可分为两大类。其中第一类约占1%,他们都在一定程度上患有身体残疾(例如,身体畸形、视力障碍或听力障碍)。其余的99%都可归为第二类,这些残疾学生表现为,或在认识能力上有困难,或个人内心与社会有冲突,或在智力上有障碍,这些都影响了他们进行正常课堂活动的能力。

  目前,大约有12%的美国学童患有一定的残疾,其总数近500万人。
  所有的残疾学生,都有可能具有科学方面的潜力。但是,教育工作者和整个社会似乎都认为残疾学生缺少才智,人们的这种偏见,已成为影响残疾学生取得科学成就的最大障碍。例如,残疾人不能很好地表达自己的思想,因此人们就认为他们没有能力学懂科学,也无法从事科学事业。未来的技术进步和先进设施的出现,很可能会改善残疾儿童的学术表达能力。但是在目前,有50%~60%的残疾学生未能学好一门或多门功课,他们在科学和数学方面的表现也比其他功课逊色。这种情况也反映在,他们的教育成绩测试(Scholastic Achievement Test,简称SAT)得分较低,其他测试成绩的得分也较低。但是这种差距并非不可逾越,因为,据说8%的大学本科生都有一定程度的残疾。残疾的种类和范围有着很大的差异,有残疾的人要想获得学术成就,也许会受身体残疾的影响,也许不会。事实证明,有许多残疾学生在学校中的表现显然胜过常人,他们也能够接受较高的教育。

  英语初学者  如果不考虑性别、种族和各种残疾,则“精通英语”是学习科学的必备能力。有近700万儿童,原来把英语作为第二语言(English as a Second Language,简称ESL),或原来接受双语教育,现在,他们却要把英语转变为主要语言,以便符合学术英语的要求,可是,他们却在学说英语时遇到了种种困难。近75%西班牙裔和亚裔儿童的家庭是不说英语的。很少有教师能够在课堂上做到双语教育(如英语和亚洲语言)。能够用印第安语和阿拉斯加语来讲授科学的教师就更少了。因此,双语学生在学习科学时,所遇到的困难就更大了。

  考虑到英语初学者,当今世界上的人们往往忽略了双语教学的好处。消灭母语,偏爱英语,这是一种早期的偏见,我们不应该再重复这种偏见了。学校应为学生提供说多种语言的机会,这是有好处的。既会说英语,又会说第二种语言,再加上数学和科学技巧,就能为人们提供无穷的机遇。英语初学者如果想在学校里获得成功,他们就应该了解这个事实。

  课堂与社会经济状况  以上所说的各种族群体和运作中的各种定义(例如“残疾学生” ),只是反映了学生在学习科学时的某些方面。性别、社会经济状况、地理位置分布以及精通英语,它们都是相互影响的,而且也影响到学生的表现和学校对学生的期望。在这些变动因素之中,社会经济状况(socioe conomic status,简称SES)可能是影响最大的惟一因素了,它能够决定学生是否能在学校中获得成功。生长在低收入家庭的男孩中,只有l2%能够攀登到社会的最高层,而69%只能留在社会底层(Kahlenberg,1995)。这种顽固存在的社会现象,也反映在其他方面,其结果是,不同群体的学生在数学和科学教育方面出现了差距。

  考虑到各群体在科学成就方面的各种差距,有三点可以说是最重要的:
  (1) 在班级中应当避免无序竞争,这一点很重要。根据社会经济状况的背景来看,黑人、西班牙裔、美国印第安裔和阿拉斯加土著等学生的数量,实在不成比例。
  (2) 必须区别对待学生的家庭背景和学校本身的社会经济特点,因为,各类学校的资源分配并非公平分配。
  (3) 学生的成绩水平会受到学校所能提供的课程水平和类型的限制。如果学生并未学过某种课程,他们当然就无法掌握它。

  对于残疾学生和有色人种学生而言,这些因素之中有很多都是互相冲突的。与社会经济状况较佳的学校相比,社会经济状况较差的学校往往在残疾学生班级中安排了多一倍的学生。这些社会经济状况较差的学校,在低程度的数学班组、特殊教育班组、智力障碍学生班组中,黑人学生往往比较多。

所需的变革:实行科学教育改革

  影响教学的社会力量
  在公众对公平性原则的支持和公众对于旨在帮助实现公平性的政策的支持上存在着一定的差距。使这一问题复杂化的是长期存在的美国人对顽固的个人主义观念的承诺,即期望任何人,无论其环境如何艰苦,都有通过自己的努力达到成功的道路。虽然人们承认群体障碍,但是许多美国人支持这样的观念,即这些障碍可以并且应当通过个人努力来克服。

  结果,如果个人似乎没有“抓住机会”,他们的未能成功就可能会被看作是他们的“过错”。他们可能会被认为是努力不够或者是不具备达到成功的素质。在科学教育中始终贯穿着这种态度。例如,一个明文规定的趋势就是黑人学生、拉美和美籍印第安人学生少学几门科学和数学课程;白人和亚裔美籍学生则多学几门课程[国家科学基金会(NSF),1996]。随着承诺人人需要科学和认识到代数和化学这样的入门课程对于未来学术成功的重要性,人们对这一问题的意识也日益深化。

科学教育上的改革需要从对于学校为学科学做出的努力早就心存抵触的那些学生开始

  社会态度、墨守成规和歧视是在科学教育方面最不公平的根本原因。只要这些观念仍然占据在就“公平问题”应当做些什么这一问题的主导地位,通过改革对于成绩欠佳和发挥欠佳的问题进行补救即便不是不可能的,也会是很困难的。相反,也许需要对思维和实施改革采取一种极为不同的方式。

  目前,假定科学教育改革运动的基本前提是纠正下述弊端——正如当前规定的,课程中充满了相互无关的事实,其组织方式妨碍人们学习,它集中的知识既是过了时的,又与分享民主和包括工作环境在内的日常生活几乎无关。又假定教学重复地包括同样水平的内容,几乎不(或者根本不)向学生提供任何机会让他们感受正在学习的内容。任何人都有理由脱离他们反感的活动——既不阅读教材,也不参加课堂活动,无视教师的存在,相互交头接耳,并从事更为有意义的活动。毫不奇怪,如果考试,这些学生将考得一塌糊涂。更有甚者,他们可能会径直停学科学课程。

  如果上述现象是对学校科学课程不适当的合理反应,那么,问题就是:在学生当中,谁最可能有此行为呢?答案肯定是在有关科学的课程和职业生涯中成绩欠佳和才华未得到充分施展的那些群体——许多来自低收入家庭的学生;拉美学生、美籍黑人学生和印第安/阿拉斯加土著学生;有残疾的学生;某些女生和有某些异常的学生(这些类型的学生当然是不可避免的)。与认为没有科学知识、冷漠或者某些别的不适当看法形成的成见相反,也许这些学生一直在用一种可以理解的方式对改革运动当前已经意识到的那些东西做出反应。

  如果上述分析是部分正确的,那么,它就至少意味着三点。第一,围绕成绩欠佳和发挥欠佳的谈论如果不是需要完全改变,也需要扩展,因为成绩欠佳也许是学校科学教育总体状况糟糕的早期告警信号。第二,研究工作需要更好地致力于某一具体群体的什么特点可能解释这些年轻人为什么会像他们目前这样行事。第三,科学教育方面的改革需要从这些学生开始,即抵触学校先前就学习科学课程所做出的各种努力的那些学生。这些学生很可能就是改革工作是否正确的最佳试金石:课程的设置考虑到学生的理解能力了吗?课程与外部世界联系的方式同掌握科学的目标类似吗?教学真正建立在学生已经知道和理解的内容上了吗?科学课是所有学生生活的一部分吗?

  如果成见、陈规和对机会的限制确实隐蔽地或者公开地影响到谁就读科学课程,谁在这些课程中取得了成功,和谁将在同科学课程有关的领域中谋求职业的话,那么,为消除这些负面因素而设计的教育就应当表现出迥然不同的结果。的确有充分的证据证明情况确实如此。例如,从全女子学院毕业的女性和从历史上专门为黑人开办的高等院校毕业的美籍黑人的例外成功被很好地记录在案。像雅伊梅•埃斯卡兰特(Jaime Escalante)和尤里‘特雷斯曼(Uri Treisman)(1990)之类的教育工作者的突出成就证明,高期望值和丰富的内容相结合,监视和注重个人需求和个人文化是有效的。卡瑟里(Casserly)(1980)的关于在科学上有巨大成就的女性的著作找到了对于所有学生都会有效的方式:招收有前途的学生,在课程安排上消除成见,教师在课堂上提供直截了当的鼓励,形成学生的关键性的素质,并形成培养社会团体对于科学的兴趣。

世界观和文化

  学生进入学校时是带着各自的传统文化色彩的经历、知识和信仰去接触学校的科学知识的,这种文化观和世界观方面的差异也反映在刚到美国的学生身上。例如,当老师从科学角度对飓风和龙卷风的形式作出解释时,学生却可能从其根深蒂固的宗教信仰或神话角度对这类现象作出另一种不同的解释,这就是说,在学校所教的科学知识和指导人们日常生活的信仰之间缺乏“文化连续性”。

  这种对文化和世界观的观察分析有着多方面的影响。儿童的文化和背景为他们学习科学知识提供一种起点。例如,许多来自其他国家的学生了解公制,因而能据此对其他国家的科学问题提出自己的看法。当对自然现象的科学解释与学生自己的价值相冲突时,重要的是老师应很好地了解这种冲突,并采取适当步骤解决。最后,科学教育改革者应阐明他们对这种文化多元化的观点以及这种多元化对科学观念在总体上的联系。

教育资源的分配

  当对农村、郊区和城市的学校作比较时,在全国范围内它们所具备的资源相差极大。在美国的各个地区,甚至同一个州内,学校经费差别很大,从而影响为K—12科学学生所提供的资源(核准和合格的科学老师、专业发展的机会、学科材料、供应品和实验室设备,有关技术)。由于科学教育和资源紧密联系,这种条件上的差异在科学教育方面的影响更为突出。

  实施科学教育改革的费用将是巨大的。由于科学教育改革依赖于资源,除非采取重大措施,否则学习科学的机会,尤其对低收入的学校和学生来说,将会进一步出现分层次的现象,在某些城市学校由于被认为不安全、不牢靠和长期滑坡而出现的危机更使这种局面复杂化。在某些城市学校内,即使在有经费的情况下,要改变科学教育也被证明是困难的,甚至是不可能的,因为城市学校的体系结构会允许学校把改革和资源吞没,只需简单地把这种改革和资源并入无效状态交易中即可。除少数几个例外,如联合重点中学、詹姆斯•科默中学(JamesComer's schools)和快节奏学校计划,迄今为止,城市教育被证明几乎不可能进行改动,上述计划看来只在单个学校的基础上产生积极的变化,而不是在系统范围内的变化(参见《蓝本》的《资料来源》部分关于这些计划的介绍)。


来源:U.S.Department of Education,National Center for Educaticn Statistics,National Assessment of Educational Progress.(1994,May).NAEP 1992 trends in academic progress.Prepared by the Educational Testing Service.Washington,D.C.:Author.

教育资源和技术

  目前几乎没有人能说出需花多少钱装备一所学校才能教授改革过的科学知识。根据各学校现有资源的不同,所需费用会有很大的差异。有这样一种论点,为了能在不同小组间产生有效的结果,必需对某些学生提供不相同的输入,即对出身下层或低收入家庭的学生提供更多的资源。虽然这种观点可能是对的,但人们仍希望所有的学校在一开始就能提供像富有的学校目前所拥有的相同的资源。

  对技术原则的深刻了解对于科学扫盲极为重要,在科学教室内广泛使用计算机对于学习来说也至关重要。许多白人和拉美的女孩对计算机的兴趣不如男孩强,而老师常把计算机看成男人的技术并认为它对女孩未来的职业没有多大意义,这种看法也使问题复杂化。此外,新的CD—ROM技术的市场主要是男孩,国际互联网(Internet)的绝大多数用户也是男性。对于美国黑人来说也有类似的趋势,他们使用家用计算机要落后于白人和亚裔。

你花钱是否正确[1]

    1989年,作为法令的废除种族歧视案例的一部分,在德克萨斯州奥斯汀市,16所小学在5年内每年给予30万美元,用来改进教育效果。在5年结束时,其中两所学校,即Zavala小学和Ortega小学,其出勤率和教育效果皆达到该市小学的前列,但其他学校则没有改进。这两所学校继续从邻近最贫困的地区抽调学生,它们都取得了某些意想不到的效果。这说明花费的方式不同,效果差别极大。

14所学校内,经费曾花在缩小班级的规模上,但班级内部事务几乎不加变化。一位管理人员这样描述:“……每班有10个学生,共两排,每排5个学生。老师仍然坐在教室的前部,仍然用着同样的教案……”

zavala小学和ortega小学,班级规模也缩小,但仅是作为一项综合计划的一部分而已。在年度开始时,校长要求家长大声读出学生在州内统考中的成绩。当初始的愤怒平静下来后,家长和老师决定采用这种阅读分数课程,这种方法该区以前仅用于有天赋和聪明的学生。专门拨出经费帮助老师学习新的课程,以提高专业素质以及对有需要特殊帮助的学生的班级进行管理。学校引入了医疗服务,家长开始参与学校管理,包括参与学校关于人员聘用和预算委员会的工作。

这两所学校所发现的答案是必需集中在一个目标上,而不应同时全线出击。一旦确定高标准教育质量的目标,其他方面都成为可管理的并支持此目标。

注:①来源:Richard JMurnane & Frank Levy“why Money MatterS Sometimes”Education WeekSeptember1996

 

学校的组织

  目前缺乏在科学教育方面对按学生成绩分班的作用以经验为根据的研究。存在着一些早期的研究,其一般性的结论与科学教育改革的公正性讨论有关:低水平班级的学生的比例多为有色人种(亚裔美国人除外)、低收入的学生和残疾学生,他们得到较少的资源,所经历的科学教育也与高水平班级的学生有很大不同。他们的教育效果比掺杂分组的班级的同伴要低。对于低层次小组来说,选择入门科学和数学课程(化学、几何等)方面的不同导致这些学生被排除在高水平课程之外,从而限制了他们追求科学、数学和工程方面的职业的机会。

在家里用计算机做学校功课的学生比例统计
来源:National Center for Education Statistics.(1996).1995 digest of educational statistics, Washington,D.C.:Author.
1-8:相当于中国的小学一年级到初中二年级;9-12:相当于中国的初中三年级到高中三年级

  许多这类问题只要取消按学生成绩编班的做法即可解决,而且许多学校已经开始这样做。已做好准备并积极想超过由《科学扫盲标准》(美国科学促进协会,1993年)所设定的标准及《国家科学教育标准》(国家研究委员会,1996年)的标准的学生,在这种不按学生成绩编班的安排下,看来能得益良多,而不会有什么损失,在学校组织方式放松其固定档次分级做法的情况下,更是如此。新技术能为打算做先进工作的学生提供许多机会。此外,由于标准是以等级带(K—2、3—5、6—8、9—12,分别对应于中国的幼儿园到小学二年级、小学三年级到小学五年级、小学六年级到初中二年级、初中三年级到高中三年级)形式安排的,等级带顺序地积累知识和技能,学生如果较早地掌握某个等级带内的内容,就可以开始下一个等级带的学习。这种废除传统的固定年龄/年级的做法对于并非要求更高追求的学生也有好处,如某些残疾学生可允许进展较慢,可能得到较好的服务。

科学课程

  学校内科学课程的差异反映出所要求的学生质量和教师及学生理解科学的潜力的限制。课程反映出科学家、教师、社会领导人、商界领导人、议员和父母认为今天学生在学校内应该和能够学习的科学知识。科学课程因此嵌入在文化中,不能将它从其文化背景中的神话、习惯、戒律和历史分开。课程制定者面临困难的挑战,必需考虑多个基准体系和观察世界的不同方法。标准提供了解决这些问题的基础,而把如何教这些课程和创造与社区的需求和关心的问题有关的教学设计机会留给学校所属地区。同时,掌握标准能确保社区的学生掌握牢固的、广泛的非个性的科学基础,使学生随后能参加专科和大学的学习。

  随着新课程教材的制订,重要的是这类教材不能仅仅依靠于要求有专家阅读能力的印刷品。阅读能力差的儿童、英语语言学习困难的学生,他们当中有机会学习不是完全依赖于阅读和写作的课程时,也能学习科学和展示其对概念的理解。可以设想,在一种必需通过书面文字交流科学知识的教育系统下,有多少残障儿童失去了学习机会。

科学教师的准备和专业发展

调查发现42%的特殊教育教师没有经过科学方面的培训

  除了选择优秀和广泛的教师人选外,还能为教科学的教师的培训工作做什么呢?有几个教师教育计划要求新教师应学习如何教各种不同的学生,并规定对特殊教育规章制度应熟悉的程度。但是,一项对特殊教育教师的调查发现:①42%的特殊教育教师没有经过科学方面的培训;②38%的自足式特殊教育班级的学生没有接受过科学方面的任何教育;③在教过科学的特殊教育工作者中,几乎一半人每周花在科学方面的时间少于60分钟,几乎60%的教师依赖课本教科学(Patton,Polloway,& Cronin,1986)。

  联邦政府条例规定,所有学生应在正规的教室内接受教育,除非说明必需在另一地点进行。学校所在地区应有专业发展计划为教师提供必需的支持和培训,以帮助残疾学生能在正规教室内上课。虽然在广泛技术方面有些进展,但在帮助教师了解他们在满足所有学生需要的责任方面都几乎没有做什么工作。诸如准备和使用适用的教材、修改课程和方案、改进实验室环境以允许全体学生参与以及修改对残疾学生的评估标准等干预措施则仍然被认为是特殊教育者的责任。

  对于英语语言学生来说,在科学教学方面也存在类似的情况。可能会需要ESL和双语教育教师向英语语言学生教授科学,但他们常常对科学内容和教育学知之甚少。另一方面,在其教室内有英语语言学生的科学教师却通常在第二语言教学方面没有经过培训。此外,一旦学生掌握基本的人际交流技能后,他们常会脱离ESL或双语教学计划并成为其主要倾向。但熟练的正规的语言水平需要5~7年的学习,即使学生在其第一语言方面有基本的语言技巧也是如此。这就意味着大多数学生在进入主流和在传统科学方面取得良好效果之间将经历一个中断时期。然而,经过用第一语言教授过内容丰富、从解决问题出发的科学知识的学生,一旦进入主流后即会有良好表现。如果教师能将科学与学生的家庭语言和文化联系起来,则他们就能向这些学生教授科学。就是如何将这类成果用于单语种的英语教师,这些教师的学生具有不同的语言背景和参差不齐的英文水平。当然,有一些基本做法,如简化口头和书写语言,将学生分组以便能相互讨论科学问题(如果不是和教师的话),将有关资料翻译成学生本国语言,协调教学使得科学教师和双语或ESL教师能在一起工作,而不是分开地或彼此不合拍地工作。为了更好地了解这些挑战及如何解决它们,需做进一步的研究。

科学教学

  即使在美国日益多样化的科学课堂内,有色人种和女性学生也很难找到貌似匹配的角色模型。学校需要更多的有色人种教师、更多的双语种教师及能与残疾学生配合的教师,并且所有这些教师都应了解科学。但问题在于角色模型不止一个,事情在于找到能理解其学生的文化和社区的教师。成功的教师利用其知识和对学生家乡文化与背景的了解来建立课堂的行为和语言的规范。例如,教师应鼓励学生采用他们在家里与大人交流的方式在课堂上交流。

  大多数教师在一定程度上能感受到在确定期望值时学生文化的价值,从而能区别地对待学生。疑难之处在于难以掌握这种区别对待会产生正面的还是负面的影响,因为学生可能把这种行为理解为肯定的或受委曲的。虽然能从性别和种族角度把这种区别对待的方式编成文件,但很难知道如何用它。关键在于学校应聘用和支持这样的教师,他们不仅全心投入科学教学,并愿意检查其教学实践,从事有利于提高对不同背景学生进行科学教学的专业提高活动。

  最有效的向各类学生教授科学的策略应该是支持学生对他们自己动手的和与他们的生活和文化相关的活动形成他们自己的理解。科学教育工作者应该承认,自己动手和以询问为主的授课的成功在一定程度上依赖于学生以前的经验、他们对做诱导式跳跃的准备及学生在其自己动手实践上反映出来的机会。

最有效的向各类学生教授科学的策略应该是建立在学生自身理解的基础上

  目前有一些(不是很多)对于向英语语言学生教授科学的经过验证的方法研究。为了便于科学教师向英语语言学生授课,斯珀林(Spurlin)于1995年建议以下活动:

    (1) 分析书面科学教材教案中的语义、句法和语言学方面的问题;
    (2) 修改和简化书面教案;
    (3) 在动手的环境下教师急切需要的资料;
    (4) 帮助学生形成其自己的含义;
    (5) 观察学校内英语语言学生,指出对待他们的方式和他们接受教育的形式;
    (6) 观察在教学中如何使用语言;
    (7) 确定教师如何将具有不同背景和文化经历的学生引入科学教室中去。

  此外,教师可使用各种有前途的方法来废除各种无效的条件。这些有前途的方法包括自己动手的教学、发现式教学、基于命题的教学、合作式教学以及在丰富而有趣的环境中教授科学内容。

公平的科学课课堂

  就课堂环境的公平性而论,仅仅提供动手活动和小组工作是不够的。确切地说,教师必须是机敏而警觉的,并且能积极活跃课堂气氛,让所有学生都学会使用设备和操作计算机的方法,开拓他(她)们的想象力,并就其想象进行试验,讨论观察到的现象和结果。当教师使用非竞争教学方法,列举科学在诸如医疗等应用场合的大量例子,强调数学和科学的创造性成分,并提供大量动手学习经验的时候,女生的参与会更为经常,并且取得更好的效果。

  对公平性问题的注意还应当纳入对学生的教学时期和在学区范围内的教师评价体系中。改变对待性别和科学的态度,达到让所有学生——女生和男生,所有种族的学生,以及有残疾学生——都掌握科学这一目标是必要的,这些变化要求学区全体人员做出一项重要承诺,其中包括一项“软”建议,例如需要更加“关心教授科学课的教师”。这似乎多少有点不够协调,但这是必须要做的一条。科学教育需要更多的科学课教师,他(她)们关心他(她)们的学生,并且将他(她)们的职业规定为向所有学生教授科学。

评估、鉴定与年级划分

  评估具有潜在的危险性,而且在使用不当时具有破坏性,但是评估也代表了种种机会,使人们能更好地理解和改善对过去未曾接受科学教育的那些学生进行的科学教育工作。像全国数学教师委员会的《评估标准》(1993)和国家研究委员会的《国家科学教育标准》(1996)等文件应当得到赞扬,因为他们关注评估在教学中的使用,他们强调学生们知道什么和能够做什么,还因为他们明确地关注公平性。教育工作者不应当愚弄自己。评估一直主要用来分类学生和对学生分班;用他们的知识来判断什么是错误的;并且在总体上,赋予了限制学习机会的做法合法化。教育工作者需要知道对评估的传统用法和改革者设想的新用法之间的细微界限。学校是保守的,并且对它们的诱导将是把现在的做法改换成新的评估法。例如,在按照通过更为可靠的评估方式划出的新的能力界限来分班时,将存在一定压力。而预防这类行为的安全措施又尚未开发出来。

  大有希望将评估变为更加“权威”的方式,减小数学和科学成绩度量尺度上固有的种族和性别差异——新的评估可能较少地依赖背景知识、经验和阅读技能,并且,因而较少地依赖偏见。这些假定中的每一种假定都要求更多的探索经验。人们期望各种评估能够用来影响改进后的课程和教学。人们也担心学生开始时的悬殊程度加大将被用作口实,使得对待有色人种学生的严厉后果合法化。这种担心会抵消上述期望。例如,有人担心,无固定答案的作业将在学业上存在偏见,将某些学生集中在某一层次,或者使得加强教育机会的种种计划受到不适当的监视或者不适当地被中断。

计划、行政管理和对无固定答案的学业评估打分的做法容易出现偏见

  计划、行政管理和对无固定答案的学业评估打分的做法容易出现偏见。例如,加州数学评估法的一种雏形含有一项,即一位10年级(相当于中国的高中一年级)的学生确信她能上大学,因为大学A和大学B各接收这所中学毕业班的一半。现在的任务是解释为什么持这种见解是错误的。尽管这项工作要求用数学推算,但它还是有偏见的:因为用加州评估法评估的学生有一半或者更多将不上大学,并且因而不可能真正关心这个问题。

  书面考试可能也含有微小的偏见。例如,操非英语语言的学生可能会做这些题目,但在用英语写出答案方面存在困难。这些学生需要比标准化测验规定的更长的时间来充分表达和修改他们的答案。许多评分陈规故意贬低带有科学性的书面表达。之所以如此,其部分原因是极难——有人认为不可能——将此二者区分开来;有人就无法区分它们列举了大量的理由(Fradd & Larringa-McGee,1994)。制定测验的典型方法是要摒弃看来有失公允或者不能预测学生全面成绩的那些题目。一种替代措施可能是制定多种题目,这些题目要求类似的能力,但却隐含在不同的上下文环境里。学生可以从题卷中选择一项或者多项。另一种方法是让编写和开发评估方法的人们本身的素养修为应有尽有,不拘一格。

  评估结果可以并且应当用来作为学生与校方学习和教授科学课的档案。正如各州已经开始公布学校水平评估结果那样,学校已经能够(并且在某些情况下,学校还受到鼓励)将评估学生的工作排除在外。为了能够影响它们的平均测验分数,学校可以只管理将得到适当分数的学生的测验。有可能要求残疾学生、学说英语的学生和来自教学贫困环境的美籍黑人学生在测验期间不到校(Darling-Hammond,1991. lacelle-peterson & Rivera,1993)。这是在不希望难为学生的名义下经常的做法。因为这些学生的科学课经常是由质量最低的教师(几乎没有科学背景的特殊教育教师和英语为第二语言的双语教师,或者能力极弱的科学课教师)教授的,人们奇怪正在从这种尴尬困境中被解脱出来的究竟是谁。如果教师不用某种有意义的方式来评估学生的进步,他们如何知道学生真正学到了什么?更进一层,人们如何知道课程是否有效或者合适?各州公布了在学生出身的社会阶层和其他背景情况相类似的那些学校的业绩。这些做法的理由是让学校只负责他们认为学校能够起影响作用的那些因素。一名学生入学时的语言水平、特殊需求和其家庭所处的社会阶层便是学校认为几乎无法控制的那些因素。排除学业差的学生的做法可能导致学校徒有虚名。

对诸如排名次之类的考试进行评估和面向学生的教学成绩测试(SAT

  许多残疾学生在传统测验条件下无法展示他们理解和胜任学习科学课程的真实水平。

  在测验条件或者报告机制不做任何调整的情况下,对残疾学生使用和对待非残疾学生同样的方式可能会对其分数带来负面影响,而失于对他们真正达到的水平做出恰如其分的评估。

  具有讽刺意味的是,虽然有些学生具有学习的机会,但他们却拒绝了那些机会。原因是通过评估指定他们到较低的班级和质量比较低劣的教学环境,对于诸如排名次之类的考试进行评估和面向学生公开的教学成绩测试(SAT)亦然。数量日益增加的女生和有色人种学生正在接受这些考试,利用它们得到进一步受教育的机会。

参加排名次考试的学生人数

 

1987

1996

增加()

白人学生

175 556

345 189

966

黑人学生

8 14l

22 373

1748

拉美学生

9 632

45 02l

3674

亚裔学生

2l 10l

58 778

1766

美国土著

643

2 491

2874

来源:Published on the College Board’s World Wide Web site at http://www.colegeboard.org/

  长远地看,评估可以有其他正面影响。评估报告可以强调考试分数与底线分数相比发生的变化,而不是报告不同成分组成的小组,或者报告正在学习英语的学生、有学习障碍的学生、或者正在接受资助(低收入家庭子女)的学生的个别数据。这些报告能够缓和社会团体关于是否学生群体中的所有成员都在进步和都在学习的焦虑。报告还有助于那些需要特别关注的目标领域。如果学校改革受到评估结果的鞭策,那么,列表表示出例如残疾学生在科学课程上的进步,而不是在科学课的评估中忽略这些学生,那便是合乎人们希望的。

学生、家庭和社区:属性理论

  公平问题是从个别学生开始的,但是,反过来,每一个学生又是他或她的整个社区的发展产物。在讨论一个学生科学素养上的进步时,以及每一学生其科学课堂上所表现出来的独特技能、能力、属性和信仰时,我们必须公正地考虑有助于形成那个孩子的总的个性特点的社会、文化、社区和家庭。

  在公平问题上,性别和科学课教育在过去已经受到最大的研究关注。性别问题影响到所有种族群体和每一社会经济阶层,尽管这种影响各有不同。后来,我们已经开始看到适用于某一白人中产阶级群体的关于性别和科学课教育的概括,在应用到其他种族群体或者别的各种各样的社会经济阶层时会有千差万别。杰克•埃克尔斯(Jacque Eccles)和她的密歇根大学的同事们创建并试验了一个模型。这个模型解释了社会力量如何影响年轻妇女对于学习科学的决策。她(他)们已经研究了影响长期和近期成就目标及行为的心理和社会因素,诸如职业抱负、职业和业余爱好选择、课程选择、坚持从事不同任务的毅力,以及在各种与成就有关的活动中精力和时间的分配等(Eccles,1992)。

  杰克•埃克尔斯和她的同事们利用与决策、成就理论和属性理论有关的理论研究和实验工作,精心制作了一个关于与成就有关的选择的模型。这个模型把教育、职业和其他与成就有关的选择同两套观念联系起来:即个人对成就的期望值以及个人与假定可得到的各种选择联系起来的重要性。个人观念是由文化准则、经验和习性形成的。个人做出选择的心理过程是社会化的过程,是从这个人在家中、在其所属的社团里和在学校中的多年经验养成的。顺理成章,社会只应对这些过程中的差异和悬殊负责,就像它只应对在学校中进行的实验里存在的不公平性负责一样。

  具有各种能力的所有种族和背景的年轻人,如果他们在掌握数学和科学的能力上表现出信心不足,和在要求这些技能的职业上取得成功的信心不足时;如果他们对这些领域的参与和他们对于在这些领域取得成功的估价低于他们对其他领域的参与和他们对于在其他领域取得成功的估价时;如果他们不喜欢数学和科学课时;并且,如果他们在学校或者在家中学习数学和科学课时处于一种无助的环境和氛围时;他们参加数学和科学课的可能性也将是比较少的。因而,为在数学和科学课上已经未得到充分表现的那些学生群体弥补上所需条件就是特别重要的了。

建  议

  公平问题是对社会的最大挑战之一。公平同时要求承认、回报和鼓励反抗。因为没有任何人只定义为团组成员,而是被复杂地规定为性别、种族、社会阶层、健全或者残疾以及语言和其他属性中的一个个体。

  科学教育改革的特点可用“2061计划”的书名《面向全体美国人的科学》来表示。当然,危险是这一信条可能会被冲淡和削弱到人们只将其看成政治辞令而实际上不可能实现的另一条标语口号。因此,第一个建议是科学教育提出了它的公平性的形象。

    1.科学教育及其有关职业机构可能希望将其联系扩展到教育部门和机构,尤其是同公平性有关的机构,并倾听他们的意见。这些机构包括双语教育和少数民族语言事务办公室、全国城市联合体、超常儿童委员会、少数民族学生的质量教育、大城市学校委员会、公平2000年(学院校董会)、美籍印第安人科学和工程协会、美国大学妇女协会等单位。关于科学教育改革的观念和目标应当借助并通过这些机构传播,以及通过过去瞄准的职业科学教育团体传播。
    2.科学教育机构应当开始开发可以由家长群体、PTA、民间组织、教会和工商企业等单位使用的公共关系资料。假定在当前的政治气候下,即对教育经费和现有资金的削减越来越多地在州一级处理的情况下,重要的是科学教育改革工作者们把他们的导向渗入到州政府和民间努力中去。在联邦预算削减面前,对于“2061计划”空前重要的也许是国家研究委员会、全国数学教师委员会和全国科学教师协会就公平问题表现出团结一致。

来源:Eccles,J.S.(1992).School and family effects on the ontogeny of children's interests,self-perceptions,and activity choice.In J.Jacobs(Ed.),Nebraska symposium on motivation,1992.Lincoln,NE:University of Nebraska Press

  3.扩展对于各种各样团体的研究。虽然一个文学团体正在日益扩大,但是,关于多样性和公平性问题的知识基础目前还是非常有限的。“2061计划”对科学教育及其相关问题的处理方式对于过去未曾受过科学教育的人们的教育做出了巨大的承诺。研究人员寻求用以指导探索公平性问题的“标志”是正确的。将研究工作集中在让所有学生如何以平等和公正的方式达到基本水准,这应当成为科学教育工作者的中心目标。
  4.科学教育工作者应当仔细考虑改革可能引起的机会非但不是愈趋公平,反而是使机会进一步分化分层的这种不幸局面。有些迹象表明,在实行改革方面,比较富裕的学校和地区已经超出低收入学校和地区很多了。因此,重要的是首先定出最需要的那些地区。不公平性似乎已从州一级拨款方式上开始。我们建议诸如“2061计划”和国家研究委员会之类的科学教育机构探索和创立一种科学教育公平性措施,它可以用于州、当地学区、学校,或者课堂一级来审查公平性。
  5.科学教育工作者应当诚实地审查当前对科学教育的奖励制度,看看是否能够把它复原或者调整到涵盖公平性目标。已经发现向所有学生教授科学课的成功方法的教师们,一起工作以创造出具有创新性和高度效率的科学课课堂气氛的教育工作者班子和组建这种班子的学校,以及那些鼓励和资助舍此便没有其他机会的学生从事课外科学活动的社会团体,均应当得到承认和奖励。目前,奖励制度似乎只与“学术天才”的成就挂钩。改造奖励制度的这一建议不只是建设自我尊重的一种活动,而且是规定人类科学水平的一种尝试。

  科学教育工作者,包括“206l计划”在内,已经开始致力于改革,这种努力肯定会得到远非空喊口号所能比拟的丰硕成果。执行已颁发的标准和基本要求的各个步骤应当更加专门致力于实现公平性目标,这是对于开拓所有学生的科学视野至关重要的。在当今世界上,科学不是仅仅为少数特权人物服务的。不向所有学生提供满足极具进取心的标准所必须的公平资源的那种机会再也没有了。民主取决于所有人的机会均等,避免潜移默化地向着“有”和“没有”两极分化——如果不能达到所有人学科学这一目标,后果便会是这样。掌握科学是生存所必须的,而不仅仅是在谋职和日常生活中必须。而且,它已经成为融入主流社会和享受信息时代的益处与文化的一种方式。

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