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科学素养、课程改革及关于本书

  《科学素养的设计》(以下简称《设计》)的基本主题是,把课程改革视为设计问题,这样做将会对达到人们渴望的科学素养目标作出重大贡献。“2061计划”认为科学素养应涵盖自然和社会科学、数学和统计学、技术以及它们之间的相互作用。《科学素养的设计》也认识到这几门科学的学习需要结合艺术和人文科学、职业教育以及整个课程的其他部分。本书有关课程设计的讨论在多数情况下仅涉及与科学有关的课程,但有时也可能会涉及其他部分。

  《设计》论述了如何将各类高质量的教材组合成从幼儿园到十二年级互相关联的课程整体有关的一些重大的问题。但是,它并不涉及如何编写这些教材,也较少论述学校在实施新课程设计中的实际问题。《设计》只就选择和组合13年的课程教材中采用的方法提出了建议,使其适合已确立的学习目标,这样同时也保持了地方对自己教材负责的美国传统。

  《设计》能否达到目的将取决于课程教材库的开发,课程教材应具有预期的内在特色,包括同具体学习目标的连接,有效的教学方法、认识和文化多样性的要求,为优秀学生提供机遇和有益的评估方式。

  随着《设计》一书的出版,“2061计划”希望能促进全国形成更为一致的学习目标,同时鼓励课程具有更多的地方多样性,并帮助开展有成效的课程改革。

《科学素养的设计》是为谁编写的?

  《设计》是为五类主要读者编写的。它的目的是帮助:

● 行政管理人员和教师组织实施与全国新的科学素养前景相一致的课程变革。
● 教材编写人员和出版者用一种理念的框架来创新和修改他们的教材,努力达到具体学习目标。
● 从幼儿园到十二年级课程的设计人员把课程的科学、数学和技术教育各组成部分组合成一个相互关联的整体。
● 教育改革的领导者引入对长期的、重大的课程改革起作用的近期变革。
● 学院的教职员为新聘任的和有经验的教师讲授课程分析和设计的原则。

为何需要课程改革?

  《设计》预料到,较之于修补已讲授了几十年的学科和科目,课程改革必然更为根本和广泛。实际上,在20世纪的多数年代里,曾一次又一次地要求进行广泛的课程改革,反映了对传统的学校课程持续不断地批评:

  课程的内容已不适合生活在现代社会人们的个人和社会的需要。简言之,内容已过时了。学校讲授的许多内容在日常生活中已不需要,却又缺少许多日常生活需要的内容。
  课程的科目混杂繁琐,科目内容之间和年级之间缺乏相互关联。课程中各个科目都有这样或那样的内容,每一部分都有其存在的理由,但是它们缺乏与整体课程理念的关联。
  课程严重地充塞着各种课题。课程最轻而易举的改革似乎就是增加某些内容。结果课程内容无节制地增加着,常常只是为了满足公众的要求,他们要求学校应面向社会问题,例如酗酒、吸毒、艾滋病和危险驾驶等。新的课题有增无减,其结果是造成课程内容一是肤浅,二是互不关联。
  课程对所有学生并不都适用。这问题因其他因素变得越来越严重,如教育资源分配的不公,某类学生只有较低的期望等。现有课程对满足各类学生的不同要求不够灵活,反应不够敏锐。
总之,课程并不能带来人们期待的学习效果。学生可以选学代数、历史、生物和其他“正规”的学科,并在学科考试中取得好成绩,但是深入的研究显示他们真正理解和掌握的内容很少。此外,课程和教学的发展又很少注意研究学生学什么和何时、如何学的问题,而只是依赖科目、方法和年级的传统安排。
  虽然不适当的讲授在造成这些问题上也起了部分作用,可大部分过失仍在于课程本身(人们可以看到在二年级讲授形成季节的原因或四年级讲授电子壳层时出现的各种错误认识)。
  《设计》提出了许多有关减轻课程负担的建议,但要注意的是不应将这些建议解释为“淡化”课程。这些建议绝不是要冲淡课程,相反,《设计》要求学生集中精力理解好课程的关键概念,使学生更好地学好当前的课程,取得考试的好成绩,掌握更高水平的知识和技能。现在真正冲淡课程的情况在课堂上也是显而易见的,学生在课堂上只接受了过多科目的肤浅讲解,而除了一堆杂乱零散的不很理解的内容以外,学生什么也没有真正掌握。

课程的顽疾

  如果这些持续的批评是有道理的,又为什么一直没有改革课程呢?尽管有过多次改革的尝试,可在20世纪讲授的课程同最初讲授的几乎一样,只是增加了许多新的课题。对变革的抗拒在所有的社会制度下和机构内是常事,无论是在体育组织、政府部门、工商企业,还是学区都是如此。安于现状的舒适和不愿尝试的忧虑,导致教师、管理人员、学校管委会、国家立法者、家长、一般公众,甚至学生都对课程改革不热心。例如,虽然民意调查说明家长给学校和教师的评分都不高,也表示支持教育改革,但调查也反映出同是这些家长却认为他们自己的学校和教师按现在的办法做得不错,不需要做重大的变动。

  除了对改革有疑惑的原因以外,坚持现在的课程有着更多深层的原因。从幼儿园到十二年级的课程有着复杂的结构,它的存在不是孤立的,而是一个更为复杂的教育和社会制度不可缺少的一部分,所以难以轻易和简单地进行处置。在美国,实施变革所需要的权力和资源是极为分散的,对体制哪一部分需要改革或朝什么方向变革,社会上不是只有一种意见。德克尔•沃克(Decker Walker)在1990年的著作《课程的原理》中论述道:“在美国,要影响课程的体系的工作几乎是不可能进行的,因为这个体系是如此纷繁复杂,不合理和支离破碎,又如此开放和难以预测……整个变革工作过程可看做是一个有权决定课程的各个竞争派别对他们的分歧进行协商的过程。参加协商的各派别是许多对课程有兴趣的个人和机构……他们在影响课程体系中都起着官方的、半官方的或非官方的作用。”此外,教师和家长在学校受教育的经验大都是在传统课程中取得的。

  现有课程之所以还能保持下去的另一个原因是:缺少可供选择的替代课程。在某些学科中已有少量可供选择的替代教材和教学技术,可这些都是在通常被认可的改革范围之内的。

  此外,谁负责设计新的课程也不明确。教师除了在课堂上作些次要的细微的变动外,缺少进行更多变革所需的时间和资料,而且他们也没有受过专门的课程设计的培训。大学科学课程的教职员又很少了解年轻学生对学科知识的反应,具备设计从幼儿园到十二年级课程经验的人员缺乏。教育界以外的人士对难以改革的教育制度实行变革缺少必要的权力和能力。

  虽然,改革的倡导者要求立即进行变革,可面对如此复杂的情况和历程,进行重大而持久的课程改革是一件最少长达几十年的事业。如果真要实现重大的课程变革,就需要有一个创立可替代课程的新的工作程序。《设计》一书正是提出了此种工作程序。

如何设计课程?

  课程设计可以是多种多样的:有课时计划的设计、教材设计、学科设计和学科序列的设计。然而,大部分这类设计活动是一项一项分散进行的,在规模上很少有多于一年或两年的课程。在人类活动的其他领域(例如制造飞机、农业布局或军事行动),整体的设计是大有裨益的,如各部分工作可以更好地协调配合,减少重叠和遗漏,减少重复设计和进行必要的调整。

  幸运的是如何有效地进行设计有几条普遍适用的原则。相信设计的普遍原则对从幼儿园到十二年级课程整体设计的质量有着重大意义,《科学素养的设计》概略地阐述了几种设计的可能性,希望从事设计的实际工作者帮助充实这一概略的方案。

《科学素养的设计》的组织

  本书的导言研究了几条对几乎所有的设计都适用的基本原则。随后的八个章节安排为三个部分。

  第一部分(设计和课程):论述了普遍的设计原则在课程设计中的应用(第一章:课程设计)和研究了对设计最为重要的课程的特点(第二章:课程规范)。

  第二部分(未来课程的设计):展望了如何通过大量高质量的教学板块,最终完成课程设计(第三章:用组合的方法进行设计)的过程,描述了板块的特点和选择板块的指导原则(第四章:课程板块),最后构想了三个不同学区进行课程设计可能的模式(第五章:课程设计的设想——三个构想的事例)。

  第三部分(改进现有的课程):通过实施专业培训计划,改进现有的课程,并在此过程中准备对最终的改革应采取的步骤提出建议(第六章:培养专业能力),强调了解当前内容过多而又肤浅的课程中最重要的概念(第七章:减轻课程负担),加强跨学科、跨年级课程的相关性(第八章:增进课程的相关性)。第三部分的引言部分,用了较多篇幅阐述进行改革的实际建议,这同第二部分也有关联。

  《科学素养的设计》没有提及近来在重新设计课程方面已取得进展的学区的有关情况。有的教育工作者早已在建议的某些方面做了工作,但是还没有发现有地方实施了整体的设计程序。然而,只有通过教师、管理人员、教材编写人员和课程专家等实际工作人员的努力,《科学素养的设计》提出的理念才有意义,才能取得成功。在他们的帮助下,他们的经验才能用来修改《科学素养的设计》,成为“2061计划”将来进行教育改革的工具。

  后记提供了从另一角度探索《科学素养的设计》的观点,再次论述了本书主要的和可能会引起争议的建议,并试图进一步阐明和(或)维护它们。

“2061计划”教育改革的工具包

  课程只是复杂的教育制度的一个部分,仅仅改革课程并不能完全保证学生成为有科学素养的人。如果没有师范教育、国家和地方的教育政策、教育资源、评估和管理等方面的相应变革,对课程也不可能进行重大的变革。

  《科学素养的设计》是教育工作者可用来改进科学、数学和技术教学整套工具的一部分。这些工具是全国改革从幼儿园到十二年级教育,使全部中学毕业生都具有科学素养所作努力的成果。“2061计划”一开始就明确地规定了科学素养应广泛包括科学、数学、技术的知识和技能,以及科学的思维习惯和对科学的本质、科学对个人的影响、科学的社会作用的理解。

  由于科学家、数学家和技术专家专门小组的共同努力,1985年提出了“2061计划”。它确定了构成成人素养的知识和技能应包含五个学科领域:生物和健康科学、数学、物理和信息科学及工程学,社会和行为科学以及技术。这些学习目标最后都结合编入了一部划时代的文献——《面向全体美国人的科学》(1989年)中,它概括地论述了所有学生在接受13年学校教育之后,应该在科学、数学和技术方面能知道和能做到的事情。

  在1993年,“2061计划”的工作人员同来自6个经过认真挑选的学区的教师合作编写了《科学素养的基准》一书。这是一本课程设计的工具书,把《面向全体美国人的科学》中的科学素养目标具体化为学生在二年级、五年级、八年级和十二年级学习结束后应该掌握的知识和技能。两本著作提供了全国科学教育标准的基础,帮助各州和学区制定课程框架和标准,对教育有着重大的影响。
“2061计划”工具包目前包括了各类书籍、光盘和计算机互联网工具,目的是为了帮助教育工作者在整个教育制度上取得重大进步,主要有:

● 《科学素养的资源:专业发展》(1997年),为教师提高他们的知识和技能提供有价值的背景材料。
● 《科学教育改革的蓝本》(1998年),概略论述了为改进科学、数学和技术的学习,在教育制度的十分多个领域需要进行的变革。
● 《关于幼童科学、数学和技术教育的对话》(1999年),论述了如何对学前儿童讲授这些学科最新的研究成果。
● 《中学数学教科书:依据基准所作的评估》(2000年)和《中学科学教科书:依据基准所作的评估》(2000年),介绍了“2061计划”对已广泛使用的和新编写的数学和科学教科书所作分析取得的成果。对高中代数和生物教科书的类似评估正在进行。
● 《科学素养的资源:课程教材和评估》(正在编写),介绍了“2061计划”教材分析和评估的方法。
● 《科学素养导航图》(2000年),绘制了基准之间的联系,显示学生的学习怎样随着时间发展和各学科内容之间的相互联系。

  这些工具和其他资料最终合成为一个全面和容易操作的计算机互联网系统。

  《设计》意在探索未来的可能性,而不是寻求课程所有问题的解决办法。因此,更重要的是人们能积极参加这方面的讨论,而不是简单地同意本书所阐述的观点。

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