丁邦平:科学教育改革实践研究均不够

2010-12-14 10:06 来源: 科学时报
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  中考和高考被很多人看作是中小学教育改革中最为根深蒂固的“顽疾”。我国教育家刘道玉曾说:“中国孩子的想象力状况令科学界陷入忧虑。只有高考‘指挥棒’变了,孩子的好奇心才能回来。”

  对此,首都师范大学教育学院教授丁邦平在接受《科学时报》记者采访时认为,评价和考核制度改革、课程改革、教师的专业培养等方面是一体的,不能只注重一个方面。同时他也强调,招生考评方式如果没有根本变化的话,很多改革的推动都很困难。

  对于中小学教育改革的关注,其中很重要的一个方面就是探讨如何在实际教学中培养青少年的创造力。而在科技全方位引领社会发展的当今,科学教育中的创造力培养问题尤为令教育界重视。

  从科学教育来看,青少年创造力的培养需要渗透进中小学各门学科中去。丁邦平坦言:“实际上,在基础教育的各科教学中如何培养创新精神,我们研究得不够,实践得也不够。”

  探究式的“做中学”

  上世纪50年代末期以来,美国等教育发达国家就开始重视探究式教学,相关的研究和实践一直没有终止。而直到进入21世纪,我国开始的新一轮基础教育课程改革才真正重视和强调探究式教学。

  “然而探究式教学究竟该怎么做?这又受到教育体制、教育观念和师资水平等方面的影响,事实上难以真正全面实施。”丁邦平说。

  2000年,时任教育部副部长的中国工程院院士韦钰将“做中学”项目引入中国,以北京、上海、南京、汕头4个实验区的44所小学和幼儿园为试点,探索科学教育改革。目前,已有22个实验区、2000多所学校的超过20万名学生亲身参与到该项目实验中。

  “做中学”发端于美国。1994年,世界科学联盟成立科学能力建设委员会,由此“做中学”成为世界范围内的联合行动。“实际上,它是一些诺贝尔获奖者以他们自己的经历和体验,来探讨应该怎样去学习科学以及如何最好地学习科学的一个方法。”韦钰在接受媒体采访时曾如是说。

  韦钰以科学家的身份成为世界科学能力建设委员会委员,1994年参与到“做中学”项目中,便开始积极倡导该项目在中国的推广和实施。

  丁邦平认为,“做中学”的核心就是探究式教学。区别于传统的“授受式教学”,探究式教学要求老师和学生像科学家那样去研究真实的科学问题。这样一来,就能在很大程度上激发学生的创造力和想象力。

  西南大学教育学院教授徐学福曾撰文指出:“科学教学实践表明,传统的从概念到概念、公式到公式、定理到定理的脱离实际的抽象符号学习,会导致学生机械记忆科学知识,不利于培养学生的科学兴趣、科学精神与科学技能以及运用科学知识解决实际问题的能力,不能满足学生自身的需要以及社会发展对创新人才的需求。”

  在两种不同的教学方式中,“做科学”与“学习科学知识”的思维方式将完全不同。

  “做中学”在一些大城市试点收到了很好的效果,然而在更广范围的普及却需要直面师资水平不足的现状。不同于单纯的“知识讲授”,探究式教学要求教师对科学教育有更高层次的把握。

  “拿法国来说,他们从上世纪90年代科学教育改革以来,小学教师的学历已经提高到大学读5年这个水平。”丁邦平介绍道,“而我国大部分地区的小学教师仍以专科学历为主,中师毕业的也不少。整体师资水平跟不上,小学科学教育改革推动起来就很困难。”

  “做中学”项目关注到了教师的培训,派骨干教师直接到法国学习,同时也邀请法国专家来中国讲学。

  丁邦平则认为,根本出路只能是通过师范教育提高教师的专业化水平。

  作为积极推动科学教育改革的有益尝试,“做中学”在中国的实施和推广本身就是探究式的。

  科学教育是一门学问

  在丁邦平看来,中国对“做中学”项目的实践跟上了探究式教学的国际潮流。他同时不无忧虑地指出,与首创“做中学”的美国相比,我们对“科学教育”本身的研究非常缺乏。这将在很大程度上影响到我国中小学科学教育的有效改革。

  美国最早重视科学教育研究,二战之前就有了“科学教育教授”。其他国家如英国、德国和澳大利亚,在上世纪60年代科学教育改革的推动下,大学里兴起了科学教育研究,设有专门的研究机构、教授和研究人员。

  “第一代国际知名的科学教育专家,都是因为课程改革和社会的需要,促使他们从物理、数学、心理学等研究领域转行而来。”丁邦平介绍说,“随后,他们专注于科学教育研究,并在大学里培养了好几代的科学教育专家。这个学科就发展起来了。”

  如今,国际上已有众多科学教育学会组织,并有多种科学教育学术期刊发行。美国于1928 年建立的“全国科学教育研究联合会”(NARST)已完全国际化,每年都召开年会并改选大会主席,主席由联合会在各国科学教育专家中选举产生。NARST 于1963年开始创办会刊Journal of Research in Science Education。而早在1916年,美国就发行了最早的科学教育期刊Science Education。值得一提的是,创刊时的第一篇文章作者是著名哲学家、教育学家约翰·杜威。

  我国的科学教育研究则刚刚起步。科学教育专业的博士研究生培养目前仅有少数大学拥有。去年,由于课程改革的需要,中国教育学会成立了科学教育分会,理事长由韦钰担任。

  “以前只有分学科的研究会,比如物理教学专业委员会,化学教学专业委员会等。”丁邦平认为,这些专业委员会的研究传统上主要是从教学方法角度进行,没有涉及到较为宏观的“科学大图景”(big picture of science)问题,比如理科教师的科学史、科学哲学和科学社会学的素养。

  “当前国际科学教育改革中,很重要的方面就是强调科学的本质,让学生知道科学对社会的促进作用,同时还要了解科学的局限性。”丁邦平说,“比如有一个引起国外关注而我国却忽视的科学教育内容,就是有意识地区分科学性问题和非科学性问题。在 PISA考试中,就会有一组题目专门对此进行测试。”

  PISA即“国际学生评价项目”(Programme for International Student Assessment),是经济合作与发展组织(OECD)在全球范围进行的一项大型学生学习质量比较研究。以纸笔测验的形式,对各国15岁青少年的阅读素养、数学素养和科学素养进行衡量。PISA并不注重评价学生对学科知识的掌握,而是强调在现实生活中创造性运用基本知识的能力。

  PISA测试青少年对科学性问题的识别,目的是让老师在教学中有意识地培养学生发现科学问题及解决的能力。非科学性问题并不是科学能够解决的任务。

  2009年初,《科学》杂志主编Bruce Alberts发表了一篇名为《重新界定科学教育》的编辑手记。他认为,“科学教育”这一术语在当前绝大多数的教育体系中都被错误地定义了。文中指出, “学生们普遍被告知并要求记住一些科学事实,而不是学习如何科学地思考问题。”

  Alberts认为科学教育应当包含具有同等价值的四个方面:除了获知、使用并说明关于自然世界的已有科学解释之外,还要培养学生形成并评估科学证据和科学解释的能力,让学生理解自然并发展科学知识,卓有成效地参与到科学实践和论辩中。

  在Alberts看来,现有科学教育实际上只注重强调了“知道”科学这一个层面。

  美国的科学教育从19世纪中期普及教育算起的话,已历经100余年。现在,“对科学教育的重新界定,预示着美国新一轮的科学教育改革又要开始。他们正在着手准备的全国科学教育标准大概明年会出台,以替代1996年的版本。这个项目是由美国科学院的科学家与科学教育专家联合做的”。丁邦平介绍说:“随着对科学本身看法的变化,再加上以往积累的经验,也许就会做得更好。改革本来就不会是完成式的。”

  科学教育研究所取得的新观念和新成果,如果落实到科学教育实践中的课程设置、教学方式、评估方法和教师培训等各个方面,将会对青少年创造力的培养起到积极作用。

  然而,丁邦平也指出,研究和实践之间确实还有距离。教学实践中也很难立竿见影反映出研究的效果,毕竟研究更多是从理论层面出发。

  “但是,现在的科学教育研究呈现出一种大学教授等专业研究者与中小学教师、学校领导和科学家等共同研究的趋势。这在以前是没有的。”丁邦平补充说。