《科学》呼吁重构美国科学教育标准

2010-8-02 09:46 来源: 科学时报
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  科学本质和科学探究是科学教育中的一个永恒话题,早在1907年,美国科学和数学教师联盟中心首次提出了“在科学教育中应当强调科学方法及过程”。如今,在2010年7月最新出版的《科学》杂志上,总编辑布鲁斯·阿尔伯尔发表社论,介绍即将正式出版的美国科学院新文献《科学教育框架》。他指出:“基于1996年公布的《国家科学教育标准》,新文献的目标是将科学明确为全美国学生从5岁到大学预科前都必须学习的知识。科学院的这一新努力旨在帮助全美各州建立科学教育的公共核心。”然而,这项新事业会比以前的努力更成功吗?

  美国国家科学院已将《框架》草案发布在网站上,征求公众的意见和评价。

  1989年,全美50个州的州长呼吁在每个重要学科中建立“志愿性国家标准”。作为回应,美国国家科学院在1996年发布了《国家科学教育标准》。然而,阿尔伯尔认为,“结果一直令人失望,特别是,要求学生掌握大量事实和概念的程度超过了《国家科学教育标准》中对‘作为探索的科学’的强调。”

  他指出,新框架将通过几个有趣的方法解决这个问题。首先,《框架》草案将重点集中到四大学科中的四个核心概念:生命科学、物质科学、地球和太空科学、工程和技术。不同于《国家科学教育标准》,每个核心概念的学习将拓展至所有学年。目的是在学习科学的三个重要方面时,即认识、使用和阐明科学对自然世界的解释时,要走出教室到实践中去,这三个方面的内容在传统的教学中被系统化地忽略了。另一个被忽略的关键问题是:创建和评估科学证据、理解自然和科学知识的发展、参与科学实践、科学演讲和讨论。

  第二,在《国家科学教育标准》的基础上,《框架》补充了一个中心主题:科学的探究性,并广泛深入地讨论了为什么对科学教育的任何定义都必须以活跃的科学实践和丰富的评价证据经验为中心。目前的科学教育以传授科学家们已经发现的知识为主,既没有培养学生思考和解决问题的能力——这是我们在复杂的社会中生存的基本技能,也没有让他们深入理解为什么一直以来科学是成功认识世界的特殊途径。因此,《框架》草案在一个重要的篇章中加入了16个题为《科学和工程实践》的图表。

  基于尚在进行之中的进展性学习研究,《框架》强调了如何在年复一年的教学中构建科学课程的连贯性。比如,理解原子——分子理论的第一步是,认识到每个物质都是由特定材料构成的,材料的特定性赋予物质以特性。为了指导课程设计,在美国科学促进会2001年发布的里程碑式文献《科学素养导航图》的基础上,《框架》草案的后半部分提供了每个核心概念进展性学习的模型。

  《框架》的最终版本将根据公众对草案的反馈意见而形成。因为在美国,教育的责任由国会赋予各州,所以,最后的科学教育标准将通过非赢利组织Achieve领导的各州联盟来提出。