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中美兩國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育理念的比較
內(nèi)容提要：當(dāng)今，中關(guān)兩國(guó)的科學(xué)教育在目標(biāo)上都既重視面向全體，又重視實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但在課程實(shí)施的理念方面差異很大，主要體現(xiàn)在課程的綜合性、教師中心和學(xué)生中心、科學(xué)概念的推理方式、主動(dòng)學(xué)習(xí)和被動(dòng)學(xué)習(xí)、理論與實(shí)踐孰輕孰重、評(píng)價(jià)方式等方面。這也是我國(guó)中小學(xué)科學(xué)課程改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：中美科學(xué)教育；科學(xué)教育目標(biāo)；科學(xué)教育理念
當(dāng)今，中美兩國(guó)都意識(shí)到對(duì)青少年進(jìn)行科學(xué)教育的重要性，并且都制定了科學(xué)教育目標(biāo)及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)于1989年2月發(fā)表了《2061計(jì)劃》，其中第一份報(bào)告的標(biāo)題就是《面向全體美國(guó)人的科學(xué)》，報(bào)告對(duì)學(xué)生經(jīng)過(guò)從幼兒園直到高中畢業(yè)(K-12)這13年的學(xué)習(xí)之后應(yīng)該具有什么樣的科學(xué)素質(zhì)作了全面的描述。為使這些目標(biāo)不至于落空，有關(guān)人士在國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助下，花4年多的時(shí)間制定了美國(guó)歷史上第一部科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，即《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(National Science Education Satndads,NSES)。標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的學(xué)�？茖W(xué)教育目標(biāo)強(qiáng)調(diào)了讓學(xué)生因認(rèn)識(shí)自然而“產(chǎn)生充實(shí)感和興奮感”，“恰當(dāng)運(yùn)用科學(xué)方法和原理”，“具有良好科學(xué)素質(zhì)”。標(biāo)準(zhǔn)制定的首要原則是“科學(xué)是面向所有學(xué)生的”、“不問(wèn)其年齡、性別、文化背景或族裔背景，不論他們有何殘疾、有何志向，也不管他們對(duì)學(xué)科學(xué)懷有什么興趣、受到了什么激勵(lì)，都應(yīng)該有機(jī)會(huì)接受科學(xué)教育，以使自己具有高度民主的科學(xué)素養(yǎng)。”川 1994年，美國(guó)出版的一部教科書——《中小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)方法》指出，中小學(xué)科學(xué)教育的宗旨是為學(xué)生提供如下機(jī)會(huì)：批判性的思考和探究性的實(shí)踐能力；發(fā)展有助于理解生物的和物質(zhì)環(huán)境的概念；發(fā)展作為民主社會(huì)公民所必需的科學(xué)態(tài)度與技能；在科學(xué)教學(xué)中教師有很多機(jī)會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生的好奇心并以他們感興趣的問(wèn)題激勵(lì)他們?nèi)パ芯俊?br /> 隨著全球科學(xué)教育的改革，我國(guó)的科學(xué)教育目標(biāo)與原來(lái)的《自然》課程相比，也發(fā)生了很大的變化。如我國(guó)新小學(xué)科學(xué)教育的總目標(biāo)是：通過(guò)科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，知道與周圍常見(jiàn)事物有關(guān)的淺顯的科學(xué)知識(shí)，并能應(yīng)用于日常生活，逐漸養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣和生活習(xí)慣；了解科學(xué)研究的過(guò)程和方法，嘗試應(yīng)用于科學(xué)研究活動(dòng)，逐步學(xué)會(huì)科學(xué)地看問(wèn)題、想問(wèn)題；保持和發(fā)展對(duì)周圍世界的好奇心與求知欲，形成大膽想象、尊重證據(jù)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和愛(ài)科學(xué)、愛(ài)家鄉(xiāng)、愛(ài)祖國(guó)的情感；親近自然、欣賞自然、珍愛(ài)生命，積極參與資源和環(huán)境的保護(hù)，關(guān)心科技新發(fā)展。不論我國(guó)的小學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)，還是中學(xué)科學(xué)教育目標(biāo)，都注重面向全體學(xué)生，提高學(xué)生的素質(zhì)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)、體驗(yàn)科學(xué)、理解科學(xué)，也就是讓學(xué)生像科學(xué)家那樣進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng)……從新科學(xué)目標(biāo)上看，我國(guó)與美國(guó)差距不大，但在課程實(shí)施過(guò)程中差異很大，主要體現(xiàn)在以下科學(xué)教育的理念上：
1．課程的綜合性
在美國(guó)，中小學(xué)科學(xué)教育早就是綜合性的。至少?gòu)?20世紀(jì)60年代課程改革以來(lái)，美國(guó)科學(xué)課程的整合就已開(kāi)始，其改革的方式不是增加科學(xué)課程的數(shù)量，而是對(duì)科學(xué)課程進(jìn)行有效的整合。這不僅出于減少課程數(shù)量的考慮，也反映了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，即“各門自然科學(xué)之間的界線變得越來(lái)越模糊，主要的概念變得更加統(tǒng)一”。這是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的整合性對(duì)科學(xué)教育的必然要求。與美國(guó)不同，我國(guó)中學(xué)科學(xué)教育長(zhǎng)期以來(lái)一直實(shí)行分科教學(xué)，而且從小學(xué)到中學(xué)的科學(xué)課程普遍偏難。以我國(guó)當(dāng)前的中學(xué)理科為例，課程門類、教材內(nèi)容多，學(xué)生負(fù)擔(dān)過(guò)重；知識(shí)體系以分科為特征，各自為政，割裂了本來(lái)完整統(tǒng)一的客觀世界；從價(jià)值觀上看，分科課程實(shí)際上只是為少數(shù)未來(lái)科學(xué)精英準(zhǔn)備的，不能一味地為精英而犧牲大多數(shù)。因而，課程的綜合化問(wèn)題越來(lái)越成為改革所關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)小學(xué)科學(xué)教學(xué)雖是綜合性的，但科學(xué)教師大多數(shù)都是主課(語(yǔ)文、數(shù)學(xué))教師被淘汰的或兼任的，普遍缺乏綜合科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練，而且小學(xué)科學(xué)教育至今尚未真正受到重視。
2．教師中心和學(xué)生中心
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)中小學(xué)科學(xué)教學(xué)是以教師為中心的，就是以教師的講解和提問(wèn)為主，復(fù)習(xí)與重復(fù)性練習(xí)是教師用來(lái)控制和鞏固課堂教學(xué)的主要手段；學(xué)生要反復(fù)練習(xí)以便能熟練解答與考試相似的問(wèn)題。這種教學(xué)模式培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生擅長(zhǎng)背誦公式和解答紙面上的問(wèn)題，但缺乏獨(dú)立思考的能力。同時(shí)，教師的權(quán)威和考試的壓力使得學(xué)生缺乏
懷疑精神和創(chuàng)新能力。近年來(lái)，我國(guó)教育界雖大力提倡以學(xué)生為中心的教育思想，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué)過(guò)程，提倡讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，但這種理念在“應(yīng)試教育”的環(huán)境里很難得到貫徹。而美國(guó)中小學(xué)科學(xué)課完全以學(xué)生為中心，表現(xiàn)在美國(guó)的教師更加重視學(xué)生的興趣、個(gè)性和創(chuàng)造性。他們的教學(xué)方式很隨意，教師在課堂上十分幽默，教學(xué)中穿插科學(xué)故事，運(yùn)用大量的身體語(yǔ)言，等等。在師生關(guān)系方面，美國(guó)的教師與學(xué)生的關(guān)系很隨意，他們鼓勵(lì)學(xué)生成為與他們平等的人，允許學(xué)生懷疑、提問(wèn)、標(biāo)新立異、與眾不同。
比較而言，在中國(guó)，科學(xué)教學(xué)是件嚴(yán)肅的、按部就班的事。如有文章報(bào)道，“美國(guó)科學(xué)教育協(xié)會(huì)代表團(tuán)，在上海一所著名的重點(diǎn)中學(xué)聽(tīng)了一節(jié)特級(jí)教師的物理課，其教學(xué)內(nèi)容精當(dāng)、目標(biāo)明確、節(jié)奏緊湊、學(xué)生活動(dòng)充分，教師的提問(wèn)都是精心設(shè)計(jì)的，學(xué)生的回答也都是清晰明了的。按傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)，這堂課真是天衣無(wú)縫子。可是美國(guó)代表團(tuán)成員卻說(shuō)，課堂上都是老師提問(wèn)，學(xué)生回答，既然學(xué)生都已能回答了，為什么還要上課呢?上課應(yīng)該是學(xué)生有問(wèn)題，學(xué)生提問(wèn)，教師回答，師生共同討論……”為什么會(huì)出現(xiàn)兩種完全不同的評(píng)價(jià)呢?這里反映了兩種根本不同的教育觀念。中國(guó)傳統(tǒng)的衡量教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)是，將有問(wèn)題的學(xué)生教育得沒(méi)問(wèn)題、“全都懂了”。所以中國(guó)的學(xué)生年齡越大，年級(jí)越高，問(wèn)題越少。而美國(guó)衡量教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)是，將沒(méi)問(wèn)題的學(xué)生教育得有問(wèn)題，假如學(xué)生提的問(wèn)題連教師都回答不了，那才是成功的。所以，美國(guó)的學(xué)生年級(jí)越高，越富有創(chuàng)意，越會(huì)突發(fā)奇想。
3．科學(xué)概念的推理方式
演繹推理是我國(guó)科學(xué)教學(xué)的主要方法。教師首先一步步地提出概念或理論，然后運(yùn)用教材上的例題闡明這些概念或理論。在教基本理論和概念時(shí)，教師必須做到“正確”、“嚴(yán)謹(jǐn)”和“詳細(xì)”。美國(guó)科學(xué)教師傾向于在科學(xué)教學(xué)中采用歸納推理的方法。他們引導(dǎo)學(xué)生從觀察具體的實(shí)際事物開(kāi)始，逐步逼近概念和理論。在教學(xué)過(guò)程中，利用日常生活中的實(shí)例，發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，并要求學(xué)生參加動(dòng)手操作的活動(dòng)，有些教師甚至引導(dǎo)學(xué)生做真正的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。一位訪美學(xué)者說(shuō)：“教師給學(xué)生提供不同的設(shè)計(jì)題目，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和知識(shí)背景選擇課題。然后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行整個(gè)的項(xiàng)目研究——查閱文獻(xiàn)、進(jìn)行調(diào)查、收集與分析資料、檢驗(yàn)假設(shè)、撰寫并提交研究報(bào)告�！蓖ㄟ^(guò)這種教學(xué)，學(xué)生對(duì)科研過(guò)程了解透徹，從而逐步掌握科研的方法并形成科學(xué)的精神，而我國(guó)的學(xué)生沒(méi)有或很少有這樣的訓(xùn)練。
4．主動(dòng)學(xué)習(xí)與被動(dòng)學(xué)習(xí)
在我國(guó)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，因?yàn)樗麄儚纳蠈W(xué)時(shí)起就圍繞著教師、教材和考試轉(zhuǎn)。聽(tīng)課、做筆記、背誦、做練習(xí)是大多數(shù)學(xué)生的主要學(xué)習(xí)策略。他們都是按教師設(shè)計(jì)好的內(nèi)容和方式去學(xué)習(xí)，自己沒(méi)有選擇的余地。他們學(xué)習(xí)的基本科學(xué)知識(shí)通過(guò)螺旋式的課程從低年級(jí)到高年級(jí)反反復(fù)復(fù)。因此，一般而言，我國(guó)學(xué)生在基本科學(xué)知識(shí)的掌握上比較扎實(shí)。這樣一來(lái)，我國(guó)的傳統(tǒng)教學(xué)造就了一大批高分低能的學(xué)生。目前，我國(guó)的中小學(xué)生乃至大學(xué)生思想活躍，敢想敢干，但想象力和創(chuàng)造力差，多數(shù)學(xué)生很少有問(wèn)題意識(shí)。盡管教師越來(lái)越注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性及問(wèn)題意識(shí)，但大多仍局限在“教師提問(wèn)，學(xué)生回答”這種語(yǔ)言交流活動(dòng)中，教師沒(méi)有著意培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)的問(wèn)題意識(shí)。當(dāng)學(xué)生要提問(wèn)時(shí)，得先舉手，然后站起來(lái)問(wèn)老師，這就制約了許多學(xué)生提問(wèn)。一位學(xué)者這樣評(píng)論我國(guó)的科學(xué)教學(xué)：“在教學(xué)中，教師要為學(xué)生‘咀嚼’知識(shí)，像喂他們吃飯一樣地灌輸給他們，學(xué)生惟一要做的就是吞下知識(shí)。即使在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師和實(shí)驗(yàn)室助手常常為學(xué)生準(zhǔn)備好一切，而學(xué)生所要做的只是打開(kāi)或關(guān)閉開(kāi)關(guān)!結(jié)果，大多數(shù)學(xué)生都非常依賴?yán)蠋煛！倍绹?guó)學(xué)生是主動(dòng)學(xué)習(xí)的，老師在課堂上給予學(xué)生更多的自由，學(xué)生提問(wèn)不需要得到教師的允許，也不需要站起來(lái)，他們往往問(wèn)得很多。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生通常有機(jī)會(huì)自己準(zhǔn)備設(shè)備和材料，并獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師還要求他們撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并向全班同學(xué)匯報(bào)。顯然，美國(guó)的學(xué)生在學(xué)習(xí)上比我國(guó)的學(xué)生更加主動(dòng)，更為獨(dú)立，更具有創(chuàng)造性。
5．理論與實(shí)踐孰輕孰重
我國(guó)曾有訪美學(xué)者說(shuō)：“理論與實(shí)踐相結(jié)合是中美兩國(guó)學(xué)校里的重要問(wèn)題。”然而，焦點(diǎn)是不同的。在我國(guó)的科學(xué)課堂上，過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論的學(xué)習(xí)，演示與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)卻常常被忽視。正如我國(guó)一位學(xué)者所說(shuō)：“中國(guó)科學(xué)教師只要能夠用語(yǔ)言把問(wèn)題解釋清楚，他們就不會(huì)去動(dòng)手，而美國(guó)學(xué)校則更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐�！本蛯�(duì)待實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作的目的而言，中美兩國(guó)中小學(xué)的差異也是十分明顯的。一位訪美學(xué)者作了如下的比較：“在中國(guó)，動(dòng)手操作實(shí)踐是為了證明課本上的理論和結(jié)果。學(xué)生只需用相同的方法和儀器，做相同的實(shí)驗(yàn)，并期望得出相同的結(jié)果。然而，在美國(guó)，動(dòng)手操作活動(dòng)的目的是發(fā)現(xiàn)課本上以及課本外的理論和結(jié)果。因此，學(xué)生受到鼓勵(lì)進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，用不同的方法和材料，并
得出不同的解決問(wèn)題的方案和結(jié)論。”美國(guó)的科學(xué)教師注重動(dòng)手操作，只要能夠通過(guò)動(dòng)手操作闡明的理論，教師就不會(huì)用語(yǔ)言去解說(shuō)。美國(guó)中小學(xué)科學(xué)教學(xué)的演示和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有3個(gè)特點(diǎn)：①所用的設(shè)備和材料并不奢侈、昂貴，大多是一些簡(jiǎn)單而又便宜的；許多儀器是教師自己利用日常家庭用品制作的。②由于動(dòng)手操作與日常生活情境相聯(lián)系，既生動(dòng)活潑又切合實(shí)際。③大量使用計(jì)算機(jī)。
一位訪美學(xué)者這樣描述了他所觀摩的一堂高中化學(xué)課：“在學(xué)習(xí)新課時(shí)，教師并不像中國(guó)教師那樣先講授，而是把學(xué)生分成小組，帶領(lǐng)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。學(xué)生自己把觀察到的現(xiàn)象記錄下來(lái)，并作出分析。做完實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生再閱讀教科書，查閱有關(guān)的參考資料。他們各自得出自己的初步結(jié)論，然后與小組的其他同學(xué)分享彼此的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后，教師花一點(diǎn)時(shí)間總結(jié)實(shí)驗(yàn)并提出理論。這樣，學(xué)生的獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力就得到了培養(yǎng)。”另一位訪美學(xué)者對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課作了如下的比較：“中國(guó)的生物實(shí)驗(yàn)課總是在教師講課之后進(jìn)行。首先，教師詳細(xì)地向?qū)W生解釋實(shí)驗(yàn)的目的、要求、方法和設(shè)備。然后，學(xué)生像照著烹飪書做菜一樣做實(shí)驗(yàn)。他們不知道實(shí)驗(yàn)的所以然。而在美國(guó)的生物教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)經(jīng)常是在教師講課之前進(jìn)行的。在實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上，投有關(guān)于實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)解釋，而是一系列問(wèn)題。教師促使學(xué)生理解這些問(wèn)題，然后，學(xué)生自己獨(dú)立地做實(shí)驗(yàn)。他們必須積極地思考、閱讀、設(shè)計(jì)、觀察、記錄，并得出結(jié)論。顯然，這種方法能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際能力�！北容^中美兩國(guó)中小學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，訪美學(xué)者發(fā)現(xiàn)，“中國(guó)學(xué)生的動(dòng)手操作活動(dòng)是試驗(yàn)性的，而美國(guó)學(xué)生的動(dòng)手操作活動(dòng)是探索性的�！边@值得我們深思。
6．評(píng)價(jià)方式
由于我國(guó)傳統(tǒng)教育觀念的影響及考試制度的束縛，教師和學(xué)校對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)的是常模參照評(píng)價(jià)(全班按分?jǐn)?shù)排隊(duì)，比較強(qiáng)弱勝負(fù))。這種競(jìng)爭(zhēng)性的評(píng)價(jià)是有局限性的。它把是否“成功”作為衡量學(xué)生優(yōu)劣的惟一標(biāo)準(zhǔn)，脫離了大多數(shù)學(xué)生的實(shí)際。這種評(píng)價(jià)方式，只有少數(shù)學(xué)生能得到好名次，并取得分?jǐn)?shù)意義上的“成功”，而大多數(shù)學(xué)生則注定是學(xué)習(xí)的失敗者。這不利于大多數(shù)學(xué)生身心的健康發(fā)展，結(jié)果是學(xué)生的家庭作業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重，考試的壓力過(guò)大，致使許多學(xué)生精疲力竭，喪失了學(xué)習(xí)的興趣。所謂“高分低能”現(xiàn)象主要就是由這種被動(dòng)、封閉的學(xué)習(xí)方式和評(píng)價(jià)方式造成的。而美國(guó)對(duì)學(xué)生科學(xué)課程的評(píng)價(jià)主要看重創(chuàng)新能力。我國(guó)有些高才生到美國(guó)去讀大學(xué)或研究生，學(xué)習(xí)很努力、認(rèn)真，若老師講了六個(gè)要點(diǎn)，考試時(shí)他們決不會(huì)改變一個(gè)。在我國(guó)這樣的試卷自然得滿分，可在美國(guó)一般只能得C等，而有些學(xué)生只寫了一兩個(gè)要點(diǎn)就能得A等。我們的學(xué)生不理解，老師的回答是值得回味的，“你答的六個(gè)要點(diǎn)都是我講過(guò)的，我講過(guò)了你還說(shuō)它干什么?我講過(guò)的六點(diǎn)，那是我思考的，是已經(jīng)有的六種可能性或解決問(wèn)題的六種方法。有的學(xué)生雖然只寫了一兩個(gè)要點(diǎn)，但那是他自己想出來(lái)的或通過(guò)其他資料獲得的，有創(chuàng)建性。我講課的目的，就在于啟發(fā)大家通過(guò)我講的六個(gè)要點(diǎn)形成你們自己的思考，得出你們自己的答案�！�
由此可見(jiàn)，多年來(lái)，造成我國(guó)學(xué)生高分低能的根本原因就在于以上的科學(xué)教育理念。因此，我國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育的觀念亟待更新。首先，要更新我國(guó)科學(xué)課程中的不足：科學(xué)課程過(guò)分注重學(xué)科的邏輯性，忽視了科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的聯(lián)系；我國(guó)科學(xué)課程帶有精英主義的性質(zhì)，不利于科學(xué)的普及。其次，科學(xué)教學(xué)應(yīng)以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神；加強(qiáng)科研過(guò)程和方法的訓(xùn)練，確立探究式的科學(xué)教學(xué)模式；突出動(dòng)手操作，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，等等。這都是我國(guó)科學(xué)教育改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
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