美国教育概况

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《美国2000年教育目标法》

　　1993年，美国总统克林顿签署了由众、参两院经过激烈辩论通过的《美国2000年教育改革法案》。该法案有十大内容，其中第一部分内容就是《美国2000年教育目标法》，提到了美国2000年的8项教育目标：

　　(1)所有儿童都要接受高质量的和具有适度开放性的学前教育，做好上学的准备；所有儿童必须获得生长所必需的营养、卫生保健和体育锻炼，以便上学时具有健全的头脑和强壮的体格。

　　(2)高中学生毕业率至少提高到90％。

　　(3)全面大幅度地提高中小学生的基础文化水平，提高全体学生的推理能力、解决难题的能力、应用知识的能力、写作的能力和进行流畅交流的能力，大幅度提高能掌握和使用两种以上语言的学生的比例；所有学生都要参与促进个人品德良好发展的活动，参加促进身体健康的社区服务和培养个人责任感的活动，接受体育、卫生教育，保证身体健康和精神饱满。使学生学会开动脑筋，成为负责的公民，能接受继续教育并在生产部门顺利就业。

　　(4)所有教师都必须接受师范教育并参与发展专业能力的继续教育活动，都有机会获得为教好下一世纪的美国学生所需要的知识与技能，所有教师都要使用新教学法、新评估法和新技术，以便教授具有挑战性的学科。

　　(5)美国中学生的数学和自然科学成绩应该处于世界领先地位，在数学和自然科学方面有坚实基础的教师的数量将增加50％。大幅度提高合格学生的比例，提高大学毕业生的比例，增加美国本科生和研究生的数量。

　　(6)每一个美国成人都必须识字，并具有在世界经济竞争中所需要的知识和技能，都能正当行使公民权利并尽公民义务。每个大型企业都要参与旨在强化教育与工作之间联系的活动，通过公立私立学校教育、职业教育、技术教育、工作场所或其他生计教育计划，使所有工人都有机会获得适应新技术所需要的知识与技能。

　　(7)美国每所学校都应当成为无毒品、无暴力、末经授权不得携带武器和酒精制品的场所，并成为纪律严明、充满好学上进风气的场所。

　　(8)所有学校都要促进他们与家长的伙伴关系，使家长更积极地参与促进儿童增长社会知识、文化知识和培育情感的活动。

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关于美国科学教育 　　美国自1957年发起现代科学教育改革以来，经过近40多年的研究和实践，积累了十分丰富的经验，已经形成了一整套较完整的理论体系。1957年前苏联的第一颗人造地球卫星上天引发了美国社会对美国教育，特别是科学教育的大讨论，其中尤其是在科技界和教育界。1959年底美国国家科学院（当时国家工程院和国家医学科学院还未成立）召开了由布鲁纳主持的全美科学教育研讨会。会上布鲁纳做了题为“教育过程”的总结发言，在杜威的“科学探究”的教育思想基础上提出了“发现法教育”的理论与方法。“发现法教育”引导了60年代美国的全国性科学教育的改革，期间科技界与教育界共同研制了一批探究式的中小学科学课程。 　　60年代美国的科学教育改革，由于在思想上把科学教育的目标仅仅局限于培养科学家和工程师，方法上仅仅局限在课程的改革上，所以并不成功，到了60年代末就终止了。同时以佛朗克.奥本海默（美国的原子弹之父罗伯特. 奥本海默的弟弟,也曾是“曼哈顿计划”的成员）为代表的一批科学家和教育家创办了以Hands on Science为办馆思想的现代科技博物馆(有人又称之为科学中心),其代表就是旧金山探索馆和伯克利大学的劳伦斯科学宫。“Handson Science”就是探究式科学教育思想的形象体现，很快得到了世界科技博物馆界的认同，70年代以后现代科技馆风靡世界。 　　80年代由于亚洲经济的复兴，亚裔人才的倒流，美国科技界首当其冲感到了人才的缺乏，又一次提出了科学教育改革的问题。1985年美国科学促进会提出了著名的“2061计划”，提出了科学要面对全体大众，全面提高全体大众的科学素养是科学教育的主要目标的重要思想；编著了《科学素养的基准》和《科学教育改革的蓝皮书》等对科学教育的改革具有重要指导意义的著作并在美国的有关学区进行科学教育改革的推广试验。“2061计划”开启了80年代以来美国新的科学教育改革的大门。 　　1993年在美国国家科学基金会和教育部的支持下美国全国科学院联合美国科学促进会、全美科学教师协会和史密桑宁研究院等科技团体着手制订美国的《国家科学教育标准》，于1996年正式公布。《标准》集美国近40年科学教育改革经验之大成，制订了科学内容、教学方法、教学评估、教师专业发展、教学大纲、教育系统等6个方面的标准，是“以探究为中心的科学教育”的理论和方法的系统总结，从而系统地定位了科学教育的改革，成为指导美国科学教育改革的纲领性文件。 　　美国国家科学资源中心（NSRC）经过十多年的探索，建立了包括课程设计、教师专业发展、材料支持、评估策略、行政及社区5个支撑要素的科学教育系统改革模式。目前美国科学教育改革主要分两条线在推进，一条是由美国全国科学院和史密桑宁研究院联合成立的美国国家科学资源中心执行的LASER行动计划；另一条是美国科学促进会的2061计划。 　　美国的科学教育改革一贯采取的是“政府支持，民间推进”的方式。美国全国科学院、美国科学促进会、全美科学教师协会和史密桑宁研究院都是民间组织和机构。无论是1959年的全美科学教育研讨会和60年代的科学教育改革，1985年开始的2061计划，还是《国家科学教育标准》的制订和当前的LASER行动计划，包括新的中小学科学课程的研制等经费都是由国家科学基金会提供，教育部给予了行政上的支持。民间推行的成功经验将给予肯定制度化甚至立法，不成功的总结修正。“政府支持，民间推进”这种方式，有利于充分发挥社会各界参与科学教育改革的积极性，鼓励大胆创新；不成功，政府也不承担大的风险，可以最大限度地减少在这样一个牵动全局的重大改革中失败所产生的负面影响，有利于改革的稳步推进。 　　当前世界科学教育改革的核心是变“以知识体系为中心的科学结论教育”为“以探究为中心的科学过程教育”，强调在过程中学习，这正在带动整个教育的全面改革。“以探究为中心的科学教育”的思想、理论和方法就发源于美国，经过近40年的研究和实践，到1996年美国国家科学院制订的美国“国家科学教育标准”的公布，已经形成了一整套较完整的科学教育理论体系，并积累了丰富的经验。近年来“以探究为中心的科学教育”得到了世界各国的高度评价和认同，包括英国、法国、瑞典、墨西哥、西班牙在内的许多国家都在全面学习和借鉴美国的理论和经验，研究制定本国的“以探究为中心”的科学教育的纲要和课程。“以探究为中心的科学教育”正在成为国际科学教育改革的主流，科学教育的发展趋势。

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美国科学促进协会概述

　　美国科学促进协会（American Association for the Advancement of Science，简称“AAAS”）成立于1848年，是世界上规模最大的科学研究团体，拥有将近300个科学、工程学、数学研究社团和科学院所等单位会员，以及由科学家、工程师、科学教育工作者、政策制定者和对此有兴趣的公民等组成的14万多名个人会员，从而成为世界上最大的一般性科学组织机构。该协会的目的是促进科学家的工作，促进科学家之间的合作，鼓励科学自由和探讨科学肩负的责任，改进科学促进人类福利的有效性，促进科学教育的进步，并提高公众对于科学在人类进步事业中的重要性和应负责任的理解度及支持度。

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关于“2061计划”

　　“2061计划”的基准陈述了所有的学生在二年级、五年级、八年级（相当于中国的初中二年级）和十二年级结束时，在科学、数学和技术方面应该知道和掌握的知识和技能。这些年级界限为评定学生在《面向全体美国人的科学》所提出的科学素养方面的进步，提供了合理的检测建议。下面是“2061计划”课程改革重点。

　　■ “2061计划”旨在提高人们在科学、数学和技术方面的素养，以帮助人们生趣盎然地、负责任地和富有成效地生活。在一种科学、数学和技术气息日益弥漫的文化氛围里，科学素养使公民具有必需的理解能力和思维习惯，使他们能够紧跟世界发展形势，大致知道自然和社会的转行情况，批判性地和独立地思考，对事件的不同解释加以辨认和权衡并提出协调方案，敏锐地处理那些有关证据、数字、模型、逻辑推理和不确定性的问题。

　　■ 课程改革应使学生长大成人后，具备我们希望他们所具备的持久的知识和技能。这种课程设置既应该包括一个共同的核心学习课程（“2061计划”着重于此），还应该包括根据各个学生的特殊需要和兴趣所设置的课程。

　　■ 如果我们希望学生们学好科学、数学和技术，就必须大幅度地削减当前教学内容的绝对数量。内容过多的课程，鼓励学生死记术语和算法，可形成短期记忆，却影响理解力的形成。

　　■ 应该讲明目标，提示学习的特点，并考虑学习的复杂性。尽管可以分别描述“了解”和“运用”的目标，但是，在许多不同的课程背景下都应将它们结合起来学习。这样，学生们才能在校外生活中将挂怒“了解”和“运用”的知识结合在一起使用。

　　■ 学习科学、数学和技术的共同核心应该集中在科学素养上，而不是对各个分立学科的理解。进而，学习的核心还应该包括科学、数学和技术之间的联系，以及这些学科与艺术、人性和职业课程之间的联系。

　　■ 共同的目标并不强求统一的课程、统一的教学方法和统一的教材。“2061计划”正在开发一系列工具，它使教师在为学生设计学习计划时，能把各州和各教学区的学习要求，学生的北京和兴趣、教师的偏好以及本地的环境加以综合考虑。

　　■ 如果要使课程改革具有重大的和持久的意义，那么，这个改革就必须是全面的和长期的。而且，改革必须面对所有的儿童、所有的年级和所有的学科课程。此外，改革还必须使教育系统的各个方面相互作用，包括课程、师资教育、督导机构、评价、教材以及技术和政策等等。而所有这一切都需要时间。

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美国科学促进协会“2061计划”丛书

概述 　　人类经过几千年漫长的农业经济时代，由于诞生了近代科学，导致了产业革命的兴起，人类历史才真正跨入工业经济时代。随着21世纪的到来，人类社会有工业经济迈向知识经济的步伐不断加快，科技和教育在经济和社会发展中的地位正日益增强。在人类文明历史的长河中，科学技术将发挥关键性的作用。在这样一个科学技术快速发展的时代，党中央和国务院提出了“科教兴国”的伟大战略，这对于实现我国经济腾飞，实现中华民族的伟大复兴，造福子孙后代意义重大。 　　可以预计，21世纪科学技术将更加迅猛发展，未来的国际竞争，焦点是科学技术，最激烈的应是人才的竞争。这种竞争的态势要求人才培养和教育体制必须及时跟进与调整，以适应21世纪国际竞争的需要。在当今时代，科学在基础教育中比重正逐渐加大，西方尤其是美国的教育比较宽松，聪明的孩子如果给他机会能很快地成长。而亚洲特别是我国的教育重视基础，培养的学生是基础知识扎实，但对学生约束太多，不利于学生的个性发展。所以，东西方教育的取长补短，相互交融，非常重要。为此，及时研究、借鉴发达国家人才培养和教育的经验十分重要。 　　“2061计划”是美国科学促进协会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构，于1985年启动的一项面向21世纪人才培养、致力于中小学课程改革的跨世纪计划，它代表着未来美国基础教育课程和教学改革的趋势。“2061计划”在美国和西方发达国家的未来发展战略中具有极高的影响和地位，该计划认为：美国的下一代必将面临巨大的变革，而科学、数学和技术位居变革的核心，它们导致变革，塑造变革，并且对变革做出反应，它们对今日的儿童适应明日的世界十分重要。“2061计划”还提出了未来儿童和青少年从小学到高中应掌握的科学、数学和技术领域的基础知识的框架，包括主要学科的基本内容、基本概念、基本技能，学科间的有机联系，以及掌握这些内容、概念和联系的基本态度、方法和手段。由于，1985年恰逢哈雷彗星临近地球，改革计划又是为了使美国当今的儿童——下世纪的主人，能适应2061年哈雷彗星再次临近地球的哪个时期科学技术和社会生活的急剧变化，故取名为“2061计划”。所以，在我国目前开展素质教育的探索和改革中，借鉴美国“2061计划”具有一定的现实意义。 　　“2061计划”系列著作包括：《面向全体美国人的科学》、《科学素养的基准》、《科学教育改革的蓝本》、《科学素养的导航图》、《科学素养的设计》、《科学素养的资源》（3卷，包括专业的发展、课程教材和评估）等。相信“2061计划”系列著作的翻译出版，对推动我国素质教育的探索和改革，提高全民科技教育意识、培养跨世纪人才及制定科技教育发展规划等方面都具有一定的借鉴意义。

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《面向全体美国人的科学》

　　在我们生活的地球上，人类的生存环境与生活质量更加依赖于科学技术的发展以及它的有效应用，这已成为人类的共识。在21世纪，无论社会还是个人想要成功地发展，全民及个人的科学素养至关重要。我们相信通过学校的教育，孩子们可以成为具有科学素养的人。1985年，美国科学促进会“2061计划”迈出了第一步，美国的科学家和工程师承担了这项任务，他们精确地定义了每个学生在学校期间应掌握的那些被视为是科学素养的知识和技能。标志这一研究成果的《面向全体美国人的科学》一书于1989年出版。该书的出版激发了美国科学、数学和技术教育的新思维。

　　《面向全体美国人的科学》是数百名科学家、数学家、工程师、医师、哲学家、历史学家和教育家三年合作的结晶。我们认为，本书关于什么构成了科学、数学和技术素养的观点是现今科学界所能达到的最接近的正确表述。这是一本关于人的科学素养的书。它提出了一系列建议，论述了在一个已由科学和技术形成的社会里所有公民应该与有哪些知识和思维方式。

　　《面向全体美国人的科学》基于以下信念：懂得科学、数学和技术基础知识的人是有较强事业心和有自知之明的独立的人；应理解科学核心概念和原理；熟悉自然界、认识自然界的多样性和统一性；能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法。本书前十二章中呈述的建议主要包括以下四个范畴：

　　■ 第一章至第三章集中讨论了科学、数学和技术的性质，科学作为人类事业的能动作用。

　　■ 第四章至第九章从当前科学、数学和已由技术形成世界的角度，讲述了与这个世界相关的基础知识。

　　■ 第十章、地十一章描述了人们应该了解人类科学事业历史中的某些伟大篇章，以及有助于人们思考世界如何发展的几个相互交错的主题。

　　■ 第十二章指出对科学素养至关重要的思维习惯。

　　《面向全体美国人的科学》的建议并非来自单独的个体，也不是来自某一个委员会。这些建议的出现和被采纳是一个漫长的过程，它们既得益于个人果敢的洞察力，也吸取了集体激烈争辩的结果。

　　十多年来，为了帮助教育工作者改革教育体制的方方面面，《面向全体美国人的科学》成为“2061计划”日益发展的众多成果的基础。这些出版物包括《科学素养的基准》、《科学教育改革的蓝本》、《科学素养的导航图》、《科学素养的设计》以及《科学素养的资源》（3卷，包括专业的发展、课程教材和评估）。

　　因此，《面向全体美国人的科学》代表了科学、数学和技术界的深思熟虑的思考，尽量做到了事出有据。它的确是大家一致的认识，而不是一次调查或会议做出的那种肤浅的报告。

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《科学素养的基准》　

　　几十年以后，人们的生存状况和环境将会发生根本的变化。科学、数学和技术将处在这些变化的中心：它们引起变化，塑造变化，并对变化做出反应。所以，科学、数学和技术应该成为帮助今日儿童面对明日世界的教育的基础。那么，这种教育的宗旨和特点应该是什么？本报告试图对上述问题做出回答。

　　这也正是“2061计划”的第一篇报告《面向美国人的科学》所声明要回答的问题。现在，借用这些话来介绍《科学素养的基准》同样恰当。《面向美国人的科学》回答了成年人应该具备哪些科学素养的问题，并对所有十二年级学生（相当于中国的高中三年级）毕业时应该知道和掌握的科学、数学和技术方面的知识和技能提出了建议。《科学素养的基准》更着重于探讨怎样使学生朝着具有科学素养的目标进步，并对某一特定的年级应该达到的标准提出了建议。这两本出版物结合起来使用，将对科学、数学和技术方面的教育改革起到帮助和指导的作用。

　　《科学素养的基准》在内容、目的和风格方面与其他的改革报告截然不同，需要加以说明：

　　■ 这份报告出自于一批具有实践经验、多学科的教育工作者之手。在第十三章“基准的起源”中，将对报告的编纂过程予以极其详细的叙述。

　　■ 不同于课程、课程大纲、课程设计或课程计划，它是供教师设计课程时使用的一种工具，其最终目的是使得课程设置比现行的更为多样化。

　　■ 《科学素养的基准》是一套特殊的科学素养目标纲要，它可以随使用者的需要进行任意组合。

　　■ 《科学素养的基准》详细说明的是界限，而不是平均的或优良的成绩。它描述了在成为具有科学素养的公民的过程中，全体学生都应具备的理解水平和能力。

　　■ 《科学素养的基准》着重于学习的共同核心，这种学习对所有的学生的科学素养都大有裨益。

　　■ 《科学素养的基准》避免为自身关系而使用技术语言。只有很少量的技术术语是大多数成年人必须理解的。在第十四章“问题与语言”中，对这类问题进行了分析和总结。

　　■ 《科学素养的基准》仅仅为如何达到其所建议的目标做了部分提示。尽管《科学素养的基准》包含了一些关于教学方面的评论，但是，这些评论只是为了阐明它的意义和意图，而不是提供一个系统和详细的教学计划。

　　■ 《科学素养的基准》根基于研究成果。对学生的理解力和学习的研究，在基准的选择和年级社顶方面起了重大作用。在第十五章“研究基础”中将讨论这些研究成果。

　　■ 《科学素养的基准》是一件开发中的产品。在对学习进行更多的研究，以及《科学素养的基准》的使用者报告他们的经验之后，《科学素养的基准》将定期进行更新。

　　■ 《科学素养的基准》只是“2061计划”所设计的各种教学工具家族中的一员。第十六章“基准之外”将详细介绍这些情况。

　　■ 《科学素养的基准》是《面向全体美国人的科学》的同伴，而不是它的替代品。《面向全体美国人的科学》提出了学生们到十二年级结束时所要达到的科学素养目标，而《科学素养的基准》则勾画出学生们为达到这个目标必经的版图。

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《科学教育改革的蓝本》

　　系统是一种帮助我们思考部分与整体的思想，它把我们的注意力吸引到某一事物的各部分彼此之间的相互作用以及各部分与整体的关系上。这种思想也强调相互作用——什么东西影响着某一事物的状况，而反过来，这一事物又能达到什么结果。《科学教育改革的蓝本》是在这样的前提下形成的：即把教育作为一个系统来考虑是有益的。更具体地说，它是从“2061计划”的信念中产生出来的，这个信念就是，为达到《面向全体美国人的科学》中确定的科学素养的目标所进行的严肃认真的工作，都应该建立在把教育作为一个系统来理解的基础上。

　　如果一个系统是由一组相互联系的各个部分（目的、资源、现象、过程、思想、原则、法规、机构、人员）相互作用而形成的一个可以识别的整体那么，作为一个教育系统的K—12（幼儿园到高中毕业）是由哪些部分组成的呢？由于一个系统的组成部分取决于对该系统的界定，所有，系统的组成部分也因目的不同而有所不同。于是，“2061计划”的问题便成为：考虑要让所有K—12毕业生都能达到懂科学的目的时，至关重要的教育系统应由哪些部分组成？对这些组成部分应做些什么必要而又可能的改革？这一系统的范围如何确定？系统各组成部分互相作用的方式是否也需要加以考虑？

　　经过与教育工作者、科学家、决策者和资金提供者广泛讨论之后，“2061计划”认为，为达到工程目的，应对K—12教育系统的12个方面进行考察。为弄清每一个组成部分所包含的内容，我们对自己提出了下面这些问题：

　　1. 公平；2. 政策；3. 经费；4. 研究；5. 学校组织；6. 课程联系；7. 教材和教学法；8. 评估；9. 教师培训；10. 高等教育；11. 家庭和社区；12. 工商界

　　请注意，人们有理由期望包括其中的东西有一些并没有包括在上述12项之内。没有列举学习目标，是因为《面向全体美国人的科学》和《科学素养的基准》已做了规定。教育系统是手段，它们是目的。同样，虽然与课程有关的一些问题已包含在《科学素养的基准》的若干章节内，但课程并没有列举出来。因为“2061计划”《科学素养计划纲要》中，课程是中心议题。学生也没有列出来，但他们却是我们所有工作的中心。在列举的各项，特别是“评估”、“公平”、“家庭和社区”、“研究”等项目下，处处可以感觉到他们的存在。最后，教学也没有单独讨论，因为与教学有关的各种重要问题在“教师培训”、“高等教育”、“学校组织”、“教材和教学法”、“评估”和“研究”等几个项目中已直接谈到了。

　　“2061计划”还在《科学教育改革的蓝本》一书中提出了在数学、科学和技术三方面达到大学水平的要求。首先，它把教育体制分成12个部分，并试图激励人们就每一部分所需要的改进进行思考。尽管中国教育体制的组成部分可能与之迥然不同，但是，《科学教育改革的蓝本》一书的主旨是教育体制的所有部分都需要变革。在这一点上，它们是一样的。其次，《科学教育改革的蓝本》一书使这一体制的各个组成部分并非相互独立无关。儿童教育是一个复杂而又相互影响的过程。在某一部分中进行变更的决定——比如缩小班级规模的政策决定——将会影响所有其他部分，诸如财政或者学校结构，并且，将不可避免地导致对于整个原始计划的修改。考虑整个系统——包括对相互形象的所有部分进行思考是从事改革所必须的。最后，《科学教育改革的蓝本》表明，在采取行动之前进行这种缜密的思考和计划实际上可以加速过程改善的步伐，并减小不良后果的可能性。《科学教育改革的蓝本》一书提出的问题有些尚未得到回答，但是，从事“2061计划”的人们认为，对于真正的改革来说，求索的精神是必须具备的基本要求。

　　因为《科学教育改革的蓝本》这本书是为美国读者写的，并非书中所有内容皆与中国教育体制有关。但是，从事“2061计划”的人们希望，这本书的精髓对中国的教育工作者们弥足珍贵，并希望对于致力于改善你们孩子的数学、科学和技术教育的所有有关人士来说，也是珍贵而有益的。

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美国科学教育丛书选

《人如何学习》（大脑、思想、体验和学校） 原文请看这里 　　《人如何学习》是一个由16名成员组成的委员会对学习科学的新进展进行的为期两年的评价研究的最终成果。在这项研究期间，我们16名成员有幸与委员会以外的许多同仁共事，他们对这项研究拥有和我们一样的热情。我们非常感激他们以各种方式提供给我们的真知卓见和积极支持。　　这项研究是激动人心的，因为人们已经注 ... 《人如何学习》（架设研究和实践的桥梁） 原文请看这里 　　1998年12月，国家科学理事会发表了《人如何学习》的报告，重点讲述了关于学习方面的研究情况。在这份报告中所涉及的研究对我们社会如何教育：如课程设计、教学、评估和学习环境有许多重要的意义。资助《人如何学习》这个项目研究的美国教育部教育研究和发展办公室(OEFI)提出了下一个问题：什么样的研究和进展能够使此报 ... 《科学家在自然科学教育工作者的专业发展中的角色》 原文请看这里 国家研究理事会 生物学教师进修计划委员会 生物学理事会 生命科学委员会 　国家研究理事会 国家科学院出版社　华盛顿　１９９６ 　　注意： 　　这个报告的主题被国家研究理事会的执行董事会通过，该董事会成员是从国家自然科学学术委员会、国家工程学术委员会和医学会选拔而来的。 ... 《每个孩子都是科学家》 原文请看这里 　　 天文学家卡尔.萨根曾经说过：“每个人在他们幼年的时候都是科学家，因为每个孩子都和科学家一样，对自然界的奇观满怀着好奇和敬畏。”保持孩子的这种好奇心就成为了老师、家长们的重大责任。 　　家长和其他成人可以通过很多方式来提高孩子所受教育的质量。这本小册子就是为那些愿意为此做出一些贡献的人们所准备 ... 《面向全体儿童的科学》 原文请看这里 　　国家研究理事会（National Research Council）于1996年颁布的《国家科学教育标准》充分表述了提高所有美国人的科学素养的重要性。该《标准》强调“每个人都应能够运用科学信息对日常遇到的事情做出选择。每个人都必须能够用自己的智慧参与交流和讨论科学技术方面的重要问题。而且每个人都有权利分享对自然世?... 《科学本质与进化论的教学》 原文请看这里 　　托马斯· 杰佛逊(Thomas Jefferson)在1786年致友人的一封信中呼吁“ 要在人民当中传播知识。除此而外，没有任何能够维护自由和幸福的稳固基础。” 　　一个国家的命运，依赖于它的人民对其周围世界的信息的了解与运用的能力——杰弗逊(Jefferson)清楚地看到了这一点，并且，从他那个时代直到如今，这?... 《美国国家科学教育标准简介》　 原文请看这里 　　国家研究理事会于1995年12月颁布了国家科学教育标准。这一标准规定了所有学生都应该知道并能够去做的科学内容，并且提供了对学生学习这些科学内容所达到的程度进行评估的指导方针。这一标准详述了给所有学生以高质量的科学教育所必需的教学策略、专业人员发展和支持。这一标准还描述了使科学教育计划具有协调性、连贯性 ...

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提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（一）

（译者按：提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）是“提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）”研究组为“动手做科学（Hands-on science）以及主动动手学习”（Hands-on active learning）编制的，这个研究小组设在加州大学柏克立分校的劳伦斯科学会堂(Lawrence Hall of Science)。FOSS项目的资料由德尔特教育机构（Delta Education）出版和发行，这个机构的宗旨是：学生是通过“动手做”来学习的(because children learn by doing)。 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目），是在劳伦斯科学会堂学习的思想启发下诞生的。在这一思想的指导下,主动学习科学课程（Active-learning science curricula）二十五年多来,都得到了成功的发展。FOSS项目的研发人员相信，“做中学”是小学生学习科学的最佳方式。当学生和教师一起打开FOSS的用具包，亲身从事各种活动深入理解自然界的时候，他们就是在用“动手做” 的方式学习科学。 科学之所以是一项积极的事业，就在于人类有思考的能力。当科学家观察事物、思考它们与已知事物的关联、逻辑地测试自己的观点、以及为了把新信息整合到已有知识体系中，寻求解释的时候，就会推动科学的进步。因此，科学事业既包括我们知道的事情（即内容），又包括我们知道这些事情的方式（即过程）。 科学是一种发现活动，因此本质上说，它是一个生产新知识的过程。很多人爱把科学家看得很神奇，其实他们使用的研究过程都是很平常的。我们每个人都在观察事物，并且试图理解它们。因此科学既是一项伟大的事业，又是普通人的事业。通过它，所有人都能发现和了解事物。 如何让学生欣赏科学，掌握重要的科学概念以及发展良好的思维能力？最好的方法就是通过他们自己的探究、调查和分析，积极建构自己的观念。FOSS项目就是要使学生投入到自己探索自然的过程中。 FOSS项目的目标 FOSS项目有三个重要目标。 １、 科学素养。为所有学生提供符合下列条件的科学体验： a、 与学生的认知发展阶段相适应。 b、 为形成更先进的观念提供基础。这些观念能帮助学生应付日益复杂的科技世界。 在２１世纪，科技将对生活质量产生显著的影响。因此，提高所有公民的科学素养是很重要的。公民们要能够明智地做出决策。 美国科学促进协会的“２０６１计划”认为科学素养的特征有： *　熟悉自然界及其多样性和独立性。 *　理解重要的科学概念，例如能量、转化形式、变量、系统和交互作用、比例和结构。 *　知道科学、技术和数学是相互独立，它们潜含这巨大的力量，同时也有各自的局限性。 *　科学思考的能力。 *　运用科学知识和思维方式为个人和社会服务。 FOSS项目设计的理论基础是人类是按照认知发展阶段的顺序发展的，而这一顺序是可以预测的。每个阶段就其自身来说是完整的，同时也在为更高阶段作准备。二年级的学生通过对物体、生物和自然系统的观察、比较以及组织信息来体验自然界和它的多样性。由此发展了7岁阶段的科学素养。到了五年级，学生就能够根据原因和效果来思考，处理需要理解变量之间的关系的复杂问题。这种不断发展的关于自然界的复杂知识，是10岁阶段科学素养的特征。 为了建立与学生发展水平相适应的程序，FOSS项目提供了很多积极的学习经验，帮助学生获得全面的科学素养。 ２、 教学效率。为所有教师提供完整、灵活和易用的科学课程计划，这一计划： a、 反映当前有关学习的研究成果，包括合作学习、学生课程和嵌入式评价。 b、 采用有效的教学方法，包括主动的动手学习、探究式学习、学科和教学内容整合学习以及多感觉学习。 对学生而言，实践科学本身就是一种乐趣。对教师而言，只要拥有有效的教学资料，他们就能成为出色的科学教师。FOSS项目就是要使“动手做”科学教育能够吸引教师和学生。这一计划在教学上的特征包括： *由耐用材料组成的完备的工具包 *科学背景资料（教师用） *详尽、易用、适用于多种教学风格的教案 *学生用表，包括家长信、反馈表、本周数学难题表和家校联络表 *嵌入式评价 *3－6年级期末评价，包括学业评价 *FOSS项目科学故事，专门为3－6年级各阶段准备的阅读材料 *交叉学科的活动，主要是数学和语文泛读 *专门的家庭活动 *有关如何使用读物、录相带和FOSS项目网站扩展经验的建议 *教学和管理策略的专论 *展示课堂互动的录相带（教师准备用） ３、 系统改革。满足社会对下一代公民的科学成就标准和期望，使他们有足够的知识和思维能力应对21世纪。 　　FOSS项目适合于所有层面的改革。它得到了与学校合作的科技公司的支持，同时也在一些主要城市开展了相关实验，让不同的教师和学生检验它的效果。FOSS项目一直致力于满足科学教育改革的需要，力求改变主动了解科学观念的学习方式，探索反映国家科学教育标准的，能够使学生获得真正经验的学习方式。

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提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（二）

FOSS项目的理论基础 1、人类的大脑 FOSS计划与人类的认知发展是相互关联的。它设计的活动与学生在不同发展阶段的思维方式相对应。有关研究表明，人类的发展是按照可以预测的、可以描述的认知发展阶段有序进行的。在小学低年级，通过事物的描述、分类和观察等直接经验，学生能够最好地学习科学。在小学高年级，学生们则通过对物体、生物以及系统的分类、测试、试验和决定因果关系来掌握更高级的概念。 FOSS的实验设计得十分周全，保证学生的认知需要与他们的认知能力相适应。不断发展的适应性和深入接触包含丰富经验的事物，使FOSS具有“水平课程”的特征（设计大量活动，为某一认知水平提供多种多样的经验），从而与“垂直课程”相区别（设计的活动试图让学生达到过高的自己思维水平，过于复杂和抽象）。水平课程为所有学生提供了挑战和机遇，能够使他们更好地理解所学内容。 2、科学的思维过程 思维过程在很多计划都使用了，但只有FOSS按照特定的顺序把它们组织起来，与认知发展阶段相对应。 *观察：利用感官获取信息 *交流：交谈、绘画、扮演 *比较：配对、一一对应 *组织：分组、排序 *关联：因果、分类 *推理：上位概念/下位概念（或种/属关系）、如果…那么推理（即条件推理）、形成科学规则 *应用：制定战略性计划、发明 FOSS的内容是在科学的思维过程指导下挑选出来的。在每个发展阶段，学生都能使用所有的科学思维过程，但对不同过程的使用能力是不同的。特定的阶段总有自己最强大的、最擅长的思维过程。 3、理解学习 学术性资源和课堂上的实际经验，都能为FOSS提供信息和资料。 学术性资源主张学习要从具体经验过渡到抽象思考，亲身体验是理解那些不能直接体验到的概念的基础。因此，FOSS的各个水平都是从实践调查开始的，然后引导学生通过模拟、建模和阅读来理解与这些研究相关的抽象观念。学术性资源主张儿童的推理能力是随时间而变化的。因此FOSS设计了一些调查活动，以提高学生的推理能力。学术性资源还主张学习的主题少而精要比多而泛的效果好。因此，FOSS为各个年级提供了长期学习的主题模块（8-10周），这些模块既相对独立又相互交叉，能够有效地推动学生掌握重要的科学理念。这些重要的科学理念绝不是在一节课上、一学年中就能学会的。 来自课堂的实践经验表明，“做中学”是学生学习的最好方式。当学习感兴趣的事物时，学生对概念的理解更全面，对经验的记忆更持久，同时自信心也得到了发展，他们相信自己有能力理解科学和解决问题。实践经验还告诉我们，当在科学学习的情境中加入语言艺术等经验时，能够提高学生的语言运用能力。学生们渴望通过阅读来搜集信息，通过说和写来分享自己的经历。实践经验表明，所有儿童都能够学习科学。在对科学概念的理解能力和兴趣上，并不存在性别差异；有学习困难的学生常常会在解决科学问题时表现突出；把英语作为第二语言来学习的学生能比他的同学学得更好（本文特指在美国学习的、并非以英语为第一语言的外国学生）；有天赋的学生常常愿意研究其他学生不感兴趣的课题。可见FOSS是一种让所有学生学习科学的非常好的方式。 　　FOSS是有关学习的学术性研究和课堂的实际经验相结合的产物。精心介绍的科学概念和对思维过程的排序，使FOSS的课程能够让所有学生在理解中学习科学。

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提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（三）

教学方法 为了使科学学习对教师和学生更有效，FOSS计划使用了多种教学方法。 1、探究 FOSS的研究是通过问题展开的。科学中最主要的问题是“世界上有什么？”以及“它们是如何运行的？”在FOSS中，为了更有效地研究这些问题，我们像科学家那样，先把它们分解为具体的子问题。在寻求答案的过程中，学生们先是自由地研究材料，接着讨论各自的发现。在学生们寻求答案时，常常又会出现新的问题，从而激发学生进一步研究问题，加深并扩展了对概念的理解。 2、主动动手学习 人们普遍认为通过“动手做”，儿童能够最好地学习科学概念。“动手做”就意味着亲自体验事物、机体和系统。动手活动能够激发学生的好奇心和探究欲。因此，FOSS必须提供最可行的资料和最有效的程序，帮助学生更好地理解科学概念。FOSS让学生通过自己的活动来调查、实验、收集数据、组织结果以及得出结论。在这些活动中，收集的信息能够促进学生科学思维方式的发展。 3、多感觉方法 观察，很多时候就等同于看，但在FOSS计划中，各种感官都被调动起来，帮助学生加深理解。FOSS是从1970年有关身体残疾儿童的研究发展而来的。这一研究的传统使FOSS的研究很自然地利用了多感觉的方法。这种方法不仅适用于身体和学习有障碍的学生，而且能使所有学生最大化地搜集资料。这一项目中使用的一系列工具，如FOSS天平等，最初都是为了满足残障学生的需要而设计的。 4、生-生交互式学习 合作是科学事业的核心。在3-6年级的FOSS调查研究中，学生们四人一组进行学习，每个人都要参与管理、数据的收集和分析，以及结果的报告。学生个人的观察结果和观点都要汇总到小组的决定中。学生们在制定计划、展开行动和处理信息的过程中都要合作，这些“动手做”的科学学习为学生提供了深入理解问题和与其他观点相交流的机会。 低年级的学生刚开始为小组的目标而合作。他们常常不能很好地分享材料。我们发现2年级开展交互学习，最好是一个学生一张桌子，在自己的桌子上处理自己的材料。但他们彼此之间应该很靠近，这样才能简单地交换意见和交流各自的发现。我们把这种用于儿童早期的组织方式称为单独-一起式学习。 5、叙述和反省 对大脑而言，叙述是一项非常艰巨的工作。你是否认为将经验或观点转化为词语说出来或写出来是一项巨大而复杂的工作？首先，无数个储存在头脑中的信息片断要综合成一个观点或概念，接着这个概念要经过语言中心，被重新组合为单词，然后按顺序输出，将信息传递出来，这是一个十分惊人的认知过程。 将观点或体验转化为文字，这就是叙述的本质。这一过程需要大量的信息处理、内部确证、以及已知信息的证实等过程。因此科学学习的这个方面常常被称为思维式科学学习（与实践式相区别）。也就是说，仅仅动手研究材料是不够的，我们还必须用脑思考：通过这些材料我们学到了什么。 FOSS的叙述有以下一些形式： *合作小组内的主题讨论 *传统的全班式问答，向全班同学总结一课的内容和重点。 *各个研究的各部分中的内容/探究（content/inquire）环节 *学生表，帮助学生收集和整理数据，通过深入思考来讨论结果。学生表可以是单个人的，也可以是集体的。 *反馈表，引出学生个人对特定问题的看法，以做评价之用。 6、阅读和研究 在科学学习中，阅读能为课程增加能量。通过阅读，学生们能够在教室和FOSS工具包以外充实自己的经验，可以了解相关的观点来深化对概念的理解。他们还可以分享真实生活中的和小说中的人物，这些人物在科学发现中，或者在将科学理念运用到生活中，发挥了重要作用。为此，FOSS编写了很多科学故事。然而，FOSS坚信，基础课程中科学信息的主要来源，并不是阅读，而应该是个人的经验。在实践活动之后阅读精心挑选的阅读材料，是科学学习的有效途径。 在动手做学习活动中，我们还推荐了其他的研究工具供学生使用，例如录像带、计算机软件和万维网等。

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提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（四）

学生学习情况评价 使用动手做教学方法的教师们知道学生正在学习科学，但不了解具体的情况。因此，FOSS提供了一种工具，帮助教师了解学生的学习。这就是全面的、整体的评价，它能够持续地监测学生在一个模块中的进展，提供学生表现的简要信息。这些方法既包括在学生进行科学调查时，对他们进行全面但又不唐突的观察，也包括设计精良的评价工具。这些都有助于教师深入了解学生的表现和成绩。 1、评价变量 关于学生的学习我们想知道些什么？这是研发评价方案之前FOSS必须回答的基本问题。经过长期的思考，我们确定了三个学习的一般维度，也就是评价变量。 （1）内容型知识。关于自然界，学生们知道些什么？他们如何看待物体、机体和支配自然的原则？内容型知识是FOSS计划的一个重要目标。我们使用了相当多的工具和策略来搜集有关数据，了解学生对内容的掌握情况。 （2）开展调查。科学的特征是活动，通过活动可以获得有关自然界的信息。这些活动包括系统的观察、实验、设计装置、整理信息等。学生能否开展调查、获取数据，并从数据中提取有效信息，是学生成长的一个重要方面。FOSS计划在研究中加入了对学生表现的评价，为了解学生的这一能力提供信息。 （3）寻求解释。理解获得的经验，并将之整合到关于自然界的深奥知识中，是FOSS希望学生取得的最高成就。处于这一水平的学生能够用所学的知识解决问题，他们做出的决定甚至会影响到人与自然的相互关系。寻求解释的过程依靠各种线索来推理问题，从而锻炼了学生的头脑。FOSS计划也为学习和思维的这一方面提供了评价工具。 我们可以以学习小龙虾为例来看一看这三个变量。学生们知道了河虾生活在溪流或池塘中，这里能为它提供了凉水和食物。这些是内容型知识。在教师的指导下，学生们在教室中布置了一个河虾生长的环境，开展调查和实验。然后学生要记录一周中每条河虾的位置，并分析这些数据。在这些观察和数据的基础上，再来解释河虾在自然环境中的行为和活动。 2、分年级评价 1、幼儿园。在幼儿园阶段，FOSS的评价主要是教师非正式的观察和提问。在教师手册中有相关的建议。根据这两种评价方式，教师就能知道如何调整自己的教学，适应个别学生或全班同学的需要。在这种评价中还有一个记录系统，能够记录相关的信息。 2、1-2年级。一、二年级的学生刚开始进行与科学研究有关的一系列活动。搜集一些学生对科学活动的简单描述和图画，能用来评价学生对模式中所教内容和技能的掌握情况。另外，调查研究中特定的活动顺序和推荐的补充活动，也能提供学生学习的详细信息。一、二年级的每本教师手册中都有评价部分，还配有专门的指导和记录策略。 3、3-6年级。这一阶段的评价材料分为两类，一种是形成性评价，能使教师随时了解学生在一个学期中的进展。另一种是总结性评价，是指在学期结束时，对学生的学习效果进行全面的评价。形成性评价被不断整合到教学中，所以学生常常不能觉察到它与其他学习活动有什么不同。这种评价就天衣无缝地插入到整体研究中了。 形成性评价的形式有： *教师非正式的观察 *分析学生表 *反馈表 *评价学生的表现 　　总结性评价反映了学生学习的广度和深度。它使用的工具主要有两种：期末的测评和平时积累的作业文件夹。教师手册中的评价夹中提供了多种指导，帮助教师使用各种评价工具和记录材料，以及如何将评价结果转化为等级制。

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提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（五）

FOSS计划的组成部分 1、教师手册 教师手册是FOSS计划中最重要的部分。它汇集了成千上万个教育者的智慧和经验。各个水平的内容、如何教授这些主题、哪些资源对学习有帮助等等……我们知道的一切事情都包含在教师手册中。教师手册是每个模块（一个年级就是一个模块）的核心部分，模块中所有的思考和感受都能在这里相互交流。 每个FOSS模块都有自己的教师手册，它包括： *FOSS介绍 *概要纸 *材料夹（3-6年级） *调查研究夹 *学生表副本指引（student sheet duplication master） *评价夹 *评价副本指引(assessment duplication master) *科学故事夹（3-6年级） *资源夹 *FOSS网址夹（3-6年级） 2、工具包 主动学习科学需要各种材料。FOSS计划为学生准备了这些材料，它们被放置在牢固的、前开的、抽屉式的小木箱中。在这个小木箱里，有可供32人的班级使用的高质量的材料。在需要更新以前，这些材料可以用两次。这个工具包几乎包括了学习所需的一切东西，活的生物和食物除外。另外，教师可能还要准备一些普通的教学用品，如录音机、记号笔、或者剪刀。但不论怎么看，这个工具包都是相当齐全的。 在FOSS计划中，测量包有两个作用。除了可用于教学，测量包里的工具在3-6年级的多个模块中都会用到。如果你教授的是3-6的模块，拥有一个测量包就十分重要了。对于希望每个工具包相互独立，不与测量包相联系的学校或学区，三角教育机构也为您提供了别的选择，以满足这一需要。另外，FOSS中使用的所有物品也都可以单独购买。 3、教师备用录相带 为每个模块特别准备的教师备用录像带是每个工具包的一部分。这个录像带只是对本模块的介绍，它不能取代教师手册。二十七盘录像带分别展示了一位FOSS职员或资深教师演示如何准备活动器材，以及大量的课堂场景，帮助您观察师生们使用FOSS模块的情况。 4、阅读资料 阅读能够在很多方面丰富学生的实践经验。FOSS为每个年级都准备了大量阅读资料。大本的补充读物是为幼儿园的孩子准备的。另外，经过审批，我们还精选了一批已经出版的书籍，推荐给不同水平的幼儿园孩子。FOSS也挑选了一批补充读物给一年级和二年级的学生。这些书籍有的适合学生自己阅读，有的更适合教师大声读给学生。阅读物的书单上列出了在西班牙可以找到的书籍名称。 5、FOSS科学故事 FOSS科学故事是为3-6年级学生专门编写的一系列原创性图书。这些书包括叙述性的故事书，说明性的著作以及人物传记。它们大多都包括了科技读物。FOSS为每个水平提供的补充读物，能够丰富学生的科学经验。3-6年级每个年级工具包里的FOSS科学故事，都可以单独购买。 6、FOSS网站 　　FOSS的网站为教师、学生和家长们在教室里或家庭中学习科学开辟了新途径。3-6年级各个水平都有自己的交互式网站。在这里，学生和家长们可以利用教学游戏和教学模拟，练习自己的科学技能。有兴趣访问FOSS相关网站的人们，可以选择一个链接，就可以深入地研究某个专题。教师们也会有兴趣和同行们交流，教授同一水平的教师们可以在此比较各自的教学，甚至交流有关自己教学的数据资料和教学效果等。

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提供丰富选择的科学教育体系 --（FOSS项目）介绍（六）

幼儿园二年级教师手册的使用 和低年级的孩子们一起走进大自然，是一种愉快的体验。睁大的眼睛、开阔的头脑和毫不掩饰的快乐是孩子们探索自然时的特征。当您引导学生探索各种科学问题时，最有价值的资源就是FOSS教师手册。 在利用教师手册时，我们建议您从熟悉它的编排开始。首先翻开每一页，注意手册提供的信息的种类和各部分的编排，然后仔细地阅读。 从概要夹开始读比较好。10-11页的模块表格可以帮助您理解本模块的概况。在这张表中，您可以阅读到“调查要略”，以及“活动描述”、“概念和主题”、“思维过程”、“补充”、“词汇表”和“评价”等大标题下的内容。然后可以阅读“科学背景知识”来了解模块的情况。最后读的是有关教学的实践性资料。 接下来是活动夹，它包括教学计划等内容。其中为教师准备的活动背景知识、每个活动的配套材料和准备部分是必读的内容。 活动夹之后是学生表副本指引，它包括两张表，一张是家长信，在幼儿园水平的模块中，还有一些为父母或其他可能对教学有帮助的的成人准备的核心教学卡（center instruction cards）。 手册的最后是评价夹。它为教师提供了一些方法，来了解学生在科学知识和思维过程上的进步。评价夹中含有副本指引，包括三张表，分别是教师观察表，评价表和陈述报告表。借助它们教师就可以记录、组织和报告学生取得的成绩。 三？六年级教师手册的使用 和幼儿园？？二年级时一样，FOSS教师手册也是教师准备三？六年级的FOSS教学时最有用的资源。我们建议您首先翻开每一页，熟悉手册的编排和设计，然后再仔细地阅读。 我们建议您从概要夹开始阅读，看一看10-11页的模块表格会对您理解本模块的大致情况有所帮助。您可以阅读“调查要略”，以及“科学知识”、“思维过程”、“补充”、“科学故事”和“技术/相关内容”等大标题下的内容。然后阅读科学背景知识，了解模块的情况。最后是有关教学的实践性资料。另外，一个模块的教学要持续八周的时间，我们为此设计了一个教学计划表，放在第16页上，供老师们参考。 您还需要在材料夹上多下点功夫。教师应该熟悉学生将会使用到的器材，尤其要注意材料准备部分。器材的管理可是FOSS教学的重要部分。 接下来要看的是调查研究夹，里面包括教学计划等内容。一开始，教学中有些东西可能并不明显，教学计划能帮助您预先了解一些事情。 在调查研究夹中包括附带材料的实践调查研究，这是FOSS经验的核心。在实践调查还中插入了讨论、成绩评价、交叉学科的补充活动以及学生方案（student project）等内容。对这些研究我们描述得很详细，以便您能使用前面推荐的程序，感受实践研究的节奏。一旦您熟悉了这些教学方法，很好地适应教学活动之后，在教学时就能够减少对这些指导的依赖。我们在每个调查研究夹中都准备了“教孩子学科学”的部分来帮助您开展教学。 同时，时不时地回顾指导手册，看看是否有特别有意思的、同时也是您容易忽略的补充资料或机会，或者回顾那些能够促进学生深入思考的问题，都是很不错的办法。 然后要看的是评价夹。评价夹是FOSS计划的基本部分。熟悉嵌入式评价的种类能帮您及时了解学生的学习情况。翻到最后一页的图表时，您可以看看这些评价是如何被整合到教学过程中的，然后您还要熟悉每种评价的计分指南。 三？六年级的FOSS模块里含有FOSS科学故事，每个模块都有专门设计的阅读材料。至于各个故事在什么时候推荐给学生比较合适，在调查研究夹里都有专门的建议，大多数情况下是在相关的实践活动完成以后。FOSS科学故事夹还提供了一些问题和活动，引导学生就这些故事展开讨论。 最后，网址夹还为学生打开了一扇通往世界的大门，它提供了与模块相关的交互式模拟和资源、相关课题的补充材料，相关网站的连接以及与其他FOSS使用者交流的机会。 　　提供丰富选择的科学教育体系（FOSS），为幼儿园到六年级的学生提供了学习科学的机会。正如它的名字所示，FOSS不是一组活动的汇集，而是经过精心设计和调整的科学课程。它的模块设计十分灵活，可以适用于不同的学校；它的评价系统提供了丰富的信息，可以帮助教师了解学生的学习。FOSS以研究为基础，并经过了课堂教学的检验。有了它的帮助，您就可以在课堂上成功地把握和教授“动手做”的科学课程。