STC课程实验——基于实践的课程研究 [复制链接]

第一章

STC 课程实验研究总报告

       从2006年9月起,我们组织辽宁、北京、天津、湖北、重庆、广东、江苏、浙江8个省市的10所小学进行了为期6年的美国 STC 课程实验。目前,这项实验已如期完成。课题组共在20个教学班的741名学生中进行了 STC 课程1-6年级24个单元的教学,对构成 STC 课程的众多要素进行了研究,并从10个方面整理了实验的研究成果,现了为我国小学科学课程改革提供有益经验的预期目标。

一、问题的提出
       2001年,随着我国新一轮课程改革的启动,我国小学科学课程的改革也步人了新的发展阶段。
       在参与国家科学(3-6年级)课程标准的研制,并承担了义务教育课程标准实验教科书小学科学的编写任务之后,我们深感开展课程开发基础研究的必要性。
       在当时的历史条件下,作为课程的编制者,知晓国际科学教育的发展理念不难做到,国外的教科书以及相应的参考出版物也较易获得。但是,作为一门新型的综合学科课程的开发者,只掌握科学教育的某些思想和发展动态显然是远远不够的。
      我们发现,在科学教育思想与科学课程之间存在着一个庞大的研究领域还有待于进一步开发,科学教育的思想必须经过多学科、多角度、多层次的充分研究才可能实现向科学课程的转化。
       这在我们研读了一系列国际科学教育的重要文献之后深有感触。在我们原有的思维模式中,似乎只要确定了课程的指导思想以及某些编写原则,课程的开发便可以着手进行了。
      因此,我们热衷于谈理念,忙于制订各种标准。但国外同行的关注点和我们十分不同,他们长期以来围绕着课程建设的各要素,组织了雄厚的研究力量,对一个一个问题进行解析并加以研究解决,已经构建并发展起了强大的科学课程开发体系,形成了一系列的理论和实施策略,将科学课程的建设推进到了一个崭新的高度。
       我们深切地感受到,要使我国的科学教育融人国际化的潮流,需要转变原有的思维模式和研究方式,围绕科学课程开发的具体过程展开深人细致的研究。

      我们当时面临的困难是,国内的相关研究比较薄弱,对于课程的研究较多集中在宏观层面,学科课程建设方面的研究较少。小学科学课程的研究更侧重于经验的范畴而缺乏理论性和系统性。2001年以前,在我国小学阶段开设的自然课,也不是严格意义上的科学课程,因此还面临着课程性质的重大转变。这使科学课程的开发面临着一系列新的基础性问题。例如,如何根据培养科学素养的新目标设计课程结构和选择教学内容,如何围绕核心概念设计科学探究活动,如何在科学概念的学科逻辑结构和儿童认知发展的心理结构之间找到结合点,如何将学习内容、学习态度和学习方法相互关联,等等。

除此之外,我们还面临着我国科学教育发展中存在的特殊困难。2002年对我国21个省市小学科学教师的问卷调查表明,我国小学科学教师的最大困难和问题是对科学性质的理解。同时,小学科学教师对科学课程和学生的认识也极大地影响着教师的教学实践,例如:如何在教学中实现知识、能力和价值观的协同发展;如何向学生有效提供理解性学习和科学探究的支架;如何组织儿童开展如科学家一样的科学探究;等等。相对落后的物质条件、匮乏的教学资源和师资力量也是我国科学课程开发中必须面对的几大问题。

面对上述种种问题,我们更加深刻地认识到开展深人的课程开发基础研究的重要性。我们认为,处于现代化和全球化的历史时期,由开放带来的知识扩展,已经成为我国经济发展的一个重要因素。国外成功的教育经验,毫无疑问应成为我们重要的知识来源。我们需要放弃传统的、单一的认识来源和思维模式,以多元认知和开放的姿态,努力了解迅速变化的国外教育,将发达国家的教育理论和实践,作为我们的研究对象和参照系,通过深人的了解和比较,对我国科学课程开发进行有价值的思考。

基于上述认识,我们决定对美国的 STC 科学课程展开全面的实验研究,将其作为课程开发基础研究的一部分。我们计划用6年的时间,在20个教学班完成 STC 课程1-6年级24个单元的全部教学。通过观察、比较和验证,发现构成 STC 课程的要素,了解门现代科学课程在开发中要经历怎样的过程,在将科学思想融人课程内容和活动设计时需要做哪些方面的研究和解决什么样的问题,以及这样的课程会给儿童的发展带来怎样的影响。我们相信,这样的研究将会丰富我们的知识,拓展我们的视野,提高我们开发课程的能力。

二、研究背景
(—)文献综述
1.《人是如何学习的一—大脑、心理、经验及学校》
近20年来,对世界科学教育改革产生深刻影响的是学习科学的进展。这方面的代表性研究成果来自美国国家研究理事会行为科学、社会科学和教育委员会学习科学开发项目委员会主持的“人是如何学习的”课题研究。这一课题由美国国家科学院和教育部基金资助,参与者有16位国际著名的来自美国10多所大学和研究机构的学习研究专家,他们对人类的学习进行了多维的研究,提出了新的学习概念。下面的内容是有关学习的新概念。
(1)知识的组织方式十分重要。事实对于思维和问题解决的确是很重要的,但“有用的知识”并不是对无关事实的简单罗列,而是围绕重要概念或“大观点”来联系和组织的。如果学习者具备概念性知识,他们就能更好地学习。
(2)人们是基于已有的知识去建构和理解新知识的。儿童缺乏知识和经验,但并不缺乏推理能力。儿童在很多方面有别于成人学习者,他们的早期经验在发展过程中具有很大的作用。
(3)学习者应对学习进行自我调控,将学习的过程作为元认知的过程。通过反思性的学习,评价自己的认识并改进自己的认识过程。
(4)专家的知识反映了应用的情境,知识是“条件化”的。学习者需要在一定的情境中学习,并将知识和技能拓展到最初学习的情境之外,运用于新的情境之中。
学习科学的这些新的学习概念,正在深刻地改变着各个学科的教育,对科学课程的改革同样产生了重大的影响,已成为近年来科学教育一系列研究成果的重要理论基础。

2.《把科学带入学校: K —8年级科学的教与学》
        该书是美国国家研究理事会发表的一篇重要报告。在回顾和分析了科学教育的过去和现在之后,报告提出了科学素养的四个方面:能够理解和运用对自然界的科学解释;能够概括和评价科学证据和科学解释;能够理解科学知识的本质和发展过程;能够积极参与科学实践和科学讨论。该报告认为,如果科学课程所提供的学习机会能够具备以上四个方面的内容,那么科学教育的作用将能得到最大程度的发挥,科学课程也应按照这四个方面来设计框架。

3.《准备,集合,科学!— K —8年级的科学课堂研究》
        该书是美国国家研究理事会发表的又一篇重要报告。该报告阐述了正确理解科学家是如何工作的重要性。报告指出应重新思考儿童的科学理解能力。儿童的知识储备和推理能力,比人们原先预想的要丰富得多。报告以大量的篇幅介绍了关于概念转变的最新研究成果。对如何围绕核心概念组织教学,从学习进程的角度做了分析,并从思维可视化的角度,讨论了交流和辩论、建立模型和运用数学思维在科学教育中的重要意义。