STC课程实验——基于实践的课程研究 [复制链接]

4.(科学教育框架革貴》
       该书是美国国家研究理事会 K -12年级学校科学教育委员会的报告。该报告在美国科学促进会的早期研究成果《科学素养的基准》和《国家科学教育标准》的基础上,考察了最近的研究成果,提出了科学的核心要素,将科学素养的四个方面作为 K -12年级科学和工程教育的发展目标。该报告是修改美国《国家科学教育标准》的指导性文件,同时用于指导课程的设计、评价、管理和实施。报告对美国的科学教育提出了“更少、更高、更清晰”的要求,主张从三个方面推动科学教育以更为连贯的方式向前发展。这三个方面是学科核心思想、跨学科内容和科学实践。
       报告从生命科学、物质科学、地球与空间科学和工程与技术四个领域,分别概括了每一领域的学科核心思想,分述了每一核心思想的组成思想,并设计了有助于理解这些核心思的相关问题。在学习进程部分,还详述了每一学科每一核心思想在 K -2年级、3-5年级、6-8年级和9-12年级的发展顺序。
        报告列出了7组概念,作为贯穿科学课程的跨学科概念,并指出了它们在解释事物、形成理论、观察和设计实验时的重要作用。
        报告重申了科学教育的重点是培养学生科学思维的习惯,如批判精神、科学探究的方法以及进行科学推理。为了使学生能更深人地理解科学家是如何工作的,报告建议用“实践”一词代替“技能”一词,以强调在科学探究时要同时协调知识和技能两个方面,避免把科学探究解读成固定的步骤或方法。报告还提出了科学实践的八个方面:提出问题,界定难题;建立和使用模型;设计和进行探究;分析和解释数据;运用数学和计算思维;建构解释,设计解决方案;基于证据进行论证以及获取、评价和交流信息。报告逐一对每个方面从起始、形成、胜任到精通应达到的水平作了详细的描述。

5.(面向全体儿董的科学:改进小学科学教育的指南》
该书是美国国家科学资源中心和国家科学院史密森研究所共同撰写的改进小学科学教育的指南。书中阐述了在学区层面上进行基础科学教育改革的五个组成要素:以探究为中心的科学课程;教师的专业发展;科学材料支持中心;以探究为中心的科学评价以及行政和社区的支持。书中对每个要素的实施都进行了指导,并提供了相关的案例。

(二)实验背景
        为了应对21世纪所面临的巨大变革,美国科学促进会联合美国科学院、联邦教育部于1985年启动了一项面向新世纪人才培养,致力于中小学课程改革的“2061计划”。该计划代表着未来美国基础教育课程和教学改革的趋势,同时确立了科学、数学和技术教育在课程中的核心地位。在此背景下,美国国家科学资源中心开始实施一项名为《促进科学教育改革的指导和援助行动》计划。该计划提出了基础科学教育的模型,从学区、与企业合作、与大学科学家合作等方面推进美国的科学教育改革。

        由于中国科协与美国国家科学资源中心的长期合作关系,2001年10月,我们参加了当年的全美科学教师培训,并由此开始了与美国国家科学资源中心的学术交流活动。美国国家科学资源中心是美国国家科学院、国家工程院和史密森研究所共同运作的一个非营利性机构。多年来始终致力于倡导、推广和建设以探究为中心的学校科学教育。该机构近年来的一项工作成果,是在推行 LASER 计划的过程中,组织庞大的研究队伍成功开发了《儿童的科学和技术》课程。这门课程不仅成为在美国最有影响力的科学课程之一,而且已经扩展到瑞典、智利、巴西、墨西哥和马来西亚等许多国家。

经美国国家科学资源中心提议和在中央教育科学研究所立项,我们联合全国8个省市的10所小学,从2006年开始进行 STC 课程为期6年的教学实验。这项实验得到了教育部基础教育司的正式批准。在批准函件中教育部基础教育司指出,要“严格按照项目实验范围及要求组织实验工作,为我国小学科学教育改革积累经验”。

        为了使项目组成员和实验教师适应教学实验研究的需要,我们邀请了美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校科学与数学研究中心的研究人员为我们进行培训。阿拉巴马州享茨维尔学区联盟与阿拉巴马大学联合推进科学教育的项目已进行了23年,是美国国家科学资源中心与大学科学家合作开展基础科学教育改革模式的代表。5年中的10次来华培训,几乎动用了阿拉巴马大学享茨维尔分校科学与数学研究中心的所有成员,这对我们全面研究 STC 课程,准确理解和实施 STC 课程的教学计划,深入了解美国科学课程的发展和美国科学文化的内涵,都起到了重要的作用。

三、研究方法和过程

(一)关于研究方法的思考
在课程开发中,对国外课程的文本研究历来是一项最基础的工作。我们认为,仅仅开展文本研究还不够,如果能同时开展课程实验,带着我们的疑问去观察国外的课程实例,深人细节地去了解课程设计的基本原理,经过亲身实践去解读文本资料,通过收集证据来形成自己的认识,将有助于我们研究国外科学教育中种种现象的本质。为此,我们选择了在美国 STC 课程的研究中采用课程实验的方法。实验教师要在接受培训和对课程文本研究之后进行教学,在教学过程中观察和收集来自课堂的各种信息,结合文本多次进行解读和分析,在证据的基础上形成自己的观点和看法。

       实验伊始,我们确立了实验的基本原则-严格按照 STC 课程教师教学用书上的教学过程设计进行教学。这曾使部分实验教师感到困惑。他们担心 STC 课程的一些设计不符合中国的国情,担心这样实验的结果没有推广应用的价值。为此,我们进行了解释和说明,并将这一原则贯彻始终。我们认为,在实验研究中,如果不尊重研究的对象,就谈不上对研究对象的客观观察和分析。如果在研究过程中不恰当地加人了主观因素,就会干扰实验,无法收集到我们需要获得的证据和有关事实,也就失去了科学研究的意义。我们在给教育部基础教育司的申请函中明确说明,这项实验只是一项在极小范围内进行的学术研究,不滚动、不扩大,并且只承担从课程开发的角度进行研究的任务,不涉及如何本土化等问题。事实证明,正是坚持了上述原则,整个实验才获得了宝贵的第一手资料,具备了持续深人开展研究的可能,同时实验教师不断提高了教育科学研究的能力。

(二)证据的收集
课程实验是通过一定的人为设计而进行的课程观察。尊重事实、积累事实、基于事实进行分析、形成证据是课程实验的基本特点。
我们在实验的实施细则中明确规定了收集、积累、保存和研究的
主要资料类型。
(1)课堂教学实录。
要求用摄像机记录课堂教学的全过程,这些有关教学过程和学生
表现的记载是研究的重要内容和证据。
(2)班级记录单。
这是教师和学生在新闻纸上记录的班级讨论结果,能够反映学生
在整个单元学习过程中的思维变化过程,是十分重要的分析依据。
(3)学生的记录单和科学日记。
学生记录单是学生观察、实验的原始记录,包含了对收集到的信息的处理。科学日记记录了学生的探索过程及个人观点,是解读和评价学生发展的主要证据来源。
(4)教师的教学日记。
从教学日记中能了解教学逸事、教师教学实践后的感悟和体验,
是发现和形成观点的基础资料。
(5)各种评价信息。
该部分内容包括观察检核表、学生的自我评价表、终结性评价表、纸笔测验、各个时期的作品等,它们同学生记录单和科学日记一样都是分析和研究的主要资源。
上述资料在实验学校全部保留的同时,也要定期上交总课题组供研究和存档。在整个实验过程中,总课题组共收集到 STC 课程的课堂实录290节,班级记录单1498份,学生记录单13818份,科学日记300本,教师的教学日记(含汇报、专题交流)1188份,各种评价资料1580份,这些资料为该项实验提供了应有的研究基础。

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