美国小学科学课程改革

美国小学科学课程改革

美国是科技教育强国，自二战以来，共经历了四次重大的教育改革，它以20世纪50年代末由苏联在“外层空间”的挑战而引发的“学科结构”运动为发端，70年代初兴起了改变职教与普教分离的“生计教育”，至70年代中期又展开了强调基础知识与基础技能训练的“回归基础”运动，而80年代则掀起了波澜壮阔的综合教育改革运动。美国的教育改革以四个著名的教育改革文献——《国家处于危机之中：教育改革势在必行》、《2061计划：面向全体美国人的科学》、《美国2000年教育战略》、《2000年目标：美国教育法》为标志，向世界呈现了一幅面向21世纪的教育改革画面。

一、20世纪60年代美国的小学科学课程改革

20世纪60年代，美国科学课程的现代化运动产生了十多种至今仍影响的实验性小学科学课程。其中影响较大的有以下三种：

SAPA课程

美国科学促进协会的科学教育委员会编写的《科学——一种过程方式》是一个完整的初等学校科学课程，供幼儿园至6年级学生学习。SAPA课程正如其名称所示，是注重科学过程的课程。其基本假设是：（1）科学是一种智力活动；（2）探索知识带来欢乐；（3）看到自然世界和生命世界的奥秘给儿童带来兴奋；（4）学习科学家解决问题的方法可以使儿童得到智慧；（5）科学教育的主要目的在于激发儿童的欢乐感、兴奋感和科学的理智感。SAPA课程的目标是培养儿童从事科学研究的技能，即进行科学研究的能力。这些技能包括：（1）观察；（2）认识并使用数字关系；（3）测量；（4）认识并使用时空关系；（5）分类；（6）交流；（7）推理；（8）预测；（9）给概念下定义；（10）形成假设；（11）解释

资料；（12）控制变量；（13）实验。前八种技能为基本技能，一般在低年级学习；后五种技能较为复杂，供小学高年级学生学习。SAPA课程是根据美国著名心理学家加涅（Robert Gagne，1916—2002）的学习理论编写的，强调目标教学和目标的递进性。当时美国有大约9%的学区使用这一课程。

SCIS课程

《科学课程改进研究》（the science curriculum improvement study）的编写始于1962年，由美国全国科学基金会提供启动资金。SCIS课程的内容分两大部分，一部分是六个单元的自然科学，包括物质、交互作用与系统、次系与变因（subsystems and variables）、相对位置与运动、能源、电与磁的交互作用；另一部分是六个单元的生命科学，包括生物、生活史、族群、环境、群落、生态系。每个单元包括自由探索和教师指导的探索课、发明课和扩展课三种课型。SCIS课程是根据皮亚杰和布鲁纳的认知发展理论编写的。当时美国大约有8%的学区使用SCIS课程。

ESS课程

《小学科学学习》（the elementary science study）是一种综合性小学科学课程，由美国教育发展中心（Education Development Center）研制。它的特点是以一个大主题综合相关的知识内容（如“光和影子”等），强调让儿童亲身实践和探究日常生活中的事物。整个课程体系由56个单元组成，包括数学、植物、动物、天文、地质、生态、化学、物理等领域。ESS课程只提供一个范围，没有一个固定的顺序。学校可以根据自己的教学目标、学生的水平等实际情况挑选一些单元按顺序组成课程内容。当时美国约有15%的学区使用ESS课程。

比较SAPA、SCIS和ESS这三种课程的教学目标可以发现，它们或侧重于

内容——科学概念的掌握，或侧重于过程——探究技能的发展，这使科学课程是重“内容”还是重“过程”的争论成为今日小学科学课程发展中的一个重要问题。

二、20世纪80年代后美国的小学科学课程改革

20世纪80年以来美国“第二代”科学课程是在20世纪60年代“第一代”科学课程的基础上形成的。它们的共同特点是：（1）强调儿童动手探究寻找答案，，而不是由教师提供现成的答案让他们学习；（2）所有的课程都以探究作为科学的过程；（3）给儿童提供机会理解学科的结构；（4）所有的课程都助于儿童拓宽对环境的理解；（5）期望通过科学教育改变儿童的行为。

“2061计划”在长达200页的总体报告和其他5份专题报告中，明确提出“普及科学基础知识包括科学、数学和技术，已经成为教育的中心目标”，并详细阐述了全面改革美国初等、中等教育体系的设想、步骤、目标和科学依据。专家们将每个学生从幼儿园到高中毕业应获得的基本科学知识概括为12大类：科学、数学、技术、物理、生态环境、人体机能、人类社会、技术世界、数理世界、科学史观、一般主题与思维习惯。“2061计划”不仅对美国的科学教育产生了巨大的影响，也引起了世界各国科技教育工作者和改革者的高度重视。

美国国家科学资源中心和国家科学院史密森协会1997年出版了《面向全体儿童的科学——改进小学科学教育的指南》（Science for All Children—A Guide to Improving Elementary Science Education in Your School District），该书就如何运用“以探究为中心”的方法进行教学提出了科学教育体系的模型，这一模型由五个要素组成：以研究为基础、以探究为中心的课程；科学教师的专业化展；教学材料的供给与支持；合适的评价策略；社区和行政支持。

这本指南表明，美国21世纪的小学科学课程的思路和依据是美国《国家科学教育标准》。出版商提供可供选择的课程材料，包括录像带、影碟和计算机软件等。有的课程材料分为很多模块，学校和科学教师可以根据自己的需要组合不同的模块以建构独特的课程体系。

美国的小学科学课程及其改革具有五个特点：第一：小学科学课程是整个科学教育改革宏伟计划的一个有机部分，美国《国家科学教育标准》和“2061计划”明显地反映了这一点。第二：在《国家科学教育标准》之下，通过市场竞争机制，美国的大学、研究机构和出版商开发了多种多样的小学科学教材。第三：小学科学课程有相当多的支持系统，相关的专业研究组织和教育部门合作，大力开发科学课程的信息资源，提供科学教学所需的技术手段。第四：教师在科学课程方面有一定程度的自主权，如对教材的选择以及教材内容的灵活处理，在微观上没有整齐划一的计划。第五，国家和政府相当重视小学的科学课程改革，如5~8岁的儿童从幼儿园起其学习就有明确的课程目标。