美国小学科学教育STC课程计划及启示

美国小学科学教育STC课程计划及启示

2010-09-07 21:55:32| 分类：默认分类| 标签：科学 stc 小学课程学生|字号大中小订阅

科学教育是相对于人文科学教育和社会科学教育而言的,主要指的是以数学和自然科学为主的一种教

育社会活动。科学教育不单单是指科学知识的传授、更重要的是对学生进行科学方法的训练和科学精神的培养。小学的科学教育主要包括小学的数学和自然科学教育。我国的中学科学教育长期以来实行分科教育,小学科学教育却与美国小学有相似之处,都是综合性的。但我国小学科学教育(主要指自然课)至今尚未受到足够重视,自然课教师也普遍缺乏综合的专业科学训练。而美国小学科学课程在培养学生独立思考、创新、动手操作、主动学习等能力方面颇有建树,对我国当前改革小学科学教学方式,改变科学教育面貌具有启示作用。

一、美国科学教育课程计划

“技术-经济增长的动力-创造就业机会,兴建新产业,以及改善我们的生活。科学则是技术这种动力的燃料。”

①这是克林顿总统和戈尔副总统在《为了国家利益的科学》中的一句话,足见美国政府对科学的重视。而这种重视是从小学甚至幼儿园就抓起的。

在小学阶段,美国相关机构为孩子们设计了三项科学教育计划:FOSS、INSIGHT和STC。三项计划均以探究为基础,创造机会让孩子们理解科学概念、获得科学技巧以及形成正确的科学态度,同时鼓励孩子们采用多种学习风格,并将所学应用到现实生活中去。

The F ull Option Science System,“全选择科学系统”,简称FOSS计划。它为幼儿园到6年级儿童设计了27个单元课程,涉及生命科学、物理科学、地理科学以及科学推理和技术。所有单元均在幼儿园水平以上,跨越两个年级,对于教师和课程设计者来说,具有很大的灵活性,使得FOSS与每种科学框架、标准和课程相适应。

Insight:an Inquiry-based,Elementary School System,“视野:基于探究的小学科学课程,简称INSIGHT。这一计划由国家发展中心策划。代写论文这个基于《美国国家科学标准》的科学课程包括生态平衡、物理及地球科学的题目,共为小学6个年级设计了17个单元,有6个单元为中学7-8年级设计,其中5个还在发展阶段。这些课程可用以帮助有各种经验的教师进行以探究为基础的科学教学。

以下将重点对STC课程计划加以介绍。

Science Technology and Children,“科技与儿童”,简称STC计划。

STC是由NSRC(美国国家科学资源中心)发起,国家科学院和工程学院运作实施的一项以实践为中心的革新性科学教育计划,面向1-6年级儿童。学校可以把全部的STC课程作为其学生的科学课教材,也可以选取其中的某几个单元渗透到现有的科学课程当中去。STC计划包括24个单元,每年级进行4个单元课题(见表1),用以提供所有学生关于生命、地球及物理科学技术等方面的经验,同时发展学生的批判性思维和问题解决能力。STC单元给儿童提供机会学习与其年龄相当的概念、技巧以获得科学的态度和思维习惯(见表2)。在小学阶段,儿童通过观察、称量、辨别物质成分来开始他们的科学学习。然后,通过一系列的经历不断进步。在6年级时达到高潮,可以自己设计一些可控制实验了。

表1年级与相应STC单元课题

年级课题1课题2课题3课题4

1组织或结构气候液体和固体比较各种度量单位

2蝴蝶的生命周期土壤变化重量的平衡

3植物生长和发育岩石和矿藏化学试验声音

4动物研究陆地和水电路运动和设计

5微观世界生态系统食品化学浮和沉

6植物实验衡量时间磁场和发电机造纸技术

表2年级与其相应的科学推理能力

科学推理能力

年级

1 2 3 4 5 6

观察、测量、识别物质组成★★★★★★

寻求证据、识别方式和循环周期★★★★★

区分因果、延伸感觉★★★

设计和操作可控制性实验★

二、STC课程计划所反映的美国小学科学教育特点

由STC科学课程计划,我们可以透视出当前美国小学科学教育改革的一些趋势和特点。1.强调以探究为中心开展小学科学教学。

科学探究代表一种新的科学教育方法,探究活动主要包括观察、设疑、查询信息;调查、评论实验数据;用工具收集、分析、解释信息;设计答案;解释、预测和交流实验结果。《美国科学教育标准》中对小学、初中、高中各阶段的探究活动要求各不相同。小学阶段的重点是培养观察能力、描述能力。小学低年级学生的科学探究活动主要是以系统的观察、对常见物体的摆弄、测量为基础,对物体及其属性的检验和定性描述(物体的性质、这些性质随时间的变化、当物质相互作用时所发生的变化),从事分组和分类的活动,思考这些物体之间的共同之处和不同之处,以及对世界动作的方式进行观察和跟踪记录。如可以让学生在日历上画出每天晚上月亮的形状,从而揭示出若干周内月亮形状变化的规律,或通过工作日志发现一年里本地区天气变化的规律。随着年龄的增长,他们可以设计和完成简单的实验来探究科学问题了。到了4年级,许多学生已经可以接受科学实验的概念了。学生要学会采用简单的设备和工具(如尺子、温度计、钟表、天平、弹簧秤、放大镜等)收集数据,并学会以口头方式、图示方式或书面方式报告和交流研究过程和研究结果。

STC课程计划所设计的科学学习流程充分体现了探究学习的思想。学习流程的步骤如下:

聚焦:探索、查明儿童对主题已经具备的相关知识。

探索:使儿童能够从事对物体、组织及科学现象的探索。

思考:鼓励儿童讨论他们观察到的现象,并达成一致。

应用:帮助儿童讨论和应用他们在新情境中所产生的新想法。

“聚焦-探索-思考-应用”的学习流程围绕儿童主动研究、发现的活动展开,渗透于STC各个单元,每个学习者都可以积极的建构知识,在实地实验环境当中进行他们自己的发现活动。