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        科學(xué)教育發(fā)展的英國路徑

        2023-07-17 09:32:35黃宇陶琳琳
        留學(xué) 2023年10期
        關(guān)鍵詞:英國科學(xué)課程

        黃宇 陶琳琳

        科學(xué)教育的質(zhì)量關(guān)乎國家長遠(yuǎn)發(fā)展。當(dāng)前,世界百年未有之大變局正在加速演進(jìn),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃興起,國際環(huán)境錯綜復(fù)雜,提升科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的需求尤為迫切。

        英國是國際科學(xué)教育的發(fā)祥地。早在19世紀(jì)50年代,英國教育家斯賓塞便在著作《教育論》中明確表明“科學(xué)知識最有價(jià)值”,大力提倡科學(xué)教育。經(jīng)過長期改革和發(fā)展,英國已形成在世界上處于較高水平的科學(xué)教育體系。

        英國科學(xué)教育的發(fā)展歷程

        萌芽階段:19世紀(jì)到20世紀(jì)中葉

        相對于數(shù)學(xué)而言,科學(xué)作為課程在英國學(xué)校系統(tǒng)起步較晚,進(jìn)程艱難。雖然19世紀(jì)50年代開始,斯賓塞就大力提倡科學(xué)教育。但直到19世紀(jì)末,除了少數(shù)公學(xué)的科學(xué)教育有較高聲譽(yù)之外,科學(xué)教育在學(xué)校教育中并沒有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。到19世紀(jì)和20世紀(jì)之交,形勢才發(fā)生變化—由于軍事院校入學(xué)考試中增加了科學(xué)科目的內(nèi)容,科學(xué)教育在公學(xué)中逐漸受到重視。

        第二次世界大戰(zhàn)后,世界主要國家展開激烈的政治、軍事、科技和經(jīng)濟(jì)競賽,社會對科技人才的需求激增,科學(xué)教育開始以培養(yǎng)英才為目的。從20世紀(jì)50年代末開始,西方發(fā)達(dá)國家全面審查小學(xué)科學(xué)課程,組織專業(yè)科學(xué)家和科學(xué)教育專家學(xué)者開發(fā)課程、編寫教材,以提升科學(xué)教育水平。當(dāng)時(shí)英國著名的教科書有《牛津初等科學(xué)》《納菲爾德初等科學(xué)》等。但在20世紀(jì)60年代之前,英國盡管在學(xué)校中開設(shè)科學(xué)課程,開始注重科學(xué)過程和方法的教授,但科學(xué)學(xué)科地位不高??茖W(xué)課主要以傳授科學(xué)知識為目的,幾乎不存在任何形式的科學(xué)教育課程,一些與科學(xué)知識有關(guān)的課也主要限于教師向?qū)W生誦讀教 材。

        奠基階段:20世紀(jì)60年代到90年代

        20世紀(jì)60年代以后,隨著工業(yè)化程度的快速提高和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,整個社會迫切需求應(yīng)用型人才與具備一定理論知識的技術(shù)工人,學(xué)校教育輸出的精英在數(shù)量上無法滿足市場需要,科學(xué)教育逐漸從精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)向。1985年,英國學(xué)者博德默受英國皇家學(xué)會理事會委托撰寫了一份名為《公眾理解科學(xué)》的報(bào)告,提出科學(xué)的發(fā)展在很大程度上取決于公眾對科學(xué)的理解程度,由此拉開了提高公眾科學(xué)素養(yǎng)的序幕。同年,英國教育和科學(xué)部發(fā)布《5~16歲兒童科學(xué)教育政策》,要求對5~16歲兒童進(jìn)行普遍的科學(xué)教育。但由于此時(shí)英國并沒有統(tǒng)一的國家課程,教育內(nèi)容高度依賴地方和學(xué)校,科學(xué)教育的質(zhì)量和水平差別很 大。

        1988年7月,英國頒布《1988年教育改革法》,規(guī)定從1989年起在全國所有公立中小學(xué)實(shí)行統(tǒng)一的國家科學(xué)課程。根據(jù)法案的要求,隨后頒布首部科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)《英國國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,對義務(wù)教育的4個主要階段(KS1:5~7歲;KS2:7~11歲;KS3:11~14歲、KS4:14~16歲)提出了相應(yīng)的成績目標(biāo)和內(nèi)容要求,并在每個學(xué)段結(jié)束時(shí)采用國家統(tǒng)一考試對學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行評定。從此,英國的科學(xué)教育得以規(guī)范開展。

        提升階段:21世紀(jì)以來

        進(jìn)入21世紀(jì)以來,英國多次修訂科學(xué)教育國家課程標(biāo)準(zhǔn)并更新《16歲后技能教育改革T級行動計(jì)劃》,力圖保證公立學(xué)校系統(tǒng)科學(xué)教育的質(zhì)量,為社會發(fā)展提供必要的有素質(zhì)的勞動力資源。2002年4月,英國發(fā)布了《為了成功的科學(xué)工程技術(shù)(SET):科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)技能人才的供應(yīng)》報(bào)告,明確提出,作為國家戰(zhàn)略的一部分,在教育中應(yīng)優(yōu)先發(fā)展科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)技能學(xué)科。2004年,英國政府又頒布了《科學(xué)與創(chuàng)新投資框架(2004—2014)》,第一次在政府文件中引入STEM教育,并規(guī)劃了STEM的長期戰(zhàn)略目標(biāo)。2006年,英國教育與科學(xué)部和貿(mào)易與產(chǎn)業(yè)部聯(lián)合發(fā)布了“STEM項(xiàng)目報(bào)告”,呼吁各方聯(lián)合起來推動STEM教育開展,并由此設(shè)立了“STEM凝聚力計(jì)劃”。2014年,英國皇家社會科學(xué)政策中心發(fā)布了一份報(bào)告《科學(xué)與數(shù)學(xué)教育愿景》,提出了英國未來科學(xué)與數(shù)學(xué)教育發(fā)展的藍(lán)圖。2017年1月,英國政府頒布《建立我們的工業(yè)戰(zhàn)略綠皮書》,指出英國現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略的核心是培育具有STEM技能的人才,從而把STEM教育提升到國家發(fā)展的戰(zhàn)略高度,形成了更高定位的科學(xué)教育格局。

        英國開展科學(xué)教育的主要做法

        學(xué)前教育中的“法定框架”

        英國學(xué)前教育在教學(xué)特點(diǎn)和教育途徑上無不體現(xiàn)對科學(xué)素養(yǎng)的重視。2008年5月,英國兒童、學(xué)校和家庭事務(wù)部為0~5歲幼兒頒布了《早期基礎(chǔ)階段法定框架》,要求學(xué)前教育機(jī)構(gòu)依據(jù)框架開展教育,確保幼兒在結(jié)束幼兒園教育時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的發(fā)展目標(biāo)。2021年最新版本的框架確定七個領(lǐng)域的早期學(xué)習(xí)目標(biāo):交流和語言,個人、社會和情感發(fā)展,身體發(fā)展,讀寫能力,數(shù)學(xué),理解自然世界,表達(dá)藝術(shù)與設(shè)計(jì)。其中,理解自然世界目標(biāo)包括三個子目標(biāo):探索周圍的自然世界,觀察和繪制動物與植物;了解周圍的自然世界,利用經(jīng)驗(yàn)和課堂所學(xué)對比環(huán)境之間的相似和不同之處;了解周圍自然世界的一些重要過程和變化,包括季節(jié)和物質(zhì)狀態(tài)的變化。為了利用家庭和社區(qū)獨(dú)特的教育資源拓展學(xué)前教育空間,保教人員和家長經(jīng)常有目的、有計(jì)劃地帶領(lǐng)兒童去博物館、動物園、公園、兒童游戲場、書店、農(nóng)場等地方參觀游覽。這些活動區(qū)的設(shè)置和游覽活動的安排,對于培養(yǎng)學(xué)齡前兒童的科學(xué)素養(yǎng)有著重要意義。此外,在學(xué)前教育階段,掌握計(jì)算機(jī)被視為幼兒必備的一種生存技能。幾乎每個班上都會配備計(jì)算機(jī)及與機(jī)型相匹配的學(xué)習(xí)軟件,既有與各科教學(xué)相關(guān)聯(lián)的教育軟件,也有娛樂軟件,幼兒可自由地上機(jī)操 作。

        中小學(xué)教育中的“教育標(biāo)準(zhǔn)”

        2013年9月11日,英國教育部發(fā)布《國家課程標(biāo)準(zhǔn):科學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃》,明確了學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)目標(biāo)、各階段法定達(dá)成目標(biāo)、各階段教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)指導(dǎo)(非法定)。上述標(biāo)準(zhǔn)指出,所有學(xué)生都應(yīng)該學(xué)習(xí)科學(xué)知識、方法、過程和應(yīng)用的基本方面,通過建立一個關(guān)鍵的基礎(chǔ)知識和概念體系,認(rèn)識到理性解釋的力量、培養(yǎng)對自然現(xiàn)象的興奮感和好奇心、理解如何用科學(xué)來解釋正在發(fā)生的事情及預(yù)測事情發(fā)生并分析原因。學(xué)習(xí)目標(biāo)指向所有學(xué)生,確保所有學(xué)生能夠通過生物、化學(xué)和物理等具體學(xué)科來發(fā)展科學(xué)知識和概念理解;通過不同類型的科學(xué)探究幫助學(xué)生回答關(guān)于周圍世界的科學(xué)問題,從而發(fā)展對科學(xué)本質(zhì)、過程和方法的理解;掌握科學(xué)對今天和未來世界意義及用途的相關(guān)知識。2014年12月2日新修訂的《國家課程標(biāo)準(zhǔn):科學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃》中增加了KS4階段的科學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃,該階段要求通過科學(xué)教育發(fā)展學(xué)生在科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)技巧與策略、分析和評價(jià)等方面的理解和一手經(jīng) 驗(yàn)。

        本科教育中的“教育愿景”和“行動計(jì) 劃”

        為了保持在科學(xué)與工程領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位,英國于2014年發(fā)布了題為《科學(xué)與數(shù)學(xué)教育愿景》的政策咨詢報(bào)告,為未來20年英國教育體系改革繪制了路線圖。其主要內(nèi)容包括:將對數(shù)學(xué)與科學(xué)的學(xué)習(xí)延長到18歲;培養(yǎng)學(xué)生STEM職業(yè)意識,加強(qiáng)就業(yè)指導(dǎo);進(jìn)行持久穩(wěn)定的課程改革;改革現(xiàn)有教育評價(jià)機(jī)制;提升教師地位,促進(jìn)學(xué)科專家型教師發(fā)展。

        2016年4月,英國發(fā)布了《關(guān)于技術(shù)教育的報(bào)告》,指出英國技術(shù)教育面臨現(xiàn)有工作系統(tǒng)無效、資格證書繁多且令人困惑和市場失靈等種種問題,并據(jù)此提出了34項(xiàng)建議。英國政府根據(jù)此報(bào)告的建議,于2016年7月發(fā)布《16歲后技能計(jì)劃》,支持年輕人和成年人獲得終身持續(xù)的就業(yè)技能,以滿足日益增長和迅速變化的經(jīng)濟(jì)需要。該計(jì)劃自2017年起每年更新一次《16歲后技術(shù)教育改革—T級行動計(jì)劃》,成功引入了T-Level課程。T-Level課程是由英國政府與雇主、企業(yè)合作開發(fā)的一項(xiàng)面向16~19歲青年的涵蓋技術(shù)資格的第三級技術(shù)學(xué)習(xí)項(xiàng)目,是學(xué)生在普通中等教育資格考試后的主要選擇之一。T-Level與為學(xué)生提供在“工作中”特定職業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)徒制和提供繼續(xù)學(xué)術(shù)教育的A-Level并行,在規(guī)模上相當(dāng)于3級A-Level課程。

        非正規(guī)教育中的“社會支持體系”

        英國社會各界積極助力科學(xué)教育,構(gòu)成了多樣的科學(xué)教育社會支持體系。例如,非營利組織—國家STEM學(xué)習(xí)中心與英國政府、企業(yè)、組織和教育機(jī)構(gòu)合作,為教師、年輕人和其他人提供積極的科學(xué)教育互動。作為英國最大的STEM教育和職業(yè)支持提供機(jī)構(gòu),其合作范圍覆蓋了英國幾乎所有的中小學(xué)校。根據(jù)其發(fā)表的《2018年度影響報(bào)告》,與中心合作的教師中有80%提高了STEM教學(xué)質(zhì)量,更多的年輕人在其支持下以STEM為職業(yè)方向,弱勢學(xué)生群體在該中心的幫助下受益更大,科學(xué)教師在參加完其組織的持續(xù)職業(yè)發(fā)展項(xiàng)目后更有可能繼續(xù)從事科學(xué)教育。尤其值得關(guān)注的是中心對于家長參與科學(xué)教育的支持及在疫情防控期間迅速開發(fā)線上教育資源。2020年,該中心在三周內(nèi)完成了創(chuàng)建家庭學(xué)習(xí)網(wǎng)頁、錄制相關(guān)視頻、研發(fā)適用于各關(guān)鍵階段的線上課程軟件、建設(shè)支持虛擬活動開展的基礎(chǔ)設(shè)施等任務(wù),有力地推動了疫情防控期間科學(xué)教育的開 展。

        “保證高質(zhì)量學(xué)校科學(xué)教育”的挑戰(zhàn)和應(yīng)對

        盡管英國科學(xué)教育存在精英的“純粹科學(xué)探索”和大眾的“就業(yè)技能訓(xùn)練”二元分化的情況,但“保證高質(zhì)量的學(xué)??茖W(xué)教育”一直是重要的核心。2021年4月,英國教育標(biāo)準(zhǔn)局在其發(fā)布的報(bào)告《研究與分析—研究綜述系列:科學(xué)》中指出,英國科學(xué)教育面臨著一些具體挑戰(zhàn)。例如,許多小學(xué)在其學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)中去掉了科學(xué)課和科學(xué)考試、壓縮科學(xué)教學(xué)時(shí)間、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)不重視科學(xué)課程。2018年對8139名六年級學(xué)生的測試表明,僅有21.2%的學(xué)生達(dá)到了科學(xué)學(xué)習(xí)的要求水平(相較2014年下降了7個百分點(diǎn)),小學(xué)生體驗(yàn)到了有趣的游戲但對于相關(guān)科學(xué)概念的理解水平?jīng)]有得到提升。七、八年級學(xué)生中僅有一半認(rèn)為其小學(xué)階段的學(xué)習(xí)為中學(xué)階段的科學(xué)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。在中學(xué)階段,盡管有更多學(xué)生想要在16歲后學(xué)習(xí)科學(xué),但總?cè)藬?shù)依舊很少。許多學(xué)生在離校時(shí)缺乏基本科學(xué)知識,對科學(xué)的興趣隨著在校學(xué)習(xí)降低。2019年,國際數(shù)學(xué)與科學(xué)趨勢研究(TIMSS)的發(fā)現(xiàn)表明,英國9年級學(xué)生的科學(xué)表現(xiàn)相比2015年顯著下降。報(bào)告同時(shí)表明,師資短缺是英國科學(xué)教育現(xiàn)階段面臨的主要挑戰(zhàn),許多學(xué)校無法招聘并保留足量的專業(yè)科學(xué)教師。

        報(bào)告強(qiáng)調(diào),高質(zhì)量的科學(xué)教育植根于對科學(xué)的真實(shí)理解,應(yīng)該優(yōu)先讓學(xué)生以一種有意義的方式構(gòu)建關(guān)鍵概念的知識,同時(shí),對科學(xué)課程的規(guī)劃應(yīng)該考慮到知識在未來學(xué)習(xí)中的作用。據(jù)此,英國教育標(biāo)準(zhǔn)局提出了未來高質(zhì)量科學(xué)教育的標(biāo)準(zhǔn),鼓勵科學(xué)教育工作者和學(xué)校遵循這一標(biāo)準(zhǔn)開展科學(xué)教育。標(biāo)準(zhǔn)包括課程開發(fā)、知識組織、課程安排、課程資源、實(shí)踐活動、教學(xué)方法、教學(xué)評估、學(xué)科和學(xué)校等維度的具體指標(biāo)和實(shí)施建議,以保證英國未來的科學(xué)教育能夠?qū)崿F(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展。

        同時(shí),科學(xué)教育需要科學(xué)教師的數(shù)量和質(zhì)量保證。英國在明確科學(xué)教師招聘和留存面臨的四大阻礙后,采取了四項(xiàng)針對性策略:改革問責(zé)體系,創(chuàng)建互相支持的學(xué)校文化;為新晉教師提供高質(zhì)量支持,引入階段性獎學(xué)金;創(chuàng)建多種專業(yè)資格證書,支持教師職業(yè)發(fā)展;引進(jìn)新數(shù)據(jù)系統(tǒng),徹底簡化科學(xué)教師應(yīng)聘過程等,力圖紓解師資方面的矛盾,改善科學(xué)教育質(zhì)量。

        (作者單位:北京師范大學(xué)國際與比較教育研究院 )

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