美澳日捷克荷兰五国科学课程的教学特征比较.doc

美、澳、日、捷克、荷兰五国科学课程的教学特征比较程晋宽外国中小学教育2008年 第8期摘要：世界各国科学课程的课堂教学在国与国之间也存在着一定的差异，美、澳、日、捷克、荷兰五国科学课程的教学特征正是各国科学课程教学取得成功的重要原因，反映了各国科学课程教学的价值 取向，对于改进我国学校科学课程的教学有所启示。关键词：科学课程；课堂教学；比较教学作者简介：程晋宽/南京师范大学教育科学学院教授，博士生导师（南京210097）新世纪的课程改革需要落实在课堂教学中，就微观课堂教学过程来说，教师的日常教学行为具有许多相似之处，但如果从国际比较的角度看，世界各国科学课程的课堂教学在国与国之间也存在着一定的差异。根据罗斯等人(Roth et al.,2006)对美、澳、日、捷克、荷兰五国八年级科学课程教学分别进行的各100节课堂实况录像，1五国科学课程课堂教学的许多策略虽然基本是一致的，但对各国科学课程教学的实况录像进行深入的分析，就会发现不同国家科学课程教学的不同特征，这些特征正是各国科学课程教学取得成功的重要原因，能够揭示各国科学课程教学的价值取向和经验，对于改进我国学校科学课程的教学有所启示。 一、美国：参加更多样的活动，进行科学课程教学美国科学课程教学的特征可以用三个字来概括，这就是采用“多样化”的活动。虽然美国学生在国际科学课程考试比较研究中成绩不佳，但美国科学课程教学强调学生动手能力的培养和实用主义的教学模式还是有一定价值的，对于培养学生解决实际问题的能力和创造力起到了重要作用。在美国科学课程的教学中，学生要从事许多不同的活动，对于实践活动、动手活动和独立作业给予几乎同样的重视，还包括阅读和写作，以及全班的讨论，强调师生的合作与探究。2美国科学课程的教学常常设计得非常有趣，对学生具有吸引力，采取的教学形式多种多样，包括竞赛、智力游戏、幽默、戏剧化演示、户外游览等，以使学生接触与科学内容相关的真实生活问题。与澳大利亚和日本的教师不同，美国教师一般并不把这些多样化的活动作为开发学生理解科学概念的手段，活动的内容不具有连贯性，对学生也不能起到挑战性的作用。即使这些活动确实体现了科学课程的内容，它们通常也是一些不连续的事实、定义和运算法则的集合，并不是一套相互关联的概念。与澳大利亚科学课程的教学相对比，美国科学课程的教学常常把真实的生活问题作为趣谈，当作与课程主题相关的一种补充材料，而不是把这些真实的生活问题作为形成概念的工具，这是美国科学课程教学的不足之处。美国科学课程的课堂教学有近三分之一的时间用于活动的操作。学生只注意操作活动本身，教师则没有试图将这些活动与科学概念联系起来，而其他四个国家的科学课程教学也有相当比例的时间是用于活动的，但都把操作性的活动与科学概念联系起来。有时，美国的课堂教学没有任何明确的科学课程的内容。例如，在一次科学课程课堂教学中，教师首先用10分钟的时间谈论即将进行的一次“构建团队”的田野旅行，收集了学生们同意进行田野旅行的纸条，宣读了与田野旅行有关的团队任务，并讨论了下一星期学生发射飞行器的日程安排。然后，教师让学生拿出美、澳、日、捷克、荷兰五国科学课程的教学特征比较建造飞行器的材料，并设想如何建造飞行器。在以后的25分钟时间里，学生独自建造自己的飞行器，在需要帮助时咨询教师和同伴。课程最后以5分钟左右的时间清理材料和打扫卫生而结束。3整节课没有提及任何与建造飞行器有关的科学概念。二、澳大利亚：利用证据和与真实生活相联系的内容进行科学课程的教学澳大利亚的科学课中有60%的内容都是基础性的，具有挑战性的内容不到课程的十分之一。澳大利亚的教师常常采用科学的证据以支持其概念，只让学生了解少数几个概念，教师通常要深入挖掘这些概念，大约90%的课是在实验室进行的。澳大利亚科学课程的课堂教学主要通过探究的活动，建立概念和证据的联系，90%的精力都用在了实践上。4学生通过独立从事实际的任务，收集或研究与课程主要概念相关联的数据和现象，有机会深化他们对科学概念的理解。但澳大利亚的科学课程教学与日本的科学课程教学又有所不同，一是更加强调与真实生活的联系，通过真实的生活帮助学生形成科学概念；二是采用更加有趣的活动形式，诸如竞赛、智力游戏、角色扮演、幽默、戏剧化演示等，吸引和保持学生的注意力。例如，在一次关于摩擦和力的课堂教学中，教师以遇见“古人”为题，趣味地描述了自己的经历，并由此提出了以下问题：物体的自然状态是什么？物体会自然处于静止状态吗？一旦物体开始运动就会持续移动吗？教师一边启发学生对这些问题的思考，一边把物体在桌面上滑动，以激发学生更多的反应和回答。为了促进学生的进一步思考，教师提出了真实世界的例证，诸如投出的球、射击的子弹和空中的火箭。虽然多数学生相信，要使物体保持运动，物体后面必须有推力，但在对空中火箭的讨论中，有一名学生提到了摩擦。教师然后提出了课程中的问题：什么是摩擦？决定摩擦力大小的因素是什么？教师启发学生对这些问题进行思考，要求学生举出摩擦很重要的例证，并说出使摩擦最大化或最小化的方式，例如，紧紧握住笔或轻轻握住笔，用油使物体滑动得更加容易，等等。教师要求学生去检验自己关于摩擦的某些假设，学生设计了在不同状况下测量力的方式。在这种动手活动之后，全班同学讨论了测量的结果。就探究精神方面来说，该课堂教学只以试验性的结论而结束，并提出了一个供学生思考的问题：你们如何界定摩擦力？三、日本：用证据发展学生的科学概念日本的科学课程课堂教学没有捷克的科学课程课堂教学那么多的理论概念，但日本教师对科学课程内容的开发更加概念化和具有连贯性。日本典型的科学课程教学通常采用推导、探究的方法，只关注一、两个主要概念，对这些概念进行深度挖掘，并用数据、现象和视觉表征予以支持。所以，学生有机会独立进行动手的和实践的活动，在活动之前或之后组织讨论，以帮助学生把这些活动与科学概念建立联系。例如，在一次化学课上，整堂课只探讨了“物质从一种形态到另一种形态的变化并不总是状态的变化”这一重要的概念，如从固态到液态、从液态到气态。教师以提问学生的方式开始了课程，教师问道：在上节课，你们给碳酸氢钠加热时，产生了什么气体？它是碳酸氢钠的气体形式，还是别的什么东西？教师把学生的想法写在黑板上，并提出了当堂课将要教学的内容，即在产生气体时物质发生了哪种变化？然后，学生分组给碳酸氢钠加热，测试到了二氧化碳，并写出了结论。在这项活动之后，全班讨论了教师提出的课程问题。经过测试表明，给碳酸氢钠加热释放的气体是二氧化碳。学生的结论是，给碳酸氢钠加热的反应不是从一种固体转变为气态的碳酸氢钠。学生还进行了多样的实验，以为其结论做支持，并讨论了每一项实验的结果。教师最后总结了主要的概念，并告诉全班同学他们的实验证明：给碳酸氢钠加热发生了某种化学反应，而不仅是状态的变化，明天会继续检验这种反应的例证。四、捷克：重视学习具有挑战性的内容捷克的科学课程课堂教学充满了大量的科学概念，鼓励学生准确地理解科学概念。捷克的教师向学生揭示具有挑战性的、常常是理论性的科学知识和科学概念，他们通过科学的、公开的、程晋宽：美、澳、日、捷克、荷兰五国科学课程的教学特征比较-13-具有挑战性的讨论，让学生自己理解教师提供的教学材料。捷克的科学课程课堂教学通常以回顾性的讨论开始，然后叫一名学生到班级前面进行口头测试，以测试学生对多种科学内容概念的理解，并给学生打分，测试的内容并不是近期学习过的内容。在课程进行中，学生还公开演示自己的作业。与其他被研究国家相比，捷克的教师较少采用动手的和实践的活动，即使采用了实践性的活动，所花费的时间也较短。当学生参与实践性活动时，这种活动也是与发展学生的科学概念紧密联系的。例如，在一次化学课上，最初是18分钟的复习，教师口头测试了学生对多种主题的理解，包括化学分离的方法、作为混合物的空气、不同气体的检测、化学变化与物理变化等。教师向学生展示了各种混合物，激发学生对各种混合物进行具体和准确的解释。在复习之后，教师宣布了当天课堂学习的新内容，要求学生关注分子的典型特征。在教师快速演示布朗运动、扩散、单分子与高分子、以及胶状溶液和纯溶液时，学生要用分子理论解释自己的观察。教师叫几位学生到黑板前进行绘制和解释分子的表征，通过提问促进学生的理解。课程以对学生所学主题的总结而结束。五、荷兰：让学生独立学习科学内容在五个被比较研究的国家中，荷兰的科学课程教学是独特的，教师期望学生为自己的科学课程学习负责。捷克的学生通常与教师和同伴公开讨论其对科学概念的理解，而荷兰的学生一般是通过独立作业来学习科学概念的。荷兰的教师比其他国家的教师常常为学生布置更多的读写作业，他们还期望学生能够有长期的作业安排，并随着作业的进展，自己检查自己的作业进展情况。在荷兰，教科书和家庭作业的布置在很大程度上决定了科学课程教学的内容和组织。课堂讨论只起到补充课本的作用，教师会一边讲解学生在所布置的家庭作业中出现的问题，一边对学生的困难和疑问作出反应和解答。所以，荷兰的科学课程教学不像澳大利亚和日本的科学课程教学那样呈现特定的系列概念和概念的演变，但荷兰的学生会不断做科学内容概念方面的作业，通过作业来掌握科学概念。荷兰科学课程的教学通常是以复习和讨论作业开始的。例如，在一次关于心脏的课堂教学中，为了完成作业，学生必须预先阅读关于心脏的结构和功能、肺血液循环、系统血液循环的内容。教师并不以有计划的讲解方式告诉学生有关心脏的内容，而是在学生讨论其家庭作业中的各个问题时穿插进行解释，以补充课本的内容。教师拿出一个心脏模型，与课本中的图示进行对比，以激发学生辨认模型心脏的各个组成部分。教师对血液流动通路等新内容的介绍只有5分钟的时间，然后就让学生自己阅读课本。教师只简单地描述了课本中的几个图表，并对心脏模型提出了一系列问题，以帮助学生为成功地阅读课文做准备。教师然后为学生布置了大约20分钟的作业，让学生用一句话写出课本中各个问题的回答。整个课堂教学以对这些问题的简单回顾而结束，教师要求学生精心阐述自己的解释，并布置了家庭作业。 六、结论与启示对五国中学科学课程课堂教学的比较，揭示了巨大的差异，它们在教学内容的标准和教学模式上都存在着明显的差别，也展示了各国科学课程教学的独特特征。就“教学活动、教学内容和科学概念”的联系方面来说，美、澳、日、捷克、荷兰五国八年级科学课程教学对科学概念的关注程度是不同的，如图1所示。（见下页）由图1可见，五国科学课程课堂教学内容与概念存在较强联系的比例分别是30%、58%、70%、50%和27%；教学内容与概念存在较弱联系的比例分别为44%、30%、24%、50%和65%；而教学活动与概念没有任何联系的比例分别为26%、12%、6%、0%和8%。在澳大利亚和日本，教师在一节课中只精心阐述一、两个科学概念，以具有逻辑性和连贯性的序列呈现概念，他们希望学生能够理解科学概念并用具体的证据支持这些概念。在捷克，教师有时用概念呈现课程内容，有时通过介绍与特定主题相关的许多事实、理论和术语来呈现内容。通过经常性的口头复习、评价和公开的学生作业，这两种教学方法有助于保证学生掌握具有挑战性的、而且常常是理论性的课程内容。在荷兰，教师对学生掌握科学内容的期待是很高的，要求学生为自己的独立学习负责。美国的科学课程教学与其他四国存在明显不同，其他四国的科学课程教学更加关注课程的内容标准，而美国的科学课程教学更加强调活动而不是内容。每个国家都有其独特的教学方法，所有的教学方法都关注科学内容的开发，并把课程内容与活动结合起来，只是美国的科学课程教学方法更加多样，更加具有活动教学的特征。根据对美、澳、日、捷克、荷兰等五国八年级科学课程教学特征的对比研究，可以看到不同国家的学生经历了不同方式的科学课堂教学，这些教学各有其优势与不足。对不同国家科学课程课堂教学的比较与观察，有助于改进我国科学课程的课堂教学。1、开发明确、连贯的科学内容美国科学课程的教学强调动手探究的活动，但忽视了开发科学课程内容概念的重要性，这正是美国儿童科学考试成绩不佳的主要原因。科学概念是科学探究过程中的必要组成部分，为了加强科学课程内容的开发，教师和教师所使用的教学材料需要直接关注科学概念，科学课程的教师需要选择能够支持明确具体学习目标和学习内容的活动。通过对五国科学课程课堂教学的观察与比较，罗斯等人(Roth et al.,2006)认为，以下一些策略有助于教师在课堂中开创更加连贯的教学内容和科学概念：6确定一种主要的学习目标；用目标性的陈述和聚焦性的问题传达教学的目的；选择适合学习目标的内容进行陈述；选择适合学习目标的学习活动；使教学内容具有连续性；在教学内容的概念与教学活动之间建立联系；突出学生提出的重要概念，并突出概念间的联系；总结和综合重要的概念。2、把所有的活动与科学概念联系起来在所观察的五个国家中，美国、澳大利亚和日本的课堂教学常常都把大部分时间用于学生的独立实践活动，但其课程教学活动的本质是有区别的。澳大利亚和日本的科学课程教学更多地是以科学问题来驱动学生的动手活动的，而美国的科学课程教学常常只是查证知识或遵循程序。另外，澳大利亚和日本的学生一般有机会对活动的结果进行讨论，通过对活动进行总结而得出结论，而这种做法在美国的课堂教学中很少出现。由于美国科学课程的教师较少注意把课堂的实践活动与科学概念联系起来，这很可能是美国学生科学课程成绩低于其他国家的原因之一，在学生科学课程成绩高的那些国家里，教师一般都能够在更加明确的科学概念与课堂实践活动之间建立联系。因此，学校的教师必须明白，动手的科学活动对于科学课程的教学是非常重要的，但教师要学会如何选择教学活动、如何使各种教学活动序列化、如何把各种动手活动与科学课程的内容和概念建立联系，以便学生能够理解重要的科学概念。3、加强教师对科学内容知识的掌握要开发连贯的、概念性的课程内容，并选择适合课程内容的适当方法，教师就需要更好地理解他们所教学科的重要概念和知识。目前，我国教师教育所提供的专业性科学知识是有缺陷的，教师教育没有为未来的教师提供进行有效科学课程教学的知识。教师教育要开展真实的科学课程教学的分析，帮助未来的教师把专业性知识转化为课堂教学的知识。对中学数学教师和理科教师的调查研究表明，对真实的教学情景进行分析