Sally女士回答“中美小学科学教育座谈会”教师的提问

问:我们小学制订的科学课程标准对技能的要求是否过高,从Sally女士所讲的和儿童认知发展角度看,我们对1-5年级学生的要求要重新思考一下。刚才您讲的是一个纵向的例子,是否可以讲一个有横向联系的课程例子。

 

答:就单元本身来讲分属4个不同的学科,就内容来讲没有直接的联系,我们考虑的是学生到了一定的年级对技能要求的逻辑关系和相互呼应。以物质科学举例来说,这套教材与以往教材最大区别,以前教科书是在同一个主题下每年都讲这个问题。

 

 年级

生命、地球科学

物质科学

1

生物

天气

固体与液体

比较与测量

2

蝴蝶生命周期

土壤

变化

平衡与称重

3

植物生长与发育

岩石与矿物

化学实验

声音

4

动物研究

陆地和水

电路

运动与设计

5

微观世界

生态系统

食品化学

浮与沉

6

植物的实验

测量时间

磁铁和马达

纸的技术

7/8

人体

灾难事件

物质特性

能、机械与运动

7/8

有机体从微观到宏观

太空地球

电能与电路设计

 

如电路,STC教材只在4年级讲,一次讲完,到其他年级再讲与它有关的磁铁与马达等。而以往的教材是在每个年级重复教授相同的题目,不断地重复。过去的教育理念是一英里宽,一英尺深。就知识结构而言,从生命科学这一栏看,在4年级所讲授的陆地动物比1年级讲授生物课中的陆地动物内容要难得多了。在4年级电路教学完成之后,要求学生在纸壳做的房间内设计和布置电路。在运动与设计这部分要求学生设计一辆汽车。在纵向设计上来讲,能力是一个不断递进的过程,而知识设置在学科逻辑上也是不断递进的。5年级学生学习许多关于物质性质的内容,如食物的化学,对脂的含量、热价的测量等在这方面对技能有很高的要求。在7-8年级对教师的专业知识有更高的要求,每天一节课,要求是上8周课,但实际上一般要上10-12周。正因为这个原因,许多老师倾向于把78年级的课程的一些内容放到低年级去。习惯于这种教学方法的学生在上高中后,会对高中教师不满意,因为高中老师教授的课程非常经典,学生已经不能接受这种教学方法了,所以他们要推动教学改革。

 

问:中国课程改革重点解决的问题是科学探究的问题。对科学探究的理解我们还存在着许多困惑。例如:学生应该做学习的主人,那么所有的事情应该由他们自己去做,问题应由学生自己提出,三年级的学生就要自己制定计划等。如果不是这样我们就觉得这不是一个以科学探究为核心的课堂了。但是我们在教学中发现,孩子们往往做不到。我注意到在这几天的培训中你们却给了学员许多的指导。

 

答:实际上首先我们有一非常优秀的研究团队,专门研究人们是如何进行学习的。儿童从同伴处获得的知识比从成人那里学习知识更快更容易一些。这涉及到什么是纯探究性学习、什么是指导下的探究性学习。我们认为没有老师能够进行纯探究式的教学,那样的话,小学科学教师就要懂得所有领域的科学知识,还要准备所有相关的实验材料、实验设备。实际上这是一个非常理想化的理念,有无限的时间,充分的条件。而在现实中,老师的课程时间是有限的,要完成教学任务的时间是非常宝贵的。要向学生讲授知识与技能,关键还是要让他们成为一个合格的社会公民。如教学生如何掌握知识和技能判断自己的身体状况,在什么情况下应该去看医生。吃什么样的食物是健康的,对周围生活环境的态度。在有众多想法和意见的情况下,学会如何做出自己的判断和决定,如何使自己成为一个聪明的消费者。理想化的探究是学生能就任何方面的主题提出任何问题。我们所认为的最有效的学习方法,以我们了解的人学习的概念就是如何指导探究。所以我们必须选择孩子们非常关注和感兴趣的、相互之间有联系的内容进行教学,此外这些内容还要适合儿童认知发展的水平。我们的研究结果显示,如果一个人对他所学的内容不感兴趣或不喜欢,他就不会认真学习。例如《沉与浮》当中的例子,我们看到在前几天的培训中所有的老师都参与到了实验当中,这绝对不是偶然发生的,我们知道这样的事一定会发生。在我们给老师展示这些实验之前,我们的研究机构已经对它进行了两年的研究。我们知道学生会感兴趣的问题,他们可能遇到的问题。如果教师提供了一定的指导,他们就能学习内容、技能,他们也乐意这样做。所以,最大的困难应该是当你进行某种创新的时候,往往会有很大的阻力,别人也会对你的创新提出不同的看法。在实验中要告诉他们做什么并提供相关的指导,但要给学生留下充分的空间让学生自己去做,让他们发挥想象力,有一些可能还非常有创造性。

问:在您的讲话中从来没有用过“建构”这个词,是否是在有意回避使用这个词。前一段时间,我们对建构主义的理解有一些偏差,我们曾受到激进的建构主义影响。

 

答:首先,我们确实相信“建构主义”这个词,但是去年美国一些支持传统科学教育的科学家对这个词提出质疑,为避免学术上的争吵,所以我一直避免使用这个词。实际上“建构主义”对学习知识还是非常有帮助的。我用的是另外一个词,不断地构建学生的概念,实际上是不同的术语。那些科学家对“建构主义”的解释是老师让学生自己构建自己的知识,他们把这个术语解释错了。

 

有一代人,如上一代人主要通过书本进行学习的,还一部分人是在农场长大的,那些人是在动手过程中来进行学习的。他们逐渐放弃了动手过程中的学习,走进课堂,这时候他们也需要课本。中国也会发生这种情况,务农的人在实践中进行学习的人会越来越少,通过书本和计算机进行学习已经成为现代学习的一种主流了。但是读书的那一代人很难理解这种变化,社会的变化和学校学习课程的这样一种变化,他们对这种变化没有更深的体验和体会。他们在这里面也有一个转变,转变学生的这种学习方式。这些都是基于《人如何学习》这份报告。我们尽量避免与那些想把我们推回去的人去争论。STC整套教材的编写都是基于《人如何学习》这本书的研究成果。基于研究成果,儿童、青少年和成人在团队中学习所取得的成绩比他们独自学习要更好。目前重大的科研项目几乎都已经是团队项目了。

 

我可以告诉你们我个人的一个经历,在我上初中的时候,别人送给我一本有关科学的书。那时候我开始相信书本之外的知识,开始怀疑书本上不正确的东西。这是由于一位给我留下深刻印象的中学老师完全改变了我对科学的认识。我开始认识到我对世界的认识仅仅局限于书本。

 

问:STC教材的覆盖已达到15%20%FOSSESINSIDES这两套教材在美国的推广情况如何?

 

  答:我想先解释一下15%20%的意思。20%是指全美国有20%的学校使用STC教材中的某些课程,15%是指全美有15%的学校使用STC的全部教材。在特拉华州,小学全部都使用物质科学12个单元作为教学内容。有的州使用STC教材并不多,仅仅是因为在该州没有出版商出版这套教材。因为STCFOSSESINSIDES的课程都是独立的,所以有的州会从三种教材中各抽取一部分组成这个州的科学课程内容。

问:遵循美国国家科学标准在做的学校目前大概有多少?

 

答:这是一个复杂的问题。首先,在制订美国国家科学教育时,制订者是对以探究为中心学习方式有深入研究的人。制订者的目的是全国50个州都使用此标准,但有的州使用国家标准,有的州制订了自己的科学教育标准,还有的州两个标准都采用。加州的科学教育标准是非常传统,要求学生掌握的学习内容很多。对知识的掌握是在体验的基础之上进行的。他们对国家科学教育标准中的术语有自己的解释,以原有的传统教育模式解释国家科学教育标准,在制订州教育标准时又退回去了。州教育标准已经成为执行国家科学教育标准的一个新的问题。

 

问:刚才您已经举例说明了加利福尼亚州,能不能举几个执行国家科学教育标准非常好的州?

 

答:特拉华州,华盛顿特区做得非常好。北卡来罗纳州做得也比较好。依阿华州没有自己的州科学教育标准,它执行国家科学教育标准。所以改革对于我们来说是一个非常复杂的问题,我们没有一个全国统一的声音。

 

问:我提一个课堂教学当中的具体问题,在这两天的培训课中,Sally女士与Smith教授讲解得很少,把每堂课的任务以活动手册的形式发给参加培训的每一位老师,再提供相应的材料,让学员自己进行研究,那么在美国小学中的教学也是这样的吗?学生能够认真地按照实验的要求去做吗,包括低年级的小学生也是这样做吗?

 

答:在美国的课程教育与我们在这做的培训是一样的。不论是低年级的学生还是大一些的学生,我们都提供材料、问题、指导,然后给他们机会自己去解决问题,是一个系统的探究式教学。每次《沉与浮》培训课结束时,我与Smith都要确定学员已经掌握了所要掌握的知识点。

 

问:我注意到每堂课开始时都让学员说一下自己对这个问题都知道什么,还有什么问题,在课程结束时还要问学生还有什么问题。我认为这次提出问题不是要引出新的研究问题。无论在课程开始还是结束时让学生提问有什么更丰富的内涵在里面?

 

答:在课程开始让学生提出问题是体现了对孩子已有知识的一种尊重。新知识技能的学习是基于孩子已有知识的基础设计的。更深层次的含义是,因为每个单元都要进行8周的学习,在这8周中我们会特别关注基于孩子们在已有知识基础上提出的问题,尽可能在实验过程中提示孩子们寻找答案。有些问题在当时是解决不了的,但会为下一步的学习提供线索或打下基础。在课程结束时提出的问题对孩子们来说也是重要的,作为一个优秀的学习者,必须会提出问题,在完成实验之后提出的问题也许在课堂上解决不了。这个时候孩子们会思考通过什么方式寻找答案,如查阅资料或做进一步的实验等。这就意味着有些孩子会由此成为伟大的科学家。现在的孩子往往都是被动的学习者,通过看电视、上网等方式进行被动接受知识,而缺少一种主动探究提出问题的学习方式。我们新的教学模式就是为了培养孩子们能够主动地提出问题,探究问题来掌握知识。就我们来说,在做培训时我们希望大家能够提出许多问题,让大家形成一种思维习惯。


 l         本文根据现场录音整理而成,未经Sally女士本人审阅。

问:在课堂教学中有一个过程,提出问题、探索、反思、再提出问题,这是一个循环的方式。这24个单元是不是都是这样。

 

答:这4个环节是一个完整的学习过程。就一本书而言,整本书就是一个学习的循环过程。所以第一课是一本书的中心,提出问题,随后的课程是探索与反思的过程,最后一课是实际的应用。在每一课的学习中可能侧重学习过程一个或两个方面。通过一个单元的学习可以了解整个学习的循环过程。你也会觉得这一过程并不清晰,它是一个非线性过程,也许在第一、二、三步骤完成后再返回第二步骤。这一过程不是不可逆和模式化的。科学家们在实际研究中都是这种方法。这几个步骤是交叉反复进行的。

 

问:您让我们学会了反思,我们很关注每个单元课程大循环的过程,如果要继续改进这一循环过程,应该如何进行?

 

答:现在有许多人都在研究人是如何进行学习的,就目前来说,这一循环过程是最完整和最好的。

 

问:我们对如何评价孩子形成的科学概念和科学知识感到非常困惑,我想知道在美国是如何进行这方面的评价的。

 

答:实际上现在美国国家科学院有几本关于这方面的书,其中一本是《KNOWING WHAT STUDENTS KNOW》。评价只是这个循环过程的一部分。在美国,老师要跟踪整个循环的全部过程,根据学生的问题、笔记、图画和完成报告作为评价学生的依据,实际上评价从一开始就在进行。例如在对蜜蜂的学习过程中,学生要在学习之前画一幅蜜蜂的图画、学习过程中要记笔记和学习完成之后还要再画一幅图画,老师根据这些证据对学生的学习进行评价。在这方面,我们专门向教师提供如何根据学生的笔记和作业为学生做出科学的评价。在美国有一个概念,学生在学习过程中如果不能认识到自己随时在对自己进行评估,整个学习过程是一个自我评估的过程,那么他就不是一个终生学习者。学生必须认识到从学习第一课开始,对自己就是即学习又是一个评估。在蜜蜂这一单元中,学生学习之前和学习完成之后各画一幅关于蜜蜂的图画,老师的任务就是让学生懂得通过比较两幅图画之间的区别,了解自己通过学习掌握了哪些知识,将自己学到的知识记在笔记本上,实际他所记的笔记就是自我评价。老师要做的是对学生所做笔记,即学生自我评价再做一个评价。比如学生自我评价哪一句比较符合事实,在某一方面做得比学生自己认为的还要好,哪一方面没有总结到,需要改进等。还有一种更重要的评价方式就是小组评价。同组的学生在课程完成之后,归纳哪些是做得比较好的,哪些做得不太好,哪些做得比较差,下一次在哪方面应该改进。小组成员相互之间也要进行评分。

 

问:STC课程是大单元的结构,我们在教材编写中也想采用这种结构。如把磁铁和电磁铁组成一个大的单元,这个课程放在三年级,学生对电磁铁很难理解,如果把它放在五年级,磁铁的知识又太浅了,很难组织。请问你们对这种问题的处理方法。

 

答:课程安排的根据是课程内容的难易程度,你可以把容易的内容挪到高年级去教,但不能把较难的内容放在低年级进行教学。难度跨度较大的内容不能编在一起。解决这个问题最好的办法就是对教材进行试用,确定教学内容适合哪个认知发展阶段的儿童。这样你会在教材编写过程中发现教学内容所适合的年级。