美国物理学会教育委员会主任拉蒙·洛佩斯 著
罗星凯 译
在美国,科学教育从幼儿园到研究生院以上都正处在改革的浪潮之中。对这个国家的科学教育状况的关注由于一系列的报告而加强。从开始的“国家处在危险中”(1983年发表)到最近的第三次国际数学与科学成就测验研究,这些报告表明美国的科学教育状况不足以应对为一个日益技术化的世界培养未来公民的挑战。与上一次由于苏联第一颗人造卫星上天唤起的对改进科学教育的推动相比,这次的重点是全民的科学教育,而不是为了国防的需要培养更多的工程师和科学家。在联邦政府开始认真地重新考虑它对科学的投入时候,这些担忧就随之而来了。随着冷战的结束,由于科学与社会的契约关系在重写,驱使政府必须支持科学研究的动力就成为了问题。这两方面的趋势汇集到一起,就要求科学界把一部分力量投入到改进各个层次的科学教育上来。进一步地,在物理学界内部进行的一个自我评估表明,大学的物理教育也需要改进以适应快速发展的形势。美国物理学会代表着科学家面对这些挑战,处在了回应的前列。本文下面对当今科学教育改革中许多热点问题特别是那些对物理教育冲击较大的问题,阐述美国物理学会的观点以及我们已经和正准备采取的一些行动。
大学前教育
在美国,大学前教育总的来讲分为初等(幼儿园~5年级)和中等(6年级~12年级,其中6~8年级为初中、9~12年级为高中)教育阶段。美国的公立教育有超过15,000个学区系统独立行使管理权,从课程计划到经费安排,每一个学区都享有非常多的自主权。这常常使得那些来自在教育制度上比较统一的国家的来访者很难搞懂。对改革的关键性驱动因素来自最近提出的指导性的《国家科学教育标准》以及对整体化改革的强调。整体化改革意在推行制度上的、持续性的改革。
国家标准运动
尽管国家标准在其他国家是很普遍的,一般实际上就是一个统一的课程大纲。但在我们这种地方高度自治的制度下,这样的计划长期以来却受到来自强有力的独立学区系统的诅咒。然而,教育所面临的危机状况使得不少学科的国家标准出台。如由国家科学院(National Academy of Sciences)制订的《国家科学教育标准》和由美国科学促进协会(American Association for the advancement of Science) 制订的2061计划文件。然而,必须强调的是,这些标准完全不是指令性的。
整体化改革(Systemic reform)
在初等科学教育中的整体化改革模式
多年来,在这一领域最重要的一个进步就是整体化改革的模式的出现。这一模式起源于六、七十年代学区中进行教改的经验。学区需要使用国家开发的样板性教学材料;它们需要建设针对每个教师的教学材料支援设施;它们需要向教师提供不断发展的专业培训;它们需要将评价与教学结合起来;它们需要保障持续的学界和行政的支持。
整体化改革(systemic reform)在小学科学教育中的整体化改革模式:产生60、70年代的课程改革经验——以学生为中心、活动为中心的科学教学方法(a hands-on inquiry-centered approach)在这种教学模式中,试验的学生需要使用统一开发的教学材料;
美国物理学会已经积极地投入对这样的改革的支持。我们好几年来与美国全国物理教师协会一道,在努力进行着为“物理而呐喊的运动”。 实体性的项目有物理教师--科学家联盟组织。这个项目使科学家加入了整体化改革的行列,他们对要推广示范项目的省学区提供支持。我们也支持学校系统发展推广改革的计划以及在全国部分地方建立网络和队伍,扩大改革。APS认为对于这样的努力,知识广博科学家的积极参与是至关重要的。
中等教育的问题
与初等教育相比,在中等教育领域中没有整体改革的模式。一个严重的障碍是直到现在还没有广泛地适合的针对国家标准的教学材料。美国的教科书中包括的内容为日本或德国的4到8倍之多,没有一个课题学生的学习是有深度的。开发教材来弥补这一缺陷已成为可能的了。在这一方面,APS和AAPT的重点都放在向高中物理教师提供专业进修提高的机会上。AAPT已举办过一系列的物理培训班,而APS则在许多次的全国性会议上组织高中物理教师日的活动。通过这样的努力,我们希望将高中物理教师与更广大的物理学界更加紧密地联系起来。以及使他们能更有效地向中学生宣传,在大学学习物理的好处。
近来的AIP(美国物理学联会)统计结果加强了一个令人振醒的趋势,那就是在大学专科和研究生阶段选学物理的人数的持续下降。选学物理的大学生人数是37年来的最低点。更糟的是,原本开设普通物理的那些院系,最主要的是工程各系,对统一要求他们的学生学习这门课程提出了疑问。这些变化(发展)使得一些地方物理学的存在都成为了问题。
1997年5月,AAPT和APS联合举办了又一次两年一次的物理学主任会议,这年的主题就是大学物理教育。物理系认识到严峻的问题的存在,正寻找解决办法,APS认为改进大学物理教育是物理学界所面临的严峻挑战之一。




