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    科学素养:由理念到实践――美国化学课程改革透视
    作者:魏冰    文章来源:作者惠赐    点击数:    更新时间:2007-12-8

    (原载:《学刊教育》2001年第1期)

    [摘要]科学素养(Scientific Literacy)是当代科学教育的核心概念。本文以美国科学教育改革为背景,介绍了美国化学会开发的旨在提高科学素养的化学课程。文章重点分析了“社会中的化学”(ChemCom)中的科学素养要素,最后对科学素养与课程发展的关系进行了讨论。

    [关键词]科学素养;化学课程;美国

    一、前言

    科学素养教育的意义在于培养未来普通公民的基本的科学技能和能力。其主要内容包括三个方面:①关于科学知识的认识;②关于科学方法和科学本质的理解;③关于科学、技术、社会间的相互关系的认识。在美国,从20世纪80年代开始,由于科学、技术和社会的关系日益密切以及学校科学教育面临的诸多问题,科学素养日益受到重视并逐渐成为科学教育改革的中心概念[1]。“2061计划”和“国家科学教育标准”(NSES)是美国90年代两个重要的国家级科学教育改革方案。前者是一项长期的、系统的科学教育计划,由美国科学促进会(AAAS)制定。AAAS认为,科学素养应包括多方面的特征,一个具有科学素养的人应该:熟悉自然及其整体性;了解数学、技术学和各门自然科学相互依赖的一些重要方式;理解一些重要的科学概念和原理;发展科学思考的能力、了解数学和技术学的人文性;认识科学的长处和局限性;能够把科学知识和科学思维应用于个人和社会需要的各个方面。该计划的第一阶段报告名为“科学为所有的美国人”,初版于1989年,内容主要包括12项关于科学素养教育的建议。这12项建议是:①科学的本质;②数学的本质;③技术的本质;④自然背景;⑤人类环境;⑥人类机体;⑦人类社会;⑧被改造了的世界;⑨数学世界;⑩历史观点;11共同主题;12思维习惯[2]。后者由美国国家研究院(NRC)负责牵头设计,正式报告出版于1996年。它提出了与“2061”计划相似的关于科学素养的见解,内容包括8个方面,即:①科学中统一的概念和内容;②作为探究的科学;③物理科学;④生命科学:⑤地球和空间科学;⑥科学和技术;⑦科学的个人和社会视野;⑧科学的历史和科学的本质[3]。这两项方案都强调科学教育改革的系统性和连贯性,即并非只制定目标、规定内容,更是力图协调教育系统内外部的因素以确保目标和内容的落实。

    二、化学课程改革

    美国化学会(ACS)作为一个学术团体直接参与了“2061计划”和“国家科学教育标准”的设计和制定。多年来,该学会在普及化学教育方面做出了可贵的努力,它的“化学为大众”观点甚至比“2061计划”的“科学为大众”还要早。对于科学素养,该学会强调使用(use)科学知解决课堂以外的问题。近年来,ACS为各年级开发了各种类型的化学课程,其中比较有影的有以下几种。

    1.社会中的化学

    让会中的化学(Chemistry in CommunityChemCom)是ACS开发最早的一项课程,版于1988年,到1998年已有第三版问世。本来,ChemCom是为不准备在大学学习科学的中生(高一)设计的,现已被美国科学基金会(NSF)列为大学入学认可课程,并被国际经济合与发展组织OECD列为科学、数学和技术课程改革的案例研究课程,目前该课程已有俄文日文、西班牙文等版本。ChemCom的主要特点是以社会问题而不是学科知识为线索组织课内容。主要内容包括:水的供给、维护我们的化学资源、石油:用于建设还是燃烧、了解食物、们世界中的核化学、化学空气与天气、化学与健康、化学工业:承诺与挑战。化学知识的引入着“需要才知”(Need-to-know)的原则,即不是为了学习而学习,而是当问题、情景或事件需化学知识时才引入。决策(Decision-making)活动是ChemCom的另一个重要特点。它要求生把课堂上获得的知识与其它地方(如家庭、社会等)获得的知识综合起来,对社区中的与化有关的问题提出自己的解决方法ChemCom中经常使用的决策活动有三种,它们是:“化学的困惑”、“自己决定”、“综合探索”。ChemCom中的化学概念或技能并不是以线型方式展开——即并不要求在介绍某些概念或技能之前让学生学习或掌握其它概念或技能。例如,在程开始部分并没有详细介绍公制单位或化学计量(这是美国高中化学课程的传统作法),而让学生探索一个小镇的一条河中的鱼死亡事件。在8个单元中一些重要概念采用螺旋方式复介绍。

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