探究、整合、实用的科学课程，本文主要内容关键词为：课程论文,科学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
新加坡科学教育水平一直以来走在世界前列，在历届国际数学与科学研究趋势（TIMSS）中，新加坡8年级学生都在科学测评项目中雄踞榜首。学生科学素养的发展，科学课程的内容本身起到了重要作用。 近年来，新加坡课程改革的方向之一是面向未来的教育（education for the future），培养学生的21世纪能力（the 21st century competencies），让学生成为自信的人、自主的学习者、积极的贡献者和关心世事的公民[1]。在这一理念下，新加坡教育部课程计划与发展处（curriculum planning & development division）于2012年制定了新的具有全国初中科学课程标准性质的《初中科学教学大纲》（science syllabus for lower secondary，下文简称《新大纲》），并于次年在全国正式实施。试图通过分析新加坡《新大纲》，从中发现新加坡科学课程的特点和优点，以资参考。 一、《新大纲》简介 1.《新大纲》的版本 由于受英国影响，新加坡的基础教育实行教育分流政策。学生进入中学后，根据小学离校考试（PSLE）的成绩高低依次被分到快捷班（express）、普通学术班（academic）和普通技术班（technical）。由于3种课程在学制、培养方向、培养模式等方面存在较大差异，因此使用的大纲也有不同版本（见表1），把焦点放在快捷/普通学术版大纲上。
2.《新大纲》的理念 《新大纲》中虽然没有专门提出科学课程的理念，但是在“科学课程框架”和“课程目标”等章节中却无不体现着课程的理念。经过分析后，可以提炼出新加坡科学课程的理念： （1）让学生为适应成为一名合格公民，培养21世纪能力，从而为在日益以科技为驱动的世界中行使职责、做出贡献而做好充分准备； （2）重视科学与生活、社会、环境和技术等方面的联系，认为学习应建立在科学知识、技能和态度3者综合与平衡的基础之上； （3）科学即探究活动，其目的是培养科学探究者（inquirer），核心是对科学探究精神（spirit of scientific inquiry）的教育，最终指向学生科学素养的发展； （4）教师是科学探究的引导者，为学生创设发展探究能力的学习环境； （5）课程设计的目的是确保学生把对科学的追求看作是有意义和有用的，科学教育的最终目标在于让学生喜欢科学、重视科学，将科学作为帮助自己对自然界和物质世界进行探索的一种重要工具； （6）好奇精神被看作是学习的动力，课程的出发点是使得学生对周围的一切充满好奇，从而愿意进行探索； （7）教学评价应该多元化，应该选用多样、可靠的评价模型与手段来对学生进行评价[2]等。 二、《新大纲》的特点评析 1.探究的科学课程 《新大纲》高度重视科学探究，不惜使用大量篇幅对科学探究的定义、科学探究的要素、科学探究教学的特征、科学探究课堂的特点、科学探究的具体教学策略做出阐述和规定。 下页图1展示了新加坡初中科学课程（science curriculum for lower secondary of Singapore）的基本构成图，其课程的核心理念反映出课程设计者对科学本质的理解：科学即探究活动（science as an inquiry）。从科学的本质出发，课程的根本任务是教会学生从“知识、理解与应用”“技能与过程”“道德与态度”3个维度（见表2）对“生活中的科学”“社会中的科学”“科学与环境”3个领域所涉及的知识、问题、疑问进行科学探究[2]。
值得关注的是，《新大纲》非常强调“技能与过程”目标与科学探究的基本要素的一致性（alignment）。美国国家研究委员会认为科学探究包含了问题、证据、解释、联系和交流等5个基本要素[3]，《新大纲》围绕这5个基本要素提出了与之对应的14种探究技能，对这些技能的综合操作即为过程，具体见表3。在课程学习之初，教师应通过探究活动教会学生使用每一种技能。一段时间后，教师就要引导学生整合部分或全部的技能，从而达成“技能与过程”目标。 2.整合的科学课程 现代教育心理学研究表明，学习的最终目的是达到娴熟与融会贯通，这需要教育工作者以核心概念为中心对学习内容进行组织[4]。新加坡课程设计者意识到，面向未来的科学教育不仅仅是基本科学概念的教学，因此在课程内容的编排上，《新大纲》选取了跨学科领域的核心概念对物理、生物、化学等学科蕴含的科学观念（scientific ideas）进行了高度整合。这些科学观念不仅涵盖了生命科学和物质科学中的核心概念体系，同时还与学生的日常生活经验以及在自然界中常见的现象密切相关。有学者认为，通过对核心概念的关注，能够指引教育工作者将传统传授知识的课堂转型为建构核心概念的课堂，实现通过核心概念组织科学教育内容的科学教学[5]。 相较2008版，2012版《新大纲》进一步缩减了主题数量，精选了核心概念，明确了主题内的大观念（big ideas）。具体来说，新加坡最新初中课程内容包含1个导言话题（introductory topic）和4个主题，每个主题又包含了多个话题，它们是小学科学课程内容的进一步发展，也是学生未来学习的基础。《新大纲》在导言话题和每个主题下，又设置了若干个基本要点（essential takeaways）和关键性探究问题（key inquiry questions）。其中，基本要点清楚地表述了学生需要掌握的大观念，而关键性探究问题的目的就在于引导教师帮助学生建构重要观念（important ideas），这些大观念和重要观念共同组成了科学观念。具体情况见表4。
从表4中可以看出，各个主题之间并不存在明显的界限，每个基本要点也不是完全独立的知识单元。例如，在掌握有关“相互作用”主题下的科学观念时，必然会涉及“多样性”等主题中的核心概念；而在学习“多样性”主题下的科学观念时，又必将涵盖“模型”等主题中的核心概念。事实上，新加坡初中科学课程正是通过这种跨学科领域的核心概念体系来编排课程内容，从而实现了在不同主题或话题之间建立起关联（links）以及对科学观念的高度整合。 值得一提的是，《新大纲》对不同主题和话题规定了详细的学习结果（outcomes），同时也作为评价时使用的指标。以“多样性”这一话题为例（见下页表5），可以看出，《新大纲》所呈现的学习结果不仅仅是对知识、技能、态度等某个单一维度的要求，而是从3个维度的目标分别进行了具体、明确、操作性强的要求，这是《新大纲》的一个亮点。 3.实用的科学课程 新加坡初中科学课程的另一特点，就是格外重视培养学生运用科学解决实际问题的能力和面对与科学相关的真实问题的态度，课程具有很强的实用性。《新大纲》从课程目标、课程内容、课程评价等不同方面都对初中科学课程的实用性作出了明确要求。 在课程总目标方面，《新大纲》对“知识、理解与应用”“技能与过程”“道德与态度”3个维度的课程目标进行了整合，具体见表6。不难看出，学习初中科学的目的不仅仅是对科学知识的获得，而是更强调对技能的整合、对科学道德的认知以及对生活、社会、环境问题的关心、决策与实践，归根结底指向的是科学素养的发展。而这些都说明了新加坡初中科学课程非常注重课程在真实生活中的实用性。 在课程内容方面，《新大纲》规定了初中科学课程在“生活中的科学”“社会中的科学”和“科学与环境”等3大领域的不同要求，具体见表7。可以看出，课程设计者重视对STSE内容的选取；强调行为的实现，即将个人的知识与技能的获得转为个人的生活实践；注重个人在面对生活、社会、技术、环境等问题时能表达有价值的观点，表现实用的能力，作出正确的判断和抉择。
在课程评价方面，《新大纲》规定教师要以真实世界情境作为评价项目编制的起始点，开展多种形式的评价。这种真实情境应该包含科学在日常生活、社会和环境中的作用，从而反映科学知识在真实生活环境中的应用，这与PISA、TIMSS等国际主流科学测评项目的要求是吻合的。 三、《新大纲》对我国中学化学课程标准修订的启示 1.重新审视对课程三维目标的表述 （1）将科学道德引入情感领域目标 当今，科学技术的进步带动了社会经济的高速发展和人类生活水平的不断提升，但也引发了一系列与科学相关的生活、社会和环境问题，对这些问题的理解水平与决策行为无疑反映出一个公民科学素养的高低。科学态度是科学素养的4个维度之一，具体包括对科学与技术的兴趣、对用科学方法进行探究的重视、对环境问题的看法与意识等[6]。新加坡高度重视对学生科学态度的培养，其科学课程目标的情感领域中明确把科学道德放在和科学态度同等的地位上，认为科学道德与科学态度是21世纪合格公民所必备的。 反观我国，现行的中学化学课程标准所建构的情感、态度与价值观目标中，尚未明确提出对学生科学道德的培养。我们有必要高度重视科学道德在情感领域目标中的地位，将科学道德引入情感领域目标，让学生在面对食品安全、环境污染、资源浪费等问题时，不仅仅要表现出“自己的态度”，更要从道德层面的高度表现出“自己的道德标准”，作出符合道德准则的决策。 （2）将技能目标与过程目标整合为1个维度 我国现行中学化学课程标准所构建的三维目标将技能目标与过程目标划分到了2个不同维度，不仅使课程目标中第1个维度和第2个维度出现纠缠不清的情况[7]，还使得教师常常对如何达成和测量过程目标感到混沌。《新大纲》给了我们一个重新思考的机会：究竟什么是过程？过程与技能的关系是什么？怎样的课程目标维度才能更符合科学的本质？ 现代科学观强调用动态的观点看待科学的本质，认为科学是人类获取知识、探索自然的认识活动，是创造知识的过程[8]。由于科学的本质是探究活动，技能与过程都是探究的一个部分，因此必须从科学探究的全程去分析科学课程的技能目标。 科学探究由不同的基本要素构成，虽然当前学术界对科学探究的基本构成要素类型尚存争论，但从科学探究的构成要素角度来整体思考科学课程的技能目标和过程目标，将技能与过程目标整合为1个维度，无疑会更符合课程的本质和特点。 2.重新思考对内容标准的编写和呈现方式 （1）编制明确、可测、易操作的内容标准 从课程标准到评价试题至少需要经过2个转换过程，首先是将课程目标转换为评价目标，然后再根据评价目标编制评价试题。为了降低转换过程中产生的偏差，提高评价与课程标准的一致性，课程标准中呈现的内容标准应该是明确、可测、易操作的。然而，我国现行的中学化学课程标准中对内容标准的描述较为模糊，对行为动词的界定不够明确，导致教师难以准确掌握内容标准的要求。其在“过程与方法”和“情感、态度与价值观”维度，教师往往感到“难以测量”“无从下手”。例如，表8中的“认识通过化学反应实现能量转化的重要性”这一条包含了对“知识与技能”“情感、态度与价值观”双重目标的要求，但这一目标在实际评价中却不易操作。相较之下，新加坡所规定的科学学习结果详细且具体，这些学习结果本身就是具体的评价目标，具有很高的借鉴价值。 （2）调整对科学课程内容标准的呈现方式
我国现行的中学化学课程标准对内容标准进行了3个维度的合并融合编写，然后以单栏形式呈现（如表8左栏），这种呈现方式给教师的教学和评价工作带来了诸多不便。而新加坡的做法是对每个话题下的学习结果分别从3个维度进行描述，然后分栏进行呈现（如表4）。这样的呈现方式让人对学习内容每个维度的学习结果一目了然，便于教师厘清单一维度的教学目标，理解3个维度之间的关系，对教师的教学指导性更强，值得借鉴。 3.重新构建对课程内容的体系 （1）明确表述出核心观念 以提高学生的科学素养为宗旨的科学课程要求学习不能仅仅停留在对基本科学概念的掌握层面，还要通过高水平思维活动形成科学观念。因此，无论是课程还是教学都必须从传统的知识本位向观念建构本位转变。通过《新大纲》对科学观念的关注和明确阐述，可以看出新加坡科学课程的取向正在从深层次转向观念建构本位。 反观我国中学化学课程标准，虽然将“形成有关化学科学的基本观念”作为课程目标之一提了出来，得到了化学教育工作者的普遍认同，但缺乏对“课程究竟要学生建构哪些科学观念”作出明确地回答。大部分科学观念是“内隐”的，需要教师根据经验去解读。少部分科学观念虽然明确提及，但被融合在了内容标准中，容易误导教师把观念单纯当作知识教给学生。因此，有必要在课程内容的一级主题下明确表述出核心科学观念（见图2），增强对观念建构教学[8]的指导性。
（2）增设关键性探究问题 我国现行中学化学课程标准针对不同二级主题编写了具有启示作用的活动与探究建议，如表8右栏。设计这些建议的目的是让教师选择合适的探究活动，进一步促进学生对主题内容的学习，实现学生在三维目标上的发展。但在实践中，部分教师对探究活动的深浅度拿捏不当，有的探究活动过难，脱离了课程标准的要求，增加了学生的负担；有的又过易，使探究完全沦为形式，失去了其本身的意义。这一现象反映出，活动与探究建议栏目对探究活动开展的指导性还不够。 如何解决上述问题？新加坡的做法给出了一种可供参考的答案。科学探究源于科学问题，并以之为驱动，贯彻始终。探究究竟要围绕主题解决哪些关键问题？通过这些关键问题要建构什么核心观念？课程标准应该明确回答这2个问题。然而，在我们的课程标准中这一部分是缺失的。因此，课程标准制定者有必要在二级主题的活动与探究建议之上，为每个一级主题增设明确的关键性探究问题（见图2）。这些关键性探究问题至少应该具有以下特点：（1）指导性。问题的表述明确，指向清晰，便于教师控制探究活动的深浅度。（2）可扩展性。问题利于学生提出子问题，在问题与子问题之间形成“问题链”，共同服务于科学观念的建构。（3）驱动性。问题具有思考价值，以问题驱动探究活动，并贯穿始终。
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