发达国家排名_主要发达国家的校外科学教育实践

　　摘要：随着科学技术的进步，社会也在发生急剧变化。科学教育目标的演化也促使国外科学课程内容的变化和校外科学教育机构的兴起。西方发达国家在校外科学教育方面走在世界前列，美国的各类科学教育中心、英国的博物馆以及澳大利亚的科技馆的建设都各具特色。本文通过分析这三个国家的主要做法，取其优点，从新的视角为中国中小学校外科学教育发展提供薄鉴。
　　
　　源于文艺复兴时期，理性是科学教育的宗旨和目标；19世纪，科学教育进而强调了两个方面：一是强调科学知识本身对人类心智发展的作用，二是重视科学知识的实用功能。从20世纪开始，科学教育开始出现了这样一个轨迹：从“学科学”到“做科学”，亦即从科学知识到科学方法，再到科学素养的培养。科学教育注重知识的传授、概念的掌握、科学定律和科学原理的理解。教师讲授、实物演示、学生读书是科学知识教学的主要方法，考核也是以知识记忆的多寡为评分标准。20世纪60年代，人们开始意识到只掌握既定的科学知识是不够的，还需要教会学生掌握科学方法。科学探索的一般程序技能被提到了一个重要的位置，随着教育的不断发展以及教育改革的纵深发展，“探索”成为教育的一个主要内容。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。让学生亲身经历以科学探究为核心的学习过程，让学生自己动手“做科学”，让他们模仿科学家一样进行行动探究，掌握基本探究方法，体会科学探究的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、勇于探索的科学态度和科学精神。正是由于科学教育目标的不断演化，一些主要发达国家的科学教育理论和实践也在不断演化。除了修改科学课的课程设置之外，还加强了学生的校外科学教育。美国、英国、澳大利亚等主要发达国家的校外科学教育是根据自身国情提出的，各具特色，有很多值得我国借鉴和学习的方面。
　　
　　一、美国重视实际生活体验，提倡科学探究
　　
　　1985年，美国开始实施在美国国内外引起巨大反响的“2061计划”。该计划认为，“美国下一代必须面临巨大的变革，而科学、数学和技术位居变革的核心，它导致变革，塑造变革，并且对变革做出反应，它们对今日的儿童适应明日的世界十分重要。”这一计划还提出：“未来儿童和青少年从学校到高中应掌握的科学、数学和技术领域的基础知识的框架，包括重要学科的基本内容、基本概念、基本技能及学科间的有机联系，以及掌握这些内容、概念和联系的基本态度、方法和手段。”这一计划强调：学生要学习科学的基本结构，而“学科学的中心环节是探究”，只有通过研究才能取得最好的学习效果；教师不应把注意力放在充满科学术语的教科书上，而应鼓励学生进行科学探究。实施“2061计划”以来，美国已经出版发行了一系列的指导参考书：《科学素养的基准》(1993年)、《科学素养的资源》(3卷)、《国家科学教育标准》(1995年)等。美国国家教育经济中心于1998年制订了英语语言艺术、数学、科学和应用学习四个领域，4年级、8年级和12年级三个层次的国家标准，除规定了所有中小学生在四个领域学习的内容和所要达到的结果要求外，还特别强调了以“探究”为特征的教学策略、方法。研究性学习在美国的大学、中小学正成为一种积极、有效的教与学的策略与手段。其中以“基于问题的学习(Problem-Based Learning)”与“基于项目的学习(Project-Based Learning)”两种模式最为普遍。
　　另外，美国从杜威等人开始就十分注重学生的实际生活体验。美国校外科学教育机构大体分为三种类型。第一种是设备完善、综合性的机构，如亚特兰大弗班克(Ferbank)科学教育中心，有电子显微镜、超薄切片机、天象厅、植物保护区等。不仅中小学生。有些大学生也到这儿来上课。又如加州大学柏克利分校劳伦斯科学馆，有专为中小学学生学习的微型电子计算机、物理、化学、生物、地学的学习室。第二种是侧重某一门或几门学科学习的机构，设备因陋就简，逐步充实，如三藩市的探索馆，偏重物理，建馆12年来，从3件展品起家，现在已经有500多件展品。展品一般都花钱不多但能引起学生兴趣而且富有教育意义。又如三藩市电子计算机城，通过游戏使学生使用电子计算机；华盛顿国家动物园，专设有教育部和学习室，给予学生关于动物的知识；纽约救火船环境中心，利用一艘废弃了的救火船，向中小学生进行太阳能和海洋动物的教育，并分批组织学生到野外进行环境保护的考察。第三种是有特定目的的，如黑人集中的佐治亚州亚特兰大市，有为培养黑人青少年而设立的亚特兰大学科学和工程资源中心。这个中心的工作是办星期六学校、暑期学校。组织一部分高中学生同大学教授一起进行研究。
　　根据美国教育当局提出的“提高全体公民的科学素养和增加学生的科学探究能力”的口号，美国于1999年在哈佛教育研究院建立了校外教育计划和研究组织。每年学术界、大众舆论和政界都对该计划和研究组织给予极大的支持。因为许多研究表明，这种有组织的校外活动对儿童和青少年的成长和发展起到了积极的作用。到2003年，美国对校外活动投入达到15亿美元，大大促进了校外科学教育机构的发展。
　　沟通学校教育与校外教育并不意味着所有的校外教育计划必须变成以学校教育为基础，或者变得像学校教育一样。而是在校外教育计划中，通过学习获得持续的创造性，整合不同的学习目标，深化儿童的探索能力与技巧；同时重视学习环境的多样性，关注不同的学习类型。在美国，目前越来越多的校外教育计划正在建构作为非正规的学习环境，即每天用3个小时的时间创造丰富多彩的学习氛围来启发和教育孩子。
　　美国的任何一所博物馆、天文馆、动物园、植物园以及自然保护区，都具有任何一门学科所无法比拟的完善设施和专门人才，有计划地开展科学教育工作。遂成为一个地区的科学教育中心。
　　美国的做法值得我们借鉴的几点是：在生活中寻找科学，激发学生学习和探究的兴趣：校外科学教育不是漫无目的的“私人教育”，而是与课内教学紧密结合。不仅有详细的教育目的和教学目标，教育手段也非常先进，自成系统；校外科学教育机构的设立不是为了培养精英，而是为了提高广大民众的科学素养；机构和设备分散在各个地区，利用效率和效果都非常高。而且往往成为当地社会教育的主要场所。
　　
　　二、英国科学学习中心和各类免费博物馆
　　
　　英国在《卓越与机遇：21世纪的科学和创新政策》白皮书中指出，21世纪的国际竞争将十分激烈，只有保持优秀的科学水平才能给国家带来发展机遇。同时，只有善于抓住机遇，对科学的投资才能给经济和社会带来丰厚的回报。
　　英国是一个极为重视科技、重视积累的国家。英国学校科学课程的特点在于改革传统刻板的教学模式，环保科学、基因科学等富有时代特色的科技前沿成果被引入课堂。在考核教学活动 时，将培养学生科学思考、科学探索的精神放到与学习科技知识同等重要的地位。科学教育在学校中的核心地位也对任课教师的知识水平和教学能力要求较高，因此特别设立了科学师资队伍的培养和定期培训的专门组织――科学学习中心。科学学习中心主要目标在于通过组织各种专业培训和交流，帮助英国科学教育专业人员提高职业技能，并逐渐拓展跨国科技教师培养与合作。英国科学学习中心的主要工作是为从小学到高中从事科学教育的教师、技术人员等提供继续职业教育的专业课程；目的是帮助教师们学习最前沿的职业知识和教学技术提供资源和帮助，为学生提供更有吸引力和启发性的科学教育，不仅为培养未来市民的科技素养打好基础，并从中选择优秀者作为未来科学家的培育对象。英国科技社团通过整合政府、企业和社会等各种力量，形成了成熟灵活的科技传播和科学教育网络。
　　在英国普遍认为，博物馆与观众的关系不应该是施教者与受教者的关系。而应该是一种平等互动的关系。在这种理论和观点影响下，许多英国博物馆正向激发观众学习兴趣、引导观众进行学习的角色转换，即博物馆教育由教育(Educa，tion)向学习(Learning)转变。如大英博物馆教育部(Education Team)已改名为学习部(Learn，ing Team)。在英国的博物馆里常常会看到老师带着学生置身其中，或参观，或临摹，或动手仿制文物……据统计，每年以班组为单位参观大英博物馆的幼儿园儿童和中小学生将近20万人次。
　　另外。针对不同观众群体，英国的博物馆会提供不同的教育服务：
　　一是学校和学生：博物馆配合学校的教学计划为教师提供有关教学资料和培训。组织学生集体参观并提供多形式的教育活动，如讲解、讲座、视频影像播放、动手触摸(hands on)和制作展品(workshop)等项目。除了提供设备服务外，有些博物馆甚至还为高校提供藏品出借服务，如桑德兰博物馆有一个专门以出借藏品为目的的文物库房，学校可以在该库房内亲手挑选所需文物，在与博物馆签订协议后，即可在规定期限内将藏品借出，用作授课的辅助教具。
　　二是儿童和青少年：这是相对于在校学生这类团体观众而言的个体观众类别。在周末和节假日为对博物馆及其藏品有兴趣爱好的青少年提供学习机会。对于儿童观众群体，大英博物馆每年会举办一次“博物馆之夜”主题活动，主要针对15岁以下的青少年观众，他们可以在博物馆展厅内度过难忘的一晚，从而获得与众不同的博物馆体验。
　　三是成年人：为成年人提供终身教育服务，安排文化艺术休闲活动和自身发展与提高的机会，包括各类课程、学历，举办学术讲座与研讨会，结合展览内容安排文艺演出等，如大英博物馆与维多利亚和阿尔伯特博物馆、教育学院合办的“博物馆和美术馆教育”硕士课程班。
　　四是家庭观众：建立专门的家庭活动日，专门为家庭观众设计展览服务项目。家长和孩子一起参观博物馆，共同体验各种教育活动，一方面父母和孩子在博物馆都得到了学习的机会。另一方面。无疑增加了观众的数量。
　　英国的这种免费的、自由的、多选择的博物馆正是展现了英国“以人为本”的教育理念。英国科技的发展和科学教育的普及与政府的大力支持和财政投入不无联系，同时更考虑到科学教师的能力培养，并把科技转化成生产力的做法，很值得我们借鉴。
　　
　　三、澳大利亚科技馆的建设
　　
　　澳大利亚从20世纪50至70年代中期进入有史以来经济发展最快的时期。为使教育适应形势的发展，澳大利亚开始进一步改革教育体制，出现了公认的教育事业发展最为迅速的阶段。50年代，澳大利亚政府在新南威尔士等州创设地方教育办事处。努力使教育行政分权化。中小学科学教育也逐渐倾向于重视指导与建议。60年代，受到皮亚杰认知发展理论的影响，进行小学课程改革。70年代，又进行初等、中等学校教育的改革。改革后的小学以授予儿童学习的基本技能。并培养儿童成为社会的优秀成员为目的。学校教育的目标也由知识的传递转为培养学生独立解决问题的能力。
　　到上世纪70年代末，澳大利亚学校里设有范围广泛的科学课程，其中许多被认为是不合适的。1985年，澳大利亚科学教师协会曾召开全国座谈会，讨论科学在12年学校课程中的地位问题。此后的一项调查报告发现了下列问题：科学教育缺乏公众的支持，缺乏联邦政府的认可；人们认为现行的科学课程满足不了学生需要，尤其是“不适当地强调内容的教学，而忽视培养科学方法、操作技能、科学态度，或者提高对人文、环境和科学应用问题的认识”。有学者指出，澳大利亚的科学教育把优先目标放在科学知识及其发展以及对科学方法和技能的认识上，而不太考虑学生应用科学知识对日常生活中遇到的问题作出判断的能力。由于片面强调科学的方法学，忽视个人和社会的联系，科学教育的结果并不令人满意，有些专家甚至认为其结果“十分之差”，并且提出要解决这一问题，可行的办法是在义务教育阶段侧重科学素养教育，在后义务教育阶段提供多样课程，来满足不同学生的需要。
　　科学教育目标的转变促进了校外教育机构的发展。澳大利亚是一个非常重视提高全民科学素质的国家，公民的科学素质普遍较高。其中澳大利亚的科技场馆在普及科学知识和提高公民科学素质方面起到了积极作用，成为全民尤其是儿童学习科学知识的摇篮。父母陪同儿童到科技馆之前先将科技馆的展览品做足“功课”，到了展览馆之后与展览馆工作人员交流，在交流的过程中将知识无形地传授给儿童。参观科技馆的经历加深了儿童对已有知识的理解程度，丰富了他们对各种展品的认识。参观结束后，很多澳大利亚父母还会做后续工作。他们会鼓励孩子回忆今天都参观了什么展品，让孩子用他们自己的语言描述参观经历，讲述什么是他们最喜欢的展品，什么活动给他们留下的印象最深刻。父母们发现孩子们很容易记住并经常讨论那些包含在故事氛围中的科技场馆参观经历，因此家长会尽量让孩子把他们的故事讲述出来。讲故事的过程。也是孩子对学到的知识进一步梳理和深化的过程。除了让孩子通过口头语言表达来加深印象，还有些家长让孩子回到家里把他们的参观经历用绘画的形式表达出来。在这种情况下，很多儿童表现出极大的想象力和创造力，而这也正是科技馆最初的设计和教育理念所在。
　　澳大利亚利用科技馆的体验式学习，利用情景体验为学生提供多维度、多方面、多角度的教学情景，不同的情境会产生不同的体验，这种来自生活中的体验远远超出学生在课堂上所能获取的。另外，在参观科技馆的过程中，学生不仅体验了科技的现实性，而且参与其中，这种与学校常规科学教育迥异的科学教育方式使学生成为学习的真正主人。
　　
　　四、科学教育新视角
　　
　　第二次世界大战后。人类社会在经济、社会制度、人口情况、生活方式、价值观念、家庭结构等方面都发生了深刻的变化。这些变化将持续 不断地发展下去，并且有加速变化的趋势。究其原因，我们会发现，科学发展是主要的推动力。社会的发展要求从小培养学生的科学素养。为社会准备具有科学素养的公民。
　　1　强调公民的科学素养
　　从国外主要发达国家的科学教育改革和校外科学教育机构的发展，我们不难看出，科学教育是面向大众的教育，他们主要的科学教育目标是提高全体公民的科学素养。科学教育改革和校外科学教育机构的繁荣，面对的都是全民的素质。科学服务于大众，以提高大众的科学素养为最终目的。而不是少数精英和科学家的专利。
　　通过对主要发达国家校外科学教育的分析，我们可以看到西方主要发达国家的教育中心目标是“在社会进程中指导个人的成长”。学校教育目标趋于一致，围绕科学素养提高为中心目标，并面对新的社会经济发展状况和激烈竞争的国际环境。其科学教育出现一些新的倾向――强调科学教育的大众化而不是精英主义教育；科学教育是普及群众科学技术、社会知识的教育，教育的培养目标已从培养少数“英才”转变到着眼于提高全体学习者素质上来；科学教育要针对经济建设和国际激烈竞争的需求，培养学生的科学素养，使之成为更具有竞争力的人才。
　　2　注重学生对科学、技术和社会的理解
　　“科学、技术、社会”即STS教育得到越来越广泛的推广，即从科学、技术、社会的相互关系出发，通过某种具体活动形式(如角色扮演、科学讨论会、环境教育、科学实践等)，使学生掌握科学知识与技能，并以模拟方式参与解决与科技有关的社会问题，培养学生的科学素养、正确的价值观和社会责任感。近年来，国外对STS课程的重视程度与日俱增。
　　STS课程是体现STS教育理念的课程方案，STS课程以培养学生的科学素养为出发点，培养学生获得科学知识，发展应用科学技术的能力，培养科学探究能力以及发展价值和观念。STS课程综合了科学、技术、社会三者相互结合的思想。将学生置于更广阔的社会视角来重新诠释学生的学习任务与未来责任。STS课程打破了知识中心和分科主义的课程开发传统，将科学和技术还原到既有的社会情境中，围绕一定的问题和主题组织课程，带来科学课程的“概念重建”。STS课程与科学课程或分科课程相比，在内容上更关注社会问题。而且它站在整体与综合的角度，审核学生的学习范围及注意事项，兼顾个人需要、社会问题、职业意识、学术准备四大领域，摆脱课程惰性，弥补传统课程体系中关于可持续发展的缺失和薄弱环节，划定课程序列的种类，选择学习材料和教学实施计划，同时还需考虑到学生个人的发展以及课程的评估、完善与深化等问题。
　　3　注重学生科学能力的发展
　　科学能力的提高是科学素养的重要组成部分。像英国等国家的做法是进行科学的综合性教育。即综合了生物、物理和化学等科目的课程内容，一方面避免了各个学科课程内容的重复和分量过重：另一方面可以克服学科知识相互隔绝、彼此缺少沟通的弊端。同时这种综合性还体现在学习计划中。提供了科学课程与其他课程(尤其是核心课程)的关键联系。通过科学的综合性教育，可以拓宽学生的科学视野，提高学生综合相关知识、有效解决问题的能力。
　　另外，学生在学校科学课程中学习到的科学知识并不等于科学能力的提高。学生不可能在学校学会所有的知识，教师也不可能会预见到学生在未来会遇到的一切问题。因此，校外科学教育成为课内的有益和必要的补充。校外科学教育机构的存在也有其无可取代的地位，博物馆、科技馆、自然公园等场所在日常生活中以学生喜欢的方式，使之在轻松而愉快的氛围中潜移默化地接受科学知识，扩展学生的科学视野，提高学生的科学能力。
　　基础教育培养的是未来的公民，未来公民的科学素养决定未来社会的质量。科技传播的最终目的是提高公众的科学素养，进而提高国家与城市的竞争力，实现面向未来的可持续发展。我国的科学教育一直处于边缘学科，科学知识窄、难、偏和对科学能力培养的忽视，都导致我国学生普遍科学素养偏低的局面。主要发达国家的科学课程改革与校外科学教育机构的发展为我国科学教育提供了良好的借鉴，校外科学教育机构的做法也为我国的科学教育的发展提供了更广阔的思路。