亞太科學教育論壇，第九期，第二冊，文章五(二零零八年十二月) 王晶瑩 中國建國以來科學教育改革的回顧與反思 上一頁 內容 下一頁

有關科學教育改革的詮釋

科學教育有狹義和廣義之分，狹義的科學教 育通常包括數學和自然科學(物理、化學、生物和地理)，也就是中國基礎教育階段提及的理科教育，而廣義的科學教育除數學和自然科學外，還包括環境教育、技 術教育、工程教育等；就實務運作層面，科學教育包括政策、目標和理念、課程和教材、教與學、評價、師資教育，乃至全民科學素養的培養等，本文針對狹義的科 學教育，主要是中小學階段的理科教育。

1.1 當代科學教育改革的理念

畢比和德波爾(Bybee, R. & DeBoer, G., 1994) 通過科學教育發展史的分析，認為科學教育改革一直圍繞著三個科學課程目標，即促進個人和社會的發展，掌握科學事實和原理性知識，體驗科學過程和理解科學的 應用。[1] 這三個目標在國際科學教育改革中不斷變化並重複，影響著科學課程和教學實踐。托賓、蒂平斯和蓋拉德(Tobin, K., Tippins, D., & Gallard, A.J., 1994) 認為當代科學教育的理念是將科學作為一種過程來理解，學生能夠用科學的思維方式來認識世界。[2] 霍斯利等 (Horsley, et al., 1993) 指出建構主義是當今科學教育改革的哲學理念，它要求教師改變傳統的教學方式，與實證主義範式相對。[3] 實證主義是傳統科學教育理念的哲學基礎，它認為科學知識是既定的、已經證明的、被社會廣泛接受的，可以簡單的通過傳授的教學方式教給學生；學業評價以識記 事實性知識和符號為基礎，以學生掌握知識為標準。實證主義的核心是不同的學習情境，包括學習內容、活動和教科書，而建構主義關注的焦點是學習者。夏皮羅 (Shapiro, B., 1994) 談到科學是一種文化，具有特殊的理解自然世界的功能，科學教育的一個目標就是構建兒童生活經驗和科學文化之間的橋樑。[4] 實際上學生學習科學的過程是他們的前概念不斷順應和同化的過程，只有學習者將他們的實際經驗和學習結果相聯繫的時候，他們才有真正意義上的理解。學習是通 過不斷的對話和反思來完成的，而不是簡單的傳授和消極的接受。可見，國外學者對科學教育改革理念的主張與認識也是多元的，有不同的側重點與特色，下文將介 紹中國建國後在國際多元背景影響下的科學教育改革。

1.2 科學教育改革的結構性分析

史密斯和歐黛(Smith, M. S. & O'Day, J., 1990&1991) 宣導系統改革中教育政策變革的重要性，他們認為自上而下的科學教育改革需要具備科學教育政策制定的一致性，而自下而上的改革則需要將學校本身的行動與需要 及時反映給州政府以及其他主管機構。[5][6] 關於自上而下的科學教育改革，主要包括六個方面：即(1)一致性的視野和目標；(2)連貫性的教學指導；(3)學校課程；(4)教師的專業發展(職前和在 職)；(5)學業評價；(6)重建管理系統 (學校、地區以及州的不同層面)。富蘭(Fullan, M.G., 1991&1996) 認為教育改革只是一個旅程，而不是一個藍圖。他指出系統改革應該注重所有學生的學習目標，相應的教學運作、管理和評價的方法，以此來達到新的學習目標；只 有澄清和取得這些問題的一致時，教師才能有機會成功地執行改革的理念。[7][8] 康利(Conley,B.T., 1993)在論及科學教育改革時提出了一個詳盡的框架，即科學教育系統改革包括三個要素，中心、授權和支持。[9] 學習者的學習結果、課程、教學以及評價是中心變數，學習環境、技術、學校或共同體的關係、時間是授權變數，上級管理、教師領導、個人結構、工作關係是支援 變數。他認為上級管理是改革的主要支持要素，同時要考慮學習者的學習成果、課程、教學以及評價的相互作用。國外學者從不同的側面對科學教育改革的結構性進 行了分析，中國的科學教育改革無論從課程標準的制定、改革理念的確立、評價方法的宣導、教師專業化的發展……都受到了國際科 學教育改革的影響，其中美國的影響最大。

根據相關學者的研究[10]以及教育改革的基礎性認識，筆者認為，科學教育改革可以分為三個方面，即課程(包括教材、教學和學習)的改革與發展，科學學業評價的改革，科學教育學術研究的發展。其中課程是學校教育的核心，所有的教育改革必然涉及課程改革。

1.3 科學課程的組成要素及類型

一套完整的科學課程通常由以下要素組成：(1)科學課程的哲學理念和心理學基礎；(2)科學課程的長程、短程和教材目標；(3)教材內容；(4)教學策略及教學模式；(5)教學資源；(6)教師的教和學生的學；(7)學業評價；(8)預期學習成果。[10]

根據科學課程的內容和組織形態，可以分為 三種類型，即(1)內容知識導向的課程：重視學科的基本概念結構和知識的累積，注重科學的結果而不是過程，教學的目的在於傳授科學知識，培養學生的認知技能， 實驗活動以驗證式為主；(2)過程導向的課程：強調科學作為一種過程，注重知識產生過程的教學和學生的技能，學習內容包括科學概念知識、科學過程技能和科學態 度、情感以及價值觀等方面，實驗活動兼顧探究式與驗證式；[10] (3)綜合課程：課程內容既有科學知識，也有學生獲得的主體經驗，以統整或去邊界的方式依據課程內容之間的內在邏輯關係，將其組織起來，消除學生原有知識體系 中各類知識的界限，使學生形成關於世界的整體性認識和完整性觀念。