楊 薇,郭 玉 英
(1 沈陽師范大學(xué) 教師專業(yè)發(fā)展學(xué)院,遼寧 沈陽 110034;2 北京師范大學(xué) 物理學(xué)系,北京 100875)
1989年,“2061”計(jì)劃的第一個(gè)報(bào)告《面向全體美國人的科學(xué)》發(fā)表,標(biāo)志著美國乃至世界科學(xué)教育改革進(jìn)入一個(gè)新階段。作為本輪科學(xué)教育改革的引領(lǐng)者,雖然美國1995年12月頒布的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(National Science Education Standards NSES)中強(qiáng)調(diào)“我們這個(gè)國家已經(jīng)將所有的學(xué)生都應(yīng)具有良好的科學(xué)素養(yǎng)作為自己的一個(gè)既定目標(biāo)”,[1]但是美國當(dāng)前科學(xué)教育的現(xiàn)狀卻并不十分理想,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
美國為聯(lián)邦制國家,其憲法修正案把管理職權(quán)主要交付各州和地方,因此 事務(wù)主要由州及學(xué)區(qū)負(fù)責(zé)管理。NSES的頒布固然能加強(qiáng)聯(lián)邦對科學(xué) 的領(lǐng)導(dǎo)和參與,但各州制定的政策、學(xué)區(qū)及學(xué)校執(zhí)行者對科學(xué)教育改革所持態(tài)度等仍是決定NSES落實(shí)情況的關(guān)鍵。根據(jù)托馬斯·B·福德姆基金會2000年[2]和2006年[3]公布的兩個(gè)研究報(bào)告進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),盡管美國舉國一致肯定課程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定,但是多數(shù)州在各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施方面都比較薄弱。各學(xué)科平均等級均沒有達(dá)到A級,全國所有學(xué)科的平均等級2000年和2006年均僅達(dá)到C-級。
對四個(gè)主要領(lǐng)域——英語、數(shù)學(xué)、社會學(xué)和科學(xué)進(jìn)行比較,研究發(fā)現(xiàn)科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)是相對履行最好的學(xué)科,但盡管如此,也同樣很不理想。萊拉·亞岱爾等人(Lila M.Adair and Christopher J.Chiaverina)在2000年加拿大多倫多舉行的美國全國物理教師協(xié)會(American Association of Physics Teachers,AAPT)計(jì)劃會議上指出,美國“只有19個(gè)州被評價(jià)為既成功地執(zhí)行了國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn),而且已經(jīng)建立了本州可以接受的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。有些州沒有自己制定的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)州只有一份沒有建議活動或?qū)嶒?yàn)的百科全書式的目錄清單。此外,只有少數(shù)州指出了數(shù)學(xué)與科學(xué)之間的緊密的關(guān)系”。[4]2000年和2006年全美調(diào)查顯示,科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施單項(xiàng)達(dá)標(biāo)的均只有19個(gè)州,僅占美國全部51個(gè)州的37.3%。各州之間差異顯著,部分州的科學(xué)教育水平非常薄弱,如佛羅里達(dá)州、堪薩斯州等6個(gè)州兩次評價(jià)都只達(dá)到F級。也有少數(shù)州的實(shí)施情況良好,如加利福尼亞州、印第安納州、馬塞諸塞州三州,在2000年和2006年兩次全國統(tǒng)計(jì)中均達(dá)到A級。
除了各州水平參差不齊外,美國科學(xué)教育的另一個(gè)顯著事實(shí)是整體平均水平呈下降趨勢,2000年全國科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的平均水平為C級,到2006年平均水平?jīng)]有上升反而下降至C-級。2006年與2000年相比較,科學(xué)教育實(shí)施等級持平的僅為15個(gè)州,下降的竟達(dá)到19個(gè)州,持平與下降的州數(shù)和竟占總數(shù)的2/3!六年中只有12個(gè)州的科學(xué)教育水平有所提高,僅占總數(shù)的24%。
根據(jù)毫瑟(Hauser)等人的研究,“小學(xué)和中學(xué)入學(xué)人數(shù)的增長、教師退休人數(shù)的加速以及對小型班級的探索,這些都意味著在未來的十年中,將會需要超過二百五十萬的新教師。據(jù)統(tǒng)計(jì),在未來5年至7年內(nèi),在職教師將有50%退休和離開教學(xué)崗位”。[5]調(diào)查顯示,盡管每年教育類畢業(yè)生在增加,但是真正進(jìn)入教師短缺學(xué)區(qū)和學(xué)校的比例還很低,少數(shù)民族學(xué)生和貧困家庭學(xué)生居多的農(nóng)村學(xué)校,師資短缺現(xiàn)象尤為突出,而科學(xué)教師的情況更為嚴(yán)重??茖W(xué)教師尤其是物理教師的招募工作,將是一項(xiàng)持續(xù)的挑戰(zhàn),并且短期內(nèi)無法得到緩解。
另外,由于就業(yè)市場的原因,造成科學(xué)教師整體專業(yè)素養(yǎng)水平令人堪憂。如美國聯(lián)邦教育部副部長斯克拉法尼(Sclafani)曾特別關(guān)注過數(shù)學(xué)教師和科學(xué)教師學(xué)科知識的欠缺。她引用相關(guān)研究成果強(qiáng)調(diào)到“具有相應(yīng)學(xué)科學(xué)位的高中數(shù)學(xué)和科學(xué)教師所教的學(xué)生能夠有更大的成就;在教高年級課程時(shí),這種效果更為明顯……而在中學(xué)51.5%的數(shù)學(xué)教師和40%的科學(xué)教師沒有所教專業(yè)的主修或副修學(xué)位;全美只有29個(gè)州要求教師參加全國的教師考試(national teacher exams),其中15個(gè)州設(shè)置的及格線低于25分(百分制),只有弗吉尼亞州設(shè)置的及格線高于50分”。[4]由此可以看出科學(xué)教師專業(yè)素養(yǎng)水平非常不盡人意。
目前,富有的市郊學(xué)校正為滿足科學(xué)和數(shù)學(xué)教學(xué)而尋找合格教師。而那些沒有能力吸引合格職員的市內(nèi)密集區(qū)域和鄉(xiāng)下學(xué)校仍然欠缺合格的教師。舉例說明這一問題的嚴(yán)重性,根據(jù)美國國家教育統(tǒng)計(jì)中心(The National Center for Education Statistics ,NCES)2000統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),“在高度貧窮學(xué)校,70%的7年級至12年級的學(xué)生是由不合格的教師上課的。這個(gè)數(shù)據(jù)使全國56%的人感到恐慌”。[6]為了爭取更多優(yōu)秀教師,芝加哥的移民部門甚至還曾制定過一些政策,使國外的優(yōu)秀教師更容易獲取簽證以吸引他們來美從事教師工作。[7]
根據(jù)美國各州相關(guān)調(diào)查,初中或高中教師每年至少用12至24學(xué)時(shí)教授科學(xué)課程,對于未來預(yù)計(jì)專攻科學(xué)的學(xué)生則所需學(xué)時(shí)更多。按照美國科學(xué)教師協(xié)會(National Science Teachers Association ,NSTA) 的要求,NSTA推薦小學(xué)教師在生物學(xué)、物理科學(xué)和地球科學(xué)以及科學(xué)教育中課程中的三個(gè)學(xué)科至少要掌握一門大學(xué)課程,而事實(shí)上只有一半的小學(xué)教師達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。地平線研究(Horizon Research)報(bào)告指出,7—9年級的科學(xué)教師有57%的教師接受這一建議,而5—8年級的教師中只有42%接受。一項(xiàng)關(guān)于科學(xué)和物理K—12教師的調(diào)查結(jié)果顯示教師在多數(shù)州“通常沒有為科學(xué)設(shè)備而設(shè)立的款項(xiàng),而且教室里僅有沒有水和瓦斯線的破舊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備……只有少量甚至沒有正規(guī)訓(xùn)練的科學(xué)教師,不能提供以活動為基礎(chǔ)的指導(dǎo)”。[4]
國際物理教育研究委員會前主席、著名物理教育家倫納德·焦塞姆(Leonard Jossem)的多篇文章中,他都曾表達(dá)出了“對大學(xué)教授和助手所用教育方法中物理專業(yè)訓(xùn)練缺乏的擔(dān)心”。[8]他認(rèn)為大學(xué)教師被期望“能夠徹底地理解他們自己的學(xué)科中的內(nèi)容,善于在實(shí)驗(yàn)中提供有趣并相關(guān)的實(shí)驗(yàn),善于處理不同學(xué)生因民族特征和文化差異所產(chǎn)生的變化。能給學(xué)校、學(xué)科和學(xué)生的教學(xué)找出重點(diǎn),并且為工作所需準(zhǔn)備畢業(yè)生”。[9]而這些都是當(dāng)前所沒有得到實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)美國物理學(xué)會(American Institute of Physics,AIP)研究顯示,在過去的幾年中,大約40%的校方負(fù)責(zé)人想要雇傭物理教師,卻很難發(fā)現(xiàn)合格的候選人。調(diào)查顯示只有33%的中學(xué)物理教師擁有物理或物理教育學(xué)位。上述現(xiàn)狀均使得科學(xué)教師在專業(yè)教學(xué)方面力不從心。
美國科學(xué)教師的現(xiàn)狀造成科學(xué)教育方面的一些嚴(yán)重問題,諸如多數(shù)小學(xué)生在學(xué)期間缺少科學(xué)指導(dǎo),中學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間減少而且指導(dǎo)教師缺乏訓(xùn)練,高中教師則因花費(fèi)較多的時(shí)間為地區(qū)性、州及全國測試做準(zhǔn)備,以至于無法完全覆蓋所有科學(xué)課程。TIMSS (The Trends in International Mathematics and Science Study )報(bào)告也同樣指出了美國學(xué)生的科學(xué)知識落后于其他國家的學(xué)生。此外大學(xué)物理的主修科目正在減少,優(yōu)秀學(xué)生群體中國外留學(xué)生所占的數(shù)量和比例越來越多,甚至超過了美國本土的學(xué)生?;诖朔N現(xiàn)狀,各類組織都在積極進(jìn)行多種努力改善現(xiàn)狀,其中AAPT的工作較有成效。
AAPT(American Association of Physics Teachers),美國全國物理教師協(xié)會。 AAPT的根本宗旨是:主要通過教學(xué)的途徑確保物理知識的普及,并為物理教師的專業(yè)化發(fā)展提供最新和完備的資源和研究成果。目前該協(xié)會有來自30個(gè)國家超過1.1萬的會員。
AAPT在每年2月份和8月份舉行國際性會議。特別在夏季年會中的后階段,召開專門“物理教育研究大會”。會議的主要內(nèi)容是,與會人員進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流,討論物理教學(xué)方法的改革、共享教和學(xué)的研究成果。近年來,物理教育研究已逐漸成為了AAPT年會關(guān)注的熱點(diǎn),如2001年AAPT第122屆冬季國際會議上,幾個(gè)專場都是圍繞物理教學(xué)展開的,其主題包括物理教育研究的方法、技術(shù)手段、評價(jià)方法及物理教育研究的困難等。AAPT與學(xué)會成員尤其在科學(xué)教師準(zhǔn)備的領(lǐng)域里做出了主要的貢獻(xiàn)。
1.針對小學(xué)教師的PIPS項(xiàng)目
AAPT發(fā)起了一個(gè)PIPS(Powerful Ideas in Physical Science,物理科學(xué)權(quán)威概念)項(xiàng)目,該項(xiàng)目主要是為高校教師設(shè)計(jì)一個(gè)1000頁的學(xué)院課程,用于指導(dǎo)小學(xué)非理科專業(yè)職前教師的基礎(chǔ)物理科學(xué)知識。該課程提供廣泛的素材和評估工具,并且采用了很多創(chuàng)新的教育方式,這些內(nèi)容都是基于物理教育研究數(shù)十年來的研究成果而設(shè)計(jì)的。[10]
2.針對初中教師的OP項(xiàng)目
初中教師則能夠從OP(Operation Physics,操作物理)項(xiàng)目中獲益。OP項(xiàng)目雖然不屬于AAPT項(xiàng)目,但該項(xiàng)目的成員絕大多數(shù)為AAPT會員。OP項(xiàng)目提供一系列模塊,這些模塊覆蓋物理學(xué)和物理科學(xué)的主要主題。每個(gè)模塊由書面材料、工作表、問題和需動手的活動組成,這些內(nèi)容均由富有經(jīng)驗(yàn)的物理教師所編寫。
3.針對高中教師的PTRA項(xiàng)目
高中物理教師則已從PTRA(Physics Teaching Resource Agents,物理教學(xué)資源代理人)項(xiàng)目中受益匪淺。該項(xiàng)目始于1985年,已經(jīng)培養(yǎng)了約900個(gè)訓(xùn)練有素的代理人,培養(yǎng)內(nèi)容包括內(nèi)容、教法、手段和學(xué)科實(shí)驗(yàn)活動等。這些代理人主要是擔(dān)任“教師們的教師”,通過工作間(Workshop)和夏季培訓(xùn)制度為全國數(shù)以千計(jì)的教師提供專業(yè)發(fā)展指導(dǎo)。[11]以1999年為例,該項(xiàng)目提供了85個(gè)6小時(shí)工作間,總共有1545個(gè)參加者,其中30%為少數(shù)民族教師。參加者分布廣泛,80%高中教師,16%初中教師,4%小學(xué)教師;51%男教師、49%女教師;58%來自城市,34%來自市郊,9%來自農(nóng)村。[12]
4.針對大學(xué)教師的IUPP項(xiàng)目
大學(xué)教師主要是從IUPP(Introductory University Physics Project,大學(xué)物理入門項(xiàng)目)中獲益,該項(xiàng)目最初是與美國物理學(xué)會(The American Physical Society,APS)在1987年到1995年期間聯(lián)合承擔(dān)的,最初定位為應(yīng)用微積分講授物理課程的改革。當(dāng)前AAPT課程有了進(jìn)一步的發(fā)展,包括PRC(the Physics Revitalization Conference,物理新增內(nèi)容)[13]、TYC21(Two-year Colleges in the Twenty-First Century,21世紀(jì)兩年制學(xué)院)[14]、TWNPF(The Workshops for New Physics Faculty,物理新教員工作間)和PFPF(Preparing Future Physics Faculty,為未來物理教師而準(zhǔn)備)[15]項(xiàng)目。PRC聚焦于計(jì)劃、實(shí)施和評估本科物理教學(xué)方面的變化,TYC21旨在通過促進(jìn)二年制學(xué)院教師間的溝通和交流提高物理教育水平,TWNPF是為幫助大學(xué)新教員更有效教學(xué)而設(shè)立的,PFPF是國家科學(xué)基金會(The National Science Foundation,NSF)計(jì)劃的一部分,旨在創(chuàng)設(shè)一種研究生培養(yǎng)模式,為五個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的新興和發(fā)展準(zhǔn)備未來的教師,這五個(gè)學(xué)科包括:化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、微生物學(xué)和物理學(xué)。
5.其他部分項(xiàng)目
近些年來,AAPT還計(jì)劃了大量的字母組合型(alphabet soup)的項(xiàng)目,這些項(xiàng)目多數(shù)都是由帶與專業(yè)發(fā)展有相關(guān)的詞匯組合構(gòu)成,但這些項(xiàng)目有些已經(jīng)逐漸淡出人們的視野:如NSTAS(National Science Teachers Association Scope,全國科學(xué)教師協(xié)會范圍)、SC(Sequence and Coordination,持續(xù)與協(xié)調(diào)),ISCS(Introductory Science Curriculum Study,科學(xué)課程研究入門),IPS(Introductory Physical Science,物理科學(xué)入門), PSSC(Physical Science Study Committee physics,物理科學(xué)研究委員會物理學(xué)),MMW(Man Made World,人文世界),HPP(Harvard Project Physics,哈佛項(xiàng)目物理)等等,這里只列出少部分?,F(xiàn)在還有些仍在進(jìn)行的項(xiàng)目,如PT(Principles of Technology,技術(shù)原理),AP(Active Physics,有用的物理學(xué)),C3P(Comprehensive Conceptual Curriculum in Physics,物理綜合概念課程),M(Modeling,建模),以及NSF和AAPT和ASP的聯(lián)合項(xiàng)目PT(Physics Technology,物理技術(shù))等。
AAPT在美國擁有物理教師公認(rèn)權(quán)威的獨(dú)特盛名,它不斷致力于解決潛在物理教育者面臨的困難,是在多年的實(shí)踐過程中獲得了這種名副其實(shí)的榮譽(yù)。AAPT一直在不斷完善現(xiàn)有項(xiàng)目和設(shè)計(jì)更多的項(xiàng)目旨在更進(jìn)一步促進(jìn)美國科學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展。作為學(xué)術(shù)團(tuán)體可以在全美各級物理教師中獲得如此高的評價(jià)也是絕無僅有。AAPT在培養(yǎng)優(yōu)秀教師方面的經(jīng)驗(yàn)也非常值得我國的學(xué)術(shù)團(tuán)體和相關(guān)機(jī)構(gòu)借鑒:
AAPT所設(shè)定的各類項(xiàng)目,非常重視培訓(xùn)對象的針對性,他們根據(jù)各個(gè)不同階段教師的特點(diǎn)和現(xiàn)狀,以及對教師專業(yè)發(fā)展的不同需求,設(shè)定了多個(gè)層次的項(xiàng)目,對不同階段的教師準(zhǔn)備有針對性的分別實(shí)施影響。例如針對小學(xué)教師設(shè)計(jì)PIPS項(xiàng)目;針對初中教師設(shè)計(jì)OP項(xiàng)目;針對高中教師設(shè)定PTRA項(xiàng)目;而針對大學(xué)教師設(shè)計(jì)IUPP項(xiàng)目。而且每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)都非常細(xì)致,如IUPP項(xiàng)目中又包含PRC項(xiàng)目、TY21項(xiàng)目和PFPF項(xiàng)目等幾個(gè)不同內(nèi)容 。
AAPT在設(shè)計(jì)各類項(xiàng)目時(shí),也并非僅僅局限于現(xiàn)狀而進(jìn)行,他們經(jīng)常用前瞻的視角,預(yù)測學(xué)科發(fā)展的未來,因此可以做到未雨綢繆,為學(xué)科未來發(fā)展預(yù)留足夠的空間,并做好所需教師的積極準(zhǔn)備。如在針對大學(xué)教師設(shè)計(jì)的IUPP項(xiàng)目中的PFPF項(xiàng)目,目的就是為五個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的新興和發(fā)展準(zhǔn)備未來的教師。AAPT還積極為未來的K-18教師準(zhǔn)備而積極發(fā)展新的大學(xué)課程和計(jì)劃,并能結(jié)合物理教育研究的最新成果設(shè)計(jì)各個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容。
在AAPT設(shè)計(jì)的項(xiàng)目中,通常都特別注重對最新物理教育研究成果的應(yīng)用。如他們強(qiáng)調(diào)培訓(xùn)教師的課程應(yīng)該包括內(nèi)容、方法、在職訓(xùn)練和課堂實(shí)踐觀察評價(jià);在指導(dǎo)教師時(shí)應(yīng)結(jié)合他們的水平,充分考慮能使各不同水平的參與者都得到優(yōu)良的發(fā)展;評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)必須嚴(yán)格使其可以監(jiān)督項(xiàng)目是否能做到上述要求,而且要求各項(xiàng)目必須設(shè)計(jì)動手參與的活動等。他們還強(qiáng)調(diào)這些課程的設(shè)計(jì),應(yīng)該是物理系和科學(xué)教育系在富有經(jīng)驗(yàn)的教師協(xié)助下,共同來完成。如針對初中教師的OP項(xiàng)目,項(xiàng)目提供一系列覆蓋物理學(xué)主要主題的模塊,每個(gè)模塊均由書面材料、工作表、問題和需動手的活動組成,這些內(nèi)容都是由富有經(jīng)驗(yàn)的物理教師所編寫而成。
AAPT還醞釀了為從教一年的新教師所設(shè)立的追蹤計(jì)劃,他們借鑒日本的經(jīng)驗(yàn),幫助新教師更快提高。在日本第一年參加教學(xué)的新教師,必須拿出20小時(shí)用于顧問導(dǎo)師指導(dǎo)下的專業(yè)發(fā)展,該顧問導(dǎo)師由優(yōu)秀教師擔(dān)當(dāng),他們會定期見面,共享課程計(jì)劃、交換班級授課以及對進(jìn)展進(jìn)行評估。AAPT還注重積極開發(fā)新的培訓(xùn)資源,發(fā)動許多退休的教師,作為導(dǎo)師進(jìn)行服務(wù),創(chuàng)新和發(fā)展計(jì)劃內(nèi)容,如PTRA項(xiàng)目已經(jīng)廣泛的利用退休的PTRA成員來參與此類項(xiàng)目。
AAPT還為國家科學(xué)教師標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和出臺提供了直接的建議。為了促進(jìn)教師終身專業(yè)發(fā)展,AAPT并沒有停留在對標(biāo)準(zhǔn)提供建議,更多的是積極設(shè)計(jì)培訓(xùn)項(xiàng)目,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于教師專業(yè)發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容得落實(shí)。如由MW(Modeling Workshops,建模工作間)發(fā)展而成的ASTEP(Arizona Science and Technology Educational Partnership,亞利桑那州科學(xué)技術(shù)教育伙伴),在促進(jìn)教師終身專業(yè)發(fā)展方面就取得了很多成功的效果。為促進(jìn)這種終身發(fā)展,他們還積極提議成立NCPE(National Center for Physics Education,物理教育國家中心),希望通過中心來推動科學(xué)教育改革和構(gòu)建高校與中學(xué)合作的方式促進(jìn)教師終身專業(yè)發(fā)展。
我國當(dāng)前正在進(jìn)行基礎(chǔ)教育新課程改革,現(xiàn)有研究已證明教師將是新課程改革實(shí)施順利與否的瓶頸之一,有效地促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展是擺在我國教育研究者面前亟待解決的課題。作為美國眾多學(xué)術(shù)團(tuán)體之一的AAPT,它在政策建議方面的影響力和全美教師心中的公認(rèn)權(quán)威地位令我們刮目相看,而它在促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展方面所做的努力和取得的經(jīng)驗(yàn),更是值得我們認(rèn)真思索和總結(jié)借鑒。
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