國外是怎樣加強(qiáng)科學(xué)教育的

商繼宗

建立和改革一些院校

日本1992年在石川縣和奈良市成立了“尖端科學(xué)技術(shù)研究生院”，是以先進(jìn)的情報(bào)科學(xué)、宇宙科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)開發(fā)為重點(diǎn)的新型研究生院，作為加強(qiáng)科學(xué)教育的一項(xiàng)措施。日本還進(jìn)一步改革了研究生院制度。為了接納社會(huì)就業(yè)人員中的碩士研究生，為了快出人才，縮短修業(yè)年限，實(shí)行了夜間授課制，為了提高教學(xué)質(zhì)量，聘請了部分實(shí)踐家當(dāng)導(dǎo)師。

韓國從1986年創(chuàng)辦了科學(xué)技術(shù)高中。其宗旨是對具有突出的科學(xué)和數(shù)學(xué)才能的學(xué)生施以適當(dāng)?shù)慕逃畲笙薅鹊亻_發(fā)他們的智力和能力，培養(yǎng)他們今后能成為優(yōu)秀科學(xué)技術(shù)人才?？萍几咧胁煌谄胀ǜ咧校皇亲匀豢茖W(xué)課比普通高中多，二是科技高中增設(shè)科技史、電子計(jì)算機(jī)之類課程，三是教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為中心。

在英國，傳統(tǒng)的高等學(xué)校間的分工是面向科學(xué)研究和面向?qū)嶋H職業(yè)兩種。目前為了把科學(xué)技術(shù)搞上去，面向?qū)嶋H的職業(yè)高校也要擔(dān)負(fù)起科研工作，辦校際科學(xué)研究的“超級聯(lián)盟”，并向全球化發(fā)展，在世界各地辦科研機(jī)構(gòu)的分支。

開設(shè)科學(xué)教育課程

從17世紀(jì)科學(xué)教育課程在西方確立后，逐漸在西歐和美國的學(xué)校課程中占重要地位。英國教育家斯賓塞說，科學(xué)教育課對學(xué)生來說作用是巨大的，“天才和科學(xué)結(jié)了婚”才能在科學(xué)上和培養(yǎng)人才上“取得最好的結(jié)果”。因此，許多國家增設(shè)了科學(xué)課，強(qiáng)化了科學(xué)課。

在美國，大學(xué)文科專業(yè)訂了學(xué)習(xí)自然科學(xué)計(jì)劃，開設(shè)了科學(xué)綜合課，聘請自然和社會(huì)學(xué)家來講課。美國全國科技委員會(huì)還為幼兒園到高中的學(xué)生制訂了科學(xué)課程方案，規(guī)定科學(xué)課包括以下內(nèi)容：(1)使學(xué)生熟悉自然界，并認(rèn)識(shí)自然界的多樣性和統(tǒng)一性。(2)教育學(xué)生理解科學(xué)的關(guān)鍵概念和原理。(3)使學(xué)生懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)之間相互依賴的一些重要方式。(4)讓學(xué)生明白科學(xué)是人類的事業(yè)，并懂得運(yùn)用它們的力量和限度。(5)教會(huì)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的思維方式。(6)使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)以及科學(xué)的思維方法來實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)和社會(huì)的目標(biāo)。

英國中學(xué)開設(shè)了《科學(xué)技術(shù)與社會(huì)》課，其內(nèi)容主要分三個(gè)方面：一是通過塑料工業(yè)、微電子工業(yè)的發(fā)展過程，研討科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明，工業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)生活的關(guān)系，目的是激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)的熱情。二是分析科學(xué)技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)要素，如市場的需求、科學(xué)知識(shí)的準(zhǔn)備、資金的投入，告訴學(xué)生應(yīng)去研討什么和如何進(jìn)行。三是介紹在科研問題中的各種觀點(diǎn)，并通過科技發(fā)展過程說明任何科學(xué)成果都是社會(huì)的產(chǎn)物，并非少數(shù)人關(guān)在象牙塔中所能得到的。教育學(xué)生懂得社會(huì)、集體和實(shí)踐在科學(xué)發(fā)展中的作用。

進(jìn)行科學(xué)方法論的教育

科學(xué)教育的目的，不僅是讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生站在發(fā)現(xiàn)者的立場，通過學(xué)生親自實(shí)踐去發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律，使學(xué)生掌握并且會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法。什么是科學(xué)方法，日本人認(rèn)為，就是讓學(xué)生在與物質(zhì)有關(guān)的事物和現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，通過觀察和實(shí)驗(yàn)，掌握收集信息、進(jìn)行推理、設(shè)立假說、實(shí)行驗(yàn)證，通過科學(xué)的研究過程，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律和解釋自然現(xiàn)象的方法。他們認(rèn)為常用的科學(xué)方法有：發(fā)現(xiàn)問題、預(yù)測、觀察、實(shí)驗(yàn)、測定、記錄、分類、圖表化、推論、形成模型、設(shè)立假說和驗(yàn)證假說共12種。美國人認(rèn)為，進(jìn)行科學(xué)方法論教育的目的，不僅僅為了給學(xué)生一些科學(xué)的方法，還要培養(yǎng)學(xué)生對自然的正確態(tài)度，使學(xué)生形成科學(xué)的自然觀，培養(yǎng)學(xué)生探討自然的能力，特別是創(chuàng)造性的能力。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

英國科學(xué)教育家阿姆斯特朗說，實(shí)驗(yàn)總是以發(fā)現(xiàn)、探索作為追求目標(biāo)的，實(shí)驗(yàn)在學(xué)校里是教授學(xué)生去發(fā)現(xiàn)的方法。日本人說，他們的理科教學(xué)所以重視實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不僅為學(xué)生提供具體、形象和生動(dòng)的感性材料，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)學(xué)生可以學(xué)到探索自然的方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，進(jìn)一步加深學(xué)生對自然現(xiàn)象的理解，認(rèn)識(shí)人與自然的關(guān)系，樹立科學(xué)的自然觀。科學(xué)教育主要是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來自己獲取，不是依靠教師的講授。因此，英國的中學(xué)一開始學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)，學(xué)生就沒有教科書。教師只介紹一些參考書，學(xué)生掌握課業(yè)主要靠課堂和教師發(fā)放的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來完成，所學(xué)習(xí)的全部內(nèi)容是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。學(xué)生從11歲開始學(xué)習(xí)化學(xué)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容和題目全部是實(shí)驗(yàn)性的，所以每周的兩節(jié)課都是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。即使進(jìn)入高中，仍然有70％的課程是在實(shí)驗(yàn)室里上?？梢妵馐欠浅Ｗ⒁鈱W(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的。

前蘇聯(lián)把學(xué)生實(shí)驗(yàn)的能力劃分為四個(gè)層次。第一層次是掌握一些進(jìn)行最簡單操作的初步技能，如較簡單的觀察和測量的能力，這種能力從一年級開始培養(yǎng)。五年級應(yīng)掌握一些測量技能，如測量氣溫、氣壓、物體大小等等；第二層次是在教師指導(dǎo)下，根據(jù)教科書要求裝置實(shí)驗(yàn)，記錄觀察與測量結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種能力從四年級開始，六年級已經(jīng)形成；第三層次是掌握獨(dú)立裝置實(shí)驗(yàn)的能力，掌握按合理順序獨(dú)立完成所有操作的技能，在七八年級培養(yǎng)；第四層次是能獨(dú)立了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，提出?shí)驗(yàn)假設(shè)，安排實(shí)驗(yàn)過程，選擇儀器和材料，進(jìn)行測量和觀察，對測量結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)整理，分析結(jié)果并作出結(jié)論，這種能力在九年級培養(yǎng)。為了加強(qiáng)科學(xué)教育，一些國家讓學(xué)生參加太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)。美國中學(xué)生參加過零重力對關(guān)節(jié)炎影響的實(shí)驗(yàn)、雞蛋在太空中孵化的實(shí)驗(yàn)，日本高中生參加過太空人工造雪的實(shí)驗(yàn)，德國學(xué)生參加過小麥、大豆種子接受宇宙輻射的實(shí)驗(yàn)，澳大利亞學(xué)生參加過細(xì)胞在外層空間適應(yīng)零重力環(huán)境的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)正在向尖端化、高科技化方向發(fā)展。

參與科研工作

英國科學(xué)教育學(xué)家貝爾納主張把科研作為科學(xué)教育的一種形式，讓學(xué)生在具體的科研工作中學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)。他說，科研的長處在于它不是向?qū)W生灌輸，不是給學(xué)生一堆死知識(shí)，而是讓學(xué)生知道結(jié)論的來龍去脈。日本人說，科研就是通過科學(xué)的研討過程，使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)規(guī)律性和說明自然現(xiàn)象的方法。美國教育家曼科馬克對通過科研進(jìn)行科學(xué)教育，作過十多年的研究和實(shí)驗(yàn)，并提出“發(fā)明工場”的理論。這種理論的核心，一是通過科研、實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，二是把“發(fā)明工場”作為科學(xué)教育的一種形式。

通過科研對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育的特點(diǎn)是科研與教學(xué)、與社會(huì)現(xiàn)狀密切相結(jié)合。美國在上酸雨的化學(xué)課時(shí)，就讓學(xué)生從池塘水、自來水、雨水中取樣，再測量它們的酸度，然后把有關(guān)數(shù)據(jù)輸入電腦，同其他地區(qū)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并做出判斷，提出改革方案，評論國家有關(guān)政策。學(xué)生的科研與教學(xué)、與社會(huì)公害相結(jié)合，不僅使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科研能力，還使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的社會(huì)意義，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)科學(xué)的積極性，有助于學(xué)生科學(xué)觀的樹立。

21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的世紀(jì)，為21世紀(jì)培養(yǎng)有科學(xué)頭腦的人才，是世界各國的當(dāng)務(wù)之急。有卓見的決策者，必須作出加強(qiáng)科學(xué)教育的決策，忽視甚至稍有遲疑都要付出高昂的代價(jià)。