第三次国际数学与科学研究_美国的回应及其启示.doc

第三次国际数学与科学研究_美国的回应及其启示2003年6月第19卷第2期 南京晓庄学院学报JOURNAL OF NANJING XIAOZHUANG COLLEGEVOL. 19, N0. 2 June.2003第三次国际数学与科学研究:美国的回应及其启示 冯大鸣周翠萍(华东师范大学教育管理学系，上海200062) 摘要第三次国际数学与科学研究(简称nmss)，是国际上迄今为止规模最大、最为严密、最具综合性的国际教育比较研究。在41个TBSS参与国中，美国的回应最为积极而强烈，其对TfiMSS信息的分析最为精细，开发与传递的策略也最为巧妙。透过美国的回应方式与策略，我们至少可以得到三点启示:鉴别国际基准，需要对研究信息作精细的分析;中小学数学与科学课程改革需要审懊的态度和基于研究的决策;教育行政部门应在改革中行使“领导”和“服务”双重职能。 关键词第三次国际数学与科学研究;美国;信息处理模式;启示 中图分类号6571. 20文献标识码A文章编号1009一7902 (2003) 02- 0001- 06“第三次国际数学与科学研究”简介 “第三次国际数学与科学研究”(The ThirdInternational Mathematics and Science Study，以下简称TIMSS)是由国际教育评估协会(International Association for the Evaluation ofEducational Achievement，以下简称IEA)主持，由美国波士顿学院TIMSS国际研究中心设计和实施的一项教育研究，是国际上迄今为止规模最大、最为严密、最具综合性的国际教育比较研究。 在1995年之前，IEA已先后组织过四项国际数学与科学成就研究，分别为:第一次国际数学研究(FIMS )、第一次国际科学研究( FISS)、第二次国际数学研究(SIMS)和第二次国际科学研究(SISS)。由于前两次研究的设计不尽完善，且样本信息的回收率也没有超过85 %，因此那两次研究结果的效度受到了质疑。于是，IEA又于1995年启动T1MSS，参与国由20多个增加到了41个(另加我国香港地区)，检测对象是3个不同年级(4年级、8年级和中学最后一个年级)50万名学生的数学和科学学科的成就。TIMSS的8年级检测结果于1996年11月公布，4年级和12年级的结果则分别于1997年6月和1998年2月公布。 TIMSS的主要目标，不仅仅是对各参与国的学生成就作赛马式(horse race)的排位比较，而且还要为参与国分析学生成就的形成原因提供广泛的背景信息。为此，TIMSS设计者对信息收集的范围和方式作了整全性的(holistic)考虑，除学生成就测验之外，还设计了文本研究、问卷调查、课堂观察与记录和深入访谈等另四种信息收集方式。文本研究包括查阅和摘收稿日期2,003-Ol-OS作者简介冯大鸣，男，华东师范大学教育管理学系副教授，硕士生导师，从事教育管理研究;周翠萍，女，华东师范大学教育管理学系硕士研究生，从事教育管理研究。基金项目上海哲学社会科学“十五”中长期课题“西方教育管理研究前沿之研究”成果。项目号:OIAJY008o南京晓庄学院学报录TIMSS参与国政府的相关政策文本、课程框架文件，学校的相关管理规章、对教师的工作日程安排，教师使用的教科书、教师日志、教师的教案等;间卷调查包括学校、教师、学生三类问卷;课堂观察与记录主要是选择对美、德、日三国教师的课堂教学进行了细致的现场观察，并作了长达230小时的录像;深人访谈则主要访谈了参与国的教育行政官员。面对如此丰富而全面的信息资料，各参与国的回应程度和回应方式是各不相同的。其中，美国的回应最为积极而强烈，其对TIMSS信息的分析最为精细，开发与传递的策略也最为巧妙。美国的信息分析框架TIMSS显示的美国学生成就状况 长期以来，美国一直把美国学生在数学和科学成就方面夺取全球领先地位，作为美国持续保持世界霸主地位的重要保证。而TIMSS所揭示的美国学生成就状况，显然远离了美国朝野的期待。美国政府认为，改进美国学生成就的前提，是鉴别美国教育的缺陷与问题，而鉴别的准确性，则建基于对TIMSS信息的精细分析和充分利用。于是，美国国家教育统计中心(NCES)便联合了若干所大学的研究机构，组成了强大的研究力量，构建了一个多侧面和多层次的信息分析框架。 TIMSS结果显示，在总体上，美国中小学生的数学和科学成就不尽理想，除4年级之外，8年级和12年级的成就几乎都处于参与国的平均水平线之下。当然，美国学生的成就并非一开始就落后。在4年级，美国学生的科学成就仅次于韩国，数学成就也排位靠前，排在7个国家之后。到了8年级，美国学生的成就明显下滑，虽然科学成就仍略高于国际平均成就水平，但数学已低于国际平均水平了。不过，危机在8年级还没有真正出现:美国学生的成就大致与英国、德国、加拿大、俄罗斯处在同一等级系列，而此时成就水平高于美国的那些国家(日本除外)，又都不是美国的主要经济竞争对手。真正的危机出现在12年级:美国学生的成就大大下跌，数学和科学成就均跌落到了参与国的底层。I IMn的这一结果，向美国人提供了一幅难以令人乐观的画面:美国学生的数学和科学成就在4年级时尚处于全球领先地位，已非常接近美国所追求的数学和科学成就在全球夺冠的目标。然而这种优势随学生的学龄增长而逐渐丧失，最终沦为末流。换言之，美国学生在完成正规的中学学习时，他们的数学与科学成就远未达到国际基准，美国的世界经济领袖地位，将在未来受到严峻的挑战。一、多侧面的分析 对TIMSS提供的信息，美国的研究人员通过三个侧面进行了梳理与分析: 数据与文字资料分析包括:美国的学生正在学什么?别国的学生正在学什么?美国的教师怎样教?别国的教师怎样教?美国的学生怎样学?别国的学生怎样学?各自结果如何?成就差距有多大?背后的原因是什么?怎样改进美国的教学质量?政府、学校、教师、家长、社区可以作哪些努力?等等。 录像资料分析邀请课堂教学研究者、资深教师和校长对比观看美、德、日三国教师的课堂教学实录，从而鉴别出美国教师在课堂教学技术细节方面的缺陷，然后对这些缺陷加以归类，并进一步寻找背后的原因和改进的策略。 国际基准分析在上面两方面分析的基础上，分析提炼出中小学数学与科学的课程目标、内容及教学质量的国际基准(internationalbenchmark)，从而改变美国教育界以往热衷于自我纵向比较和小范围横向对照的旧习。美国联邦教育部相信，在全球化时代，国际基准至关重要。因为只有对照国际基准，美国人才能明白“我们在哪里?”( Where are we?)和“我们要往哪里去?”( Where，we going?).冯大鸣，周翠萍:第三次国际数学与科学研究:美国的回应及其启示二、多层面的分析 美国研究人员在对TIMSS信息作多侧面观察分析的同时，还分别从课堂、学校、政府、社会等四个层面，对美国中小学数学与科学教学及管理方面的缺陷作了鉴别与分析。 课堂层面分析美国的研究人员通过对比分析美、德、日三国的课堂实录发现，美国数学和科学教师在课堂教学方法上存在不少缺陷。基中，最主要的缺陷在于重“陈述”(state)而轻“发展”(develop)。以数学教学为例，美国教师在教授某一个主题时，通常是先演示公式及运算程序，然后让学生自己做题目，练习运用公式和运算程序。在学生练习时，教师在课堂中巡视，对那些解题有困难的学生加以帮助。在许多情况下，课堂上还没有解决的问题就作为家庭作业，让学生带回家去做。与之相比，日本的教师往往在一堂课上只精心选择一到两个问题作比较细致的分析与讲解。学生做常规运算练习的时间较少，而把更多的时间用在问题的分析与求证方面。日本的教师常常留出专门时间，让学生解决一些挑战性的问题。随后，教师概括小结解题的重要思路，分析问题的一些重要侧面，并向学生呈示多种解题方案。在一堂课结束之前，教师还要总结本课的要点。 学校层面分析进一步的研究发现，造成美国教师上述缺陷的主要原因，是教师备课不充分以及对课堂教学不加研究。而备课和教研的问题，又与美国的学校管理制度有关。在这方面，有两个突出的问题。一是学校对教师的工作负荷安排不合理。TIMSS数据显示，美国8年级教师每周平均上26节课，而日本的教师是10节课。这就使得美国教师疲于课堂教学，几乎没有时间与同事探讨教学内容和研究教学方法。表面看，美国教师的效率高。但由于日本的班级规模大大高于美国，因此日本教师教授学生的总数基本与美国教师持平。这样，日本教师在与美国教师效率相似的情况下，却获得了大量的备课时间。二是学校没有集体研究教学的传统与制度。在德国的学校中，教师在学生放学以后有集体活动的传统，集体备课也被正式列人学校的日程。日本的学校不仅有教师集体备课和集体教研的制度，而且还设有“课的研究小组”。这种小组每周聚会一次，专门开展课的设计、批评、修正、完善的工作，并将成果提供给本校的、邻校的，甚至全国的教师来分享。而美国的学校却没有类似的传统与制度，教师们普遍不了解也无意了解其他教室中发生的事。 政府层面分析美国的研究人员发现，美国学生成就低下与政府的某些政策缺陷也是相联系的。例如，政府发布的课程内容和教学目标就存在两个明显的问题: 第一，整个数学与科学课程体系缺乏循序渐进、互相关联和一以贯之的目标与内容，各学年之间，甚至各周之间的教学目标与内容都缺乏顺序和关联。有关科目或主题的教授，往往是片段式的、插曲式的，教学常常是从一个主题跳到另一个主题，有的内容在各年级多次重复教授，浪费了学生宝贵的学习时间。TIMSS资料显示，当美国的初中生还在重复学习小学的算术及科学人门知识的时候，其他国家的同龄学生早已进入了代数、几何、物理和化学的学习;当美国的许多高中生已经停止选修数学和科学时，其他国家的高中生则正在进一步学习数学和科学的高级知识。 第二，数学与科学的教学目标过于关注知识的广度而忽视知识的深度。与其他参与国相比，美国的教材所覆盖的主题最多。例如，美国各州4年级数学课本平均为530页，科学课本平均为397页。而其他国家4年级学生课本平均为170页，科学课本平均为125页。由于覆盖面太广而教学时间有限，因此教师只能作浅表性的教授，从而牺牲了教学的深度，导致了美国学生虽涉猎的主题广泛但却无一能熟练掌握之。 社会层面分析对政府层面问题的深人分析又发现，许多问题与更广泛的社会层面问题密不可分。例如，美国政府的决策要受不同南京晓庄学院学报利益团体的影响，很多利益团体在课程目标和课程内容的制定上都拥有发言权，各种新的内容因方方面面的利益考虑而不断地添加到课程计划之中却无人敢去阻挡。结果导致了课程体系的主题过多、内容宠杂却丢失了深度。又如，重复教授的问题，也是受“美国小学生计算能力薄弱”这一普遍的社会错觉所影响，结果像基本算术技能这样的主题，不仅在小学各年级重复教授，而且一直延续到初中的各个年级。二、信息传递策略美国的信息开发和信息传递策略 对r1Mss资料信息作如下精细的分析，仅仅是美国回应TIMES信息的一个方面。另一方面，是对TIMES信息的开发与传递。一、信息开发策略 利用IIMSS信息来寻找问题和分析问题的成因，或许是其他TIMES参与国也能够做到的。但是对TIMES信息进一步开发，将其转换为改进现有缺陷的工具，则是美国对TIMES信息处理的独到之处。例如，美国联邦教育部指令研究人员利用TIMES资料信息开发的“工具包”(toolkit)就是一个典型的例子。该“工具包”由“指南”、“教育”、“成就，、“教学”和“课程”五个部分构成。其中，“指南”是有关“工具包”的内容和使用说明;“教育”部分旨在为读者提供TIMES概览，包括TIMES各主要报告的摘要、简介性的录像带、引导性的讨论题;“成就”部分主要是TIMES的测试题和TIMES各参与国学生的成就数据，以帮助相关人士了解差距;“教学”部分选摘了美国教师理事会和日本文部省所制定的教学标准、选辑了TIMES的部分课堂实录并配以说明，以助人反思;“课程”部分包含了一份比较美国的课程与别国课程的指导手册，意在帮助相关人士找到课程与教学改革的方向。此外，美国的研究人员还利用limn课堂实录资料，开发了多种教师专业发展的方案。 虽然美国中小学教育质量一直不如人意，但20世纪90年代前期的几项研究结论还是给美国人带来了乐观自满的情绪:今日美国学生的平均智商，比其祖父一代高出14分，今日美国天才学生的数量，数倍于他们的前辈;美国有20%的高中毕业生为世界一流，另有40%的毕业生基本都具备完成大学学业的能力。然而，TIMSS的研究结果表明，美国学生在数学和科学两门核心课程上表现糟糕，即使是12年级的尖子学生，也在微积分、几何、方程及函数方面落后于别国的同龄人。如何让美国公众接受这样的现实?如何使美国人改变纵向对比和小范围横向参照的习惯而采用国际基准参照系?如何让美国教育界认同问题的严重性而又不丧失改进的信心?美国联邦教育部及研究人员在向公从传递TIMES信息时，充分考虑了接受者的心理，大量运用了传播的技巧:在向工作议题繁多的政策制定者传递信息时，只为他们精选不超过10分钟而又最能说明问题的一段录像，并配以数据对比表和简要的说明;向各学区散发TIMES试题袖珍手册，以供学区灵活利用;为教育工作者制作“工具包”，传递落后事实，指点改进路径;向家长提供TIMES学生成就对比简表和少量TIMES模拟试题，并为家长选辑录像小片段，辅以深人浅出的解说，以帮助家长了解落后的事实及原因;为相关人士开设简短的讲座，介绍全球化背景下的国际基准，解释学生数学与科学成就和国家经济发展的关系;传播资料始终凸现美国4年级学生成就领先而随后下滑的事实，以向公众暗示美国学生察赋并不低劣，改变制度与政策便能改进其成就。美国的信息处理模式提供的启示 虽然，我国并未参加TIMES，但是，美国的信息处理模式至少已为我们带来了三条有益的启示:、与冯大鸣，周翠萍:第三次国际数学与科学研究:美国的回应及其启示 一、鉴别国际基准，需要对研究信息作精细的分析 自1985年以来，我国中小学教育改革已经走过了17年的历程，改革无疑已取得了很大的进展。但究竟进展有多大?改革的进展与学生成就改善的关联性如何?若置身于全球化背景，“我们在哪里”?“我们(未来的改革)要往那里去”?在全球化时代，地区内、省内甚至全国范围内的比较都不足以对上述问题作出完整的回答，唯有以当今的国际基准为参照，才有可能找到更接近客观事实的答案。寻找和比照国际基准不能仅仅依靠对别国的教育作走马观花式的考察，而需要获取类似于TIMSS的大型国际比较教育研究的信息。TIMSS的41个参与国不仅囊括了美、加、英、法、德、意、日七个主要工业国，而且还包含了澳大利亚、新西兰、新加坡、韩国、南非、瑞士、瑞典、奥地利、荷兰、丹麦、挪威、俄罗斯等发达或中等发达国家。这些国家均积极参与其间的事实，在一定程度上表达了世界发达国家与中等发达国家的一种共识:获取国际教育现状的完整画面，并以国际基准来比照本国的教育现状，是全球化时代调整本国教育改革策略和提升本国教育质量的基本途径之一。然而，国际基准往往隐含于大量的研究信息之中，对它的鉴别，不可能得自对研究信息的浅表解读，而须建基于精细的研究信息分析。上述美国多侧面、多层面的分析框架，为我们提供了很好的例证。 二、中小学数学与科学课程改革需要审慎的态度和基于研究的决策 以七个主要工业国为代表的发达国家，一般都把数学和科学定为中小学的核心课程，并认为中小学数学与科学教学质量是一个国家在全球化经挤竞争中的重要基础。例如，美国联邦教育部2002年发表的2002-2007年战略规划和英国教育与技能部于2002年发布的传递结果:到2006年的战略，均把中小学数学与科学教学质量的卓越作为国家的教育战略目标之一。在这些国家，历次改革都未动摇数学与科学的核心课程地位，也从不轻言降低这两门学科的教学标准。 目前，我国的中小学数学和科学课程正面临新一轮的改革。这两门课程究竟应当改什么?怎样改?就中小学数学、科学的课程与教学而言，中国和美国似乎正处在一个连续体的两端。为TIMSS所鉴别的美国现有的一些缺陷，恰恰是我国的一些传统与常规;而某些美国决心要改变的东西，却又常常成为我们的改革取向。例如，在“2002国际数学家大会”期间，著名数学家李大潜对我国中小学教育改革中的某些取向表示了担忧:现在有不少人认为我国中小学的数学太深了，还有人主张中学取消几何教学，改为图形与测量，甚至有些学校已经在试行了。李大潜的忧虑不无道理，因为TIMSS的研究结果业已表明，美国已经为中学数学课程重广度、轻深度的传统付出了沉重的代价。因此，我们对中小学数学与科学课程改革应持审慎的态度，有关改革的决策应建基于深入的研究和严密的论证。 三、教育行政部门应在改革中行使“领导”和“服务”双重职能 美国的TIMSS信息处理模式的特色之一，是研究资料的两度利用，也即研究与开发并举。而在将研究成果转换为改进教学缺陷的工具中，美国联邦教育部扮演了主角。它所开发的“工具包”在准确传递TIMSS信息、帮助公从转变观念、推动学区管理改革和促进教师专业发展诸方面，均发挥了重要而关键的作用。虽然联邦教育部的服务倾向是美国的地方分权体制所致，但美国的经验还是暗示我们，教育行政部门不仅要履行“领导”职能，而且还应行使“服务”职能。在我国的教育改革中，基层学校的教育改革探索虽然是必要的，但基层学校的改革视域和研究能力都是十分有限的。更何况我国地域广大、学校众多，各地、学校之间的信息交流渠道并不十分通畅，很多研究常常因低层次的重复而浪费了有限的教育资源。由于教育行政部门，尤其是中央教育行政部门掌握着最丰富而全面的信息，也最具备调动各种研究力量和组织大型研究的能力。因此，教育行南京晓庄学院学报政部门完全可以在发挥“领导”作用的同时，通过行使其“服务”的职能，也即通过组织开发权威的改革工具，来更好地引领中小学的教育改革。责任编拜韦毅参考文献: I I IEA, TIMSS&nMSS一R, 2002, http:/.timss. be. edu. 仁2 NIEGFPM, Office of Educational Research and Improvement, U. 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