能力取向的新加坡中学科学教育.doc

课程 教材 教法 06年第2期能力取向的新加坡中学科学教育改革潘苏东，代建军摘要:20世纪90年代以来，新加坡科学教育从原来的效率取向转变为能力取向。能力取向的中学科学教育改革主要表现为:大众教育与英才教育的统一，经典科学与现代科学的平衡，理论知识理解、应用与实际操作的有机结合，课程与信息技术的整合，学科本位与课程综合化的互补五个方面。关键词:新加坡;科学教育;改革;能力 新加坡的物质资源匾乏，1965年独立后一直非常重视人力资源的开发，特别是精英人才的培养，对不同学力学生从小严格筛选，推行效率取向的科学教育。20世纪90年代以来，新加坡的科学教育开始了新的转型，全面推行能力取向的科学教育改革。一、大众教育与英才教育的统一 (一)学制改革使更多的学生学习更多的科学课程 学生的分流是新加坡学制的传统小学学制为6年，四年级结束时，通过校内考试对学生进行第一次分流，把学生分为EMl, EM2和EM3三层。中等教育分中学和中学后(post-secondary)两个阶段小学六年级结束时参加国家的小学毕业考试( PI_SE)，根据成绩让学生分别学习中学的三类课程:特别类(special)、快捷类(express)和普通类(normal)。中学毕业后，参加普通水准教育证书考试(GCE O level)或初级水准教育证书考试(CE N level)，根据考试成绩分别升人不同类型的中学后:大学预科(pre-university)、理工学院 Polytechnics和工艺教育学院( Institute of Technical Education) 。 为了使尽可能多的学生接受更长时间的科学教育，从1994年起在初级中学引入普通类课程的工艺(technical)分支，以适合学力较弱学生，这就把普通类课程分为普通类(学术academic)和普通类(工艺)两支。一般情况下，小学升中学进入各类课程的比例为:特别类10%，快捷类50 % ,普通类(学术)2500,普通类(工艺)15%。 在中学的中一至中二，所有的学生都必须学习综合性科学课程。到中三和中四时，对于特别类和快捷类学生来说，科学课程是核心课程，必须至少学习一门科学课程;普通类(学术)可以选修科学课程，而普通类(工艺)学生不学习科学课程。教育部规定从2006年开始，普通类(工艺)的学生可以选读普通课程(学术)的任何科目。这个规定势必会使更多的学生接受较高层次的科学教育。 中四结束时，特别类和快捷类学生参加普通水准教育证书考试。而普通类(学术和普通类(工艺)学牛参加初级水准教育证书考试，成绩优异者可以进行中五的学习，然后参加普通水准教育证书考试，这为学力较弱的学生提供成为社会精英的机会。由于普通水准教育证书考试包括科学课程，这样又会使普通类学生中学习科学课程的比例有所增加。 原来新加坡的三类课程之间的界限是径渭分明的，各类学生不能互转。90年代以后，教育部放权给学校，学校可以根据学生的学习成绩、校长和教师的评估，安排学生从一类课程转人另一类课程，尤其是放宽对普通类(工艺)学生的限制，鼓励更多的成绩优异者转人普通类（学术)。原来僵硬的界限有所软化，增大了各类课程的弹性，在一定程度上促进大众教育与精英教育之间的融合。 中学后的科学教育进一步分化。证书考试成绩最好的学生(约3000)进入大学预科，包括初级学院(Jun-for Colleges两年制)和高级中学(Centralized Institute三年制)。这些学生中80%的人可以升人大学，是新加坡未来的社会精英。他们根据兴趣爱好以及高级水准教育证书考试(GCE A level)的要求从数学与科学领域中选学13门。成绩般的学生(约占50%)进入理工学院(三年制)，他们主要学习技术类和应用类的课程.但是，他们也会通过工程类课程学习一些科学知识。成绩较差的学生进人工艺教育学院(一至两年)，主要学习职业性的课程，进行职业训练，不再学习科学课程。 (二)为不同的学生提供不同类型、不同难度的科学课程，增加学习的自主性 新加坡所有的学生在小三至小六、中一至中二都要学习综合性科学课程.这些将成为构建他们一生科学素养的基础。中一和中二，特别类、快捷类和普通类（学术)的科学课程标准是完全一样的。普通类(工艺)有单独的科学课程标准，除了有6个单元的核心内容外，还有3个选学单元，学生可以从中选学1个单元,中三学生的选择余地更大，不同类的、不同兴趣爱好的学生可以选择不同科目、不同类别、不同难度的科学课程。特别类和快捷类学生必修一门科学课程，可以从物理、化学、生物、混合科学(物理+化学)(物理+生物)(化学+生物)中选择。另外，他们还可以再选修若干门科学课程。普通类(学术)的科学课程是选修的，学生可以从三种混合科学科目中选择。 各类课程的难度和要求不同。中学分科设置的物理课程(5052)要求相对较高，包括75个知识点，涉及75个数学计算公式，要求学生掌握33个物理量.并给出其中16个物理量的定义。川而混合科学(物理+化学5152)(物理十生物5153)中的物理部分完全相同，内容较少，要求也较低，都包括52个知识点，有15个数学计算公式。 大学预科生可以选修不同的科学课程，同类课程中还有选学的余地。他们可以学习物理(9246)或物理(9248)，两者的区别主要是实践操作方面的要求后者略高，它们的知识内容完全相同，核心内容有6个部分，占9000,选学内容占10%，有4个部分。物理课程还可以分为H1, H2两个层次。I2等同于高级水准教育证书考试的要求，Hl是H2内容范围的一半，但深度与H2相似，学生可以根据自己的情况和将来大学方向的专业要求选择H1和H2另外还有更高级的层次H3为学生提供更多的学习机会，主要有高级内容、研究报告和大学模块等，但不属于证书考试的内容。 为不同的学生提供不同类型、不同难度的科学课程是为了同时兼顾大众教育和精英教育，尽可能做到因材施教。人尽其才。 (三)精英教育中的科学课程难度较大 首先，数学工具要求较高。物理课程中不但涉及初等数学许多内容，而且还涉及高等数学中的微分和积分。其次，包括大量的普通物理内容，为少数学生准备的H3层次更是直接学习大学中的物理课程内容，难度更大。这些内容为一部分学力较强的、将来打算从事与物理学有关的科学研究工作的学生提供了充分的学习机会，有利于他们尽快地脱颖而出。二、经典科学与现代科学的平衡 如何处理好经典科学与现代科学之间关系的问题一直困扰着课程内容的选择。新加坡的科学课程改革力争。在经典科学与现代科学之间寻求一个比较满意的“平衡点”。物理(5052)一共包括5个部分，前4个部分是物理学基础、热学基础、波、电和磁，属于经典物理的内容;第S部分是现代物理部分核物理基础，涉及原子核和放射性，第4部分中的简单电子学也是属于现代物理的范畴。s;物理(9246, 9248)的核心内容由6部分组成.属于经典物理的是前5个部分:基础物理、牛顿力学、物质、振动和波、电和磁。第5部分中的电子学(包括理想放大器、放大电路)和第6部分是现代物理，第6部分包括带电粒子、量子物理和核物理三章，涉及光子、光电效应、波粒二象性、原子中的能级、原子核、质能关系和结合能、核反应、放射性衰变等。选修内容中涉及现代物理的有:X射线、核磁共振、激光、晶体结构等现代物理的内容约占总内容的15%20%。 保持经典科学内容和现代科学内容之间的“合理张力”，可以使学生既掌握学习科学的基石，又对现代科学有一定程度的了解，将来面对渗透在当代社会各个角落的现代科学时不至于恍若隔世。三、理论知识理解、应用与实际操作的有机结合 1997年，新加坡总理李显龙发表了“思考型学校，学习型社会(Thinking Schools, Learning Nation)”的讲话后，更是促进了科学教育重视知识的理解、应用与实践操作的有机结合，全面地培养学生科学思维能力。 科学概念、原理、规律等理论知识是科学理论体系的“细胞”，其重要性是不言而喻的，所以科学课程往往非常重视科学知识的理解。科学知识虽然源自自然界，但是都经过了剥离、抽象，使一些学习者难以真正地理解科学概念。尽可能地减少这种隔阂是科学课程的一个难题.把科学与学习者的生活世界联系起来和注重科学知识在社会实践和个人生活的应用是解决这个难题的一个有效办法。新加坡的科学课程改革在解决这个难题进行了一些有益的尝试。 第一，更重视科学知识的理解。科学课程精简了内容，节省时间和空间以便集中于核心知识。比如，物理(5052)只要求学生掌握33个物理量，并给出其中 16个物理量的定义，通过精选核心概念来强化学生对科学概念的深度理解。另外.重要的、难度较大的科学概念循环地出现，物理(9246,9248)与物理(5052)重复的物理知识有:矢量.速度、加速度的曲线分析.力矩，动能、势能，功，功率，波运动的描述，横波和纵波，电流、电势差、电阻，电磁感应定律，原子核，放射性，等等。 第二.强调知识的理解与应用间的结合，使理解与应用共同促进学生学习科学。物理( 5052)有两章是专门讨论物理知识的应用:实用电学(包括电的危险、家庭安全用电)和简单电子学(包括示波器的使用、电路部件的作用和使用、逻辑门和连接等)。其他章中也有一些节是讨论应用的.例如，电磁波的应用、静电的应用、电流磁效应的应用、放射性同位素的使用等。物理(9246, 9248)中的应用部分更多.其中，选修C材料物理，选修M医学物理和选修P环境物理都专门探讨物理知识的应用，分别包括晶体的结构、微观结构和材料试验，医学成像、医学治疗、视觉中的物理和听觉中的物理，动力源、能量消耗、热机和污染，等等。 第三，新加坡科学教育还非常重视以科学探究为核心的实践(practical)操作活动，使科学实践操作与理论知识的理解与应用形成有机结合。物理(5052)要求学生掌握5个测量实验和9个建立在物理规律上的实验，例如，用量筒测量液体与固体的体积，与全反射定律有关的实验等，这些实验涉及16种重要的仪器设备物理(9246)的课程评价目标有一部分是“实验技能和探究”，要求学习者:(1)设计探究，选择技巧、仪器设备和材料;(9)安全地、有效地使用技巧、仪器设备和材料;(3)进行观察、测量、估计并记录;(4)解释和评估观察和实验的资料;(S)评估方法和技巧。并进行可能的改进。物理(9248)对实践操作要求更高，明确规定:学习者至少把20写的学习时间用于实践部分和它的评价。 另外，新加坡教育部还通过考试进一步强化科学实践操作。普通水准教育证书考试的物理(5052)分理论卷(试卷1和试卷2，共120分)和实践卷(试卷3)试卷3用时1小时30分钟，包括2个95分钟的实验，共30分。高级水准教育证书考试的物理(9246)分理论卷(试卷1、试卷2和试卷3,共260分)和实践卷(试卷4)。试卷4是校本科学实践评价(SPA) , 64分，占总分的2000。该试卷评价学生的4种探究技能:计划、实施、分析、评估。物理(9248)的实践卷包括试卷4和试卷5，试卷4是实践测试，2小时，34分，包括2个必做的实验。试卷5是设汁问题，1小时，16分，包括2个必做的设计练习，每个8分。新加坡的科学课程考试中，理论卷会涉及部分实验技能和探究，实践卷中可能会涉及有些对实验结果的计算，理论与实验之间并不截然分开。四、课程与信息技术的整合 1997-2002年，新加坡启动了教育信息技术计划MITE， MITE1完成后，教育部又启动了MLTE2，时间从2003-2007年。MITE的目的是鼓励学生的学习、通过使用信息技术来加强课程、教学和评价方法之间的联系，并激发学生独立地、创造性地思考和实验。 根据MITE计划，新加坡的科学教育改革把科学课程与信息技术的整合作为一个重点，希望通过课程与信息技术的整合尽可能创设有利于高水平思维的学习情境，加深学生对科学知识的理解，促进学生批判性、创造性思维能力和解决问题能力的培养。在物理(5052)和物理(9246, 9248)的课程目标中都提出，要求学生意识到信息技术在通信中的重要性，以及使用信息技术作为一种实验的辅助手段并作为实验结果和理论成果解释工具的重要性。 科学课程标准中还专门规定了要求教师在教学中要尽可能使用信息技术的地方。比如，物理(5052)要求在绘出和解释冷却曲线、把电场描述为电荷受到一种力作用的一个区域等使用信息技术;物理(9246, 9248)要求在解释和使用叠加原理、回忆和使用库仑定律等处 整合信息技术。信息技术与物理课程整合的内容在物理 (5052)中约占15%，在物理(9246, 9248)中所占的比例接近20 % 。 这些举措为了学生将来能够更好地适应信息技术时代，它也是新加坡建立“信息岛”国家战略的一个重要的组成部分。 五、分科课程与综合课程的互补 中一至中二所有学生都学习综合科学课程，可以发挥综合课程较全面地培养学生科学素养的优势。在中三和中四，特别类和快捷类学生的认知发展水平较快，达到皮亚杰的形式运算阶段的比例较高，所以科学课程对知识的深度有了一定的要求，可以选择分科的物理、化学和生物，也可以选择混合科学。有意升大学预科的、将来从事专业性科学工作的学生往往选择分科课程，能够较系统地学习某一科学学科的知识。混合科学虽然内容是分立的，但形式上是综合的，属于“准综合科学课程”，它既可以扩大学生学习科学知识的范围，也可以对知识上的系统性有一定保证、比较适合将来升人理工学院或者不专门从事科学工作的学生学习。同样，由于普通类(学术)学生的认知发展相对较缓，只要求他们选学混合科学课程，给他们提供比较宽泛、相对浅显的科学内容，加深他们对科学的理解.更好地提高他们的科学素养。 大学预科生主要为将来的大学学习做好准备，所以开设分科课程，让他们较系统、深入地学习物理、化学或生物。但是由于这个阶段的分科课程专业性较强，也会造成这些学生视野不宽、解决现实生活中实际问题能力的欠缺等弊端。为了缓解分科课程的弊端，新加坡在大学预科阶段实施更广泛、更灵活的课程，积极倡导课程