國外是怎樣加強科學教育的

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“尖端科學技術研究生院”，是以先進的情報科學、宇宙科學、生命科學、材料科學開發為重點的新型研究生院，作為加強科學教育的一項措施。日本還進一步改革了研究生院制度。為了接納社會就業人員中的碩士研究生，為了快出人才，縮短修業年限，實行了夜間授課制，為了提高教學質量，聘請了部分實踐家當導師。

韓國從1986年創辦了科學技術高中。其宗旨是對具有突出的科學和數學才能的學生施以適當的教育，最大限度地開發他們的智力和能力，培養他們今后能成為優秀科學技術人才。科技高中不同于普通高中，一是自然科學課比普通高中多，二是科技高中增設科技史、電子計算機之類課程，三是教學以實驗為中心。

在英國，傳統的高等學校間的分工是面向科學研究和面向實際職業兩種。目前為了把科學技術搞上去，面向實際的職業高校也要擔負起科研工作，辦校際科學研究的“超級聯盟”，并向全球化發展，在世界各地辦科研機構的分支。

開設科學教育課程

從17世紀科學教育課程在西方確立后，逐漸在西歐和美國的學校課程中占重要地位。英國教育家斯賓塞說，科學教育課對學生來說作用是巨大的，“天才和科學結了婚”才能在科學上和培養人才上“取得最好的結果”。因此，許多國家增設了科學課，強化了科學課。

在美國，大學文科專業訂了學習自然科學計劃，開設了科學綜合課，聘請自然和社會學家來講課。美國全國科技委員會還為幼兒園到高中的學生制訂了科學課程方案，規定科學課包括以下內容：(1)使學生熟悉自然界，并認識自然界的多樣性和統一性。(2)教育學生理解科學的關鍵概念和原理。(3)使學生懂得科學、數學和技術之間相互依賴的一些重要方式。(4)讓學生明白科學是人類的事業，并懂得運用它們的力量和限度。(5)教會學生運用科學的思維方式。(6)使學生學會運用科學知識以及科學的思維方法來實現自己的目標和社會的目標。

英國中學開設了《科學技術與社會》課，其內容主要分三個方面：一是通過塑料工業、微電子工業的發展過程，研討科學發現、技術發明，工業生產與社會生活的關系，目的是激發學生追求科學的熱情。二是分析科學技術發展的幾個要素，如市場的需求、科學知識的準備、資金的投入，告訴學生應去研討什么和如何進行。三是介紹在科研問題中的各種觀點，并通過科技發展過程說明任何科學成果都是社會的產物，并非少數人關在象牙塔中所能得到的。教育學生懂得社會、集體和實踐在科學發展中的作用。

進行科學方法論的教育

科學教育的目的，不僅是讓學生掌握科學知識，更重要的是讓學生站在發現者的立場，通過學生親自實踐去發現事物的規律，使學生掌握并且會運用科學方法。什么是科學方法，日本人認為，就是讓學生在與物質有關的事物和現象中發現問題，通過觀察和實驗，掌握收集信息、進行推理、設立假說、實行驗證，通過科學的研究過程，讓學生發現規律和解釋自然現象的方法。他們認為常用的科學方法有：發現問題、預測、觀察、實驗、測定、記錄、分類、圖表化、推論、形成模型、設立假說和驗證假說共12種。美國人認為，進行科學方法論教育的目的，不僅僅為了給學生一些科學的方法，還要培養學生對自然的正確態度，使學生形成科學的自然觀，培養學生探討自然的能力，特別是創造性的能力。

加強實驗教學

英國科學教育家阿姆斯特朗說，實驗總是以發現、探索作為追求目標的，實驗在學校里是教授學生去發現的方法。日本人說，他們的理科教學所以重視實驗，因為實驗不僅為學生提供具體、形象和生動的感性材料，還能培養學生的實驗技能，通過實驗活動學生可以學到探索自然的方法，培養嚴謹的態度，進一步加深學生對自然現象的理解，認識人與自然的關系，樹立科學的自然觀?？茖W教育主要是讓學生通過實驗來自己獲取，不是依靠教師的講授。因此，英國的中學一開始學習化學時，學生就沒有教科書。教師只介紹一些參考書，學生掌握課業主要靠課堂和教師發放的實驗報告來完成，所學習的全部內容是在實驗室進行的。學生從11歲開始學習化學，學習的內容和題目全部是實驗性的，所以每周的兩節課都是在實驗室進行的。即使進入高中，仍然有70％的課程是在實驗室里上?？梢妵馐欠浅Ｗ⒁鈱W生實驗能力培養的。

前蘇聯把學生實驗的能力劃分為四個層次。第一層次是掌握一些進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。五年級應掌握一些測量技能，如測量氣溫、氣壓、物體大小等等；第二層次是在教師指導下，根據教科書要求裝置實驗，記錄觀察與測量結果，分析實驗結果。這種能力從四年級開始，六年級已經形成；第三層次是掌握獨立裝置實驗的能力，掌握按合理順序獨立完成所有操作的技能，在七八年級培養；第四層次是能獨立了解實驗目的，提出實驗假設，安排實驗過程，選擇儀器和材料，進行測量和觀察，對測量結果進行數學整理，分析結果并作出結論，這種能力在九年級培養。為了加強科學教育，一些國家讓學生參加太空科學實驗。美國中學生參加過零重力對關節炎影響的實驗、雞蛋在太空中孵化的實驗，日本高中生參加過太空人工造雪的實驗，德國學生參加過小麥、大豆種子接受宇宙輻射的實驗，澳大利亞學生參加過細胞在外層空間適應零重力環境的實驗。這些實驗正在向尖端化、高科技化方向發展。

參與科研工作

英國科學教育學家貝爾納主張把科研作為科學教育的一種形式，讓學生在具體的科研工作中學習和掌握科學。他說，科研的長處在于它不是向學生灌輸，不是給學生一堆死知識，而是讓學生知道結論的來龍去脈。日本人說，科研就是通過科學的研討過程，使學生學會發現規律性和說明自然現象的方法。美國教育家曼科馬克對通過科研進行科學教育，作過十多年的研究和實驗，并提出“發明工場”的理論。這種理論的核心，一是通過科研、實驗培養學生動手能力和創新精神，二是把“發明工場”作為科學教育的一種形式。

通過科研對學生進行科學教育的特點是科研與教學、與社會現狀密切相結合。美國在上酸雨的化學課時，就讓學生從池塘水、自來水、雨水中取樣，再測量它們的酸度，然后把有關數據輸入電腦，同其他地區獲得的數據進行比較并做出判斷，提出改革方案，評論國家有關政策。學生的科研與教學、與社會公害相結合，不僅使學生學會運用科學，培養學生科研能力，還使學生認識科學的社會意義，調動學生學科學的積極性，有助于學生科學觀的樹立。

21世紀是科學技術發達的世紀，為21世紀培養有科學頭腦的人才，是世界各國的當務之急。有卓見的決策者，必須作出加強科學教育的決策，忽視甚至稍有遲疑都要付出高昂的代價。