国际科学教育研究及科学教育改革相关进展——NARST 2015年会参会报告

来源:科普所发布时间:2018-12-24

NARST年会每年都为所有参会者准备了海量的报告,是全球科学教育理论研究和实践探索的精华巡展。

NARST年会每年都为所有参会者准备了海量的报告,是全球科学教育理论研究和实践探索的精华巡展。在今年为期4天的会议中,年会共有两场大会报告,其余均为分论坛报告和讨论,主体由15个分主题组成,分别是(1)科学学习:认识与观念变革;(2)科学学习:语境、特征和互动;(3)科学教学——小学(幼儿园到6年级):特征与策略;(4)科学教学——初高中(5到12年级):特征与策略;(5)大学科学教学与学习(13到20年级);(6)非正规环境的科学学习;(7)职前科学教师教育;(8)在职科学教师教育;(9)反思实践;(10)课程、评价和评估;(11)文化、社会与性别;(12)教育技术;(13)科学的历史、哲学和社会学;(14)环境教育;(15)政策。15个分会场中每个分会场有近13场次的小型论坛,每个小型论坛提供3-4个学术报告及交流讨论。从会议可以看出以美国为代表的发达国家在科学教育研究和改革方面所取得的新进展,主要包括以下几方面:

一、 以数据为基础的研究支撑STEM战略实施

“实证研究、对数据收集和开发运用”是会议研究方面的突出特点。由“Change the Equation”组织CEO做的大会报告“STEM Vital Signs”,介绍了利用数据对国家和地方科技人力资源和科学教育环境资源的分析报告。基于指标体系和数据分析为美国和各州提供的报告对于各层面STEM教育政策的制定和实施、对于学校和教师对STEM资源的利用、对于学生对STEM学习的方向和资源的选择都有重要的参考价值。

大会报告“STEM Vital Signs”中另一个重要内容是介绍科学教育项目资源平台,其突出特点是以评估思维来设计和评价科学教育项目。“Change the Equation”由美国100多家企业联合组建,旨在推动美国STEM战略的实施,该组织的企业具有雄厚的实力资助科学教育项目。科学教育组织者、需求方和策划方提供的科学教育项目,通过利用经严格的评价方法和评价体系筛选后进入该组织科学教育项目库,并由企业选择资助。项目的实施过程和效果同样会执行严格的基于数据的评估。通过评估体系下的项目策划、资助、实施和评价组织各方共同推动STEM战略实施的方式值得借鉴。“Change the Equation”这种由企业联合组建的智库在美国STEM战略中发挥的作用也值得关注。

二、 以《新一代科学教育标准》为标志推进科学教育改革

2013年美国公布了《新一代科学教育标准》(Next Generation Science Standards, NGSS)后,近几年的年会都会针对《新一代科学教育标准》及全球科学教育改革的进展情况进行深入的讨论,今年的年会也是如此。大部分报告和专题都围绕NGSS展开,其中有5个专题讨论会以NGSS为核心内容,3个paper-sets(论文组)以NGSS为题,在题目中包含NGSS的报告有17篇。

《新一代科学课程标准》是对全世界具有重要影响意义的课程文件。NGSS颁布后,在科学教育研究界形成了两股研究的浪潮。一方面是美国的一些研究者和实践者着手开展如何将NGSS落实在实践中,落实在课堂上,落实在提升青少年的能力和科学素养水平上;另一方面,世界上很多国家的研究者都对NGSS的内涵,以及对本国科学教育的影响开展深入的研究。

NGSS的三个核心维度是强调科学与工程学实践、重视学科核心概念和跨领域概念。在科学技术飞速发展, 计算机、互联网和无线通讯技术得到高度普及的今天, “浅而广” 的学习机会已经不是学校教育的专有。相反, 面对科技领域“知识爆炸” 的情况, “少而精”的理念对于中小学科学教育就显得至关重要。也就是要在中小学的有限时间内, 为学生选择科学领域的“核心概念” 和“跨学科概念”作为学习内容, 以实现在“少” 的要求的前提下保证在“科学与工程学实践” 方面为学生提供充分的学习体验, 助其能够深入理解学习内容, 以达到“精” 的目的, 进而高效地培育出具有良好的科学素养的普通公民和具有竞争力的科技人才。

在科学课程改革方向的判定与构想方面, 课程决策人员已经从学校体系建设本身的考虑扩展到着眼于未来社会需求、人力资源市场变化和要求来定位。在决策机制方面, 开始从“决策制定模式”(decision making model) 转向“证据驱动模式”(evidence driven model) , 以充分利用科学教育研究的成果。这进一步引领了全球科学教育改革的方向和趋势:基于实证研究的数据结果将决定改革的方向,而不是基于行政部门的判定。

三、 重视对非正规环境下科学学习效果的评估

非正规环境的科学学习是美国科学教育研究会的一个重要组成分支,也是NARST 2015年年会的第六个专题。该分论坛共组织了12场次的交流讨论会,其中两场是小型讨论会,其他均有学术报告,共计35个学术报告,另外有14个论文报告会。

非正规环境的科学学习专题报告人均来自欧美国家,其研究团队的构成不单是科研院所和高校的科研人员,还有来自科技博物馆、动植物园、水族馆公园、相关行业协会以及个人兴趣俱乐部的人员,其研究内容非常广泛且十分接地气。所有的学术报告都是围绕一个具体的活动、案例进行,如科技博物馆的科学教育活动、公众科学参与活动、科技夏令营、野外观察等。报告主要评估了这些活动对青少年科学学习的影响,哪些因素在青少年的科学学习中发挥了作用,以及相关研究。报告的研究方法规范、严谨,几乎所有的实证研究都遵循标准、科学和规范的实证研究的范式开展,即在一定的理论框架下提出研究问题、设计实验、数据采集与分析,以获得实验结果和结论,进而验证、支持并丰富相关理论。

四、 青少年科学素养测评理论和方法日臻成熟

NARST的重要目标是帮助所有人提升科学素养。会议中有部分主题是对青少年科学素养情况的讨论,与青少年科学素养测评直接相关的报告共有8个。从这些报告中看出,目前国际上主流的青少年科学素养测量工具主要有以下三种:(1)国际学生评价项目(PISA);(2)国际数学和科学评价(TIMSS);(3)美国国家教育进展评价(NEAP)。同时,还有部分研究者采用“以点带面”的方式对青少年的科学素养水平进行测评和反映,如通过测量学生对科学本质的认识和自我效能感来反映学生科学素养的状况。

总的来看,一些相对成熟的青少年科学素养测量体系如PISA已经得到世界各学界的认可,并且在全世界范围内都得到了较好的验证。与此同时,学者们还将进一步关注促进青少年科学素养提升的策略和方法。

NASRT 2015年会是科学教育领域的全球重要会议,它集合了国际上该领域研究前沿的专家学者,会上关注和探讨的问题体现了全世界科学教育研究领域的发展方向。参加此次年会不但可以充分了解国际科学教育的发展现状和趋势,而且也与国际顶尖的研究学者开展深入的交流,会议的内容和论文尚当进一步研究消化,会议强调的主流研究方法和研究视角也值得我们借鉴,对于我国的科学教育研究也具有重要的借鉴意义。


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