美國科學教育現狀

美國為聯邦制國家，其憲法修正案將教育的管理職權主要交給各州和地方行使。美國托馬斯·B·福德姆基金會每六年進行一次全美教育綜合調查，最近兩次2000年與2006年公布的研究報告顯示，美國科學教育現狀并不十分樂觀：

一、科學教育與其他學科相比實施較好

根據托馬斯基金會報告，對全國各學科教育依據新課程標準進行評估，所有學科總平均等級2000年和2006年兩次均只達C-級。在各學科評價中，歷史學科教育的評價等級最低，美國歷史和世界歷史等級2000年和2006年兩次均僅為D+級；其他學科的等級也較低，如數學教育的評價等級兩次分別為C級和D+級。英語教育的評價等級在各科中相對最好，分別為C-級和C+級；與其他學科相比，科學教育的實施等級相對較好，分別為C級和C-級；科學單科達標的州兩次均僅有19個州，只占全國總數的37%；相對于其他學科，科學教育實施水平屬于較好層次。

二、美國各州科學教育實施差異懸殊

2000年AAPT（American Association of Physics Teachers，全美物理教師學會）會議的代表指出，“僅19個州被評價成功執行了國家科學教育標準，且已建立州認可的科學標準。部分州沒有制定州標準，僅有一份不含活動設計或實驗的百科全書式的目錄”[3]，且僅少數州明確了數學與科學教育間的緊密聯系。雖然科學教育平均等級為C-級，但各州科學教育差異也極大，有些州科學教育水平非常高，如California（加州）、Indiana（印地安那州）、Massachusetts(麻省)三州，兩次評價均為A級；還有些州比較好，如Arizona（亞利桑那州）、Minnesota（明尼蘇達州）、New Jersey（新澤西州）、North Carolina（北卡羅來州）、South Carolina（南卡羅來州）五州，兩次分別為A級和B級；有些州科學教育水平不理想，兩次評價等級均較低，如Alaska（阿拉斯加州）、Florida（佛羅里達州）、Kansas（堪薩斯州）、Mississippi（密西西比州）、New Hampshire（新罕布什爾州）、Oklahoma（俄克拉何馬州）、Wyoming（懷俄明州）七州，兩次評定等級均為F級。

三、各州科學教育水平下降多于上升數量

雖然聯邦政府不斷進行各類教育改革，各州政府及部分學術組織也在嘗試進行各類努力，但是全美科學教育整體進展仍令人失望。根據托馬斯兩次報告顯示，十幾年來全美科學教育的總體水平為下降趨勢，即由原來2000年的C級下降為2006年的C-級；且低于C-級的州的數量也在增加，由2000年20個州增加至2006年22個州，占全國43%。六年來，科學教育水平上升的州數量僅為11個，只占全國23.5%。部分州科學教育水平下降幅度超過兩個等級，如Alabama（阿拉巴馬州）、Delaware（特拉華州）、Hawaii（夏威夷）、Montana Rhode Island（羅得島）、South Dakota（南達科他州）五州；另如Texas（得克薩斯州）、Wisconsin（威斯康星州）兩州下降3個等級，由C級下降到F級；部分州下降為急劇，如Montana（蒙大拿州）、Nebraska（內布拉斯加州）和Oregon（俄勒岡州）三個州由B級下降到F級，竟然下降了4個等級。相反，科學教育水平等級提高的州僅12個。

四、科學教育水平整體下降的原因分析

1.師資短缺是科學教育水平下降的主要原因

在美國，科學教育師資始終都是一個令人頭痛的問題。尤其物理教師的匱乏，始終沒有得到解決，在今后一段時間內也無法緩解。研究者郝瑟（hauser）指出，“中小學適齡兒童入學數量的增加、大量教師退休及課程改革對小班授課的探索，都致使今后的十年內，新教師需求突破250。據相關統計，未來5到8年內，將有50%在職教師離職和退休。”調查顯示，盡管每年教育類畢業生在增加，但真正進入教師短缺學區和學校的比例很低，少數民族學生和貧困家庭學生居多的農村學校，師資短缺現象尤為突出，科學教師的情況更為嚴重。

2.科學教師知識背景不完善也是重要原因

由于科學師資的短缺，致使在職科學教師整體水平不理想，多數科學教師不具備合格的學科知識背景。聯邦教育部負責人史克羅法尼（Sclafani）曾公開指出，“美國中學中51.5%的數學專任教師和40%科學專任教師并沒有所教專業的主修或第二學位；全美僅接近半數的地區（29個州）明確規定，專任教師必須參加全國教師測試（National Teacher Exams），其中15個州所設置的達標分數線均低于百分制的25分，僅Virginia（弗吉尼亞州）設置的及格線高于百分制50分”。由此推測出美國科學教師知識基礎和學科能力的不理想狀態。另有實例證明，根據The National Center for Education Statistics（NCES，美國教育統計中心)公布數據顯示，在貧困地區學校中，超過7成的7至12年級學生是由不合格的科學教師進行授課。這一數據使56﹪的美國人感到恐慌。

3.科學教師任職后缺乏系統的專業訓練

根據National Science Teachers Association（NSTA，美國科學教師協會)制定的標準，小學教師在進行科學教育的三個學科授課時，即生物、物理和地球科學，教師至少要掌握一門學科的大學課程。但實際上僅一半的小學教師可以達此標準。另一項關于K—12科學及物理教師的調查顯示，在多數州“通常沒有為科學教育所需設備而設立的款項，而且科學教室里僅有基礎設施不完善的實驗設備……僅有少量且沒有正規訓練的科學教師……無法為學生的科學活動提供最基礎的指導”。

國際物理教育研究委員會主席、著名物理教育家雷納德·喬塞姆（Leonard Jossem）在多篇報告中指出，“對大學教授所采用的教育方法中物理專業訓練缺乏而擔心”。他指出高校教師被期望“能徹底理解所授學科的內容，善于在實踐中提供相關有趣的實驗……能為學生的教學找出教學重點，并能為未來工作所需培養畢業生”[9]，但這些當前均沒有實現。

4.科學教師的實驗技能缺乏也是重要因素

對于全美各州科學教育水平不佳之現狀，很多科學教育研究者都已認識到，這也與科學教師缺乏實驗技能訓練有關。如以美國中小學生的科學教育經歷來說，“多數小學生所受的科學教育中沒有經歷過科學性的指導；中學生在實驗室中的時間不足，而且也經常是由那些根本沒有經過實驗訓練的教師來進行科學課程教學；高中生的科學教師主要精力不在科學教學領域內進行研究，而是花費很多時間為地區、州以及全國測試做準備”。PISA和TIMSS報告的數據，也可以顯示出美國學生在科學知識和技能方面遠遠落后于其他國家學生。

五．美國科學教師教育工作進行的改革

針對全美科學教育不盡人意的現狀，尤其科學教育師資方面所存在問題，美國各學術團體和各類基金會等，也在全美范圍內進行了多次調研，期望總結各州在科學教師準入、科學教師隊伍穩定等方面的行之有效的經驗。

1．增加非教育專業教師數量 擴充師資隊伍

美國多個州已開始嘗試增加非教育專業教師數量，來積極擴充師資隊伍。對于非教育專業準教師的培養，主要是通過設立職位讓他們進行代課的方式，逐步把非教育專業教師訓練成為合格教師。很多基金會也積極采用各類措施，促進非教育專業教師從事教師職業，例如Princeton（普林斯頓）市的Woodrow Wilson（伍德羅·威爾遜）基金會，曾推出一個項目來吸引最優秀的大學畢業生投身教育事業。該基金項目計劃每年提供33個名額，為準備從事教師職業的本科畢業生提供獎學金，并選送到賓夕法尼亞大學、華盛頓大學和弗吉尼亞大學等名校，繼續接受研究生教育。這類舉措對于師資隊伍數量的保證起了積極的作用。

2．精心設計和切實執行專業化的教師入職教育

根據相關研究顯示，部分教師離職的重要原因之一，是由于自身缺少專業素養，并沒有為成為教師做好充分準備。所謂“充分準備”內容包括以下幾個方面：扎實的專業知識基礎、熟練的專業實踐能力，以及較為先進的現代教學技術等。因此，從高等院校畢業并獲得教師資格證書，并不意味著學習的結束，而是從事教師職業的開始。近年來，美國新教師入職培訓越來越普遍。相應調查也顯示出，精心設計和切實執行的教師入職教育計劃使教師流失率降低了2/3。

3.積極改善教學環境并對教齡高的教師進行重獎

相關研究顯示，新教師在入職之初由于工作量突然增大或精神壓力過大，導致放棄教師職業從而造成師資流失。各州也考慮改進了一些管理措施，如減少新教師任教班級數量和減輕非教學事務等，并在學科教學范圍內給予新教師更多的自主權，有條件的地區還積極實施小班化教學。為保證教師隊伍穩定，還有些州采用經濟鼓勵政策，如California（加州）規定在薄弱學校任教、或在師資短缺的學科任教，教師在從教后4年，由州政府每年提供數千美元的獎勵。另如Arkansas（阿肯色州）、Mississippi（密西西比州）還積極鼓勵教師在職進修并適度減免學費，并采取對高學歷教師從事農村學校的教學進行額外加薪等鼓勵措施。

（限于篇幅，參考文獻略）

（責任編輯 劉永慶）