美國非正規科學教育探析

江宇靖

摘 要：非正規科學教育是面向公眾的，以科學、技術、工程等為主要內容的終身教育形式。美國的非正規科學教育由來已久，并于近十余年來迅速發展，作為學校科學教育的重要補充，起到了提高公眾科學素養的作用。文章對美國非正規科學教育的特點進行梳理，概述了美國非正規科學教育的發展狀況，進而論述了非正規科學教育的作用。

關鍵詞：美國；終身學習；非正規教育；科學教育

一、美國科學教育基本情況

與傳統的學校科學教育相對應的非正規科學教育（Informal Science Education）是面向公眾的，以科學、技術、工程等為主要內容的終身學習形式。“在我們普遍的觀念里，學校是負責為社會傳播科學知識的機構，但事實上，學校教育不能夠完全獨立地承擔這一任務，社會必須更好地理解并關注非正規科學教育經驗，以更廣泛地推進科學教育與科學學習”[1]。美國學校以外的科學教育由來已久，近十余年來，非正規科學教育由于受到了教育部門的重視而得以迅速發展，并作為學校科學教育的重要補充，起到了提高公眾科學素養的作用。

（一）學校科學教育

與以往的時代相比，大科學時代的科學理論的專門化和深入化、技術的高端化使得科學與公眾的日常生活逐漸拉開了距離。但是，人類的生存環境與生活質量卻比以往任何時候都更依賴于科學技術的發展及其有效的應用。在這樣的形勢下，全民及個人的科學素養成為影響社會及個人發展的重要因素。為了在這樣的競爭中占得先機，美國對K-12教育階段學校的科學基礎教育進行了兩次重大的改革，其中最著名的是“2061計劃”。

美國科學促進會（American Association for the Advancement to Science，AAAS）于1985年啟動了一項致力于中小學課程改革的跨世紀計劃。該計劃提出了“未來兒童和青少年從小學到高中應掌握的科學、數學和技術領域的基礎知識框架，包括主要學科的基本內容、基本概念、基本技能，學科間的有機聯系，以及掌握這些內容、概念和聯系的基本態度、方法和手段”[2]。1985年恰逢哈雷彗星臨近地球，而它再次光臨要等到2061年，為了培養在哈雷彗星再次光臨地球時能適應當時科學技術和社會生活的人才，故將該計劃定名為“2061計劃”。為了完成上述目標，“2061計劃”開展了一系列研究并開發了相關工具，旨在為教育者、研究者、政策制定者服務，使其能夠對國家教育體系的發展產生關鍵且長久的推進作用[3]。該計劃召集了30多名科學家、科學教育家及各學科的教授，花費了4年時間進行深入研究，并經過數百次的討論修改，最終形成了一份美國科學教育的總藍圖——《面向全體美國人的科學》，開始了一輪K-12教育階段科學教育改革。隨后，“2061計劃”又相繼發布了《科學素養的基準》《科學素質的源泉》《科學素質的藍圖》《改革的藍圖》等報告。

（二）非正規科學教育

學校科學教育注重學習者對科學知識的掌握和應用，對于學習者而言在很大程度上是被動的接受，對于提高公眾科學素養而言也只是起步。成功的科學教育應是培養學習者的科學探究能力，提高公眾的科學素養的教育——學校科學教育和課堂中科學教師的指導是遠遠不夠的。“不斷深入的對科學學習的研究使我們認清，理解科學所需要的東西要遠比掌握科學知識本身多得多，在基礎的層面上來看，了解科學包括理解科學的本質和科學活動的流程。基于這些原因，現在，非正規環境比以往任何時候都可以而且必須在科學教育中扮演重要的角色。”[4]

美國國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）非正規科學教育項目官員大衛·尤珂（David A Ucko）在于2005年11月舉行的上海城市發展國際論壇上指出，非正規教育之所以會受到如此重視，有兩方面原因：“首先，對于廣大公眾來說，它可以為我們提供一個在科學和技術領域長期的學習機會，并且提供一些國家和地方的政策導向；其次，對學生來說，它可以激發學生對科技的興趣，使他們更好地完成在校的正規學習，也為他們今后的工作積累經驗和能力”[5]。可以看出，隨著科學技術的迅速發展及世界各國對公民科學素養重視程度的加深，非正規科學教育作為對傳統正規科學教育的補充，日益彰顯其重要性，在傳播科學的過程中與傳統科普活動有共通之處又有其不可替代的特殊性。

二、美國非正規科學教育的特點

（一）具有面向公眾的公平性

傳統的科學教育面向的是適齡的在校學生，而對于那些由于各種原因不能夠獲得學校教育機會的人群而言，非正規科學教育就是獲得科學知識的重要途徑。非正規科學教育使得社會的非主流群體及一些弱勢群體能夠獲得學習科學的機會。“我們需要關注科學學習中四類傳統的非主流群體：女性、美國印第安土著、偏遠地區居民及殘障人士”[6]。不難發現，科學學習中既有文化的多樣性問題，又包含公平公正問題。非正規科學教育能夠在對這些問題的解決中起到積極作用。美國國家科學基金會資助的一個名為“研究生教育與教授聯合計劃”（Alliances for Graduate Education and the Professoriate，AGEP）的項目，旨在幫助美國非主流人群（如非裔、西班牙裔、美國印第安人、阿拉斯加本地人、夏威夷土著及其他太平洋島民）取得科學、技術、工程和數學（Science，Technology，Engineering and Mathematics，STEM）領域的碩士學位，同時幫助這些少數人群爭取大學教授職位。這是一個很特別的例證，凸顯出美國非正規教育在參與對象上的多樣性。通常情況下，非主流人群獲得科學教育的機會較少，除了文化、地域因素以外，經濟也是制約此類人群參與科學學習的重要因素。此類人群往往無法參與正規的學校科學教育，而非正規科學教育充分體現了面向全體公眾的特點和優勢，在各類機構的資助下為全體公民提供接受科學教育的機會。

（二）關注文化傳統對科學學習的影響

在科學學習中，學習者的文化背景會影響其對科學知識與科學理念的學習，這在非正規教育中表現得尤為明顯。“信奉的宗教、倫理道德準則和社會價值指導著人們所相信的東西，以及他們的行為和他們對自己及其他人的判斷。學習、發展和教育往往以隱含的方式深深植根于社會中所運行的價值體系”，《非正規環境中的科學學習》（Learning Science in Informal Environments）一書的作者布魯斯·萊文斯坦（Bruce V. Lewenstein）在2009年康奈爾大學舉辦的關于非正規科學教育的報告會上特別強調了這點。報告在“學習與學習者”這一部分中對學習者的文化背景因素做了總結，“文化團體中的成員通過參加非正規學習的經歷形成系統的關于自然世界的知識，他們探索自然的形式由他們的文化歷史背景所塑造并且需要特別的環境設置。這樣的知識獲取和探索自然的方式反映了一個多樣化的觀點，需要在設計科學學習經歷的環境中引起重視”。人們的認知過程受到其文化背景、宗教信仰等多方面的影響。對同一個自然現象，不同文化背景的觀察者可能會得出相反的結論。這已在科學、哲學及教育界達成了共識。如何根據學習者的文化背景設計學習環境，以對其科學學習產生積極的影響是目前研究者關注頗多的一個領域。文化是雙向的互動：一方面，學習者所生活的文化環境會影響學習者的學習；另一方面，通過對科學及其他文化的學習，學習者個體也會對其所處的群體文化產生影響。在這方面，非正規科學教育需要經常關注文化現象的變遷，以形成適合學習者的學習環境及策略。此外，學習者個人的已有知識、興趣、學習習慣等，同樣是非正規科學教育關注的因素。這些更為個性化的差異在學習者參與的校外既定環境（如博物館、科技館等場所）的科學學習中尤其重要。布魯斯·萊文斯坦表示，“學習者先前的知識、興趣和個性，這些被理解為是學習者學習過程的一個整體，在非正規環境中非常重要。”

（三）無時無刻、無處不在的終身學習

非正規科學教育是一種跨越人的一生的教育。“科學學習應該被看作是一項與生命同長度，與生命同寬度，與生命同深度的努力。它發生在一系列聚焦于多樣化興趣產出的場所……我們把這看作是非正規環境中的科學學習最關鍵的目標，一個教育實踐與探索的領域”[7]。非正規環境可以劃歸為以下三類。

1.日常及家庭學習環境

日常學習在人們的生活中無處不在，如家庭中或朋友間的討論和活動、個人的興趣愛好、大眾媒體的參與及技術的使用。在這種環境中的互動方式大部分是經過選擇、組織并由學習者個人協調的，因此會因不同的文化而異。在這類環境中，知識的習得、獲取及證明具有典型的錯綜復雜性，很難互相區分。在這些環境中，論證能力往往在學習過程中成為更為中心的角色。對于學齡兒童來說，日常及家庭學習環境是非正規科學教育的一個天然場所，兒童除了在學校的學習，絕大部分時間都在家庭中與父母、兄弟姐妹在一起，這期間的科學學習往往是無意識的或非設計的，兒童通過家長的引導與幫助獲取知識、掌握技能。因此，家長的科學素養會在很大程度上影響到孩子。2008年，美國科學促進會與德爾塔研究教育基金會（Delta Research and Educational Foundation）開展了一項科學與日常體驗項目（Science and Everyday Experience），這一項目旨在幫助非裔美國中小學生的父母或其他監護者支持兒童的非正規科學教育。

2.經過設計的環境

針對特定的教育目的、經過設計的環境一般包括博物館、科學中心、植物園、動物園、水族館、圖書館等。在這類環境中，學習者具有很強的主導性。對這些環境的選擇主要取決于學習者自身——學習者根據興趣安排自己在這些環境中的行程。雖然學習者的參與是短暫的、不成體系的，但一些有趣的參觀經歷及之后的后續聯系可以提升學習者對科學的興趣。這類環境給予學習者自主選擇的機會，根據自身興趣主動參與到科學學習中，往往能夠在輕松愉悅的氣氛中融入科學知識，同時激發學習者新的興趣點，這是一種潛移默化的學習。

3.學校之外與面向社會的培訓

學校之外與面向社會的培訓項目為成年人的科學學習提供了機會。這類項目包括暑期培訓、科學俱樂部、老年人項目、志愿者團體及以學習為目的的休假。這類環境與前兩者的一大區別在于，它往往包含一系列較為正式的課程來傳授知識或技能，有時也講授如何利用科學來解決現實問題。另一大區別在于，參與這類項目的學習者往往有較為明確的需求，希望通過學習來滿足自己對某類知識或技能的需要。這類項目常常由受過科學訓練的專業人士指導監督，因為這類項目中常常包括動手實踐及協作實踐的部分。成年人往往根據自己的興趣和需要選擇參加這類科學培訓項目或是交流活動。學校組織的科學暑期夏令營以及科學機構組織的科學俱樂部都屬于這一類。

三、美國非正規科學教育的作用

美國的非正規科學教育已經得到學界的系統研究和科學決策部門的充分重視。非正規科學教育發展中心（Center for Advancement of Informal Science Education，CAISE）的網站會隨時更新非正規科學教育的最新研究及新開展的活動。此外，美國科學促進會、美國國家科學基金會等機構也大力資助并組織各類非正規科學教育項目。

非正規科學教育是學校科學教育的補充，對美國公眾科學素養的提升起到了非常重要的作用。國際科學素養促進中心（International Center for the Advancement of Scientific Literacy，ICASL）主任喬恩·米勒（Jon D. Miller）認為，“公民科學素養可以定義為公民在現代工業化國家進行正常活動所必需的理解科學與技術的水平”[8]。現在的科學教育已經不再是人生中某一階段的任務，而是一項終身學習，即非正規科學教育為人們提供了不斷學習、提高自身科學素養的機會。同樣，在學校從事科學教學的教師們也能通過這一方式更新自己的知識與技能儲備，加深對科學思想的理解，更高質量地完成教學任務。此外，對于美國這樣一個移民國家，一些少數族裔或非主流人群能夠通過非正規科學教育的途徑掌握科學知識，培養對科學的興趣，甚至投身到科學事業中去，從而全面提高自身的科學素養。

參考文獻：

[1][4]Marilyn Fenichel，Heidi A. Schweingruber，et al. Surrounded by Science： Learning Science in Informal Environments[M]. National Academies Press， 2010：1.

[2]美國科學促進會.面向全體美國人的科學[M].科學普及出版社，2001.

[3]謝小軍.美國科學促進會的三個科學教育項目對我國科普事業的點滴啟示[J].今日科苑，2008（23）：180.

[5][美]大衛·艾·尤珂.美國的非正式科學教育[J].世界科學，2006（1）：43.

[6][7]Philip Bell，Bruce Lewenstein，et al. Learning Science in Informal Environments： People， Places， and Pursuits[M]. National Academies Press，2009：210，49.

[8][美]米勒，等. 公民的科學素質及對科學和技術的態度[M]//邁諾爾夫·迪爾克斯，等.在理解與信賴之間.北京理工大學出版社，2006：56.

編輯 許方舟 校對 郭偉