美国KPS学区高中科学类课程设置现状及对我国落实科学教育加法的启示

□黄芳 李辰睿

字数:2844 2024-08-04 版名:理论

  课程是学校科学教育的主阵地和主渠道,科学教育加法的落实需要科学类课程的支撑。在实践层面,我国高中阶段的科学类课程主要有物理、化学、生物学、地理、通用技术等必修课程以及少量的选修课程,内容侧重基础。小学、初中阶段普遍开展的科技社团、科普讲座等,到高中阶段逐渐减少,在激发青少年好奇心、想象力、探求欲方面效果甚微。
  如何通过三至五年的努力,健全我国高中科学类课程体系,提升科学教育质量,已是摆在我们面前的重要课题。本研究以美国密歇根州卡拉马祖公立学校(Kalamazoo PublicSchools,KPS)学区为例,分析其高中科学类课程设置特点,以期为我国高中落实科学教育加法提供借鉴。
  KPS学区高中科学类课程设置
  KPS学区是密歇根州西南部最大、最多元化的学区。KPS学区实行三学期制,将1学年等分为3个学期,每学期3个月(12周),分别是秋季、冬季和春季学期。
  KPS学区高中课程学分要求。英语、数学、科学、社会科学四类课程是美国K—12年级全体学生的核心学术课程。高中阶段要求通过科学类课程学习至少获得3学分。学生每天上1节课,学习1学年(3个学期,共36周),通过课程考核可获得1学分。这意味着,在高中4年中,学生至少要学习3年科学类课程。英语、数学和社会科学类课程分别需要获得至少4学分,也就是需要至少学习4年。
  KPS学区高中校内科学类课程。与小学、初中阶段以综合课程为主的科学教育不同,KPS学区高中阶段的科学教育实行分科教学,分物质科学、生命科学、地球科学三个领域,要求学生在每个领域至少学习1个学期的课程。课程按照难度分为三类,分别是基于标准评分的课程、荣誉课程和大学先修课程(advanced placement,AP)。
  基于标准评分的课程主要为学科基础课,包括生物学、物理、化学三门课程。荣誉课程的难度高于基于标准评分的课程,学习节奏更快,学生在某一学科的平均绩点(gradepointaverage,GPA)需达到一定要求才有资格选修该学科的荣誉课程。AP课程的难度接近大学水平,旨在帮助学生提前了解大学阶段的学习内容和学习方式、提高学术写作和问题解决能力,以便在未来更好地适应大学学术挑战。此外,AP课程学分可以转换成大学学分,GPA经过加权后高于其他两类课程,有助于学生提升年级排名,提高大学申请竞争力。AP科学类课程包括AP生物学、AP物理和AP化学。
  KPS学区高中线上科学类课程。KPS学区开发了一套完整的面向K—12年级学生的线上课程,覆盖基础教育阶段各年级、各学科。其中,高中线上课程共32门,其中27门(84.4%)与校内课程一致,5门(15.6%)为线上课程特有。线上课程要求学生全程开启摄像头,学生可通过预约获得线下辅导服务。
  KPS学区高中学生每周到校学习时间为30小时左右,每周线上学习时间为10~15小时。线上课程不必每日学习,也无须固定地点,为需要参加校外活动、训练、比赛的学生提供了时间上的便利,使残疾学生免于出行,为不适应班级学习的学生提供了可替代的学习环境。与校内的线下课程相比,线上课程更为灵活,有助于满足学生个性化的学习需求,实现因材施教。
  KPS学区高中科学类补习课程。如果核心学术课程不及格,学生需要重修以获得学分。KPS学区高中科学类课程的补习途径主要有暑期学校、商业在线学习平台GradPoint、社区学院、线上课程子项目“卡拉马祖创新学习项目”(Kalamazoo in-novative learning program,KILP)四种。
  暑期学校在每年春季学期结束后开始,由KPS学区的中等教育部门负责。GradPoint是美国培生(Pearson)集团面向初中和高中学生设计的在线教育平台。学区内每所学校的计算机房都安装了该课程平台,提供相关设备支持和管理服务。每个学生都分配有账号和密码确保课程资源易于获得并拥有良好的学习环境。学生可以在上学期间或课后到机房进行独立学习。
  2016年秋季,KPS学区启动了专门面向11、12年级学生的线上线下混合式教学补习服务项目——KILP。KILP要求学生每周参与3次线下课程学习,每次2小时,开放3个课程时段供学生自行选择,学生也可以根据个人情况增加线下学习次数。线下教学采取10~20人的小班制,生师比为10:1。线上主要为课程辅导,生师比为20:1。
  KPS学区高中科技英才培育课程。对于学有余力、具备科学家潜质的高中生,KPS学区开辟了多种渠道助力其发展包括“卡拉马祖数学与科学中心”(Kalamazooarea mathematicsand science center,KAMSC)的强化课程、大学高中双注册课程、密歇根线上大学课程和免修课程。
  KPS学区高中科学类课程设置特点
  强调有序衔接,夯实科学根基。根据难度的不同,KPS学区高中科学类课程大致可分为三个层次。第一层次为基础性课程,包括学校提供的基于标准评分的课程、KPS线上课程;第二层次为补习辅导课程,包括暑期学校、GradPoint、社区学院、KILP提供的课程;第三层次为接近或相当于大学水平的课程,包括学校开设的荣誉课程和AP课程、KAMSC强化课程、大学高中双注册课程、密歇根线上大学课程等。尽管选择高难度课程有利于学生进行大学申请,但学区并不急于求成、仓促拔高,而是强调筑牢根基,优先确保学生对基础科学知识和技能的掌握。
  多元供给服务,满足个性化发展。根据KPS学区高中课程学分要求,KPS学区高中毕业要求总学分至少达到26学分,其中必修课为20学分,选修课为6~10学分。按照1门选修课0.5学分计算,意味着学生在高中4年至少要选修12门课程。这就为学生自主选择课程、充分探索了解自己的兴趣与特长,在时间和制度上提供了保障。
  多方协同赋能,助力科学类课程学习。KPS学区高中科学类课程的供给主体丰富多元,包括当地高中、学区、当地大学或学院、联邦政府与州政府、企业、商业组织、非营利组织等。各主体协同聚力,为学生扫除学习时间、课业辅导、学习设备、交通、经济、情感等方面的障碍,营造支持和鼓励科学学习的社会氛围,助力科学类课程学习。
  KPS学区高中科学类课程设置对我国落实科学教育加法的启示
  科学教育目标以普及为本并兼顾培优。高中阶段的科学教育应服务全体学生,使他们学习基本的科学知识,掌握基本的科学方法,形成基本的科学态度与价值观,为继续学习和终身发展奠定基础。这些目标应通过科学必修课程落实。科学选修课程则可发挥培优、选拔的功能,聚焦具体科学领域或主题,拓展科学学习深度,满足学生兴趣培养与能力提升的需要。
  提升数字教育资源的利用效率与质量。首先,在课程内容上,注重线上课程与线下课程的衔接与互补,对数字教育资源进行分层分类,覆盖学校同步课程、学科辅导课程、特色课程,精准对接学生需求。其次,在学习方式上,采取线上线下混合教学模式,发挥各自优势,融合互补,提升科学学习效果。再次,在课程管理上,探索线上课程学分认证制度,纳入学生在校成绩,调动学生选择线上课程的积极性。最后,在学习条件保障上,对有困难的学生酌情减免课程教材费用,为他们提供线上设备和网络支持。
  全社会共同参与,探索联动共赢机制。首先,鼓励地方企业参与高中科学教育,基于科学研究的前沿与重大问题对高中人才培养目标、科学教育内容等提出建议。同时,邀请企业科研人员充实高中科学教师队伍,指导甚至吸纳学生参与到真实、长期的科研项目之中。其次,推动健全高中、职业教育、高等教育之间的学分认证制度,消除组织壁垒,促进人才培养的衔接贯通。最后,探索联动共赢机制,调动各利益主体参与科学教育的积极性。(据《中小学科学教育》,有删节)