2002年,布什总统颁布了《不让一个孩子掉队》(No child left behind,简称NCLB)法案。该法案强调数学和科学的重要性,要求严格规范数学和科学课程内容,统一高中数学和科学标准,与高校接轨,通过建立数学和科学学科的伙伴关系及鼓励研究型大学参与这些伙伴关系来改进数学和科学教学。目前我国高中阶段的数学、科学与技术教育在课程内容、课程设置、课程建设等方面仍存在诸多问题。文章从历史背景、学校定位以及课程结构三方面入手,对美国以数学与科学技术为特色的磁石高中的课程类型、课程特色进行阐述与评价,期望为我国的高中课程改革提供有益的参考和借鉴。
一、美国数学与科学技术高中简介
美国数学与科学技术高中是美国磁石学校(magnet school)的一种。磁石学校是一种通过提供各种特色课程(被喻为磁石)来吸引学生的选择性学校。其于上世纪60年代后期至70年代前期首先在美国发展起来,以消除种族隔离、提高教育质量为目的,以学生的自愿入学为原则。[1]1958年美国颁布了《国防教育法》,要求加强普通学校的自然科学、数学和现代外语的教学;坚持职业技术教育;拨出大笔经费用于改善美国中小学数学和科学领域的教学。此后,以数学、科学与技术为主题的磁石学校大量出现。1985年,由美国促进科学协会联合美国科学院、联邦教育部等12个机构共同启动了“2061计划”,该计划将普及科学知识,包括科学、数学和技术作为教育的中心目标。在此影响下,美国中学数学、科学和技术专业学会于1988年成立,该学会致力于为各成员学校间的数学、科学和技术教育提供优质教育资源以及交流的平台。据统计,该协会67.7%的成员为数学与科学技术高中。
美国数学与科学技术高中致力于为经过仔细选拔且聪明上进并对数学、科学技术感兴趣的高中生提供丰富、加速、高级(advanced)的课程,提高其学习热情和积极性,充分发展其潜能,为其升学和将来的职业生涯做准备,并帮助他们成为未来科技世界的领袖。正是在这种办学理念的指引下,学校的课程设置凸显了因材施教的课程观:各个种族都有在数学、科学与技术领域具有优势智力的学生,由于每个领域各有特色,如使用不同的符号系统,以不同方式、不同程度组合等,因此,具体课程内容的组织、教学方法的设计等均因不同的主题而有所不同。
美国数学与科学技术高中以其弹性化课程和鲜明主题,吸引了不同地区、不同种族有数学与科技兴趣的学生前来就读,推动了学校的种族融合,赢得了家长和学生的认可。此外,学校在充分运用教学资源、增加教师教学投入、提高学生学术成绩和科学实践能力以为其做好升学与就业准备等方面成效显著。有调查显示,此类学校的学生在数学、阅读、科学等科目的成绩明显高于其他公立学校学生。[2]
二、美国数学与科学技术高中的课程类型与结构
数学与科学技术高中的课程分为必修课、选修课、科研实习与大学预科(Advanced Placement Course,缩写为AP)课程四大类,共23-25学分,周学时为35或40。其课程设置不仅具有基础性、先进性,而且具有多样性、均衡性和职业性。
必修课主要围绕数学、科学与技术这一主题设立,分布在三组基础学科领域中。第一组为语言学,包括英语学习和其他现代语言的学习,其中以法语、德语、西班牙语、汉语、日语为主;第二组是人文社会科学,包括政治、历史、地理、哲学、经济学与心理学等;第三组是数学、科学、技术学,这是该类学校的主题课程。其中,数学领域包括代数、几何和微积分等课程;科学领域开设的科目各高中有所不同,但均包括物理、化学、生物、地理和计算机科学;技术领域课程包括工程学、设计学、建筑学和测量学等。
选修课课时占总学时的30%,大部分是围绕学校的主题以及学生的兴趣展开,并与职业类课程有机联系。课程可以分为八大类,共计四十余种。第一类是信息技术学课程,包含计算机软件设计及应用、Java等;第二类为经济学课程,包含商业学和消费科学;第三类为制造技术课程,包含工程学基础、基础工业制造、材料加工等;第四类为艺术及体育课程,包含音乐、舞蹈、书法、美术设计、军事训练等;第五类为公共事业课程,包含社区服务、救生学、园林设计等;第六类为主题课程拓展,即主题课程的深化、细化以及交叉性学科,包括解剖生理学、环境科学、生物化学、AP课程。选修课的设置表达了学区为学生的职业选择做准备、服务社区的教育理念,同时充分利用了社区提供的资源,体现了地方特色。例如,由于“公立368”中学与微软、思科等著名科技企业建立了伙伴关系,在其选修课课程设置中,便增加了大量科技教育课程,而这些课程中成绩优秀的学生也可以得到微软和思科工程师的认证。
1983年,《国家处在危机中:教育改革势在必行》这份纲领性文件的出台充分肯定了高中与大学衔接项目对于全面提高高中教学质量的有效性,数学与科学技术高中在磁石课程外开设的大学预科课程正是这一趋势的反应。[3]数学与科学技术高中的大学预科课程不仅包括数学、科学、技术AP课程,也引入了人文社会学科的AP课程。课程开设的目的主要为了满足具有较高能力和水平,又希望接受大学教育的高中三、四年级学生的需要,给予他们提前学习大学课程的机会,同时也避免了高中和大学初级阶段课程的重复。[4]这不仅能顺应美国“高中-大学”双学分课程模式的发展,丰富学生的选择,助其实现从高中到大学的良好过渡,而且有利于培养和发展优秀学生的学习潜力,反映了美国教育追求卓越的基本精神和加快优秀人才培养的努力方向。在部分数学与科学技术高中,AP课程在主题课程(the mecurriculum)的最后一阶段开设,例如在磁石物理AB、BC阶段课程结束后,进入AP物理课程的学习;另外一部分学校将AP课程列为选修课,供学有余力的学生学习。
数学与科学技术高中课程的一大亮点为科研实习课程。部分学校要求学生在最后一学年选择自己感兴趣的科学研究项目,在一位导师的指导下进行研究实习。导师主要是大学、高中教师,或者学区内的科学家。研究结束后,学生需要按照学术要求,将研究成果撰写为研究论文或研究报告;另一部分学校将科研实习贯穿在整个高中阶段进行。科研实习大体分三个阶段:第一阶段找到自己的兴趣点,学习相关实验知识;第二阶段侧重于学习数据的收集、整理和分析以及科研实习的具体操作;第三阶段进行研究成果的总结、汇报以及研究报告呈现。期间穿插学习实验/科研报告的撰写、面试技能和职业规划。某些学区与学区内的大学、企业、政府机关保持紧密联系,这一做法不仅为学校提供了资金援助,而且为学生提供了实习场所。例如,在马里兰州的布莱尔数学、科学与计算机科学磁石高中,学生实习的地点包括美国国家航天中心、马里兰州立大学、国家技术标准研究院和卡内基研究院。科研实习合格的学生毕业时将获得相关的资质认证,以便于学生日后的职业选择。
三、美国数学与科学技术高中的课程特色
美国数学与科学技术高中的课程在内容与门类、学术性与职业性、统一性与自主灵活性及与社区的联系等方面都具鲜明特色,体现为以下四点:
第一,广度与深度相结合。课程广度主要表现在两方面,一是学科本身的内容较广。例如磁石数学所包含的科目就有代数Ⅰ、代数Ⅱ、欧几里德几何、离散数学、统计学、微积分、数学史等,所涉及的内容涵盖函数、方程、矩阵、数列、矢量等内容;二是课程门类广。由于数学、科学、技术这一主题本身的丰富性及多元性,大部分学校仅主题课程平均就可达74门之多。如果加上人文学科和AP课程及科研实习,学生在高中阶段就能接触到上百门课程。由于这类学校的办学理念之一即是提供给学生加速、高级的课程,因此课程内容的难度及学分要求均比其他公立学校高。在课程安排上,大量跨学科课程的组织及实践课的开设,要求学生不仅具备跨学科的知识,同时具备跨学科的思考及动手能力。
第二,学术性与职业性相连接。劳动力短缺、教育回报率低、教育现状不能适应全球化背景下激烈的市场竞争,这些问题自20世纪中期以来一直受到美国社会的广泛关注。因此,社会对同时具备基础文化知识和专业技术知识的人才需求量很大。鉴于职业准备和职业技能证书对高中生毕业后的学业成功和职业发展的重要性,数学、科学与技术磁石高中十分关注如何发挥学校在提高高中生学术水平和职业技能两方面的引领作用。职业技术类课程广泛出现在必修课、选修课中,课程内容紧密联系实际,强调操作性实践,而且重视与其他学科的联系。例如,在卡耐索山磁石高中,“信息服务”这门课在11年级作为必修课开设,课程内容除了信息技术学导论、计算机应用之外还包括办公管理和操作系统基础、商业文件处理、多媒体设计和制作等。职业技术课程学业成绩达标,并完成研究实习的学生会获得学校颁发的技术文凭。[6]
第三,统一标准与自主弹性兼顾。自主性(autonomy)是数学、科学与技术高中课程区别于普通高中课程的一大特色,同时也是该类学校的生命力所在。这种自主性表现在:首先,主题课程的选定通常由学区领导者依据本区的实际和家长、学生的期待及要求来完成;其次,校长有权雇用一个全新的团队来适应设定的课程,而不是继承和自动保留现有的教学团队;最后,学校鼓励自主性的课程教授模式,具体授课内容可以因地制宜有所变化。虽然学校有其特定的主题课程,但是由于“统一标准化运动”的影响,学校课程制定的首要任务是制定符合国家及州教育部门对高中生课程要求的核心课程(corecurriculum)。为了使主题课程和核心课程均衡发展,兼顾统一标准与自主弹性,有的学校在每年检查时甚至重新安排课程以满足州与学区课程标准的要求,有的学校则建立了“磁石项目部”和“课程管理部”两个独立的部门,部门间协作制定课程,在符合课程标准的前提下凸显自己的特色。[7]
第四,有效的社区支持与参与。争取社区的支持,是磁石学校发展各类课程计划的关键,同时社区及家长的参与也是学校保持特色与活力的原因。一方面,社区可以为学校提供丰富的学习资源。如企业为学校的课程创新、科研实习提供场所、设备、人员服务和资金,大学为学校提供双学分课程等。[8]阿肯色州的温泉学区是美国航空及太空总署(NASA)所在地,NASA为学区内的数学与科学技术高中的航天学、天体物理学以及环境科学课程提供了很多便利,如学生可以亲自到NASA的营地参观、操作仪器,与工作人员交流;在田纳西州汉密尔顿(Hamilton)学区的数学与科学技术高中,由于学校领导人的积极努力,每年学区内的BestSale商店会提供给学校2400美元用以购买数码产品,音像店会为学校提供免费的音像制品。另一方面,家长的参与可以为学校的发展提供建议和资金援助。有些学校组建了“家长顾问委员会”(Parents'Advisory Council),家长以及社区代表定期举行会议,共同讨论学校的课程创新、课程安排及评估等各项问题。社区和数学与科学技术高中的这种紧密联系取得了双赢的效果:由于社区的支持,学生获得了更专业的学习机会,并通过高水平的研究工作提高了实践能力;社区因此获得了声誉,拥有了稳定的志愿者队伍。[7]
四、美国数学与科学技术高中的课程设置对我国高中课程改革的启示
我国于2007年启动的新一轮高中课程改革具有增加课程多样性,尊重学生个性,挖掘学生潜力,培养人的综合素质等特点,而美国数学与科学技术高中课程特色创新的理念与实践可能对我国高中课程改革特色的凸显具有一定启示。
首先,数学、科学与技术磁石高中技术教育所取得的成绩为提高我国高中技术课程质量提供了可资借鉴的经验。我国于2003年颁布《普通高中技术课程标准(实验)》,首次将技术课程作为一个独立的学习领域,而其发展和完善还存在很多问题。比如,技术课程内容有限,覆盖面不广。信息技术和通用技术占据了技术教育一半的内容,医疗技术、能源与动力技术等内容基本没有涉及。[9]而在数学与科学技术高中,技术课程内容不仅丰富,而且符合高中生的发展特点,课程的安排上突出了技术课程对其他学科的整合,适当提高了对学生逻辑思维能力和设计能力的要求。另外,我国的高中技术课程以知识点的传授为主,没有注重社会人文等内容的融合。美国数学与科学技术高中把STS(Science,Technique,Society)的教育理念更好地融合到了技术课程中,以动手操作和设计体验为主要教学形式,实现了技术教育与学生生活世界完整性的统一。
其次,数学与科学技术高中课程的职业衔接性有助于改善我国高中课程重学术轻职业的现象,从而优化课程结构。随着课程改革的进一步深入以及考试制度的不断优化,我国可以通过设计相应的职业技术类选修课来加强普通高中的职业技术教育,促进学生多样化的发展,为学生的职业生活做准备。
最后,数学与科学技术高中的课程设置启示我们,具有天赋才能的学生有权利获得特殊教育服务。在我国,大多数英才学生的特殊教育要求未能满足,学校也较少设计具有挑战性的学习项目激励其发挥潜能。虽然目前我国也存在部分“英才高中”或高中“奥赛班”。但是“英才高中”、“奥赛班”的选拔机制及课程设置主要以高考为导向,以奥赛成绩为目标,忽视了对学生实践能力的培养。因此,我们可以借鉴美国数学与科学技术高中的主题课程设置模式与授课方式,促进高中与大学的教师合作、资源共享,为在某些学科领域有能力、有兴趣的学生提供更加多样化、有针对性、实践性的教育。
参考文献:
[1]Magnet schools.[EB/OL].http://en.wikipedia.org/wiki/Magnet school.2009-09-21.
[2]Evaluation of the Magnet Schools Assistance program.IV-11.1998.[EB /OL].http://www.edgov/ about/offices/list/opepd/ppss /reports. html magnet. 2009-10-7.
[3]AN ation at Risk:The Imperative for Educational Reform [DB/OL].http://data center.spps.org/sites/2259653 effb 345ba 8fd 6 04 a024 ecf7 a4/up loads/SOTW A Nation at Risk 1983.pdf.2009-10-11.
[4]任长松.追求卓越:美国高中AP课程述评—兼谈近年来美国高中教育质量的提高[J].课程·教材·教法,2007,(12):41-42.
[5]Mont gomery Blair HSScience,Mathematics,and Computer Science Magnet.Montgomery Blair High School[DB/OL].http://www.mbhs.edu/departments/magnet/courses inter.php.2009-9-21.
[7]U.S.Department of Education.Creating Succesful Magnet Schools Programs[DB/OL]. http://www.edgov/ admins/ comm/choice/ magnet/ .2009-11-3. 27-28.
[8]U.S.Department of Education.Successful Magnet High Schools[DB/OL].http://www.ed.gov/admins/comm/choice/magnet hs/index.html.2009-11-7.
[9]方丹.中美高中技术课程标准比较研究[D].长春:东北师范大学,2006:27.