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綜合理科若干問題探析
綜合理科若干問題探析 一、歷史回顧 在西方，綜合課程理念可以追溯到19世紀七八十年代。當時，兒童中心論者Parker極力反對傳統(tǒng)的學科課程，把它們稱為非自然的學習。他認為，學生在日常生活中的經(jīng)驗應(yīng)該是學校教學的基礎(chǔ)，課程應(yīng)該貼近實際、培養(yǎng)學生的心智能力。在同一時期，De Garmo認為學校應(yīng)教授學科課程以滿足學生對知識的需求，但要加強各門學科的聯(lián)系。在19世紀末，Herbart也提出課程應(yīng)該以生活為基礎(chǔ)，他認為分科教學只能使學校課程支離破碎，要改變這種局面就要在學校課程中強調(diào)綜合知識的教學。這些早期的關(guān)于綜合課程的觀點曾引起了關(guān)于分科課程和綜合課程孰優(yōu)孰劣的討論。 到了20世紀20年代，隨著進步主義教育運動的興起，傳統(tǒng)分科課程因僵硬的教學模式和死記硬背的教學方法受到責難。在此背景下，課程綜合取得了長足的發(fā)展。在這一時期，杜威的追隨者，Kilpatrick、Thorndike等人提議任何有意義的經(jīng)驗，包括智力的、體質(zhì)的和美學的，都應(yīng)該作為組織教學內(nèi)容的中心。后來，按照Kilpatrick的建議，“課題方法”(projeetmethod)用來把科學與社會問題聯(lián)系起來。在后來的幾十年間，美、英等西方國家一直在提倡跨學科的綜合教學，但從實際情況來看，學科課程在中學課程，尤其是在中學高年級課程中，仍處于主導(dǎo)地位。 在20世紀60年代后期，隨著理科課程現(xiàn)代化運動的展開，其過分重視理論而忽視實際應(yīng)用的做法受到了批評。由此又引起了人們對以學科為基礎(chǔ)的課程模式的不滿。在這一背景下，教育界再一次考慮了課程的綜合問題。據(jù)統(tǒng)計，到1969年，在美國，已經(jīng)開發(fā)了30種綜合課程，其中有些屬于理科課程。其中，影響最廣的便是設(shè)計于1962年的“科學一過程方法”。這個課程把重點放在科學過程而不是課程內(nèi)容上，鼓勵學生進行跨學科的探究。據(jù)統(tǒng)計，在1972年，美國有65種綜合理科課程，僅僅兩年以后的1974年，這個數(shù)目上升到122。這個急劇上升的數(shù)目在一定程度上表明綜合理科在20世紀70年代前期的發(fā)展速度是很快的�？墒�，隨著20世紀70年代“回到基礎(chǔ)”(backtobasics)運動的興起，綜合理科的發(fā)展速度又減慢了。 到了20世紀80年代，綜合理科又迎來了一次發(fā)展的良機。經(jīng)歷了20世紀50年代、20世紀60年代的理科現(xiàn)代化運動，20世紀70年代的“回到基礎(chǔ)”運動，特別是面對中小學生在數(shù)理方面的成績甚至不如發(fā)展中國家的同齡學生的現(xiàn)實，西方理科教育界開始對科學教育的目的進行理性的反思。這一時期，具有代表性的觀點是美國的“項目綜合”(projectsynthesis)研究組在1981年提出的關(guān)于科學教育4項目的的建議。他們認為科學教育應(yīng)該在以下4個方面滿足學生的需求，即個人生活、社會決策、職業(yè)需要和學術(shù)準備。這就是說，理科課程不但要為那些進一步學習科學的學生做好學術(shù)準備，同時也要考慮多數(shù)學生將來作為普通市民對科學的需要。在課程的選材和組織上，他們強調(diào)理科課程應(yīng)該建立在科學與社會生活相關(guān)的主題而不是學科內(nèi)容上。由此，綜合理科的課程理念得到了進一步張揚�？偟恼f來，這一時期的綜合理科以科學一技術(shù)一社會(STs)課程為代表，強調(diào)加強科學、技術(shù)和社會之間的聯(lián)系，促進學生的綜合發(fā)展。 在20世紀80年代后期和20世紀90年代，上述關(guān)于科學教育的理念在美國“2061計劃”和“國家科學教育標準”等課程改革方案中得到了落實。雖然說這些課程改革方案還不是我們所說的學校課程，但它們的一個顯著特點便是強調(diào)學科之間的聯(lián)系，注重課程的綜合性。盡管目前還不能說綜合理科在西方國家蓬勃發(fā)展，但與過去的幾十年相比，無論在理論研究還是課程開發(fā)方面都呈現(xiàn)了新的態(tài)勢，值得我們注意。 二、開設(shè)綜合理科的理論依據(jù) 開設(shè)綜合理科課程的理由可以從不同角度、不同層面來論述。總括起來，大體有以下三個視角。 (一)哲學視角 自然界本是一個統(tǒng)一的整體，學科的劃分是人為的。因此，要整體地認識自然，必須理解各學科是怎樣相互聯(lián)系的。從這個意義上說，開設(shè)綜合理科課程是有必要的。另一方面，由于自然界是統(tǒng)一的，各門學科在本質(zhì)上也具有一致性。一般認為，各門科學都具有兩種結(jié)構(gòu)，即概念結(jié)構(gòu)(實在內(nèi)容)和方法結(jié)構(gòu)(探究過程)。盡管各門學科都有自己的概念體系，但在最基本的層次上，它們是相通的，都要涉及物質(zhì)、能量、平衡、運動等概念。各門學科的具體探究過程可能會有所差異，但基本的方法對所有學科都是適用的。從這個意義上講，開設(shè)綜合理科是可能的。另外，科學發(fā)展過程就本質(zhì)來說是人的過程，包括人的情感和意志、人與人之間的關(guān)系、人與社會的關(guān)系等，因此，科學教育不僅要包括自然科學還要涉及人文和社會科學等。這也是開設(shè)綜合理科的一個重要依據(jù)。 (二)心理學視角 對綜合理科的理論支持主要來源于學習心理學。加涅、布魯納等人的學習理論都認為綜合理科有助于學習遷移。因為在綜合理科學習中，學習者更容易認識到不同學科的概念、原理和策略的相似性，便于他們把習得的科學原理應(yīng)用到不同的情景中。例如，學生可以利用生物學原理來分析營養(yǎng)學問題、農(nóng)業(yè)問題和環(huán)境問題等。皮亞杰的理論也為綜合課程提供了理論依據(jù)。由于多數(shù)小學階段的學生都處于具體操作的發(fā)展階段，這一階段的科學教學就要基于具體的物體或?qū)ο蠖皇浅橄蟮睦碚摗唧w物體或?qū)ο蟮难芯慨斎徊荒芫窒抻谀硞�單一的學科。另外，心理學認為學生的學習順序不同于學科的邏輯順序，但是，對于不同學科，學生的心理順序應(yīng)該是一樣的。因此，把不同學科放在一起學習是可能的�，F(xiàn)代科學教學都強調(diào)培養(yǎng)學生解決問題的能力。學科教學給學生的印象往往是科學只存在于書本上或?qū)嶒炇依�，并無問題可言。但是，問題，尤其是實際問題恰恰是綜合理科所關(guān)注的。動機和興趣是心理學的重要課題。如果科學課程內(nèi)容與實際的生活無關(guān)，學生也就很難形成或維持興趣。但是，綜合理科的選題往往是與學生的生活實際密切相關(guān)的，因此，能夠調(diào)動學生的學習積極性。 (三)社會學視角 科學技術(shù)已經(jīng)深入到人類社會生活的各個方面。因此，科學已不僅是科學家的事，普通市民也要了解科學、認識科學。在這種情況下，為每一個學生提供學習科學的機會便成為當代科學教育的一個共同理念。綜合理科作為課程的一種形式在科學大眾化方面比傳統(tǒng)的學科課程更貼近學生的需要，更能吸引學生的興趣�？茖W是社會發(fā)展的重要力量，科學技術(shù)是重要的社會生產(chǎn)力，對經(jīng)濟發(fā)展起著不可替代的作用。但也不可否認，科學技術(shù)的應(yīng)用也具有兩面性，在給社會創(chuàng)造巨大財富、給人們的生活帶來極大方便的同時，如果使用不當，也會給人類帶來不便，甚至災(zāi)難。這樣，科學與社會的關(guān)系問題就不能也不應(yīng)該逍遙于學校理科課程之外。綜合理科課程能夠比學科課程更好地涉及這方面的內(nèi)容。 三、綜合理科的綜合方式 這里主要從三個方面考察綜合理科課程的綜合方式：綜合方法、綜合范圍和綜合層次。 (一)綜合方法 應(yīng)當承認，對知識統(tǒng)一性的認識在一定程度上決定了課程的綜合方法。綜觀各種綜合理科課程，其方法大致有三類。 第一類是以所謂的共同概念為課程的組織方式。這些概念一般是各門學科所共同關(guān)注的。例如，美國的“概念導(dǎo)向的小學科學”(COPES)有4個主要概念，它們是：宇宙的統(tǒng)一性、相互作用和變化、能量的降解、統(tǒng)計學觀點。 第二類是用科學過程和科學方法作為課程內(nèi)容的組織方式。典型的例子是前文提到的“科學一過程方法”(SAPA)課程。在這個課程中，從幼兒園到小學三年級主要強調(diào)7項“基本過程”：觀察、測量、推理、預(yù)測、分類、收集數(shù)據(jù)、記錄數(shù)據(jù)；從小學4年級到6年級主要強調(diào)4項“綜合過程”，即解釋數(shù)據(jù)、控制變量、操作性定義、提出假設(shè)。 第三類是以科學與社會問題作為理科課程的綜合方法。這種方法在內(nèi)容上通常涉及健康、環(huán)境、衛(wèi)生、能源等與人類社會生活息息相關(guān)的主題。其中以環(huán)境主題最為常見。 但各門課程對同一問題的關(guān)注程度有所不同。以環(huán)境問題為例，不同的綜合理科課程可能會在以下三個層次涉及這一問題。 1．對環(huán)境問題的描述。目的是讓學生理解有關(guān)知識，在情感上引起學生的反應(yīng)。 2．尋找環(huán)境問題的解決方案。要求學生把所學的知識運用到具體情景中，對某個環(huán)境 問題提出具體的解決辦法。這一層次在心智技能方面對學生有一定的要求，強調(diào)較高程度的內(nèi)化作用。 3．采取行動。要求學生采取實際行動來提高環(huán)境質(zhì)量。這一個層次超出了認知和情感范疇，讓學生自己動手解決問題。 (二)課程內(nèi)容的綜合范圍 綜合理科的范圍由小到大大致可分為以下幾類： 1．在一種經(jīng)典自然科學內(nèi)的綜合，例如，在生物學內(nèi)植物學和動物學的綜合； 2．在兩種關(guān)系密切的自然科學間綜合，例如，在化學和物理之間綜合為物質(zhì)科學； 3．在各門自然科學間的綜合； 4．在科學和技術(shù)之間的綜合； 5．在自然科學和社會科學間的綜合； 6．在自然科學和人文、藝術(shù)之間的綜合。 (三)課程內(nèi)容的綜合層次 課程內(nèi)容的綜合層次是指各門學科在多大程度上得以綜合。一般認為，由淺顯到深入有以下幾種綜合方式，即調(diào)和式(coordination)、結(jié)合式(combination)和混合式(amalgama--tion)。調(diào)和式指在一個組織或機構(gòu)(例如一所學�；蛞粋�教育行政機關(guān))的統(tǒng)一調(diào)配下，幾種相對獨立的理科科目同時開設(shè)，只是在內(nèi)容和組織上注意不同科目間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。結(jié)合式指在大的主題上體現(xiàn)學科間共同關(guān)注的問題，但在教材的章或單元的層次上仍是學科內(nèi)容�；旌鲜街笇W科間的問題或主題在教材的章或單元的層次上呈現(xiàn)。一般認為，第三種才是真正意義上的綜合。 以上討論的綜合理科的綜合方式為分析和評價一定的綜合理科提供了一個基本框架。但要說明的是，對于具體的理科課程而言，要回答采用何種方法綜合、綜合范圍如何、綜合到何種程度等問題還需全面考慮學生情況、師資情況和教學條件等因素。 四、綜合理科面臨的挑戰(zhàn) 多年來，盡管綜合理科的理念得到了很多人的支持和贊譽，但一個不爭的事實是任何綜合理科，尤其是中學階段的綜合理科在實施方面總是困難重重，備受挑戰(zhàn)。歸納起來，綜合理科面臨的挑戰(zhàn)大體包括以下三個方面。 (一)教師的自信心 從受 綜合理科若干問題探析教育的情況來看，大多數(shù)中學理科教師在大學接受的是單科教育，而小學理科教師只有有限的科學知識，這是各國理科教師培養(yǎng)中的普遍問題。不難理解，教師在教授自己不熟悉的內(nèi)容時總會覺得信心不足。教師對自己教授綜合理科缺乏信心使得他們不太情愿教授綜合理科或者不能很好地進行綜合理科教學。有研究表明，教師的自信心同學生的學習密切相關(guān)，如果教師沒有自信心就不可能有好的教學成績。要提高教師的自信心，一方面要鼓勵教師進修，另一方面要讓教師參與實行綜合理科課程的討論和課程的設(shè)計過程。對于選擇何種綜合方式、綜合到何種程度等問題要聽取他們的意見。只有當教師覺得有信心、有能力進行教學時，他們才能有動力，才能全身心地投入。 (二)教師教育 這是一個同教師自信心相關(guān)的問題。如果師范生具有較強的知識基礎(chǔ)，并且受到綜合理科教學的訓(xùn)練，他們就會對實施綜合理科充滿信心。但是，遺憾的是，受到理科教師培養(yǎng)模式的限制，多數(shù)師范生只在一門學科領(lǐng)域內(nèi)接受學科準備。對要成為小學理科教師的學生來講，通常他們只會接受一些科學入門知識的學習。這無論在深度還是在廣度方面都是不夠的。另外，對于綜合理科所強調(diào)的一些內(nèi)容，如科學的本質(zhì)、科學與社會的關(guān)系等，理科教師在大學階段沒有或很少接觸，他們也就無法滿足綜合理科課程在這些方面的要求。 在教學方法方面，中小學理科教師面臨的共同問題是他們在大學階段沒有經(jīng)歷過綜合方式的教學。在大學里，幾乎所有的課程都是按照學科課程的方式教授的。師范生自己都沒有經(jīng)歷過綜合式教學，他們面對中小學的綜合理科課程只能采取傳統(tǒng)的學科課程教學方法。這也在一定程度上影響了綜合理科課程的實施效果。 (三)學校文化 學校文化指學校的傳統(tǒng)、慣例、規(guī)章制度等。學校文化一旦建立起來，一般很難改變。 研究表明，有很多因素影響學校文化，包括教師招募方式、教師身份的認定、學科歷史、評價方式、學科間的關(guān)系、學科地位、對學生的未來期望等�，F(xiàn)時學校文化的一個顯著特征是以學科為導(dǎo)向，以維護學科的地位和利益為己任。推行和實施綜合理科的困難在很大程度上可以從這一文化特點中得到解釋。 首先，學校的教學管理和對教師的考評通常是以學科組為單位進行的。在正常情況下，學科組之間在利益分配和資源享用等方面是穩(wěn)定和平衡的�？墒牵C合理科的實施往往要打破這種穩(wěn)定與平衡，建立一種新的次序。這當然要遭到各方面的抵制。其次，如前文所說，中學理科教師通常是在大學的理科院系里接受教育。在長期的學科學習中，他們形成了對自己學科的忠誠。通常，他們會以“我是學物理的”或“我是學化學的”來表白自己的身份。綜合理科教師的職位可能會使他們喪失這一身份，因此，他們一般并不情愿去教授“科領(lǐng)地”的綜合課程。最后，傳統(tǒng)的考試方法以考查學生掌握學科知識和技能為主要目的。 綜合理科課程的實施并不意味著考試方式的變化。由于綜合理科課程的教學效果并不能在這種考試中全面展現(xiàn)出來，所以考試結(jié)果往往不能滿足社會(例如家長)的期望。在這種情況下，綜合理科課程的推行和實施就變得更加艱難。 五、綜合理科的教學效果 綜合理科的教學效果始終是人們關(guān)注的一個問題。眾多的關(guān)于綜合理科教學效果的實證性研究大致可分為兩類，一類是有意識地對綜合課程與傳統(tǒng)課程(學科課程)進行比較，另一類是關(guān)于綜合課程的案例研究，重點在于揭示綜合理科對學生學習影響的具體過程。雖然各項研究在對綜合理科教學效果的評價方面并沒有一個統(tǒng)一的標準，但基本上都集中于考查學生掌握學科內(nèi)容的情況、科學過程的使用情況(科學探究)以及學生對科學(包括科學課)的興趣和態(tài)度等，即基本上包括了科學素養(yǎng)的各個方面。 早期的研究有兩個結(jié)論。其一，學習綜合理科的學生比學習分科的學生對科學更感興趣，更能關(guān)注科學的應(yīng)用，即在科學的應(yīng)用和科學態(tài)度方面優(yōu)于傳統(tǒng)課程。其二，在科學概念的掌握方面，綜合課程同分科課程沒有什么分別。第一個結(jié)論在最近的一些研究中得到了進一步的證實。例如，Clark等人的研究表明綜合課程有助于學生在情感方面的提高：學生學習的積極性增強了、競爭意識降低了、更易于合作了等。Ross等人的研究集中于一項科學、數(shù)學和技術(shù)的綜合課程對學生學習的影響。他們的研究結(jié)果顯示，綜合課程有利于提高學生應(yīng)用知識的能力、有利于調(diào)動學生學習的積極性、有利于提高學生的合作精神。Hargreaves等人的研究也表明，經(jīng)過綜合課程的學習，學生的問題解決能力、創(chuàng)造能力都有提高，在合作學習和自主學習方面也有長進。但是，對于第二個結(jié)論似乎還有待于進一步檢驗。例如，Wicklein等人在美國的4個州分別進行了一個案例研究。這個案例是關(guān)于科學、數(shù)學和技術(shù)綜合課程的教學情況。他們報道，這個課程最成功的一面是能夠調(diào)動學生的學習積極性。但是，最不讓人滿意的一面是一些學生不能很好地掌握學習內(nèi)容。在Ritchie等人的案例研究中也有類似的發(fā)現(xiàn)，即在綜合課程中一些學生不能很好地掌握科學概念。 筆者認為，綜合理科的終極目的是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。因此，衡量它的教學效果也應(yīng)當從科學素養(yǎng)的角度出發(fā)。從上述關(guān)于綜合理科教學效果的實證研究來看，盡管在學科概念的掌握方面還不能肯定綜合理科優(yōu)于分科課程或與分科課程具有同等效果，但在科學素養(yǎng)的其他方面其優(yōu)勢已比較明顯。綜合考慮，可否得出這樣一個結(jié)論，即綜合理科比分科課程更有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。
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