英国的科学教育

张振海

科学教育在英国被分成四个部分：实验和观察科学，内容囊括了实验和观察的全过程，包括设计实验步骤，做实验获取实验数据，分析实验数据，求得实验结果，分析实验结果的有效性，并提出改进方案;生命过程和生命物质，主要内容是生命科学;材料及其性能，包括化学和地球科学;物理过程，包括物理学和天文学。实验和观察科学与其他三部分内容同步交叉教学。

在英国，所有科学专业课（物理、化学、生物、天文、地球、科学技术与社会）交叉融合成一门课程，科学被视为一个整体对全体学生（包括将要选择文科专业的学生）进行教学，这有助于学生形成全面系统的科学世界观和方法论，建立与自然环境和社会生活协调发展的良性关系。老师能够站在厚实的科学整体的基础上，让学生逐渐形成系统的、有机的科学概念和科研方法。比如他们把眼睛（生物专业）和照相机物理工程专业）放在一起对比教学;把生物代谢和化学有机地交叉、渗透、融会在一起，等等，教学效果相当好。

英国基础教育阶段的教师实行任职资格制度，只有获得教育硕士证书Postgraduate Certificate of E-ducation）者才有资格担任中小学教师，并且小学、中学乃至幼儿园聘用的教师均具备相同的任职资格条件。他们的师范教育对已获得科学技术相关专业学士学位以上的毕业生再进行为期一年的职前培训，即使持有科学技术专业博士学位者也不例外。这种广纳所有科学技术专业人才从事科学教育的举措有助于构建专业结构合理的教师队伍，全方位、高质量地开展科学教育。为了达到因材施教的目的，培养学生的竞争能力和竞争意识，英国的中学把同一年级不同水平的學生分成不同程度的班级，老师对不同程度的班级采用有所区别的教学方法，选取不尽相同的教学内容。即使有如此高的要求，英国的科学老师也能够较好地同时对不同年级、不同程度的班级讲授不同进度、不同深度的所有科学专业课程，满足不同学生多层面的学习需要。

科学教育的教学内容广泛地从多种渠道（大自然、社会生活、工农业生产、杂志、书、Inter-net等媒体）获取教学素材，免费提供的课本仅作为主要参考书供学生课堂和课外阅读。科学老师最繁重的工作就是为不同程度的班级上不同水平的课准备教学素材，向学生介绍各种不同难度的参考书籍。老师可以把科学前沿走向、尖端技术等内容引入课堂教学，也可以向学生介绍生活中无处不在的科学知识。所选素材大都能激发学生的学习兴趣，使学生愿意探索深奥的科学世界，真正达到了“兴趣是最好的老师”的良性境界。科学老师为学生提供了很多材料供学生分析、评价、选择，使学生能够结合自身优势选准未来从事的科学专业，并为此打下坚实基础。学生也有了很大的自由度，可以全面设计和发展自我。学生阅读了大量的科学参考读物，在扩大知识面的同时培养了自学能力，提高了查阅文献的能力。

英国的科学教育总是与现实生活和身边技术紧密联系在一起。他们讲授科学都是从身边的科学讲起，由浅入深，由直观到抽象，从感性认识到理性认识，循序渐进，符合认知规律，能够启发学生的思维，激发学生学习科学的兴趣和探索未知世界的欲望。比如材料及其性能科学，从小学一年级开始，学生就学习日常生活中见到的各种材料的组成、性能及制造过程，天体、地球、海洋、生物、矿产资源等天然存在物质的组成及形成过程，然后再学习深奥的化学概念。对于生命过程和生命物质科学，他们首先学习身边常见的生物的名称、所属类别、组成及结构，然后再接触细胞、代谢等抽象概念。

学生没有固定的教室，因为英国的科学课老师都有自己的实验室，学生们上某科学老师的课，就到他的实验室去。实验教学和理论学习有机结合在一起。科学课老师不只是传道授业解惑者，更是一个组织者。大部分上课时间，学生都在老师的组织和安排下分组或独立地做实验，观察现象，记录结果，阅读相关内容，讨论实验现象，得出实验结论，检验、评价自己的结论，完成课堂作业。英国学校的课堂秩序似乎有些19乱”，但课堂效率还是较高的。学生们在教学活动中能够调动所有感觉器官，阅读、讨论、动手做实验、做课堂作业、听老师讲解等等学习活动交叉同步进行，学习不是一种沉重的负担，而是一种享受。

英国的科学教育自小学一年级（5岁）开始。在一年级至三年级（5～8岁，相当于我国的幼儿教育和小学一年级）阶段，在国家教学大纲中，实验和观察科学对学生提出如下三方面的实验技能要求：1.设计实验步骤，即把自己的想法和别人的建议设计成实验方案，并预测实验现象;能够在讨论中发现实验方案不尽完善之处。2.获得实验数据，要求学生一丝不苟地做实验，严肃认真地观察和记录。3.分析实验结果，和其他同学一起讨论实验现象，用图、表和曲线表示实验结果;把不同的实验结果放在一起进行比较，利用实验结果得出结论;分析实验结论是否和预期结果吻合，并用自已的知识和理解解释实验现象。整个学习过程很像科学家的研究过程。因此，学生从小就养成了很强的探索未知世界的实践能力和创新素质。

在十至十一年级（中学4～5年级，14～16岁，相当于我国的初中三年级和高中一年级）阶段，英国国家教学大纲实验和观察科学部分对学生提出如下四方面要求：1.设计实验步骤：要求学生利用一切可以利用的条件，根据相关的科学知识和自己的理解，把自己的思想和别人的建议设计成实验方案;做一些实验前的准备工作，预测实验结果，考虑影响实验的所有因素并确定主要因素，设计控制实验参数的方案;考虑观察与测量的对象和次数，熟悉所用仪器设备的操作方法和安全要求;2.获取实验数据，要求学生安全、熟练地使用仪器设备，尽可能准确地观察和测量;多次观察和测量提高实验结果的可信度;认真观察和记录，不漏过任何实验现象，考虑观察和测量过程中的不确定因素。3.分析实验现象得出结论，要求学生用定性和定量的方式表达实验现象，用图、表或曲线表示实验结果;分析和预测实验结果的变化趋势。4.评价实验结果，分析实验结果是否和预期值相吻合，解释实验结果;考虑实验记录是否可信有效，并分析产生异常实验数据的原因;根据测量和观察的不确定性，分析实验结果的可信度，提出实验改进方案。

实验和观察科学等四部分考试分数各占科学课总分的25%。对学生的实验和观察技能考核全部在实验室内由任课教师完成。老师按照教学大纲规定的技能要求，在日常的实验活动中考核学生的实验能力，而很少采用闭卷笔试方式测试学生的实验能力。评价实验能力的测试实验应尽可能涵盖科学课程要求的全面实验技能，实验能力的考试分数应全面反映科学的其他三部分的实验水平，即用于考核的实验应包括生命过程和生命物质科学的实验、材料及其性能科学的实验和物理过程科学的实验，缺一不可。考核分数记录在实验和观察科学课堂考核表上。表上各项技能栏内由参与评价的任课老师给出考生的得分，并随表附上所有测试活动的书面报告。实验和观察科学课堂测试的书面部分还要测试学生的拼写、文法和语法水平，其分数占实验和观察科学分数的5%。老师要在课堂考核表上签字，确认考核表上的分数反映了学生的真实水平。然后将课堂考核材料送到考试中心复审，尽可能确保不同老师采用相同的标准判分。