澳大利亚昆士兰州高中科学课程改革述评

樊艺蕾

昆士兰州(Queensland)是澳大利亚第二大州，位于澳洲大陆的北部。作为澳大利亚经济发展最快的一个州，它拥有一流的教育和高度发达的科技水平。为了更好地让学生迎接世界的变化，昆士兰州于2019年推出了一项新的昆士兰教育证书(Queensland Certificate of Education ，简称QCE)制度，从高中11年级学生开始实施。全新的QCE系统在课程大纲和资源、校内评估和校外评估、职业教育与培训、证书和资格证书、澳大利亚高等教育录取排名、学校社区资源方面都进行了改革。课程学习是发展学生核心素养与能力的重要途径，在全新的QCE系统下，最新颁布的课程大纲于2019年首次实施。其中，昆士兰州高中科学主题板块呈现出独特的课程体系，通过对该板块新大纲的剖析，从以下四方面来评述新课程的特色。

一、科学课程学习的六大基本要素

澳大利亚昆士兰州在新修订的课程大纲中提出了六个科学课程学习的基本要素。分别为读写能力(Iiteracy)、数学能力(Numeracy)、21世纪技能(21st Century Skills)、应用学习(Applied Iearning)、社区联系(Community Connections)、核心工作技能(Core Skills for Work)，这些要素相互重叠、相互影响。要素的确定源于当前教育、产业及社区的期望，旨在帮助学生通过科学课程的学习，能够在21世纪成功地生活和工作。六大要素中，21世纪技能具有典型的新课程特色。

为了满足21世纪的要求，学生不仅需要核心学科知识，更需要成为终身学习者和全球公民的机会。昆士兰课程与评估局(Queensland Curriculum & Assessment Authority,简称QCAA)基于学生在21世纪所需技能的国内外研究，确定了一套21世纪技能。除了读写能力和数学能力，21世纪技能也是普通高中课程发展的基础因素。重新定义的21世纪技能包括批判性思维(Critica Tthinking)、创造性思维(Creative Thinking)、交流(Communication)、协作和团队合作(Collaboration and Teamwork)、个人和社会技能(Personal and Social Skills)、信息和通信技术技能(ICT skills)六个方面，相关技能如表1所示。

大纲提出的21世纪技能恰当地嵌入各学科的课程理念、课程目标、主题素材、教学和概念框架及评价之中，能够帮助学生满足高等教育、工作和生活的需求，并学会在一个复杂而迅速变化的世界中有效地参与社区和经济活动。

二、基于六大要素的科学课程建构

(一)科学课程结构

昆士兰州高中科学主题的学习内容都是基于澳大利亚P-10科学课程的学习基础。科学主题板块可分为普通课程(general curriculum)和应用课程(applied curriculum)两类，具体的课程结构如图1所示。

其中，每门学科都于2019年颁布了修订版的课程大纲，由昆士兰课程与评估局(QCAA)制定。如普通课程中化学学科的《高中普通化学课程大纲2019》(ChemistryGeneralSeniorSyllabus2019)，应用课程中农业实践学科的《高中农业实践应用课程大纲2019》(AgriculturalPracticesAppliedSeniorSyllabus2019)等。科学主题包含7个新修订的普通课程大纲和3个新修订的应用课程大纲(以下统称科学主题板块中的课程大纲为《课程大纲2019》)。普通课程重点关注读写能力、数学能力和21世纪技能三个要素，而应用课程倾向对读写能力、数学能力、应用学习、社区联系及核心工作技能进行培养。

表121世纪技能和相关技能

21世纪技能相关技能21世纪技能相关技能批判性思维⟡ 分析问题⟡ 解决问题⟡ 决策⟡ 推理⟡ 反思和评估⟡ 知识的灵活性创造性思维⟡ 技术创新⟡ 好奇心和想象力⟡ 创造力⟡ 产生和应用想法⟡ 确定选择⟡ 查看或创建新链接交流⟡ 有效的口头或书面沟通⟡ 使用语言、符号和文本⟡ 有效地与不同的受众沟通想法协作和团队合作⟡ 人际关系(与他人互动)⟡ 识别和使用不同观点⟡ 参与和贡献⟡ 联系社区个人和社会技能⟡ 适应性、灵活性⟡ 管理(职业、时间等)⟡ 性格(韧性、专注力等)⟡ 领导力⟡ 公民身份⟡ 文化意识⟡ 伦理理解信息和通信技术⟡ 操作和概念⟡ 访问和分析信息⟡ 高效使用技术⟡ 数字公民(网络的安全、积极、负责任)

图1 昆士兰州高中科学主题课程结构

(二)科学课程目标

1.普通课程目标

普通课程目标共包含七点，分别为：①描述和解释科学概念、理论、模型及其局限性；②理解科学概念、理论、模型及其局限性；③分析证据；④解释证据；⑤调查现象；⑥评估过程、要求和结论；⑦交流见解、发现和结论。在每个课程目标的解释性段落中，目标可分为检索、理解、分析过程和知识利用四个层次。

具体学科的单元目标与课程目标高度匹配，单元目标的设置与单元主题及具体需求有关，单元目标又与具体的评价目标结合紧密，进而形成“课程目标—单元目标—评价目标”的一体化课程目标体系，有利于抽象目标的具体落实及评价。以《高中普通化学课程大纲2019》课程目标3，化学学科第3单元为示例，具体见表2。

表2一体化课程目标体系示例

课程目标单元目标评价目标分析证据分析有关化学平衡体系和氧化还原的证据IA1:分析有关化学平衡系统或氧化还原的证据,以确定数据的趋势与关系IA2:分析化学平衡体系或氧化还原的实验证据

【注释】IA1：总结性校内评估—资料测试；IA2：总结性校内评估—学生实验

2.应用课程目标

与普通课程目标不同，应用课程的课程目标分为认识和理解(knowing and understanding)、分析和应用(analysing and applying)、规划和评估(planning and evaluating)三个维度。其中维度1“认识和理解”是指学生能够理解各个活动中所使用的概念、知识和技能的含义。维度2“分析和应用”是指学生能够分析(农业活动、水生环境等)信息并将所学的知识与技能应用至实践领域解决问题。维度3“规划和评估”是指学生能够设计完成任务的程序、为实际问题制订计划、反思解决方案和结果。

三、课程体系的横向分布与纵向结合

六大要素作为科学课程的支撑，须在不同学科体系中加以体现。因此，将六大素养融入科学课程的关键，在于关注课程目标与内容的横向分布与纵向结合。

(一)课程目标的横向分布

高中普通科学课程主题包含农业科学(AS)、海洋科学(MS)、化学(C)、物理(P)、生物(B)、心理学(Ps)、地球和环境科学(EES)七门学科。基于六大要素，七门学科拥有完全相同的课程目标，单元目标是学科具体知识的细分与落实。以“解释证据”为例，分析不同学科课程目标与单元目标的关系，见表3。

表3“解释证据”目标在不同学科单元目标中的示例

学科单元单元目标AS单元1:农业系统解释有关农业企业、动植物生产的证据MS单元1:海洋生物学解释关于海洋星球和动态海岸的证据C单元1:化学基础———结构、性质和反应解释关于反应物、生成物和能量变化,原子结构和材料性质,以及化学反应的证据P单元1:热、核、电物理学解释有关加热过程、电离辐射和核反应的证据B单元1:细胞和多细胞生物解释细胞是生命和多细胞生物的基础的证据Ps单元1:个人发展解释有关大脑、认知发展、人类意识和睡眠作用的证据EES单元1:地球系统概论解释有关地球系统以及地圈、大气、水圈和生物圈发展的证据

由此可见，不同学科课程大纲中课程目标与单元目标的设计，具有高度的连贯性与一致性。课程目标在不同学科中的横向分布，有利于培养学生分析证据、调查现象、解释证据等能力，进而提升学生的核心竞争力。

(二)课程内容的横向分布

想要将六大要素落实到基础教育阶段，首先应将抽象的目标理论转化为具体的学科课程内容。课程内容的设置既须基于六大要素的特征，又应关注学科知识的要求。普通课程重点关注读写能力、数学能力和21世纪技能三个要素，为进一步明确要素对昆士兰州课程建构的指导作用，对普通课程七门学科的主题目标中蕴含的三大要素进行统计，发现农业科学(AS)、海洋科学(MS)、化学(C)、物理(P)、生物(B)、心理学(Ps)、地球和环境科学(EES)分别包含219、172、226、174、227、168、176个主题目标。每个主题目标不一定对应一个要素，进一步统计包含三大要素的主题目标占总主题目标的比例，并比较七大学科之间的差异，结果如图2所示。

图2 普通课程中三大要素在不同学科中的分布

通过分析图2可知，读写能力在不同学科中皆占比最高，读写能力是进一步分析、推理、运用等的基础。数学能力在物理学科中体现最好，在心理学中体现最弱，而在农业科学、海洋科学、生物、地球和环境科学中呈现较均衡的分布。21世纪技能在农业科学、海洋科学、地球和环境科学中占比明显更大。

进一步将七大普通课程分为两类，物理、化学、生物和心理学分为第一类，简称基础课程；农业科学、海洋科学、地球和环境科学分为第二类，简称进阶课程。第二类课程在主题目标上是基于第一类课程知识的基础，涵盖物理、化学、生物等跨学科知识，存在明显的知识和技能的进阶。例如，农业科学单元1第3单元主题“植物生产”中的主题目标写到“描述和解释光合作用的过程和叶绿体的作用，描述和解释细胞呼吸的过程和线粒体的作用”，这是基于生物学科的基础知识理论。“评估光合作用和呼吸作用，以及如何利用它们来增加农业企业的产量”的主题目标则是关注如何利用基础原理来推动农业生产，知识要求从理论层面提升到实践层面。“分析和评估自由贸易协定对农产品的影响”更是关注到农产业的经济效益等。通过分析不同学科在三大素养上分布广度的差异，可为教材编写、教学设计等提供重要的导向，以便更好地落实素养的培养。

(三)基于六大要素的课程内容纵向结合

普通课程关注基础知识与技能的掌握，应用课程则更注重理论知识在生产实践中的应用。基于同一核心知识，六大要素在三个层次(基础课程、进阶课程、应用课程)课程中的衔接与递进体现在学习行为和内容主题两个方面。从主题目标中蕴含的行为动词来看，基础课程多使用“描述、计算、比较、分析、识别、理解”等动词，进阶课程多使用“解释、评估、回忆”等动词，应用课程则多使用“应用、调查”等限定词。行为动词的改变暗含着课程对学生能力要求的提升，层层递进的课程模式，有利于学生的思维能力发展。三个层次课程的内容主题也体现出明显的递进关系。应用课程是基础课程与进阶课程知识的实践。具体以“植物”主题为例，阐述课程内容的纵向结合，见表4。

由以上案例可以看出，昆士兰州不同的科学课程之间体现出既有链接又有递进的关系，细致地剖析具体的学科知识并注重理论知识在生活中的运用。就“植物”这个主题而言，课程的设置从讲解植物的组织及细胞等微观层面开始，进而分析植物的生长、发育、繁殖、健康等问题，最后关注植物的生产、经济效益、基础设施的支持等。层层递进，帮助学生清晰地理解植物相关的理论知识和实践应用。昆士兰州高中科学课程改革多体现出该种特点，强调知识与实践的结合，关注人与社会的联系。

表4“植物”主题在不同学科课程内容中的纵向结合

课程名称主题主题目标示例生物植物系统描述气孔和保卫细胞在控制叶片中气体(氧气、二氧化碳和水蒸气)运动方面的作用农业科学农业植物识别不同类型的农业和园艺生产植物,包括草、豆类、纤维作物、水果、坚果、蔬菜和观赏植物植物解剖和生理学回顾和描述植物细胞的主要细胞结构的功能,包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、叶绿体、液泡和核糖体植物生长与发育识别和描述影响植物生长和发育的一系列因素,包括营养、遗传、气候、疾病和管理等植物营养计算某一地区的肥料施用量植物生产分析和评估激素对植物生产的影响植物健康识别和描述一种重要的区域性植物产业(如小麦、甘蔗)及可能存在的病虫植物的繁殖育种描述无性繁殖方法(包括组织培养、扦插、出芽和嫁接)在农业和园艺中的应用农业实践植物产业工厂位置的选择,如接近市场基础设施植物工业对水的基础设施有要求植物生产管理生长介质可以生产健康的植物植物经济产品必须按照市场要求进行储存、包装、处理和运输

四、科学课程的评价体系

为了落实学生的六大素养，昆士兰州《课程大纲2019》中也涵盖了详细的课程评价体系。在全新的QCE系统中，学生的成绩由校内评估与校外评估两部分组成。具体可分为形成性校内评价、总结性校内评价1——资料测试(IA1)、总结性校内评价2——学生实验(IA2)、总结性校内评价3——研究调查(IA3)和总结性校外评价(EA)。评价方式的选择与单元内容有关；以化学学科为例，呈现单元内容与评价方式的关系，如图3所示。

五种评价方式各有特色且评价侧重点不同。总结性校内评价1——资料测试(IA1)占总分的10%，侧重评价科学普通课程目标的2、3、4条，分别为应用理解、分析证据和解释证据。评价方式采用简答的方式，总共需要大约500字来进行回答。总结性校内评价2——学生实验(IA2)，采用学生合作实验并单独递交实验报告的方式进行评估，占分20%。IA2侧重于对研究计划、分析证据、解释和评估、交流四方面能力的测试，匹配了除课程目标1以外的其余六条科学普通课程目标。总结性校内评价3——研究调查(IA3)占分20%，考核形式为1500—2000字的实证性论文，以化学单元4为例，评价规定了学生从以下三个主题选择一个进行调查研究，并撰写文章。三个主题分别为塑料对环境有害、天然洗发水比商业洗发水好、绿色化学就是清洁化学。

图3 单元内容与评价方式的关系

五、特点

(一)课程目标、内容与评价的一体化

新修订的《课程大纲2019》较好地体现了概念学习与实践进程的垂直一致性。普通课程的七大目标和应用课程的三大维度都在课程内容及课程评价中得以恰当的彰显。普通课程关注基础知识与技能的掌握，侧重原理及本质的学习，进而达到收集证据、解释证据、评估过程等目标。应用课程则强调科学知识在生产生活中的具体应用，将知识与具体的情境相联系，全方位地考虑问题。例如，农业实践中的“动物”主题，课程更多关注养殖场的位置、环境及效益，动物行业提供的就业机会，动物产品的加工与市场需求等，旨在培养学生的分析和应用、规划和评估等能力。此外，评价体系与课程目标、单元目标也存在高度契合的关系。形成性评估关注学生平日学习的状况，资料测试考查学生对数据图表的分析、理解及应用能力，学生实验强调学生的动手操作、小组合作能力，研究调查则侧重对学生收集证据、分析证据、撰写报告等方面的评估。多样化的评价形式可多角度地检查学生对课程目标的达成程度，从而有效地监测课程目标与内容的实施情况。

(二)课程关注跨学科的交叉融合

澳大利亚昆士兰州的高中课程改革很好地体现了学科之间的衔接与交融，以物理、化学、生物等作为科学课程的基础学科，进一步发展到农业科学、海洋科学、地球和环境科学，最后进阶到农业实践、水生实践及科学实践课程。层层递进的课程设置有利于学生了解理论与实践的关系，更便于学生将科学知识与生活实际进行有效的结合。农业科学、海洋科学、地球和环境科学课程没有明显的学科界限，完成了跨学科融合。传统的分科课程强调本学科内容的掌握与实施，科学内容彼此割裂，相互独立。但传统的分科课程形式难免脱轨于日新月异的当下社会，使学生难以适应复杂而交融的生活。因此，科学课程的设置关注跨学科的交叉性是发展的必然趋势。

(三)强调科学学习与人类发展的关系

《课程大纲2019》多次提到“让学生为变化的世界做好准备”。这个理念也恰当地渗透在课程大纲的目标、内容及评价体系当中。课程目标重点关注的21世纪技能包括批判性思维、创造性思维、交流、协作和团队合作、个人和社会技能、信息和通信技术(ICT)技能六项，目标的设置便是希望学生通过科学课程的学习能够拥有适应社会的知识与技能。此外，课程内容的编排也关注学生为未来做好准备的能力。例如，七门普通课程中每个单元的内容都包含“科学是人类的事业(Science as a Human Endeavour)”模块，该模块内容侧重体现本节知识与人类生活及发展的关系，以化学学科“化学平衡系统”主题为例。模块谈及“葡萄酒中的化学平衡”的话题，具体阐述了“葡萄酒的生产，以及许多其他食品的生产，都依赖于一系列可逆反应的成功控制，以维持产品内部所需的化学平衡”。模块还关注到大气和水圈中的二氧化碳与化学平衡的关系等问题。

由此可见，昆士兰州在新大纲的设计中不再停留于简单知识的学习，而是着重关注学生未来的发展及正确的行为意识、情感价值与态度观的建立。