国际小学科学课程目标：成就与问题(2001-2020)

潘洪建

(扬州大学教育科学学院,江苏扬州 200025)

进入21世纪以来，国际科学教育改革进程加快，众多国家更新课程计划，修订课程标准，对科学课程目标进行新的表述。比较诸国小学科学课程标准，可以揭示小学科学课程目标的一些共同特征，检讨其中存在的问题。

一、依据培养目标、课程理念、核心素养制订课程目标

(一)主要成就

课程目标是课程设计、实施的出发点，是课程评价的基本标准，但课程目标的制订是一件十分严肃、复杂的事，需要妥善而明智地决策。如何制订课程目标？课程专家们提出不同的主张，如杜威在1902年出版的《儿童与课程》一书中论述了课程的三个基本要素：学生、社会、教材。波特在1931年的《处于十字路口的教育》一文中论及课程目标的三个来源：教材专家的观点、实践工作者的观点、学生的兴趣。塔巴1945年在《课程计划的一般技术》一文中，论述了课程目标的三个来源：对社会的研究、对学生的研究、对教材内容的研究。泰勒1948年提出三个依据(对学习者本身的研究、对校外当代生活的研究、学科专家对目标的建议)和两条原则(教育哲学、学习心理学)。[1]从各国小学科学课程目标研制过程看，除考虑社会、学生、知识等因素，21世纪以来，众多发达国家明确提出课程的“理念”或“原则”，制订学生发展“核心素养”或“关键能力”，为科学课程标准制订提供依据。大多数发展中国家则从培养目标(或小学教育目标)出发确定小学科学课程的目标。

从课程理念入手提出与阐述小学科学课程目标的国家有美国、英国、德国、芬兰、加拿大、澳大利亚、韩国、埃及、巴西、中国等。“课程理念”是指存在于课程专家头脑中或政府文件之中有关课程的美好设想，是关于课程的乌托邦式构念，它对课程目标、课程内容、课程实施、课程评价均具有直接的导向作用，统辖课程开发活动及其实施水平。国际比较发现，“培养学生的科学素养”几乎成为大多数国家科学课程的基本理念，尽管各国对科学素养内涵与构成的表述有所不同，如美国的课程理念是培养高水平科学素养，日本的课程理念是培养学生“扎实的学力”与“科学人格”，韩国的课程理念是“发展基本学术和生活能力”、厄瓜多尔提出“培养科学的思维能力”，等等。这些理念成为科学课程目标制订的重要依据。

依据“核心素养”(关键能力)表述科学课程目标的国家有美国、德国、法国、芬兰、新加坡、韩国、中国等。面对日新月异的科技发展与瞬息万变的社会生活，为了“以少胜多”“以简驭繁”，人们提出“核心素养”的概念。学生发展“核心素养”或“关键能力”主要是指学生应具备的、适应社会发展和终身学习需要的关键能力，它们是关于学生在当代社会生产、生活、交往中所需知识、技能、情感、态度、价值观等要求的综合表现。如，2006年欧盟提出八大“核心素养”：使用母语交流、使用外语交流、数学素养与基本的科学技术素养、数字素养、学会学习、社会与公民素养、主动意识和创业精神、文化意识与表达。美国提出“21世纪能力”：思维的方法—创造性与革新，批判性思维及问题解决与决策，学习能力和元认知；活动的方法—沟通与协同活动；活动的工具—信息素养及信息沟通技术素养；生活的方法—社区与国际社会的市民性、人生与生涯设计、个人与社会责任。此外，德国提出八大“关键素养”，2005年德国科学教育标准(National Education Standards of Science in Germany，简称NESSG)提出科学教育目标在于发展学生的科学素养。NESSG构建了一个以科学能力(Competence of Science)为核心、以有限的核心概念(Key Concept)为主线、以成就水平(Level of Attainment)为评价指标的三维模型。该模型囊括了学生在高中毕业前应学习的科学学科的所有知识和技能。[2]法国2005年出台“共同基础”，2015年又颁布《新共同基础》，提出六大“不可缺少的共同基础”，包括掌握法语，掌握数学要素，行使公民权利所需的人文与科学素养，起码会说一门外语，掌握有用的信息与交流技术等。共同基础的核心是每个学生开展学校学习、完成学业、应付个人与职业生活以及公民生活时必不可少的知识和能力的整体，它为小学科学课程设计提供了依据。芬兰2014年《国家基础教育核心课程》(National core curriculum for basic education，可简称2014年《课程》)，提出七大“横贯能力”：学会学习与思考、文化素养、日常生活能力、多元识读能力、信息能力、职业与创业能力、可持续发展能力。[3]韩国2015年颁布修订后的《韩国中小学国家课程：框架文件》(The Republic of Korea Framework document，可简称《框架文件》)，提出六大“关键能力”：自我管理能力、知识信息处理技能、创造性思维技能、审美-情感能力、沟通技巧、公民能力，这些关键能力相当于欧盟的核心素养。我国2016年《中国学生发展核心素养》研究报告发布，将核心素养分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，细化为人文积淀、国家认同、批判质疑等18个基本要点，构成了一个核心素养体系。核心素养的制订为科学课程目标提供了直接的依据，据此，我国中小学课程目标包括科学课程目标亦以核心素养为直接依据。2022年《义务教育科学课程标准》先阐述科学课程核心素养，再表述具体的科学课程目标。依据培养目标表述科学课程目标的国家有英国、德国、法国、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、韩国、埃及、印度、巴西、中国等。如英国提出的培养目标是提供机会促进学生精神、道德、社会、文化的发展。俄罗斯的培养目标是促进学生个性全面发展。澳大利亚是面向全体学生，养成对自然的好奇心，发展批判性思维能力。韩国是促进学生的自主性和创造性，培养受过教育的人。印度是培养有个性、有能力、服务国家的人才。埃及培养有生产力、能鉴赏文化的公民。巴西培养充分发展的巴西公民。

(二)问题讨论

课程目标是培养目标(人才规格)的具体化，是培养目标在科学课程领域的具体展开。同时，课程目标受课程理想的支配。与既往的课程改革不同，新世纪以来，各国课程改革提出了明确的理想与追求，除了传统的培养目标的具体化，特别提出了课程理念、核心素养、关键能力、一般能力、共同基础等概念，试图将课程目标置于课程理念、核心素养、关键能力的观照之下，以加强与现代社会、未来生活的联系，增强课程的适应力。尽管课程目标的具体表述有别，但大多以提高科学素养为核心，包括科学知识理解、科学技能学习、科学探究训练、科学态度养成等方面，表征了国际科学课程目标发展的共同趋势。

需要讨论的问题有：科学课程目标的制订是否需要提出明确的依据？纵观各国小学科学课程目标的研制，可以发现，绝大多数国家明确提出科学课程目标制订的依据问题，并进行了多方面的尝试，提出多个依据。但也有少部分国家直接表述科学课程目标，未能对课程目标的依据进行陈述与说明。如比较典型的有南非和厄瓜多尔等，国家课程文件直接表述科学课程的目标，至于这些目标来自何处，并未明确交代，目标制订的理性水平较低。

科学课程目标的依据究竟以多少为宜？同时将培养目标、课程理念、核心素养或关键能力作为科学课程目标制订依据的国家有美国、德国、法国、日本、澳大利亚、韩国、中国等，可见，这些国家大多为发达国家。以培养目标、课程理念、核心素养(或关键能力)中的两项为科学课程目标制订依据的国家有英国、芬兰、加拿大、新加坡、埃及、巴西等。其实，上述两种思路存在路径差异。依据培养目标、课程理念确定科学课程目标是自上而下的路径，即先确立人才培养的基本规范，再确定具体课程的目标，将培养目标作为课程目标的理性依据(法理根据)，课程目标成为培养目标的具体化与分化。而依据核心素养(或关键能力)制订科学课程目标是自下而上的路径，即通过广泛的调查，考察当代社会生活科技变化与发展对公民素质的要求，形成“核心素养”或“关键能力”，从而为科学课程目标设计提供现实根据。两种思路如何结合，如何协调，并非人们想象的那么直接、简单。

如何从培养目标、课程理念、核心素养或关键能力导向科学课程目标？无论是培养目标、课程理念，还是核心素养、关键能力，是就不同学段学生提出的总体要求和设想，如何结合不同科目的内容性质、任务特点加以具体化和操作化，许多问题有待研究与解决。尽管大部分国家的课程文件或科学课程标准明示其目标依据与来源，但在从一般的培养目标、核心素养走向特殊的科学课程目标的具体化、操作化的过程大多跨越了其间的“中间环节”，实施“硬着陆”，课程目标直接“落地”。其中，芬兰2014年《国家基础教育核心课程》在从四大课程理念、七大横贯能力走向科学课程目标的具体化、操作化表现突出，课程目标与不同的内容领域和横贯能力相对应，使得横贯能力在课程中能够落地，从而为科学课程内容选择、教材编写和教师教学提供切实可行的指导。当然，这种直接对应方式又略显机械，因为一种横贯能力可以借助多个科目、多种知识加以培养，而一门科目或知识也可以养成多种横贯能力。

二、课程目标层次分明，体系完整

(一)主要成就

课程目标是教育目标的具体化。总体上看，大多数国家小学科学课程目标采取的是总分结合的方式，即既有总体目标、学段目标，也有年级目标、领域目标，有的甚至提出主题学习目标，宏观目标与微观目标并存，层次分明，自上而下构成一定的课程目标体系。在该目标体系之中，总体目标是学生科学课程学习需要实现的整体结果，它指导、引导着下位的学段目标与领域目标，具有最高统摄作用，是各类分目标制订的依据。学段目标或年级目标是总体目标的具体化，领域目标(主题目标)又是学段目标、年级目标在不同领域(主题)中的体现。当然，也有部分国家的课程目标不够完整，仅有总体目标，缺少年级目标或主题目标，目标较为笼统，缺乏分解与具体化。不同国家小学科学课程目标体系概貌见表1。

(二)问题讨论

统观表1，可以看出，大多数国家科学课程目标均包含总目标、学段目标、领域目标三个层次，并不断具体化、操作化，形成从宏观走向微观的目标系列，能为教材编制、教学设计提供切实可行的依据，但也存在一些值得关注的问题。

表1 各国小学科学课程目标系列

如何表述科学课程的总目标，各个国家存在较大差异。绝大多数国家使用“科学素养”“科学知识”“科学技能”“科学能力”“科学兴趣”等术语来表述科学课程目标，其涵义较为明确。也有笼统的表述，用一般的课程目标替代科学课程目标，如英国将科学课程总目标表述为“促进学生精神、道德、社会、文化的发展”，法国对科学课程目标的表述为“提高共同基础，促进智力、身体、情感、社会、文化、审美和道德的和谐发展”，这样的表述显得颇为笼统，未能体现科学课程的性质特点与应然追求。当然，也有国家的科学课程总目标较为具体，如日本将小学科学课程总目标表述为“亲近自然、科学观察与实验，问题解决”，埃及的科学课程总目标包括：科学爱好、科学观察、科学实验、科学制作、科学知识，亦较具体。我们认为，结合科学课程自身的性质特点，采用“科学素养”并适当阐释的方式，宏观表述与微观说明结合，不失为一种较为理想的选择。

如何处理学段目标与年级目标的关系？大多数国家设置了学段目标，但不少国家没有表述不同年级的科学课程目标。由于学制的不同，部分国家(如德国、俄罗斯、埃及等)开设小学科学的时间年限较短，小学科学课程目标仅有1～4年级的学段总目标，不区分低、中、高年级目标。有的国家(如新加坡、南非、厄瓜多尔等)小学科学课程开设时间年限较长，也只有学段总目标，缺少不同年级的课程目标。由于缺乏年级目标，科学课程目标不免显得笼统、粗略(尽管能为教材编写与教学设计提供了可供选择的自由空间，但又对科学教师的专业素养充满挑战)。美国科学课程标准(NGSS)、英国、印度等国处理较好，学段目标与年级目标颇为具体，且同时并存，形成了相互支持、纵横交错的目标网络。

如何表述科学课程的领域目标或主题目标？一般而言，领域目标较主题目标广阔，领域相对较少，主题相对较多。采用领域划分的国家主要有美国、英国、日本、加拿大、澳大利亚、南非、巴西、厄瓜多尔、中国等，采用主题划分的国家主要有德国、法国、韩国、印度等，领域目标比主题目标较为简略。当然，俄罗斯与埃及不划分领域目标，仅有整个学段的目标，显得尤为笼统。就领域或主题目标而言，大多数国家按照知识领域描述课程目标，大致包括物质世界目标、生命世界目标、地球与宇宙目标、技术与工程目标等，国家之间的差异不明显。按照科学知识领域表述科学课程的领域目标，利于课程开发与教学实践，是一种较为合理、可行的目标表述方式。但也有少数国家(如芬兰)的科学课程领域划分颇为独特，领域目标表述特色明显。芬兰将科学课程领域分为成长与发展、家庭和学校、周边地区、探索和实验等，课程目标的综合性较强，这可能与芬兰对七大横贯能力的划分与强调有关。

三、课程目标维度清晰，类型多样

(一)主要成就

目标维度是对目标进行的横向划分。从目标维度看，各国一般根据布鲁姆的教育目标分类学将小学科学课程目标分为知识目标、技能目标、情感目标三个维度，尽管表述方式有一定差异，其基本涵义大同小异。不过，也有一些国家另辟蹊径，按照其他方式进行课程目标分类，如美国科学课程目标分为通用概念、学科核心观念、科学与技术实践。澳大利亚的科学课程目标分为科学理解、人类科学史、科学探究技能。新加坡科学课程目标分为知识、理解与应用，科学探究技能和过程，态度和价值观。当然，有的国家如埃及、印度的课程目标维度不够清晰，显得模糊。

在重视科学知识目标的同时，特别关注探究实践目标，将科学过程技能、科学探究实践列入课程目标的国家有美国、英国、芬兰、日本、澳大利亚、新加坡、厄瓜多尔等。我国2001年《标准》提出“知识技能”“过程与方法”“情感态度价值”目标，其中的“过程与方法”目标要求学生经历科学探究的过程，掌握科学探究的基本方法，提高学生的科学素养。

关于科学情感目标，有的国家在课程标准或教学大纲中对情感目标有明确的规定，如美国、日本、澳大利亚、俄罗斯、新加坡、印度、埃及、南非、中国等。而有的国家在课程标准或教学大纲中没有明确规定情感目标，如德国、芬兰、加拿大、巴西、厄瓜多尔等。不过，非明示情感目标的处理方式又可分为两类：一是尽管在课程标准或教学大纲中没有规定却在具体目标的陈述里包含情感目标，一是课程标准(教学大纲)与具体目标的陈述中均看不到情感目标的陈述。

表2 各国小学科学课程目标维度、类型、水平

根据目标的价值取向，可将目标分为不同的类型，一般将目标分为普遍性目标、行为目标、展开性目标、表现性目标。[4]对于科学课程目标类型的分析主要在领域目标(或主题目标)的层面加以展开，但也有一些国家的课程标准、教学大纲较为笼统，未列出领域目标或主题及其相应的目标。这里以分目标、领域目标、主题目标为例，选择其中一种进行课程目标类型的统计，以观察科学课程目标的维度与类型，透视不同国家课程标准中领域目标的表述方式。表2显示，大多数国家小学科学课程目标的类型及其表述主要以行为目标为主，有的辅之以普遍性目标。

(二)问题讨论

表2显示，发达国家的小学科学课程目标维度比发展中国家更为清晰，大多包括知识理解、技能方法、科学情感。其中，对科学知识、科学技能的关注度尤高，显示了小学科学课程目标的共同特征。在科学课程目标维度之中，科学知识目标是基础，科学技能(探究)目标是21世纪以来科学课程的重要追求，而科学情感目标在不同国家有着不同的对待方式，有的国家在课程标准或教学大纲之中列出情感目标与要求，有的国家则不明示科学情感目标，显示出不同国家较大的差异。究其缘由，可能与情感自身的特征有关。科学情感态度固然重要，但主要在科学观察、科学实验、科学制作、阅读交流等过程中进行渗透，通过科学活动的参与实施科学情感教育，如科学、技术及其社会运用(STS教育)、科学技术工程数学教育(STEM教育)、科学技术社会与环境教育(STSM)均包含着丰富的情感陶冶，将情感目标单列以示对情感目标的重视，但为了情感而进行情感教育可能使情感仅仅停留在文字符号之上，流于表面，陷入肤浅。同时，情感目标与知识目标、技能目标不同，情感目标的达成度的实施水平难以进行量化的测评。澳大利亚以科学技术史为科学情感教育的途径，不失为一种有益的探索。

从目标取向来看，行为目标成为科学课程目标表达的基本方式。除了个别国家如俄罗斯、韩国、埃及主要采用普遍性目标，绝大多数国家采用明确的行为动词表述科学学习目标。行为目标表达方式使得课程领域(主题)的学习目标更加具体，学生科学学习结果可观察、可测量，为目标测评提供便利。当然，有的国家二者兼顾，以行为目标为主普遍性目标为辅，或以普遍性目标为主行为目标为辅，使得科学课程的目标更加合理。我们认为，知识目标、技能目标可选择以行为目标为主，而科学情感态度目标、创造力发展目标可选择以普遍性目标为主，课程总目标以普遍性目标为主，而具体目标特别是主题目标则以行为目标为主，课程实施过程中还可选择生成性目标与表现性目标，为学生的自主发展、个性展现提供广阔空间。

从目标水平看，个别国家的科学课程标准或教学大纲还规定了科学课程学习的成就水平，如英国、德国、澳大利亚、南非等国制订明确的学习成就水平或评估要求。学业成就水平或标准的制订能为科学课程学习的评价提供指南，有利于基于课程目标进行教学设计，开展课程评价，实现目标—教学—评估的统一，克服目标、教学、评价的分离。美国尽管未能制订科学课程学业成就标准，但NGSS将科学知识主题学习目标与学习评价有机统一，在描述学习内容及其要求的同时提出相应的评价标准即行为期待(performance expectation)，如“物质及其相互作用”主题包括3项目标及其评价，其中的一项目标与评价为：根据物质的可观察性质，计划并进行一项调查，以便对不同种类的材料进行描述和分类。[澄清声明]观察可能包括颜色、质地、硬度和灵活性。模型可以包括不同材料所具有的相似特性。[评估边界]定量测量的评估仅限于长度。[5]如此，目标具体而可测。我国2022年《义务教育科学课程标准》提出了“学业质量”标准，但有待细化，以加强教学与评价的操作性。

四、认知目标关注基础，层次有别

(一)主要成就

关于课程目标的层次，美国教育家布卢姆建立了教育目标分类学，他将教育目标分为认知领域、情感领域、运动技能领域三大领域，分别提出认知目标、情感目标、运动技能目标，其中认知目标影响最大。有研究者运用布卢姆认知领域目标分类对东亚地区的中国香港、日本、中国大陆、台湾、韩国、新加坡的小学科学课程目标进行比较，选择“知识、理解、运用、分析、综合、评价”六个层次的目标划分进行统计分析。[6]也有一些学者采用修订后的布卢姆分类法调查跨年级主题的覆盖范围、焦点、顺序和重点，研究香港、大陆和台湾德小学科学课程目标层次。研究发现，香港和大陆的小学科学课程一般侧重于前两层次的知识领域(事实、概念)及其认知过程(记忆、理解)，而台湾的学习成果则以应用为主。[7]

在本研究中，我们运用新近修订后的布卢姆认知领域目标分类即记忆、理解、运用、分析、评价、创造。[8]选择多个国小学科学课程标准中的“生命领域”(或称为“生物学”)“物质科学”，对毕业年级的领域目标进行统计和分析。我们发现，小学毕业年级存在差异，有的是小学四年级，如德国、俄罗斯，但绝大多数为小学六年级。当然，有的未明显区分科学教育领域，如俄罗斯、新加坡、埃及，有的未进行年级区分，如南非的认知目标。鉴于上述状况，我们选择小学阶段毕业年级科学课程目标中物质世界、生命科学领域的认知目标，进行分类统计，分析其“认知过程”的层次，汇总后形成简表3。

表3显示，除了埃及，各国小学科学课程目标至少包括知识、理解、运用三个认知层次，强调科学概念、原理、技能及其运用成为绝大多数国家小学科学课程目标的基本要求，但一些发达国家如美国、加拿大、英国则追求较高目标层次，除了知识理解及其运用，还在不同领域提出“分析”目标，要求学生对自然现象、事件进行分析。

表3 各国小学科学课程认知目标层次

(二)问题讨论

从科学课程认知目标来看，绝大多数国家小学科学课程目标包括知识、理解、运用三个层次，换言之，小学科学课程认知目标均关注学科基础，重视科学概念、原理、技能及其运用，知识、理解、运用三个认知目标的层次规定适合儿童的发展水平，既合理又可行，因而为各国采用，重视基础知识及其运用的教学成为世界小学科学课程的共同特征。

表3分析亦显示，一些发达国家如美国、加拿大、英国则追求较高的课程目标层次，除了知识理解及其运用，还在物质世界、生命科学领域提出“分析”层次的目标，要求学生对自然现象、事件进行分析。这与该类国家较高的科学技术发展水平和科学教育质量密切相关，一方面高度的科学技术发展水平对科学教育提出了更高要求，另一方面也提供了实现目标的良好条件与物质基础。反之，埃及小学科学课程的认知目标总体偏低，这与埃及低水平科技发展与教育需求有着密切的关系。

我国物质世界、生命科学领域的认知目标与大多数国家类似，以知识、理解、运用三个层次为主，未达到分析层次。这一目标定位符合我国目前经济与教育发展的总体水平。我们认为，尽管在科学研究的基本领域如物质世界、生命科学领域，小学生难以达到创造水平，但其它领域和主题，事实上，亦存在探索的空间，如近年来在世界范围内风生水起的STEM教育已达到认知目标中的“创造”水平。创造水平的目标包括创新、计划、建构三个亚层次，STEM中的部分设计与制作项目在教师的指导下，学生可望在创造层次获得科学学习成果。在此意义上讲，小学科学课程目标在某些领域(如技术与工程)可尝试追求创造性认知目标，以提升科学科学课程的实施水平。