追溯综合科学课程的轨迹

潘苏东  褚慧玲

    从普通科学(general science)课程发展起来的综合科学(integrated science)课程兴起于1960年代中期。所谓综合科学课程，就是课程所涉及的若干科学学科内容间具有实质性的关联，能够充分体现出自然科学和自然界的内在统一性，并且注重科学的社会相关性和学习者个人适应性的课程。40年来，综合科学课程对中小学科学课程产生了极其深远的影响，其发展演变可以分为两个时期：传统综合科学课程时期(1960-1980年代)和现代综合科学课程时期(1980年代后期至今)。 

普通科学课程：综合科学课程的前身

    19世纪末，第二次工业革命在主要的资本主义国家展开，美国开始从一个农业社会转变为工业社会，进入社会转型期。1929-1933年的经济大萧条使许多人失去工作，大批的青少年学生初中毕业后只好又回到了学校。而学校的科学课程主要是学习科学知识，以服务于少数升学者的需要，并没有提供多少对适应未来社会生活有用的技能。

    为了解决当时的种种社会问题，杜威(J.Dewey)从实用主义哲学思想出发，积极倡导儿童中心主义综合课程观。杜威认为，科学方法对思维的训练能够起到重要作用，再与儿童生活经验结合起来，那么儿童利用科学解决实际问题的方式、利用科学家寻求答案的方法去解决实际社会生活中的疑难问题，使他们将来能够适应严酷的社会现实。在教学中，他强调经验的重要性，把经验作为教学的起点。他的思想对美国的科学课程产生了很大影响，初中阶段普遍开设普通科学课程，将物理、化学、生物、自然地理等多门课程内容组合成一门课程，关注的焦点集中在学生和社会需要的科学知识和科学方法上，避免学术性较强的内容。

    普通科学的课程内容基本上来自于各科学学科，这些内容是拼凑在一起的，在形式上接近综合科学课程。另外，倡导普通科学的理由和后来倡导综合科学课程的理由基本相同。所以，可以将普通科学看作综合科学课程的前身。 

传统综合科学课程

    传统综合科学课程几乎同时在美国和英国产生，有共同的因素，也有不同的动因。

    1950-1960年代西方国家的结构主义科学课程改革运动，把分科科学课程推向极致，完全注重学科的自身体系，严重脱离学生的生活，课程内容专、深、难，导致大多数学生对科学课程失去了兴趣，选修率大幅度下降。据统计，1960年代末美国每年级400万初中生中，约有300万选学生物，125万选学化学，只有60万选学物理，而同时学习三门课的则更少。

    1960年代美国社会各种运动不断，社会民主化的浪潮势不可挡。社会公平、正义的呼声体现在学校教育上就是教育机会均等理念从对“起点均等”转向对“过程均等”和“结果均等”的追求。人们希望用民主化的思想改造学校教育，并且通过教育民主化更好地促进社会民主化的进程。结构主义分科课程以培养科技精英为宗旨，忽视多数学生需要，显然与教育民主化的精神相背离，已不能满足社会发展的需要。随着科学技术对人类社会的影响越来越深刻，要求公民必须具备一些对科学技术基本的理解，而初中生在科学教育上严重的不均衡状况(偏生物，缺物理和化学)，使人们对分科科学课程日益不满。在这种情况下，一些科学教育家们决定吸收结构主义课程观中的优点，将进步主义运动中倡导的普通科学课程改造为综合科学课程。

    英国综合科学课程产生的直接动因是中等教育体制的改革。二战后，英国经济有了长足改善，要求教育提供更多的专业人员，更多地培养具有高水平技能的学生。当时中等教育是少数人享受优质教育而大多数学生接受低质量的教育，根本不能适应时代需求。经济情况的改善也使英国人对教育有了更高的要求，希望子女享受更高质量和更高层次的教育，尤其是人数越来越多的中产阶级更是如此。

    综合中学的推行就是顺应时代需求的一项教育改革举措，也可以说是反映了“英国社会扩大公民权利的一种不可抗拒的压力”。1964年，工党执政后就把综合中学作为一项重要的政策推行，到1970年时已有1200所综合中学，容纳了公立中学三分之一的学生。到1978年，公立中学80％以上的学生进了综合中学。综合中学制度确立后，原来的科学课程明显不能适应新形势，英国的综合科学课程就应运而生。

    最初，综合科学课程只在少数学校试行，发展缓慢。1960年代末，在纳菲尔德(Nuffield)基金会的大力支持下，综合科学课程发展起来，开发出著名的纳菲尔德综合科学课程。苏格兰教育当局也于1969年颁布了第一个综合科学课程改革的政府文件第七号课程文件。英国教育素来珍视传统，一旦采用了某种教育改革措施后，即使时过境迁，还会留下一些痕迹。因此，1920-1930年代的普通科学课程能够一直保留下来，作为入门性的课程，为综合科学课程改革积累下许多经验。

    另外，现代科学发展开始走一条与近代科学不同的路向，那就是学科综合化日趋明显，生成了大量的边缘学科、综合学科、横断学科等。近代科学基本上是一门学科对应于一个研究对象，一个研究对象也只是对应于一门学科，各学科之间相互封闭。而现代科学打破了这种一一对应关系，同一个研究对象可以由不同的学科来研究，一门学科也可以研究不同的研究对象，各学科之间的界限模糊了，由封闭走向了开放。现代科学的这种新路为综合科学课程的产生提供了坚实的学科基础。

    综合科学课程在美国和英国产生后，很快就得到联合国科教文组织(UNESCO)的认同，从1960年代后期起，该组织就积极地投身于对综合科学课程的开发和推广工作。

    1967年，UNESCO在瑞士洛桑举行了一次国际会议，主题是“数学和物理教学的协作”，主要针对普遍存在的中学物理教育中忽视数学、数学教育中远离物理的状况而召开的。众所周知，数学是一门作为自然科学学科的基础和工具的横断学科，数学和物理的整合肯定对两门学科的教学都非常有利，但这并非自然科学学科间的整合。所以，洛桑研讨会对综合科学课程并没有多少直接的指导意义。

    1968年，国际科学联合会理事会(ICSU)与UNESCO在保加利亚瓦尔纳召开了第一届综合科学教学国际研讨会，中心议题是“为什么要进行综合科学教学”，会议形成了有关综合科学教育的15条结论。其中影响较大的有以下几条。

    结论1 综合科学教学强调科学的统一性和引导对当代社会中科学所处地位的理解，由此而对普通教育做出贡献。它避免了不必要的重复和允许介绍一些交叉学科的内容。

    结论2 综合科学课程应该强调通过观察来加深对环境理解的重要性；它应该给学生介绍逻辑思维能力和科学方法。

    结论4 课程综合的程度和综合与相关间的平衡取决于学生的年龄、教育机构的类型和当地的条件。在中等教育的前期，一个完全综合的自然科学课程基本是恰当的。在中等教育的后期，这样的课程同样恰当，特别是对于那些已经决定不再专攻科学专业的学生来说。

    结论5 科学是初等教育的一个重要组成部分，重点在于激发学生对科学的兴趣和形成他们的科学态度和技能。

    结论6 科学教育中应该研究科学概念的形成，特别是青少年儿童的概念形成。

    结论7 在尽可能地利用现有的资源开发综合课程和编制教学材料方面，需要进一步地进行试验，这些试验的结果一定要广泛地传播和交流。

    结论13 试验表明在发展中国家综合科学教学更容易实施，一个只有有限的人力资源和物质资源的国家必须制定恰当的教育目标，综合科学在实现这些目标上有许多优势。

    结论14 由一位教师执教综合科学课有利于学生从小学阶段向中学阶段的过渡。特别是那些在其间教学方法或媒介有较大变化的国家里。

    结论15 对发展中国家当地传统和语言要进行社会学研究，以便了解它们对科学教学的影响，这是非常值得做的工作。

    这些结论反映了当时国际科学教育家的共同意见，成为事关科学教育新创造和新途径的非常有价值的思想源，影响了随后的教育思想和规划。但是，这些结论并没有为综合科学课程提出系统的概念体系。在会议提交论文的基础上，吸收其他相关研究的成果，UNESCO出版了论文集《综合科学教学的新趋势》(New Trends in Integrated Science Teaching)第一卷，试图回答“什么是综合科学教学”和“为什么要进行综合科学教学”，涉及科学教学的整合、综合科学教学的一些案例、综合科学教学的社会和心理因素三个方面。

    1972年《综合科学教学的新趋势》第二卷出版，也主要分析世界范围内综合科学教学的趋势和案例，但论述更有系统性，包括综合科学教学的目标、原则、课程内容、教学方法、教学策略和课程评价等，并且涉及范围更广，从初等教育、中等教育扩展到了高等教育。

    1973年，ICSU与UNESCO在美国马里兰大学召开主题为“综合科学中的教师教育：为今天的社会教科学”的第二届综合科学教学国际研讨会，研究者们开始更加关注课程实施的问题。在会议报告的基础上又出版了论文集的第三卷《教师教育》，主要探讨了综合科学与科学教师的关系、科学教师职前与职后教育、综合科学的教师教育的改进与评价等关键性问题。

    1975年UNESCO和科学教育协会国际委员会(ICASE)在英国牛津共同组织“综合科学教育的评价”的国际研讨会，专门研讨综合科学课程实施中另一个至关重要的评价问题，随后出版了论文集的第四卷《综合科学教育的评价》。

    1978年，在UNESCO的大力支持下，ICASE和荷兰科学教育协会在荷兰的奈梅亨大学再次组织了综合科学教学国际研讨会。会议回顾10年来不同国家教育系统中各级水平的综合科学教育发展的科学因素和教育因素，并试图评价综合科学教育的成功与失败之处，以及展望1980年代及更远的将来的新趋势。会后，编辑出版了《综合科学教学的新趋势》第五卷。

    1988年，在澳大利亚的堪培拉又召开了综合科学课程的国际研讨会，对20多年来全世界综合科学课程改革的情况又进行了回顾和总结。我国学者宓子宏先生参加这次会议，并提交论文《综合科学教育在中国》。两年后，《综合科学教学的新趋势》第六卷出版。

    六卷《综合科学教学的新趋势》汇集了1960年代末至80年代末综合科学课程的重要研究成果，也可以说是UNESCO二十余年不懈努力推行综合科学课程的真实记录。在UNESCO的努力下，1970-1980年代综合科学课程在世界范围内快速发展，大多数国家初中阶段的科学课程都从分科方式转变为综合方式，我国也在1990年代进行了区域性综合科学课程改革的试验。

    传统综合科学课程的主要特点如下：

    第一，追求公平，忽视优异。传统综合科学课程重点关注相关学科内容的综合性、科学的社会相关性和学习者个人的适切性，为此不惜以牺牲学术性知识内容为代价，对科学知识的要求往往不高。它较好地适应了智力发展水平一般的或较低的学生的需要，提高了他们对科学课程的兴趣，体现了“公正平等”的思想。但是由于许多课程内容较浅，缺乏挑战性，无法满足一些智力发展水平较高的学生的需要，制约了他们的智能发展，直接影响到科学技术专门人才的培养。

    第二，重视科学过程技能。传统综合科学课程除了注重学生对科学概念的理解，还重视各种科学能力的培养，将科学能力具体化为过程技能，强调“做科学”，通过过程技能的训练来培养学生解决问题的能力。如，SAPA(Science-A Process Approach)就把解决问题的能力具体化为八种基本技能和五种综合技能。

    第三，以客观主义为认识论基础。20世纪中叶，虽然科学哲学已经完全超越了逻辑经验主义和实证主义，传统综合科学课程却仍然以传统科学观为指导，将客观主义作为认识论基础，把科学知识视为等待学习者认识和理解的客观真理。这就直接导致学生误解科学的本质。

    第四，追求多样性，缺乏统一的标准。传统综合科学课程从兴起到发展，其课程形态、内容的选择、内容的组织结构方式等一直是各式各样。UNESCO对综合科学课程的宽泛定义更是鼓励其向多样性方向发展。课程缺乏在国家层面上的统一标准，使各课程计划的差异过大。这种多样性有利于起步阶段的综合科学课程的发展，但是时间一长，就会出现盲目发展的局面。

    正是由于具有这样的特点，传统综合科学课程在克服分科科学课程的弊端方面具有独特的优势，为解决当时科学教育中的难题做出了贡献。但是，它同样遭遇到了一些挑战，到了1980年代其地位有所下降。在一些国家，采用前两年开设综合课程、后面一两年再开设几门分科课程的方式，以弥补综合科学课程的不足。还有一些国家并没有把综合科学课程看作主要课程，要么作为准备性或介绍性的课程，要么沦为专门给那些缺乏学术才能的学生开设的课程。 

现代综合科学课程

    1985年美国科学促进协会开始启动“2061计划”，作为第一阶段理念基础的《面向全体美国人的科学》和《科学素养的基准》于1989年和1993年问世。“‘2061计划’的一个核心前提是，人们掌握的有用的知识是相互贯通的。《面向全体美国人的科学》论及了物质环境和生存环境，而不是化学、物理学、地理学、天文学或生物学。”它们的问世标志着现代综合科学课程改革的开始。1995年颁布的美国历史上第一部科学教育国家标准《美国国家科学教育标准》把这次改革运动推向高潮，并波及全世界，引发了世界范围内的现代综合科学课程改革运动。

    1988年英国议会通过了《教育改革法》，为英格兰和威尔士的所有公立学校规定了统一的课程设置标准，并将科学作为三门核心课程之一，《国家科学课程标准》结束了英国中小学在科学课程设置上各自为政的混乱状态。1999年，又颁布了进行重大修改后的新版《国家科学课程标准》。1998年日本、香港特区政府和台湾地区公布了新的科学课程纲要，新加坡也于1999年颁发国家科学课程标准。

    在这些课程标准中，无一例外地把小学、初中阶段的科学课程作为一门综合性学科，还进一步强调更大范围的综合，不但重视自然科学学科间的综合，而且强调科学与其他学科间更大范围的综合。同时把基础教育阶段的科学课程作为一个整体来看待，各学段、各年级统一安排和统筹规划课程内容，结束了各学段、各学科各自为政的局面。比如，台湾地区在1998年公布的《国民教育阶段九年一贯课程总纲纲要》，把科学教育中的课程原来的科目改为领域，强调各个领域的整合。

    现代综合科学课程从目标、理念、内容选择与组织等方面都体现出对传统综合科学课程的超越，进一步推动了世界范围内综合科学课程的发展。

    2001年，我国也进行了全国性的现代综合科学课程改革，教育部组织专家编制出我国第一部综合科学课程标准——《科学(7-9年级)课程标准(实验稿)》，同时推出三套综合科学教科书。从2001年秋起，三套教科书先后进入国家级、省级和地市级课程改革实验区，到2003年8月，全国已经有13个省(市、自治区)在初中阶段开设综合科学课程，涉及52.6万初中生。

    现代综合科学课程是对传统综合课程的超越，不再把分科课程与综合课程截然对立起来，主要呈现出以下特点。

    第一，课程目标统一为“提高所有学生的科学素养”。现代综合科学课程不再像传统课程那样把培养未来社会的公民和为国家造就“优异超群”的科技人才对立起来，而把追求的目标定为：“一是要优异超群，一是要公正平等”，力图保持了两种任务间合理的“张力”，把它们统一为“提高所有学生全面的科学素养”。不再像传统综合课程那样对学生的能力期望过低，大幅度降低课程内容的难度，现代综合科学课程“有意提出了较高的期望，因为，对学生的学习能力估计过低比期望过高更糟”。它提高了课程的学术性要求，增加了学习者智力上的挑战性，当然，课程“所着眼的一种未来是极具挑战性的，但又不是高不可攀的”，以此来提高每个学生的科学素养。

    第二，特别强调科学探究。传统综合科学课程注重过程技能的训练，而现代综合科学课程非常重视科学探究，并把探究作为学习科学的中心环节。“探究比‘作为过程的科学’又前进了一步，学生在探究的过程中可以学到各种技能”，科学探究“要求学生在进行科学推论和批判性思维时把过程和科学知识结合在一起，以便加深对科学的理解”。这样，现代综合科学课程就通过科学探究把科学知识、过程技能、科学态度和科学本质等统一起来，为课程内容整合提供了一种新途径。

    第三，以建构主义为理论基础。现代综合科学课程把建构主义作为改革的理论基础，尽管《美国国家科学教育标准》中没有提到建构主义一词，可是，文件显然是以个人建构主义为主导理论。现代综合科学课程视科学知识为学习者自我建构的，其意义是由学习者自己来探求，把科学知识“看作不完善的和不可能完善的”，这种知识的不完善性“构成了科学探究的逻辑起点”。建构主义有利于学生对科学本质形成正确的认识，形成现代科学观。

第四，引入系统科学的思想。如何整合各学科的科学概念一直是综合科学课程的难题，二十余年没有大的进展。现代综合科学课程吸收了系统科学的思想，为科学概念的整合开辟了一条新路。“2061计划”提出系统、模型、恒定与变化、规模等通用概念；《美国国家科学教育标准》提出体系、秩序和组织，证据和模型，变化和恒定性，演化与平衡，形式和功能等五组统一的概念。这些横断概念所体现出来的都是系统科学的思想，这是现代综合科学课程的一大创举。用通用概念或统一的概念或许会使科学概念的整合出现突破性进展。 

[1]潘苏东.《从分科走向综合——初中阶段科学课程设置问题的研究》北京：中国轻工出版社，2004.10.

[2] Frey K. Integrated science education: 20 years on. International Journal of Science Education, 1989,11(1): 3.

[3]美国科学促进协会《面向全体美国人的科学》中国科学技术协会译.北京：科学普及出版社，2001.XXⅢ.

[4]美国科学促进协会《科学素养的基准》中国科学技术协会译.北京：科学普及出版社,2001.240.

[5]美国国家研究理事会《美国国家科学教育标准》戢守志等译.北京：科学技术文献出版社.1999，1；2；127.

[6] Rodriguez A J. The dangerous discourse of invisibility: A critique of the national research council's national science education standards. Journal of Research in Science Teaching, 1997, 34(1): 30.

[7] Wallace J, Louden W. Curriculum change in science: riding the wave of reform. In: Fraser B J and Tobin K G (Eds). International Handbook of Science Education. Dordrecht, Boston: Kluwer Academic Publishers, 1998. 475.

 

潘苏东：副教授，教育学博士，徐州师范大学物理系，徐州221116。

褚慧玲：特级教师，上海市七宝中学，上海201101。

 

（原载《科学》2006.1）