英国科学教育的现状

早期基础阶段

英国学生在早期基础阶段（early years foundation stage，简称 EYFS，指从出生到 5岁）开始接受正式的科学教育，主要通过“理解世界：自然世界”这一领域来学习基础知识。这为学生提供了大量丰富的语境来学习广泛的词汇。这些词汇构成了科学概念的开端，这些概念将在一年级及以后逐步建立起来。

在学前班，孩子们通常会接触到一系列有趣的现象，但对自然世界的知识了解得还不够清晰。通常情况下，学前班课程只是确定了一般的主题领域或活动让孩子们完成，为一年级学习科学所做的准备并不充分。

小学阶段

小学阶段，国家课程概述了科学学科的内容。然而，自 2009 年取消小学科学国家测试以来，一些小学的科学教育一直处于较低水平，并因此影响了学生初中阶段的成绩。人们因此担心科学正在被挤出小学课程。取消小学科学国家测试的同时，英国 10 岁学生的科学成绩也出现了下滑。2020 年一份关于小学科学教育的国家状况报告显示，小学每周教授一次科学，平均每周教授时间为 1 小时 24 分钟。平均而言，年龄较小的小组每周课程时间更少。在同一项调查中，只有 31% 的受访者表示，他们的领导认为科学“非常重要”。而英语和数学的比例分别为 88%和 86%。

英国教育标准局对小学科学课程的研究也强调了类似的情况。大多数小学往往为了准备考试，在英语和数学上安排了过多的课程时间，从而使教授科学的课程时间大大减少。

六年级学生在两年一次的全国抽样测试中的表现进一步证实了小学科学教育下滑的事实。2018 年，在接受测试的8139 名六年级学生中，只有 21.2% 的学生达到了科学方面的预期标准。自 2014 年首次采用目前的国家抽样测试方法以来，这一数字下降了近 7 个百分点。虽然这种纸笔测试不能衡量科学教育的所有重要成果，但它们仍然是反映科学课程学业成就的一个重要指标。

2021 年 3 月，奥 格 登 基 金 会（The Ogden Trust）和曼彻斯特大学的联合研究报告《英格兰小学生学习科学的 10 个关键问题》描述了小学生科学学习的现状。该报告表明，学生们经常经历“有趣的活动”，但对相关的科学概念却没有形成深刻的理解。事实上，最近的一项调查显示，只有一半多一点的七、八年级学生认为他们在小学学到的科学知识为他们在中学学习科学做好了准备。

中学阶段

在英国国家课程体系的第四关键阶段（十至十一年级），大多数学生会在十一年级参加 GCSE（普通中等教育证书）考试以获得该资格证书。GCSE 的科学课程评估包含一门综合科学以及三门单独的科学课程（物理、化学、生物）。

2019 年，26.6% 的学生选择了物理、化学和生物课程，超过 95% 的学生选择了 EBacc 科学课程。自 2010 年首次引入EBacc 科学课程以来，这一数字提高了 30多个百分点。EBacc 科学课程包含 GCSE综合科学、物理、化学、生物以及计算机科学。学习生物、化学和物理 A-level 课程的学生人数也令人鼓舞，在 2019 年达到了 10 年来的最高水平。

虽然在过去 10 年里，想在 16 岁以上教育阶段学习科学的学生人数有所增加。但是，国际数学和科学趋势研究（TIMSS）和英国教育标准局的研究显示，并不是所有学生的情况都在改善，而且有可能情况还在恶化。事实上，许多学生在离开学校时没有基本的科学知识或对科学的理解，而且他们对科学的兴趣随着在校时间增加而下降。通常，当学生必须对科学课程做出“选择”时，兴趣和动力就会下降。例如，当许多学生在 GCSE 考试中被禁止选择三门单独的科学课程时，他们会错误地认为科学不适合他们。这意味着一些学校只把学习三门单独科学课程的“特权”限制在成绩优异的学生身上。对英国中学课程表的分析也表明，学校通常没有足够的时间来教授三门单独的科学课程。

2019 年 TIMSS 的调查结果显示，与2015 年相比，英国九年级学生的科学成绩尽管仍高于 TIMSS 平均水平，但已经显著下降。2019 年 TIMSS 结果显示，英国创下了九年级学生科学得分最低的纪录。自 2015 年以来，科学成绩低于 TIMSS 最低标准的九年级学生比例翻了一番。教育捐赠基金会（Education Endowment Foundation) 委托进行的一项研究表明，处境不利的学生在每个教育阶段的科学学业表现都弱于其他同伴，而且这种差距并非科学学科独有。这些学生也不太可能在 A-level 或更高的水平上选修科学课程。

英国科学教育的挑战

小学阶段科学学科地位下降

小学阶段对学生的科学抱负养成和未来开展科学学习具有重要影响。然而，英国小学阶段科学学科地位的下降非常令人担忧。在部分小学，学生可能半个学期都不学科学。科学虽然是国家课程的核心科目，但是很多小学完全做不到定期学习和复习巩固，科学课的教学时间被严重压缩，让位于数学和英语。正因如此，学生没有掌握科学课程知识，没有为中学阶段的科学学习做好准备。通常在这些学校，重点放在了覆盖课程内容，而不是确保学生真正学到了知识或完成了实践活动。

学校的科学课程规划缺乏系统性

英国中小学的科学课程规划往往更注重实质性概念的传授，忽略了教导学生如何建立和完善科学知识体系。这种偏差限制了学校领导有效地规划科学课程，阻碍了学生在科学领域的发展。学校的关注点通常只是确定学生需要完成的实践活动。

一些学生在学习新内容之前没有足够的机会练习和巩固所学知识。还有一些学校寄希望于学生在不断重复课程内容时掌握知识，而不是确保他们第一次就能学会。如果要求教师在短时间内教授太多内容的时候，往往会出现上述情况，这些情况在中学相当普遍。

总的来说，大多数学校领导认为他们学校的科学课程是对学生需要知道什么和做什么的描述。然而，学校领导普遍不认为这个课程可以让学习科学变得更容易。例如，很少有学校领导在规划科学课程时考虑到学生在数学课学到的东西，科学课程在帮助学生避免错误观念方面也很少发挥作用。

学校领导通常在学生上一阶段学习的基础上规划科学课程。然而，在一些中学，由于错误地认为学生在小学很少学习科学，也导致一些不必要的内容在七年级及以后被不断重复。

科学教师的招聘难度比较大

具有较强学科知识的教师能够在科学课程中引入更广泛的知识。这有助于学生在科学概念之间建立联系。

英国中小学在招聘和留住科学专业教师方面困难重重，中学情况尤为严峻。2019 年英国学校教职工普查显示，26.6%的物理课时是由不具备Ａ -level 以上相关资格的教师教授的。化学和生物学科的这一数字分别为 17.3% 和 6.9%。据估计，在小学只有 5% 的教师拥有科学相关专业学位和教学资格。

另外，英国教师的职前培训也很有挑战性。尽管 2019 年生物专业的培训人数超过了教育部的招聘目标，但化学和物理的目标却没有达到，分别只达到 70%和 43%。

科学教师的专业发展未得到足够重视

科学教师在专业发展方面获得的支持相对较少，学校对如何通过专业发展来培养教师的科学知识以及如何教授科学知识很少有明确的计划。许多科学教师无法参加针对特定学科的专业发展活动。学校也无法确保科学教师的专业发展与课程紧密结合。

在大多数学校，学科带头人在开发学校科学课程和支持教师教授这些课程方面发挥着至关重要的作用。然而，并不是所有学科带头人都有专门的指导时间和学科培训。考虑到学科带头人在确保高质量科学教学中的核心作用，这也是一个令人担忧的问题。

英国科学教育的改进建议

英国教育标准局在关于中小学科学教育的评估报告中提出了关于中小学科学教育在课程、教学与评估、学科体系和学校、其他机构组织四个层面的改进建议。

系统规划科学课程

报告指出，学校应确保儿童在学前班学习关于理解世界的科学知识。这些知识应该与学生在一年级继续学习的科学知识联系起来。学校应系统规划中学的科学课程，以学生在小学学到的知识为基础，而不是简单地重复或假设学生学得很少。学校应确保课程中有足够的时间让学生学习和记忆关键知识。关键在于要帮助学生了解这些知识如何与他们已经知道的科学知识联系起来。

学校的科学课程应涵盖可以帮助学生今后开展科学工作所需的学科知识。不应局限于学习科学技术、数据分析等，还应包括他们今后开展科学工作所需的更多领域的知识，比如不同类型的科学探究以及证据和准确性等概念。

学校应确保所有学生都有足够的机会参加高质量的、与课程相匹配的科学实践活动。在中学，这应该包括实验室操作、实地考察和教师示范。学校应确保科学课程的规划考虑到学生所学的其他领域的知识，特别是数学方面的知识。

完善教学与评估

教师在科学课程的讲解过程中，定期将新学内容与学生已经学过的内容联系起来，包括向学生展示不同课程领域的知识是如何联系起来的。在学习更多的内容之前，教师应确保学生对所教的内容有牢固的认识和掌握，包括检查学生是否存在错误的认知。

教师应针对特定内容选择适当的教学方法。此外，教师还应评估检查学生是否记得前几年所学的实质性概念和知识，包括检查他们是否可以利用这些概念和知识来选择、计划和开展不同类型的科学探究活动。

制定系统性、可持续的方案来发展教师专业知识

学校应该采取系统性、可持续的方案来发展教师和学科负责人的科学专业知识。这应该与学校的课程保持一致，并考虑到具体的需求和专业知识。

学校应该支持学科负责人优先安排课程时间教授关键科学知识。在一些学校，重点是确保学生学习和记住所教的内容，这样他们就能掌握越来越复杂的、相关的科学知识。然而，太多的学科负责人和教师感到有压力，既要覆盖课程内容，又要赶学习进度。学校应了解这种压力并提出解决之道。

其他机构和组织提供支持

学科协会和教育标准局应该监督学校开展科学实践活动的频率和质量，以确保所有学生都有足够的机会参加高质量的实践活动。职前教师教育机构应该支持准教师学习和理解“科学是什么、科学研究的方法以及如何教授科学”。

（本文刊载于《上海教育》（环球教育时讯），2023年9月10日出版，版权所有，更多内容，请参见杂志。作者系北京教育科学研究院教育发展研究中心 李震英）返回搜狐，查看更多