论文内容提要:与传统分科课程相比,综合科学课程仍存在着概念过多、过难的严重缺陷。这会影响学生对科学概念的理解,使科学探究活动大打折扣,使学生的学业负担更重。教科书的这一缺陷,使综合科学课程未能体现出应有的优势,直接导致新世纪综合科学课程改革步履维艰。
随着新世纪基础教育课程改革的全面启动,初中综合科学课程改革也在全国范围内展开。然而改革实验并不顺利,可谓“步履维艰,困难重重”。其中,教科书的缺陷是造成这种局面的因素之一。
一
我国传统初中分科科学课程主要是面向少数升学者,内容以“多、难、偏”著称,是造成初中生学业负担过重的主要原因之一。综合科学课程是为克服这些弊端而生,是对分科科学课程的超越,它面向广大的未来社会公民,注重科学的社会相关性和学习者个人的适合性。然而,教科书是否体现出这些优势呢?
科学概念(包括定理、定律和定则)是科学课程的重要组成部分,内容的份量和难度往往是由它的数量和难度决定的。为了衡量概念的难度,我们根据皮亚杰的认知发展阶段理论将科学概念分为具体概念、一级抽象概念和二级抽象概念三个等级。具体概念是指处于运算阶段的学生所能理解的概念,主要包括宏观世界的事实性概念、物质的直观性质概念和直接的关系概念等;一级抽象概念主要包括理想模型概念、微观世界的事实性概念、物质非直观属性概念、简单的间接关系概念和定则;二级抽象概念包括复杂的关系概念、原理和定律。为了定量研究科学概念的难度,笔者分别赋予具体概念、一级抽象概念和二级抽象概念以不同的抽象值:0、1和2。
为衡量新世纪综合科学教科书在科学概念上的状况,笔者以我国传统分科科学课程教科书为“参照系”,选取两个具有代表性的样本:20世纪90年代人民教育出版社出版的初中科学教科书(简称分科教科书)和H出版社2001年版的《科学》。分科教科书和《科学》的概念数量和难度情况分别见表1和表2。
从表1和表2可以看出,《科学》比分科教科书减少41个具体概念、2个一级抽象概念,但增加了1个二级抽象概念,这就使《科学》的概念抽象值丝毫未变,难度并未减小。虽然数量上《科学》概念总数比分科教科书减少9%,减少的多为生物概念,部分为化学概念,物理概念几乎没有减少。对于初中生来说,生物和化学的具体概念相对容易掌握,困难不大,而最难学习的物理概念却没有减少。由此看来,《科学》在科学概念的数量和难度两方面都没有实质性的改变,基本与传统分科课程相当。
课时分配又如何呢?这次课程改革并未具体规定初中科学课程的课时数,只是给出它在总课时中所占的比例范围,而各地基本上是按照原来分科科学课程的440课时来执行的。分科用于学生探究活动的时间就是学生实验所需的69课时,而学习科学概念所占的课时约为371。这次科学课程改革非常强调科学探究,故《科学》安排了较多的探究活动,整套书有391个活动。科学探究活动注重科学学习的过程,非常强调“过程性”,要求有“延续相当长时间的调查研究”,必须给每个活动留出足够时间。要完成全套书所有的科学探究活动至少需要142课时,那么留给学习科学概念的课时降为298课时,比分科的371课时减少了20%。
二
上面的数据已经清楚地表明,在课时减少的前提下综合科学教科书中的概念明显地过多、过难。这种现象所造成的严重后果主要有以下三方面。
第一,严重地影响学生对科学概念的理解。科学概念是从大量的科学事实中概括或抽象出来的,是科学理论体系的基石,可以提供组织和概括大量资料的智力节省办法。组成概念的知识比孤立分散的知识能更好地迁移到新的情境中去,因而学生掌握科学概念后,可以使他们所学知识的适用性范围更广,由此学生对科学概念的理解与掌握是科学学习中非常重要的环节。可是,由于我国传统分科科学课程的科学概念历来是量大、难度深,学生只能偏于对概念的记忆,而轻视理解,片面地把解习题当作是概念的应用。在科学概念的处理上,《科学》仍然承继分科课程的概念过多过难的传统,这就使初中生为了要应付大量的概念,只能采用囫囵吞枣、死记硬背的做法。结果使在科学概念理解问题上本应有实质性突破的综合科学课程却没有多大进展。
“2061计划”所提出的科学课程在内容选择上要“少而精”的基本指导思想,已经得到了世界各国的普遍认同。这是因为科学概念的理解早已成为各国基础教育的普遍性难题,而“少而精”是解决这个问题的唯一选择,只有精选一些基础性强、概括性强的概念,舍弃许多非基础性的、包容性较弱的概念,才能给学生留出充足的时间和精力来理解与消化,同时又不会降低科学学习的质量。
第二,科学探究活动大打折扣。这次科学课程改革的重大突破之一是非常强调科学探究活动,从过去的过于偏重静态的科学知识的传授转向关注动态的科学学习过程上,使学习者通过这一过程掌握科学方法、培养各种能力、养成良好的科学态度、加深对科学本质的理解。然而,《科学》却要求学生在课时总量减少了20%的情况下掌握与原先同样难度、几乎同样份量的科学概念,这就使教师处于“两难境地”之中,要么干脆放弃一些概念,要么为这些概念而与科学探究活动“抢”课时。一边是传统课程认为是至高无上的概念,另一边是作为“学科学的中心环节”的科学探究,两者都需要宝贵的课时资源。多数教师会从效果不是立竿见影的探究活动中拼命地“挤”课时来讲授科学概念。由于时间的严重不足,许多探究活动被放弃了,即使能够做上几个,其质量也没有保证。科学探究活动是非常强调过程性的,质和量两个方面都不可偏废,没有时间保证只能使之流于形式。
最近,由中国科协青少年部、中国科普研究所和上海市科普促进会联合发起的有关“上海市青少年科学探究学习活动”的调查,发现只有45.6%的青少年认为科学探究活动的时间得到保证。[1]
第三,学生的学习负担反而更重。由于《科学》增加了大量的科学探究活动,能够分配给概念学习的课时就比原来减少了20%,要求学生在这种情况下去掌握几乎同样份量的科学概念,学习负担可想而知。此外,《科学》还增加一些综合性的主题和大量科学知识在日常生活和社会实践中应用的事例,这就使学生的学业负担较之先前更为繁重。这次实行全国范围内的综合科学课程改革是为了更有效地提高未来公民的科学素养和从根本上解决学生在科学课程上的负担过重的问题,然而《科学》的这种“光加不减”的做法不仅很难达到“减负”的效果,反而使学生的学业负担更加沉重,也难以发挥出科学课程的普及教育功能,与改革的初衷相去甚远。