美国教授科学的方式行不通

2012 年，令人震惊的是，69% 的美国高中毕业生未能达到科学方面的大学入学标准。而在 2010 年的一份关于数学和科学成就的论文中，美国在所研究的八个国家（包括英国、韩国和匈牙利）中排名垫底。因此，我们不仅未能成功地向孩子们传授基础知识，而且许多其他国家也找到了比我们做得更好的方法。毫无疑问：美国教授科学的方式根本行不通。

好消息是，新的教育方法可以扭转这些令人尴尬的统计数据。在过去的两年里，26 个州政府与教师合作制定了针对 K-12 年级的下一代科学标准。这些标准反映了 20 年的研究成果，这些研究表明，人们通过体验比通过记忆学习效果更好。教育工作者早就知道这一点：2005 年国家研究委员会的一份报告发现，当学生意识到他们如何学习时，教学会更成功。两年后，该委员会发表了一份由 18 名科学教育专家组成的委员会撰写的报告，结论是，当前的科学教学方法已经过时，因为它们严重低估了儿童以复杂方式思考的能力。

这些标准的实施将如何改变课堂？学生将减少记忆事实，而是通过提问和设计实验来寻找答案，从而更好地理解关键概念。换句话说，既然科学家不会只是坐着记忆东西，学生也不应该这样做。以下是新方法将如何发挥作用的一个例子：今天，教师可能会通过向学生展示照片和演示地球和月球模型来教授月相。在新标准下，学生将看到图片，然后制作自己的模型并与同学讨论为什么月亮似乎在天空中改变形状。他们一开始可能会像真正的科学家一样弄错他们的模型。但这是人们学习的最佳方式。

科学家不会只是坐着死记硬背，学生也不应该这样。新标准将带来一些挑战——例如，教育工作者需要采用更灵活的教学方式。但这些努力是值得的。这些标准将培养出更好的科学家和工程师，而且——也许同样重要的是——它们甚至会让那些从事非科学职业的学生受益。每个人都是科学消费者。我们必须不断评估影响我们生活的新信息，无论是关于营养研究的最新新闻报道，还是关于枪支暴力背后心理的报告。公民投票选出影响科学研究和政策的投票措施和立法者。虽然所有 26 个州都必须考虑这些标准，但迄今为止只有少数几个州（包括罗德岛州和堪萨斯州）正式实施了这些标准。那些不这样做的州正在损害学生的利益，从长远来看，会伤害我们所有人。联盟中的每个州都需要加入进来。

本文原载于《大众科学》杂志2013年9月号。