1、    美國密歇根州立大學(xué)科學(xué)教育碩士培養(yǎng)方案的特點與啟示    摘要：美國密歇根州立大學(xué)為中學(xué)科學(xué)教師攻讀碩士學(xué)位設(shè)置了三個培養(yǎng)方案，即生物科學(xué)教師碩士培養(yǎng)方案、物理科學(xué)教師碩士培養(yǎng)方案與教學(xué)藝術(shù)碩士（普通科學(xué)方向）培養(yǎng)方案。這三個方案要求學(xué)生修30學(xué)分的課程，前兩個培養(yǎng)方案面向高中教師，要求撰寫研究論文，還開設(shè)了學(xué)科前沿研究課程，后者面向幼兒園至初中教師，不要求撰寫論文，其課程內(nèi)容具有基礎(chǔ)性。三個方案的共同點是課程主體內(nèi)容密切結(jié)合學(xué)校的學(xué)科教學(xué)，課程體系具有多學(xué)科領(lǐng)域的綜合性。關(guān)鍵詞：密歇根州立大學(xué)，碩士方案，教師教育，科學(xué)教師根據(jù)2009年美國新聞

2、與世界報告（u.s.news & world report）的排名，密歇根州立大學(xué)的小學(xué)教育專業(yè)和中學(xué)教育專業(yè)在全美排名均第一，教育學(xué)院綜合排名第十七名。1該大學(xué)的自然科學(xué)學(xué)院（college of natural science，cns）設(shè)置的科學(xué)與數(shù)學(xué)教育部（division of science and mathematics education，dsme）有三個科學(xué)教育碩士培養(yǎng)方案，都招收在職教師。2三個方案的基本情況分別是：中學(xué)生物科學(xué)教師碩士培養(yǎng)方案（the master of students in interdepartmental biological science

3、 for secondary teachers of the biological sciences）和中學(xué)物理科學(xué)教師碩士培養(yǎng)方案（the master of science in interdepart-mental physical science for secondary teachers of the physical sciences）針對高中在職教師而設(shè)置，在暑假上課（courses），平時的周末進(jìn)行專題研究（workshops）。普通科學(xué)教師教學(xué)藝術(shù)碩士學(xué)位（the master“arts for teachers in general science for k-8 tea

4、chers of science）針對幼兒園至初中的科學(xué)教師而設(shè)置，少數(shù)課程由教育學(xué)院承擔(dān)，平時在晚上上課，每周一次，每次三小時，而自然科學(xué)學(xué)院開設(shè)的課程則在暑假上課。為在職科學(xué)教師設(shè)置的三個培養(yǎng)方案其培養(yǎng)目標(biāo)是：更新科學(xué)知識；促進(jìn)課堂科學(xué)內(nèi)容的變革；鼓勵教師從事實驗和實地考察活動；鼓勵課堂中的問題解決和調(diào)查研究；提高口語和書面語言的交流技能；拓展教師的網(wǎng)絡(luò)知識；加強密歇根州立大學(xué)的科學(xué)與數(shù)學(xué)教師同中小學(xué)教師的互動。一、生物科學(xué)教師碩士生培養(yǎng)方案的課程體系結(jié)構(gòu)與特點生物科學(xué)教師碩士生培養(yǎng)方案（下文簡稱“生物碩士生培養(yǎng)方案”）總共有30學(xué)分的課程，參見表一。各課程的內(nèi)容如下：1.生物科學(xué)前沿課程

5、。這是一門專題討論課，參加三次研討算1學(xué)分。每周末5個小時的研討由密歇根州立大學(xué)相關(guān)研究領(lǐng)域的教授來主講。開始2個小時由主講人就他的研究領(lǐng)域提供一些基本的信息，后3小時用來討論該領(lǐng)域的最新研究成果以及新的思想。即使那些不想攻讀本碩士學(xué)位的中學(xué)教師也被鼓勵參與本課題的討論。此外，這門課程專題內(nèi)容的學(xué)習(xí)和獲得的學(xué)分可以與另一門課程（物理科學(xué)前沿研究課程）相互轉(zhuǎn)換。2.生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)課程。這是一門關(guān)于基礎(chǔ)生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的概論性課程，其內(nèi)容包括蛋白質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞生理學(xué)、新陳代謝能量的產(chǎn)生與儲存以及遺傳信息的傳遞。學(xué)生要運用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的現(xiàn)代技術(shù)開展實驗活動，并研制出一個可供

6、中學(xué)課堂教學(xué)用的實驗習(xí)題。此外還要利用圖書館或者網(wǎng)絡(luò)資源做一個研究，要求設(shè)計一個單元的教學(xué)內(nèi)容，這個單元內(nèi)容以基礎(chǔ)生物學(xué)的實際運用和歷史發(fā)展為主題。3.教師實地生態(tài)考察課程。在這門課程中，學(xué)生就多樣生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的相互作用進(jìn)行觀察、發(fā)現(xiàn)問題并對假設(shè)進(jìn)行驗證。除了獲得解釋實地考察數(shù)據(jù)的分析技能之外，學(xué)生們還將學(xué)習(xí)如何設(shè)計實地考察實驗項目，并運用實地考察技能解決問題。攻讀這一碩士學(xué)位的研究生還被鼓勵編寫一個單元或數(shù)個單元的課程資料，這些課程資料重視主動的、動手操作的教學(xué)方法。 4.碩士論文研究。論文研究的目的是要把最新的科學(xué)內(nèi)容及時地納入到課堂教學(xué)之中。在攻讀學(xué)位的第一個暑假中，中學(xué)教師

7、力圖使現(xiàn)有的實驗條件適應(yīng)課堂教學(xué)情境，或者運用分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)中所學(xué)到的技術(shù)設(shè)計出新的實驗項目。論文研究通常是在修完生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)課程以及實地生態(tài)考察課程之后開始，利用暑假5周的時間完成。這一5周的研究工作與碩士論文直接相關(guān)，導(dǎo)師負(fù)責(zé)指導(dǎo)這個項目研究。如果有必要，密歇根州立大學(xué)的其他教師也將提供幫助。在第二個暑假中，論文選定一個新的教學(xué)單元，該單元是研究生已經(jīng)設(shè)計并在教學(xué)中教授過的內(nèi)容，因為教過新單元，這使得教師能夠收集關(guān)于學(xué)生學(xué)習(xí)情況的資料以確認(rèn)該單元內(nèi)容的優(yōu)點與不足，并評價教學(xué)的效果。論文依據(jù)數(shù)據(jù)資料對于已經(jīng)實施的教學(xué)活動效果進(jìn)行描述和分析。對學(xué)生的論文至少有

8、三位教師評閱、評價并提供反饋意見。論文的最后一步就是向研究生群體進(jìn)行口頭演講，也可能要求研究生向其他的中學(xué)教師、對此有興趣的大學(xué)教授（大多數(shù)情況下是評閱過論文的教授）和其他社會公眾作公開的演講。論文研究需要有符合論文指南規(guī)定要求的書面論文，并作公開的口頭演講（a public oral presentation）。一篇完整的論文需要達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：研究目標(biāo)的清晰界定和理論綜述；詳細(xì)地描述已經(jīng)編制好的實驗作業(yè)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)實驗作業(yè)的學(xué)習(xí)質(zhì)量，并對反映學(xué)習(xí)效果的數(shù)據(jù)資料加以分析和解釋。論文指南還包括如何獲得大學(xué)人文學(xué)科研究委員會（university committee for re-search

9、involving human subjects，縮寫為ucrihs）通過的指導(dǎo)性說明，學(xué)習(xí)者開始做研究時就獲得這本論文指南，論文資料還必須符合研究生院頒發(fā)的指南規(guī)定。論文必須是原創(chuàng)性寫作（original writing），并注明資料的來源。那些不恰當(dāng)引用其他人成果的論文不會被通過。口頭演講是論文的最后一個環(huán)節(jié)，要反映如下研究情況：資料綜述與評價、計劃的執(zhí)行過程、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與研究結(jié)果的討論，論文答辯（thesis defense）是一個公開的學(xué)術(shù)會議，通常在暑假舉行，答辯一般面向指導(dǎo)過論文研究的教授、中小學(xué)教師同行以及其他有興趣的人員。論文研究的主要幫助者總是碩士導(dǎo)師，導(dǎo)師一般來自生物系的教

10、授或者自然科學(xué)學(xué)院的教授，他們感興趣的研究領(lǐng)域與研究生選定的主題有關(guān)。當(dāng)研究生開始實施研究計劃時，教授們給研究生提出一些想法、資料和反饋性意見。論文最后是否獲得通過一般由指導(dǎo)教師和另外兩名參加了論文答辯的教授來決定。如果研究生與答辯委員會成員有分歧，則提交給數(shù)學(xué)與科學(xué)教育部主任或第三方教授來解決。二、物理科學(xué)教師碩士生培養(yǎng)方案的課程體系結(jié)構(gòu)與特點物理科學(xué)教師碩士生培養(yǎng)方案的核心課程包括周末研討班物理科學(xué)前沿課程以及暑假開設(shè)的5門課程：化學(xué)、物理、地球科學(xué)、綜合性科學(xué)與技術(shù)，參見表二，還有論文研究與寫作。總共需要30學(xué)分。各門課程的具體內(nèi)容如下：1.物理科學(xué)前沿課程。這是一門專題討論課，研究生參

11、加三次研討算1學(xué)分。每周末5個小時的研討由密歇根州立大學(xué)的學(xué)科研究領(lǐng)域的教授來主講，開始2個小時由主講人就他的研究領(lǐng)域提供一些基本的信息，后3小時用來討論該領(lǐng)域的最新研究成果以及新的思想。還鼓勵那些不想獲取本碩士學(xué)位的中學(xué)老師參與本課題的討論。專題內(nèi)容與學(xué)分可以與另一門相近的課程（生物科學(xué)前沿研究課程）轉(zhuǎn)換。2.化學(xué)課程。這門課程既有實驗內(nèi)容，也有講授內(nèi)容，它旨在提高化學(xué)實驗技能，拓展化學(xué)知識。與師生日常生活相關(guān)的化學(xué)案例被用于教學(xué)。它還包括微觀實驗作業(yè)、計算機模擬以及練習(xí)。討論的專題包括：化學(xué)反應(yīng)與成鍵，熱力學(xué)與動力學(xué)以及相圖（phase diagrams）。3.物理課程。這門課程同樣既有實

12、驗內(nèi)容，也有講授內(nèi)容。該課程重點建構(gòu)了一個物理學(xué)的內(nèi)容框架，主題包括力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)以及量子力學(xué)，不過這些內(nèi)容都具有導(dǎo)論性，只有概要性的介紹。師生在實驗室環(huán)境中層開教學(xué)活動，物理現(xiàn)象與數(shù)據(jù)描述的理論討論與適當(dāng)?shù)膭邮謱嶒灮顒咏Y(jié)合在一起，從日常生活中常見的簡單物品到計算機界面數(shù)據(jù)的收集，幾乎所有這一切都能用來教學(xué)。4.地球科學(xué)課程。這一課程的重點在于把理論性的地質(zhì)學(xué)原理與人類的環(huán)境聯(lián)系起來，把講授、實驗和野外考察結(jié)合起來。討論的主題包括地質(zhì)材料、地質(zhì)年代、密歇根州的地質(zhì)、氣候與酸雨。到墓地、垃圾填埋場、危險廢物場所進(jìn)行考察來說明相關(guān)的專題內(nèi)容。5.技術(shù)課程。在該課程的學(xué)習(xí)活動中，中學(xué)科學(xué)教師從事最

13、新的電子技術(shù)研究活動。課程內(nèi)容包括網(wǎng)頁制作和運用網(wǎng)頁資料，把網(wǎng)頁資料與多媒體技術(shù)綜合起來呈現(xiàn)有關(guān)內(nèi)容，把網(wǎng)頁資料作為補充內(nèi)容運用于課堂教學(xué)。此外，還運用課堂教學(xué)中的其他技術(shù)手段。 6.綜合性科學(xué)課程。中學(xué)教師修完上述課程之后，就開始學(xué)習(xí)綜合性科學(xué)，學(xué)習(xí)者研究物理科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系。學(xué)習(xí)者需要選擇一個主題教學(xué)內(nèi)容加以改編，使之成為一個合適的課堂教學(xué)單元后展示出來。7.碩士論文研究的內(nèi)容與第一個培養(yǎng)方案的相關(guān)要求相同。三、教學(xué)藝術(shù)碩士（普通科學(xué)方向）培養(yǎng)方案的課程體系結(jié)構(gòu)與特點教學(xué)藝術(shù)碩士（普通科學(xué)方向）的學(xué)習(xí)者是幼兒園至初中（k-8）階段的在職教師。獲取這一學(xué)位需要30學(xué)分。培養(yǎng)

14、方案設(shè)置有6門科學(xué)課程，即物理科學(xué)和、地球科學(xué)和、生命科學(xué)和，還要求在教育學(xué)院選修6個學(xué)分的課程，此外，要設(shè)計一個校內(nèi)研究項目，旨在提高科學(xué)或數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，這一項目的設(shè)計要學(xué)習(xí)者自己選擇和提出一個教學(xué)主題，并在教學(xué)活動中實施，最后整理好相關(guān)的資料。 1.物理科學(xué)的課程名稱是“能量與物質(zhì)”。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)關(guān)于能量守恒和質(zhì)量守恒的內(nèi)容，物質(zhì)的基本特征、元素的性質(zhì)、物質(zhì)的狀態(tài)、質(zhì)量守恒、質(zhì)量與體積的關(guān)系、原子和分子等等，這些知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)都通過相應(yīng)的“動手材料”（hands-on materials）而展開。2.物理科學(xué)的課程名稱是“普通物理”。該門課程內(nèi)容的要點有經(jīng)常觀察到的和學(xué)到的物理現(xiàn)

15、象，如電、磁、力、運動、熱、聲音和光。學(xué)習(xí)者通過探究如下的主題來學(xué)習(xí)上述知識：電流與電路、磁鐵和磁場、慣性、重力、火箭技術(shù)、鐘擺、能量的形式、波的本質(zhì)與傳播以及玩具的玩法。3.地球科學(xué)的課程名稱是“氣候與空間科學(xué)”。這門課程關(guān)于太陽及其行星系統(tǒng)的內(nèi)容很詳細(xì)，對各行星有基本的描述，還包括對月球的探險等。4.地球科學(xué)的課程名稱是“礦物質(zhì)和化石”。通過一些探索性活動制成的表格提供如下的知識內(nèi)容：火成巖、風(fēng)化巖、沉積巖的基本知識，礦物質(zhì)的構(gòu)成以及地質(zhì)變化而形成這些物質(zhì)的過程。對沉積巖的研究包括恐龍等化石里的信息內(nèi)容。野外考察是這一課程的重要內(nèi)容。5.生命科學(xué)的課程名稱是“細(xì)胞與有機體”。什么是生命，什

16、么不是生命？生命的最小單位是什么？植物怎樣保存和利用營養(yǎng)？怎樣給生物體分類？對這些問題或者相關(guān)其它問題的回答都是通過探索性研究，處置單細(xì)胞有機體、植物和它們的后代、光合作用、脊椎動物和無脊椎動物的特點而獲得答案等。6.生命科學(xué)的課程名稱是“有機體或生態(tài)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系”。該課程探究如下問題：一個生態(tài)系統(tǒng)的各部分怎樣發(fā)生相互作用、具有什么樣的相互聯(lián)系？在生態(tài)系統(tǒng)中，能量是怎樣傳遞給生命物體的？通過生態(tài)系統(tǒng)，物質(zhì)是怎樣循環(huán)的？在環(huán)境中物質(zhì)是怎樣再次利用的？生物群落在某一階段是怎樣發(fā)生變化的？人類與環(huán)境怎樣發(fā)生相互作用？實地考察是這門課程的有機部分，有的實地考察在校園外進(jìn)行。7.在職教師校本課題研

17、究課程。這是學(xué)習(xí)者獨立設(shè)計研究的項目，其目的是讓學(xué)習(xí)者將所獲得的數(shù)學(xué)或科學(xué)方面新知識用于所在學(xué)校的教學(xué)活動之中。研究項目的進(jìn)行往往離不開碩士生導(dǎo)師的支持，這項課題研究不能替代正式的學(xué)位論文，但依然是學(xué)習(xí)活動的一個學(xué)術(shù)性評估。8.科學(xué)教育實踐與探究課程以及理解性科學(xué)教學(xué)課程。學(xué)習(xí)者需要從兩門課程中選修一門，參見表三。科學(xué)教育實踐課程的重要內(nèi)容具體包括：學(xué)習(xí)者的多樣性、學(xué)習(xí)共同體、對概念的理解、學(xué)科內(nèi)容分析以及學(xué)習(xí)者的前知識結(jié)構(gòu)。理解性科學(xué)教學(xué)課程是針對對當(dāng)前過分重視記憶的科學(xué)教學(xué)以及教學(xué)內(nèi)容過多所作出的反應(yīng)，要做到為理解而教科學(xué)還需要教師掌握相關(guān)的理論性的知識、教學(xué)技術(shù)和實踐技能。四、科學(xué)教育碩

18、士培養(yǎng)方案的評析密歇根州立大學(xué)的三個科學(xué)教育碩士生培養(yǎng)方案具有一些明顯的特點。主要表現(xiàn)在5個方面。1.碩士生培養(yǎng)方案設(shè)置的課程與中小學(xué)科學(xué)課程密切相關(guān)。碩士生培養(yǎng)首要目標(biāo)是“更新科學(xué)知識；促進(jìn)課堂科學(xué)內(nèi)容的變革”。三個方案的課程體系中均沒有政治課、公共英語課，而且注意把教育理論、心理學(xué)理論滲透在相關(guān)的課程中。這使得整個課程體系具有很強的現(xiàn)實針對性，有利于提高教師的學(xué)習(xí)興趣，也強化了教育行政部門與學(xué)校對在職教師利用業(yè)余時間攻讀碩士學(xué)位的支持。2.重視實驗、探索性研究與野外考察活動。碩士生培養(yǎng)目標(biāo)之一是鼓勵教師從事實驗和實地考察活動。生物碩士生有生態(tài)實地考察課程，要設(shè)計實地考察實驗項目，要運用細(xì)胞

19、生物學(xué)和分子生物學(xué)的現(xiàn)代技術(shù)開展實驗活動。物理碩士生的化學(xué)、物理、地球科學(xué)、技術(shù)四門課程都是既有知識內(nèi)容，也有實驗內(nèi)容；物理現(xiàn)象與數(shù)據(jù)描述的理論討論與適當(dāng)?shù)膭邮謱嶒灮顒咏Y(jié)合在一起；要到墓地、垃圾填埋場、危險廢物場所進(jìn)行考察來說明相關(guān)的專題內(nèi)容。科學(xué)教學(xué)藝術(shù)碩士則有動手操作的課程內(nèi)容。科學(xué)教學(xué)藝術(shù)碩士生的地球科學(xué)和生命科學(xué)都有野外考察任務(wù)。3.重視討論和培養(yǎng)表達(dá)技能。碩士生培養(yǎng)目標(biāo)之一是“提高口語和書面語言的交流技能”。生物碩士生的“生物科學(xué)前沿課程”每周末5個小時的學(xué)習(xí)有3小時用來討論該領(lǐng)域的最新研究成果以及新的思想。論文的最后一個環(huán)節(jié)是口頭演講和答辯。這些具體的要求、活動內(nèi)容都有助于提高學(xué)生

20、的口語表達(dá)和交流能力。4.科學(xué)課程的綜合性。物理碩士生的課程包括化學(xué)、物理、地球科學(xué)、生命科學(xué)和技術(shù)，而且學(xué)習(xí)這5門之后，還有一門綜合性科學(xué)課程。整個課程體系結(jié)構(gòu)內(nèi)蘊著強烈的綜合性，給學(xué)生提供了多學(xué)科視野的融合。科學(xué)教學(xué)藝術(shù)碩士的課程體系也包括了物理、地球科學(xué)和生命科學(xué)課程。我國的教育碩士（學(xué)科方向）如何突破科學(xué)上單一學(xué)科的視野，促進(jìn)多學(xué)科的視閾融合，也許可以從這兩個課程方案中獲得一些啟示。5.重視論文撰寫。生物和物理的碩士生要求撰寫研究論文，并對論文提出了一系列的明確的要求，如概念的清晰界定、資料的綜述與評價、引文的來源要注明。值得思考的是密歇根州立大學(xué)的科學(xué)教育碩士生所撰寫的論文，不是一般

21、的泛泛而談，更不是抄抄拼拼，而是要求依據(jù)中小學(xué)的科學(xué)內(nèi)容編制出具有新意的教學(xué)單元，并在實施教學(xué)后，將反映教學(xué)效果的數(shù)據(jù)資料加以分析。論文的實踐意蘊非常明顯。密歇根州立大學(xué)三個科學(xué)碩士培養(yǎng)方案的特點給我國教育碩士的課程體系結(jié)構(gòu)的調(diào)整帶來了多方面的啟示。第一，課程的設(shè)置應(yīng)最大限度地聯(lián)系中小學(xué)科學(xué)教學(xué)實際，滿足中小學(xué)教師教學(xué)工作的需要，有利于改進(jìn)科學(xué)教學(xué)并提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，增強教育碩士的吸引力；第二，在內(nèi)容設(shè)置上和教學(xué)過程中，加大實驗、實地考察和探索性研究的內(nèi)容。我國的教育碩士往往是集中一個學(xué)年或者一個學(xué)期的時間上課，探究性的實驗活動和實地考察活動因為經(jīng)費與時間的限制而沒有充分展開，從而使科學(xué)教師的培養(yǎng)失去了科學(xué)教育最根本的特點。第三，進(jìn)一步重視課堂討論與口頭表達(dá)能力的提高。無論是科學(xué)探究活動，還是教學(xué)活動，都需要教師有超強的口頭表達(dá)能力，也需要有較強的對話能力，對話包括聽懂對方的話語，理解對方話語的合理內(nèi)核，同時運用批判的思