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1、LASER行动计划 LASER行动计划是美国国家科学资源中心（NSRC）从1998年起，在美国全国范围内推行美国国家科学教育标准（NSES）倡导的“以探究为中心”的科学教育系统改革的长期行动计划，即“促进科学教育改革的领导和援助行动”（Leadership and Assistance for Science Education Reform），简称LASER行动计划。 FOSS项目的三个重要目标 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（一）FOSS项目的理论基础 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（二）FOSS项目的教学方法 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍
2、（三）FOSS项目的学生学习情况评价提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（四）FOSS计划的组成部分 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（五）幼儿园二年级和三六年级教师手册的使用 提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（六）FOSS项目的提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（一）（译者按：提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）是“提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）”研究组为“动手做科学（Hands-on science）以及主动动手学习”（Hands-on active learning）编制的，这个研究小组设在加州大学柏克立分校的劳伦斯科学
3、会堂(Lawrence Hall of Science)。FOSS项目的资料由德尔特教育机构（Delta Education）出版和发行，这个机构的宗旨是：学生是通过“动手做”来学习的(because children learn by doing)。提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目），是在劳伦斯科学会堂学习的思想启发下诞生的。在这一思想的指导下,主动学习科学课程（Active-learning science curricula）二十五年多来,都得到了成功的发展。FOSS项目的研发人员相信，“做中学”是小学生学习科学的最佳方式。当学生和教师一起打开FOSS的用具包，亲身从事各种活动深
4、入理解自然界的时候，他们就是在用“动手做” 的方式学习科学。科学之所以是一项积极的事业，就在于人类有思考的能力。当科学家观察事物、思考它们与已知事物的关联、逻辑地测试自己的观点、以及为了把新信息整合到已有知识体系中，寻求解释的时候，就会推动科学的进步。因此，科学事业既包括我们知道的事情（即内容），又包括我们知道这些事情的方式（即过程）。科学是一种发现活动，因此本质上说，它是一个生产新知识的过程。很多人爱把科学家看得很神奇，其实他们使用的研究过程都是很平常的。我们每个人都在观察事物，并且试图理解它们。因此科学既是一项伟大的事业，又是普通人的事业。通过它，所有人都能发现和了解事物。如何让学生欣赏科
5、学，掌握重要的科学概念以及发展良好的思维能力？最好的方法就是通过他们自己的探究、调查和分析，积极建构自己的观念。FOSS项目就是要使学生投入到自己探索自然的过程中。FOSS项目的目标FOSS项目有三个重要目标。、科学素养。为所有学生提供符合下列条件的科学体验：a、 与学生的认知发展阶段相适应。b、 为形成更先进的观念提供基础。这些观念能帮助学生应付日益复杂的科技世界。在世纪，科技将对生活质量产生显著的影响。因此，提高所有公民的科学素养是很重要的。公民们要能够明智地做出决策。美国科学促进协会的“计划”认为科学素养的特征有：*熟悉自然界及其多样性和独立性。*理解重要的科学概念，例如能量、转化形式、
6、变量、系统和交互作用、比例和结构。*知道科学、技术和数学是相互独立，它们潜含这巨大的力量，同时也有各自的局限性。*科学思考的能力。*运用科学知识和思维方式为个人和社会服务。FOSS项目设计的理论基础是人类是按照认知发展阶段的顺序发展的，而这一顺序是可以预测的。每个阶段就其自身来说是完整的，同时也在为更高阶段作准备。二年级的学生通过对物体、生物和自然系统的观察、比较以及组织信息来体验自然界和它的多样性。由此发展了7岁阶段的科学素养。到了五年级，学生就能够根据原因和效果来思考，处理需要理解变量之间的关系的复杂问题。这种不断发展的关于自然界的复杂知识，是10岁阶段科学素养的特征。为了建立与学生发展水
7、平相适应的程序，FOSS项目提供了很多积极的学习经验，帮助学生获得全面的科学素养。、教学效率。为所有教师提供完整、灵活和易用的科学课程计划，这一计划：a、 反映当前有关学习的研究成果，包括合作学习、学生课程和嵌入式评价。b、 采用有效的教学方法，包括主动的动手学习、探究式学习、学科和教学内容整合学习以及多感觉学习。对学生而言，实践科学本身就是一种乐趣。对教师而言，只要拥有有效的教学资料，他们就能成为出色的科学教师。FOSS项目就是要使“动手做”科学教育能够吸引教师和学生。这一计划在教学上的特征包括：*由耐用材料组成的完备的工具包*科学背景资料（教师用）*详尽、易用、适用于多种教学风格的教案*学
8、生用表，包括家长信、反馈表、本周数学难题表和家校联络表*嵌入式评价*36年级期末评价，包括学业评价*FOSS项目科学故事，专门为36年级各阶段准备的阅读材料*交叉学科的活动，主要是数学和语文泛读*专门的家庭活动*有关如何使用读物、录相带和FOSS项目网站扩展经验的建议*教学和管理策略的专论*展示课堂互动的录相带（教师准备用）、系统改革。满足社会对下一代公民的科学成就标准和期望，使他们有足够的知识和思维能力应对21世纪。 FOSS项目适合于所有层面的改革。它得到了与学校合作的科技公司的支持，同时也在一些主要城市开展了相关实验，让不同的教师和学生检验它的效果。FOSS项目一直致力于满足科学教育改革
9、的需要，力求改变主动了解科学观念的学习方式，探索反映国家科学教育标准的，能够使学生获得真正经验的学习方式。FOSS项目的提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（二）FOSS项目的理论基础1、人类的大脑FOSS计划与人类的认知发展是相互关联的。它设计的活动与学生在不同发展阶段的思维方式相对应。有关研究表明，人类的发展是按照可以预测的、可以描述的认知发展阶段有序进行的。在小学低年级，通过事物的描述、分类和观察等直接经验，学生能够最好地学习科学。在小学高年级，学生们则通过对物体、生物以及系统的分类、测试、试验和决定因果关系来掌握更高级的概念。FOSS的实验设计得十分周全，保证学生的认知需要与
10、他们的认知能力相适应。不断发展的适应性和深入接触包含丰富经验的事物，使FOSS具有“水平课程”的特征（设计大量活动，为某一认知水平提供多种多样的经验），从而与“垂直课程”相区别（设计的活动试图让学生达到过高的自己思维水平，过于复杂和抽象）。水平课程为所有学生提供了挑战和机遇，能够使他们更好地理解所学内容。2、科学的思维过程思维过程在很多计划都使用了，但只有FOSS按照特定的顺序把它们组织起来，与认知发展阶段相对应。*观察：利用感官获取信息*交流：交谈、绘画、扮演*比较：配对、一一对应*组织：分组、排序*关联：因果、分类*推理：上位概念/下位概念（或种/属关系）、如果那么推理（即条件推理）、形成
11、科学规则*应用：制定战略性计划、发明FOSS的内容是在科学的思维过程指导下挑选出来的。在每个发展阶段，学生都能使用所有的科学思维过程，但对不同过程的使用能力是不同的。特定的阶段总有自己最强大的、最擅长的思维过程。3、理解学习学术性资源和课堂上的实际经验，都能为FOSS提供信息和资料。学术性资源主张学习要从具体经验过渡到抽象思考，亲身体验是理解那些不能直接体验到的概念的基础。因此，FOSS的各个水平都是从实践调查开始的，然后引导学生通过模拟、建模和阅读来理解与这些研究相关的抽象观念。学术性资源主张儿童的推理能力是随时间而变化的。因此FOSS设计了一些调查活动，以提高学生的推理能力。学术性资源还主
12、张学习的主题少而精要比多而泛的效果好。因此，FOSS为各个年级提供了长期学习的主题模块（8-10周），这些模块既相对独立又相互交叉，能够有效地推动学生掌握重要的科学理念。这些重要的科学理念绝不是在一节课上、一学年中就能学会的。来自课堂的实践经验表明，“做中学”是学生学习的最好方式。当学习感兴趣的事物时，学生对概念的理解更全面，对经验的记忆更持久，同时自信心也得到了发展，他们相信自己有能力理解科学和解决问题。实践经验还告诉我们，当在科学学习的情境中加入语言艺术等经验时，能够提高学生的语言运用能力。学生们渴望通过阅读来搜集信息，通过说和写来分享自己的经历。实践经验表明，所有儿童都能够学习科学。在对
13、科学概念的理解能力和兴趣上，并不存在性别差异；有学习困难的学生常常会在解决科学问题时表现突出；把英语作为第二语言来学习的学生能比他的同学学得更好（本文特指在美国学习的、并非以英语为第一语言的外国学生）；有天赋的学生常常愿意研究其他学生不感兴趣的课题。可见FOSS是一种让所有学生学习科学的非常好的方式。FOSS是有关学习的学术性研究和课堂的实际经验相结合的产物。精心介绍的科学概念和对思维过程的排序，使FOSS的课程能够让所有学生在理解中学习科学。FOSS项目的提供丰富选择的科学教育体系（FOSS项目）介绍（三）教学方法为了使科学学习对教师和学生更有效，FOSS计划使用了多种教学方法。1、探究FO
14、SS的研究是通过问题展开的。科学中最主要的问题是“世界上有什么？”以及“它们是如何运行的？”在FOSS中，为了更有效地研究这些问题，我们像科学家那样，先把它们分解为具体的子问题。在寻求答案的过程中，学生们先是自由地研究材料，接着讨论各自的发现。在学生们寻求答案时，常常又会出现新的问题，从而激发学生进一步研究问题，加深并扩展了对概念的理解。2、主动动手学习人们普遍认为通过“动手做”，儿童能够最好地学习科学概念。“动手做”就意味着亲自体验事物、机体和系统。动手活动能够激发学生的好奇心和探究欲。因此，FOSS必须提供最可行的资料和最有效的程序，帮助学生更好地理解科学概念。FOSS让学生通过自己的活动
15、来调查、实验、收集数据、组织结果以及得出结论。在这些活动中，收集的信息能够促进学生科学思维方式的发展。3、多感觉方法观察，很多时候就等同于看，但在FOSS计划中，各种感官都被调动起来，帮助学生加深理解。FOSS是从1970年有关身体残疾儿童的研究发展而来的。这一研究的传统使FOSS的研究很自然地利用了多感觉的方法。这种方法不仅适用于身体和学习有障碍的学生，而且能使所有学生最大化地搜集资料。这一项目中使用的一系列工具，如FOSS天平等，最初都是为了满足残障学生的需要而设计的。4、生生交互式学习合作是科学事业的核心。在3-6年级的FOSS调查研究中，学生们四人一组进行学习，每个人都要参与管理、数据的收集和分析，以及结果的报告。学生个人的观察结果和观点都要汇总到小组的决定中。学生们在制定计划、展开行动和处理信息的过程中都要合作，这些“动手做”的科学学习为学生提供了深入理解问题和与其他观点相交流的机会。低年级的学生刚开始为小组的目标而合作。他们常常不能很好地分享材料。我们发现2年级开展交互学习，最好是一个学生一张桌子，在自己的桌子上处理自己的材料。但他们彼此之间应该很靠近，这样才能简单地交换意见和交流各自的发现。我们把这种用于儿童早期
