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奧巴馬與美國中小學數學和科學教育
奧巴馬與美國中小學數學和科學教育
更多 發布於： 2014-05-27 14:09
外國中小學教育 楊光富
摘要：奧巴馬多次指出，美國的未來取決於數學與科學教育的水平。 “ 地方分權 ” 製造成了各州課程標準的降低與混亂，從而導致在數學、科學等學科教育已遠遠落後於其他國家。為了改變這一局面，奧巴馬頒布了《州共同核心課程標準》，統一併提高數學與科學教育標準；通過 “ 競爭卓越 ” 、 “ 為創新而教 ” 等計劃撥款大力支持數學與科學教育改革；啟動 “ 尊重項目 ” 等計劃來吸引並培養高素質的優秀數學與科學教師；在改革中還注重吸納民間力量的支持。目前，美國數學與科學教育正朝着預定的方向發展，也引發了各界對數學與科學教育的熱潮。
關鍵詞：奧巴馬；《州共同核心課程標準》；新科技教育計劃；數學與科學教育
作者簡介：楊光富／華東師範大學教育學系副教授，教育學博士（上海 200062 ）
2009 年 7 月 20 日是美國首次登月 40 周年紀念日，奧巴馬在白宮會見阿波羅 3 人組時並未提美國的太空計劃，而是強調數學與科學教育。他說： “ 作為總統，我將全力以赴讓數學和科學重新 ‘ 酷 ’ 起來。我們要實現到 2020 年的目標，即擁有地球上的國家中最高的大學畢業率，尤其在數學和科學領域 …… 我們期待下一代孩子們仰望太空時，將出現另一個阿姆斯特朗 ( Armstrong) 、柯林斯 (Collins) 和奧爾德林 (Aldrins) 。 ” 為了實現這一宏偉目標，奧巴馬在擔任總統期間，通過頒布《州共同核心課程標準》 (the Common CoreState Standards) ，統一併提高數學與科學教育標準；頒布 “ 競爭卓越 ”(Race to the Top) 、 “ 為創新而教 ”(Educate to Innovate) 等計劃，撥款大力支持數學與科學教育；啟動 “ 尊重項目 ”(Respect Project) 和新科技教育計劃來吸引並培養優秀教師。在數學與科學教育改革中還注重吸納民間的力量，使美國數學與科學教育正朝着預定的方向發展，也引發了各界對數學與科學教育的熱潮。
一、啟動 “ 競爭卓越 ” 計劃，以巨資催教育改革
年 4 月 27 日，在美國國家科學院第 146 屆年會上，奧巴馬總統宣布了在科學研究、創新和教育等方面的新計劃和投資。並宣布了這項名為 “ 競爭卓越 ” 的全國性計劃。該計劃的出發點是提高學生在數學和科學方面的成績，讓美國學生在國際數學和科學成績的排名在未來 10 年內從中游達到優秀。 7 月 24 日，奧巴馬和教育部長共同替聯邦教育部 “ 競爭卓越 ” 計劃揭開序幕，聯邦教育部將提供 43 億 5000 萬美元，供各州政庸申請，以推動中小學數學和科學等學科的教育改革。
（一） “ 競爭卓越 ” 計劃頒布背景分析
奧巴馬表示，美國學生在數學和自然科學方面的表現普遍不如很多其他國家。另外，出身少數民族家庭和低收入家庭的學生學習成績一般落後。他指出， “ 儘管我們所擁有的資源在世界上是無與匹敵的，可我們已經在國際教育比較中下降了，我們的學校落後了，我們教師的質量下降了，其他國家超過了我們。 …… 在八年級的數學比賽中，我們落到了第九的位置。 ” 造成這種現象的主要原因在於美國屬於地方分權的國家，美國各州都有各自的中小學教育體制，這種各自為政的體制以及教師工會對變革的抵制。由於聯邦政府無權干涉各州的教育，使得以往的教育改革嘗試往往流於形式。另外，奧巴馬認為，美國的學校是世界上資金最充足的學校，但是美國學生在國際排名上成績平庸，這是不能接受的。
（二）各州紛紛利用資助加強數學與科學教育
即欲獲得這筆獎金，各州必須承諾達成以下四項目標： (1) 採用國際的基本標準和評估，以便讓學生成功讀大學和就業； (2) 招聘、培養、獎勵並留住高效的教師和學校領導： (3) 建立資料庫系統，用來檢測學生表現，也用來告之教師和校長如何加以改進； (4) 改進表現最差 (Lowest-Performing) 的學校。
各州在此項資金的支持下，紛紛加強數學與科學教育教育。如俄亥俄州計劃增加數學與科學教育課程的數量，並對薄弱學校提供服務，並給中學生開設一些大學的數學與科學教育課程；馬里蘭州將開發數學與科學教育課程教學標準，州教育部也計劃與商業圓桌會議合作以支持鞏固數學與科學教育的教學標準；北卡羅來納州計劃通過建立大量的在某個數學與科學教育領域方面富有特色（如生物技術、航空宇宙）的 “ 示範中學 ” ，這些中學將將提供高水平的數學與科學教育課程，為其他中學提供示範。
二、頒布《州共同核心課程標準》，統一標準提高難度
年 6 月 2 日全美州長協會最佳實踐中心 (the National Governors Association Center for Best Practices ， NGA Center) 和州首席教育官員理事會 (the Council of Chief State School Officers ， CCSSO) 共同頒布了美國首部《州共同核心課程標準》，要求全美學生在進入大學之前，在每個年級的學習均接受相同的教育標準，目前已有 46 個州及華盛頓特區已經採用這項共同核心標準。
（一）為什麼要統一課程標準
我們知道，美國教育行政是典型的地方分權制，各州可以根據自己的實際情況設置課程標準，進行靈活的教學，但也引發了各種問題。奧巴馬曾抨擊美國基礎教育時指出： “50 個州有 50 個課程標準，密西西比州的四年的閱讀成績比懷俄明州的學生要低 70 分，但他們卻能得到相同的等級。 50 個州中有 8 個州的課程標準如此之低，他們的學生可能與世界後 40% 的水平不相上下。 ”
正是由於課程標準的降低與混亂，美國基礎教育已遠遠落後於其他國家，在各類競賽中遠遠落後於其他國家。 2006 年 5 月，亞洲協會 (AsiaSociety) 公布了一份題為《全球化時代的數學與科學教育：美國能從中國學習到什麼》的報告。報告警告說，美國的數學與科學教育 “ 已遠遠落在亞洲國家、尤其是在中國的後面 ” 。 報告指出，美國有必要研究中國在數學和科學教育方面的經驗， “ 向中國學習 ” 。
另外，更重要的是奧巴馬政府對基礎教育一貫的重視，也是推動此次全國課程標準制定、頒布的一個重要因素。 2009 年 2 月 17 日，奧巴馬簽署通過《 2009 年美國復甦與再投資法》對教育領域提供 1 ， 400 多億美元投入。 2009 年 6 月 10 日，美國發布了一份題為《機會平等：為美國公民和全球經濟改革數學和科學教育》的報告，提出數學和科學教育應有更嚴格的內容、提高教學標準和評估水平。 2009 年 7 月 24 日，美國啟動 “ 競爭卓越 ” 計劃，提供 40 多億美元資助各州改革基礎教育，供各州政府申請，以推動中小學數學和科學等學科的教育改革。應該說，奧巴馬自上台後，出台了一系列的計劃來提高基礎教育質量，在這樣一個背景之下，制定並頒布一個全國的課程標準，也是預料之中的事情。
（二）統一標準提高課程的難度
該課程標準由兩份文件組成：《共同核心數學標準》與《共同核心英語語言藝術與歷史／社會、科學、技術學科中的讀寫標準》。後者加上 3 份附件，共有近 600 頁。該課程標準面向 K-12 年級所有的學生，只包括數學和英文兩個學科，主要因為這兩門科目所培養的技能是學習其他科目的基礎。當然，科目對學生未來大學學習和職業生涯的成功也很重要，一旦英語和數學標準出台，全美州長協會最佳實踐中心和州首席教育官員理事會即將着手制訂科學和其他科目的全國課程標準。
對於數學來說，其中一個重大的變化是改變過去很多州數學課程存在的 “ 寬而淺 ” 的弊端。課程標準強調對每一個概念的掌握，以及幫助學生一步步進階的結構連貫性。從幼兒園到 5 年級，標準要求學生在整數、加法、減法、乘法、除法、分數、小數等學習方面打下堅實基礎，如要求幼兒園學生掌握數字的觀念，例如數與量的關係，還有簡單的加法與減法。六年級之後，學生需進一步學習幾何，代數，機率與統計。學生在學完 7 年級，並掌握了 7 年級的知識與技能後，便為 8 年級的代數作好了充分的準備，這為學生學習高中數學作好了全面而豐富的準備。
高中數學的學習的目標是 “ 為上大學和就業作好準備 ” ，因為 “ 美國的競爭力取決於一個能夠充分為年輕人作好上大學和就業準備的教育制度。 ” 喬治亞州州長索尼 · 普度 (Sonny Perdue) 說， “ 當美國學生掌握了當今工作所需的技能和知識，我們就會在全球經濟中競爭中獲得成功。 ” 為此，高中數學尤其重視培養將數學運用在真實情境中，解決實際的問題，這些問題可以來自各種領域，例如經濟，公共政策，社會或日常生活等，因為幫助學生發展應用數學於新情景的理解力和能力，而這正是大學生與雇員通常要做的。
三、提出 “ 尊重項目 ” 等計劃，改變師資短缺現象
但近年來，隨着學生人數逐年攀升和小班化教學大範圍普及，美國正面臨教師嚴重短缺問題，尤其是數學和科學教師更是供不應求。據美國卓越教師認證委員會 (the American Board forCertification of Teacher Excellence, ABCTE) 一項統計顯示，未來五年內將美國有五分之一教師退休。為此美國一些地方近年來不得不從國外引進教師，據統計，美國從國外聘請的教師，每年都超過 1 萬人。即使這樣，數理教師短缺現象仍得不到緩解決，全美教育協會也認為數理教師短缺已經是全國性的問題。另外，數學和科學教師素質也令人堪憂，如加利福尼亞州超過 10% 的數學和科學教師缺乏必要的培訓和教書經驗，超過三分之一的新任教師（工作 1-2 年內）在數學和科學教學方面準備不足。
數學與科學教師的短缺導致中小學學生在數學和科學方面學習欠缺，也最終導致大學裡的理工科學生相應減少，而那些學習數學、計算機、物理、生物等學科的大學生越來越多來自國外。為了改變教師短缺的現象，使數學與科學教育改革能順利進行，奧巴馬在分別啟動了 “ 尊重項目 ” 、 “ 為創新而教 ” 以及新科技教育計劃來加大對教師的選拔與培養。
（一） “ 尊重項目 ” ：挑選 1 萬名數學和科學領域精英教師
年 2 月 15 日，啟動了 “ 尊重項目 ” 計劃用 10 億美元，選拔並培養優秀數學與科學科目教師隊伍。為了該項目的順利實施，聯邦政府為該項目 2013 年的預算為 50 億美元。政府將從 2013 年的 “ 尊重項目 ” 的預算中劃出 10 億美元用來數學與科學教師團隊的建設。
該項目計劃在全國範圍內嚴格挑選最好和最智慧的數學和科學教師。數學與科學精英教師團將建立在 100 個地方一一每個地方有 50 名傑出數學與科學教師一一在四年內將擴大到 1 萬名精英教師。這些優秀教師的選拔是通過激烈競爭方式產生的，這主要根據他們在數學與科學學科中有效教學的展示、他們學科內容方面的知識、他們在本校或跨學區教持續改進數學與科學的教與學所做的貢獻等。挑選的過程由本地或區域進行管理，但要求與整套的國家基準相一致。另外，被挑選為數學與科學精英教師團隊的教師在其工資的基礎上，每年可以得到最高達 2 萬美元的補償。
奧巴馬希望通過這種方法，吸收並留住數學與科學教育領域最佳的人才。在啟動儀式上，美國聯邦教育部部長鄧肯 (Duncan) 也強調： “ 我們的目標是與教育工作者一起來重建他們的專業，並提升教師在聯邦、州和地方教育政策形成過程中的參與度。我們更大的目標是使教師職業不僅是美國最重要的職業，而且是美國最受尊重的職業。 ”
（二）新科技教育計劃：欲培養 10 萬名科學、科技、工程及數學教師
年 2 月 7 日，奧巴馬在出席第二屆 “ 白宮科學展 ” 時特別強調數學與料學教育的重要性，並提出新科技教育十年計劃，此項計劃旨在加強美國的科學、技術、工程和數學教育，其目標是培養 10 萬名科學、技術、工程和數學專業的優秀教師，以實現在未來 10 年培養 100 萬名科學、技術、工程和數學專業畢業生的目標。
該計劃欲培養 10 萬名數學課科學教師來培養，以此為未來的工程師、發明家和創新者的培養奠定基礎。該這項計劃重點將包括以下幾個方面： (1) 聯邦政府將大學的科學、技術、工程和數學教育改革列為教育預算的優先項目，國家科學基金會 (National Science Foundation) 將投入 l 億美元用於改進大學的科學、技術、工程和數學教育； (2) 聯邦教育部和國家科學基金會將共同提出新的 K-16 數學教育方案 (K-16 EducationInitiative) ，以提高數學教育的質量； (3) 聯合民間機構的力量，共同支持協助讓學生對科學、科技、工程和數學教育及相關活動更感興趣； (4) 實施更為有效的招聘、支持、保留和獎勵科學、技術、工程和數學專業優秀教師的計劃，聯邦政府將提供 8000 萬美元資金保障； (5) 慈善組織和私人機構將協助聯邦政府完成科學、技術、工程和數學專業優秀教師的培養計劃，並提供 2200 萬美元資金予以支持。
（三） “ 為創新而教 ” ：對 1 萬多名新教師提供培訓
該計劃是奧巴馬總統於 2009 年 11 月 23 日在全美範圍內發起的。希望通過這個計劃 “ 提高學生的素養，讓所有學生都能深入在科學、數學、技術和工程學並且具有批判性地思維，並在未來 10 年中，把美國學生數學與科學水平從目前的中等水平提高到頂峰。
為了實現上述目標，奧巴馬除了決定每年在白宮舉辦科學展，並表揚在科學、技術及機器人學等領域競賽中獲獎的學生外，還承諾對 l 萬多名未來擔任新教師提供更多的培訓。
值得一提是，該計劃所有資金均來自民間機構。為此，奧巴馬還特地成立了一個民間聯盟，主要由美國科技領域的傑出成功人士組成，如第一位女性宇航員人薩莉 · 萊德 (Sally Ride) 、前英特爾公司董事會主席克雷格 · 貝瑞特 ( CraigBarrett) 、時代華納總裁格倫 · 布里特 (GlennBritt) 等。
為了響應奧巴馬的計劃， 2010 年 1 月 18 日，英特爾公司宣布將在未來 10 年內投入 2 億美元，用以推動數學和科學教育的發展。英特爾公司副總裁謝莉 (Shelly Esque) 女士表示： “ 英特爾幾十年來始終致力於改善數學與科學教育，奧巴馬總統的計劃是令人興奮，而且非常及時。在英特爾，我們強烈地感覺到教師是幫助年輕一代在創新社會中脫穎而出的魔術師。 ”
為創新而教 ” 得到了社會各界的大力支持，到目前為止，已經得到公共和私營部門超過 2.6 億美元的財政和實物支持。這一依賴民間領域的運動儘管不能代替學校的科學教育，但各界對提升學生數學與科學能力的強烈支持無疑對學校教育有着直接而積極的影響。
結語
年 6 月 21 日，美國教育考試服務中心 (ETS) 發布調查報告稱， “ 數學和科學教育是美國的取得未來競爭力的關鍵 ” 。奧巴馬也曾多次指出， “ 從很多方面而言，美國的未來取決於數學與科學教育的水平。 ” 為了確保美國在國際上的競爭力，奧巴馬在擔任總統期間，對數學與科學教育進行了不斷的改革。目前，美國正興起一股數學與科學的教育熱潮。愛荷華州州長，科學、科技、工程及數學 ( Science ， Technology ， Engineering and Mathematic ，簡稱 STEM) 教育諮詢委員會執行長傑弗里 · 威爾德 (Jeffrey D ． Weld) 說： “ 我已經注意到，各地對科學、科技、工程及數學的重視就像爆米花一樣，蓬勃快速地成長 ” 。南卡羅來納州數學科學小組主任托馬斯 · 彼得斯 (Thomas T ． Peters) 也指出： “ 我的很多朋友以 ‘ 隨處都是 ’ 來形容這股熱潮 ” 。因此，奧巴馬的數學與科學教育政策正朝着預定的方向發展，美國各界對於這股教育改革熱潮也都抱以了正面樂觀的期待。在這次改革中，奧巴馬統一併提高了課程標準；並通過政府撥款及民間籌資等方式加強課程建設、高素質的師資隊伍建設等，這對於我國如何搞好數學與科學等學科教肓的改革也有一定的借鑑意義。
