序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇地球科學論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1.1 區域地層

區域內出露層主要有上古生界下石炭統希貝庫拉斯組、包古圖組、太勒古拉組，上第三系上新統昌吉河群，新生界第四系等。希貝庫拉斯組主要分布于包古圖河東側希貝庫拉斯一帶，巖性主要為灰色、青灰色厚層細--粗粒凝灰砂巖與層凝灰巖不均勻互層，夾暗--灰黑色凝灰質粉砂質泥巖、火山灰層凝灰巖及凝灰質角礫巖，在局部地段可見圓礫巖、硅質巖、生物碎屑灰巖及安山玢巖的透鏡體夾層。

1.2 區域構造

區域內構造形跡較為發育，主要有南北向構造體系、東西向構造體系、北東--北東東向構造體系、北北西向壓扭性斷裂等。其中褶皺及斷裂構造各個時代均極為發育。

1.3 區域巖漿巖

區內侵入巖較發育，以花崗巖分布最廣，超基性巖、閃長巖、與花崗巖有關的中酸性脈巖次之，主要是華力西中期侵入巖。

①西中期第一侵入次科果拉超基性巖體：巖體長2.3km，寬60-200m，最寬處380m。多被第四系覆蓋。呈北東50-60方向延伸的巖墻狀巖體。與圍巖接觸面不規則，產狀一般為傾向北西或北東，傾角42-89。巖石以斜方輝橄巖為主，二輝橄欖巖、含輝純橄欖巖次之。巖石均遭受了強烈的蛇紋石化，局部形成了蛇紋巖。同時在巖體邊緣還有綠泥石化、碳酸巖化、滑石化等蝕變現象，分異條件較好。但蝕變及礦化均受成礦前次生構造所控制。

②西中期第四次侵入鉀質花崗巖：該期侵入巖活動規模大，出露廣，主要分布于區域的東南部、西南部。本次侵入的花崗巖體，結晶分異好，一般可劃分出中央相帶和邊緣相帶，個別巖體見有過渡相帶。

2 區域地球化學特征

1988年，新疆地礦局物化探大隊在本區圈出一處綜合異常，異常面積120km2，走向呈北東向，異常排序第三，類別屬甲類異常。其元素組合為Au、As、Hg、Sb、Cu、Zn、Mo、W、Ti、Pb、Th等11項，其中Au、As元素濃集中心明顯。親銅成礦元素、鐵族元素、鎢族元素為該異常的主要異常元素。

3 礦區地質

3.1 地層

礦區出露地層為下石炭統包古圖組和第四系。包古圖組巖性中含砂粘土巖、長石雜砂巖及少量黑色頁巖呈互層產出，界線不明顯，填圖過程中不易區分，故在本次填圖時將其按照一個巖性組做劃分，硅質巖則單獨進行了劃分。

3.2 構造

工作區內構造發育，共發現四條大的斷裂構造，分別編號F1、F2、F3、F4。斷層的確定主要依據區域地質資料中確定的斷層位置，結合礦區內的地形，斷層位置均為溝谷，且兩邊溝壁巖石破碎，據此推斷出本區四條斷層的位置，依據不是很充分，在今后工作中需進一步研究。

F1斷層：為區域達爾布特深斷裂的中間部分，是工作區內的主干斷裂，為一逆斷層，斷層傾向北西，傾角約55--70，此斷裂在地表形成一條寬約百余米的大溝，達爾布特河從中流過。

F2斷層：位于工作區中部，走向近東西，為一平移斷層，斷距約120m，該斷層為達爾布特斷裂的次一級斷層。

F3、F4斷層：位于工作區南部，斷層性質不明，F3斷層走向南東，F4斷層走向近南北，均為達爾布特斷裂的次一級斷層。

3.3 巖漿巖

巖漿巖主要為工作區中部出露一條輝長輝綠巖脈，巖脈沿南西--北東向呈帶狀斷續出露。巖石具強烈蛇紋石化、綠泥石化，經地表揀塊樣分析，鎳品位已接近或超過邊界品位。從區域資料上看，該巖置與科果拉超基性巖置重合，在該巖體上曾發現鉻鐵礦等礦點，本次工作中采集巖石標本進行鑒定，鑒定結果為輝長巖和輝綠巖。

篇（2）

2.地理加權回歸及其在土壤和環境科學上的應用前景

3.人居環境科學發展趨勢論

4.環境科學專業認識實習教學體系構建與實踐

5.全球及中國周邊地區資源環境科學數據庫構建

6.學術期刊專業化、集群化發展初步探索與實踐——以“地球與環境科學信息網(EES)”為例

7.環境科學研究合作網絡分析

8.基于人居環境科學視角的歷史文化名村整治規劃研究——以湖南省張谷英村為例

9.穩定同位素在環境科學研究中的應用進展

10.“人居二”與人居環境科學

11.不同國家基于健康風險的土壤環境基準比較研究與啟示

12.關于環境科學基本理論問題的若干思考

13.國家自然科學基金委環境科學資助狀況分析

14.地理信息系統技術及其在環境科學中的應用

15.鎘同位素技術在環境科學研究中的應用進展

16.GIS在環境科學中的應用

17.人工神經網絡方法在環境科學領域應用進展

18.中國環境科學研究熱點及其演化——基于文獻計量學方法的量化分析

19.鎘同位素體系及其在地球科學和環境科學中的應用

20.地質統計學在環境科學領域的應用進展

21.人居環境科學的探索

22.論環境管理思想與環境科學的協同演進

23.貝葉斯最大熵地統計學方法及其在土壤和環境科學上的應用

24.環境科學應用型實踐教學體系的探索

25.基于重慶本地碳成分譜的PM2.5碳組分來源分析

26.人居環境科學的發展特點與規律——基于中國知網的文獻計量分析

27.中國科學院資源環境科學領域發展態勢文獻計量分析

28.國際地球科學與資源環境科學發展戰略分析

29.我國環境科學學科半衰期分析

30.環境科學與工程專業實踐教學環節的探討

31.環境損害評估:國際制度及對中國的啟示

32.土壤環境基準/標準研究需要解決的基礎性問題

33.單體分子放射性碳同位素分析在海洋科學及環境科學研究中的應用 

34.環境科學本科專業人才培養模式探討

35.山地人居環境科學研究引論

36.廣州市中心城區環境空氣中揮發性有機物的污染特征與健康風險評價

37.中國農田土壤重金屬富集狀況及其空間分布研究

38.環境科學與工程實驗教學中創新能力培養方式的探索

39.基于SOA的環境科學數據共享平臺設計與實踐

40.中學化學教師環境科學素質調查研究

41.上海市秋季大氣VOCs對二次有機氣溶膠的生成貢獻及來源研究

42.綜合性大學環境科學與工程學科實踐教學體系建設

43.論環境科學與工程創新型人才的培養途徑

44.丹江口水庫遷建區土壤重金屬分布及污染評價

45.EOS-MODIS在環境科學中的應用與研究進展

46.環境科學專業課程體系建設與教學質量監控

47.地方理論——邁向“人-地”居住環境科學體系建構研究的廣義思考

48.農業院校環境科學專業學科群建設及課程體系設置

49.我國揮發性有機物定義和控制指標的探討

50.地理信息系統在環境科學領域的開發與應用 

51.地理信息系統技術在環境科學中的應用

52.渾河上游(清原段)水環境中重金屬時空分布及污染評價

53.長三角地區秸稈燃燒排放因子與顆粒物成分譜研究

54.以創新人才培養為導向 創建天津市環境科學與工程實驗教學示范中心

55.人居環境科學視域下的川西林盤聚落保護與發展研究

56.環境科學專業復合型人才創新培養模式的探索和實踐

57.滇池表層沉積物氮污染特征及其潛在礦化能力

58.環境問題的由來、過程機制、我國現狀和環境科學發展趨勢

59.環境科學專業教學體系改革及發展模式探討

60.高等學校環境科學專業化學課程體系建設、改革與實踐

61.太湖表層沉積物重金屬賦存形態分析及污染特征

62.環境科學專業課程體系和教學方法改革

63.2006～2009年我國超大城市霾天氣特征及影響因子分析

64.環境科學專業核心知識單元與核心課程設置實踐

65.環境科學領域學術論文中常用數理統計方法的正確使用問題

66.論環境科學專業的特色建設

67.人居環境科學理論指導下的村莊整治規劃初探

68.環境科學專業人才培養與專業課程體系建設研究

69.綠色校園建筑節能設計——以復旦大學江灣校區新建環境科學樓為例

70.環境科學專業課程體系研究

71.“環境科學概論”教學內容與教學方法研究

72.清華大學環境工程系的建立——環境科學在中國體制化的案例研究

73.高校環境科學專業就業分析及培養模式探析

74.太原市采暖季PM2.5中元素特征及重金屬健康風險評價

75.普通高校環境科學專業英語教學中語言應用能力的培養

76.多重分形理論在環境科學領域的研究進展 

77.空間信息統計學在環境科學領域的應用進展 

78.鄉村人居環境:人居環境科學研究的新領域 

79.吳良鏞人居環境科學及其方法論

80.資源環境科學多維信息平臺研究

81.論圖書剔舊的標準——以環境科學類圖書為例

82.機動車尾氣排放VOCs源成分譜及其大氣反應活性

83.環境科學與工程類本科專業就業分析及培養模式探討

84.吳良鏞:人居環境科學 以人為本的普世哲學

85.紅外光譜技術在環境科學中的應用與展望

86.環境科學類專業研究性實驗教學平臺

87.2013年夏季典型光化學污染過程中長三角典型城市O_3來源識別

88.分子印跡技術在環境科學領域中的應用

89.關于環境科學研究主體、任務及本科專業人才培養方案重構的思考

90.環境科學專業實驗課程體系改革與高級應用型人才培養實踐研究

91.基于國際視野構建高等學校環境科學專業創新課程群——以陜西師范大學為例

92.基于本體元模型的環境科學知識庫研究與構建

93.2011年春季沙塵天氣影響下上海大氣顆粒物及其化學組分的變化特征

94.大氣細顆粒物(PM2.5)在環境科學中的研究簡述

95.分子環境科學與亞穩平衡吸附理論研究進展

96.環境科學專業基礎化學課程改革與實踐

97.嘉陵江流域人居環境建設研究

篇（3）

2.學術期刊科目分類

社會科學、哲學、經濟學、法學、教育學、文學、歷史學、自然科學、理學、工學、農學、醫學等。

3.中國期刊方陣

“中國期刊方陣”的基本框架分為4個層面，形成寶塔形結構。第一個層面為“雙效”期刊。以全國現有8135種期刊為基數，按10%—15%的比例選取社會效益、經濟效益好的1000余種期刊，作為“中國期刊方陣”的基礎。通過各省（區、市）和中央部委評比推薦產生。第二個層面為“雙百”期刊。即通過每兩年一屆評比產生的百種重點社科期刊、百種重點科技期刊。每屆進入全國“雙百”重點期刊數量控制在200種左右。第三個層面為“雙獎”期刊。是全國“雙百”重點期刊基礎上評選出的國家期刊獎、國家期刊獎提名獎的期刊。此類期刊約100種左右。第四個層面為“雙高”期刊，即高知名度、高學術水平的期刊。此類期刊約50種左右。建設“中國期刊方陣”的運作步驟采取分級負責的形式，各省的“雙效”期刊由省級新聞出版管理部門按照規定比例推薦，入選期刊必須是省、部級以上優秀期刊，或有希望成為優秀期刊者。“雙獎”和“雙百”期刊通過評選產生。“雙高”期刊由新聞出版總署、科技部確定，入選期刊均為國內知名品牌期刊。根據新聞出版總署“建設‘中國期刊方陣’工作方案”的通知精神，由科技部負責組織的科技期刊的推薦評選工作已經結束。科技部于日前公布了評選結果，共評出716種科技期刊進入“中國期刊方陣”，高校期刊入選113種。其中，高知名度、高學術水平期刊（雙高期刊）40種，高校占7種；國家期刊獎、國家期刊提名獎期刊（雙獎期刊）58種，高校占3種；百種重點社科期刊、百種重點科技期刊（雙百期刊）122種，高校占18種；社會效益、經濟效益好的期刊（雙效期刊）496種，高校占85種。《河海大學學報（自然科學版）》入選“雙效期刊”。

4.學術期刊基本知識（SCI、SSCI）

目前，在國際科學界，如何正確評價基礎科學研究成果已引起越來越廣泛的關注。而被SCI、SSCI收錄的科技論文的多寡則被看作衡量一個國家的基礎科學研究水平、科技實力和科技論文水平高低的重要評價指標。那么，究竟什么是SCI和SSCI呢？我們根據所掌握的資料，簡介如下：

5.SCI簡介

《科學引文索引》（ScienceCitationIndex，簡稱SCI）是美國科學情報研究所（ISI）出版的一種世界著名的期刊文獻檢索工具，也是當前世界自然科學領域基礎理論學科方面的重要期刊文摘索引數據庫。SCI是目前國際上三大檢索系統中最著名的一種，其中以生命科學及醫學、化學、物理所占比例最大，收錄范圍是當年國際上的重要期刊，尤其是它的引文索引表現出獨特的科學參考價值，能反映自然科學研究的學術水平，在學術界占有重要地位。SCI創建于1961年，其創始人為美國科學情報研究所所長EugeneGarfield（1925-09-15）。它主要收錄文獻的作者、題目、源期刊、摘要、關鍵詞，不僅可以從文獻引證的角度評估文章的學術價值，還可以迅速方便地組建研究課題的參考文獻網絡。利用它，可以檢索數學、物理學、化學、天文學、生物學、醫學、農業科學以及計算機科學、材料科學等學科方面自1945年以來重要的學術成果信息。SCI還被國內外學術界當做制定學科發展規劃和進行學術排名的重要依據。目前，SCI的出版形式包括印刷版期刊和光盤版及聯機數據庫，現在還發行了互聯網上Web版數據庫。經過四十多年的發展完善，已從開始時單一的印刷型發展成為功能強大的電子化、集成化、網絡化的大型多學科、綜合性檢索系統。目前，SCI涵蓋學科超過100個，主要涉及農業、生物及環境科學；工程技術及應用科學；醫學與生命科學；物理及化學；行為科學。SCI將來源期刊數量劃分為SCI和SCI-E。SCI指來源刊為3500多種的SCI印刷版和SCI光盤版（SCICompactDiscEdition，簡稱SCICDE），SCI-E（SCIExpanded）是SCI的擴展庫，收錄了6650余種來源期刊，可通過國際聯機或因特網進行檢索。ISI通過它嚴格的選刊標準和評估程序挑選刊源，而且每年略有增減，從而做到其收錄的文獻能全面覆蓋全世界最重要、最有影響力的研究成果。所謂最有影響力的研究成果，是指報道這些成果的文獻大量地被其它文獻引用。即通過先期的文獻被當前文獻的引用，來說明文獻之間的相關性及先前文獻對當前文獻的影響力。SCI以《期刊目次》(CurrentContent，簡稱CC)作為數據源，目前，自然科學數據庫有五千多種期刊，其中生命科學輯收錄1350種；工程與計算機技術輯收錄1030種；臨床醫學輯收990種；農業、生物環境科學輯收錄950種；物理、化學和地球科學輯收錄900種期刊。各種版本收錄范圍不盡相同。這其中，含有全世界出版的數、理、化、農、林、醫、生命科學、天文、地理、環境、材料、工程技術等自然科學各學科的核心期刊約4500種；擴展版收錄期刊6650余種。SCI每年收集論文數達六七十萬條。

6.SCI索引形式

SCI主要摘錄科技期刊和專利。被選用的期刊上所刊載的每篇文獻，包括論文（無代號）、摘要（A）、評論（B）、編輯部文章（E）、通訊（L）、會議資料（M）、專利（P）、評論和書目（R）都逐一加以摘錄。尤其把每篇文獻后所附的參考文獻一一認真著錄，并按照一定格式編排起來。在論文索引方面，它是以來源索引為基礎，另配有四種引證索引（即作者引證索引、專利引證索引、主副事物引證索引及機構引證索引）。SCI的索引方式有4種。引文索引（CitationIndex）按第一作者的英文字母順序排列，用于檢索作者發表的論文;期刊源索引（SourceIndex）按每篇論文的完整文題排列，用于檢索論文主要內容;主題詞索引（PermutermSubjectIndex）通過標題詞匯或主題詞查找某學科、某專業方向涉及文獻，光盤版已通過SCI'sKeyWordsPlus追溯出現在論文所引參考文獻中的單詞、詞組與短句，擴充了印刷版的容量;機構索引（CorporateIndex）按地域、字母順序排列，檢索每篇論文的所屬機構，或某機構用于統計所發表的論文，也可用光盤版與在線版方便地查找此索引。

7.SSCI簡介

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Abstract: By the visit to some American schools，the observation on science classrooms and a comparative study on the Chinese and American educational system， we find sone big differences in school science education between two the countries， that is the differences of ideas and system of science education， classroom teaching methods of science， science curriculum and teaching resources， science teaching materials and its usage. Knowing and understanding these differences will be helpful for the popularixation and development of basic science education and the improvement of science teaching quality.

Key words: science education ; China and the US; basic education in China and the USA

一、科學教育觀念及其體制上的差異

近幾年，雖然科學教育的觀念在我國隨著新一輪基礎教育課程改革開始流行起來，但由于長期實行分科教學，人們的意識里缺少整體的科學教育的觀念。有些人認為，只有現在小學和初中設立的綜合科學課才算是科學教育，這種認識在我國幾乎是一個普遍的誤解。

美國從19世紀開始，科學就成為中小學課程的重要組成部分。20世紀初期以來，小學和初中（或中間學校）大都采用綜合科學課程，高中雖分生物、物理、化學和地球科學等學科，但也有一些主題是跨學科的，因此人們的意識里都具有科學教育的觀念。進步教育運動時期，美國初中和高中一年級普遍開設“普通科學”（general science）課，內容涉及學生日常生活中常見的科技現象及其原理。該門課程尤其重視科學方法的訓練，目的是使中學生受到基本的科學教育。［1］為推進普通科學的教學，美國早在1916年就創辦了世界上第一個科學教育學術期刊《普通科學教育》（現更名為《科學教育》）。20世紀50年代末期至60年代是美國科學教育課程現代化時期，當時流行的學科結構課程理論倡導分科教學，反對綜合科學教育，但分科的科學課程仍然保留了一些跨學科的性質。例如，生物學統合了動物學、植物學和生理學；物質科學在很大程度上整合了物理與化學；生命科學則在更高的程度上整合了生物學、環境科學與生態學。20世紀70年代以后，美國科學教育改革的鐘擺再次偏向綜合科學課程，一些高中在9年級或10年級開設綜合科學（integrated science），至今亦然。綜合科學反映了當代科技發展的跨學科性，體現了科學本質的一個重要方面，因為無論是物質科學（理、化等）還是生命科學，都要強調科學素質、科學探究及科學技術與社會的聯系。美國1996年頒布的《國家科學教育標準》，從幼兒園到高中13年義務教育期間，科學教育的內容標準涉及生命科學、物質科學和地球科學等不同學科，是把科學教育當做一個整體來對待。

美國中小學每個學校建立一個科學組（science department）。盡管美國高中的科學教學一般也是分科的，但是物理、化學、生物、地球科學等學科的教師都在同一個科學組里，其教研活動和教師專業發展活動也都在一起進行。2006年3月20—22日，筆者有幸參加了美國科學促進協會（AAAS）“2061計劃”舉辦的“使用科學素養導航圖”的科學教育工作者專業發展工作坊（workshop）。在除我之外的45名學員中，有3名大學科學教育副教授，17名中小學科學教師，其余的人或者是科學課程開發人員和教科書作者，或者是學區的科學教育協調人員，或者是科學測驗（考試）的編制人員。這些來自各州、身份各異的科學教育工作者聚集一堂，進行為期3天的研討《科學素養導航圖》（2001年出版）的專業發展活動。這里，既沒有不同學科的分野，也不存在大學科學教育教授與中小學科學教師的分別，大家在研討中從彼此不同的視角和經驗中相互學習，取長補短。

同樣，在大學教育學院里，從培養學前與小學教師（這個階段美國沒有專門的科學教育專業）到培養中學各階段的科學教師，全部由課程與教學系（或教師教育系）負責。如我所訪問的威斯康星—麥迪遜大學教育學院，其課程與教學系既培養學前和小學的教師，也培養中學科學教師。不僅如此，科學教師的在職教育和專業發展同樣由大學教育學院承擔。美國許多州的教育法規定，在職教師每5年必須在大學教育學院修滿6個學分的課程（即兩門3個學分的課程），以保證他們的知識更新和專業發展。美國科學教師教育的高起點和一體化為科學教育改革的成功提供了必要的師資保障。

美國科學教育在教學體制和科學教師培養上這種制度安排，是與其科學教育觀念一致的。從20世紀60年代開始，美國科學教育開始從整體上考慮中小學科學課程與教學的統一性問題。無論是小學和初中（或中間學校）的綜合課程還是高中的分科課程，雖然內容有別，但都具有內在的統一性和連貫性，即都注重科學素質、科學探究、科學本質、科學的思維方式、科學與技術及社會的關系。

二、科學課堂教學方式上的差異

在美國中小學科學課堂里聽課，給我印象最為深刻的是美國科學課堂的教學方式。概括地說，美國中小學科學教學的總體特征是強調師生之間及學生相互之間的合作—探究，這與我國科學課堂注重科學知識的傳授形成了巨大差異。長期以來，我國中小學科學教學基本上是傳統的授受式教學方式，教師注重備教材和面向全班講解，強調按部就班地學習和通過做習題反復訓練；學生則主要是聽教師講解，注重個人領悟和記憶，缺乏學生之間的互動、合作與交流。新課程改革雖然強調學習方式的變革，倡導探究、合作與互動的教學方式，但短期內傳統的教學方式恐怕難以從根本上有所改變。

美國無論在幼兒園、小學的科學課堂上，還是在中學科學課堂上，小組合作—探究學習是普遍采用的教學方式。我所參觀和聽課的學校中，只有一所教會學校的科學教學方式顯得比較傳統，即基本上仍是教師講授、學生靜聽，其他學校普遍采用小組合作—探究的學習方式。

2006年2、3月間，筆者每星期到麥迪遜市林肯小學聽半天科學課。這是一所規模比較大的3—5年級小學，有20個教學班。擔任所有科學課教學的專任教師是年輕的、具有科學教育碩士學位的克萊爾·瑟坤（Clare Sequin）女士。在她的科學課堂上，學生4人一組，圍著一個長方形實驗桌而坐。上課時大部分時間用在動手做的探究、實驗活動上。比如，2006年2月1日上午聽的兩節科學課，第一節是4年級學生科學課，有20名學生。學習的課題是關于力學方面的內容。每個小組的桌上都有一個小天平，一邊放著兩小片圓形磁鐵（一塊在塑料盒子里，另一塊放在盒子底下面），另一邊放一些圓形空心鐵墊圈。當學生不斷往一邊盒子里加圓形空心鐵墊圈時，另一邊的兩塊小磁鐵分開了。教師要求學生在課堂筆記本里記錄每次實驗操作的結果。最后教師把每組的結果寫在白板上。下課前，教師發給每個學生一張作業單，上面有一個表格，要求學生把實驗結果用圖表的形式表現出來。但這節課的任務沒有完成，等待下節課繼續。第二節課是5年級科學課。學習的內容是混合液、溶解、飽和等概念性知識。上課開始，教師把這些概念及其定義寫在白板上，并向學生解釋這些概念的含義。然后發給每個小組一個工具盒，里面有注射器、漏斗、瓶子、支架、食鹽等。接著要求學生先把實驗的步驟寫在筆記本里，她讓學生用注射器把水（一定量）裝進瓶子里，然后要求學生把食鹽一小勺一小勺地通過漏斗放進瓶子里，蓋上蓋子使勁搖晃，讓其溶解，直到飽和為止。最后要求學生計算出鹽水的重量。方法是把溶液倒進一個杯子里，把同樣量的水倒進另一個杯子里，放在天平上，天平因鹽水重不平衡而傾斜。然后要求學生把塑料塊（每個1克重）放進水杯子里，直到平衡。學生每個人都要記錄每次實驗的結果。實驗結束后，師生一起討論實驗過程和結果，結合一開始教給學生的那些概念，深化對它們的理解。這兩節課給我總的感覺是學生合作學習、動手操作的活動比較多，時間比較充分。小組成員之間一邊活動、一邊交流是很自然的學習形式，似乎也沒有特別的分工。小組合作—探究以后，教師注重組織課堂討論，討論中教師重視引出學生自己的觀點，幫助他們修正和發展自己的觀點，體現了學習科學時合作—建構的特征。另外比較突出的一點是，每個學生都有一個課堂聽課筆記本，上面記錄著實驗的結果。由此可見，這節課上觀察、提問、交流、推理等科學過程技能使用得比較多，而學生通過合作—探究，關于力的概念也在形成和發展中。

2005年12月21日（星期三）上午，我和另外兩位中國訪問學者到麥迪遜市著名的威斯特高中（West High School）聽了兩節科學課。一節是開設一個學期的跨年級的生物技術課（biotechnology），有20多名11年級和12年級的學生選修；另一節是9年級的必修課生物Ⅰ。在生物技術課堂上，授課教師貝翠·巴納德（Betsy Barnard）女士首先進行簡要的陳述，提出任務與要求，并給每個學生三頁的實驗操作指南，然后就讓學生自由組合分4人一組進行實驗。實驗的任務是找出實驗的樣本DNA來自哪種動物。具體的實驗過程是，學生先提出假設，進行探索，記錄實驗數據，最后寫出簡要的實驗報告。在此過程中，教師不斷為學生提供需要的材料和儀器，在各個小組之間穿梭進行個別指導和答疑。整個一節課教師講授的時間大約不到10分鐘，大部分時間留給學生進行合作—探究。從另外一個角度看，這堂課也可以說是基于項目的探究學習，因為學生始終是圍繞一個核心問題而進行開放式探索。

在9年級的生物Ⅰ課上，我們發現20多名學生分4人一組圍桌而坐。年輕的授課教師克里斯·黑格（Chris Hager）首先檢查了前一次上課（星期一）留的作業，其內容是關于細胞及其環境的一項練習，一共17題，印在一張作業紙上，要求學生把右邊每一個描述與左邊的術語一一對應起來。在檢查作業時，學生的回答時有出錯，但教師并不批評或直接糾正，而是解釋錯在哪里，然后從學生中引出正確答案。接著教師使用投影儀講解了動、植物細胞不同的特點和結構。這是一個大約5分鐘的簡短講授。我們注意到，教師在講解時很強調與學生的互動，學生不僅在聽，也在教師講解過程中主動提問。顯然，這是為下面的實驗做準備。緊接著，學生離開座位到教室的另一端進行觀察實驗。學生4人一組圍著放著顯微鏡的實驗臺，從教師提供的放在清水中浸泡的植物細胞與在鹽水中浸泡的植物細胞標本中提取樣本，觀察它們的顏色、排列和結構有何不同。課后教師克里斯·黑格告訴我們，生物學Ⅰ每星期有一次實驗，實驗時間占這門課教學總課時的40%。這堂課實驗結束后，我們發現教師給每個學生布置了課后的探究作業，作業的要求打印在兩張作業單上，上面的標題是“咸味的馬鈴薯”。探究的任務是“找出浸泡在兩種不同的溶液里的馬鈴薯片對其質量和硬度的影響”。這個兩頁紙的作業單給我印象深刻的是，教師對每個學生的要求非常具體，如要求寫出問題的情境、需要的材料、對探究的規劃、進行探究的步驟、交流的結果以及評價的規則等等。可以看出，這項探究任務留給學生創造性探究的空間很大，比如，在學生對探究進行規劃時，要求他們“給它（實驗）一個標題，包括自變量和因變量……作一個可以檢驗的假設，并與問題（如果──，那么──）相關聯。給出理由，解釋為什么認為你的假設是真的。”總之，這是一項要求嚴謹而又需要學生發揮想象力和創造力的科學探究活動，而不是我印象中的那種刻板的、例行公事式的、按步驟完成任務的課后練習。

與其他學科不同，科學學習尤其需要采用小組合作—探究的方式來教學，因為科學探究不是學生一個人獨自就能有效進行的活動，而是需要小組成員共同學習才能很好地完成教學任務。例如在進行一項實驗時，不可能也沒有必要讓每個學生都有一套實驗儀器和材料，因此小組合作—探究學習成為必然的選擇。美國從20世紀60年代開始，一些教學理論學者（如約翰·霍普金斯大學的羅伯特·斯萊文教授、明尼蘇達大學的羅杰·約翰生教授等等）大力倡導合作學習。經過40多年的努力，合作學習成為從幼兒園到大學普遍采用的主要的學習方式。也是從20世紀60年代開始，科學課程與教學改革大力倡導探究學習。20世紀80年代以來，建構式學習（constructivist learning）、基于項目的學習（project-based learning）、概念圖（concept map）、學習環（learning circle）、情境學習（situated learning）、真實學習（authentic learning）、學習性評價（assessment for learning）等教學策略成為當今美國中小學科學課堂上的主要的探究式教與學的方法。

在美國科學課堂上，合作—探究學習如今已經成為美國公立學校普遍的科學教學方式。合作—探究學習的含義是多方面的，有不同的表現形式，并不是固定不變的模式。在美國中小學科學課堂上合作—探究學習的基本特征是：小組成員之間克服不良競爭的心理，彼此尊重、友好；學生愿意與他人分享自己的經驗與觀點，耐心傾聽同學的發言；教師在課堂上給學生比較長的時間動手做實驗、做科學，并在動手做之后引導學生通過互動、交流、討論、甚至辯論，注重對科學概念或原理的深度理解；重視學生在小組合作學習過程中建構對重要科學概念的理解，促進學生的原有觀念向公認的科學概念轉化；重視課堂評價或學習性評價在教學中促進學生理解的作用；等等。合作—探究學習是當代科學文化和科學精神在基礎科學教育中的體現，其價值不僅體現在科學學習本身，亦有助于學生終身學習和終身發展。

當前我國科學教育改革的一個重要目標是，改變教與學的方式，提倡合作學習、自主學習和探究學習。但是，在我國科學教育改革中由于教師教育和教師專業發展遠遠適應不了科學課程與教學改革的需求，合作、自主、探究的學習方式恐怕還需要相當長的時間才能成為普遍的教學方式。當前，我國師范院校在培養新科學教師過程中，傳統的科學教育觀念、課程觀念、教學觀念和評價觀念等還在根深蒂固地影響著教師教育實踐，合作、探究、反思、建構的科學教學思想和方法還沒有得到普遍認同與制度化；另一方面，在職科學教師的專業發展主要限于少數骨干教師，多數科學教師仍然受傳統的授受式教學觀念和考試指揮棒的影響，缺乏主動改革科學教學方式的制度環境、經驗和能力。由于我國缺少科學教育專家和研究人員，中小學科學教師在課程與教學改革中也很少像美國科學教師那樣得到必要的專業支持。這種狀況應當引起我國教育決策部門及科學教育界的高度重視，應當重視科學教育研究和培養高層次的科學教育研究、開發與教學人才。

三、科學課程與教學資源上的差異

我國學校（也包括社會和家庭）為學生提供了大量以應試為目的的練習資料：試題匯編，教研員及重點中學骨干教師編寫的課外輔導材料，與課程標準和教材配套的同步練習，等等。相反，美國學校首先是為科學教師提供大量的科學教學參考書籍（包括科學教學理論與方法的書籍、科學教科書的教師用書、科學課堂探究的實用手冊等）和可用于課堂的科學探究活動的材料和資料，為學生提供了科學探究的儀器和設備、科學探究的材料、科學普及的圖書，等等。例如，在威斯特高中克里斯·黑格老師9年級生物 Ⅰ 課堂上，我們看到了學生在課外自己進行探究的活頁指導材料。在林肯小學，我們看到課堂上幾乎每節課都有供學生實驗使用的儀器和材料。克萊爾·瑟坤老師告訴我，這些器材是由學校提供需求單報給學區，由學區統一購置免費提供給每所學校的。在威斯康星—麥迪遜大學教育學院的圖書館的書架上，關于科學教師專業發展的圖書資料和音像資料比比皆是。

近年來，隨著信息技術和互聯網的發展，美國社會和學校提供的網絡課程與教學資源給人留下深刻的印象。在這方面，中美兩國學校存在的差異也十分突出。筆者在北京幾個名牌中學網站上搜索過，幾乎找不到關于科學課程與教學的網絡資源，而我國成千上萬的縣級中小學和農村中小學連校園網都沒有建立起來。而在美國威斯康星州麥迪遜市著名的威斯特高中網站（madison.k12.wi.us/west/science/index.htm）上，有包括科學在內的各學科豐富的課程與教學網絡資源為師生服務。如該校科學組的網上資源有：麥迪遜南部地區物理教學資源共享網頁，上面有該地區物理教師1990年以來專業發展會議的簡報，許多物理學的網絡鏈接，物理教學活動的通知，等等。在科學組的生物學網頁上，有關于生物教師的詳細資料，有給學生提供的非常詳細的網絡鏈接，以及其他引起學生學習興趣的資源。在科學組生物技術學科的網頁上，有該門課程的概述、實驗記錄的要求、期末考試的不同選擇形式、科學論文報告表、研究項目和作業要求、生物技術的專門術語、上課演示時常用的動畫、提供給學生的生物技術的大量網絡鏈接、教師情況介紹、實驗規則等10項內容。此外，科學組網頁上還有對各門科學課程的詳細介紹，以及所有科學教師的簡介等信息。

我所訪問的其他中小學，如詹姆斯·麥迪遜高中、詹姆斯·賴特中間學校和林肯小學等，都為學生提供了許多學習科學的網絡鏈接。而麥迪遜都市學區的網站上（mmsd.org）提供的科學課程與教學資源更是豐富多采。無論是學校校園網還是學區網站，它們提供的科學課程與教學資源為激發學生學習科學的興趣，進行自主學習和獨立探究，培養從事科學研究的能力，創造了良好的資源條件。

特別值得一提的是，美國從20世紀90年代以來，不僅政府與教育界推動科學教育改革，民間機構與科學教育界的密切合作也為科學課程與教學改革提供了大量豐富有用的資源。例如，愛林伯格基金會（Annenberg Foundation）與史密桑寧研究院（Smithsonian Institution）及許多著名大學的科學教育教授以及中小學科學教師合作，10多年來制作和發行了34套科學課程與教學改革的錄像帶（以及許多其他學科的錄像帶），并在其網站（learner.org）每天24小時不間斷地免費播放。例如，有關于建構—探究式教學案例的錄像，有關于學習性評價案例的錄像，也有關于K—12年級（即幼兒園到高中）科學教師專業發展的錄像。這些科學教育的錄像無論對提高中小學科學教師自身的科學素質還是提高他們的科學教學水平，都發揮著較大的作用。

中美兩國學校科學教育在課程教學資源上的差異，既有兩國科學教育人員觀念上的不同，也存在科學教育人員數量和素質上的差異。在課程與教學觀上，我國科學教育界仍然受教師教學即是“教書”（教科學教材）、學生上學即是“讀書”（讀科學教材）的傳統觀念影響。因此，科學教學實際上主要是讓學生學習書本上的科學知識，主要目的是為了應付升學考試。從學校、社會到教師、家長和學生都具有這種根深蒂固的意識。從科學教育人員（科學教育研究者、教研員、教師、教材編輯、輔導材料編寫人員等）的數量與素質來看，我國近百年來師范院校培養出來的從事科學教育的人員除理、化、生各科教師外，鮮有輔助課程開發和提供科學教學器材研制的人員，尤其缺少進行科學教育研究的人才。而在美國，僅獲得科學教育博士學位的科學教育研究人員、科學教師教育者（science teacher educator）就有數千人，近年來參與科學課程與教學網絡資源開發的公司不計其數。

此外，中美兩國科學課程與教學資源上的差異也反映了兩國學校科學教育不同的社會生態環境。我國學生從小學開始就面臨著嚴峻的競爭和升學壓力，因此，各種考試題匯編和輔導資料，以及各種課外強化班應運而生，并盲目地受到許多家長和學生的歡迎。相反，在美國中小學，一般看不到這樣嚴峻的競爭和升學壓力，學生成長的社會生態環境要優越得多。

四、科學教科書及其使用上的差異

我國中小學每個學生都有自己的科學教科書，科學教學實際上主要就是教師教教材、學生讀教材。而在美國課堂上，公立學校學生接受義務教育，教科書并非每個學生人手一冊，上科學課時，教師和學生也很少使用教科書。當然，教科書每個班級教室里都有，是學校的公共財產，每屆學生循環使用，既節省了資源，提高了使用效率，又節約了經費。在科學課堂上，教科書只是師生的參考書籍之一，或者說是可以利用的課程資源。教師在課堂上教學并不依賴某一本教材，他們可能參考幾種教材，以及各種各樣的其他資料。過去，美國小學教師上科學課時教科書也曾經是教師使用的唯一的信息源。但這種狀況從20世紀60年代以來，尤其是從90年代以來已經發生了根本的改變。根據1998年《科學與兒童》期刊第5期的一項調查顯示，28%被調查的小學教師報告說，他們使用教科書只作為參考資料；33%的教師說他們很少使用或從來不用教科書；只有28%的教師說他們在使用一種教科書。 ［2］筆者在幾所中小學的觀察也發現：課堂上使用的書面資料很多，除了教科書以外，還有各種教學參考資料、活動資料、網絡上下載的資料、音像資料等等。由于美國科學教育為教學服務的非教學機構和人員很多，他們為師生提供了大量可用于課堂教學的科學器材和多種媒體資料。以小學和中間學校使用的FOSS科學教材為例，這是由一系列配套的教師指導書與供學生閱讀的科學故事、DVD錄像、實驗器材和材料（即工具箱）、FOSS網站等組成的系列科學課程，遠遠不是我們所想象的單一的科學教科書。

中美科學教育課程上的這種差異，實際上反映了兩國科學教育工作者的科學課程和科學教學觀念的差異。美國新一輪科學教育改革比我國至少早15年，科學教師的課程觀念已經發生并將繼續發生深刻變化。就科學課程而言，不僅有科學教科書、國家和各州乃至各學區自己的科學課程標準、科學教學資料和材料、多媒體資源、網絡資源等多種顯性課程，更有科學文化、教師的科學態度和體現在他們身上的科學精神等隱性課程。因此，科學課程對于美國科學教師來說是豐富的、復雜的概念，科學課程的開發是每個科學教師自己需要做的事情。從學生的角度看，科學課程又是影響學生科學探究和科學學習的因素的總和。這其中還包括非常重要的、但傳統的課程觀排除在外的一種課程資源，即教師同行和學生相互之間的影響。當教師在一起探討教學問題或進行專業發展活動時，他們得到的信息是“活”的科學課程資源；當學生在課堂上進行小組探究活動時，他們之間交流的信息、表現出來的或正確或錯誤的觀念等等，對師生來說也都是不可忽視的、“活”的科學課程資源。因此，美國科學課程的概念很寬泛，除了教科書以外，它既包括科學教育改革文獻（如《科學素養的基準》和《國家科學教育標準》等）、科學課程項目及其資源、各州和各學區自己制訂的科學課程標準，也包括學校和教師自己設計的科學課程計劃等等。所以，教師不是教教科書，而是自己根據國家、州、學區和學校的課程標準和指南設計和實施自己的科學課程，可見美國科學教師有實實在在的課程開發和實施的權力和責任。

中國科學教師的課程觀念主要限于學科和教科書上，習慣于教科學教科書。現在隨著科學課程改革的深入，我國科學教師的課程意識已開始形成，開發課程資源的觀念也開始流行起來。