美国基础教育的城乡差异

2007年七月全美教育统计中心(National Center for Education Statistics)公布了基础教育的地区差异的统计数据。其中对National Assessment of Educational Progress (NAEP)2005年的数据分析显示,农村学生在科学上的表现优于同一年级的城市学生,并且农村教师对学校较为满意。该研究报告指出:在所有年级,农村学生在全国性的科学测试上的成绩和郊区学生相近,都好于市区的学生。在所有年级,农村学生在数学测试上的成绩都好于城市学生。在四年级和八年级,农村学生的阅读好于城市学生。在高中,两者相近。事实上,城市学生在所有年级所有科目上的成绩都低于其他地区。就教师这一方面而言,农村教师对教学条件更为满意,尽管他们收入较低。

所有内容请参看Status of Education in Rural America网站。网站上提供了所有的文本及数据表格,比如:阅读成绩数学成绩科学成绩

学生对高中科学教师的评价存在性别偏见

Potvin, G., Hazari, Z., Tai, R. H., & Sadler, P. M. (2009). Unraveling bias from student evaluations of their high school science teachers. Science Education, 93(5), 827-845.

In this study, the evaluation of high school biology, chemistry, and physics teachers by their students is examined according to the gender of the student and the gender of the teacher. Female teachers are rated significantly lower than male teachers by male students in all three disciplines, whereas female students underrate female teachers only in physics. Interestingly, physics is also the field that suffers the greatest lack of females and has been criticized most for its androcentric culture. The gender bias in teacher ratings persists even when accounting for academic performance, classroom experiences, and family support. Furthermore, male and female teachers in each discipline appear equally effective at preparing their students for future science study in college, suggesting that students have a discipline-specific gender bias. Such a bias may negatively impact female students and contribute to the loss of females in science, technology, engineering, and mathematics fields. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Sci Ed93:827–845, 2009

研究者调查了来自美国63所大学的1万8千多名生物、化学和物理专业的大学新生,收集了他们对高中科学教师的看法。经对数据进行统计处理后发现,男生在这三个学科对女教师的评价都明显低于对男教师的评价,而女生仅仅在物理学科作出了这样的评价。并且物理学科中对教师的评价的性别差异最大,显然物理学科是性别偏见最严重的学科。这一结果与我们通常对物理学科的印象一致,即相对化学和生物来说,物理是一个男性主义盛行的学科。研究者还跟踪了受访学生的大学成绩,结果发现不管是在哪个学科,学生的大学成绩并不受其中学教师性别的影响。研究者总结说,高中科学教师的教学水平并无性别差异,但是学生对女性科学教师的评价低于男性教师,说明学生对高中科学教师的评价存在性别偏见。

学生对高中科学教师的评价存在性别偏见

学生对高中科学教师的评价存在性别偏见

中美大学理工科新生物理知识及科学推理能力比较

Bao, L., Cai, T., Koenig, K., Fang, K., Han, J., Wang, J., et al. (2009). Learning and Scientific Reasoning. Science, 323(5914), 586–587.

中美大学理工科新生物理知识及科学推理能力比较

中美大学理工科新生物理知识及科学推理能力比较

研究者调查了4个美国大学和3个中国大学的共5760名理工专业的新生,所选的大学都处于中等排名,调查是实施在被试学生们参加大学阶段的物理课之前。研究者使用了Force Concept Inventory (FCI)来测试学生的力学知识,使用Brief Electricity and Magnetism Assessment (BEMA)来测试电磁学知识,使用Lawson’s Classroom Test of Scientific Reasoning (LCTSR)来测试科学推理能力。从图中可见,中国大学新生的力学和电磁学知识的掌握远胜于美国学生,而两者的科学推理能力并无差异——不仅仅是平均数相同,而是整个统计分布几乎完全重合。

这一调查结果可以这样解读。我们以往的观念中认为中国中学生的知识掌握胜于美国中学生(大学新生的知识水平相当于中学毕业生),这对于物理知识来说是正确的。我们的以往的观念中认为美国教育对学生能力的培养胜于中国教育,或者认为中学数理化教育有利于发展学生的科学思维,这对于基础教育阶段的科学推理能力来说是错误的。

深度与广度:高中科学课知识覆盖与大学科学成绩的关系

Schwartz, M. S., Sadler, P. M., Sonnert, G., & Tai, R. H. (2008). Depth versus breadth: How content coverage in high school science courses relates to later success in college science coursework. Science Education, 93(5), 798-826.

This study relates the performance of college students in introductory science courses to the amount of content covered in their high school science courses. The sample includes 8310 students in introductory biology, chemistry, or physics courses in 55 randomly chosen U.S. colleges and universities. Students who reported covering at least 1 major topic in depth, for a month or longer, in high school were found to earn higher grades in college science than did students who reported no coverage in depth. Students reporting breadth in their high school course, covering all major topics, did not appear to have any advantage in chemistry or physics and a significant disadvantage in biology. Care was taken to account for significant covariates: socioeconomic variables, English and mathematics proficiency, and rigor of their preparatory high science course. Alternative operationalizations of depth and breadth variables result in very similar findings. We conclude that teachers should use their judgment to reduce coverage in high school science courses and aim for mastery by extending at least 1 topic in depth over an extended period of time. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Sci Ed93:798–826, 2009

研究者对大学生的科学专业的导论课的成绩和他们在高中时的科学课的内容覆盖面进行了相关性研究。样本包含来自55个美国大学的8310名修习了生物、化学或物理导论课的学生。研究结果显示,那些高中时的科学科目包含了至少1个为期一个月以上的深度主题的学生的大学的科学成绩要好于高中时没有深度主题的学生。而那些高中课程覆盖了所有主要课题的学生,他们的大学成绩并无优势,在生物专业甚至表现出明显的劣势。根据调查结果,研究者提议高中教师减少科学科目的覆盖面,并至少在一个主题上进行深入的教学。需要注意的是,研究者的这一提议是基于美国的教学实际,对中国的教学实际不能照搬,因为中国的高中课程和美国有很大差别。

高中科学课知识范围与大学科学成绩的关系

高中科学课知识范围与大学科学成绩的关系

高中数学对大学理科学习更重要

Sadler, P. M., & Tai, R. H. (2007). The Two High-School Pillars Supporting College Science. Science, 317(5837), 457-458. doi: 10.1126/science.1144214.

Out-of-discipline high-school science courses are not associated with better performance in introductory college biology, chemistry, or physics courses, but high-school math counts.

《Science》上的一篇研究报告指出,相对于生物、物理、化学等科目而言,高中数学对大学科学更为重要。Philip M. Sadler 和 Robert H. Tai 对63所大学科学专业的8474名学生的调查数据表明:生物、物理、化学等科目只对各自专业的大学学习有帮助,而高中数学对所有的科学专业都有帮助。采用百分制来计算,每一年的高中数学对大学化学有1.86分的贡献,而高中化学对大学化学有1.72分的贡献,但是高中生物或高中物理对大学化学都没有显著的影响。与此类似,每一年的高中数学对大学生物有1.84分的贡献,而高中生物对大学生物有1.35分的贡献,但是高中化学或高中物理对大学生物都没有显著的影响。至于物理,每一年的高中数学对大学物理有1.28分的贡献,而高中物理对大学物理有1.32分的贡献,但是高中化学或高中生物对大学物 理都没有显著的影响。

高中数学对大学理科学习更重要

高中数学对大学理科学习更重要

需要注意的是,这一来自于美国的调研结果未必符合中国的情况,因为美国中学和中国中学的数理化课程差别太大。