地球科学论文范文
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第1篇
关键词：保护地蔬菜;病虫害防治;科学用药技术
温室、暖棚、拱棚等保护设施内蔬菜产量高、品质好、生产时间长,但病虫害亦多。现代科学技术为蔬菜病虫害的防治提供了多种有效的农药,但在实际生产中,用同样的农药治同样的病虫害,有些人反映效果好,有些人则说效果差,同样的方法同样的浓度,在这个棚效果十分理想,在另一个棚里施用后则出现药害,造成这种情况的原因主要是用药方法的正确与否。
保护地内温湿度可以人为控制。温室封闭后便于高温或烟雾灭菌灭虫,对防治病虫十分便利,效果亦佳。但如何依照蔬菜的生物学特性和当时的生态环境,灵活掌握用药品种、时间、浓度和方法,达到既控制病虫害,又不影响植株正常生长,使产量达到最高,关键是科学合理用药。保护地蔬菜防治病虫害在考虑采用农业措施如起垄、排湿和生物防治的前提下,再考虑综合防治及化学农药防治,化学防治要讲究科学用药。
1按植株生长发育规律用药
蔬菜作物的生长发育要在一定的温湿度条件下,才能顺利完成。全天光合产物的70%是上午合成的,须配合较高温度,下午光合作用速度下降,养分输送运转,温度以低为宜,需比上午低5～20℃左右,夜间生理代谢也不是全停止,前半夜光合产物需配合适当的温度(18℃左右),如果运输不顺利,光合产物停留在叶子上,叶子便会过于肥厚,果实产量下降。植物后半夜休息,生理活动是呼吸,这是一个消耗养分的过程,温度宜低些,使养分消耗减少,以利于提高产量。如黄瓜为12℃即可。药物对作物的劳作(光合作用及营养正常运转)有抑制和破坏作用,所以在晴天中午光合作用旺盛期和前半夜营养运转旺盛期尽可能少用药或不用药,特别对瓜果类作物尤其不要用药。
种子均为植株衰老采收,多系菌源,下种时宜用热水浸泡或拌药消毒。幼苗期高湿低温系染病环境,加之保护地设施内连年种菜,土壤杂菌多,播种前必须进行消毒。早春定植后多湿高温低,以防细菌性病害为主;高杆蔓生作物中后期通风不良,高湿高温,此时应以防治真菌性病害为主;立夏育苗或延秋栽培多高温干旱,以防治病毒病为先。目前保护地生产上,黄瓜以防治霜霉病,西葫芦、番茄以防治病毒病,茄子、辣椒以防治黄萎病、疫病(死秧),韭菜以防治灰霉病,芹菜以防治叶斑病为主[1]。
2按发病规律用药
施药前要正确诊断发生的病害或可能发生的病害,勿将非侵染性病害认定为侵染性病害。如温室黄瓜、早春甘蓝等蔬菜,因前半夜温度低,在中下部光合作用旺盛的叶片上,因“仓库”爆满,营养不能运走,致使叶片增厚老化,出现生理障碍,叶片上出现圆形点,如同疥蛤蟆身上的点子。对这类生理病害,打药无济于事。再如黄瓜生长点萎缩、中部叶缘发黄是缺水引起的非侵染性生理病症,与细菌、真菌、病毒无关,自然打药也不起作用。治虫时需先确定危害蔬菜的主要昆虫,然后选择专一性配广谱性的杀虫剂,进行有目的的综合防治,切勿图省事、省时,将不能混用的农药胡乱配合防治病虫害。勿用杀虫剂治病,勿用杀菌剂灭虫[2]。
细菌性病害发病的环境多系高湿低温有病原菌;真菌性病虫害发病环境是高温中湿(15～22℃)有病原菌;病毒性病害是在高温干旱环境、作物上有虫伤或机械损伤伤口时才发病,人为地控制一两个发病条件均可减轻和防止病虫害发生,无发病条件作物有类似症状者,应考虑其他因素。所以,喷药前必须辨清病虫害的特征、发生活动特性和农药的防治对象、性质,做到对症下药。
3按药效适时用药
防治农药多是保护性药剂,要提前施用,以防为主,要在病害发生前或刚发生时喷药[3]。灭虫农药在扣棚后定植前或沤制粪肥期施用,消灭地下害虫,蔬菜生长期用毒性较大的杀虫剂易造成药害,毒性小、用量少则效果差;地上部害虫在羽化期或着果前施用,成龄害虫抗药性强,也有一定的回避能力,防效差。又如对番茄钻心虫施药过晚,虫已钻入果实内,很难消灭。
配药前先看准农药有效期,新出厂的农药,浓度以最大限度对水,临近失效期的农药以最低限度对水,浓度不要过大,如普力克、乙磷铝,否则效果反而差,且浪费药剂,易烧伤植株。另外,需认准农药的有效成分,勿把含有效成分80%的农药,按40%浓度配制喷洒,也不要把含量5%的农药当做50%对水施用。农药以单一品种施用较为适宜,也可将2种农药混用,如作用对象相同则用量减半,如作用对象不相同则按最低浓度喷施,且以内吸收性和融杀性混用为好。
4按温湿度大小适时适法喷药
保护地内温度高低悬殊大,湿度大,喷药时掌握温度在20℃左右、叶片无露水时进行,药液易着叶面,水分迅速蒸腾后,药液形成药膜,防病效果好,维持时间长[4]。梅雨连阴天或刚浇水后勿在下午至傍晚喷药,因此时作物叶子大量吐水,易冲洗药液而失效(保护地内露水70%以上系叶片通过气孔吐水所致),高温季节(温度超过30℃)不用药,否则叶片易受害老化。温高、干燥、苗弱,用药要少。一般感病或发生虫害应连喷2次,间隔5～7d,阴雨天只要温度在20℃以上就可喷药,以叶背面喷药为重,钙化老叶少喷,以保护中小新叶为主。喷雾量以叶面着药为准,勿过量而使叶上流液,否则叶面着药少,浪费药剂,效果差。个别植株感病,以涂抹病处为宜;病害严重时,以喷、熏结合为适,防病管理中以降湿为主,尽量减少喷药量和次数,既可达到控制病虫害的发生与危害,又能节约药剂,生产无公害蔬菜,创造蔬菜最佳的生长发育环境,获得高产和高效。
5参考文献
[1]毛荣姿,夏建平.无公害蔬菜生产病虫害防治技术[J].现代农业科技,2009(20):178,181.
[2]张霞.温室蔬菜病虫为害的特点及综合防治技术[J].内蒙古农业科技,2006(S1):27-28,31.
第2篇
本区处于西准葛尔界山与准葛尔盆地的交接地带，褶皱构造发育，大多呈高角度紧闭状态，枢纽起伏显著，有时呈倒转，使之更趋复杂化。断裂构造也极为发育，形成于不同时期，规模、性质等均不同，断裂众横交错，破坏了褶皱的完整性，在一些构造有利于部位富集成矿。
1.1 区域地层
区域内出露层主要有上古生界下石炭统希贝库拉斯组、包古图组、太勒古拉组，上第三系上新统昌吉河群，新生界第四系等。希贝库拉斯组主要分布于包古图河东侧希贝库拉斯一带，岩性主要为灰色、青灰色厚层细--粗粒凝灰砂岩与层凝灰岩不均匀互层，夹暗--灰黑色凝灰质粉砂质泥岩、火山灰层凝灰岩及凝灰质角砾岩，在局部地段可见圆砾岩、硅质岩、生物碎屑灰岩及安山玢岩的透镜体夹层。
1.2 区域构造
区域内构造形迹较为发育，主要有南北向构造体系、东西向构造体系、北东--北东东向构造体系、北北西向压扭性断裂等。其中褶皱及断裂构造各个时代均极为发育。
1.3 区域岩浆岩
区内侵入岩较发育，以花岗岩分布最广，超基性岩、闪长岩、与花岗岩有关的中酸性脉岩次之，主要是华力西中期侵入岩。
①西中期第一侵入次科果拉超基性岩体：岩体长2.3km，宽60-200m，最宽处380m。多被第四系覆盖。呈北东50-60方向延伸的岩墙状岩体。与围岩接触面不规则，产状一般为倾向北西或北东，倾角42-89。岩石以斜方辉橄岩为主，二辉橄榄岩、含辉纯橄榄岩次之。岩石均遭受了強烈的蛇纹石化，局部形成了蛇纹岩。同时在岩体边缘还有绿泥石化、碳酸岩化、滑石化等蚀变现象，分异条件较好。但蚀变及矿化均受成矿前次生构造所控制。
②西中期第四次侵入钾质花岗岩：该期侵入岩活动规模大，出露广，主要分布于区域的东南部、西南部。本次侵入的花岗岩体，结晶分异好，一般可划分出中央相带和边缘相带，个别岩体见有过渡相带。
2 区域地球化学特征
1988年，新疆地矿局物化探大队在本区圈出一处综合异常，异常面积120km2，走向呈北东向，异常排序第三，类别属甲类异常。其元素组合为Au、As、Hg、Sb、Cu、Zn、Mo、W、Ti、Pb、Th等11项，其中Au、As元素浓集中心明显。亲铜成矿元素、铁族元素、钨族元素为该异常的主要异常元素。
3 矿区地质
3.1 地层
矿区出露地层为下石炭统包古图组和第四系。包古图组岩性中含砂粘土岩、长石杂砂岩及少量黑色页岩呈互层产出，界线不明显，填图过程中不易区分，故在本次填图时将其按照一个岩性组做划分，硅质岩则单独进行了划分。
3.2 构造
工作区内构造发育，共发现四条大的断裂构造，分别编号F1、F2、F3、F4。断层的确定主要依据区域地质资料中确定的断层位置，结合矿区内的地形，断层位置均为沟谷，且两边沟壁岩石破碎，据此推断出本区四条断层的位置，依据不是很充分，在今后工作中需进一步研究。
F1断层：为区域达尔布特深断裂的中间部分，是工作区内的主干断裂，为一逆断层，断层倾向北西，倾角约55--70，此断裂在地表形成一条宽约百余米的大沟，达尔布特河从中流过。
F2断层：位于工作区中部，走向近东西，为一平移断层，断距约120m，该断层为达尔布特断裂的次一级断层。
F3、F4断层：位于工作区南部，断层性质不明，F3断层走向南东，F4断层走向近南北，均为达尔布特断裂的次一级断层。
3.3 岩浆岩
岩浆岩主要为工作区中部出露一条辉长辉绿岩脉，岩脉沿南西--北东向呈带状断续出露。岩石具强烈蛇纹石化、绿泥石化，经地表拣块样分析，镍品位已接近或超过边界品位。从区域资料上看，该岩置与科果拉超基性岩置重合，在该岩体上曾发现铬铁矿等矿点，本次工作中采集岩石标本进行鉴定，鉴定结果为辉长岩和辉绿岩。
此外，工作区内还出露少量石英脉，出露规模均较小。
第3篇
1、Google Scholar
Google推出的免费学术搜索引擎，可以帮助快速寻找学术资料，如专家评审文献、论文、书籍、预印本、摘要以及技术报告。其免费的优势对那些并不富裕或没有相关学术图书馆资源的个人，意义重大。
2、SCIRUS
Scirus是目前互联网上最全面、综合性最强的科技文献门户网站之一，Scirus引擎的信息源主要是两部分：网页和期刊。Scirus覆盖的学科范围包括：农业与生物学，天文学，生物科学，化学与化工，计算机科学，地球与行星科学，经济、金融与管理科学，工程、能源与技术，环境科学，语言学，法学，生命科学，材料科学，数学，医学，神经系统科学，药理学，物理学，心理学，社会与行为科学，社会学等。它以自身拥有的资源为主体，对网上具有科学价值的资源进行整合，集聚了带有科学内容的网站及与科学相关的网页上的科学论文、科技报告、会议论文、专业文献、预印本等。其目的是力求在科学领域内做到对信息全面深入的收集，以统一的检索模式面向用户提供检索服务。
3、Sciseek(科学探索网)
SciSeek专注于科学搜索引擎与目录，还包括一些科学杂志以及其他的工具等。
4、Find Articles(论文搜索网)
论文搜索网提供多种顶极刊物的上百万篇论文，涵盖艺术与娱乐、汽车、商业与经融、计算机与技术、健康与健身、新闻与社会、科学教育、体育等各个方面的内容。大部分为免费全文资料，检索操作简单。
5. Intute
由英国高等教育资助理事会下的信息系统联合委员会JISC和艺术与人文研究委员会AHRC开发建立，专注于教学、研究方面的网络资源。所收录的信息资源都是经过行业专家选择和评审的，从而保证了其质量。目前数据库信息已达120060条。Intute共设四大领域：科学与技术、艺术与人文、社会科学、健康与生命科学。各个领域下又包含诸多学科，以科学与技术类为例，覆盖了天文、化学、物理、工程、计算、地理、数学、地球科学、环境以及交叉学科，信息达33806条。
6、Information Bridge
Information Bridge是由美国能源部DOE下属的科学与技术信息办公室OSTI开发维护的搜索工具，提供美国能源部1994年以来研究成果的全文文献和目录索引，涉及的学科领域包括物理、化学、材料、生物、环境科学、能源技术、工程、计算机与情报科学和可再生能源等。检索功能有基本检索和高级检索两种。
7、OAIster
OAIster是密歇根大学开发维护的一个优秀的开放存取搜索引擎，收集了来自536家学术机构的590万篇文档，包括开放使用期刊的文章、工作论文、讨论文章、会议论文和学位论文。可按关键词、题名、创作者、主题或资源类型进行检索。检索结果含资源描述和该资源链接。
8、Base-Search
BASE是德国比勒费尔德(Bielefeld)大学图书馆开发的一个多学科的学术搜索引擎，提供对全球异构学术资源的集成检索服务。它整合了Bielefeld大学图书馆的图书馆目录和大约160个开放资源(超过200万个文档)的数据。
9、Vascoda
Vascoda是一个交叉学科门户网站的原型，它注重特定主题的聚合，集成了图书馆的收藏、文献数据库和附加的学术内容。
10、百度文档搜索
Information百度文档搜索可以查找以Word、PowerPoint、PDF等格式存在的研究报告、论文、课件等各类文件。它支持对Office文档包括Word、Excel、Powerpoint、Adobe PDF文档、RTF文档进行了全文搜索。搜索时，在检索词后面加一个“filetype：”来限定文档类型。“filetype：”后面可以跟以下文件格式：DOC、XLS、PPT、PDF、RTF、ALL。其中，ALL表示搜索所有这些文件类型。在搜索结果页面，点击结果标题，可以直接下载该文档，也可以点击标题后的“html版”快速查看该文档的网页格式内容。
11、百度国学
百度国学目前能提供上起先秦、下至清末历代文化典籍的检索和阅读。内容涉及经、史、子、集各部。
第4篇
关键词：澳大利亚 科技政策 政策研究 科技战略 ARC
Abstract: As a Commonwealth R&D funding agency， Australian Research Council (ARC) play an important role in giving advice on national S&T policy and its coordination while it makes an effort to policy research and strategic planning for its own development. The paper examines policy research and strategic planning in ARC and their effects in-depth in the context of Australian innovation system， in order to learn lessons for R&D management of our government， especially during this socio-economic transition time of China.
Keywords: Australian S&T Policy; Policy Research; Strategic Planning; ARC
科技政策与战略是科学技术事业的重要组成部分，在科技发展中占有举足轻重的地位，不同的国家或机构从不同时期国家社会经济和科技发展的需求出发，制定与其总体发展目标相适应的政策与战略，构成了各具特色的科技体制的基石。20世纪下半叶以来，特别是冷战结束后，随着国际政治经济格局的新变化、全球化进程的加剧以及知识经济的崛起，许多国家的科技政策与战略发生了很大的变化，对各国的科技、经济、社会等方面产生了深远影响，科技政策与战略的重要性也被提升到前所未有的战略高度，其制定过程也逐步规范化与制度化。了解这些制度与方法，对于我国制定科技政策与战略、特别是国家中长期科技发展规划和“十一五”科技发展战略具有积极的现实意义。
与美国、英国、日本等国相比，澳大利亚的研究与发展（R&D）规模相对较小，但其研究领域又呈现出往往是科技大国才会具有的多样性，更接近于如我国等发展中大国可能达到的状况，因此，其R&D管理应当是我们关注的研究对象，而国内现有的研究多以美国、日本等科技大国为主，对澳大利亚的研究相对较少。而且，近年来面对知识经济时代的到来，澳联邦政府在推动科技为解决国家社会经济重大问题服务以及在科技管理部门推行绩效管理等方面的改革，和我国转型时期科技体制改革也有相似之处，其科技政策研究和战略制定中的许多方法和经验值得我们借鉴，但国内关于澳大利亚的研究多针对其政策战略的具体内容，缺乏对其制定过程及方法的分析。本文试图以澳大利亚研究理事会（Australian Research Council，ARC）作为政策研究与战略制定的范例，把对ARC的分析置于澳国家科技政策与战略演变的背景下，深入考察其政策研究与战略制定过程及其产生的作用与影响，提示对我国R&D管理的借鉴与启示意义。
1 ARC的改革与发展
1.1 澳大利亚的科技政策与R&D管理体制
澳大利亚具有较强大的科学基础，在科学发现与技术创新的世界舞台上表现活跃。迄今为止，已有7位澳大利亚科学家获得诺贝尔科学奖，SCI统计数据表明，1993-1997年澳研究人员发表科学论文的数量占世界论文总数的2.7%，平均每百万人每年发表的论文数高于美国、德国和法国等科研规模更大的国家。[ ]“澳大利亚的科学基础比许多国家更具多样性，……在地球和环境科学、生物学和医药研究方面特别具有优势”[ ]，这与澳大利亚独特的自然资源状况有关。在一定程度上用以说明科学研究与技术创新间关系的指标——专利对科学论文的引证——显示，在如生物技术和信息技术等知识密集的高技术行业，澳大利亚专利对化学、物理学、工程学和生物学等学科的高质量论文有很高的引用率，而且，这些专利所引用的澳大利亚论文中有95%产生于公共资金资助的研究。[ ]
澳大利亚政府从20世纪20年代后期开始资助科学研究，但直到70年代初以前，联邦政府没有统一的R&D或科技预算，没有全国性的科学咨询机构，没有一个负责制定科技政策或协调全国研究工作的政府部门。[ ]进入70年代后尤其是80年代以来，联邦政府的科技政策理念发生了根本性变化，认为创新对国家的繁荣至关重要，科技政策逐步从对科学研究的自由放任转变为强调科技为国家的经济社会发展作贡献，与此同时，政府也加大了R&D的投入和支出水平。澳大利亚的R&D支出从20世纪80年代起保持快速增长，到90年代中期R&D占GDP的比例已接近经济与合作发展组织（OECD）国家的平均水平，1996-1997澳大利亚R&D的总支出为87亿澳元，约占GDP的1.65%，其中公共部门的R&D支出占GDP的0.85%，在OECD国家中排第四位。[ ]近年来，随着政府进一步鼓励公共部门R&D成果的商业化和私人部门向R&D投资，产业界的R&D支出占GDP的比例持续上升，政府及公共部门对R&D的支持也在加大，但公共资金支持的主要领域仍然是基础研究。
澳大利亚的R&D管理体制呈现由联邦政府起主导作用的多元化格局，政府通过投资和政策引导等方式，在推动科学发展的同时促进技术创新和经济繁荣，其活动范围覆盖了从基础研究、应用研究到实验开发乃至商业化等R&D的各种类型。目前，澳联邦政府资助R&D活动的主要部门和机构有联邦教育、科学与培训部（DEST）、国防科学技术组织（DSTO）、联邦科学与工业研究组织（CSIRO）、国家健康与医学研究理事会（NHMRC）、澳大利亚研究理事会（ARC）、澳大利亚核科学技术组织(ANSTO)等，其中只有ARC是以支持医学研究之外的所有学科的科学研究和研究培训为主的资助机构。
1.2 ARC的成立与发展
ARC的前身是成立于1965年的澳大利亚研究拨款委员会（Australian Research Grants Committee，缩写为ARGC），负责资助大学的高水平科研，澳全国范围的同行评议系统就是自那时起建立和发展起来的。如前所述，70年代、特别是80年代以来，澳大利亚的科技政策发生了很大变化，政府开始质疑使用公共资金的科学研究到底为纳税人贡献了什么，要求研究人员走出“象牙塔”，参与更广泛的竞争，为解决国家社会经济发展中的重大问题服务。[ ]ARC于1988年依据《就业、教育与培训法（1988）》成立，取代ARGC，成为国家就业、教育与培训委员会（National Board of Employment，Education and Training，缩写为NBEET）的组成部分，与原机构相比其职能也得到了拓展，负责资助与管理大学和大学以外的科学研究及其教育计划及项目，完成NBEET和联邦就业、教育与培训部交付的任务，以及就国家优先研究领域或研究政策的协调等问题向NBEET提供咨询。
然而，在ARC成立近10年后，对其整体运行状况开展的评估发现，ARC在履行资助管理和政策咨询这两项职能时不能很好地协调——ARC本身更多地关注资助活动的管理，而负责听取其政策建议的直接主管和决策部门NBEET又对高等教育部门之外的研究政策兴趣不大。[ ]因此，为了使ARC更好地履行职责，同时也是借鉴其他发达国家（特别是美国）的经验，联邦国会于2001年3月通过了《澳大利亚研究理事会法案（2001）》（简称为ARC法案），决定同年7月起，ARC成为联邦就业、教育与培训部（2001年11月26日更名为教育、科学与培训部）下一个法定的独立机构，拥有自己独立的决策部门——ARC委员会，在资助活动及其管理中享有更大的自主权，在国家政策和战略制定中也将发挥更为积极的作用。
1.3 ARC法案及其影响
根据ARC法案，ARC的作用是对联邦政府的研究资助和科学政策提出建议，并推动开展最高水平的、有益于澳大利亚全社会的科学研究与研究培训。在研究资助方面，ARC继续支持除了临床医学和牙医研究以外所有学科领域内具有高度竞争性的科学研究和研究培训；在政策与战略方面，除了ARC原有的就国家优先研究领域和研究政策协调提出建议之外，政府于1999年12月的白皮书《知识与创新：研究与研究培训的政策声明》，向ARC提出的3项重点要求也仍然适用于作为独立机构的ARC：帮助形成与保持学术界和产业界、政府组织和国际社会的有效联系；促进公众理解科学及其对社会的贡献；比较澳大利亚与其他研究活跃的国家的科研绩效，并评估国家对科研投资的回报。[ ]
新法案实施后，ARC最大的变化是在其组织结构、资助框架和管理模式等几方面。在组织结构方面，作为独立法定机构的ARC有着自己的决策部门ARC委员会，成员由14位来自有关政府部门、联邦研究资助机构、学术界、产业界和相关社会各界代表组成，ARC的日常工作由具有卓越科研水平和突出研究管理能力的首席执行官（CEO）负责。ARC下设三个部门，即：学科与项目管理、政策与计划协调以及合作部门。其中最大的是学科与项目管理部门，分为6个学科群（生物科学与生物技术；工程学与环境科学；人文学科与创造性艺术；数学、信息与通讯科学；物理学、化学与地球科学；社会、行为与经济科学），每个学科与项目管理机构都有一个专家咨询委员会，负责对研究申请进行同行评议。[ ]
在资助框架的变化方面，新的ARC将原有支持项目、人员、设备和机构的资助类型进行重新整合，避免资助活动中的分散与重复。新的资助框架称为“国家竞争性资助计划”（NCGP），分为两种资助类型“发现”和“合作”——“发现”旨在发展和保持澳大利亚在广泛的学科领域范围内具有国际水准的高水平的科学基础，而“合作”则是试图通过加强澳大利亚国家创新系统内部以及澳大利亚与国外创新系统的联系，鼓励和拓展各种合作方式，以使科学研究更好地为社会经济发展服务。[ ]
在管理模式方面，《知识与创新》白皮书提出，新的ARC必须建立计划透明、重在绩效的管理体制。因此，ARC声明每年将提交一份覆盖未来三年的战略计划，设立拟达到的目标，并提出战略实施行动的时间表以及结果形式，以实现真正的绩效管理。[ ]事实上，从2000年到目前为止，ARC共制定两份战略计划，即2000-2002年战略计划和2002-2004年战略行动计划，是ARC资助及管理工作的政策与战略指南。
2 ARC的政策研究与战略制定
ARC不仅在国家科技政策与战略的制定、协调和实施中发挥重要作用，与此同时，ARC也十分重视针对自身资助和管理工作而开展的政策研究和战略制定，以下将分别进行分析。
2.1 国家科技政策研究与战略制定
由于ARC负有向联邦政府提出有关科技活动及其资助政策建议的责任，从成立之日起，ARC就开始了一系列国家科技政策研究和战略制定工作，其中有些是由ARC主持的，有些是ARC参与的工作。
由ARC支持的国家科技政策研究包括政策分析、政策评估和政策建议等多种形式，政策分析重在理论研究，为政策制定奠定理论基础；政策评估重在对已有政策进行评估，为政策调整提供实际依据；而政策建议则针对具体问题，提出可操作的政策措施建议。其政策研究多是利用其与学术界（特别是科技政策研究专家）的广泛联系，以委托研究课题方式或由ARC人员牵头、政策专家参与的方式进行，课题或研究任务完成后形成的专题研究报告、评估报告或政策建议由ARC提交有关部门，其内容涉及国家创新体系的发展、产学研结合、科学研究的资助模式、学科交叉研究、科学研究的评估指标、科学研究及其教育活动的国际化等国际科技政策界也普遍关注的问题。特别是近年来，关于科学研究的商业化问题、知识产权管理问题、科学研究的评估问题等在ARC的政策研究中占到相当的比重，如《将科学研究的效益最大化：ARC和高等教育理事会关于知识产权的联合建议》（1995）、《评估大学的研究：英国和澳大利亚的研究评估实践之比较》（1997）、《学科交叉研究》（1999）、《向未来投资：澳大利亚专利与基础研究的关系》（2000）、《为了国家利益的研究：澳大利亚大学研究的商业化》（2000）、《多样性与集中性：澳大利亚大学的研究资助与研究活动模式》（2000）等。这些政策研究为国家科技政策制定奠定了科学的基础。
ARC主持的国家科技战略制定主要围绕资助战略展开，如90年代制定若干前沿学科的国家资助战略，2000年主办基因组学与基因技术国家战略研讨会，2002年制定国家的优先研究领域等。而ARC参与制定的国家科技战略议题广泛，形式多样。以1999-2000年度为例，1999年针对其参与起草的联邦政府关于21世纪发展高等教育部门研究与研究培训的政策性文件《新知识、新机遇》讨论稿，ARC向学术界和产业界广泛征询意见，以完善这一国家科技发展战略；1999年ARC还参与了国家科学技术普及战略和产学合作战略的讨论和制定；2000年3月ARC主席参加了国家创新峰会，负责主持《向思想投资》主题的讨论；同年3月，ARC主席赴欧洲参加欧盟政策研讨会和出席澳大利亚与欧盟科学技术合作联合委员会会议，推动双方的科技合作；2000年6月ARC主席参与主持了在巴黎举行的OECD全球科学论坛，代表澳大利亚政府提出建立全球创新平台，促进科学研究的国际合作，等等。[ ]可以说，这些战略制定大多是以ARC开展的政策研究为基础的。
转贴于 2.2 ARC政策的评估与研究
在开展国家科技政策研究和战略制定的同时，ARC也十分重视自身决策与管理水平的提高。由于评估是提高决策与管理水平的重要手段乃至前提条件之一，尤其是随着近十多年来OECD国家科研评估之风兴起和澳大利亚本国政府对绩效评估的重视，因此ARC的政策研究常常伴随有评估。ARC政策领域的研究和评估主要对象有其学科政策、资助政策和管理政策等。
第一类是学科评估与学科发展战略研究。1990-1997年ARC对其在自然科学、工程学、社会科学和人文学科几大领域中发挥重要作用的24个学科的5年资助结果进行了评估，以说明其“分配资源的管理工作”是否有效。[ ]评估由3-4位专家（包括聘请的国外专家）组成的评估专家组独立进行，内容涉及资助结果和资助过程及管理，如：资助项目的产出和影响如何？受资助方向和人员是否合适？资助强度是否足够？项目遴选和评议工作如何？等等。专家组根据评估结果对ARC所资助的学科研究水平做出判断，并就相关管理问题提出建议。ARC有义务回答评估专家的问题，针对接受的建议提出解决设想，对不接受的建议则需说明理由。因此，评估过程既是ARC了解其资助绩效的过程，也是改进其政策和管理工作的过程。在开展学科评估的同时，ARC也结合评估结果开展学科资助政策研究工作，为制定学科发展战略提供依据。
第二类可称为资助类型的评估与研究。在1992-1998年间，ARC还针对其项目类型的运行情况进行了评估，包括研究项目类型、教育项目类型、研究设施资助计划和研究中心资助计划等。以小额项目类型评估和研究为例，其内容主要有：小额项目类型作为一个整体是否合适？与大额项目的关系是否协调、在实现其近期和长期目标方面有效性怎样？该项目类型的整体性（项目人员、规模和用途等）如何？经费分配的机制和准则是否需要改进以及其他与项目运行有关的问题。[ ]
第三类是管理政策的评估与研究，通常委托专业的政策研究专家进行，对象包括ARC的同行评议过程、对学科交叉研究的资助政策、任命学科评审组成员的程序、ARC的组织结构，等等。专家开展这类评估和研究，往往是基于较为深入的理论研究，并进行国际比较，分析ARC存在的问题，提出改进意见。以评估ARC的同行评议为例，评估报告分析了同行评议的定义和起源、开展有效的项目申请同行评议所需条件、同行评议的局限与受到的批评等，同时还介绍了美国国家科学基金会（NSF）和国立卫生研究院（NIH）等相关机构的同行评议，研究了ARC大额项目申请同行评议的情况，最后提出政策建议。[ ]
上述三类政策评估与研究工作在ARC的政策制定和改进管理工作中发挥了重要作用，受到ARC的高度重视。而且，多数评估与研究报告都可从ARC网站获得，从而使得ARC的工作与澳大利亚更多的政府部门、更广泛的科学界和更广大的社会各界公众构成了公开、透明、活跃的互动关系，推动了科学的社会化，也提高了ARC自身的影响力。
2.3 ARC战略的制定
ARC自身战略可分为学科战略和总体战略两个层次，关于学科战略的制定前面已经提及，主要结合学科评估进行，而总体战略的制定如前所述，在《知识与创新》白皮书对ARC提出绩效管理的要求以来已成为ARC工作必不可少的内容。ARC的战略制定从机构的使命出发，首先明确制定战略的指导原则，然后设立主要发展目标，再将总体战略分解为几个主要领域，结合经费预算，形成战略实施的行动时间表，并提出衡量其结果的绩效指标。
以ARC的2002-2004年战略行动计划为例。[ ]其制定战略计划的指导原则为卓越性、集中性、灵活性、战略性、伙伴关系、桥梁作用和绩效管理，与7个主要发展目标相对应的7个战略行动领域是：发现、合作、研究培训与职业发展、研究设施、优先领域制定、公众理解科学和绩效管理。限于篇幅，不可能对这些领域的战略逐一介绍，仅以“发现”领域为例。“发现”的战略目标是“发展和保持澳大利亚在广泛的学科领域范围内具有很高国际水准的科学基础”，这一目标又可分为3个子目标：卓越性、灵活性和创造性，在每个子目标下制定不同的投资战略，采取不同的实施措施。（1）在“卓越性”目标下的投资战略是通过同行评议遴选具有高国际水准的研究，确保澳大利亚拥有实现研究卓越性的广泛基础。正在采取的行动包括：继续改进ARC的同行评议，并在保证研究质量的基础上，对学科间的资助经费进行调整；通过提供研究的直接成本，确保ARC的资助达到可与国际竞争的水平。（2）在“灵活性”目标下的投资战略是保持与加强反应迅速的灵活资助机制，以满足不同研究的需求，抓住新出现的研究机会。正在采取的行动是在NCGP框架下保持“发现”领域的资助灵活性，并在广泛的研究领域内保证都有资助活动；从2003年开始的行动是在不同的计划间实现灵活资助，以满足不同学科群的需求；2004年开始的行动是缩短项目申请处理周期，每年实行多轮受理与批准。（3）在“创造性”目标下的投资战略是支持多学科研究和早期研究人员提出的创新性方法，正在采取的行动是，向最优秀和最具创造力的研究人员提供长期项目支持，保留对早期研究人员的资助计划，向创新性研究提供约100万澳元的种子资金资助。
在制定发展目标、投资战略和具体行动的同时，ARC还提出了“发现”领域的预期结果——即促进知识进步以推动新发现与创新产生——以及衡量结果是否成功的指标：（1）“卓越性”的绩效指标有两项：通过国际同行和终端用户的评估显示，并辅以投入-产出定量分析的支持，表明“发现”在广泛的学科范围内产生了国内外具有竞争力的产出与结果；澳大利亚具有竞争优势的研究领域其实力得到加强。（2）“灵活性”的绩效指标也有两项：对ARC受资助者所来自的国别进行调查和分析显示，“发现”吸引国际水平的研究人员来到并留在澳大利亚；对“发现”领域ARC资助计划的灵活性和敏捷性进行调查，人们表示满意。（3）“创造性”的绩效指标为一项：评议报告和国际同行的评估显示，ARC通过申请书评议和项目遴选过程而支持的研究具有新颖性特征，采用了创新方法。
从上述指标的具体化程度可以看出，ARC的战略绝非“大而无当”或“空洞无物”，每个战略目标都有可测度的绩效指标，真正能够发挥“宏观指导、微观操作”之功效。需要强调的是，ARC从2000-2001年度报告起，每年在年度报告中根据战略计划提出的绩效指标，列出本年度采取的措施和取得的进展，以检验其实现战略目标的绩效情况，使得战略计划最终能够落到实处。
3 结论与借鉴
制定科技政策与战略是政府R&D管理部门和机构的主要职责之一，其公开性、科学性、合理性、可行性是国家R&D管理水平的重要体现。从ARC的政策研究和战略制定可以看到，作为一个政府机构不仅要积极参与国家相关政策的制定，而且要重视自身的政策研究与战略制定，以此提高决策的科学性，并提升自身的影响力；科学合理的评估是制定政策与战略的重要依据，也是检验政策与战略实施结果及效果的手段之一；政策和战略制定的过程可看作是实施的基础，因为政策与战略制定过程中的公开讨论与磋商能够使相关各方的思想进行充分的交流与协调，以求达成必要的共识，并产生广泛的社会影响，而这正是政策与战略得以顺利实施的重要保障。对比我国的科技政策与战略制定工作，我国存在重制定、轻实施的现象，在战略制定中又存在重设想、轻论证的问题，在公开性、科学性和可行性等方面也有许多可改进之处。考察ARC的状况，有以下几方面的经验可以借鉴。
3.1 战略制定是绩效管理的重要组成部分
实行绩效管理是近年来发达国家政府公共管理改革的一大趋势。美国于1993年颁布了《政府绩效与结果法案》（GPRA），率先通过法律在联邦政府部门和机构实行绩效管理，要求各部门和机构制定5年战略规划（且每3年修订一次），并每年提交年度绩效规划和绩效报告，年度经费预算的批准与绩效报告的审议直接相关。[ ]澳大利亚也于1997年通过了《财政管理和绩效法案（1997）》，1999年通过了《公共服务法案（1999）》，规定了要对政府的工作实行绩效管理。ARC法案的第6章对“规划和报告”制度作了详细规定，明确指出制定战略计划在其整个工作中的重要地位，要求年度报告中必须包括根据战略计划中设立的目标对ARC当年的实施情况进行绩效评估的内容。因此，对于ARC来说，战略制定不是一种姿态的展示，更不是争取经费的手段，而是法律所要求的实行绩效管理的重要组成部分。这种制度将其工作置于政府和社会的公开监督之下，结果恰恰是增强了政府和公众对ARC工作的信心，政府对ARC的投资在2001-2005年间将增加一倍！
我国近几年也在公共管理中引入了绩效管理的概念，但实施中只是在局部有所试点，没有明确的法律依据和制度安排。在战略制定中往往仍然沿用计划经济时期的做法，偏爱制定宏大的中长期规划，缺乏包括具体绩效指标的实施方案、特别是年度绩效规划，而且，在规划或计划覆盖的时期结束时也不要求开展评估，易造成“虎头蛇尾”的现象。
3.2 评估是制定科技政策与战略的重要依据
ARC凡有重大的政策变动或战略出台，必评估先行，评估已成为政策与战略制定的重要依据乃至必要前提。ARC在2001年转变为独立机构前，对其组织结构、资助计划、评议过程等开展了一系列评估，包括对国外职能类似的组织进行比较研究。在专门针对机构改革而开展的评估中，政策研究专家从科学研究与技术创新对澳大利亚的重要性出发，就ARC的组织机构、运行机制和管理成本等与美国、英国、加拿大、荷兰等国的类似机构进行比较，充分讨论现有体制的利弊，探讨组建新机构的可能性，并提出具体建议。无独有偶，日本国会于2002年秋通过法案，决定从2003年10起将日本学术振兴会（JSPS）转变为一个独立机构。此前，JSPS也委托包括国外专家在内的外部评估委员会，于2002年2月开始对JSPS的组织结构及运行状况等进行评估，充分考虑将来作为独立机构的JSPS的地位、组织、功能与作用等方方面面，以此为依据提出政策建议。通过这样的严格评估过程制定出来的政策与战略，自然很有针对性，而缺乏评估的政策与战略制定则如同“盲人摸象”。近年来我国科技界也开展了广泛的评估活动，但评估对象还多限于研究人员、研究机构和研究项目等，以科技政策为对象的评估还不多见。随着我国科技体制改革的不断深化，评估活动也将逐步成为政策与战略制定工作的重要组成部分。
3.3 公开的政策与战略制定过程是实施的重要保障
现代政治的特征之一就是其公开性，从问题的提出到公众参与的各方讨论，再到政策制定与实施，都要求公开进行。ARC的经验表明，公开的政策与战略制定过程不仅是民主政治的内在要求，也是政策战略得以顺利实施的重要保障。制定优先资助领域战略以及在不同的学科间分配经费一直是政府科研资助机构工作的重点和难点，因为每个学科都有其要求增加资助的理由。ARC的策略是，让本机构以外的其他相关政府机构、澳大利亚科学界以外的国外科学家、科学界以外的产业界以及更广泛的公众参与这一过程，通过对其他机构资助活动及重点的了解，对与国家经济社会发展密切相关的关键技术和科学问题的把握，以及听取国外科学家的咨询意见，制定的优先领域具有广泛的代表性与可行性，不仅得到科学界的理解，也得到公众的支持，保证了优先领域资助战略的顺利实施。而我国以往在科技政策与战略实施中多有不到位的情况，除了政策与战略目标不够明确、内容不够具体等原因，也和制定过程缺乏公开性和相关各方的广泛参与有一定的关系，这也应是今后改革的一个重点。显然，ARC的策略值得借鉴。
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第5篇
关键词：科学教育；中美基础教育
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、科学教育观念及其体制上的差异
近几年，虽然科学教育的观念在我国随着新一轮基础教育课程改革开始流行起来，但由于长期实行分科教学，人们的意识里缺少整体的科学教育的观念。有些人认为，只有现在小学和初中设立的综合科学课才算是科学教育，这种认识在我国几乎是一个普遍的误解。
美国从19世纪开始，科学就成为中小学课程的重要组成部分。20世纪初期以来，小学和初中（或中间学校）大都采用综合科学课程，高中虽分生物、物理、化学和地球科学等学科，但也有一些主题是跨学科的，因此人们的意识里都具有科学教育的观念。进步教育运动时期，美国初中和高中一年级普遍开设“普通科学”（general science）课，内容涉及学生日常生活中常见的科技现象及其原理。该门课程尤其重视科学方法的训练，目的是使中学生受到基本的科学教育。［1］为推进普通科学的教学，美国早在1916年就创办了世界上第一个科学教育学术期刊《普通科学教育》（现更名为《科学教育》）。20世纪50年代末期至60年代是美国科学教育课程现代化时期，当时流行的学科结构课程理论倡导分科教学，反对综合科学教育，但分科的科学课程仍然保留了一些跨学科的性质。例如，生物学统合了动物学、植物学和生理学；物质科学在很大程度上整合了物理与化学；生命科学则在更高的程度上整合了生物学、环境科学与生态学。20世纪70年代以后，美国科学教育改革的钟摆再次偏向综合科学课程，一些高中在9年级或10年级开设综合科学（integrated science），至今亦然。综合科学反映了当代科技发展的跨学科性，体现了科学本质的一个重要方面，因为无论是物质科学（理、化等）还是生命科学，都要强调科学素质、科学探究及科学技术与社会的联系。美国1996年颁布的《国家科学教育标准》，从幼儿园到高中13年义务教育期间，科学教育的内容标准涉及生命科学、物质科学和地球科学等不同学科，是把科学教育当做一个整体来对待。
美国中小学每个学校建立一个科学组（science department）。尽管美国高中的科学教学一般也是分科的，但是物理、化学、生物、地球科学等学科的教师都在同一个科学组里，其教研活动和教师专业发展活动也都在一起进行。2006年3月20—22日，笔者有幸参加了美国科学促进协会（AAAS）“2061计划”举办的“使用科学素养导航图”的科学教育工作者专业发展工作坊（workshop）。在除我之外的45名学员中，有3名大学科学教育副教授，17名中小学科学教师，其余的人或者是科学课程开发人员和教科书作者，或者是学区的科学教育协调人员，或者是科学测验（考试）的编制人员。这些来自各州、身份各异的科学教育工作者聚集一堂，进行为期3天的研讨《科学素养导航图》（2001年出版）的专业发展活动。这里，既没有不同学科的分野，也不存在大学科学教育教授与中小学科学教师的分别，大家在研讨中从彼此不同的视角和经验中相互学习，取长补短。
同样，在大学教育学院里，从培养学前与小学教师（这个阶段美国没有专门的科学教育专业）到培养中学各阶段的科学教师，全部由课程与教学系（或教师教育系）负责。如我所访问的威斯康星—麦迪逊大学教育学院，其课程与教学系既培养学前和小学的教师，也培养中学科学教师。不仅如此，科学教师的在职教育和专业发展同样由大学教育学院承担。美国许多州的教育法规定，在职教师每5年必须在大学教育学院修满6个学分的课程（即两门3个学分的课程），以保证他们的知识更新和专业发展。美国科学教师教育的高起点和一体化为科学教育改革的成功提供了必要的师资保障。
美国科学教育在教学体制和科学教师培养上这种制度安排，是与其科学教育观念一致的。从20世纪60年代开始，美国科学教育开始从整体上考虑中小学科学课程与教学的统一性问题。无论是小学和初中（或中间学校）的综合课程还是高中的分科课程，虽然内容有别，但都具有内在的统一性和连贯性，即都注重科学素质、科学探究、科学本质、科学的思维方式、科学与技术及社会的关系。
二、科学课堂教学方式上的差异
在美国中小学科学课堂里听课，给我印象最为深刻的是美国科学课堂的教学方式。概括地说，美国中小学科学教学的总体特征是强调师生之间及学生相互之间的合作—探究，这与我国科学课堂注重科学知识的传授形成了巨大差异。长期以来，我国中小学科学教学基本上是传统的授受式教学方式，教师注重备教材和面向全班讲解，强调按部就班地学习和通过做习题反复训练；学生则主要是听教师讲解，注重个人领悟和记忆，缺乏学生之间的互动、合作与交流。新课程改革虽然强调学习方式的变革，倡导探究、合作与互动的教学方式，但短期内传统的教学方式恐怕难以从根本上有所改变。
美国无论在幼儿园、小学的科学课堂上，还是在中学科学课堂上，小组合作—探究学习是普遍采用的教学方式。我所参观和听课的学校中，只有一所教会学校的科学教学方式显得比较传统，即基本上仍是教师讲授、学生静听，其他学校普遍采用小组合作—探究的学习方式。
2006年2、3月间，笔者每星期到麦迪逊市林肯小学听半天科学课。这是一所规模比较大的3—5年级小学，有20个教学班。担任所有科学课教学的专任教师是年轻的、具有科学教育硕士学位的克莱尔·瑟坤（Clare Sequin）女士。在她的科学课堂上，学生4人一组，围着一个长方形实验桌而坐。上课时大部分时间用在动手做的探究、实验活动上。比如，2006年2月1日上午听的两节科学课，第一节是4年级学生科学课，有20名学生。学习的课题是关于力学方面的内容。每个小组的桌上都有一个小天平，一边放着两小片圆形磁铁（一块在塑料盒子里，另一块放在盒子底下面），另一边放一些圆形空心铁垫圈。当学生不断往一边盒子里加圆形空心铁垫圈时，另一边的两块小磁铁分开了。教师要求学生在课堂笔记本里记录每次实验操作的结果。最后教师把每组的结果写在白板上。下课前，教师发给每个学生一张作业单，上面有一个表格，要求学生把实验结果用图表的形式表现出来。但这节课的任务没有完成，等待下节课继续。第二节课是5年级科学课。学习的内容是混合液、溶解、饱和等概念性知识。上课开始，教师把这些概念及其定义写在白板上，并向学生解释这些概念的含义。然后发给每个小组一个工具盒，里面有注射器、漏斗、瓶子、支架、食盐等。接着要求学生先把实验的步骤写在笔记本里，她让学生用注射器把水（一定量）装进瓶子里，然后要求学生把食盐一小勺一小勺地通过漏斗放进瓶子里，盖上盖子使劲摇晃，让其溶解，直到饱和为止。最后要求学生计算出盐水的重量。方法是把溶液倒进一个杯子里，把同样量的水倒进另一个杯子里，放在天平上，天平因盐水重不平衡而倾斜。然后要求学生把塑料块（每个1克重）放进水杯子里，直到平衡。学生每个人都要记录每次实验的结果。实验结束后，师生一起讨论实验过程和结果，结合一开始教给学生的那些概念，深化对它们的理解。这两节课给我总的感觉是学生合作学习、动手操作的活动比较多，时间比较充分。小组成员之间一边活动、一边交流是很自然的学习形式，似乎也没有特别的分工。小组合作—探究以后，教师注重组织课堂讨论，讨论中教师重视引出学生自己的观点，帮助他们修正和发展自己的观点，体现了学习科学时合作—建构的特征。另外比较突出的一点是，每个学生都有一个课堂听课笔记本，上面记录着实验的结果。由此可见，这节课上观察、提问、交流、推理等科学过程技能使用得比较多，而学生通过合作—探究，关于力的概念也在形成和发展中。
2005年12月21日（星期三）上午，我和另外两位中国访问学者到麦迪逊市著名的威斯特高中（West High School）听了两节科学课。一节是开设一个学期的跨年级的生物技术课（biotechnology），有20多名11年级和12年级的学生选修；另一节是9年级的必修课生物Ⅰ。在生物技术课堂上，授课教师贝翠·巴纳德（Betsy Barnard）女士首先进行简要的陈述，提出任务与要求，并给每个学生三页的实验操作指南，然后就让学生自由组合分4人一组进行实验。实验的任务是找出实验的样本DNA来自哪种动物。具体的实验过程是，学生先提出假设，进行探索，记录实验数据，最后写出简要的实验报告。在此过程中，教师不断为学生提供需要的材料和仪器，在各个小组之间穿梭进行个别指导和答疑。整个一节课教师讲授的时间大约不到10分钟，大部分时间留给学生进行合作—探究。从另外一个角度看，这堂课也可以说是基于项目的探究学习，因为学生始终是围绕一个核心问题而进行开放式探索。
在9年级的生物Ⅰ课上，我们发现20多名学生分4人一组围桌而坐。年轻的授课教师克里斯·黑格（Chris Hager）首先检查了前一次上课（星期一）留的作业，其内容是关于细胞及其环境的一项练习，一共17题，印在一张作业纸上，要求学生把右边每一个描述与左边的术语一一对应起来。在检查作业时，学生的回答时有出错，但教师并不批评或直接纠正，而是解释错在哪里，然后从学生中引出正确答案。接着教师使用投影仪讲解了动、植物细胞不同的特点和结构。这是一个大约5分钟的简短讲授。我们注意到，教师在讲解时很强调与学生的互动，学生不仅在听，也在教师讲解过程中主动提问。显然，这是为下面的实验做准备。紧接着，学生离开座位到教室的另一端进行观察实验。学生4人一组围着放着显微镜的实验台，从教师提供的放在清水中浸泡的植物细胞与在盐水中浸泡的植物细胞标本中提取样本，观察它们的颜色、排列和结构有何不同。课后教师克里斯·黑格告诉我们，生物学Ⅰ每星期有一次实验，实验时间占这门课教学总课时的40%。这堂课实验结束后，我们发现教师给每个学生布置了课后的探究作业，作业的要求打印在两张作业单上，上面的标题是“咸味的马铃薯”。探究的任务是“找出浸泡在两种不同的溶液里的马铃薯片对其质量和硬度的影响”。这个两页纸的作业单给我印象深刻的是，教师对每个学生的要求非常具体，如要求写出问题的情境、需要的材料、对探究的规划、进行探究的步骤、交流的结果以及评价的规则等等。可以看出，这项探究任务留给学生创造性探究的空间很大，比如，在学生对探究进行规划时，要求他们“给它（实验）一个标题，包括自变量和因变量……作一个可以检验的假设，并与问题（如果──，那么──）相关联。给出理由，解释为什么认为你的假设是真的。”总之，这是一项要求严谨而又需要学生发挥想象力和创造力的科学探究活动，而不是我印象中的那种刻板的、例行公事式的、按步骤完成任务的课后练习。
与其他学科不同，科学学习尤其需要采用小组合作—探究的方式来教学，因为科学探究不是学生一个人独自就能有效进行的活动，而是需要小组成员共同学习才能很好地完成教学任务。例如在进行一项实验时，不可能也没有必要让每个学生都有一套实验仪器和材料，因此小组合作—探究学习成为必然的选择。美国从20世纪60年代开始，一些教学理论学者（如约翰·霍普金斯大学的罗伯特·斯莱文教授、明尼苏达大学的罗杰·约翰生教授等等）大力倡导合作学习。经过40多年的努力，合作学习成为从幼儿园到大学普遍采用的主要的学习方式。也是从20世纪60年代开始，科学课程与教学改革大力倡导探究学习。20世纪80年代以来，建构式学习（constructivist learning）、基于项目的学习（project-based learning）、概念图（concept map）、学习环（learning circle）、情境学习（situated learning）、真实学习（authentic learning）、学习性评价（assessment for learning）等教学策略成为当今美国中小学科学课堂上的主要的探究式教与学的方法。
在美国科学课堂上，合作—探究学习如今已经成为美国公立学校普遍的科学教学方式。合作—探究学习的含义是多方面的，有不同的表现形式，并不是固定不变的模式。在美国中小学科学课堂上合作—探究学习的基本特征是：小组成员之间克服不良竞争的心理，彼此尊重、友好；学生愿意与他人分享自己的经验与观点，耐心倾听同学的发言；教师在课堂上给学生比较长的时间动手做实验、做科学，并在动手做之后引导学生通过互动、交流、讨论、甚至辩论，注重对科学概念或原理的深度理解；重视学生在小组合作学习过程中建构对重要科学概念的理解，促进学生的原有观念向公认的科学概念转化；重视课堂评价或学习性评价在教学中促进学生理解的作用；等等。合作—探究学习是当代科学文化和科学精神在基础科学教育中的体现，其价值不仅体现在科学学习本身，亦有助于学生终身学习和终身发展。
当前我国科学教育改革的一个重要目标是，改变教与学的方式，提倡合作学习、自主学习和探究学习。但是，在我国科学教育改革中由于教师教育和教师专业发展远远适应不了科学课程与教学改革的需求，合作、自主、探究的学习方式恐怕还需要相当长的时间才能成为普遍的教学方式。当前，我国师范院校在培养新科学教师过程中，传统的科学教育观念、课程观念、教学观念和评价观念等还在根深蒂固地影响着教师教育实践，合作、探究、反思、建构的科学教学思想和方法还没有得到普遍认同与制度化；另一方面，在职科学教师的专业发展主要限于少数骨干教师，多数科学教师仍然受传统的授受式教学观念和考试指挥棒的影响，缺乏主动改革科学教学方式的制度环境、经验和能力。由于我国缺少科学教育专家和研究人员，中小学科学教师在课程与教学改革中也很少像美国科学教师那样得到必要的专业支持。这种状况应当引起我国教育决策部门及科学教育界的高度重视，应当重视科学教育研究和培养高层次的科学教育研究、开发与教学人才。
三、科学课程与教学资源上的差异
我国学校（也包括社会和家庭）为学生提供了大量以应试为目的的练习资料：试题汇编，教研员及重点中学骨干教师编写的课外辅导材料，与课程标准和教材配套的同步练习，等等。相反，美国学校首先是为科学教师提供大量的科学教学参考书籍（包括科学教学理论与方法的书籍、科学教科书的教师用书、科学课堂探究的实用手册等）和可用于课堂的科学探究活动的材料和资料，为学生提供了科学探究的仪器和设备、科学探究的材料、科学普及的图书，等等。例如，在威斯特高中克里斯·黑格老师9年级生物 Ⅰ 课堂上，我们看到了学生在课外自己进行探究的活页指导材料。在林肯小学，我们看到课堂上几乎每节课都有供学生实验使用的仪器和材料。克莱尔·瑟坤老师告诉我，这些器材是由学校提供需求单报给学区，由学区统一购置免费提供给每所学校的。在威斯康星—麦迪逊大学教育学院的图书馆的书架上，关于科学教师专业发展的图书资料和音像资料比比皆是。
近年来，随着信息技术和互联网的发展，美国社会和学校提供的网络课程与教学资源给人留下深刻的印象。在这方面，中美两国学校存在的差异也十分突出。笔者在北京几个名牌中学网站上搜索过，几乎找不到关于科学课程与教学的网络资源，而我国成千上万的县级中小学和农村中小学连校园网都没有建立起来。而在美国威斯康星州麦迪逊市著名的威斯特高中网站（madison.k12.wi.us/west/science/index.htm）上，有包括科学在内的各学科丰富的课程与教学网络资源为师生服务。如该校科学组的网上资源有：麦迪逊南部地区物理教学资源共享网页，上面有该地区物理教师1990年以来专业发展会议的简报，许多物理学的网络链接，物理教学活动的通知，等等。在科学组的生物学网页上，有关于生物教师的详细资料，有给学生提供的非常详细的网络链接，以及其他引起学生学习兴趣的资源。在科学组生物技术学科的网页上，有该门课程的概述、实验记录的要求、期末考试的不同选择形式、科学论文报告表、研究项目和作业要求、生物技术的专门术语、上课演示时常用的动画、提供给学生的生物技术的大量网络链接、教师情况介绍、实验规则等10项内容。此外，科学组网页上还有对各门科学课程的详细介绍，以及所有科学教师的简介等信息。
我所访问的其他中小学，如詹姆斯·麦迪逊高中、詹姆斯·赖特中间学校和林肯小学等，都为学生提供了许多学习科学的网络链接。而麦迪逊都市学区的网站上（mmsd.org）提供的科学课程与教学资源更是丰富多采。无论是学校校园网还是学区网站，它们提供的科学课程与教学资源为激发学生学习科学的兴趣，进行自主学习和独立探究，培养从事科学研究的能力，创造了良好的资源条件。
特别值得一提的是，美国从20世纪90年代以来，不仅政府与教育界推动科学教育改革，民间机构与科学教育界的密切合作也为科学课程与教学改革提供了大量丰富有用的资源。例如，爱林伯格基金会（Annenberg Foundation）与史密桑宁研究院（Smithsonian Institution）及许多著名大学的科学教育教授以及中小学科学教师合作，10多年来制作和发行了34套科学课程与教学改革的录像带（以及许多其他学科的录像带），并在其网站（learner.org）每天24小时不间断地免费播放。例如，有关于建构—探究式教学案例的录像，有关于学习性评价案例的录像，也有关于K—12年级（即幼儿园到高中）科学教师专业发展的录像。这些科学教育的录像无论对提高中小学科学教师自身的科学素质还是提高他们的科学教学水平，都发挥着较大的作用。
中美两国学校科学教育在课程教学资源上的差异，既有两国科学教育人员观念上的不同，也存在科学教育人员数量和素质上的差异。在课程与教学观上，我国科学教育界仍然受教师教学即是“教书”（教科学教材）、学生上学即是“读书”（读科学教材）的传统观念影响。因此，科学教学实际上主要是让学生学习书本上的科学知识，主要目的是为了应付升学考试。从学校、社会到教师、家长和学生都具有这种根深蒂固的意识。从科学教育人员（科学教育研究者、教研员、教师、教材编辑、辅导材料编写人员等）的数量与素质来看，我国近百年来师范院校培养出来的从事科学教育的人员除理、化、生各科教师外，鲜有辅助课程开发和提供科学教学器材研制的人员，尤其缺少进行科学教育研究的人才。而在美国，仅获得科学教育博士学位的科学教育研究人员、科学教师教育者（science teacher educator）就有数千人，近年来参与科学课程与教学网络资源开发的公司不计其数。
此外，中美两国科学课程与教学资源上的差异也反映了两国学校科学教育不同的社会生态环境。我国学生从小学开始就面临着严峻的竞争和升学压力，因此，各种考试题汇编和辅导资料，以及各种课外强化班应运而生，并盲目地受到许多家长和学生的欢迎。相反，在美国中小学，一般看不到这样严峻的竞争和升学压力，学生成长的社会生态环境要优越得多。
四、科学教科书及其使用上的差异
我国中小学每个学生都有自己的科学教科书，科学教学实际上主要就是教师教教材、学生读教材。而在美国课堂上，公立学校学生接受义务教育，教科书并非每个学生人手一册，上科学课时，教师和学生也很少使用教科书。当然，教科书每个班级教室里都有，是学校的公共财产，每届学生循环使用，既节省了资源，提高了使用效率，又节约了经费。在科学课堂上，教科书只是师生的参考书籍之一，或者说是可以利用的课程资源。教师在课堂上教学并不依赖某一本教材，他们可能参考几种教材，以及各种各样的其他资料。过去，美国小学教师上科学课时教科书也曾经是教师使用的唯一的信息源。但这种状况从20世纪60年代以来，尤其是从90年代以来已经发生了根本的改变。根据1998年《科学与儿童》期刊第5期的一项调查显示，28%被调查的小学教师报告说，他们使用教科书只作为参考资料；33%的教师说他们很少使用或从来不用教科书；只有28%的教师说他们在使用一种教科书。 ［2］笔者在几所中小学的观察也发现：课堂上使用的书面资料很多，除了教科书以外，还有各种教学参考资料、活动资料、网络上下载的资料、音像资料等等。由于美国科学教育为教学服务的非教学机构和人员很多，他们为师生提供了大量可用于课堂教学的科学器材和多种媒体资料。以小学和中间学校使用的FOSS科学教材为例，这是由一系列配套的教师指导书与供学生阅读的科学故事、DVD录像、实验器材和材料（即工具箱）、FOSS网站等组成的系列科学课程，远远不是我们所想象的单一的科学教科书。
中美科学教育课程上的这种差异，实际上反映了两国科学教育工作者的科学课程和科学教学观念的差异。美国新一轮科学教育改革比我国至少早15年，科学教师的课程观念已经发生并将继续发生深刻变化。就科学课程而言，不仅有科学教科书、国家和各州乃至各学区自己的科学课程标准、科学教学资料和材料、多媒体资源、网络资源等多种显性课程，更有科学文化、教师的科学态度和体现在他们身上的科学精神等隐性课程。因此，科学课程对于美国科学教师来说是丰富的、复杂的概念，科学课程的开发是每个科学教师自己需要做的事情。从学生的角度看，科学课程又是影响学生科学探究和科学学习的因素的总和。这其中还包括非常重要的、但传统的课程观排除在外的一种课程资源，即教师同行和学生相互之间的影响。当教师在一起探讨教学问题或进行专业发展活动时，他们得到的信息是“活”的科学课程资源；当学生在课堂上进行小组探究活动时，他们之间交流的信息、表现出来的或正确或错误的观念等等，对师生来说也都是不可忽视的、“活”的科学课程资源。因此，美国科学课程的概念很宽泛，除了教科书以外，它既包括科学教育改革文献（如《科学素养的基准》和《国家科学教育标准》等）、科学课程项目及其资源、各州和各学区自己制订的科学课程标准，也包括学校和教师自己设计的科学课程计划等等。所以，教师不是教教科书，而是自己根据国家、州、学区和学校的课程标准和指南设计和实施自己的科学课程，可见美国科学教师有实实在在的课程开发和实施的权力和责任。
中国科学教师的课程观念主要限于学科和教科书上，习惯于教科学教科书。现在随着科学课程改革的深入，我国科学教师的课程意识已开始形成，开发课程资源的观念也开始流行起来。
参考文献
