几年前，一位教育专家曾到我所作过一次报告。他谈到，在对我国部分留美研究生的调查当中，这些研究生普遍认为，中国的中小学教育非常不错，而美国的大学教育，尤其是研究生教育则是世界一流的。他开玩笑说，如果这一判断是正确的，也就是说，中国的中小学很好，大学阶段则相形见绌，而美国的中小学太自由放任，学生学的东西太少，大学却改变了面貌，那不是“我们一天天烂下去，敌人一天天好起来”吗？当然，他并不同意中国中小学水平很高、美国中小学不行的判断。确实，在最近几届国际数学和科学研究项目（TIMSS）的考评中，美国孩子的成绩都不理想。但是，这一个指标落后并不能说明所有问题。毕竟，主要的科技投入和产出指标表明，美国仍是世界科技最强国。一个科技基础教育落后的国家绝不可能保持科技最强国的地位。
然而，美国仍有不少有识之士在为改革完善其科学教育不断奔走呼号，不懈努力。1995年，美国推出了其历史上第一部《国家科学教育标准》（中译本名为《美国国家科学教育标准》，科学技术文献出版社，1999）。如果这个标准得到普遍接受和实施，则美国的中小学科学教育以至整个教育都会发生巨变。这个标准有什么特点？对我国教育界和科技界有什么启示？
特点之一：提高科学教育质量是系统工程
这个标准是针对幼儿园至12年级，即大学阶段前的所有学生的。它包括教学标准、教师专业进修标准、评价标准、内容标准、大纲标准和系统标准等6套标准。教学标准回答这样的问题：科学教师如何制定大纲；如何引导学习，化难为易；如何进行学习效果的评价和指导学生自我评价；如何营造良好的学习环境；如何尊重学生的见解、技能和经验，培养学生必要的技能、思维方法、行为方式和价值观念；如何参与学校教学大纲的设计和修订。教师专业进修标准涉及的内容和要求是：教师的学习活动怎么开展；教师不仅要掌握科学内容，还要掌握课程设置、学习方法、教学方法、学生情况等许多东西；专业进修有什么要求；中小学科学教师任职前预备教育计划和在职培训计划要注意什么。评价标准的内容包括：评价设计阶段要注意什么；既要注意评价学习成绩，又要注意评价学习机会；对评价数据的技术质量有什么要求；评价的公正性意味着什么；怎样基于评价数据进行合理的推论。内容标准则具体描述了幼儿园到4年级、5~8年级、9~12年级等各年龄段的学生各应掌握哪些科学内容。大纲标准提出的要求是：大纲内容与国家科学教育标准的其他内容必须没有矛盾；大纲必须符合各阶段学生的发育水平、趣味盎然并联系学生的生活实际；科学大纲要考虑为学生提供各种广义的资源，包括教师、时间、资料、设备、适当而安全的场所，等等；大纲要面向所有学生，而不仅仅是所谓高材生；在实施大纲时，学校要成为鼓励和支持教师的社会共同体。系统标准则强调：教育政策要与教育标准一致，标准内容可根据地方特点进行调整；有关机构、协会和组织的政策应相互协调；保持政策的连贯性；政府部门要为科学教育配备充足的资源；教育政策必须公正；仔细考虑其他政策对科学教育的可能冲击；科学教育，人人有责。
只看此书的标题，还以为它只涉及科学内容部分。仔细一读才发现，原来他们考虑得非常周全，标准涉及了方方面面。例如，书中说到，为了跟踪了解科学教育质量，有关部门也许会安排很多测验。这样，学生要花很多时间对付测验，老师批改试卷和登录分数也要多花很多时间，结果，宝贵的课堂讲授时间被挤占。这就属于“其他政策对科学教育的可能冲击”，应注意防止。反观中国，由于缺乏系统思考和系统设计，这样帮倒忙的做法比比皆是。
特点之二：标准阐述与典型示范相结合
我一直觉得，这本书最吸引人、最有价值的部分，不是阐述各种标准的章节，而是17个插入的框文。这些框文展示了科学教育可以怎样着手的生动实例。例如，某校某班的小学生们发现星期五灌在浇花水壶里面的水，到星期一时却空了，感到疑惑不解。老师灵机一动，觉得这是因势利导的好机会。为了培养学生的探究习惯，她不是直截了当地给他们讲蒸发原理，而是让学生自己找原因。一位孩子说，可能是班级养的仓鼠给喝了。其实这是一个假说。老师就引导他们用实验检验这个假说，比如，将仓鼠放在沙盘中间，夜里它若跑出来喝水，就会在沙盘上留下脚印。实验表明，不是它喝的。后来发现，壶盖打开，水才会减少。于是，老师又引导学生们每天用纸条测水位的高度，看看有什么变化。她接着启发同学们探究影响水位高低的原因。一位同学想到，家里的衣物烘干机，设定了一定温度后，衣服干得就快。老师就与同学们一起设计了一个新实验，考察水的减少量与温度有什么关系。他们还要研究，壶盖覆盖的面积与水位下降量是什么关系，用扇子不断扇水面会不会影响水位下降的速率。
像这样并非事先设计好的探究式教学法，在现阶段的中国是闻所未闻的，也是根本不可能出现的，因为教师根本就没有发挥能动性、创造性的余地，绝大多数教学内容都是规定死了的，谁敢不按照教学进度的要求，搞别出心裁的实验？本书介绍说，美国教育改革的趋向之一，就是将原先行政管理者在改善科学教育方面的主导作用，逐渐改变为让第一线的教师起主导作用；淡化教育系统上层人物的权威性，给实施层次者更大的决策权。我国的典型情况是什么呢？是“学生听老师，老师听校长，校长听学区，学区听市里，市里听省里，省里听教育部”。如果大家认为这很正常，根本不需要改变，那我可以说，培养创新型人才的目标一定难以实现。
主要启示：目标不对，必然南辕北辙
为什么要提高全民的科学素养？科学教育的目标是什么？《美国国家科学教育标准》开篇就明确规定了科学教育的四个目标，这也是美国教育界和科技界的共同认识。第一，为了帮助人们更好地了解和认识自然界，从而产生充实感和兴奋感（笔者注：将精神层面而不是功利层面的东西置于首位）；第二，为了在个人事务决策中恰当地运用科学方法和原理（笔者注：没有侈谈“为了祖国”而如何如何）；第三，为了使人们能够理智地参与涉及科技问题的公共对话和辩论；第四，为了提高劳动者的生产效率。这样几条认识和排列次序是发人深省的。
在我国，尽管培养德智体全面发展的四有新人这样的口号一直在提，而在实际上，大家看得很清楚：在现行教育格局中，家长对幼儿园小孩的唯一期望（经常是很无奈的）就是进入所谓好小学，对小学生的期望是进入好中学，对中学生的期望是进入好大学。同样，小（中）学校长认为，本校有更多的毕业生进入所谓好中（大）学，就是自己的成功。只有这个目标、这个判据是实实在在的，其他都是虚的。都进入21世纪了，中国各级学校的实际教育目标还是这么苍白、浅薄吗？以此为目标，就必然会出现比吴趼人《二十年目睹之怪现状》的描写还要怪异的“怪现状”。例如，素质教育，往往蜕变成了艺术与体育特长教育，而许多家长安排孩子接受这些教育的主要目的，是为了多一块也许有助于孩子日后进入好学校的敲门砖。不能怪家长，他们是被逼的呀。
美国与中国的社会制度、发展程度、文化传统都不一样，我们当然不能简单照抄美国的做法。不过，《美国国家科学教育标准》所反映出的比较先进的教育理念，确实是值得借鉴的。不借鉴这些东西，不正视自己的严重问题，我们在未来的严峻国际竞争中就可能处于更加不利的地位。这并不是危言耸听。