1、精選優質文檔-傾情為你奉上自1996年由美國國家研究理事會（National Research Council, 簡稱NRC）頒布第一部科學課程標準至今的十多年以來，科學教育研究一直是美國基礎教育研究的熱點。國家研究理事會（NRC）、美國科學教師協會（NSTA）、美國科學促進協會（AAAS）、達成機構（Achieve）1相繼成為開展科學教育實證研究的重要支持者。隨著社會的變革，知識經濟時代的到來給K-12年級科學教育以較大的沖擊。美國在世界格局中下降的競爭優勢、美國學生在國際科學教育評測中較為落后的學業成績，以及學習科學的理論變革促使美國教育界對科學教育的不斷反思。 通過基于標準的科學教育研究

2、，2010年7月NRC公布的K-12科學教育框架（草案），以及1年后正式出版的K-12科學教育框架：實踐、跨領域概念和核心概念（以下簡稱框架）標志著美國新一輪科學教育改革已初步完成，如今即將面世的新一代K-12科學教育標準（Next Generation Science Standards，NGSS，以下簡稱標準）則是該輪教育改革的標志性成果。今年5月，達成機構的官方網站（）以在線方式公布NGSS的內容以向公眾征求意見。本文結合達成機構及NSTA官網（）上的具體內容，介紹美國新一代K-12科學教育標準的制定過程和內容概要。NGSS的制定過程從框架到標準 先有框架再出臺新標準，這是美國新一代K-

3、12科學教育標準制定中的兩個核心步驟。 首先由NRC根據1989到2011年期間匯集的近十幾年來科學技術發展和科學教育的研究成果及經驗的一系列研究文獻，制定新的科學教育綱領性指導建議，即2011年由NRC正式出版的框架，其中以概念描述的方式明確規定了K-12年級所有學生應該學習的具體內容。第二步則在達成機構的管理下開展K-12年級科學教育標準的制定，該標準將擁有豐富的內容和實踐指導，以貫穿學科和年級的方式組織，為所有學生提供具有國際化基準的科學教育。 NGSS以框架為基礎，為學生的大學學業和職業需求做準備。NGSS的制定由國家和多個科學、科學教育、高等教育和工業方面的相關機構合作完成。由國家認

4、可的科學、科學教育、商業和工業領導人組成的咨詢委員會提供對標準的評論和指導建議。作為必要的制定過程，標準將會經歷眾多相關機構部門對兩個公共草案的評閱，允許所有與科學教育相關的人員有機會了解和熟悉標準的制定過程。NGSS的內容概要3個維度（Three dimensions） 無論是在框架中，還是目前公布的NGSS的部分內容中，都反復強調科學教育中的3個維度，即實踐（practices）、跨領域概念（crosscutting concepts）和學科核心概念（disciplinary core ideas，即內容）。實踐 實踐描述了科學家在研究和建構有關自然世界的模型及理論時的行為，以及工程師們在

5、使用設計搭建模型和系統時一系列關鍵的工程實踐。NRC在框架和標準中使用“實踐”代替“技能”，以強調參與科學研究不僅需要技能，而且需要有針對性的特定知識。使用“實踐”能更好地解釋和拓展“探究”在科學上的意義，說明實踐所需要的認知、社會和自然實踐的范圍。 實踐更加拓展了工程領域中的科學教育，盡管工程設計很類似于科學探究，但兩者仍然存在較大的區別。例如：科學探究涉及的是通過研究可以回答的具體問題，而工程設計包含的是可以通過設計來解決的問題。在NGSS中強調工程方面的內容將幫助學生了解在日常生活中科學、技術、工程和數學方面的聯系。實踐方面的內容包括2： 提出問題和明確需解決的難題 建立和使用模型 設計

6、和實施調查研究 分析和解釋數據 利用數學和計算思維 建構解釋和設計解決方案 基于證據的論證 獲取、評估和交流信息跨領域概念 跨領域概念在所有科學領域中均可運用。其本身就表明和體現了在不同科學領域中統一的思維方式。框架中強調在科學教育中需要明晰這些概念，是因為它們能幫助學生將不同科學領域中相互關聯的知識組織成連貫的、條理清晰的基于科學的對客觀世界的認知。跨領域概念包括3： 模式 原因與結果 尺度、比例和數量 系統和系統模型 能量與物質 結構和功能 穩定性與變化學科核心概念（學習內容） 學科的核心概念具有聚焦K-12年級在科學方面最重要的課程、教學和評測內容的功能。至少具有以下條件中的2條，最好是

7、都滿足的概念可被認可為核心概念。 能跨越多門學科或工程領域的具有明顯重要性的概念，或是一個具體學科知識組織中的關鍵概念 能提供對于理解和研究更復雜概念和解決問題的關鍵工具 能與學生的興趣和生活經驗相關，或能連接需要科學和技術知識的社會或個人問題 通過增加深度和復雜性，能在持續的多個年級中教和學 學科概念涉及4個領域：物質科學，生命科學，地球與空間科學，工程、技術和科學運用。 以上3個維度就像1根繩索中纏結在一起的3股，應將其看作是1個有機結合的系統。實踐是建構和使用核心概念的過程，以幫助學生實現對自然和現實世界的認識，三者之間呈現出相輔相成的關系。（如上圖） 注釋 1達成（Achieve）是兩

8、黨聯立的非盈利組織，該機構幫助國家提升學術水平、改進評價，以及改善和加強為所有年輕人籌備的高等教育、工作和公民權益的問責制。 2具體內容可參考中國科技教育2012年第2期P41 3具體內容可參考中國科技教育2012年第4期P40新一代K-12科學教育標準(NGSS)的內容 NGSS的呈現方式不同于1996年版的科學教育標準，它將3個維度結合在每一條標準中，并在所有標準之間設置了有意義的連接。為了給所有標準使用者提供指導和說明，制定者創設出能夠突出標準、所涉及的3個維度的內容，以及與其他年級和學科相聯系的體系結構。每條標準都通過表格形式呈現，其中包括3個主要部分，即預期成果（performanc

9、e expectation）、基礎框（the foundation boxes）和聯系框（the connection boxes）。如下圖： 為更好地說明和了解標準的內容和意義，以下闡述中以5年級“物質的結構、特征與相互作用”主題為例進行說明。預期成果 每條標準的表格的第一部分為“預期成果”，是說明評測內容的欄目，也是每條標準的主要內容。通過預期成果的方式描述出學生掌握該條標準后應達到的能力和水平，再由“說明”給出相關實例，“評測界線”則對該條表述的評測給予指導。例如： 預期成果雖然是按照主題的方式呈現，但其實也可以獨立出來。主題成組的方式并未暗示這是教學的最佳順序，同樣也不是一個主題下的所

10、有預期成果都必須在一個課程單元中教與學。基礎框 基礎框圖中提供了附加的有用信息，拓展并解釋與預期成果相關的3個維度中的具體要求。基礎框圖中的每一條陳述的末尾都用代碼標志出與其對應的預期成果。依據3個維度，基礎框分為“科學與工程實踐”、“學科核心概念”和“跨領域概念”3個欄目，其中“科學與工程實踐”的陳述選自K-12科學教育框架：實踐、跨領域概念和核心概念（以下簡稱框架）中8個實踐種類的具體內容，以進一步解釋在每個年級段科學和工程實踐的重點；“學科核心概念”欄目的陳述內容完全對應于框架，詳細的描述對于支持學生掌握核心概念非常必要；“跨領域概念”欄目的陳述也源自于框架，進一步解釋了在每個年級段強調

11、跨領域概念的重要性。例如： 需要說明的是，雖然大多數主題中強調的僅是幾種實踐類型，其實所有實踐類型對于每個年級段都很重要，教師在教學中都應該鼓勵學生使用多種實踐類型。同樣，雖然大多數主題中只強調幾個跨領域概念的類型，其實所有跨領域概念都可以在每個年級段內強調。因此，基礎框中列出的僅僅是重點，并不全面，也沒有限制教學的意圖。聯系框 聯系框分為3個部分，即“同年級段中其他學科核心概念的聯系”“跨年級段間學科核心概念的關聯”以及“與通用核心國家標準的聯系”。 “同年級段中其他學科核心概念的聯系”中包括了同一年級段內具有相關核心概念的其他學科主題的名稱，例如物質科學和生命科學標準中都包括與光合作用相關

12、的核心概念，它們可以在教學中彼此相關；“跨年級段間學科核心概念的關聯”中包括了其他科學主題的名稱，這些主題可能出現在之前的年級段，以提供學生理解該條標準概念的基礎，也可能出現在后續的年級段，以說明該條標準為后續學習提供的基礎；“與通用核心國家標準的聯系”中包括了在英語語言藝術、文學和數學的通用核心國家標準中出現的與該條標準相關的代碼和名稱。以說明該條標準與語言、數學等其他學科教學的聯系。例如： 雖然目前標準還未最終成形，但達成機構的官網上已經公布了按照主題組織起來的預期成果的內容。這種組織形式不同于框架中按照領域組織大概念的方式，而是通過每個年級段中可學習的主題，以及在該主題中所涉及的3個維度的具體內容來呈現。為更好地理解NGSS的全貌，本頁下方的圖表給出了NGSS中的學習主題在學科和年級上的分布。結語 從上述簡略的闡述和分析中，NGSS的雛形已展現眼前，它和框架