美国科学教育新标准的概念框架及启示

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1、２０１２年４月湛江师范学院学报Ａｐｒ．２０１２第３３卷第２期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＺＨＡＮＪＩＡＮＧＮＯＲＭＡＬＣＯＬＬＥＧＥＶｏｌ．３３Ｎｏ．２美国科学教育新标准的概念框架及启示黄桦，刘贵昂（湛江师范学院物理科学与技术学院，广东湛江５２４０４８）摘要：为了加强科学和工程人才的培养，促进科学教育的一致性，美国国家研究委员会最新发布的《Ｋ－１２科学教育框架：实践，跨学科概念，核心概念》通过３个维度构建Ｋ－１２科学教育体系，明确指出学生必须学习掌握的８个“科学和工程实践”，７个“跨学科概念”，４门学科领域的“核心概念”，这标志着美国科学教育的发展进入了一个新阶段，

2、对我国科学教育实践与研究具有重要的借鉴和指导性意义。关键词：美国；概念框架；课程标准；科学教育中图分类号：Ｇ６３３．７文献标识码：Ａ文章编号：１００６－４７０２（２０１２）０２－００１５－０６近期，由美国国家研究委员会（Ｎａｔｉｏｎａｌ普遍性，阻碍了科学思维的发展；忽视了学生理解掌ＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｕｎｃｉｌ，ＮＲＣ）委任的新Ｋ－１２科学教握科学和工程实践的需要，阻碍了学生知识的迁移、［２］育标准概念框架委员会（以下简称委员会）发布了实际问题的解决以及科学参与和决策。《Ｋ－１２科学教育框架：实践，跨学科概念，核心概为了改善这些问题，委员会希望《框架》指导

3、下念》（以下简称《框架》）的报告，标志着美国科学教育的Ｋ－１２科学教育拥有更好的连贯性、一致性。［１］发展进入了新的阶段。《框架》将指导科学教育新《框架》通过三个途径试图让科学教育更具连贯［１］２０标准研发者、课程设计者、评价开发者以及其他科学性：教育工作者开展美国当前Ｋ－１２科学教育的相关第一，以循序渐进的概念学习—学习进程研究和政策制定。笔者拟简要介绍美国科学教育新（ｌｅａｒｎｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｓ）促进课程、教学与评价的一目标、《框架》的结构组成，探讨其对中国科学教育实致性。从幼儿对周围环境的好奇心以及对世界运作践和研究的启示，希望为我国相关

4、科学教育政策的规律的初始概念出发，帮助孩子不断的构建和修订制定提供参考。自己的知识和能力。目标是指导学生形成更科学和系统的基础知识，以统一连贯的视角看待自然科学一、美国Ｋ－１２科学教育新目标和工程，掌握将来继续从事这些职业所需要的方法（一）完善科学教育的连贯性、一致性和系统性和知识。之前美国科学教育深受质疑和批评，人们普遍第二，《框架》给出的是数量有限的科学及工程认为现行的科学教育标准内容庞杂，缺乏连贯性、一学科和跨学科的核心概念。委员会做出这个决定是致性和系统性，科学课程“广而不深”（ａｍｉｌｅｗｉｄｅ为了避免肤浅地覆盖大量的主题，通过减少庞杂琐ａｎｄａ

5、ｎｉｎｃｈｄｅｅｐ）。这些原因容易导致学生疏远碎的内容，让学生有时间参与科学观察和讨论，从而科学，让学生只能学到零散的知识，无助于学生知识对所要求掌握的核心概念有更深的理解；通过界定的整合、构筑有效的知识框架；学生无法感受到科学每个年级必须掌握的核心概念，帮助老师和学生弄所富有的创造性以及科学内在的逻辑性、一致性和清楚哪些内容需要花时间重点学习，进而避免学习收稿日期：２０１２－０３－０６作者简介：黄桦（１９８３－），男，广西玉林人，湛江师范学院物理科学与技术学院助教，硕士，从事科学教育理论与实践研究。刘贵昂（１９６３－），男，湖南隆回县人，湛江师范学院物理

6、科学与技术学院教授，博士，从事物理教育理论与实践研究。１６湛江师范学院学报（哲学社会科学）第３３卷过多不是核心概念的繁琐知识，减轻学生学习负担。系。第三，《框架》强调科学和工程学习包括科学解（一）维度１：实践（Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ）释和参与科学探究以及工程设计，是知识内容与实梳理美国科学教育的发展史可以发现，２０世纪践的有机结合。因此，《框架》试图说明知识和实践２０年代的科学课程关注的是知识，６０年代提出科学在Ｋ－１２科学教育的学习中是相辅相成的，科学与教育是一种过程方式，９０年代至今则提倡探究式科工程领域的学习，必须包含和整合科学知识的内容学教学，而《框架

7、》则将科学教育理解为知识与实践，和科学知识的应用。学生不仅要学习科学知识，更这标志着美国科学教育进入了新的阶段，反映出美要懂得如何应用所学知识来解决现实情境中的问国为了应对各种挑战，力图保持世界强国地位的动题。因此，实践要求学生学会如何使用工具，发展解机。释模式，进行假设和预测，开展科学探究。１、实践、技能与探究（二）加强科学和工程人才的培养维度１使用“实践”（Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ）这一术语而不用委员会期望《框架》在学生的Ｋ－１２教育里可“技能”（ｓｋｉｌｌｓ）是为了强调参与科学调查研究不仅［１］３３以得到重视，并激发学生学习兴趣，参与科学和工程需要技能，同

8、时也需要理论知识。而现行科学实践，帮助学生了解科学和工程如何解决当