重视核心概念发展实践能力

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1、重视核心概念发展实践能力《美国新一代科学教育标准》的分析及其启示人民教育出版社/课程教材研究所吴成军陕西师范大学生命科学学院李高峰摘要《美国新一代科学教育标准》提出了三维整合的框架体系，即将科学与工程学实践、学科核心概念和跨学科共同概念进行有效整合。学科核心概念是三维目标的核心，科学与工程学实践和跨学科共同概念一方面强化了学科核心概念，增强了学牛的理解能力，另一方面也加强了学生的实践能力。这些理念对于我国高屮生物学课程标准的修订、制定，生物学课程的设计和教师的教学都具有重要的参考价值。关键词美国新一代科学教育标准；

2、学科核心概念；跨学科共同概念；科学与工程学实践《美国新一代科学教冇标准》是由美国国家科学院（NAS）委托国家研究理事会（NRC）牵头，组织科学家、科学教育研究人员和教育标准与政策制定者合作编制的（以下简称《新标准》）。《新标准》草案于2010年公布，经过公开评议和修改示，于2013年4月9日正式颁布;到2013年底，美国有一半以上的州已在实施或承诺实施该课程标准。1《新标准》制定的背景分析1.1美国新世纪的人才观《新标准》的制定是基于美国经济发展停滞、国际评价测试（P1SA国际评估项目）表现差、就业形势的变化及公民

3、素养的期望这“14人外因”:科学教冇研究的进展、国际课程标准比较研究以及统一标准的运动是其“三大内因”。但根木的原因是美国人才观的变化及其反思精神。在全球经济和贸易自由化的背杲下，美国对人才的培养提出了越来越高的要求，认为学生应具备丰富的科学知识和适应当代社会的能力，而不是某一项专业的学科知识和能力。例如，适应新T作和工作环境的能力；与人沟通、协商并达成建设性成果的能力；有效解决问题的能力；自我主动管理及发展的能力；川系统的观点來分析和判断的思维能力。《新标准》止是为了确保美国国际竞争力所需耍的科学和工程学方面的人

4、才需求，同时让每个美国公民都获得必要的对科学和工程学的理解而进彳了的课程设讣。基于教育目标分析，美国颁布实行的《新标准》具有极其重要的国家战略意义。要实现《新标准》制定的战略目标，就必须对科学教冇课程进行非常规变节，同时考虑到大多数学生未來不从事科学研究的现实，《新标准》不走增加学科专业知识的老路，而是以跨学科的思维来整合学科知识，以跨学科的能力要求来培养学生，建立起人才培养的战略观，摒弃狭隘人才培养的专业观。美国人的反思精神也是这次科学教育标准修订的重耍原因。上一代科学教育标准已颁布实施17年了，科学在不断地发展

5、，给人们的观念带来巨大的冲击，人们对科学的木质、科学精神和科学素养冇了新的认识。与此同时，科学教育在实践过程中也收获了很多经验，得到了不少的教训，其中最重要的一条是，现行的科学教育內容不够聚焦和连贯，忽视了学生参与实践的重要性。这些都是《新标准》制定的时代背景。1.2课程内容多与教学时间短之间的矛盾科学教育课程面临着内容多而教学吋间有限的困难。随着科技的进步、社会的发展，人类积累的知识特别是自然科学知识越來越多H.U益精深。冇限的科学教育课程容量和“无限”的白然科学知识这一才盾越发凸显。为解决这一才盾，《新标准》提

6、出的解决方案，即科学教育课程内容的整合少发展:基础教育阶段科学教育课程的学习应力求通过少数“大概念”來整合学科知识，促进学生参打实践，实现对重要原理的深入探索及概念理解的逐级发展,并在具屮渗透科学本质教育和STSE（科学、技术、社会与环境）教育。这里的整合首先是科学课程概念体系的建构，即通过围绕“大概念”组织知识内容，达成对以往科学教冇课程屮零散概念的整合。在此基础上纟II织科学实践活动，使学生的“学”与“做”融为一体，在实践中理解和建构科学概念。发展是在概念体系的基砒上,通过学习进阶的研究与设计提出适合不同阶段学

7、生认知发展的表现期塑，使学牛•的科学素养随着学习阶段的延伸实现连贯一致的进阶发展。2《新标准》的框架体系《新标准》要求科学教育课程应帮助学生在如下四个方面得到长足的发展：能懂得对自然界的科学解释，并会运用和阐释这些解释；能收集和评估科学证据和解释；能理解科学的木质和发展；能有成效地参与科学实践和讨论。为实现这些能力发展的要求，新一代科学教育标准首次提出了三维整合的框架体系，即科学与工程学实践、学科核心概念和跨学科共同概念三者有效地整合。表1《新标准》的三个维度维度序号维度名称与生物学相关的内容（1）提出问题（科•学

8、）和界定问题（工程）（2）开发和使用模型（3）规划和实施调查（4）分析和解释数据维度1科学与工程学实践（5）使用数学和计算思维（6）形成解释（科学）和设计解决方案（工程）（7）参少基于证据的讨论（8）获取、评价和交流信息（1）从分子到生命体：结构和功能（2）生态系统：相互作用、能量和动力维度2学科核心概念（3）遗传：性状的传递和变异（4）生物进化：统一性和多