美国新一代科学教育标准的三维整合
科学实践理念下美国《新一代科学教育标准》研究
科学实践理念下美国《新一代科学教育标准》研究一、概述随着全球科技的飞速发展，科学教育的重要性日益凸显。
特别是在美国，面对21世纪的新挑战和机遇，其科学教育系统正在经历一场深刻的变革。
这场变革的核心，便是《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，简称NGSS）。
本文旨在探讨科学实践理念下NGSS的研制背景、核心理念及其在美国科学教育中的实践意义。
NGSS的产生，既是美国对原有科学教育标准的反思，也是对新世纪科学教育发展趋势的积极应对。
它旨在提高学生的科学素养，使他们能够更好地理解和应对现实世界中的科学问题。
为此，NGSS提出了一个全新的三维整合框架，将科学与工程实践、学科核心概念和跨学科概念三者有效地结合起来，形成了一套全面而系统的科学教育标准。
科学实践是NGSS中的核心理念之一。
它强调学生不仅应该掌握科学知识，还应该学会如何运用这些知识进行科学探究和实践。
这种实践理念的引入，使得科学教育不再局限于传统的知识传授，而是更加注重培养学生的实践能力和创新精神。
NGSS的三维整合框架体现了科学教育的综合性和整体性。
科学与工程实践维度的引入，使得科学教育更加贴近现实生活，更加注重学生的实践体验。
学科核心概念维度的确立，则保证了科学教育的系统性和深度，使学生能够全面而深入地理解科学的本质和规律。
跨学科概念维度的加入，则进一步拓宽了科学教育的视野，使学生能够从多个角度和层面来理解和应对科学问题。
在美国，NGSS的实施已经取得了显著的成效。
它不仅提高了学生的科学素养和实践能力，也为美国的科学教育带来了全新的面貌和活力。
同时，NGSS也为世界各国的科学教育改革提供了有益的借鉴和启示。
科学实践理念下的NGSS是美国科学教育改革的重要成果之一。
它以学生为中心，以实践为导向，以综合性和整体性为特点，为美国的科学教育注入了新的活力和动力。
同时，它也为我们提供了宝贵的经验和启示，有助于推动全球科学教育的进步和发展。
美国《新一代科学教育标准》简析
美国《新一代科学教育标准》简析作者：赵映红来源：《现代交际》2017年第16期摘要：为适应未来社会的经济发展和提高国际教育竞争力，美国于2013年出台了《新一代科学教育标准》（简称NGSS），NGSS提出了三维整合的框架体系。
NGSS是新世纪美国基础科学教育改革的新举措，新标准强调科学探究向科学实践的转变，旨在培养学生的科学实践能力。
关键词：美国科学教育标准课程改革中图分类号：G571 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2017）16-0151-01《新一代科学教育标准》是在《k-12年级科学教育的框架：实践、跨学科概念和核心概念》（简称《框架》）的三个核心概念的基础上，面向K-12年级阶段共同制定的全国性教育标准。
该标准是对1996年版《国家科学教育标准》（简称《标准》）的改革和发展，称为《新一代科学教育标准》。
NGSS呈现了美国基础科学教育的新愿景，是美国新一轮科学教育改革的标志性成果，将成为21世纪美国进行科学教育的纲领性文件。
一、《新一代科学教育标准》的研制背景伴随科学教育与国家在世界科技领域的竞争力的关系愈加紧密，基础科学教育先后历经了注重课程开发的第一次改革浪潮和以课程标准改革为核心的第二次改革浪潮。
[1]美国制定了旨在全面提高公民科学素养的“2061计划”和“LASER行动”，先后出台了《科学素养的基准》和《国家科学教育标准》，用以指导和规范基础科学教育改革。
而《国家科学教育标准》向《美国新一代科学教育标准》的发展，主要原因是随着社会的变革，知识经济时代的到来给K-12年级科学教育以较大的冲击，美国在世界格局中下降的竞争优势、美国学生在国际科学教育评测中较为落后的学业成绩，以及教育理论的变革迫使美国科学教育不断反思、向前发展，以适应社会的发展。
二、《新一代科学教育标准》的编制过程NGSS的制定分“两步走”：第一步由美国国家研究委员会根据近十几年来科学技术发展和科学教育的研究成果及经验的一系列研究文献，制定新的科学教育纲领性指导建议，并发布了以概念描述的方式明确K—12年级学生应该学习的具体内容的《框架》；第二步由美国成就公司组织26个参与州的相关专业人员在《框架》的基础上共同制定标准草案并确定最终的NGSS，NGSS以贯穿学科和年级的组织方式，给出更为具体和详实的内容和实践指导，两个文献相辅相成。
新一代科学教育标准
新一代科学教育标准作者：Stephen L. Pruitt来源：《中国科技教育》2016年第02期《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards.NGSS）（NGSS Lead States.2013）已经发布2年了，与之相关的工作及其采纳与实施在美国全国持续推进着。
各州采纳NGSS的步伐、它的实施及如何评测是我最常被问到的问题。
在本文中，我将讨论我们现在到了哪儿，以及到目前为止我从这个过程中学到了什么。
当我们实施NGSS的时候，一定要记住：教育是旅程，而不是目的地。
我们现在到了哪儿？截至2015年4月，美国12个州和哥伦比亚特区——覆盖了全国大约30%的公立学校学生——已经采纳了NGSS，其他州和地区正在考虑采纳。
此外，在尚未采纳NGSS的州，越来越多的地区正在将NGSS作为推动科学素养发展的最佳方式，其中很多是较大的地区。
不论州政策如何，这些地区看到了转变科学教育方式的必要性。
所以说，NGSS正显著地影响着整个国家的科学教育。
任何教师都会告诉你，如果缺少评测的方法，采纳和实施NGSS就不能进行。
采纳NGSS 的州必须将改善课堂作为第一个关键步骤。
关注点已经被放在而且必须被放在——课堂上，而不是编写一张试卷。
我们应尽可能多地关注教育者，以及如何使NGSS在课堂中得以实现，然后再开发评测。
当我们从课堂实践中得到越来越多的经验时，支持课堂实践的评测就会得来全不费工夫了。
NGSS所描述的学生展现能力的方式是容易理解和操作的，因而为教师们所接受。
这并不意味着每个人都是专家（许多研究，包括《剑桥专业能力与专家表现手册》（Ericsson等，2006）显示，获得专家思维需要长期的实践），但它的确表明改变正在悄然发生，并且我们必须更多地学习，以更好地为我们的学生服务。
现在，是时候从“评估我们的考查结果”转变为“考查我们的评估结果”了。
比如，在肯塔基州，教育厅聘请了一位“思想合伙人”协助制订评测系统，以确保任何新的评测方法都能全面地评测NGSS。
科学素养的基本内涵——三维模式
科学素养的基本内涵——三维模式现代社会是一个民主化社会，每个人的命运和整个人类社会、整个国家的命运联系在一起，每个公民都有一定的社会责任和权利，不能被排除于社会事务之外。
而现代社会更是一个科学技术高度发达的社会，无论是公民的个人生活还是社会生活，都离不开科学技术，这就要求公民必须具备基本的科学素养，使个体能把握自己的命运，过上负责任的幸福生活，同时在涉及到人类社会和国家命运时，能发表自己的看法，并采取合乎理性的行动。
因此，中国新一轮课程改革把目标定位于“提高全体学生科学素养”上。
科学素养最早是由美国学者赫德（P.D.Hurd）在1958年提出的，表示个人所具备的对科学的基本理解。
关于科学素养，人们基于各自的理解，从不同角度对其内涵进行了各种各样的阐述。
本文拟采用因素分析法揭示12种国内外有代表性的科学素养定义中的基本因素，并提出一个科学素养的三维模式。
科学素养的定义本文选取了比较有代表性的关于科学素养的12种定义，在这些定义中，有国内外政府机构、民间组织及研究者给出的，有经过梳理分析得来的，也有通过对报刊杂志的统计得来的，还有的是课程标准中的和用于测试调查的。
佩拉等的理解早在1960年代，佩拉(M.O.Pella)和他的同事仔细而系统地挑选了1946年到1964年之间的100种报刊文章。
他们在这些文章中检索了各种与科学素养有关的主题的出现频率，作为社会公民应该具备科学素养的“参照物”，并归结出科学素养的内容：科学和社会的相互关系；知道科学家工作的伦理原则；科学的本质；科学和技术之间的差异；基本的科学概念；科学和人类的关系。
肖瓦尔特的描述性定义肖瓦尔特（V.M.Showalter）在总结1950年代末到1 970年代初有关科学素养的文献后，对具有科学素养的人提出了一个描述性定义：明白科学知识的本质；在和环境交流时，能准确运用合适的科学概念、原理、定律和理论；采用科学的方法解决问题，作出决策，增进对世界的了解；和世界打交道的方式与科学原则一致；明白并接受科学、技术和社会之间的相关性；对世界有更丰富、生动和正面的看法；具有许多和科学技术密切相关的实用技能。
美国《新一代科学教育标准》概述
美国《新一代科学教育标准》概述作者：胡晓营来源：《中国科技教育》2015年第07期学生需要科学素质教育以使他们成为由科学与技术主导的社会的合格成员，并为他们在接受完正规的基础教育后迎接各种机遇作好准备。
《新一代科学教育标准》为学生们提供了这样的基础。
整合了科学与工程实践、核心概念和跨学科概念3个维度，该标准提出一套连贯的学习预期以支持学生跨年级的学习。
标准对课程和教学产生了许多影响，为学生提供了更多的科学探究和工程设计的机会。
这些标准的实施需要时间来整合资源，并得到得教师的支持。
为什么需要《新一代科学教育标准》在科学教育中，标准非常重要，一方面是因为标准与技术息息相关，有了标准我们才能在技术方面作出正确的判断，才能了解我们生活中科学与工程的问题与决策，比如基因检测、气候变化、可再生能源等。
标准对于学生们来说很重要的另一个方面，就是能为学生进入大学和就业作好准备。
标准呈现了一种对于学生达到以上目标需要什么的共识。
请大家设想这样一个场景，将一颗枫树的种子种在地里，慢慢地长出一棵树，现在给你一段枫树的树干，问你手上的树干是从哪里来的。
如果问学生这个问题，他们常常给出的答案是水、土壤等，原因就是学生们能够看到树有根，他们认为很多东西都是来自干树根的。
实际上树干的大部分成分都来自干空气中的二氧化碳，这是一个非常困难的概念，因为对学生来说，他们看不到空气中的分子。
教师也很难给学生们一些实实在在的证据，让他们来信服教师所说的是正确的。
这是一个关于概念的内容，也是教师很难去改变学生心目中已经形成的一些概念的例子。
所以说，科学教育标准是非常重要的。
标准是如何制定的科学的推理对学生进入大学和就业非常重要。
它可以分析真实世界里的科学现象，运用科学推理对科学主张和技术决策进行支持、批判和交流。
在科学和技术的情境中还会应用到相关数学知识。
鉴于此，《新一代科学教育标准》首次提出了三维整合的框架体系，即科学与工程实践、学科核心概念和跨学科概念三者有效地整合。
美国国家科学教育标准全文
美国国家科学教育标准全文美国国家科学教育标准是指美国国家科学教育委员会制定的关于学生所需的科学、技术、工程和数学（STEM）知识以及科学反思和探究技能的指导性标准。
该标准的制定旨在确保学生具有适应未来全球化社会的科学素养，并鼓励学生进行主动的学习和探究。
该标准分为三个维度，分别为科学和工程实践、十大核心科学领域和跨领域的科学及工程概念。
其中，科学和工程实践维度要求学生在探究和评估自然现象时，具备制定问题、设计调查过程、分析和解释数据以及提出自然现象的解释和理由的能力。
十大核心科学领域分别为物理学、化学、地球空间科学、生命科学、科学工程和技术、自然资源、生态学、人类机体健康、天文学和数学。
跨领域的科学及工程概念涉及重要的科学概念、主题和未解决问题，如系统思考、科学交流、以及可持续发展等。
除了上述三个维度之外，美国国家科学教育标准还着重强调，科学教育需要注重学生的多元智力及其个性差异。
同时，教师也需要在教学中注重对学生态度、信仰和文化差异的尊重，帮助学生探索科学中的价值观和科学的社会、历史和文化方面的重要性。
美国国家科学教育标准的意义不仅在于制定教育标准本身，更在于广泛引发教师、家长、教育机构和社会的讨论和反思。
无论是在美国还是其他国家，教育改革都是一个不断进行的过程。
在新一代技术，如人工智能和大数据等的迅猛发展背景下，为学生提供全面的STEM素养和能力，已经成为许多国家所面临的共同挑战。
因此，美国国家科学教育标准的制定，不仅吸引了全球的关注，也为全球的科学教育改革起到了推动作用。
总的来说，美国国家科学教育标准的制定，是在科技和社会发展的大背景下，美国教育界作出的积极和富有前瞻性的改革措施。
通过对科学和工程实践、十大核心科学领域和跨领域的科学及工程概念进行规范和指导，不仅为美国学生提供了全面的STEM素养和能力，也为全球的科学教育提供了有益的借鉴。
美国《国家科学教育标准》
美国《国家科学教育标准》美国《国家科学教育标准》是由美国国家科学教育协会（National Science Education Standards, NSES）制定的一套关于科学教育的标准，旨在为学校教育提供指导，促进学生对科学的全面理解和掌握。
这一标准涵盖了科学教育的各个方面，包括科学过程、科学概念、科学技术、科学社会等内容，对于推动科学教育的发展起到了重要作用。
首先，美国《国家科学教育标准》强调了科学教育的核心理念，即科学是一种对自然世界的认知和探索过程。
在这一框架下，学生不仅需要掌握科学知识，更需要培养科学思维和科学方法。
标准要求学生通过实验、观察、提出假设、进行推理和实证等方式，来探索科学现象，培养他们的科学探究能力和解决问题的能力。
其次，美国《国家科学教育标准》强调了科学教育的跨学科性。
标准要求科学教育不应该孤立于科学课堂，而是应该与其他学科相互渗透、相互促进。
科学知识与技能应该融入到学生的日常学习和生活中，与数学、语言、社会学等其他学科相互联系，形成一张丰富多彩的知识网络，帮助学生更好地理解和应用科学知识。
此外，美国《国家科学教育标准》还强调了科学教育的社会性。
标准要求学校教育应该培养学生的科学伦理和社会责任感，帮助他们理解科学与社会、科学与环境之间的关系。
学生应该意识到科学决策对社会的影响，明白科学技术的发展对社会的挑战和机遇，从而更好地参与到科学与社会的互动中去。
总的来说，美国《国家科学教育标准》的出台，为科学教育提供了一个全面的指导框架，推动了美国科学教育的发展。
这一标准不仅对美国的科学教育起到了重要的引领作用，也对其他国家的科学教育改革提供了宝贵的经验和借鉴。
希望通过不断的实践和探索，能够更好地将这一标准的理念和要求转化为具体的教学实践，为培养具有科学素养的未来公民做出更大的贡献。
《美国国家科学教育标准》全文
美国国家科学教育标准科学技术文献出版社出版目录第一章第二章原则与定义第三章科学教学标准蚯蚓科学比赛乐器第四章科学教师专业进修标准遗传学第五章科学教育中的评价学生科学成绩评价评价探究能力昆虫与蜘蛛第六章科学内容标准设立依据科学与技术之标准内容标准的形式内容标准的检验内容标准的用途从幼儿园到12年级的内容标准——统一的概念和过程从幼儿园到4年级的内容标准——作为探究的科学物质科学生命科学地球和空间科学科学与技术科学的历史和本质仓鼠威利天气气象仪器5~8年级的内容标准——作为探究的科学生命科学地球和空间科学科学与技术从个人和社会视角所见的科学科学的历史和本质单摆滑稽的水鸡蛋的奇遇9～12年级的内容标准——作为探究对象的科学物质科学生命科学地球与空间科学科学与技术从个人和社会视角所见的科学科学的历史和本质化石光合作用对一项科学探究的分析第七章科学教育大纲标准太阳系第八章科学教育系统标准系统重点的改变实施以《标准》为基础的改革美国国家科学教育标准国家研究理事会第一章《国家科学教育标准》是为引导我国国民步入一个具有高度科学素养的社会而撰写的。
以典型的实践和研究为依据而制定出来的这部标准，不仅对所谓的具有科学素养的人作出具体的构想，也为可使这种构想变成现实的科学教育提出具体的衡量基准。
具有科学素养何以如此重要呢?首先，懂科学能给人以惬意感和兴奋感——这是每一个人都应分享到的好处。
其次，美国人在自己的生活中所遇到的需要运用科学知识和科学的思维方式作出明智抉择的那类问题越来越多。
我们将如何对待我们共同拥有的资源——诸如空气、水源和国有森林等——也取决于我们的人民作出的集体判断。
懂得科学、有科学的本领还可使学生们有足够的能力胜任将来的各种重要而富有成效的工作。
工商企业界所需要的新就业者是那种善于学习、善于推理、思维具有创造性、能决善断、会解决问题的人。
此外，人们对经济竞争力的关注也使科学和数学教育不能不占据极端重要的中心地位，因为只有搞好我们的科学和数学教育我们才不致落后于我们在全世界的竞争对手。
美国《下一代科学标准》核心内容与特征分析
第13卷第2期2016年4月Vol.13，No.2Apr.2016Journal of Schooling Studies美国《下一代科学标准》核心内容与特征分析熊国勇1，2（1.南昌师范学院生物系，江西南昌330032；2.江西基础教育研究中心，江西南昌330032）摘要：《下一代科学标准》是美国最新发布的新一代全国性科学教育标准。
该标准从学科核心概念、科学与工程学实践和跨学科概念三个维度对K-12年级科学教育目标进行整合，围绕学科核心概念，强调学习进阶，凸显“实践”教育在科学教育中的地位。
《下一代科学标准》为新时期美国科学教育确立方向，也成为国际科学教育的发展趋向。
关键词：科学标准；科学教育；表现期望；学科核心概念中图分类号：G51文献标识码：Adoi:10.3969/j.issn.1005-2232.2016.02.012收稿日期：2015-11-16基金项目：南昌师范学院2015年校级科研项目基础教育重点课题“美国最新中小学生命科学教育标准研究”（编号：15JJZD01）。
作者简介：熊国勇，南昌师范学院生物系讲师，江西基础教育研究中心研究员。
E-mail ：******************2013年4月，美国正式发布《下一代科学标准》（Next Generation Science Standards ，以下简称NGSS ）。
NGSS 是由达成公司（Achieve ，Inc.）主导，并且得到纽约卡耐基公司（CarnegieCorporation of New York ）的支持，由美国国家研究委员会（National Research Council ，NRC ）会同美国国家科学教师协会（National ScienceTeachers Association ，NSTA ）、美国科学促进协会（American Association for the Advancement ofScience ，AAAS ），并联合华盛顿州等26个核心州的41位专业人员，基于2011年发布的《K-12科学教育框架：实践、跨学科概念、核心概念》（A Framework for K-12Science Education ：Practices ，crosscutting Concepts and Core Ideas [1]，以下简称《框架》）编写而成。
美国新一代《K12年级科学教育框架》简介
美国新一代《K12年级科学教育框架》简介一、本文概述随着科技的飞速发展和全球化的推进，科学教育在全球范围内都受到了前所未有的关注。
作为世界超级大国的美国，其对科学教育的重视更是体现在其不断更新的教育框架中。
近年来，美国教育部推出了新一代《K12年级科学教育框架》，这一框架的发布，标志着美国在科学教育领域的新思考和新方向。
本文将对这一框架进行简要介绍，包括其背景、目标、主要内容和特点等，以期对我国科学教育的发展提供借鉴和启示。
二、新一代《K12年级科学教育框架》概述新一代《K12年级科学教育框架》是美国教育部近年来推出的重要教育改革举措，旨在全面提升美国中小学生的科学素养。
该框架以培养学生的科学探究能力为核心，注重科学知识的实际应用，强调跨学科的学习，以及科学、技术、工程和数学（STEM）教育的整合。
该框架强调科学教育的连贯性和系统性，从幼儿园到12年级，每个阶段都有明确的学习目标和内容要求。
它提倡以探究为基础的教学方法，鼓励学生通过动手实践、观察实验、数据分析等方式，主动探索科学世界，培养批判性思维和解决问题的能力。
新一代《K12年级科学教育框架》还注重科学教育的多样性和包容性，关注不同学生群体的需求，提供多样化的学习资源和路径。
它强调科学教育与现实生活的联系，鼓励学生将所学知识应用于解决实际问题，培养社会责任感和公民意识。
新一代《K12年级科学教育框架》是美国科学教育改革的重要里程碑，它为美国中小学生的科学教育提供了全新的视角和路径，有助于培养更多具备科学素养和创新精神的未来公民。
三、框架的核心内容美国新一代《K12年级科学教育框架》的核心内容主要围绕着四个关键领域展开：科学实践、跨学科概念、物理科学、生命科学和地球与空间科学。
这些领域共同构成了学生科学知识与技能的基础，旨在培养他们在未来社会中具备科学素养和批判性思维能力。
科学实践是框架中的关键组成部分。
它强调学生通过动手实践、观察、推理和问题解决等活动来发展科学技能。
美国新版K_12科学教育框架对我国基础教育阶段科学教育的启示_周玉芝
２０１１年 ７ 月， 美 国 国 家 研 究 理 事 会 （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ）正 式 发 布 了 新 版 Ｋ－１２ 科 学 教 育 框 架——— 《Ｋ－１２科学教育框架：实践、交叉概 念 和 核 心 概念 》 （Ａ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｆｏｒ Ｋ－１２Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ： Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ，Ｃｒｏｓｓｃｕｔｔｉｎｇ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ，ａｎｄ Ｃｏｒｅ Ｉｄｅａｓ）。［１］ 该框架为科学教育新的标准的制定提供了指南，并进 而引领有关科学教育的课程、教学指导、评价和教师 专业发展标准的修订。美国之所以要重新修订科学教 育框架与标准，一方面是因为１９９６年颁布的美国 历史 上第一部科学教育标准——— 《美国国家科学教育标准》 距今已有十几年，在这十几年里科学有了很大的进步， 而且科学教育也涌现了很多可借鉴的研究成果，因此 有必要在新的科学教学研究成果基础上修订科学教育 标准；另一方面，新框架的制定者认为美国目前的 Ｋ－ １２科学教育缺乏系统的规划，为了知识面的广 泛 而 强 调离散的事实，导致学生的学习缺乏深度，以及没有 为学生提供实践科学是如何发挥作用的机会，而新的 科学教育框架致力于克服这些不足；出台新的科学教 育标准的推动力还源自美国目前推行的基于标准的教 育改革———旨在 统 一 和 提 高 基 础 教 育 阶 段 的 学 术 标 准。由于目前我国基础教育阶段的科学教育或多或少 也存在上述问题 ， 因 此 有 必 要 对 美 国 新 版 Ｋ－１２ 科 学 教育框架进行分析与借鉴。
科学工程实践、跨学科概念与学科核心知识的整合——从《下一代科学教育标准》视角看WISE项目
JOURNAL OF DISTANCE ED U C ATIO N J/International View◄◄科学工程实践、跨学科概念与学科核心知识的整合—从《下一代科学教育标准》视角看W I S E项目陈钱钱赵国庆王晓静(北京师范大学教育学部，北京100875)[摘要]美国《下一代科学教育标准》(NGSS)已成为美国乃至全球科学教育改革的最新里程碑。
“基于网络的科学探究”（！ISE)项目则是加州大学伯克利分校Marcia C.Linn教授主持开发的学术研究成果，也是国际学习科学领域的前沿性研究成果。
N G SS强调通过表现期望，实现科学工程实践、跨学科概念与学科核心知识的整合；W ISE项目则以科学工程实践为依托实现了三者的整合。
W ISE和NG SS具有较高的吻合度，作为W ISE理论基础的知识整合教学理论与N G SS蕴含的整合思想相一致：二者都强调以科学工程实践作为整合的主要依托，都 高度突出模型在科学探究中的作用，W ISE项目的探究路线图和嵌入式评价，很好地体现了NG SS提出的学习进阶思想。
我国科学教育应实现由知识吸入取向到知识整合取向的转变，科学探究学习的有效开展需要借助可视化技术和虚拟仿真模型，要充分发挥网络学习平台的整合优势，并为学生设计适度的脚手架。
[关键词]下一代科学教育标准；NGSS+科学工程实践；跨学科概念；学科核心知识；WISE+表现期望[中图分类号]G420 [文献标识码]A[文章编号]1672-0008(2018)02—0029—08一、引>为应对科技人才减少和科技竞争力下降带来的 危机，美国于2012年发布了《21世纪K-12阶段科学教育框架Framework for K-12 Science Education:Practices，Crosscutting Concepts，and Core/deas，以下简称《框架》）。
针对以往美国科学教育标 准中存在的“知识琐碎、逻辑不连贯，科学课程广而 不深”、“忽视学生参与科学工程实践的需求”等问 题，并结合数年来科学教育领域的研究及重大发现，《框架》将科学学习划分为科学工程实践（Science and Engineering Practices)、跨学科概念（Crosscutting Concepts)和学科核心知识（Disciplinary Core Ideas)三个同等重要但又明显不同的维度（如图1所示）。
美国《新一代科学教育标准》述评
目录
01 一、核心主题
03 三、标准概述
02 二、引入关键词 04 四、标准实施情况
目录
05 五、对中国的启示
07 参考内容
06 六、总结
本次演示将介绍美国《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，简称NGSS），阐述其背景、目的、内容，分析在实际教育中的应 用情况，并探讨对中国科学教育的启示。
1、科学与工程实践
NGSS强调学生亲身经历的科学与工程实践，在实践中培养学生的学科知识、技 能和态度。这些实践包括观察、分类、量度、预测、假设、实验、验证等。通 过这些实践，学生可以在科学探究过程中理解科学知识是如何产生和发展的， 掌握科学探究的技能和策略，培养科学精神和态度。
2、学科核心概念
五、对中国的启示
基于美国《新一代科学教育标准》的成功经验与不足之处，对中国科学教育的 改革与发展有以下启示：
1、学科核心概念与跨学科学习：借鉴NGSS的经验，我国科学教育也应以学科 核心概念为基础，注重跨学科学习能力的培养。这有助于提高学生综合运用知 识解决实际问题的能力。
2、加强探究与工程设计：我国科学教育应提倡学生通过动手实践、主动探究 来理解科学知识，培养工程设计能力。这将有助于培养学生的创新意识和实践 能力。
为了更好地推广和应用NGSS，美国政府和各地教育部门采取了一系列改进措施。 例如，加大对教师的培训力度，提供专业发展课程和资源，以提高教师的实施 能力。同时，加强学校与社区、企业的合作，丰富科学教育资源，为学生提供 更广泛的实践机会
。此外，还倡导学校将NGSS与其它学科进行整合，促进跨学科学习和问题解决 能力的培养。
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新一代科学教育标准
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精彩摘录
书中还强调了跨学科的重要性。它指出，科学教育不应仅仅局限于某一学科， 而应该与其他学科相互融合，形成一个完整的知识体系。这一观点在当今提倡综 合素质教育的背景下，显得尤为重要。只有当学生能够将所学知识融会贯通，才 能真正做到学以致用。
精彩摘录
《新一代科学教育标准》还强调了实践与创新的重要性。它鼓励教育者在教 学中注重学生的实践操作，让学生在实践中发现问题、解决问题。同时，也提倡 教育者培养学生的创新意识，鼓励学生勇于尝试、敢于创新。这样的教育理念， 不仅能够培养学生的实际操作能力，更能够激发他们的创新精神，为未来的科技 发展培养更多的创新人才。
阅读感受
《新一代科学教育标准》这本书让我对科学教育有了全新的认识，也让我看 到了科学教育的未来希望。我相信，只要我们按照这个新的标准去实践，去努力， 就一定能够培养出更多具有科学素养和创新精神的人才，为社会的进步和发展做 出更大的贡献。
目录分析
目录分析
《新一代科学教育标准》作为一本关于科学教育改革的权威著作，其目录结 构不仅反映了科学教育的最新理念，也为我们提供了一个全面、系统的科学教育 框架。本书将对这本书的目录进行深入分析，探讨其内在的逻辑结构和教育价值。
内容摘要
本书还就如何实施新一代科学教育标准提出了具体的建议与措施。包括加强师资培训，提升教师 的科学素养和教学能力；优化课程设置，注重课程的综合性和实践性；完善评价体系，建立多元 化、发展性的评价机制等。这些措施有助于保障新一代科学教育标准的顺利实施，推动科学教育 的持续发展。 本书对新一代科学教育标准的未来发展进行了展望。随着科技的飞速发展和社会的不断进步，科 学教育将面临着更多的挑战和机遇。新一代科学教育标准需要与时俱进，不断更新和完善，以适 应未来社会的需求和发展。 《新一代科学教育标准》是一本对科学教育改革具有指导意义的重要著作。它为我们提供了科学 教育的新理念、新方法和新方向，有助于推动科学教育的创新与发展，培养更多具有科学素养和 创新精神的人才。
美国国家科学教育标准（翻译版）
《美国国家科学教育标准》翻译稿第一章《国家科学教育标准》是为引导我国国民步入一个具有高度科学素养的社会而撰写的。
以典型的实践和研究为依据而制定出来的这部标准，不仅对所谓的具有科学素养的人作出具体的构想，也为可使这种构想变成现实的科学教育提出具体的衡量基准。
具有科学素养何以如此重要呢?首先，懂科学能给人以惬意感和兴奋感——这是每一个人都应分享到的好处。
其次，美国人在自己的生活中所遇到的需要运用科学知识和科学的思维方式作出明智抉择的那类问题越来越多。
我们将如何对待我们共同拥有的资源——诸如空气、水源和国有森林等——也取决于我们的人民作出的集体判断。
懂得科学、有科学的本领还可使学生们有足够的能力胜任将来的各种重要而富有成效的工作。
工商企业界所需要的新就业者是那种善于学习、善于推理、思维具有创造性、能决善断、会解决问题的人。
此外，人们对经济竞争力的关注也使科学和数学教育不能不占据极端重要的中心地位，因为只有搞好我们的科学和数学教育我们才不致落后于我们在全世界的竞争对手。
为什么要有国家科学教育标准“标准”一语具有多种含义。
科学教育标准是量度质量的准绳：量度的是学生们所掌握的知识和能力的质量；给学生提供学科学之机会的科学大纲的质量；科学教学的质量；支持着科学教师和科学大纲的教育系统的质量；评价的具体做法和政策的质量。
科学教育标准是检验进步大小的尺度，检验的是我们向着国家给一个造就优等人才的系统所定的科学学习与科学教学目标前进了多少，因此，科学教育标准也是一面旗帜，全国的改革者们可以团结在这面旗帜下向着共同的目标而前进。
美国教育质量的高低，关键掌握在地方，因为学生们要学些什么完全是由各地的教育委员会和教师委员会来决定的。
国家标准就是给各州、各地方的学校人士和社区提供的判断依据，帮助他们判断什么样的课程、什么样的教师进修活动或者什么样的评价项目才是合适的。
国家标准有助于各地制定出能使科学教育的改革工作步调统一、目标一致、首尾如一地进行下去的政策：使每一个人都能向着同一个方向前进，因此就可确保，人们为改革科学教育而采取的各种颇具风险的行动会得到整个系统中的政策和实际做法的支持。
我国中学化学课程标准与美国NGSS中模型学习要求的比较
我国中学化学课程标准与美国NGSS中模型学习要求的比较作者：邓嘉欣钱扬义来源：《化学教学》2021年第12期摘要：模型和建模是科学教育的重要内容，也是理科课程标准规定的重要学习内容。
使用布卢姆教育目标分类法，对我国初高中化学课程标准、美国《新一代科学教育标准》（NGSS）进行内容分析，比较两国课标对学生在化学学科“开发和使用模型”的具体要求与能力水平分布。
研究发现：美国课标的学段连贯性强，学科间融合度高，在化学学科对“开发与使用模型”的要求较少，要求难度主要集中在中等水平;我国课标对高中生“开发与使用模型”的要求较为具体，化学学科性强，要求难度分布均匀，但对于初中生未明确给出具体要求。
基于此，对我国化学课标完善、落实“模型认知”学科核心素养培养提供建议。
关键词：模型认知; 开发和使用模型; 课程标准; NGSS文章编号： 1005-6629（2021）12-0016-06中图分类号： G633.8文献标识码： B1 问题提出1.1 模型与建模的时代背景“模型”是事物的表征，其中事物包含具体的实物、观点、概念、事件、过程和系统等[1];而“建模”就是产生科学模型的动态过程，通常包括构建、应用、评估以及修正模型等方面[2]。
模型的目的是为了提供解释和预测现象的因果关系，可以使用模型来表示各个组分之间的关系[3]。
模型和建模是科學思维的重要组成[4]，是学习科学的关键能力[5]。
开发模型的过程可帮助学生形成综合的系统性理解，因此在化学学习中开展模型认知活动是十分必要的[6，7]。
模型与建模目前已成为科学教育领域的重要研究热点之一[8]。
由于模型和建模在科学教育的重要性，各国科学教育领域极其重视该内容的教学规划，特别在中小学课程标准中对该内容做出规定。
例如，2013年美国颁布的《新一代科学教育标准》（以下简称NGSS）中，已经把培养学生“开发和使用模型”能力放在重要地位。
2017年我国在《普通高中化学课程标准》（以下简称2017版“课标”）中首次提出了“五大核心素养”，其中把对学生建立认知模型、运用模型解释化学问题的要求列进了素养3“证据推理与模型认知”里，我国2017版“课标”也开始重视“构建模型”，可见在新一轮教育改革当中，培养学生“开发和使用模型”的能力成为教师教学的重点。
《新一代美国科学教育标准(NGSS)》导读
• 语文、数学、外语、科学……，哪一门学科对我们的生活、国家的发 展以及全球的领导力影响最为深远？全体美国人VS全体中国人。
2019年6月17
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阅读《引言》有助于对NGSS的初步理解
• NGSS中的每一条标准是由哪三个维度构成的？
– 科学核心概念、科学与工程实践和通用概念。
2019年6月17
2019年6月17
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附件E对学科核心概念进展的观点
• 其次，《框架》侧重于学科内和学科间的科学与工程方面的数量有限 的核心概念。
• 《标准》研制委员会如此做的目的是为了避免内容主题的大量而肤浅 的重复，并为师生在每个主题中的深度探究提供更充裕的时间。
美国_新一代科学教育标准_述评
进入２１世纪，“整合” 作为基础教育阶段科学 课程改革 的 核 心 理 念 已 成 为 科 学 教 育 研 究 者 的 共 识。从欧亚拉美七国学者联合编著的 《科学教 育 的 原 则 和 大 概 念 》［１］， 再 到 美 国 学 者 提 出 的 “少 即 是 多 （Ｌｅｓｓ ｉｓ Ｍｏｒｅ）”［２］、 “更 少 、 更 清 、 更 高 （Ｆｅ－ ｗｅｒ，Ｃｌｅａｒｅｒ，Ｈｉｇｈｅｒ）”［３］ 都 体 现 了 “整 合 ” 这 一科学教育改革趋势 。整合是指 “基础教育阶 段 科 学课程的学习应力图通过少数大概念来统整学科知 识，促进学生参与科学工程实践，实现对重要原理 的深入探索，发展学生的整合理解并在其中渗透科 学 本 质 教 育 和 ＳＴＳＥ 教 育 ”。［４］ 整 合 可 分 为 纵 向 和 横向两个维度：纵向的整合是指科学课程基于学习 进阶 （ｌｅａｒｎｉｎｇ ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｓ） 研 究， 设 计 适 合 各 阶 段学生认知水平的表现期望，促使学生的科学素养
第 ３３ 卷 第 ８ 期 ２０１３ 年 ８ 月
研究与借鉴
ＣＵＲＲＩＣＵＬＵＭ，ＴＥＡＣＨＩＮＧ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ
Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．８ Ａｕｇｕｓｔ，２０１３
美国 《新一代科学教育标准》述评
美国新一代《K-12年级科学教育框架》简介
An Introduction of Framework for K-12 Science
Education of American
作者： 冯翠典
作者机构： 台州学院,浙江临海317000
出版物刊名： 比较教育研究
页码： 97-102页
年卷期： 2013年 第5期
主题词： 美国;K-12年级;科学教育框架
摘要：2012年，美国国家研究协会出台了《K-12年级科学教育框架》，旨在为新的全国科学教育标准的开发提供前期准备。
该框架的背景主要是美国共同核心标准运动和对上一代科学教育课程与教学的反思，该框架秉承了“科学为大众”的愿景，并通过几个假设来支持框架的组织。
该框架围绕三个维度组织，即科学和工程实践、跨学科的概念、学科核心观念。
该框架着重体现了注重实践并让学生在较少内容上实现真正的学习进展的思想。
美国下一代科学标准NGSS
自1996年由美国国家研究理事会（National Research Council, 简称NRC）颁布第一部科学课程标准至今的十多年以来，科学教育研究一直是美国基础教育研究的热点。
国家研究理事会（NRC）、美国科学教师协会（NSTA）、美国科学促进协会（AAAS）、达成机构（Achieve）［1］相继成为开展科学教育实证研究的重要支持者。
随着社会的变革，知识经济时代的到来给K-12年级科学教育以较大的冲击。
美国在世界格局中下降的竞争优势、美国学生在国际科学教育评测中较为落后的学业成绩，以及学习科学的理论变革促使美国教育界对科学教育的不断反思。
通过基于标准的科学教育研究，2010年7月NRC公布的《K-12科学教育框架（草案）》，以及1年后正式出版的《K-12科学教育框架：实践、跨领域概念和核心概念》（以下简称《框架》）标志着美国新一轮科学教育改革已初步完成，如今即将面世的《新一代K-12科学教育标准》（Next Generation Science Standards，NGSS，以下简称《标准》）则是该轮教育改革的标志性成果。
今年5月，达成机构的官方网站（）以在线方式公布NGSS的内容以向公众征求意见。
本文结合达成机构及NSTA官网（）上的具体内容，介绍美国《新一代K-12科学教育标准》的制定过程和内容概要。
NGSS的制定过程——从《框架》到《标准》先有《框架》再出台新标准，这是美国《新一代K-12科学教育标准》制定中的两个核心步骤。
首先由NRC根据1989到2011年期间汇集的近十几年来科学技术发展和科学教育的研究成果及经验的一系列研究文献，制定新的科学教育纲领性指导建议，即2011年由NRC 正式出版的《框架》，其中以概念描述的方式明确规定了K-12年级所有学生应该学习的具体内容。
第二步则在达成机构的管理下开展K-12年级科学教育标准的制定，该标准将拥有丰富的内容和实践指导，以贯穿学科和年级的方式组织，为所有学生提供具有国际化基准的科学教育。