美国国家科学教育标准
美国《下一代科学教育标准》(NGSS)对我国全面深化课程改革的启发
美国《下一代科学教育标准》（NGSS）对我国全面深化课程改革的启发作者：刘玲来源：《中学物理·高中》2016年第03期为把党的十八大和十八届三中全会关于立德树人的要求落到实处，充分发挥课程在人才培养中的核心作用，进一步提升综合育人水平，更好地促进各级各类学校学生全面发展、健康成长，教育部发布《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》.当前，高校和中小学课程改革从总体上看，整体规划、协同推进不够，与立德树人的要求还存在一定差距.主要表现在：重智轻德，单纯追求分数和升学率，高校、中小学课程目标有机衔接不够，部分学科内容交叉重复，课程教材的系统性、适宜性不强，与课程改革相适应的考试招生、评价制度不配套等.这些困难和问题直接影响着立德树人的效果，必须引起高度重视，全面深化课程改革，切实加以解决.据了解，本次改革将在改进和完善已有措施的基础上提出三项重点措施，研制学业质量标准是三项重点措施之一.研制学业质量标准，明确质量要求，完善现行课程标准，增强对教学和考试评价的指导性.郑富芝指出，研制质量标准，就是要使学习内容要求和质量要求结合在一起，形成一个对教学和考试评价都具有较强指导性的课程标准.其次是研制学生发展核心素养体系，主要是明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.再有是加强相关学科课标，教材纵向衔接和横向配合，推动跨学段整体育人、跨学科综合育人.美国自1996年第一个《国家科学教育标准》（以下简称《老标准》）颁布后的15年，科学与科学教育的研究取得了很多新的进展，所以，迫切需要将这些研究成果纳入到课程标准中去.在卡内基基金会的资助下，美国国家研究理事会在2011年7月颁布了《K-12年级科学教育框架》.在此基础上，41位来自26个州的专业人员构成的团队花了近两年的时间，征求各种建议并反复修订，最终在2013年4月正式颁布《下一代科学标准》（以下简称NGSS）.NGSS 旨在培养学生在日常生活中遇到与科学、技术密切相关的问题时尝试利用科学教育的经验做出更好的决断，将所学的科学知识应用到日常生活中去，更好地解决科学与技术问题.80年代以来，我国深受第二次国际基础科学教育改革的影响，于2001年制定了《科学（3-6年级）课程标准（实验稿）））和《科学（7-9年级）课程标准（实验稿）》，该标准为我国基础科学教育课程改革带来了新的契机，但契机背后所隐藏的诸如基础科学教育发展滞后、课堂教学重知识轻实践，应试色彩浓厚等问题仍有待解决.因此，借鉴他国尤其是基础科学教育发展领先国家在新世纪制定的基础科学教育标准，将在一定程度上有助于我国基础科学教育理念和实践的发展.现行课程标准对学生学什么、学多少，讲得比较详细、清楚，但大部分学科对学到什么程度要求不明确、不清晰，难以量化、分级.这使得教育教学活动容易出现偏难、偏深等问题.研究学生学业质量标准就是要改变这种状况.NGSS与《老标准》相比，两者之间既有继承关系，又有极大的差别，差别主要在于以下两点.第一，《老标准》首要关注的是科学课程、教学及其评价，而NGSS首要关注的是学生在各学段的表现预期，通过表现预期将科学和工程实践、学科核心概念和跨学科概念发生有效关联，形成有机的整体.第二，NGSS删除了《老标准》中与四个学科领域并列的“作为探究的科学”主题，取而代之的是“科学和工程实践”，凸显学生在学习科学过程中动手做、动脑思、动笔写、动嘴辩等能力的养成.下面我们结合NGSS中6-8年级段和9-12年级段的物理学的内容进行解读，以期对我国初中物理和高中物理课程与教学改革提供借鉴.1 NGSS的内容体系NGSS以学生的学为主、强调核心能力的达成.课程目标由K-12年级总目标和四个学段的目标组成，四个学段的目标分别为K-2年级段目标、3-5年级段目标、6-8年级段目标、9-12年级段目标.根据以上目标，NGSS创造性地将科学分成4个学科领域，其分别为物质科学、生命科学、地球与空间科学，以及工程与技术、科学应用.本文主要讨论其中物质科学的内容来看NGSS对我们的启示.NGSS分为把物理学科的核心概念四个部分：第一部分（PS1）是“物质及物质间的相互作用”，第二部分（PS2）是“运动和静止”，第三部分（PS3）是“能量”，第四部分（PS4）是“波与其在信息传输技术中的应用”.学科核心概念是位于学科中心的概念性知识，包括了重要概念、原理、理论等基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分.NGSS期望所有学生在高中毕业时应该能够理解这些最基础的科学概念，期望每位学生都能对所学知识有彻底的理解.与《老标准》相比，内容少而精，在深度上提出更高的要求.接下来，我们来了解一下NGSS的科学内容的系统结构.在科学内容的结构中，置于最上层的是“表现预期”这一栏目.然后，为了更好地诠释“表现预期”的内容，在此栏目的下方建构了“基础框”，基础框中的内容分为三个维度：科学和工程实践、学科核心概念和跨学科概念.这三方面内容都是围绕“表现预期”的，与“表现预期”形成有机整体.它们之间的关系如表1所示.例如，以PS3（能量）为例，对于6-8年级段和9-12年级段的物理学科的第三部分（HS-P3）“能量”，NGSS中的基础结构是这样的：接下来，我们再仔细观察一下栏目中的“表现预期”.NGSS设置了“表现预期”这一栏目.这是NGSS最大的创新，这一创新为教育者提供了独特的指导，同时也为课堂中的科学教学定下了基调.“表现预期”陈述了学生在某一学段应该理解和能够做到的相关科学内容，NGSS转变了之前《老标准》中“学生应该知道和理解的科学知识”这一说法，而是通过“表现预期”来断定哪些学生的行为能够表明他们符合标准要求，从而为课程、教学和评估提供统一的、具体的目标.例如，在“能量”的“表现预期”中，学生要从周围世界可见的与能量密切相关的生活现象入手，认识能量的相关特点，逐层深入地建构能量的物理模型，从数学的角度建构能量的数学模型，设计、建造、和完善的设备，将能量从一种形式转化为另一种形式.2 NGSS的特点2.1 具体、清晰的学业预期表现从学生学习后应该达到的表现预期来看，《老标准》主要罗列了学生应该“知道”或“理解”哪些内容，而在NGSS中，这些内容需要转换成可以测量的学生表现和他们是否达标的细化指标.预期目标紧密围绕学习进阶，指明了学生应该会做些什么，学生可以依据目标评判自己是否达标，这也为课程、教学及评价提供同样清晰、具体的目标.2.2 学科核心概念的“少而精”NGSS以少而精的学科核心概念来组织学习内容，避免了选择大量的主题，以给教师和学生更多时间去更深入的探究每一种观念，使得学生有机会参与科学调查论证以及获得对物质世界的更深入的理解.减少每个年级阶段所应该学习的核心观念也有助于选择哪些知识最值得花时间变得更加清楚，避免在没有概念背景下学习过多的其他问题.2.3 核心概念的连贯性NGSS指出应该将学习看成是一种连续发展的过程，将同一个核心概念在四个学段按照学生的日常经验和认知发展进行描述.强调学生对核心观念的理解随年级上升而获得系统的发展，这就是所谓“学习进阶”.研究员汤姆·科克伦（Tom Corcoran）等认为科学教育中的“学习进阶”建立在一定的假设之上，即在适当的教学下，学生对科学核心概念和科学实践的理解及运用随着时间的推移会变得更加复杂化.这也体现了布鲁纳和泰勒的教育思想.1949年拉尔夫·泰勒出版了《课程与教学的基本原理》，其中提到组织学习经验时，遵守的三个准则：连续、顺序、整合.连续是指课程要素反复出现，确保学生有机会重复不断地接触这一课程要素得到发展；顺序是指在连续的基础上，同一个课程要素以逐渐复杂的方式展开，每一个后续经验都建立在先前经验的基础上；整合是指在各要素与经验间建立横向联系，使学生将各要素整合起来，获得统一的观点.NGSS总结了物理的核心概念.并把这些核心概念作为课程要素，依照儿童的认知发展阶段的不同，从学前到高中反复以不同的深度出现.2.4 注重科学和工程实践，注重跨学科概念NGSS的主要内容是科学和工程实践、跨学科概念和核心概念三维度的合理配置，融合实践与知识于一体，培养学生科学实践能力.其中，科学和工程实践包括如下几个部分：提问和问题定义；开发和使用模型；规划和开展调查；分析和解释数据；运用数学和计算思维；构造解释和设计解决方案；进行证据论争以及获取、评估和交流信息.跨学科概念包括：模型；因果关系：机制和阐释；规格、比例和数量；系统和系统模型；能量与物质流动、循环及守恒；结构和功能；稳定与变化.美国K-8年级科学教育委员会主席理查德A.杜谢尔（Richard A. Duschl）及其研究成员认为科学实践本身有多层含义，就作为教学理念或策略来讲，其主要特征体现为设计和进行实证性调查、论证解释和创建模型、文本形式的交互和学习论证.课堂中的科学实践有三大要素，即社会交互性、科学专业术语以及科学代表物和工具的使用.美国科罗拉多州生物科学课程研究委员会主任罗杰W.拜比（Rodger W. Bybee）认为科学实践不是对科学探究的取代，而是在原有基础上对科学教育的拓展和丰富，实践性教学促使学生把相关活动作为实验、数据搜集、社会交往、建模和工具使用、调查和解释、数学运算以及论证等学习方式的基础，教学策略与科学实践紧密相连.这实际上也承袭了杜威对教育的理想.杜威的认为：通过科学技术实践，学生以真实世界为起点，在发现问题、解决问题的过程中积极获取知识，深刻理解世界与科学，最终目标是要培养严肃思考、富有创造力的公民.杜威认为教育的最终目的不是让学生记住化学、物理、数学标签下的各种信息，而是让学生通过这些知识理解他们置身于其中的这个世界与社会，在其中寻找每个人存在的意义，在人类面对困境时成为运用知识解决问题的创造者，这正是人类进步的源泉.NGSS承袭了杜威对教育的这一理想：面对真实世界解决问题，在个人与公共事务中严肃思考，寻找证据，富于表达，积极合作.3 NGSS对我们的启发3.1 开发具有连贯性、一致性的《标准》《标准》是教师实施教学的根本，也是学生通过学习应达到的目标.在标准的制订方面，基础科学教育需要进行顶层设计，从分学科制订《标准》走向制订统一的、连贯的《标准》，对基础科学教育各学科分支进行有效整合，寻找其共通的核心，并进行统一架构，形成连贯性、一致性的学生认知发展谱系.另外，在开发新《标准》时，应有效整合新近的科学教育研究成果，应对新《标准》草案广泛征求意见.3.2 注重“科学探究”的实践性我国基础科学教育改革提倡“科学探究”教学，实施以来的成绩是不容忽视的，但也存在一系列的问题，例如出现“假”探究、“伪”探究，出现这些问题的根本原因在于没有注重“科学探究”的实践性.学生进行的科学探究，就是要学生基于当下的自然现象（或日常生活现象），以学生个体（或群体）认识自然的本真方式来认识自然，回到生活世界（或教师创设的情境）中进行实践探究.3.3 重视学科核心概念，重视学习进阶长期的分科教学其实为我们进行更精致的进行核心概念及其学习进阶研究奠定了坚实的基础.对于知识本体而言，找到核心内容是第一步，具有挑战性的是，将其在合适的学段进行定位.这需要心理学对学生思维发展研究的丰富成果以及内容和评价方面国际比较研究的参照.系统化的梳理这些研究成果，并将之准确的外显在课程标准内容中，对于我国课程标准的核心内容系统化具有重大价值.。
美国 科学 课程标准
美国科学课程标准美国科学课程标准是美国国家科学教育标准的一部分，旨在为K-12年级的学生提供科学教育的指导。
这些标准旨在帮助学生发展科学技能、理解科学概念和培养科学思维。
本文将对美国科学课程标准进行详细介绍，以便读者对其内容有更深入的了解。
首先，美国科学课程标准强调了科学教育的核心理念，即学生应该具备科学技能和科学知识。
这些技能包括观察、实验、推理、沟通和解决问题的能力。
标准要求学生能够运用这些技能来进行科学实验、分析数据、提出假设和进行科学推理。
此外，学生还应该掌握科学知识，包括物质和能量、生物学、地球和空间科学等领域的基本概念。
其次，美国科学课程标准强调了科学教育应该是一个积极参与的过程。
标准要求学生在科学实验和研究中扮演积极的角色，而不是被动地接受知识。
学生应该有机会进行实验、观察自然现象、提出问题和寻找答案。
这种积极的参与有助于培养学生的科学兴趣和科学精神。
此外，美国科学课程标准还强调了跨学科的学习。
标准要求科学教育应该与数学、技术、工程和社会科学等学科相互关联，以便帮助学生理解科学知识的应用和意义。
这种跨学科的学习有助于培养学生的综合素养和解决问题的能力。
最后，美国科学课程标准还强调了科学教育的社会和伦理责任。
标准要求学生应该了解科学知识对社会的影响，以及科学研究和技术发展对环境和人类生活的影响。
此外，学生还应该了解科学研究的伦理原则和科学家的职业道德，以便能够在未来的科学实践中做出正确的决策。
总的来说，美国科学课程标准为学生的科学教育提供了全面的指导。
这些标准强调了科学技能和科学知识的重要性，倡导了积极参与和跨学科学习，同时也强调了科学教育的社会和伦理责任。
希望通过本文的介绍，读者能对美国科学课程标准有更清晰的认识，并能够在实际的教学实践中加以运用。
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》——第六章科学内容标准
《美国国家科学教育标准》——第六章科学内容标准本章所介绍的内容标准概括了学生在自然科学领域应该懂得什么、理解什么，能够做什么。
内容标准是一套完整的关于学生学习最终要达到的水平状况，这些标准并没有规定课程设置。
这些标准是作为《国家科学教育标准》所描述的综合远景的一个组成部分设计开发的，若与本书所介绍的其他标准共同使用将十分有效。
而且如果只采纳内容标准的一部分（例如只采纳物质科学、生命科学和地球科学的题材标准），内容标准的实施就不可能取得成功。
本章的导言部分介绍了内容标准的范畴，包括每个范畴的设立依据、科学内容标准的形式、用来选择标准的尺度及运用这些标准的建议，从而确立了内容标准的框架。
《美国国家科学教育标准》——第六章—设立依据内容标准分为八类，即：口科学的统一概念和过程；口作为探究过程之科学；口物质科学；口生命科学；口地球与空间科学；口科学与技术；口从个人和社会视角所见的科学；口科学的历史与本质。
统一的科学概念和过程之标准是供幼儿园至12年级使用的，这是因为与主要概念图式和程序有关的理解力和能力需要通过完整的教育过程才能培养起来，而且统一的科学概念和过程是超出学科边界的。
后面的七类标准分成幼儿园至4年级、5~8年级和9~12年级三组。
标准的分组是根据诸多因素确定的，包括认知发育理论、教师的课堂经验、学校的组织和其他学科标准框架。
本章末尾列出了关于所有内容标准的供深入研读的参考文献（中文版已略）。
按年级分组的这七个内容标准的顺序不是随意的，每条标准都要用上其他标准所述的知识和技能。
学生的理解力和能力是建筑在探究经历的基础上的，而探究是培育其他内容标准所要求的理解力和能力的基础。
从作为探究过程的科学之标准到科学的历史与本质之标准是一个循序渐进的过程，在这一过程中越来越强调科学的个人和社会侧面。
如果学生们将来要应用科学，他们就需要具备完善的物质科学、生命科学和地球与空间科学的知识和理解力。
从学科标准到科学的历史与本质之标准，越来越强调跨学科的观点，从而为科学教学综合方法的运用提供了许多机会。
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。
(完整版)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。
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。
美国国家教育技术标准
•
—National Educational Technology Standards for Students
面向学生的《 面向学生的《美国国家教育技术 标准—课程与技术整合 课程与技术整合》 标准 课程与技术整合》中文版
• • • • • • • • 2003年，中央广播电视大学出版社出版 年 主要包括以下几个内容： 主要包括以下几个内容： 课程与技术整合； 第一部分 课程与技术整合； 面向学生的国家教育技术标准； 第二部分 面向学生的国家教育技术标准； 课程整合； 第三部分 课程整合； 第四部分 多学科教学资源单元 附录 翻译出版这本书的现实意义在于：通过对美 国教育技术标准的研究，为制定中国的教育 技术标准提供参考与借鉴；通过对美国课程 与信息技术整合案例的了解与学习，促进我 国中小学课程与信息技术整合的开展。
6． 信息技术作为解决问题和做出决策的工具
利用技术资源解决问题，做出全面、合理的决策。 利用技术来发展策略，解决实际问题。
资料来源：National Educational Technology Standards for Student, pp10.
针对不同年级提出了学生具备信 息素养的绩效指标、 息素养的绩效指标、课程案例和 课程方案说明： 课程方案说明：
制定国家教育技术计划
• 1996年：让美国学生为21世纪做好准备： 迎接信息技术素养的挑战（Getting America‘s
新一代美国科学教育标准NGSS导读
➢ 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。
➢ 阅读《引言》有助于对NGSS的初步理解
• 对每个年级、年段所要学习的每个核心概念做出界定，有助于明确 “在有限时间里哪个才是最重要的”,以避免产生舍本求末式的教学。
➢ 附件E对学科核心概念进展的观点
• 第三，《框架》强调科学与工程的学习，包括科学解释的知识（比如， 内容知识）和需要参与科学探究与工程设计的实践相整合。
• 因此，《框架》旨在说明K-12科学教育的学习经历设计应该如何整 合知识和实践。
➢ 关于NGSS的研发
• NGSS研发的过程：
– 制定《中小学科学教育框架》（2011.7）： 体现最前沿的科学研究成果，并以概念描述的方式明确规定
K-12年级所有学生应该知道的科学知识和相互关系。 – 制定《新一代国家科学教育标准》（2013.4）：
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。
➢ 《标准》的体例与基础阅读
主题名称
• 主题名称显示了基于学科核心概念的《标准》内容结构。 • 11个核心概念，其中生命科学4个，物质科学4个，地球与空间科学3个。 • 核心概念又被分解为39个下位概念，在“学生2年级、5年级、8年级、
12年级结束时需要了解的下位概念”目录中，这些下位概念被详细说明。 • 下位概念的年段详细说明称为“学科核心概念”（Disciplinary Core
➢ 附件G对通用概念进展的观点
关于美国《国家科学教育标准》一致性研究的述评
现后 现代 与现 代哲 学 理 念 的 不一 致 ， 有教 学 标 准 还 与 内容标 准 、 价标 准 的不一 致 ， 学教 育 目标 与所 评 科
举案 例 的不一 致 。 １ 文本 背 后科 学观 的不一 致 ．
在《 标准 》 本 中 ， 教 学 标 准” “ 文 “ 与 内容标 准” 两
维普资讯
第 ４卷 第 ２ 期 ２０ ０ ８年 ４月
教 育 学 报
Ｊ ｒ ａ ｏｕ ｎ ＩＯｆＥｄｕ ａ ｉ ａＩＳｔ ｄｅｓ ｃ ｔｏｎ ｕ ｉ
Ｖｏ１ ４． ｏ ． Ｎ ．２ Ａ ｐ ．２０ ｒ ０８
关 于美 国《 国家 科 学 教 育 标 准 》 致 性 研 究 的述 评 一
部分 之 间存在 着 不 可 忽 视 的 矛 盾 。乔 治 Ｅ 德 勃 尔 ．
（ ｏ ｇ ．Ｄｅ ｏ ｒ２ ０ ） Ｇｅｒ ｅＥ ｂ ｅ ，０ ２ 的研 究指 出 ：标 准 》 《 明确
地 对 内容进行 严 格要 求 ， 同 时 提倡 以 学生 为 中心 但
的更 为进 步 的 、 放 的和可 选择 性 的教学 方 式 ， 两 开 此
对 主义来 描 写科 学 作 为 与 认 识有 关 的 ， 当 于社 会 相 科学 或 甚至是 艺 术和 人文 学科 的陈述 也并 不难 。古
德 和 萨 曼 斯 基 （ ｎ Ｇｏ ｄ ａ ｄＪ ｍｅ ｈ ｍａ ｓ ｙ Ｒｏ ｏ ｎ ａ ｓＳ ｙ ｎ ｋ ，
２ ０ ）１曾详 细列 举 了《 准 》 ０ １ｌ 标 文本 中一 长 串 自相 矛 盾 的表述 。在 文 本 陈述 中体现 的科 学观 有些 是后 现
科 学 的复杂性 在 《 准 》 本 中有描述 。在对 科 标 文
学 本质 的描 述 中 ， 一些 人把 它们 视 为“ 现代 ” 另 一 后 ，
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________________________________________美国的科学教育标准是指全国公认的面向学生的期望水平，它们可以帮助学校确定他们的课程设置，并且帮助教师确定他们的教学内容和方法。
科学教育标准的核心是提供一种可以全国跨地区被普遍接受的课程框架，以便学校和教师可以更好地实施有效的科学教育。
一、美国科学教育标准的背景美国的科学教育标准是由National Research Council（NRC）制定的，该组织是一个由国家资助的独立科学机构，致力于促进全国的科学教育。
NRC于1996年发布了一份名为《美国科学教育标准》的报告，该报告提出了全面的全国性标准，以促进K-12（即幼儿园至12年级）学生在科学课堂中学习到所需要的基本知识和能力。
二、美国科学教育标准的内容美国科学教育标准涵盖了全面的内容，包括学生应该在K-12期间学习到的各类知识和技能，以及各个年龄段的学习目标。
其中，K-4阶段重点在于培养学生对自然界的好奇心，引导学生通过探究来学习；5-8阶段主要是通过基本概念来理解自然界；9-12阶段重点在于培养学生利用复杂方法和技术来研究物理、化学、生物和地球等多个领域。
此外，NRC还提供了一些针对不同年龄段的具体要求，例如K-4阶段要求学生可以使用不同的方法和工具来解决问题，5-8阶段要求学生可以使用逻辑方法来分析和解释实验数据，9-12阶段要求学生可以使用复杂的方法来解决复杂的问题。
三、美国科学教育标准的重要性作为一个发达国家，美国重视对孩子们进行有效的科学教育。
NRC制定了一套全国性的教育标准，旨在保障在K-12阶段所有孩子都能够得到相同水平的教育。
这套标准可以帮助学校和教师制定有效的课程安排，同时也可以帮助教师实施有效的教学方法。
而且，这套标准也有助于加强相应的考试体系，使得K-12阶段的考试成为一个真正衡量孩子们在课堂上所学习到知识和能力的有效工具。
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（National Science Education Standards，NSES）是由美国国家科学教育委员会（National Research Council）制定的一套科学教育标准，旨在为教师、学生和家长提供科学教育的指导。
这些标准涵盖了K-12年级的科学教育内容，包括科学思维、科学过程、科学技术、科学应用等方面，对于提高学生的科学素养和培养未来的科学家和工程师具有重要意义。
首先，美国国家科学教育标准强调了科学思维和科学过程的重要性。
它要求学生在学习科学知识的同时，要培养他们的科学思维能力，包括观察、提问、实验、推理、沟通等。
这些能力对于学生未来的学习和工作具有重要意义，可以帮助他们更好地理解世界，解决问题。
其次，标准还强调了科学技术的应用。
在当今社会，科学技术日新月异，对于学生来说，掌握科学技术的基本原理和应用是非常重要的。
因此，标准要求学生要能够应用科学知识解决实际问题，培养学生的创新精神和实践能力。
此外，标准还强调了科学与社会的关系。
它要求学生要了解科学对社会、环境和健康的影响，培养学生的社会责任感和环保意识。
这对于培养学生的全面发展和未来的社会角色扮演具有重要意义。
总的来说，美国国家科学教育标准为教师、学生和家长提供了科学教育的指导，对于提高学生的科学素养、培养未来的科学家和工程师具有重要意义。
它的实施需要全社会的共同努力，包括政府、学校、教师、家长和学生。
只有大家齐心协力，才能真正实现科学教育的目标，为社会的发展和进步做出贡献。
因此，我们应该重视美国国家科学教育标准，认真贯彻执行，为学生的科学教育提供更好的环境和条件。
只有这样，我们才能培养出更多的科学人才，推动科学技术的进步，为社会的发展做出更大的贡献。
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。
谢谢观看
NGSS
新一代科学标准(NGSS)提供一个重要的机会来改善不仅科学教育还学生成绩。
基于该框架为k - 12科学教育,NGSS旨在反映美国科学新愿景教育。
以下概念的变化NGSS展示什么是新的和不同的关于NGSS:
1。
中小学科学教育应该反映出相互联系的科学本质,因为它是实践和经验丰富的在现实世界中。
“框架旨在帮助实现愿景在科学和教育工程的学生,在多个年的学校,积极参与科学和工程实践和应用横切概念来加深理解的核心思想在这些领域”。
1视觉表现在框架是新在,学生必须参与的连结三个维度:
1。
科学和工程实践,
2。
横切概念,
3。
学科核心理念。
目前,大多数国家和地区标准表达这些维度作为单独的实体,领先他们的分离在两个指令和评估。
鉴于科学的重要性工程在21世纪,学生需要一个意义上的语境理解方面科学的知识,它是如何获取和应用,以及如何科学是连接在一个一系列的概念,有助于我们进一步了解我们周围的世界。
学生性能的期望必须包括一个学生的能力应用实践内容知识,从而专注于理解和应用程序而不是死记硬背的事实没有上下文。
该框架还强调:“…了解科学与工程涉及到集成的知识科学解释(即。
、内容知识)和实践需要参与科学研究和工程设计。
因此,框架旨在说明知识和实践必须交织在设计学习经验在k - 12科学教育。
”。
美国《国家科学教育标准》中的探究
美国《国家科学教育标准》中的探究作者：徐学福文章来源：外国教育研究点击数： 1197 更新时间：2006-11-7在我国大力倡导“科学学习要以探究为核心”的今天，许多科学教育工作者意识到开展探究教学势在必行。
然而，到底什么是探究？是像有些人认为的那样是一种教学方法或教学模式，还是有别的什么含义？这些问题在我国教育界还相当模糊。
1996年出版的美国《国家科学教育标准》（以下简称《标准》）对探究作了大量论述，明确这些无疑有助于我们消除误解，澄清对探究的认识，推动我国科学课程的实验与推广。
《标准》的编制者们吸取历史上有关探究的研究成果，尤其是施瓦布“通过探究教授作为探究的科学”这一基本主张，不再把探究仅作为学生学习科学的一种方法或过程，而是从学习内容与学习方式两个维度对探究进行说明，并进而对教学提出相应的要求。
换言之，在《标准》中探究有三个方面的含义：作为学习内容的探究；作为学习方式的探究；作为教学指导思想的探究。
三者紧密联系，相互制约，使得课堂上学生的探究与科学家的探究既有区别又有联系。
一、作为学习内容的探究作为学习内容的探究，强调科学即探究，或者说科学不是知识的堆积，而是一种认识世界的方式，这种探究或认识方式的具体内涵被“作为探究的科学”的内容标准所限定。
在《标准》中，作为探究之科学的内容标准包括探究能力和对探究的理解两方面，而且从幼儿、小学至高中这两方面的要求是统一的，只不过因为要与他们的认知发展水平相适应，因此在程度上有所不同而已，这一点从表1和表2中可明显体现出来。
（一）进行科学探究所必须的能力表1是《标准》所要求的各年级学生应当具备的基本探究能力，它们实际上就是学生的学习目标或预期学习结果，学生要在掌握其他内容标准的过程中实现这些目标。
从表中可以看出，从一个年级段到下一个年级段，学生的探究能力要求十分相似，但随着年级的升高越来越复杂。
例如，幼儿至4年级学生要“利用数据作出合理解释”；5-8年级学生要“承认和分析提出的其他解释和预测”；9-12 年级学生除此之外还要承认和分析“其他模型”。
美国《下一代科学教育标准》的转变
在８ 年级结束时 ▲ 利率和数值模型——提供关于自 然和人类
ｌ 系 统设计的信息
为 了更好地 诠释表现 预期 的内容 ， 在此栏 目的下 方建构
在４ 年级结束时 ｌ证据模型——支持解释的证据模型 在３ 年级结束时 ｌ实践模 ——预测阶段和变化阶段 在２ 年级结束时 ｌ观察模型——可在自 然界中观测的形态
于搜集 公众意见 的草案公布 至今 ，整个制定过 程历 时３ 年之 久 。纵观该标准 ， 其 内容在结构上 、 观念上都有重大 的转变 。
一
确定学 科核心概 念 ， 最大 的挑 战是形成 一套 系统 的 、 可 操作 的标准 。学 科核 心概念 阐述 的 内容 主要 是取 自《 框架 》 中所 要求 的 ，关 于所有学 生在 高 中毕业 时应该 能够理 解的
跨学科概念的 内容也是源于《 框架》 的， 共有７ 条跨学科概
念， 分别为模型、 原 因和效果 、 规模 、 比例 和数量 、 系统和系统模 型、 能量和物质 、 结 构和功能 、 稳定性和变化 ， 为学生更好地 了 解世 界建立 一种 组织 结构 ， 并帮 助他 们 理解 和连 接不 同学 科 领域不 同年级阶段 的学科核心概念 。虽 然大 多数核心概念 中只涵盖一个或几个跨学科概念的类型 。 但是所有跨学科概念 在每个年级阶段中都能通过不 同的学科核心概念得 以运用。 值得 我们更进一 步 了解的是学 科核 心概念 和跨 学科概
最基 础 的科学 概念 ， 涉 及 物质 科学 、 生命 科学 、 地 球 与 空 间
、
结 构 的转 变
科学 和工程 、 技术 及其科 学运 用４ 个领域 ． 共１ １ 项核 心概念 ， ３ ９ 项分解 概念 。制定 者要 对这 些核 心概念 和分解 概念在 不 同等 级上进行详 细的诠 释或者 进行 提炼 ，期望每 位学生 都 能在 不同年级 阶段 结束前 对所 学知识 有彻 底 ２ ０ １ ３ 年４ Ｂ ９日公 开发 布 。本文结合 达成机 构官方 网站 上的 内容 ， 对 该标准进 行 简要 分析 ， 重点 关注
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美国国家科学教育标准
主编：戢守志
出版日期开本定价
内容简介
本书译自于美国国家科学院年初推出的美国历史上第一部国家科学教育标准。
它将国家科学教育标准分解为科学教学标准、科学教师的专业进修标准、科学教育的评价标准、科学内容标准、科学教育大纲标准和科学教育系统标准等个要素，深刻剖析了每一要素并阐述了这些要素之间的相互联系，具有系统性和可读性强的特点。
这部基于当今的最佳实践而制定出来的标准，不仅对所谓的具有科学素养的人作出
了十分具体的构想，也为美国的教育系统规划出把这种构想变成现实所应取的具体行动路线。
本书文字生动，尤其是提供了许多妙趣横生的科学教育实例。
读者可从中获得不少启发，从而为提高我国的国民科学素养共同贡献力量。
可供各级教育部门管理者，中小学校长和教导主任、中小学及幼儿园的教师、各师范院校师生、教育家及其研究生、科学家和工程师、千千万万学生家长参考。
目次
中译本序()
译者识语()
行动的号角()
《国家科学教育标准》总述()
《国家科学教育标准》的内容安排()
科学教学标准()
专业进修标准()
评价标准()
科学内容标准()
科学教育大纲标准()
科学教育系统标准()
面向未来()
第一章导言()
为什么要有国家科学教育标准()
学校科学的目标()
《国家科学教育标准》的成书经过()
内容安排()
阅读指要()
第二章原则与定义()
《国家科学教育标准》中的一些观点和用语()
第三章科学教学标准()
科学教学标准()
教学标准()
教学标准()
教学标准()
教学标准()
教学标准()
教学标准()
教学重点的改变()
第四章科学教师专业进修标准()
科学教师专业进修标准()
专业进修标准()
专业进修标准()
专业进修标准()
专业进修标准()
专业进修重点的改变()
第五章科学教育中的评价()
科学教育评价标准()
评价标准()
评价标准()
评价标准()
评价标准()
评价标准()
由任课教师进行的评价()
改进课堂教学实践()
制定课程计划()
培养自学能力()
报告学生的进步()
教学实践的研究()
学区、州和国家级评价()
数据分析()
教师的参与()
样本大小()
样本的代表性()
学生科学成绩评价示例()
评价对自然界的理解()
评价探究能力()
评价重点的改变()
第六章科学内容标准()
设立依据()
统一的概念和过程之标准()
作为探究过程的科学之标准()
物质科学、生命科学及地球与空间科学之标准()科学与技术之标准()
从个人和社会视角所见的科学之标准()
科学的历史和本质之标准()
内容标准的形式()
内容标准的检验尺度()
内容标准的用途()
内容重点的改变()
从幼儿园到年级的内容标准()。