以“学习进阶”方式统整的美国科学教育课程——基于《K-12科学教育框架》的分析

2011年7月,美国颁布了《K-12科学教育框架:实践、跨领域概念和核心概念》,其内容对美国科学教育产生了深远影响,其中最大的特色就是以"学习进阶"方式统整科学教育课程。其课程主要特点为:围绕学科核心概念、跨领域概念和科学与工程实践展开,突出核心概念在课程中的地位;注重进阶,课程连贯性强;突出科学与技术实践,实践性强等。

美国科学教育框架设计理念的发展动态

《K-12年级科学教育框架》是美国新的科学教育标准制定的基础与准则,其设计理念的提出依据了美国科学教育最新的研究成果,也充分体现了课程设计者对科学教育的深刻理解。因此,对该框架设计理念的分析与探讨有助于把握科学教育发展的最新动向,并为我国理科课程标准的研制以及理科教育的实践提供理论与实践方面的启示。

开启新一代的科学教育——美国《K-12年级科学教育框架》述评

美国国家研究理事会于2011年7月发布了《K-12年级科学教育框架》，为开启美国新一代的科学教育奠定基础。《框架》采用“核心学科概念”“交叉观念”和“科学与工程实践”3大维度来建构其结构，将“工程与技术、科学应用”纳入核心学科领域，突出科学的实践本质，并通过“学习进程”来描述科学学习的发展过程。通过对《框架》的解读，开拓我国科学教育改革的视野。

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

新版K-12科学教育框架的出台表明美国拉开了新一轮科学教育改革的序幕。美国新版K-12科学教育框架主要特点：聚焦于核心概念的科学教学、工程与科学相提并论、知行合一的“实践”和整体化设计。结合我国当前基础教育阶段科学教学存在的问题，阐释了我们应该从美国新版K-12科学教育框架借鉴的教学改革理念与做法。

美国2010《科学教育框架(草案)》述评及启示

美国研究理事会(NRC)新近发布的K-12《科学教育框架(草案)》采用"核心学科理念"、"跨学科素"和"科学与工程实践"三个维度重构美国科学教育标准,这标志着国际科学教育思想的发展进入了一个新阶段。考虑中美科学教育的历史文化与现实情况的差异,我们需在认真研究的基础上借鉴这一最新进展。

美国《科学教育框架》的特点及启示

《科学教育框架》提出了新阶段美国科学教育的发展愿景,反映出美国人才培养方案的新动向,在对科学的理解上,实现从"探究"到"实践"的跨越,在科学教育方面,体现从"科学与技术"到"科学、技术与工程"的整合,在学科教育内容方面,体现从科学"概念"到学科核心思想的提升。推进我国中小学科学教育,应提高中小学科学课程地位、重视中小学科学教育在人才培养系统中的启蒙性和基础性作用;注重中小学科学课程的统整性、综合性与实践性,适应社会发展需求;充分重视科学教育研究及其成果运用。

美国新一代《K-12年级科学教育框架》简介

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K-12科学教育框架中对生物学核心概念的关注及其启示

在科学技术迅速发展和教育领域研究成果不断积累的推动下,美国启动了新科学教育标准的研发工作,并于2012年完成了第1阶段的任务,正式出版了《K-12科学教育框架》。该框架强调概念理解的重要性,在生物学核心概念的选定上,与我国高中生物学课程的模块主题划分不谋而合,这样的认识和改进对我国生物学课程发展及课堂教学改革都具有很强的应用价值。在核心概念及其子概念的呈现上,以问题的形式引入,并展示了学习进阶的理论和研究结果,对教师设计和实施"为了理解的教学(teaching for understanding)"具有引领作用。

国际科学教育中科学实践研究的热点与趋势——基于近10年国际科学教育文献的CiteSpace分析

自2011年美国发布的《K—12年级科学教育框架:实践、跨学科概念和核心概念》中提出“实践”的概念,“科学实践”逐渐出现在研究者的视野中。2013年美国发布《新一代科学教育标准》进一步具体给出了科学实践的内容标准。本研究以作为一种教学理念的科学实践为研究对象,应用CiteSpace软件研究工具,对Web of Science上的“科学实践”相关主题文献进行分析研究,洞察其国际研究的热点及发展趋势,以期能为我国中小学科学教育的相关研究与改革实践提供一定的借鉴。

美国K-12年级科学教育框架中的天文内容简介(下)

ESSI地球在宇宙中:地球是在漫长时间里,在巨大宇宙中,演化出的一颗微小行星。通过观测现在的情况,利用物理和化学知识,能够破译出宇宙历史、结构和其中的天体。同样,通过观察和掌握的引力知识能够解释并预测太阳系天体的运行情况。通过观察太阳系内天体以及地球自身能够了解地球年龄和地球表面的演化历史。

美国K-12年级科学教育框架中的天文内容简介(上)

美国国家研究理事会于2011年7月发布了《K-12年级科学教育框架》(A Framework for K-12 Science Education:Practices,Crosscutting Concepts,and Core Ideas)(以下简称框架),为开启美国新一代的科学教育奠定了基础。框架描述了高中毕业后参加工作,或是继续学习,以便在未来成为科学家、工程师所需要的基本科学技术知识和能力。

美国《新一代科学教育标准》的设计理念及启示

美国《新一代科学教育标准》为全美未来的科学教育指明了方向。该标准以课程愿景为基点,以学生在实践中的具体表现为评价取向,分单元目标和具体目标两个层次表述学习目标。在结构上,每个单元包括单元目标框、三个维度的具体目标框和联系框三部分。课程内容聚焦有限的核心概念,以"学习进阶"为导航,整合实践和跨学科概念来系统化设计。其设计理念对我国科学课程的设计和科学教学的实施具有借鉴价值。

美国科学教师在职培训新动向

伴随科学教育改革的不断深化,美国K-12科学教师在职培训也在不断地调整、发展与完善。尤其是近三年在《科学教育框架》的影响下,美国科学教师在职培训出现了新的特征,即以"成为研究者"的培训理念为指引,围绕跨学科核心概念展开培训,培训策略以探究实践为主,培训课程着重SCK与PCK课程,培训者身份日益多样。与以往相比,在职培训也出现了新的问题,即教师参与培训的积极性普遍不高,缺乏时间,培训内容不能满足教师对专业知识的需求,教学任务的变更与教师离职使教师不愿参与培训,缺乏专业培训者等。为解决上述问题以及实现《科学教育框架》提出的科学教育新愿景,未来美国科学教师在职培训呈现新的发展趋势。

贯彻完整科学教学与学习过程的科学与工程实践

引言“科学与工程实践”是美国《新一代科学教育标准》(Next Generation Science Standard,以下简称NGSS)中三个维度之一,也是NGSS中从提法到理念都有所变化的部分。科学与工程实践是学生科学学习过程中必不可少的维度和环节,是学生构建学科核心概念和跨学科概念的途径和方法。该维度的重要性在《K—12年级科学教育框架》(以下简称《框架》)中强调:与框架一致的标准和表现预期必须考虑到:要让学生完全理解科学与工程概念,必须让他们参与探究实践,以及使这些概念得以形成和完善的讨论。同时,如果不能为学生提供有具体内容的情境,学生就不能在实践中学习或展示其能力。

对美国新一代《科学教育标准》的前瞻性分析——基于2011年美国《科学教育的框架》和1996年《国家科学教育标准》的对比

美国于2011年7月颁布的《k-12年级科学教育的框架:实践、交叉概念、以及核心观念》(以下简称《框架》)是其新一代科学教育标准开发的基础文件,本文介绍了其研制背景。并通过将《框架》的主体内容与美国1996年的《国家科学教育标准》的"科学内容标准"(以下简称《前标准》)进行对比,抽提出《框架》的特点。最后根据上述分析得出该文件对我国研制课程标准的启示。

科学教育的审视与思考

2011年7月,美国颁布了《K—12年级科学教育的框架：实践、交叉概念以及核心观念》,围绕《框架》研制出新一代科学标准。新一代的科学标准,认为一个懂科学的人应该理解并运用每一个主要科学学科中的核心思想,而且也应该在科学工程及重要概念方面有一些实践经验,在学业表现预期目标中将＂框架＂中所有的学科核心思想都包括在内,学业表现预期目标希望可以传达一种将三个基础中的内容结合起来的＂大想法＂,所有学生根据达到标准中学业表现预期目标获得相应的能力。

利用NGSS中学科核心概念体系开发课程、实施教学

美国《新一代科学教育标准》(Next Generation Science Standard,以下简称NGSS)发布于2013年,是在2011年制定《K-12年级科学教育框架》(以下简称《框架》)的基础上以标准的形式呈现出对学生的科学学习的明确要求和规范。二者的共同宗旨是帮助实现K—12年级科学与工程教育的愿景,达成2个主要目标:①为所有学生提供科学与工程教育;②为那些会成为未来科学家、工程师和技术专家的学生提供基础知识。通过这2个目标希望学生在学校中能够积极地参与科学与工程实践,运用跨学科概念,加深他们对这些领域的核心概念的理解。

科学实践的内涵构成模型

美国国家研究理事会颁布的《K-12年级科学教育框架》中的一般科学实践体现了科学家解决真实世界问题的工作过程,承载了各科学学科探究任务共通的一般实践要素(探究属性)。学科实验活动是学生进行该学科的实践任务时的实践对象和载体(学科属性),而学科能力活动则指向学生完成实践活动的认知过程(认知属性),三者的关系可用图1表示。

芝加哥科学俱乐部：美国STEM项目个案研究

芝加哥科学俱乐部充分利用校外教育机构、学校和高校的资源进行优势互补,导师制的学习模式和围绕现实世界的真实问题设计课程模块有利于青少年主体性的发挥,并与《K-12科学教育框架》发生紧密联系。基于情境的真实性评价能够更加有效地反映青少年的科学知识、技能水平以及科学身份的建构。STEM教育与校外教育项目相结合具有巨大的发展潜力。