《美国国家科学教育标准简介》

  国家研究理事会于1995年12月颁布了国家科学教育标准。这一标准规定了所有学生都应该知道并能够去做的科学内容,并且提供了对学生学习这些科学内容所达到的程度进行评估的指导方针。这一标准详述了给所有学生以高质量的科学教育所必需的教学策略、专业人员发展和支持。这一标准还描述了使科学教育计划具有协调性、连贯性和一致性所需要的方针政策。

什么是国家科学教育标准?

国家研究理事会于1995年12月颁布了国家科学教育标准。这一标准规定了所有学生都应该知道并能够去做的科学内容,并且提供了对学生学习这些科学内容所达到的程度进行评估的指导方针。这一标准详述了给所有学生以高质量的科学教育所必需的教学策略、专业人员发展和支持。这一标准还描述了使科学教育计划具有协调性、连贯性和一致性所需要的方针政策。

  国家科学教育标准包括以下几个方面的标准:
  ● 科学内容;
  ● 科学教学;
  ● 科学教育的评估;
  ● 科学教师的专业发展;
  ● 科学教育大纲;
  ● 科学教育系统。

我们为什么需要这一标准?

 ● 理解科学给个人带来的满足感和激情;
  ● 公民需要科学信息和科学的思维方式对各种问题做出有见识的决定;
  ● 商业和产业部门需要初涉工作岗位的劳动者具有学习、推理、创造性思维、决策及解决问题的能力;
  ● 过硬的科学和数学教育能帮助我们国家和公民个人改进和维持其生产能力。

 

谁制定了这一标准?

国家研究理事会指定的由科学家、教师及其他教育工作者组成的委员会和工作组共同制定了这一标准。他们进行了为期四年的工作,组织了22家科学教育机构和科学组织进行评议,全国及地方有超过18000人的广泛参与(包括科学家、科学教育家、教师、教育管理人员及家长)。通过这四年的工作,全国对标准给予了一致的肯定。全国采用标准改革科学教育大纲的教育工作者们可以确信标准代表了这个国家所能提供给其公民的最高质量的思想。

这一标准的前景

 

所有的学生,不分年龄、性别、文化或种族背景、残疾与否,不论对科学的兴趣、动机以及志向如何,都应该有机会接受科学教育以使自己具有高水平的科学素养。

  这一标准背后的指导原则:
  ● 科学是面向全体学生的;
  ● 科学学习是一个能动的过程;
  ● 学校的科学教育要反映当代科学的传统;
  ● 改进科学教育是整个教育体系改革的组成部分。

 

学生怎样学习科学?

 

这一标准的前提是:学习科学是学生自己去做而不是别人为他们做的事情。标准设想出这样一个能动的学习过程,在这一过程中,学生描述事物、提出问题、阐明解释、验证这些解释并和别人交流其观点。通过这种方法,学生们建构起过硬的科学知识体系、使用知识解决新的问题、学习怎样清晰地交流并建立起批判的、逻辑的思维技能。

  通过科学学习,学生将:
  ● 体验自然界的丰富多彩和激动人心;
  ● 应用科学原理和方法作出个人决策;
  ● 讨论与科学和技术相关的问题;
  ● 提高他们为社会和经济发展做贡献的潜力。

 

什么是学生应该知道并能够做的?

为了培养科学素养,内容标准规定了学生从幼儿园到高中需要学习的知识和技能。

  什么是科学素养? 科学素养就是对个人决策、参与公共和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程的知识和理解。具有科学素养的人能够提出、发现和解答与日常体验有关的问题。他们能够描述、解释和预言自然现象。

  科学素养有不同的程度和形式,人的一生中科学素养都在不断发展和深化,而不仅仅局限于在校期间。这一标准概括了每一个公民一生科学素养的不断提高所必要的广泛的知识和技能基础,同时也为那些有志于科学事业的人们奠定了基础。 国家科学教育标准和美国科促会(AAAS)的科学素养基准有什么不同?

  两者有三方面的不同。首先,它们的内容划分所对应的年级不同。基准规定了在2、5、8和12年级结束时所有的学生应该具有的自然科学、数学和技术方面的知识和能力,而标准则是4、8和12年级。其次,标准特别强调探究的地位,将它作为一项重要的科学内容和教学手段。第三,标准提供了一套范围更广的改进科学教育的标准。它规定了教育的所有组成环节,包括教学、评估、教师的专业发展、大纲和体系,认为单独靠这一系统的个别的某个环节是无法实现改革的,也是不能持久的。然而,这两个文件在描述学习内容上有着高度的一致性。国家研究理事会认为基准的应用完全符合内容标准的精神。

 

内容标准包括什么?

 

内容标准分为八个类别:
  ● 统一概念和过程;
  ● 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;
  ● 个人和社会视角中的科学;
  ● 科学的历史和本质。

  内容标准包括传统的学校科学教育的内容,此外,还包括科学家应有的其他知识和技能。内容标准的第一部分--"统一观念和过程"确定了作为科学训练和帮助各个年龄段的学生理解自然界的强大的思想基础。这一部分针对所有的年级,因为概念的发展贯穿学生整个受教育的过程。其他的内容类别分别针对幼儿园到4年级、5-8年级、9-12年级。学生们在探究中增长知识并发展技能,是他们学习物质科学、生命科学、地球及空间科学等学科的基础。科学和技术的标准将自然界和人工的世界连结起来。个人和社会视角的标准有助于学生了解科学对个人和社会的影响,并帮助他们发展决策技能。科学的历史和本质标准帮助学生将科学看作人类正在进行的并且不断变革的经历。

 

科学教师做什么?

教学标准回答了这一问题。科学教学在标准呈现的科学教育的景象中处于核心地位。高效的科学教师具备有关学生学习、科学和科学教学方面的理论和实践知识。教学标准描述了这些教师采取的行动和他们为教好科学所具备的技能和知识。

  科学教师
  ● 制定以探究为基础的科学教育大纲;
  ● 引导和帮助学生学习;
  ● 评估学生学习和自己的教学情况;
  ● 设计和管理学习环境;
  ● 发展科学学习者社团;
  ● 参与编制和改进学校的科学教育大纲。

教师如何将这一标准应用在课堂上?

标准鼓励教师们着重以探究为基础而非以事实为基础的、能使学生对少数主题进行深入研究的教学方案。然而要实现标准中所描述的科学教育的前景,除教学实践和材料之外的其他方面也必须变革。学区、学校及系统的其他组成部分的常规事务、报酬、组织结构和期望都必须确保这一前景的实现,并能为教师提供变革其实践的资源、时间和机会。教师可以利用大纲和体系标准就这些需求同行政管理人员及家长们沟通。

 

如何评估科学教学?

评估标准提供了实现提高全民科学素养这一科学教育的前景过程中的评判标准。这一标准可以用来为评估学生、教师、计划和政策作准备。

  评估应该包括:
  ● 为了想要达到预期的结果而专门设计;
  ● 同时对成绩和学习机会进行评测;
  ● 明确地将结果与数据联系起来;
  ● 设计和应用中要体现公正;
  ● 支持就数据得出的推论

 

标准能更有效地帮助教师对学生进行测验吗?

教学和测验是教育不可缺少的组成部分,它们不能被分割开来。既然内容和教学策略都以标准进行校准,课堂评估也必须如此。评估标准确定了各个年级有效的评估政策、实践和任务的基本特征。使用这一标准的教师将有区别地考虑评估什么、何时评估及测定学生学习状况的最好方法。他们将认真考虑他的学生在学习过程中的基本的理解状况、学生在发展其理解时所处的水平以及帮助学生展示其所知的多种可供选择的办法。

  标准化测试会改变吗?标准认为体系有必要重新考虑所有大规模评估的目的、数据分析和样本规模。就象国家、地区和其他实施大规模科学评估的地方所计划的那样,已有迹象表明正在考虑改动普通标准化测试的条目。

  专业进修标准认为成长为一位高效的科学教师是一个持续的过程,从成为教师前一直贯穿其职业生涯。专业发展标准可以用来帮助幼儿园到12年级的科学教师拥有所有专业人员都需要并可以得到的持续深入的学习机会。专业进修标准提倡教师应有机会:
  ● 通过探究学习科学;
  ● 整合科学、学习和教学的知识;
  ● 不断的反思和改进;
  ● 建立促进职业学习的连贯的、协调的计划。

  教师如何增加其所需的科学知识?要帮助学生达到较高的科学素养水准,教师必须深刻理解他要教的内容,建构自身的科学知识体系:

  积极地调查研究;
  关注重大科学事件;
  利用科学文献和技术;
  扩展现有的知识;
  鼓励一日三省;
  支持教师间的合作。

  教师如何改进科学教学?高效的科学教师要具备这样一种特殊的知识,它能把教师对学习、教学、课程和学生的了解与对科学的理解结合起来。他们通过就职前和在职期间的学习体验发展这种独特形式的知识。

  教师如何改进科学教学? 高效的科学教师要具备这样一种特殊的知识,它能把教师对学习、教学、课程和学生的了解与对科学的理解结合起来。他们通过就职前和在职期间的学习体验发展这种独特形式的知识。

  有意识地把科学同教育学结合起来;
  模拟高效的教学实践;
  满足作为成年学习者的教师们的需要;
  参加课堂学习与其他的学习场景;
  运用探究、思考、研究和建模的方法并指导实践。

 

什么是有效的学校科学大纲?

大纲标准面向各个年级所需要的全面、协调的科学体验以及教师为所有的学生拥有学习机会所提供的支持。大纲标准将帮助学校和学区将标准转化为反映当地背景和政策的有效的教育大纲。

  大纲标准提倡:
  ● 保持从幼儿园到12年级科学教育大纲的全部内容的连贯性;
  ● 学习大纲的高质量;
  ● 和数学之间的协调;
  ● 高质量的资源:师资、时间和材料;
  ● 获得成就的平等机会;
  ● 学校团体内部的协作以支持高质量的大纲。

 

教育系统怎样支持科学教学?

系统标准号召教育系统的所有组成部分(包括当地学区、州教育部门和联邦教育系统)通力协作,同时要借助教育系统以外的力量。这一标准可以作为此系统中负责为学校提供必需的财力和智力资源的部门履行其职责的评判标准。 系统标准要求:

  ● 政策和标准前景的一致性;
  ● 系统内部和跨系统政策间的协调;
  ● 政策在时序上的连续性;
  ● 有支持计划的充足的资源;
  ● 公平的政策;
  ● 关注预期的效果;
  ●个人为促进实现标准所规定的科学教育目标中的责任。