美国《新一代科学教育标准》简析
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。
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。
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。
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
美国新一代科学教育标准NGSS能力要求细则
2）设计可能的解决方案 3）优化设计方案 1）相互依赖的科学、工程和技 术 2）工程、技术和科学对人类社 会和自然世界的影响
四级（分年级）
2-3年级
4-6年级
1）如果变了改变，对即将要发生的情 1）提问源于对现象、模型或预料之外的结
况进行提问；
果的仔细观察；
2）鉴别科学和非科学问题；
2）定义可以通过物体、工具、过程或系统 得到解决的问题，确定多样的标准和限制条 件；
a-模式 b-原因与结果：机制与解释 a-尺度、比率和数量 b-系统与系统模型 c-物质与能量：流动、循环与守恒 d-结构与功能 e-稳定性与变化
a-物质和相互作用 b-力与稳定性：力和相互作用 c-能量
d-波及其在信息传递技术中的作用 a-从分子到组织：结构与进程 b-生态系统：相互作用、能量、动力学 c-遗传：性状继承与变异 d-生物进化：统一与多样性 a-地球在宇宙中的位置 b-地球系统
3）所提的问题能够进行调查，并且能 够预测可能性结果；
4)使用已有的知识描述问题；
5）定义可以通过物体、工具、过程或 系统得到解决的简单问题，确定限制性 条件；
1）明细模型的局限性；
1）评估一个物体或工具模型的局限性；
2）通过论证共同制作和修改模型；
2）通过论证制作或修改模型来匹配系统的 变量或因素改变后状况；
f-识别数据中值得进一步调查的其它关系
a-运用科学的数学公式和图表，使用合适的单位 b-运用恰当的数学或算法形式，表示科学模型和数据关系 c-认识到计算机模拟建立的基础，即对研究对象的基本假设 d-运用数学表达式、计算机程序或模型进行简单测试，把计算结果与实 际条件作比较，判断该结果是否有意义
f-使用不同年级水平的数学和统计学知识来分析数据
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。
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、本文概述随着科技的不断进步和全球化的深入发展，科学教育在培养未来公民的创新能力和科学素养方面发挥着越来越重要的作用。
作为世界科技和教育领域的领先者，美国在科学教育的改革与发展上一直走在前列。
本文旨在深入研究美国《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，简称NGSS）在科学实践理念下的制定背景、主要内容及其特点，以期为我国科学教育的改革与发展提供借鉴和启示。
本文将概述科学实践理念的核心要义，包括科学探究、科学思维、科学问题解决等关键能力，以及这些能力在科学教育中的重要性和作用。
本文将详细介绍NGSS的制定背景和发展历程，分析其在科学实践理念指导下的改革目标和价值取向。
接着，本文将对NGSS的主要内容进行深入剖析，包括其课程结构、教学要求、评价方式等方面，以展现其在科学实践理念下的独特性和创新性。
本文将总结NGSS的特点和启示，探讨其对我国科学教育改革的借鉴意义，以期推动我国科学教育质量的提升和创新人才的培养。
通过本文的研究，我们期望能够深入理解科学实践理念在美国科学教育标准中的体现和实践，为我国科学教育的改革与发展提供有益的参考和借鉴。
我们也期望通过本文的探讨，能够激发更多教育工作者和研究者对科学实践理念的关注和研究，共同推动我国科学教育的不断创新和发展。
二、科学实践理念的核心要素科学实践理念是美国《新一代科学教育标准》的核心组成部分，它强调了科学探究、工程设计和科学思维在科学教育中的重要性。
这一理念的核心要素主要包括以下几个方面：科学探究被视为科学实践的基础。
科学探究不仅是一种方法，更是一种思维方式，它鼓励学生提出问题、设计实验、收集和分析数据，以及基于证据得出结论。
这种过程性的科学探究有助于培养学生的批判性思维能力和问题解决能力。
工程设计也是科学实践理念的重要组成部分。
工程设计是一种创新性的实践，它要求学生运用科学知识和技术来解决实际问题。
美国《新一代科学教育标准》科学与工程实践内容简介
解释或并解释现象 。例如 ，
用 ３ 一 Ｄ模 型 （ 或用 化学 键 的 图解 ）来描 述分 子 ，
和交流 。
这８ 个实践 内容是从 专 、 ｌ 的科学家 和工程师 的 操 作实践 中提炼 出来 的。 虽然实践的种类形式不多 ， 但是对 每一 个年级段都作 出 厂 要求 。具体 的实践 活 动都结合学科 核心概念 的学 习展 开 。例如 ，在初 中 生命科学学 科领域 ，结合 “ 共同祖 先的证据和多样 性”这一核 心概念的具体 内容 ，设计 了 ２个分析 和 解释数据 的实践 ，１ 个运用 数学和计算思维 的实践 ， ２ 个 建构 （ 科学 ） 解 释和设计 （ 工程 ） 解决方 案 的实 践 。又如 ，在 初 中生命科 学 、 科领 域 ，结合 “ 结构 与功能 ”这 一核心概念 的具 体内容 ，设 计 了 １ 个创 设和 使用模 型的实践 ，１ 个 计划和实施研究 的实践 ， １ 个 依据 证据 进行辩 论 的实 践 ，１ 个信 息 的获取 、 评估 和交流 的实践 。 新标 准在结合学科核心 慨念 阐述科学与工程 实 践时 ，还 注意与科学本质 的联 系 ，结合具体 的学 习 内容 ，强 调了科学本质 的教 育。例如 ，在初 中阶段 结合 “ 共 同祖先的证据和多 佯性 ”主题 内 “ 自然选 择 ”这一 内容 ，提 出了与科 学本 质 的联系 “ 科学 知 识足基于经验证据 的”。 （ 二 ）以 “ 创 设和使 用模型”为例看新标准对
一
。
中所指 的概念模 型 ，包括 我们 现在经常说到的物理 模型 、数学模型和概念模型 。 “ 框 架 ”还 阐述 了学生 到 １ ２年级 时应该 在创 设和使用模型方面达到 的水平 。 １ ． 建构描述事 件或事实的 图、表 。例如 ，画 出 只标示 了特征 的昆虫 ，描述 由于 阳光照射而温暖 起来 的小水塘 的变 化 ，描绘一个真实世界里的物体 模型并 以它 为基础 对系统在特定条件下 的反应作 出
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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。
所以，NGSS的制定是多方面的相关机构通力合作完成[2]，其中41人编写委
员会起着核心作用，联邦政府、州政府、科学界、教育界，社会上关心教育的人士组成的咨询委员会提供对NGSS的评论和指导建议。
三、《新一代科学教育标准》的三个维度
无论是在《框架》中，还是在NGSS中，都强调实践、跨学科概念和学科核心概念三个维度。
科学与工程实践、跨学科概念、学科核心概念是《框架》中三维体系的体现，概括了K—12年级学生应该学习的知识和完成的实践内容，通过科学知识和科学实践的结合即理论和实践相结合，提高了美国基础科学教育的系统性，加强了学生对科学本质的理解，有利于素质教育的进行。
NGSS在《框架》的基础上，从具体实施的角度对三个维度进行了有效整合，也就是以学科核心概念为核心，与实践和跨学科概念共同构成的三维目标，期望在强化学科核心概念的同时，也加强学生的综合能力和实践能力。
[3]
四、《新一代科学教育标准》的内容结构
NGSS的呈现方式不同于1996年版的科学教育标准，新标准按照学科核心概念和主题来呈现标准的具体内容，将3个维度结合在每一条标准中，并以表格的形式呈现出整体化的体系结构，以此突出3个维度间的具体联系。
表格的上面部分为成果期望，描述了期望学生取得的学习成果，说明学生需要掌握的概念性知识和技能，“成果期望”是说明评测内容的栏目，也是每条标准的主要内容，通过成果期望描述出学生掌握该条标准后应达到的能力和水平，再由“说明”给出相关实例。
下面部分为基础框，解释了与成果期望相应的三个维度的具体要求，基础框图中提供了附加的有用信息，拓展并解释与预期成果相关的3个维度中的具体要求，依据3个维度，基础框分为“科学与工程实践”“学科核心概念”和“跨学科概念”3个栏目。
最后是联系框（the connection boxes），表示与其他年级和学科核心概念之间的联系，联系框可以分成3个部分，即“同年级段中其他学科核心概念的联系”“跨年级段间学科核心概念的关联”以及“与通用核心国家标准的联系”。
“同年级段中其他学科核心概念的联系”中包括了同一年级段内具有相关核心概念的其他学科主题的名称；“跨年级段间学科核心概念的关联”中包括了其他科学主题的名称，这些主题可能出现在之前的年级段，以提供学生理解该条标准概念的基础，也可能出现在后续的年级段，以说明该条标准为后续学习提供的基础；“与通用核心国家标准的联系”中包括了在《英语语言艺术、文学和数学的通用核心国家标准》中出现的与该条标准相关的代码和名称，以说明该条标准与语言、数学等其他学科教学的联系。
[4]
五、结语
NGSS强调对学科知识的整合性、课程设计的连贯性和学习过程的实践性，对我国基础教育课程改革提供了参考性，值得我们进一步学习和探究。
参考文献：
[1]丁邦平.国际科学教育导论[M].太原：山西教育出版社，2002：267.
[2]郭玉英，姚建欣，彭征. 美国《新一代科学教育标准》述评[J]. 课程·教材·教法，2013（8）：118-127.
[3]吴成军，李高峰. 重视核心概念发展实践能力——《美国新一代科学教育标准》的分析及启示[J]. 中学生物教学，2014（Z1）：7-10.
[4] 叶兆宁.美国新一代科学教育标准概要[J]. 中国科技教育，2012（7）：6-9.
责任编辑：孙瑶。