面向21世紀的科學教育

周建中 葉兆寧

美國《新一代科學教育標準》（NextGeneration Science Standard，以下簡稱NGSS）由美國國家研究委員會（NRC）、美國國家科學教學協會（NSTA）、美國科學促進會（AAAS）和Achieve，Inc.共同協作完成，于2013年正式發布。其中文版于2020年由科學普及出版社正式出版。《新一代科學教育標準》描述了一種基于科學實證的科學教育新理念，以標準的形式呈現出對學生的科學學習的明確要求和規范。正如在NGSS的序言中所說，單單這些標準本身將不會為所有學生提供高質量的學習機會。為了使這些標準在提高科學教學和學習上發揮作用，服務于中國基礎教育階段的科學教育改革和實踐，需要在中國開展各個層級的研究和實踐，包括對課程、教學、評估、教師的職前培養和職后專業發展等。

◎NGSS愿景中核心的教學轉變

美國《K-12年級科學教育框架》和《新一代科學教育標準》的共同宗旨是幫助實現K——12年級科學與工程教育的愿景，其核心是3個教學轉變：①解釋現象和設計問題的解決方案，②參與三個維度目標的學習，以及③隨著時間的推移建立連貫的學習過程。通過學生像科學家和工程師那樣在學習中理解現象和解決問題，希望每個學生都能夠在學校中積極地參與科學與工程實踐，以加深他們對特定學科領域的核心概念的理解，逐漸建構并運用跨學科概念解釋和預測自然界中的現象，解決遇到的實際問題。

這樣的教學轉變反映了傳統科學教學方法和NGSS倡導的現代科學教學和學習方法之間的區別。傳統的科學教育側重于單個學習者對科學內容的離散元素的掌握，而現代的方法則強調學生像科學家和工程師那樣在工作中理解現象和解決問題。……