美国落实《新一代科学教育标准》的理念与实践

李秀菊

2013年，美国《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standard，NGSS）正式颁布。颁布以后，美国超过40个州都对其非常关注，截至2016年1 1月4日，已经有16个州及哥伦比亚特区选择使用《新一代科学教育标准》，还有7个州正在考虑之中，其他的州也用NGSS作为更新其原有科学课程标准的范本。使用和落实好这样一个面向未来、理念超前的课程文件需要时间、各种资源，以及持续不断的各方努力。《新一代科学教育标准》的出品方对这个问题认识得非常清楚，所以为了更好地落实《新一代科学教育标准》，开展了很多工作。

落实《新一代科学教育标准》的指导理念

美国国家研究理事会于2015年发布《落实<新一代科学教育标准>指南》，旨在帮助各个学区和学校的领导和教师更好地开发基于NGSS的教学设计，进而将NGSS的核心思想落实在教学实践中。《落实<新一代科学教育标准>指南》中给出了落实好NGSS的7项原则。

一定要确保在落实和理解NGSS时，不同层级之间（州、学区和学校）要保持一致，不同年级之间保持一致，教育系统的不同组成部分（课程、评价、教学及教师专业发展）也要保持一致。

密切关注“关于科学，哪些内容是独特的”。

在州、学区和学校等不同水平开发科学学科的领导力，同时为之提供持续的支持。

构建并且充分利用不同组织及不同部门之间的网络、伙伴关系和合作。

执行和落实好NGSS需要足够的时间。

落实NGSS过程中要始终把教育公平放在第一位考虑。

确保各部分、各层级及系统内开展密切相关且持续不断的沟通交流。

在《落实<新一代科学教育标准>指南》中，同时还给出了落实NGSS的6个方面共计21条具体建议。这份报告为更好地落实NGSS提供了強有力的理论支持。

落实《新一代科学教育标准》的实践

校内科学课程的具体做法——以加利福尼亚州为例

在执行《新一代科学教育标准》的过程中，选用新标准的各州都有自己的时间表和执行计划。本文将以加利福尼亚州（以下简称“加州”）为例，对美国落实《新一代科学教育标准》的情况予以介绍。

加州的NGSS执行计划包括4个阶段。第1阶段：尽可能让各个人群充分接触NGSS，尽可能地理解NGSS。第2阶段：加深对NGSS的理解，达到充分理解的程度。第3阶段：围绕NGSS设计相关教学活动。第4阶段：教学活动与NGSS完全一致。第2阶段和第3阶段可以循环。

4个阶段循序渐进有3个目标。第1目标——知晓；第2目标——转化；第3目标——落实。这3个目标是渐进式的（如图1所示）。

加州提出落实以上计划的8条具体措施如下。

为所有的教育工作者创设高质量的专业学习机会，以确保每个学生接触到的科学教师都能胜任加州版NGSS的教学要求，确保学生达成加州版NGSS要求的深度，并精准达到相应的水平层次。

提供与加州版NGSS相一致的设计好的教学资源，用以满足所有学生的各种不同层次的需要。

开发和转化与加州版NGSS相适应的评价，用以支持改进教学，同时也为NGSS的使用提供一些相关信息。

与家长、督导、早期教育机构、其他学习机构和社团紧密合作，将加州版NGSS整合融入到专门为Pre-K、12年级以上，以及校外的各类项目和活动中（注：NGSS覆盖K-12年级）。

与高等教育、商业团体和其他相关人士紧密合作，确保所有学生都能为今后职业发展和成功进入大学作好相应的准备。

为加州版NGSS执行的各相关人士搜寻、创造和扩散各种相关资源，用以支持加州版NGSS系统落实工作不断向前推进。

设计和确立一个有效的交流系统，所有与加州版NGSS密切相关的人能够持续地通过这个交流系统明确需求和散发分享信息。

构建落实加州版NGSS联盟，用以确保持续的信息交流，并且在落实NGSS的过程中要保持撰写备忘录。

校外非正规科学教育机构的具体做法

美国的校外科学教育（informal science education），或称非正规科学教育，其内涵和包括的范围非常广泛，发生在科学中心、课后项目、创客空间和兴趣俱乐部的科学学习都算是校外科学教育范畴，同时“媒体中的科学”也包括其中。依据非正规学习和学校中心（该中心由旧金山探索馆、加州大学圣克鲁兹分校、伦敦国王学院共同成立）在2004年对美国非正规科学教育机构的调查显示，美国共有大约2 500多个非正规科学教育机构，包括博物馆、动物园、水族馆、科学与自然中心等。美国十分重视校外科学教育机构的重要作用，在《落实<新一代科学教育标准>指南》中，就提出社区合作者，尤其是非正规科学学习机构，如博物馆、科学中心、动物园、水族馆、天文馆及校外教育项目的重要作用。这些非正规科学教育机构主要通过两种方式支持NGSS的落实，一种是直接给学龄儿童提供相关服务，另一种是为教师提供专业发展服务。这两种方式都包括设计科学活动，以及开发能够促进达成学科核心概念和跨学科概念的理解、促进学生参与科学实践的技能提升的一些设施。非正规科学教育组织为此专门提供了一些资源，用于与正规科学教育一道共同支持NGSS的落实。以下将介绍美国校外非正规科学教育机构积极落实NGSS的具体做法。

积极开展研究，支持NGSS落实在非正规科学教育机构开发设计的项目和活动中。美国一向是研究先于实践，在校外教育如何落实NGSS这一方面也是如此。美国非正规科学教育致力于通过开展相关研究支持NGSS落实在实践中。非正规科学教育研究机构可以对儿童参观博物馆和教师专业发展等内容展开充分的研究，进一步促进NGSS落实在非正规科学教育机构开发的项目和活动中。已经有机构设计了与NGSS一致的5种技术工具，这些工具可以用以支持NGSS中强调的科学探究和核心内容的学习。

通过科学虚拟现实互动游戏促进非正规STEM学习。这是一个由美国国家科学基金会（NSF）支持的项目，是由非正规科学教育组织设计完成的科学游戏项目。该游戏内容与NGSS内容一致，设计用于正规和非正规的设施和环境。第1款游戏的名字叫《灰尘》（DUST）

专门项目——促进“框架”项目。非正规科学教育机构开发了一个探究项目，名字叫《促进“框架”落实》。这个框架即美国于2011年颁布的《K-12科学教育框架：实践、跨领域概念与核心概念》。这个探究项目是一个早期的支持科学教育标准的相关项目。在项目报告中重点讨论了博物馆为加州公立学校开发一些适应新的科学教育框架的展览的可行性和面临的挑战。

博物馆致力于帮助教师更好地理解NGSS。开发培训项目，以促进科学教师专业发展的形式促进其理解和执行科学教育标准。美国科学技术中心协会（ASTC）杂志刊登的一篇文章讨论过有关美国自然历史博物馆的教师专业发展项目中的工具、过程和挑战。

博物馆成为新科学教育标准的资源库。《教育周刊》（Education Week）给出了让博物馆成为落实NGSS过程中所需的资源库的方法概要。《教育周刊》上刊登的文章突出强调了新的科学教育标准聚焦科学过程和实践，这是科学博物馆教育很擅长的领域。博物馆可以成为教师落实NGSS的最佳校外场所。

总的来说，为了落实NGSS，美国作了很多准备。但是，落实NGSS的任务具体要落在每一位科学教师的行动中，因此教师对于NGSS的理解及执行就成为NGSS落实的关键。从目前的状态看，落实NGSS的工作仍然处于起步中。正如美国科学教育学者诺曼·莱德曼（Norman G.Lederman）所言：落实NGSS，一切都刚刚开始。