美国田纳西州《科学课程标准》高中化学课程基本要素

梁远柔

摘 要：通过对美国田纳西州2001年修订版的高中科学（化学课程部分）标准的课程目标、课程理念、方法框架、科学教育、学科交叉与融合、应用技术、评估策略建议、学习资源、课程计划九个方面的研究，学习其课程基本要素，借鉴"以学生为主体"的课程理念、科学教育方法、多样化学习形式和开放的评价方式等。

关键词：田纳西州；化学；课程要素

【前言】20世纪90年代，美国拟定《国家科学教育标准》，由内容标准、表现标准和学习机会标准构成。内容标准，界定了对学生知识与技能的期望，确认了在作为优质教育构成部分的各个学科中期望学生学习什么；表现标准，表达了为实现各个内容标准期望，要求学生展示的熟练程度或质量。

本文主要研究田纳西州《科学课程标准》（2001版）高中化学课程标准部分。

【正文】

一、课程水平目标

（一）理解科学探究对于21世纪的重要性，了解工具、技能、知识和品质对于科学探究的必要性

1、认识到科学是进步的追求，重新评估和延伸已经被认可的东西。

2、设计和进行科学的调查去发现新的现象，证实以前的结论，测试理论的价值，比较对立的理论。

3、运用恰当的工具和技术去收集精确的、正确的数据。

4、应用定性和定量的手段去分析数据，得出结论。

5、将数据和结论与其他人做相同实验的数据和结论进行对比。

（二）认识科学发现在设计材料和工艺、发展成可授权技术方面的社会效益

1、探讨技术对社会、政治和经济系统的影响。

2、工程设计周期要素辨析：设计约束，模型的建立、测试、评价、修改和再试。

3、解释在技术应用时，材料的性能与使用的关系。

4、描述科学技术和生活在地球空间和物理系统上的动态关系。

（三）利用适当的数学方程和方法来解决化学问题

1、了解化学科学相关的数学原理。

2、利用适当的数学方程和方法来解决化学问题。

二、课程理念

美国的课程理念是总体提出的，不分阶段，以追求人性化为基本方向，不同于中国高中化学的课程理念是在初中化学课程的理念的基础上提出来的。基于此田纳西州科学课程制定的基本理念为“以学生为主体”，同时注重素质教育，注重学生的科学素养和学习兴趣的培养，强调学生解决问题的自主性和创造性。

该标准十分注重学生主体性和学生科学素养的培养，引出以下课程理念：

1、每个学生都应有接受科学教育的机会和权力，并在科学素养上达到一定水平。

2、能够运用科学知识和技术，批判性的思考，创造性地解决日常生活问题。

3、科学学业评估重视外部效度，主要是评价学生将习得的知识应用到课堂之外的生活情境中的能力。

4、注重培养科学素养和科学探究精神，倡导合作精神。

三、方法框架

（一）针对“理解科学探究对于21世纪的重要性”

1、追溯科学原理和理论的历史发展。

2、选择一种描述或方案重新评估或延伸科学发现，明确可行性的问题、建立假设去做科学探究。

3、选择合适的工具和技术去收集精确的和准确的定量数据。

4、用正确科学的单位和有效的图形来记录现象和数据。

（二）针对“认识科学发现在设计材料和工艺、发展成可授权技术方面的社会效益”

1、选择合适的工具进行科学探究。

2、应用工程设计过程中构建了一个原型符合发展标准的模型。

3、探索新技术的非预期后果如何能影响人类和非人类社会。

4、当前推进健康生物工程技术的研究现状有助于改善我们的日常生活。

（三）针对“利用适当的数学方程和方法来解决化学问题”

1、使用各种适当的符号（如指数、函数）。

2、应用代数性质、公式和关系对真实问题进行运算并评价结果的合理性。

3、分析图表来描述函数的行为（如溶液浓度、溶解度曲线）。

4、用函数和图模拟现实世界中的现象。

四、科学教育——培养科学技能，掌握科学方法

科学教育看重科学探究过程，尤其强调运用科学方法进行化学实验和实地调查，培养和提高科学探究能力和培养科学素质。科学探究不是一般意义上的化学知识教育，而是侧重于观念情感的综合性教育重视知识的教学与技能的培养， 对学生观察能力和动手能力的加强，发展热爱自然的兴趣，以益于学生的终身发展。

课程标准中第一部分就介绍了科学探究的重要性和科学探究的方法。从课标的表述中，我们可以总结出几点：

1、注重操作性目标，如要求学生明确可行性的问题、建立假设去做科学探究。

2、注重科学探究的基本方法：提出问题、建立假设、设计实验、分析现象数据，对比文献，设计模型。

3、强调科学探究的严谨和规范：在试验假设时，实行和理解实验室步骤指示，选择合适的工具和技术去收集准确的定量数据。

4、培养学生实验现象和实验数据处理分析的能力和查阅文献对比实验的能力。

五、学科的交叉与融合

课程标准的第三部分强调把数学应用到科学探究过程中来，更以“成功的科学探究需要什么数学能力和理解能力”为指导问题，这体现了学科的交叉与融合。另外，田纳西州的基础学科是科学，化学只是其中的一门课程，还有物理、生物，化学与物理与生物的联系紧密，有时需要从多角度解决化学问题。

六、化学学科知识应用于技术

该课程重视科学技术社会（STS）教育思想的渗透，即科学、技术和社会的结合，注重对科学、技术、社会之间关系的理解，强调对与化学有关的问题的判断和解决。课程标准第二部分强调“科学的观念、设计的技巧和科技的应用是怎样提高生活质量的？”这一指导问题，鼓励学生学以致用，应用所学知识进行创新，学会应用技术甚至自己发明一项新技术。

七、评估策略建议

根据实际情况，该课标倡导评估的多向度。评估方法除了传统的纸笔测验，还有操作（performance），完成任务量（portfolios），口头测试（interview），撰写调查报告和书面论文，多项选择和简要回答问题等评估形式；评估的主体可以是教师实施，也可以是学生；评估的对象包括学生和教师；评估内容除了评估学生的学业成绩，还要计量学生参与科学学习的次数。

八、学习资源

学习资源除了印刷品、多媒体、电子资源之外，还有实验设备仪器、试剂等。课堂教学要注重多种教学资源相结合，鼓励学生利用电子资源自我检索文献学习课外知识和利用实验室资源进行科学探究。

九、化学1和化学2课程计划

课程标准提出，化学对于培养学生以下各种能力有十分重要的作用。

1、对知识的学习探究能力：在书本知识的学习过程中，不仅满足知识的记忆，培养学生深入探究的思想和进行科学探究的能力，建立理论联系实际的思维，并借此理解知识的内在联系，建立知识网络体系。

2、理解并应用、创新技术的能力：使学生理解科学的观念、设计的技巧和科技的应用有利于提高生活质量，鼓励学生研究技术，培养学生创新意识和创新能力。

3、联系应用多学科知识的能力：基础化学知识是深入学习化学的基础，化学知识对于理解各学科（物理、生物等）之间的关系、技术以及社会也有较大贡献。

同时，标准还提出培养学生其它能力，如“分析表中、图中、示意图中的信息”，加强学生对图像的理解和运用，提高逻辑分析能力。同时，鼓励学生交流实验，设计一个基于正确的假设，用于进一步研究的模型，培养学生沟通交流能力和应用实验结果的能力。

课程标准本着“以学生为主体”的课程理念，同时注重素质教育，注重学生的科学素养和学习兴趣的培養，强调学生解决问题的自主性和创造性，培养学生在实践中独立思考，合作学习。

梁远柔

摘 要：通过对美国田纳西州2001年修订版的高中科学（化学课程部分）标准的课程目标、课程理念、方法框架、科学教育、学科交叉与融合、应用技术、评估策略建议、学习资源、课程计划九个方面的研究，学习其课程基本要素，借鉴"以学生为主体"的课程理念、科学教育方法、多样化学习形式和开放的评价方式等。

关键词：田纳西州；化学；课程要素

【前言】20世纪90年代，美国拟定《国家科学教育标准》，由内容标准、表现标准和学习机会标准构成。内容标准，界定了对学生知识与技能的期望，确认了在作为优质教育构成部分的各个学科中期望学生学习什么；表现标准，表达了为实现各个内容标准期望，要求学生展示的熟练程度或质量。

本文主要研究田纳西州《科学课程标准》（2001版）高中化学课程标准部分。

【正文】

一、课程水平目标

（一）理解科学探究对于21世纪的重要性，了解工具、技能、知识和品质对于科学探究的必要性

1、认识到科学是进步的追求，重新评估和延伸已经被认可的东西。

2、设计和进行科学的调查去发现新的现象，证实以前的结论，测试理论的价值，比较对立的理论。

3、运用恰当的工具和技术去收集精确的、正确的数据。

4、应用定性和定量的手段去分析数据，得出结论。

5、将数据和结论与其他人做相同实验的数据和结论进行对比。

（二）认识科学发现在设计材料和工艺、发展成可授权技术方面的社会效益

1、探讨技术对社会、政治和经济系统的影响。

2、工程设计周期要素辨析：设计约束，模型的建立、测试、评价、修改和再试。

3、解释在技术应用时，材料的性能与使用的關系。

4、描述科学技术和生活在地球空间和物理系统上的动态关系。

（三）利用适当的数学方程和方法来解决化学问题

1、了解化学科学相关的数学原理。

2、利用适当的数学方程和方法来解决化学问题。

二、课程理念

美国的课程理念是总体提出的，不分阶段，以追求人性化为基本方向，不同于中国高中化学的课程理念是在初中化学课程的理念的基础上提出来的。基于此田纳西州科学课程制定的基本理念为“以学生为主体”，同时注重素质教育，注重学生的科学素养和学习兴趣的培养，强调学生解决问题的自主性和创造性。

该标准十分注重学生主体性和学生科学素养的培养，引出以下课程理念：

1、每个学生都应有接受科学教育的机会和权力，并在科学素养上达到一定水平。

2、能够运用科学知识和技术，批判性的思考，创造性地解决日常生活问题。

3、科学学业评估重视外部效度，主要是评价学生将习得的知识应用到课堂之外的生活情境中的能力。

4、注重培养科学素养和科学探究精神，倡导合作精神。

三、方法框架

（一）针对“理解科学探究对于21世纪的重要性”

1、追溯科学原理和理论的历史发展。

2、选择一种描述或方案重新评估或延伸科学发现，明确可行性的问题、建立假设去做科学探究。

3、选择合适的工具和技术去收集精确的和准确的定量数据。

4、用正确科学的单位和有效的图形来记录现象和数据。

（二）针对“认识科学发现在设计材料和工艺、发展成可授权技术方面的社会效益”

1、选择合适的工具进行科学探究。

2、应用工程设计过程中构建了一个原型符合发展标准的模型。

3、探索新技术的非预期后果如何能影响人类和非人类社会。

4、当前推进健康生物工程技术的研究现状有助于改善我们的日常生活。

（三）针对“利用适当的数学方程和方法来解决化学问题”

1、使用各种适当的符号（如指数、函数）。

2、应用代数性质、公式和关系对真实问题进行运算并评价结果的合理性。

3、分析图表来描述函数的行为（如溶液浓度、溶解度曲线）。

4、用函数和图模拟现实世界中的现象。

四、科学教育——培养科学技能，掌握科学方法

科学教育看重科学探究过程，尤其强调运用科学方法进行化学实验和实地调查，培养和提高科学探究能力和培养科学素质。科学探究不是一般意义上的化学知识教育，而是侧重于观念情感的综合性教育重视知识的教学与技能的培养， 对学生观察能力和动手能力的加强，发展热爱自然的兴趣，以益于学生的终身发展。

课程标准中第一部分就介绍了科学探究的重要性和科学探究的方法。从课标的表述中，我们可以总结出几点：

1、注重操作性目标，如要求学生明确可行性的问题、建立假设去做科学探究。

2、注重科学探究的基本方法：提出问题、建立假设、设计实验、分析现象数据，对比文献，设计模型。

3、强调科学探究的严谨和规范：在试验假设时，实行和理解实验室步骤指示，选择合适的工具和技术去收集准确的定量数据。

4、培养学生实验现象和实验数据处理分析的能力和查阅文献对比实验的能力。

五、学科的交叉与融合

课程标准的第三部分强调把数学应用到科学探究过程中来，更以“成功的科学探究需要什么数学能力和理解能力”为指导问题，这体现了学科的交叉与融合。另外，田纳西州的基础学科是科学，化学只是其中的一门课程，还有物理、生物，化学与物理与生物的联系紧密，有时需要从多角度解决化学问题。

六、化学学科知识应用于技术

该课程重视科学技术社会（STS）教育思想的渗透，即科学、技术和社会的结合，注重对科学、技术、社会之间关系的理解，强调对与化学有关的问题的判断和解决。课程标准第二部分强调“科学的观念、设计的技巧和科技的应用是怎样提高生活质量的？”这一指导问题，鼓励学生学以致用，应用所学知识进行创新，学会应用技术甚至自己发明一项新技术。

七、评估策略建议

根据实际情况，该课标倡导评估的多向度。评估方法除了传统的纸笔测验，还有操作（performance），完成任务量（portfolios），口头测试（interview），撰写调查报告和书面论文，多项选择和简要回答问题等评估形式；评估的主体可以是教师实施，也可以是学生；评估的对象包括学生和教师；评估内容除了评估学生的学业成绩，还要计量学生参与科学学习的次数。

八、学习资源

学习资源除了印刷品、多媒体、电子资源之外，还有实验设备仪器、试剂等。课堂教学要注重多种教学资源相结合，鼓励学生利用电子资源自我检索文献学习课外知识和利用实验室资源进行科学探究。

九、化学1和化学2课程计划

课程标准提出，化学对于培养学生以下各种能力有十分重要的作用。

1、对知识的学习探究能力：在书本知识的学习过程中，不仅满足知识的记忆，培养学生深入探究的思想和进行科学探究的能力，建立理论联系实际的思维，并借此理解知识的内在联系，建立知识网络体系。

2、理解并应用、创新技术的能力：使学生理解科学的观念、设计的技巧和科技的应用有利于提高生活质量，鼓励学生研究技术，培养学生创新意识和创新能力。

3、联系应用多学科知识的能力：基础化学知识是深入学习化学的基础，化学知识对于理解各学科（物理、生物等）之间的关系、技术以及社会也有较大贡献。

同时，标准还提出培养学生其它能力，如“分析表中、图中、示意图中的信息”，加强学生对图像的理解和运用，提高逻辑分析能力。同时，鼓励学生交流实验，设计一个基于正确的假设，用于进一步研究的模型，培养学生沟通交流能力和应用实验结果的能力。

课程标准本着“以学生为主体”的课程理念，同时注重素质教育，注重学生的科学素养和学习兴趣的培养，强调学生解决问题的自主性和创造性，培养学生在实践中独立思考，合作学习。