1、科学教育的若干国际进展科学教育的若干国际进展刘洁民刘洁民北京师范大学数学科学学院北京师范大学数学科学学院摘摘 要要u一、对两个关键词的表述和理解一、对两个关键词的表述和理解u二、美国的若干进展二、美国的若干进展u三、加拿大的情况三、加拿大的情况u四、欧洲的情况四、欧洲的情况u五、国际学生评价项目（五、国际学生评价项目（PISA）u六、启示和思考六、启示和思考一、对两个关键词的表述和理解一、对两个关键词的表述和理解u1.科学素养科学素养u2.科学探究科学探究1.科学素养科学素养u面向全体美国人的科学面向全体美国人的科学：u科学素养包括数学、技术、自然科学和科学素养包括数学、技术、自然科学和社会科
2、学等许多方面。应理解科学核心社会科学等许多方面。应理解科学核心概念和原理；熟悉自然界，认识自然界概念和原理；熟悉自然界，认识自然界的多样性和统一性；能够按个人和社会的多样性和统一性；能够按个人和社会目的运用科学知识和科学的思维方法。目的运用科学知识和科学的思维方法。科学素养科学素养u美国国家科学教育标准美国国家科学教育标准：u由于对自然界有所了解和认识而产生充实感和兴奋由于对自然界有所了解和认识而产生充实感和兴奋感；感；u在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理在进行个人决策之时恰当地运用科学的方法和原理；u理智地参与那些就与科学技术有关的各种问题举行理智地参与那些就与科学技术有关的各种问
3、题举行的公众对话和辩论；的公众对话和辩论；u在自己的本职工作中运用一个具有良好科学素养的在自己的本职工作中运用一个具有良好科学素养的人所应有的知识、认识和各种技能，因而能提高自人所应有的知识、认识和各种技能，因而能提高自己的经济生产效率。己的经济生产效率。科学素养科学素养u瑞典（瑞典（2001）u美国伊利诺州（美国伊利诺州（2002）u澳大利亚新南威尔士州（澳大利亚新南威尔士州（2002）u英国（英国（2006）科学素养科学素养u四个国家（地区）的科学课程标准都提出了四个国家（地区）的科学课程标准都提出了对学生科学素养的要求，包括科学知识、观对学生科学素养的要求，包括科学知识、观念和态度，科学
4、探究过程、方法和技能，科念和态度，科学探究过程、方法和技能，科学本质，科技与个人、社会和自然环境的联学本质，科技与个人、社会和自然环境的联系等方面内容，而且都有具体明确的表述。系等方面内容，而且都有具体明确的表述。但不同国家科学素养涉及的维度和表述方式但不同国家科学素养涉及的维度和表述方式等方面都有一定差异。等方面都有一定差异。科学素养科学素养u例如，英国的课程标准分为三个方面：例如，英国的课程标准分为三个方面：u促进学生精神、道德、社会和文化诸方面的促进学生精神、道德、社会和文化诸方面的发展；发展；u促进学生交流、应用数据、信息技术、合作促进学生交流、应用数据、信息技术、合作、完善自我、问题
5、解决等关键技能的发展；、完善自我、问题解决等关键技能的发展；u促进学生的思维技能、创新技能、与工作相促进学生的思维技能、创新技能、与工作相关的技能和可持续发展教育等。关的技能和可持续发展教育等。科学素养科学素养u瑞典的课程标准分为以下三个方面：瑞典的课程标准分为以下三个方面：u关注自然和人类；关注自然和人类；u关注科学活动；关注科学活动；u关注知识的应用。关注知识的应用。科学素养科学素养u中国科学教育界的一个通用表述：中国科学教育界的一个通用表述：u科学素养包含多方面的内容，一般指了解必要科学素养包含多方面的内容，一般指了解必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立的科学技术知识，掌握基本的
6、科学方法，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的应用科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力。它们处理实际问题、参与公共事务的能力。2.科学探究科学探究u瑞典（瑞典（2001）u美国伊利诺州（美国伊利诺州（2002）u澳大利亚新南威尔士州（澳大利亚新南威尔士州（2002）u英国（英国（2006）科学探究科学探究u除了瑞典，其余几个国家的科学课程标除了瑞典，其余几个国家的科学课程标准对科学探究的要求都包含以下要素：准对科学探究的要求都包含以下要素：提出假设、构思有假设的科学探究、进提出假设、构思有假设的科学探究、进行问题探究（包括观察、测量、收集数行问题探究
7、（包括观察、测量、收集数据等）、解释描述结果分析（包括对收据等）、解释描述结果分析（包括对收集数据和观察结果的评估）、报告，展集数据和观察结果的评估）、报告，展示探究的过程和发现并做辩论。示探究的过程和发现并做辩论。科学探究科学探究u不同国家对科学探究能力的要求不同，表不同国家对科学探究能力的要求不同，表述的详细程度也有很大差异。述的详细程度也有很大差异。科学探究科学探究u英国强调从科学的观点到探究的技巧两方英国强调从科学的观点到探究的技巧两方面来提高学生进行科学探究的能力；面来提高学生进行科学探究的能力；科学探究科学探究u 探究技能：探究技能：应该教给学生u制定计划：制定计划：u利用科学知识
8、和理解力把思想转变成能够探究的形式，并选择适当的探究方式。u决定是利用第一手的证据还是从间接资源中获取证据。u进行预备工作并作出适当预测。u考虑收集证据时必须被考虑的关键因素，并教给学生在变量不能被很好控制的情况下如何收集证据。u决定收集数据的程度和范围，用的技术、设备和材料。科学探究科学探究u获取和提供证据：获取和提供证据：u用适当的设备和材料并采取行动控制对自己和他人的危险。u观察和测量，包括利用ICT做数据记录和作适当的预测。u做充分的适当的相关观察和测量，以减少错误，获得可靠的证据。u利用多种方法，包括：图示、表格、图表、图像和ICT来表示和交流定性的和定量的数据。科学探究科学探究u分
9、析证据：分析证据：u利用图示、表格、图表、图像包括适当的线来确定和描述数据中的图案和相互关系。u利用观察、测量资料和其他资料来得出结论。u决定这些结论支持预测的程度或作进一步预测的程度。u利用科学知识和理解力来解释说明观察资料、测量资料或其它数据和结论。科学探究科学探究u评估：评估：u思考观察和测量中的异常现象，并试着解释这些现象。u思考证据是否充分支持结论和解释。u对改善方法应用提出建议。科学探究科学探究u美国则注重科学探究的整体过程，让学生了美国则注重科学探究的整体过程，让学生了解怎样进行科学探究，如何根据问题提出假解怎样进行科学探究，如何根据问题提出假设和检验假设，如何在探究过程中运用概
10、念设和检验假设，如何在探究过程中运用概念、原理和技术设计，并要求学生在学习各部、原理和技术设计，并要求学生在学习各部分知识内容的过程中理解科学实践；分知识内容的过程中理解科学实践；科学探究科学探究u澳大利亚对学生提出进行科学探究的一般要澳大利亚对学生提出进行科学探究的一般要求，未涉及具体细节。求，未涉及具体细节。二、美国的若干进展二、美国的若干进展u1.修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u2.把科学带到学校：幼儿园把科学带到学校：幼儿园8年级科学年级科学的学习和教授（的学习和教授（2006）u3.卡内基卡内基普林斯顿高等研究中心高级研普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告：究
11、委员会报告：教育机会：改革公民数教育机会：改革公民数学和科学教育与全球经济学和科学教育与全球经济（2009）u4.新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）。）。1.修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u修订后标准分为修订后标准分为10个组成部分：个组成部分：u内容。要求科学教师理解当代科学知识和科内容。要求科学教师理解当代科学知识和科学实践，并能够将它们连接成为整体。他们学实践，并能够将它们连接成为整体。他们能够将重要的概念、思想和实际应用联系起能够将重要的概念、思想和实际应用联系起来，并能够对其做出解释和进行科学调查。来，并能够对其做出解释和进行科学调查。u科学
12、本质。要求科学教师指导学生有效地进科学本质。要求科学教师指导学生有效地进行科学史、科学哲学和科学实践的学习，帮行科学史、科学哲学和科学实践的学习，帮助学生区别科学与非科学，理解科学作为人助学生区别科学与非科学，理解科学作为人类努力的演化和实践，并批判地分析科学名类努力的演化和实践，并批判地分析科学名义下的言行。义下的言行。修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u探究。要求科学教师使学生学习各种科学探究探究。要求科学教师使学生学习各种科学探究方法，并通过科学探究进行积极学习。教师鼓方法，并通过科学探究进行积极学习。教师鼓励学生个人探究和合作探究，以便观察、提问励学生个人探究和合作探
13、究，以便观察、提问、设计探究过程和收集及解释数据，使学生建、设计探究过程和收集及解释数据，使学生建立概念和从经验性的经历中建立联系。立概念和从经验性的经历中建立联系。u问题。科学教师应该认识到问题。科学教师应该认识到“公民必须有能力对公民必须有能力对与当代社会利益攸关的科学和技术问题作出决与当代社会利益攸关的科学和技术问题作出决策并采取行动策并采取行动”。教师应指导学生对这些问题进。教师应指导学生对这些问题进行调查并根据他们的目标和价值取向评价行动行调查并根据他们的目标和价值取向评价行动和结果的可能性。和结果的可能性。修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u一般教学技能。要求科学
14、教师创造多样化的学一般教学技能。要求科学教师创造多样化的学习共同体，使学习者通过自身的科学经历建构习共同体，使学习者通过自身的科学经历建构意义，使他们拥有未来探索和学习的素质。科意义，使他们拥有未来探索和学习的素质。科学教师应利用并能调整各种课堂准备、分组、学教师应利用并能调整各种课堂准备、分组、活动、策略和一套方法，并证明其合理而有效活动、策略和一套方法，并证明其合理而有效。u课程。要求科学教师设计并实施积极、一贯而课程。要求科学教师设计并实施积极、一贯而有效的课程，与有效的课程，与国家科学教育标准国家科学教育标准的目标的目标和推荐内容保持一致，并有效地将当代实践和和推荐内容保持一致，并有效
15、地将当代实践和资源整合进他们的设计和教学中。资源整合进他们的设计和教学中。修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u社区科学。该部分要求科学教师将所教学科社区科学。该部分要求科学教师将所教学科与地方和区域内的社区相联系，并在教学中与地方和区域内的社区相联系，并在教学中利用社区资源。教师应积极引导学生从事与利用社区资源。教师应积极引导学生从事与科学相关的研究或者从事与当地重要问题相科学相关的研究或者从事与当地重要问题相关的活动。关的活动。u评价。即科学教师能建构和使用有效的评价评价。即科学教师能建构和使用有效的评价策略，从而判断学习者的背景和学业成就，策略，从而判断学习者的背景和学业
16、成就，并促进他们的智力和社会化发展。教师能公并促进他们的智力和社会化发展。教师能公正和平等地评价学生，并且要求学生参与形正和平等地评价学生，并且要求学生参与形成性的自我评价。成性的自我评价。修订修订科学教师教育标准科学教师教育标准（2003）u安全与福利。要求科学教师组织安全而又有安全与福利。要求科学教师组织安全而又有效的学习环境，以便于促进学生学习成功和效的学习环境，以便于促进学生学习成功和改善生存环境。要求他们掌握安全知识和提改善生存环境。要求他们掌握安全知识和提高安全意识，并关注课堂中和田野里适用的高安全意识，并关注课堂中和田野里适用的一切生物的生存福祉。一切生物的生存福祉。u专业成长。
17、科学教师要不断努力实现个人和专业成长。科学教师要不断努力实现个人和专业的成长及转变，以满足学生、学校、社专业的成长及转变，以满足学生、学校、社区和职业的多样化需求。科学教师拥有自身区和职业的多样化需求。科学教师拥有自身成长和不断进步的理想和素质。成长和不断进步的理想和素质。2.把科学带到学校：幼儿园把科学带到学校：幼儿园8年级科学的年级科学的学习和教授（学习和教授（2006）u2006年，美国国家研究理事会下设的科学教育委员会（BOSE）公布了一份题为把科学带到学校：幼儿园8年级科学的学习和教授（Taking Science to School:Learning and Teaching Sc
18、ience in Grades K-8）的研究报告，借鉴从神经科学的课堂观察的大量的工作，论述了下列问题：把科学带到学校（把科学带到学校（2006）u孩子从什么时候开始学习科学？科学对孩子来说意孩子从什么时候开始学习科学？科学对孩子来说意味着什么？孩子们是怎样学到科学的，又是如何做味着什么？孩子们是怎样学到科学的，又是如何做科学的？在孩子的科学概念的发展中，有没有关键科学的？在孩子的科学概念的发展中，有没有关键的阶段作为目标？课外学习对科学知识的学习起到的阶段作为目标？课外学习对科学知识的学习起到什么作用？如何利用孩子自然的好奇心进行科学教什么作用？如何利用孩子自然的好奇心进行科学教育？书籍，
19、讲座，和动手学习在科学学习中最主要育？书籍，讲座，和动手学习在科学学习中最主要的任务是什么？怎样教会老师教授科学的方法？书的任务是什么？怎样教会老师教授科学的方法？书中还对我们已经了解的以及怎样了解儿童对科学的中还对我们已经了解的以及怎样了解儿童对科学的学习提供了详细的考察。该报告为指导科学教学和学习提供了详细的考察。该报告为指导科学教学和帮助学生学习科学提供了一个基本的依据。帮助学生学习科学提供了一个基本的依据。3.卡内基卡内基普林斯顿高等研究中心高级研究普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告：委员会报告：教育机会：改革公民数学和教育机会：改革公民数学和科学教育与全球经济科学教育与全球经济（
20、2009）u报告综合了以前美国各州有关教育的绝望呼报告综合了以前美国各州有关教育的绝望呼吁，并对目前美国在数学和科学教育方面的吁，并对目前美国在数学和科学教育方面的弱势提出严重警告；报告提出数学和科学教弱势提出严重警告；报告提出数学和科学教育应有更严格的内容、提高教学标准和评估育应有更严格的内容、提高教学标准和评估水平、对教师进行更好的培训、建设创新能水平、对教师进行更好的培训、建设创新能力更强的学校。力更强的学校。卡内基卡内基普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告u新报告呼吁：思考全球化、行动区域化，全新报告呼吁：思考全球化、行动区域化，全民动员起来，协
21、作努力，提高美国的数学和民动员起来，协作努力，提高美国的数学和科学教育水平。报告认为，美国正处于一个科学教育水平。报告认为，美国正处于一个紧迫却又充满了机会的时刻：应尽快减少国紧迫却又充满了机会的时刻：应尽快减少国家现有教育成果与未来所需求的教育体制间家现有教育成果与未来所需求的教育体制间的差异，的差异，“世界发生了戏剧性的变化，我们世界发生了戏剧性的变化，我们的学校也应该适应这种戏剧性的变化的学校也应该适应这种戏剧性的变化”。卡内基卡内基普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告普林斯顿高等研究中心高级研究委员会报告u报告提出三项建议：报告提出三项建议：u第一，建立国家统一的数学和科学标准并伴之
22、第一，建立国家统一的数学和科学标准并伴之以高质量的评估，标准内容的设置应该更少、以高质量的评估，标准内容的设置应该更少、更清晰、（质量要求）更高；更清晰、（质量要求）更高；u第二，提高数学和科学的教学水平，包括聘请第二，提高数学和科学的教学水平，包括聘请教师、培育未来教师和管理国家优秀教师的方教师、培育未来教师和管理国家优秀教师的方法；法；u第三，重新设计学校和相关系统，实施卓越、第三，重新设计学校和相关系统，实施卓越、平等的数学和科学教育。平等的数学和科学教育。4.新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u在纽约卡耐基基金会的资助下，全美科学教在纽约卡耐基基金会的资助下，全美科
23、学教育研究委员会（育研究委员会（National Research Councils(NRC)Board on Science Education(BOSE)）2010年开始领导和组织研究者设计新的科学年开始领导和组织研究者设计新的科学教育概念框架，作为制定新一轮科学教育标教育概念框架，作为制定新一轮科学教育标准的基础。该项工作讨论了下列问题：准的基础。该项工作讨论了下列问题：新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u1为什么需要制定概念框架？为什么需要制定概念框架？u科学影响着人们的日常生活决策，例如，吃科学影响着人们的日常生活决策，例如，吃什么，如何节能，怎样对待疾病等；公民
24、需什么，如何节能，怎样对待疾病等；公民需要对包含科学的决策问题进行投票，美国经要对包含科学的决策问题进行投票，美国经济的发展也需要提高学生的科学成绩。创新济的发展也需要提高学生的科学成绩。创新是美国竞争力和经济增长的关键，科学教育是美国竞争力和经济增长的关键，科学教育是培养创新人才的重要基础。是培养创新人才的重要基础。新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u自从自从15年前美国颁布了国家科学教育标准以来年前美国颁布了国家科学教育标准以来，科学教育研究领域开展了大量关于科学教与，科学教育研究领域开展了大量关于科学教与学的研究，所取得的关于学生如何理解科学的学的研究，所取得的关于学
25、生如何理解科学的大量研究成果应当反映到新框架和下一代科学大量研究成果应当反映到新框架和下一代科学教育标准中。积累了实施科学教育标准的经验教育标准中。积累了实施科学教育标准的经验，了解了将标准转化为课程、教学和评价的过，了解了将标准转化为课程、教学和评价的过程中面临的挑战。例如，目前普遍认为大多数程中面临的挑战。例如，目前普遍认为大多数课程和教材内容覆盖面太广但深度不够，新的课程和教材内容覆盖面太广但深度不够，新的概念框架要解决这个问题。概念框架要解决这个问题。新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u2什么是概念框架？什么是概念框架？u概念框架将提供关于什么是熟知科学的整体认概念
26、框架将提供关于什么是熟知科学的整体认识，它基于如下科学观：科学既是知识体系，识，它基于如下科学观：科学既是知识体系，同时是基于证据的、建构模型和理论的事业，同时是基于证据的、建构模型和理论的事业，科学知识在不断增长、完善和修正。它提供和科学知识在不断增长、完善和修正。它提供和解释核心观念、概念和实践之间的联系，确定解释核心观念、概念和实践之间的联系，确定科学中的核心观点和关键实践，用来指导开发科学中的核心观点和关键实践，用来指导开发一系列能使科学教学更深化的标准。重要的是一系列能使科学教学更深化的标准。重要的是，框架是以关于学生如何有效地学习科学的最，框架是以关于学生如何有效地学习科学的最新研
27、究成果为指导的。新研究成果为指导的。新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u3什么是科学的核心观念？什么是科学的核心观念？u核心观念是指那些在科学中具有最强的解释功核心观念是指那些在科学中具有最强的解释功能的观念。确定核心观念有助于组织科学课程能的观念。确定核心观念有助于组织科学课程、教学和评价，使之聚焦于科学最重要的方面、教学和评价，使之聚焦于科学最重要的方面。框架还将说明学生如何随着年级增长投入对。框架还将说明学生如何随着年级增长投入对这些观念的学习。这些观念的学习。新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u4核心观念是如何确定的？在确定过程中考虑核心观念是如
28、何确定的？在确定过程中考虑哪些证据？哪些证据？u委员会负责建立和使用一系列的标准来确定委员会负责建立和使用一系列的标准来确定K-12科学水平的核心观念。工作小组包括生命科科学水平的核心观念。工作小组包括生命科学、物质科学、地球和空间科学、工程和技术学、物质科学、地球和空间科学、工程和技术四个领域。依据现有的相关文件，如国家科学四个领域。依据现有的相关文件，如国家科学教育标准、科学素养基准、教育标准、科学素养基准、NAEP2009科学框架科学框架、“为大学成功学习的科学标准为大学成功学习的科学标准”，以及关于，以及关于科学教与学的最新研究成果。科学教与学的最新研究成果。新的科学教育概念框架（新的
29、科学教育概念框架（2010）u选择核心观念的标准：选择核心观念的标准：u（1）在多个科学分支或工程学中具有重要意义，或）在多个科学分支或工程学中具有重要意义，或者是可以组织某个学科内容的重要概念。者是可以组织某个学科内容的重要概念。u（2）可以作为理解或探究更复杂的概念或解决问题）可以作为理解或探究更复杂的概念或解决问题的工具。的工具。u（3）与学生的兴趣和生活经验相关，或者与需要科）与学生的兴趣和生活经验相关，或者与需要科学或技术知识的社会和个人关心的问题相关。学或技术知识的社会和个人关心的问题相关。u（4）教学可以跨越不同年级，符合学生不断增长的）教学可以跨越不同年级，符合学生不断增长的能
30、力和知识水平。能力和知识水平。新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u5概念框架的结构和主要内容u2010年7月12日至8月2日，新概念框架初稿在网上公布，以征求公众的意见和建议。主要内容如下：u（1）引言：一个新的概念框架u整体一致的视角；框架的原理；框架的结构；对标准的启示新的科学教育概念框架（新的科学教育概念框架（2010）u（2）为K-12科学和工程教育设计目标u科学的要素；与工程的综合；K-12学生科学能力的分类；能力类别与框架u（3）维度1：核心的学科观念u生命科学中的核心观念；地球和空间科学中的核心观念；物质科学中的核心观念；工程和技术中的核心观念新的科学教育概念
31、框架（新的科学教育概念框架（2010）u（4）维度）维度2：跨学科元素：跨学科元素u跨学科的科学概念；科学、工程、技术和社会中的课题跨学科的科学概念；科学、工程、技术和社会中的课题u（5）维度）维度3：科学与工程实践：科学与工程实践u科学家和工程师怎样工作；科学课堂中的实践科学家和工程师怎样工作；科学课堂中的实践u（6）各维度的整合：成就期望）各维度的整合：成就期望u对成就期望的说明对成就期望的说明u（7）学习进展示例）学习进展示例u准确表达学习进展；生命科学学习进展示例；地球与空准确表达学习进展；生命科学学习进展示例；地球与空间科学学习进展示例；物质科学学习进展示例；工程与间科学学习进展示例
32、；物质科学学习进展示例；工程与技术学习进展示例技术学习进展示例三、加拿大的情况三、加拿大的情况u2008年初，加拿大安大略省颁布了年初，加拿大安大略省颁布了18年级科学与技术课程标准修订版年级科学与技术课程标准修订版(2007年年)。此次修订是在。此次修订是在1998年出台的课程年出台的课程标准基础上经历并积累了近标准基础上经历并积累了近10年的课程年的课程实施经验后进行的。实施经验后进行的。加拿大的情况加拿大的情况u修订的主要方面：修订的主要方面：u1.重新调整课程目标重新调整课程目标u2.新增基本概念和大观念新增基本概念和大观念u3.调整内容系列调整内容系列u4.强调评估和评价强调评估和评
33、价1.重新调整课程目标重新调整课程目标u修订后的加拿大安大略省修订后的加拿大安大略省1-8年级科学与技术课年级科学与技术课程目标的制订强调以实现卓越教育和公平教育为程目标的制订强调以实现卓越教育和公平教育为基础，在课程标准中描述了学生将要获得和发展基础，在课程标准中描述了学生将要获得和发展的知识与技能，以及负责任地运用知识和技能的的知识与技能，以及负责任地运用知识和技能的态度。课程目标包括态度。课程目标包括:u1.将科学与技术和社会与环境相联系将科学与技术和社会与环境相联系;u2.发展学生进行科学探究和解决技术性问题的技发展学生进行科学探究和解决技术性问题的技能、策略和思维习惯能、策略和思维习
34、惯;u3.理解与科学技术有关的基本概念。理解与科学技术有关的基本概念。2.新增基本概念和大观念新增基本概念和大观念u修订后的课程标准中提出了修订后的课程标准中提出了“基本概念基本概念(fundamental concepts)”和和“大观念大观念(big ideas)”，并以图表的形式阐明基本概念、，并以图表的形式阐明基本概念、大观念、课程目标、总体期望和具体期望之大观念、课程目标、总体期望和具体期望之间的关系。其中，间的关系。其中，“基本概念基本概念”是指获得所是指获得所有的科学技术知识所需要的、最关键的一些有的科学技术知识所需要的、最关键的一些要点，相当于构建知识框架中的支点，为获要点，相
35、当于构建知识框架中的支点，为获得更多更深的知识提供支持。这些基本概念得更多更深的知识提供支持。这些基本概念还能够帮助学生将科学技术知识与从其他学还能够帮助学生将科学技术知识与从其他学科科(如数学、社会学如数学、社会学)中获得的知识整合起来。中获得的知识整合起来。新增基本概念和大观念新增基本概念和大观念u在在1-8年级的科学与技术课程和年级的科学与技术课程和9-12年级的科年级的科学课程中强调的基本概念包括：物质、能量学课程中强调的基本概念包括：物质、能量、系统和相互作用、结构和功能、持续和责、系统和相互作用、结构和功能、持续和责任、变化和连续。而任、变化和连续。而“大观念大观念”是指超越于是指
36、超越于零散的事实和技能而集中在概念、原理和过零散的事实和技能而集中在概念、原理和过程上；是学生忘掉一些学过的具体事物之后程上；是学生忘掉一些学过的具体事物之后、仍然能长期保留的广泛而重要的理解。、仍然能长期保留的广泛而重要的理解。新增基本概念和大观念新增基本概念和大观念u大观念的获得，需要学生理解基本概念，发展探大观念的获得，需要学生理解基本概念，发展探究和解决问题的技能，并能将这些概念和技能与究和解决问题的技能，并能将这些概念和技能与课堂外的世界相联系，运用到生活实际中去。课课堂外的世界相联系，运用到生活实际中去。课程标准中的大观念描述了每年级强调的基本概念程标准中的大观念描述了每年级强调的
37、基本概念的各个方面，例如，的各个方面，例如，3年级理解生命系统系列中年级理解生命系统系列中基本概念之一是系统和相互作用，两个与之相关基本概念之一是系统和相互作用，两个与之相关的大观念包括的大观念包括:植物是人类基本的食物来源；人植物是人类基本的食物来源；人类需要保护植物以及它们的生长环境。也就是说类需要保护植物以及它们的生长环境。也就是说学生在学习了植物的生长和变化以及生长变化的学生在学习了植物的生长和变化以及生长变化的特点之后，认识到人类的食物基本来源植物，人特点之后，认识到人类的食物基本来源植物，人类应该保护植物及其生长环境。类应该保护植物及其生长环境。3.调整内容系列调整内容系列u旧版的
38、课程标准中包括生命系统、物质与材旧版的课程标准中包括生命系统、物质与材料、能量与控制、结构与机械、地球与宇宙料、能量与控制、结构与机械、地球与宇宙系统五个内容系列，在系统五个内容系列，在1-8年级共构成年级共构成40个主个主题。修订后的科学与技术课程包括四个系列题。修订后的科学与技术课程包括四个系列，即理解生命系统、理解结构与机械、理解，即理解生命系统、理解结构与机械、理解物质与能量、理解地球与宇宙系统。在此基物质与能量、理解地球与宇宙系统。在此基础上构成了础上构成了1-8年级科学与技术课程年级科学与技术课程32个内容个内容主题。这一变化考虑到了加拿大主题。这一变化考虑到了加拿大1-8年级的科
39、年级的科学与技术课程与学与技术课程与9年级科学课程（包括生物、年级科学课程（包括生物、物理、化学、地球与宇宙）的衔接问题。物理、化学、地球与宇宙）的衔接问题。4.强调评估和评价强调评估和评价u修订后的课程标准明确提出评估和评价的主修订后的课程标准明确提出评估和评价的主要目的是促进学生的学习，强调通过评估获要目的是促进学生的学习，强调通过评估获得的信息不仅可以帮助教师判断学生在达成得的信息不仅可以帮助教师判断学生在达成每一年级课程期望目标时表现出的优点和不每一年级课程期望目标时表现出的优点和不足，还可以指导教师调整课程和教学方法以足，还可以指导教师调整课程和教学方法以符合学生的需要，进而评估课程
40、和教学的总符合学生的需要，进而评估课程和教学的总体效能。体效能。强调评估和评价强调评估和评价u其中，评估是从各种资源其中，评估是从各种资源(包括作业、日常观包括作业、日常观察、交谈和讨论，展示、项目研究、表现和察、交谈和讨论，展示、项目研究、表现和测试测试)中获取信息的过程，这些信息源能准确中获取信息的过程，这些信息源能准确反映学生在实现课程期望目标过程中表现如反映学生在实现课程期望目标过程中表现如何，作为评估的一部分，教师要为学生提供何，作为评估的一部分，教师要为学生提供叙述性的反馈意见以指导似门努力改进和提叙述性的反馈意见以指导似门努力改进和提高高;评价则是根据制定的标准，对学生学习质评价
41、则是根据制定的标准，对学生学习质量进行判断的过程，并赋值来表现其质量的量进行判断的过程，并赋值来表现其质量的高低。高低。强调评估和评价强调评估和评价u在安大略省的学校中，在安大略省的学校中，1-6年级采用等级分制年级采用等级分制，而在，而在7-8年级采用百分制。为确保评估和评年级采用百分制。为确保评估和评价既能做到有效、真实，又利于改进学生的价既能做到有效、真实，又利于改进学生的学习，修订后的课程标准不仅修改了原来的学习，修订后的课程标准不仅修改了原来的成绩评定等级表，还为教师提供了成绩评定等级表，还为教师提供了11条评估条评估和评价策略。和评价策略。四、欧洲的情况四、欧洲的情况u1.法国：做
42、中学法国：做中学u2.欧盟委员会报告欧盟委员会报告当今的科学教育：当今的科学教育：着眼于欧洲未来的教学改革着眼于欧洲未来的教学改革（2007）u3.欧洲创造与创新宣言欧洲创造与创新宣言（2009）u4.英国皇家学会建议振兴科学与数学教英国皇家学会建议振兴科学与数学教育（育（2010）1.法国：做中学法国：做中学u20世纪世纪90年代初，一种新型的科学教育模式年代初，一种新型的科学教育模式“动手做动手做”在美国兴起，在美国兴起，1994年被引入法国，年被引入法国，1995年启动试点，年启动试点，1999年在法国幼儿园和小年在法国幼儿园和小学全面展开，学全面展开，2006年开始在初中推广。年开始在
43、初中推广。2000年，中国教育部和法国科学院签订协议，从年，中国教育部和法国科学院签订协议，从法国引进法国引进“动手做动手做“科学教育项目，命名为科学教育项目，命名为“做做中学中学”，自，自2001年起在中国部分地区开始探索年起在中国部分地区开始探索研究。研究。2.欧盟委员会报告欧盟委员会报告当今的科学教育：当今的科学教育：着眼于欧洲未来的教学改革着眼于欧洲未来的教学改革（2007）u报告强调指出，许多相关调查显示，近年来欧报告强调指出，许多相关调查显示，近年来欧洲青少年对学习自然科学和数学的兴趣呈明显洲青少年对学习自然科学和数学的兴趣呈明显下降趋势。根据经合组织（下降趋势。根据经合组织（OE
44、CD）对过去十）对过去十年的调查结果，许多欧洲国家大学招生人数增年的调查结果，许多欧洲国家大学招生人数增加，但攻读自然科学和数学专业的学生比例下加，但攻读自然科学和数学专业的学生比例下降，引起欧盟高度关注。欧委会认为，自然科降，引起欧盟高度关注。欧委会认为，自然科学和数学是社会经济可持续发展的核心领域，学和数学是社会经济可持续发展的核心领域，上述局面如不能及时扭转，将导致整个欧洲的上述局面如不能及时扭转，将导致整个欧洲的科研水平和技创新能力下降。科研水平和技创新能力下降。欧盟委员会报告（欧盟委员会报告（2007）u报告认为，增强青少年学习科学的兴趣应着力报告认为，增强青少年学习科学的兴趣应着力
45、解决四个方面的问题：、将演绎教学法转变解决四个方面的问题：、将演绎教学法转变为为“答疑式科学教育答疑式科学教育”，以增强青少年学生对学，以增强青少年学生对学习科学的兴趣。、中小学科学教育的革新有习科学的兴趣。、中小学科学教育的革新有助于加强正规教育系统和非正规教育系统在科助于加强正规教育系统和非正规教育系统在科学教育领域的合作。、教师是科学教育革新学教育领域的合作。、教师是科学教育革新的核心和关键；要加强教师培训，更新其观念的核心和关键；要加强教师培训，更新其观念和知识，支持理科教师形成网络，相互学习借和知识，支持理科教师形成网络，相互学习借鉴。、对各国现有科学教育革新措施进行研鉴。、对各国现
46、有科学教育革新措施进行研究，对好的教学经验和做法加以总结推广。究，对好的教学经验和做法加以总结推广。欧盟委员会报告（欧盟委员会报告（2007）u报告认为报告最后提出六点建议：报告认为报告最后提出六点建议：u1、由于科学教育攸关欧洲的未来，欧盟的决策者们必、由于科学教育攸关欧洲的未来，欧盟的决策者们必须要求所有相关部门和机构采取行动，在地方、地区须要求所有相关部门和机构采取行动，在地方、地区、国家和全欧四个层面对科学教育进行革新；欧盟成、国家和全欧四个层面对科学教育进行革新；欧盟成员国均应积极配合。员国均应积极配合。u2、改进科学教育有赖于推广革新的教学方法。应大力、改进科学教育有赖于推广革新的
47、教学方法。应大力推广并支持学校采用答疑式教学法，并发展理科教师推广并支持学校采用答疑式教学法，并发展理科教师网络。网络。u3、对女生学习重点理科科目应予以关注，增强她们学、对女生学习重点理科科目应予以关注，增强她们学习科学的自信心。习科学的自信心。欧盟委员会报告（欧盟委员会报告（2007）u4、应采取措施，鼓励并推动欧洲城市和社区集体参与、应采取措施，鼓励并推动欧洲城市和社区集体参与在全欧范围的科学教育革新活动，通过相互学习借鉴在全欧范围的科学教育革新活动，通过相互学习借鉴，加快扭转当前的不利局面。，加快扭转当前的不利局面。u5、各国开展的科学教育革新活动与欧盟支持的活动应、各国开展的科学教育
48、革新活动与欧盟支持的活动应相辅相成；应对现有革新举措加大支持力度。相辅相成；应对现有革新举措加大支持力度。u6、欧委会应成立包括教师、学生、家长、科学家、工、欧委会应成立包括教师、学生、家长、科学家、工程师、公司代表在内的程师、公司代表在内的“欧洲科学教育咨询委员会欧洲科学教育咨询委员会”，并对其活动提供资助。并对其活动提供资助。3.欧洲创造与创新宣言欧洲创造与创新宣言（2009）u2009年年11月月12日，欧盟委员会发布了由日，欧盟委员会发布了由27位位“欧洲创造与创新年欧洲创造与创新年”大使共同发起的大使共同发起的欧洲创欧洲创造与创新宣言造与创新宣言。宣言是。宣言是“2009欧洲创造与创
49、欧洲创造与创新年新年”的主要成果之一，包括七个纲领和七个的主要成果之一，包括七个纲领和七个行动，涉及教育、文化、科学、设计、工作行动，涉及教育、文化、科学、设计、工作场所和企业的一系列政策。场所和企业的一系列政策。欧洲创造与创新宣言欧洲创造与创新宣言（2009）u1七个纲领七个纲领u（1）在终身学习过程中理论结合实践，培养创）在终身学习过程中理论结合实践，培养创新精神。新精神。u（2）使学校和大学成为学生和教师进行创造性）使学校和大学成为学生和教师进行创造性思维和做中学（思维和做中学（Learning by doing）的场所。）的场所。u（3）将工作场所转变为学习场所。）将工作场所转变为学习
50、场所。u（4）促进一个强大、独立和多元的文化业的发）促进一个强大、独立和多元的文化业的发展，使文化间对话经久不衰。展，使文化间对话经久不衰。欧洲创造与创新宣言欧洲创造与创新宣言（2009）u（5）推动科学研究以了解世界，改善生活并激）推动科学研究以了解世界，改善生活并激励创新。励创新。u（6）改进设计流程、理念和工具，了解用户的）改进设计流程、理念和工具，了解用户的需求、情感、愿望和能力。需求、情感、愿望和能力。u（7）支持有助于繁荣和可持续发展商业创新。）支持有助于繁荣和可持续发展商业创新。欧洲创造与创新宣言欧洲创造与创新宣言（2009）u2七个行动七个行动u分别是进行知识投资，彻底改造教育
