国培示范项目：国家级高中生物学骨干教师研修班南京师范大学 2012-11

国培示范项目：国家级高中生物学骨干教师研修班南京师范大学 2012-11 国外科学教育发展概览 --聚焦美国的科学教育发展刘恩山北京师范大学生命科学学院 liues@bnu.edu.cn 北京师范大学刘恩山

推荐阅读 刘晟、刘恩山. 从“科学教师协会（NSTA）2012年会”看美国科学教育的发展. [J]. 中国科技教育, 2012, (5): 4-6 王威、刘恩山、李倩. 将跨学科概念融入高中生物学课程初探.生物学通报， [J].2012，47（8）：29-33 刘晟、刘恩山. 学习进阶：关注学生认知发展和生活经验. [J]. 教育学报, 2012, (2): 81-87 刘恩山. 基础教育理科课程未来十年展望. [J]. 基础教育课程, 2011,（12） V96: 17-18

引言从我的中学时代说起；从walkman到iPhone、iPad; 美国科学教育发展令人关注; • 视科学教育为国家安全； • 追求卓越、力争上游； • 基于证据和研究的课程发展决策； • 《K-12科学教育框架》、《下一代科学教育标准(NGSS)》推动科学教育的发展。北京师范大学刘恩山

1.劳动力市场变化推进教育改革 美国经济的变化 • 60年代后的30年间，制造业的主导地位由以信息、知识和创新为支撑的服务业所取代 • 信息产品和基于信息的服务业在1967到1997已经由36%上升至56%，并在以后的十几年间产值持续超过制造业北京师范大学刘恩山

1.劳动力市场变化推进教育改革 美国就业市场的变化 • 1995年至2005年，美国失去了三百万个制造业的工作岗位 • 与相同时却创造了一千七百万个服务业的工作机会 • 其中主要是高新的信息服务业工作北京师范大学刘恩山

1.劳动力市场变化推进教育改革 美国就业市场的变化 • 信息服务业员工与制造业员工年收入的差距平均是两万美元 • 迅速增加的就业机会中，重要集中在高端的职位 • 美国服务业的就业已经成为就业市场主导 • 新的岗位需求还对就业者的能力提出了新的要求 • 应对复杂问题的能力、高效的交流能力、管理信息能力、团队工作能力及创造新知识的能力北京师范大学刘恩山

1.劳动力市场变化推进教育改革 对科学教育的关注国家利益：在竞争中、在经济链条中的地位；个人的发展：谋生、就业机会，社会中的地位；科学教育的应对措施 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 7

2.科学实践：科学探究与工程学实践并重 • 工程学实践与科学研究并重，但不尽相同； • 工程学教育的价值得到高度关注； • 人工世界对我们的影响； • 对人工世界的认识和建造； • 工程学教育与创新国家的确立； • 更好地理解科学和数学。北京师范大学刘恩山

2.科学实践：科学探究与工程学实践并重 • 科学探究既是是学习方式、也是学习内容； • 工程学实践与科学研究并重，但不尽相同； • 科学探究虽然是科学家研究自然界规律的方式，其基于证据和逻辑来解释现象、寻求答案的思维方式对每个公民都是重要的； • 自然科学领域以外的许多工作岗位上，也需要使用科学探究的技能。北京师范大学刘恩山

3.少而精：聚焦学科的核心概念 • 以核心概念构建的内容框架； • 自然科学划分为三个领域； • 每个领域聚焦少数核心概念； • 少而精是设计思路和教学要求； • 关注学生认知发展和生活经验的学习进阶（learning progression）； • 科学教育体系在宏观上具有良好的一致性与连贯性； • 跨学科和跨年级的整体设计。北京师范大学刘恩山

4.跨学科通用概念进入课程 跨学科通用概念让学生更加深入地认识科学； “在科学、数学和技术领域中反复出现一些重要的概念，这些概念超出学科的界限，在说明事物、创造理论、以及观察和设计时发挥着重要的作用”; “反复使用这些概念进行教学可以强化学生对学科核心概念（disciplinary core ideas）的理解”。 “运用这些概念将科学各学科内及学科间建立有效的联系”。 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 11

4.跨学科通用概念进入课程 跨学科通用概念：模式（规律）（patterns）因果关系：机制与解释系统与系统模型物质与能量结构与功能尺度、比率和数量稳定与变化 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 12

4.跨学科通用概念进入课程 跨学科通用概念：科学探究科学本质 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 13

5.NGSS：下一代科学教育标准 用各学科的核心概念、跨学科通用概念、学习进阶建构K-12科学教育标准在水平、垂直和发展三个维度上达成一致与连贯； 26个州承诺弃用各自的原有标准NGSS; 2、5、8和12年级对各学科内核心概念和通用概念的理解水平及其发展进程; 对学生表现的描述：既是课程与教学标准、又是表现与评价标准。 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 14

5.NGSS：下一代科学教育标准 北京师范大学刘恩山

6. STEM融入科学课程 • 中小学科学教育中重视工程教育（Engineering Education）； • “工程知识与实践”和“科学知识与实践”为具有同等重要性的两大主题； • 什么是工程学？ “The science of building useful stuff using science.” • 工程师做什么？北京师范大学刘恩山

6. STEM融入科学课程 哪些是工程师的作品？这些产品给我们带来什么？ STEM教育成为关注的焦点；新的课程、教学设计和资源支持STEM 进入课堂； STEM对科学教育的全面改革。 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 17

7. 跨学科能力：21世纪的技能 适应能力应对新的、非常规的、迅速变化的工作环境应对突发事件、危机状态学习新的工作、技术和方法的能力应对工作压力适应不同个性的人员体能适应能力 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 18

7. 跨学科能力：21世纪的技能 多种交流能力处理和解释其他人发出的文字和非文字的信息；沟通、说服、协商和劝导与他人磋商，并达成建设性的成果 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 19

7. 跨学科能力：21世纪的技能 非公式化的问题解决成熟的问题解决者审视宽泛的信息，察觉规律（patterns）筛选信息来剖析问题。梳理和思考信息的关联情况判断解决问题的策略是否有效整合表面看上去并无关联的信息 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 20

7. 跨学科能力：21世纪的技能 自我管理及自我发展能力主动工作；自我动员和自我监控乐于并有能力获得与工作有关的新知识和技能 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 21

7. 跨学科能力：21世纪的技能 系统化的思维能力理解系统如何运转的能力理解系统中一个部分的运动、变化或故障对系统的其他组分产生的影响对工作有整体、全面的认识包括判断、决策、系统分析 2014/11/1 北京师范大学刘恩山 22

8. 思考与建议 • 为学生步入社会打下良好的基础 • 关注学生持久的发展 • 学习的乐趣和动机 • 兴趣和人生规划 • 关注学生全面的发展 • 学习基础：STEM • 21世纪技能 • 强健的体魄。北京师范大学刘恩山

结语 • 我们不会放弃对经济链中高端位置的最求； • 我们要培养可以胜任高端职位的优秀人才； • 跨学科能力成为影响人的就业和发展； • 用学科核心概念和跨学科概念构建知识框架； • STEM教育的发展对教师提出更高的要求； • 我国生物学课程改革与国际科学教育发展同向、同步； • 科学教育要为创新国家的实现做出贡献。北京师范大学刘恩山

参考文献：略 提问和回答谢谢！北京师范大学刘恩山

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