沈　吟

（臺州學(xué)院教師教育學(xué)院，浙江臨海317000）

美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》對我國學(xué)前兒童科學(xué)教育的啟示

沈吟

（臺州學(xué)院教師教育學(xué)院，浙江臨海317000）

美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》力圖為K-12年級學(xué)生提供一種先進的科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)在幼兒園階段的基本要求以維度和主題兩種方式進行編排，其核心為學(xué)科核心觀念，體現(xiàn)了融合性、以學(xué)科核心觀念為中心、與其它學(xué)段的連貫性等特征。該標(biāo)準(zhǔn)對我國學(xué)前兒童科學(xué)教育實踐具有一定的啟示意義，即重視學(xué)前兒童科學(xué)教育內(nèi)容與實踐的融合、構(gòu)建學(xué)前兒童科學(xué)知識結(jié)構(gòu)框架及加強幼兒園階段與其它學(xué)段的聯(lián)系。

美國；《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》；學(xué)前兒童科學(xué)教育；啟示

對世界復(fù)雜性的認(rèn)識使得美國人逐漸意識到科學(xué)及科學(xué)教育在美國人生活中的重要地位，從而要求所有學(xué)生——不管他們是否成為醫(yī)院里的技術(shù)員，高科技制造業(yè)的工人，或者是博士研究者，都必須接受可靠的K-12年級科學(xué)教育。但是，美國原有的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（Science，Technology，Engineering，Mathematics，STEM）人才培養(yǎng)渠道有漏洞，只有很少的學(xué)生能從事這些領(lǐng)域的專業(yè)和事業(yè)，且很少有人擁有相關(guān)高等教育證書或者博士學(xué)位。因此，美國迫切需要新的標(biāo)準(zhǔn)來激發(fā)和重建學(xué)生對STEM的興趣。

在這一背景下，美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（Next Generation Science Standards，NGSS）（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）于2013年應(yīng)運而生。該標(biāo)準(zhǔn)由美國國家研究協(xié)會（National Research Council，NRC）、國家科學(xué)教師協(xié)會（National Science Teachers Association，NSTA）、美國科學(xué)促進會（American Association for the Advancement of Science，AAAS）和成就公司（Achieve，Inc.）在政府主導(dǎo)下，在國家研究協(xié)會2012年出臺的《K-12年級科學(xué)教育框架》（A Framework for K-12 Science Education）基礎(chǔ)上聯(lián)合發(fā)布。《標(biāo)準(zhǔn)》的文本內(nèi)容和實踐內(nèi)容極為豐富，給所有美國學(xué)生提供了一套先進的、具備國際前沿的科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)。其中，《標(biāo)準(zhǔn)》在幼兒園階段①在美國，K-12年級中的K指幼兒園階段，一般招收5-6歲的幼兒。所提出來的基本要求和特征對我國學(xué)前兒童科學(xué)教育有啟示意義，值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。

一、《標(biāo)準(zhǔn)》中幼兒園階段的基本要求

《標(biāo)準(zhǔn)》中對幼兒園階段的基本要求是以維度和主題兩種形式進行編排。

（一）維度式編排?！稑?biāo)準(zhǔn)》的基本要求歸為三個維度：科學(xué)和工程實踐（Science and Engineering Practices，SEPs）、學(xué)科核心觀念（Disciplinary Core Ideas，DCIs）和跨學(xué)科概念（Crosscutting Concepts，CCs）。其中學(xué)科核心觀念是三個維度的核心。

1.維度一：科學(xué)和工程實踐。此維度的內(nèi)涵如表1所示，幼兒園階段的學(xué)生需要發(fā)展7種科學(xué)和工程實踐方法：規(guī)劃和實施調(diào)查、分析和解釋數(shù)據(jù)、形成解釋（科學(xué)）和設(shè)計解決方案（工程）、參與基于證據(jù)的討論、提出問題（科學(xué)）和界定問題（工程）、開發(fā)和使用模型、獲取、評價和交流信息。從每種方法的闡述可以看出，方法的發(fā)展既重視前期經(jīng)驗，又延伸到后續(xù)學(xué)段的學(xué)習(xí)中。需要指出的是，幼兒園階段的學(xué)生需要發(fā)展的科學(xué)和工程實踐僅僅比其它年級少一項。也就是說，對學(xué)生在科學(xué)和工程實踐方面的要求貫穿于整個K-12年級中。

表1　幼兒園階段的學(xué)生需要發(fā)展的科學(xué)和工程實踐方法［1］

表2　幼兒園階段的學(xué)生需要掌握的學(xué)科核心觀念［1］

2.維度二：學(xué)科核心觀念。此維度為學(xué)生應(yīng)該掌握的知識觀念，《標(biāo)準(zhǔn)》羅列出每個學(xué)段的學(xué)生應(yīng)該了解的科學(xué)核心觀念，并將其細(xì)化為可操作的內(nèi)容。幼兒園階段的學(xué)生需要掌握《框架》中提到的4個學(xué)科領(lǐng)域，即物理科學(xué)（PS）、生命科學(xué)（LS）、地球和空間科學(xué)（ESS）以及工程、技術(shù)和科學(xué)應(yīng)用（ETS）中的6個學(xué)科核心觀念（PS2，PS3，LS1，ESS2，ESS3、ETS1）中的某幾條，具體如表2所示。需要注意的是，信息技術(shù)的不斷更新和科學(xué)知識的不斷擴展導(dǎo)致學(xué)生在K-12年級不可能把某一學(xué)科所有知識學(xué)完，因此，《標(biāo)準(zhǔn)》歸納出的是K-12年級在4個學(xué)科中學(xué)生應(yīng)該知道的學(xué)科核心觀念而非提供所有的知識。

3.維度三：跨學(xué)科概念。此維度為不同學(xué)科之間交叉的概念。《標(biāo)準(zhǔn)》不僅分析了物理科學(xué)、生命科學(xué)、地球和空間科學(xué)以及工程、技術(shù)和科學(xué)應(yīng)用4個學(xué)科的核心觀念，并抽取出可以應(yīng)用到所有領(lǐng)域的科學(xué)學(xué)科中的概念。此階段所涉及到的跨學(xué)科概念有：因果關(guān)系、模式、系統(tǒng)和系統(tǒng)模型等。

（二）主題式編排。主題式的編排不僅能提高教師安排活動的可操作性，也能更好地促進幼兒經(jīng)驗的整合。《標(biāo)準(zhǔn)》提出了涵蓋此階段幼兒需要掌握的學(xué)科核心觀念以及在此過程中需要發(fā)展的科學(xué)工程實踐和跨學(xué)科概念的三個主題：（1）力和力的相互作用：推和拉；（2）生態(tài)系統(tǒng)中相互依存的關(guān)系：動物、植物和它們所在的環(huán)境；（3）天氣和氣候。

每個主題涵蓋上面提到的三個維度，以學(xué)科核心觀念為中心，創(chuàng)設(shè)一定的情境把三個維度統(tǒng)一于表現(xiàn)性期望中。下面以主題（1）“力和力的相互作用：推和拉”（見表3）為例來說明。

主題（1）要求學(xué)生掌握力和運動（PS2.A）、互動的類型（PS2.B）、能量和力的關(guān)系（PS2.C）以及界定工程類的問題（ETS1.A）4條學(xué)科核心觀念。這些學(xué)科核心觀念的獲得就是通過在一定情境中探究進行，即讓學(xué)生在推拉物體的情境中規(guī)劃和實施一項調(diào)查去比較使用不同力量或不同方向的力作用于一個運動物體所產(chǎn)生的效果，并能分析所獲得的數(shù)據(jù)來判斷他們的設(shè)計方案能否起作用。同時，此過程也能讓學(xué)生了解因果關(guān)系。

表3　 K.力和力的相互作用：推和拉［1］166

二、《標(biāo)準(zhǔn)》中幼兒園階段基本要求的特征

《標(biāo)準(zhǔn)》中幼兒園階段的基本要求呈現(xiàn)出三個方面的特征：融合性、以學(xué)科核心觀念為核心和與其它學(xué)段的連貫性。

（一）融合性。與當(dāng)前大多數(shù)國家和地區(qū)在闡述標(biāo)準(zhǔn)時把維度當(dāng)成分離的部分不同，《標(biāo)準(zhǔn)》中內(nèi)容的整合和應(yīng)用反映出科學(xué)和工程如何在真實世界中實踐?！稑?biāo)準(zhǔn)》關(guān)注的學(xué)科核心觀念都是學(xué)生在高中畢業(yè)前應(yīng)該掌握的，主要集中在深層次的理解和內(nèi)容的應(yīng)用上。其中，科學(xué)和工程實踐和跨學(xué)科概念是在具體的內(nèi)容情境中培養(yǎng)的。

也就是說，融合性體現(xiàn)的是科學(xué)和工程實踐、學(xué)科核心觀念、跨學(xué)科概念間的融合。傳統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)把這三個方面作為相分離的部分表現(xiàn)出來。科學(xué)教育研究者指出，如果這三個部分分開教授或者不教實踐部分，將既起不到作用又沒有實用性，特別是在真實世界中，科學(xué)和工程常常是內(nèi)容和實踐的結(jié)合體［1］。因此，《標(biāo)準(zhǔn)》通過提供一些學(xué)習(xí)情境確保將這三個維度結(jié)合起來。

（二）以學(xué)科核心觀念為中心?！稑?biāo)準(zhǔn)》所提的三個維度中，教師以及課程開發(fā)者在組織教學(xué)以及后續(xù)的評價中需要以學(xué)科核心觀念為核心展開?？梢哉f，缺乏學(xué)科核心觀念所支撐起來的情境，科學(xué)工程實踐與跨學(xué)科概念也就無從下手。

（三）與其它學(xué)段的連貫性。科學(xué)概念的構(gòu)建貫穿于整個K-12年級。《標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)年級之間內(nèi)容和實踐的集中與連貫發(fā)展，允許每一位學(xué)生在整個K-12年級的科學(xué)教育中存在一個構(gòu)建知識的動態(tài)過程。幼兒園階段的內(nèi)容僅僅只是整個體系的開始，當(dāng)學(xué)生上中學(xué)或大學(xué)時，他們在K-5年級的表現(xiàn)性期望能使他們有一定的觀點和技能來解釋4個學(xué)科領(lǐng)域中更加復(fù)雜的現(xiàn)象。學(xué)科內(nèi)容的螺旋式上升編排能確保學(xué)生某學(xué)科經(jīng)驗的連貫與整合。

三、《標(biāo)準(zhǔn)》對我國學(xué)前兒童科學(xué)教育的啟示

為幫助幼兒園教師和家長實施科學(xué)的保育和教育，2012年教育部頒布了《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》（以下簡稱為《指南》），提出3-6歲各年齡段兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展目標(biāo)和相應(yīng)的教育建議，成為幼兒學(xué)習(xí)與發(fā)展共同的目標(biāo)導(dǎo)向?！吨改稀窂慕】怠⒄Z言、社會、科學(xué)、藝術(shù)五個領(lǐng)域描述幼兒的學(xué)習(xí)與發(fā)展，其中科學(xué)領(lǐng)域下面設(shè)兩個子領(lǐng)域：“科學(xué)探究”和“數(shù)學(xué)認(rèn)知”。“科學(xué)探究”的目標(biāo)包括三個維度：情感態(tài)度、方法能力和知識經(jīng)驗，每條目標(biāo)下面列出若干“各年齡段典型表現(xiàn)”，并配上相應(yīng)的教育建議［2］。雖然《指南》不是衡量幼兒學(xué)習(xí)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，但基于實踐研究的較為細(xì)致的內(nèi)容為我國包括科學(xué)教育在內(nèi)的學(xué)前兒童教育的開展提供了指引性的方向。但是，在短短時間內(nèi)《指南》還未能在實踐中得到很好的貫徹實施。在這一方面，《標(biāo)準(zhǔn)》在幼兒園階段的基本要求和特征能給我們在學(xué)前兒童教育實踐方面帶來一定的借鑒和啟示。尤其在解決目前我國幼兒園教育階段存在的一些問題方面，《標(biāo)準(zhǔn)》能給我們提供一些參考。

（一）重視學(xué)前兒童科學(xué)教育內(nèi)容與實踐的融合。當(dāng)前，我國幼兒園在學(xué)前兒童教育課程實施的科學(xué)性方面存在一些問題。一項對某幼兒園的科學(xué)教育課堂教學(xué)活動的研究指出，教師組織集體教學(xué)活動時容易出現(xiàn)如下問題：活動目標(biāo)方面，重知識，輕情感；活動內(nèi)容方面，重計劃，輕興趣；活動方法方面，重講解，輕探究；活動評價方面，重結(jié)果，輕過程［3］。

傳統(tǒng)的重智傾向帶來的是書面知識與幼兒的動手操作相脫節(jié)，導(dǎo)致上述那些問題的出現(xiàn)。近年來，隨著兒童發(fā)展觀以及腦科學(xué)研究的推進，我國幼兒教師也逐漸意識到幼兒動手實踐的重要性，這與《標(biāo)準(zhǔn)》呈現(xiàn)出來的“科學(xué)和工程實踐、學(xué)科核心觀念、跨學(xué)科概念相融合”的特點不謀而合。但是，在操作層面上仍有很多教師不知如何入手?！稑?biāo)準(zhǔn)》提出通過提供一些學(xué)習(xí)情境將這三個維度結(jié)合起來的觀點在這個問題上為我們提供了一種嘗試的可能。

（二）構(gòu)建學(xué)前兒童科學(xué)知識結(jié)構(gòu)框架。目前我國幼兒教師科學(xué)知識結(jié)構(gòu)框架比較零散，表現(xiàn)在以下兩個方面：一是幼兒教師觀念落后，“許多教師的觀念還停留在知識的記憶與技能的獲得上”［4］。二是幼兒教師科學(xué)素養(yǎng)薄弱。表現(xiàn)在科學(xué)知識貧乏、科學(xué)知識結(jié)構(gòu)欠合理和平衡、科學(xué)實驗的經(jīng)驗與探索能力較為薄弱、數(shù)理邏輯能力不強等幾個方面［5］。

《標(biāo)準(zhǔn)》針對K-12年級學(xué)生明確提出包括物理科學(xué)、生命科學(xué)、地球和空間科學(xué)以及工程、技術(shù)和科學(xué)應(yīng)用4個學(xué)科領(lǐng)域在內(nèi)的學(xué)科知識框架，并羅列出每個學(xué)科的核心觀念，不同年齡水平有相對應(yīng)的學(xué)科核心觀念。這要求教師應(yīng)構(gòu)建內(nèi)容豐富、邏輯明晰的學(xué)科知識框架，這有利于幼兒教師自身科學(xué)知識結(jié)構(gòu)的建立，確保知識結(jié)構(gòu)的完整性、合理和平衡，也能避免幼兒教師在選擇內(nèi)容時出現(xiàn)不知從何下手、隨意性較大、適宜性不夠等問題。

（三）加強幼兒園階段與其它學(xué)段的聯(lián)系。近年來，我國幼小銜接方面的問題受到越來越多的關(guān)注。有研究指出，科學(xué)教育幼小銜接狀況有待進一步改善，表現(xiàn)為在教師對科學(xué)教育的銜接認(rèn)識還存在偏差等方面［6］。

《標(biāo)準(zhǔn)》把幼兒園階段與小學(xué)、中學(xué)結(jié)合起來形成一個體系，強調(diào)學(xué)生高中畢業(yè)前所學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，既有利于學(xué)生科學(xué)學(xué)科經(jīng)驗的連貫與整合，也有利于每個學(xué)段的教師熟悉學(xué)生的原有經(jīng)驗。這種整體化系統(tǒng)化的設(shè)計對加強和優(yōu)化我國幼兒園與其它學(xué)段的連貫和銜接有啟示作用，值得我們繼續(xù)研究。

美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》代表了邁向遍及美國教室中的科學(xué)教育實現(xiàn)框架圖景的關(guān)鍵一步。當(dāng)然，只有《標(biāo)準(zhǔn)》無法為所有學(xué)生構(gòu)建高質(zhì)量的學(xué)習(xí)機會。當(dāng)今包括幼兒園階段在內(nèi)的K-12年級教育系統(tǒng)的水平要求許多變化，在《標(biāo)準(zhǔn)》的促進下，包括對課程、指導(dǎo)、評價和教師專業(yè)準(zhǔn)備和發(fā)展的修訂在內(nèi)的美國新一輪科學(xué)教育課程改革值得我國進一步關(guān)注。

［1］NGSS Lead States.Next Generation Science Standards：For States，By States［M］.Washington.D.C：The National Academies Press.2013：1-8，163-170.

［2］中華人民共和國教育部.3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南［S］.2012.

［3］宋雪雁.幼兒園科學(xué)教育課堂教學(xué)活動問題及對策研究［D］.西安：陜西師范大學(xué)，2013.

［4］覃江梅.幼兒科學(xué)教育存在的偏差及其應(yīng)對策略［J］.基礎(chǔ)教育研究，2013（12）：43-45.

［5］袁愛玲，張三花.三十年學(xué)前課程嬗變面面觀之二——幼兒園科學(xué)教育課程變革（下）［J］.教育導(dǎo)刊，2009（11）：4-6.

［6］李志弘.天津市區(qū)幼兒園與小學(xué)低年級科學(xué)教育銜接的現(xiàn)狀與反思［D］.天津：天津師范大學(xué)，2009.

On Requirem ents，F(xiàn)eature of“Next Generation Science Standards”of Am erica and Enlightenm ent to Chinese Science Education for Preprimary Children

Shen Yin
（School of Teacher Education，Taizhou University，Linhai，Zhejiang 317000）

“Next Generation Science Standards”was created to provide all K-12 students an internationally benchmarked science education.The standards in kindergarten，which are arranged by disciplinary core ideas and topics，are centered by disciplinary core ideas and connected with other grades. The Standards have some enlightenment to preprimary science education in China to help attach great importance to the fusion between content and practice of preprimary science education，establish preprimary scientific knowledge structure，and strengthen the connection of the kindergarten stage with othergrades.

America；“Next Generation Science Standards”；science education for preprimary children；enlightenment

10.13853/j.cnki.issn.1672-3708.2015.05.017

2015-03-09

沈吟（1985-），女，福建漳州人，助教。