美國科學(xué)教育

美國科學(xué)教育報告黃芳蘭資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)

ＮationalScienceEducationStandards美國國家研究院(NationalResearchCouncil)於1996年提出。包含科學(xué)教育、教師專業(yè)成長、成就評量、科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)教育方案與科學(xué)教育系統(tǒng)。將學(xué)生需要知道、瞭解和能做的內(nèi)容明定清楚，以培養(yǎng)學(xué)生成為在不同階段時具科學(xué)素養(yǎng)的知識份子。學(xué)習(xí)科學(xué)不是教師為學(xué)生做了什麼，而是學(xué)生到底做了什麼。手到很重要，心到更重要。資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展資料來源：邱美虹、周金城(2005)，美國百年科學(xué)教育的發(fā)展美國科學(xué)教育架構(gòu)（草案）

AFrameworkforScienceEducation-PreliminaryPublic

Draft

美國國家研究院(NationalResearchCouncil)於2010年提出，以收集公眾的意見，並將於2011年初形成最終版本。特點：在更加整合和廣泛的意義上，以核心學(xué)科理念形式而不是專業(yè)化的知識、零碎的概念來組織科學(xué)技術(shù)教育內(nèi)容工程技術(shù)教育與科學(xué)教育同步進(jìn)行，其目的在於，使學(xué)生更好地理解這個主要由人工設(shè)計而成的21世紀(jì)的世界工程、技術(shù)及數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合，有利於教和學(xué)資料來源：萬東升、張紅霞(2011)，美國2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評及啟示學(xué)科領(lǐng)域的變化

現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》《架構(gòu)》草案學(xué)科領(lǐng)域生命科學(xué)lifescience

生命科學(xué)地球與空間科學(xué)earthandspacescience

地球與空間科學(xué)物理科學(xué)physicalscience

物理科學(xué)技術(shù)工程與技術(shù)engineeringandtechnology工程與技術(shù)進(jìn)入科學(xué)教育的學(xué)科領(lǐng)域，是在國家層面上對科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)之間相互聯(lián)繫的強調(diào)。從“科學(xué)概念”到“核心學(xué)科理念”

目前，學(xué)生們不斷接受新的知識，卻無法理解新知識與過去習(xí)得知識兩者間之關(guān)連性，故學(xué)生們無法發(fā)展出一套整合而深入的科學(xué)知識系統(tǒng)。該理論架構(gòu)草案乃強調(diào)較少、較高、與較明確(fewer,higher,clearer)的科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，僅聚焦於少數(shù)幾個重要的科學(xué)與工程學(xué)科內(nèi)與學(xué)科間的核心概念，使教師與學(xué)生能有更多時間系統(tǒng)性地探索與深入每個核心知識。改善「學(xué)得廣卻不深入」與「單元主題之間不連貫，以及每個單元主題皆被視為同等重要」的缺點。資料來源：萬東升、張紅霞(2011)，美國2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評及啟示從“科學(xué)概念”到“核心學(xué)科理念”

基本論點係來自比較專家(experts)與生手(novices)兩者差異的實證研究。不少相關(guān)研究指出，專家與生手間最大的差異在於他們組織知識的方式不同。例如，專家傾向於理解核心原則與大型的理論架構(gòu)，而生手則無法整合知識系統(tǒng)，其知識體系支離破碎，知識片段之間缺乏連貫性。《架構(gòu)》採用專家的方式來指導(dǎo)科學(xué)學(xué)習(xí)，在科學(xué)與工程領(lǐng)域選取少而精的核心學(xué)科理念作為學(xué)習(xí)內(nèi)容。提供了這些核心學(xué)科理念的組成成分，而且每個核心學(xué)科理念和組成成分都通過問題來體現(xiàn)，每個問題反映一個核心學(xué)科理念的具體方面，這些問題的特點是：“與學(xué)生關(guān)於現(xiàn)實世界的問題和當(dāng)前出現(xiàn)的主要社會技術(shù)和環(huán)境問題相聯(lián)繫”。資料來源：萬東升、張紅霞(2011)，美國2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評及啟示關(guān)注核心學(xué)科理念的跨學(xué)科性“跨學(xué)科的要素”指科學(xué)、工程、技術(shù)與社會的關(guān)係，包括如下主題：科學(xué)、工程與技術(shù)的歷史與文化；科學(xué)、工程與技術(shù)的社會影響；科學(xué)家與工程師的個人責(zé)任；科學(xué)技術(shù)知識在個人決策中的作用；與科學(xué)技術(shù)直接相連的職業(yè)。現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》中包括的主題：從個人和社會角度所見的科學(xué)；科學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)。資料來源：萬東升、張紅霞(2011)，美國2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評及啟示通過“實踐”闡釋“科學(xué)探究”和“工程設(shè)計”

《標(biāo)準(zhǔn)》中“把科學(xué)作為探究”和“親歷科學(xué)探究”轉(zhuǎn)變?yōu)椤都軜?gòu)》中的“把科學(xué)作為理念與實踐”和“親歷科學(xué)探究與工程設(shè)計”。學(xué)生們不僅需要了解科學(xué)知識內(nèi)容，更要進(jìn)一步應(yīng)用所學(xué)的科學(xué)知識於現(xiàn)實情境問題之解決。對科學(xué)教育課堂一些基本的科學(xué)與工程實踐活動提出建議：“提出問題、建立模型、設(shè)計可驗證的假設(shè)、收集分析與解釋資料、構(gòu)建與批判性的評論、交流和解釋科學(xué)與技術(shù)文獻(xiàn)以及應(yīng)用科學(xué)知識?！睆娬{(diào)模型教學(xué)、數(shù)學(xué)的應(yīng)用及其初步的學(xué)術(shù)討論的技能。資料來源：萬東升、張紅霞(2011)，美國2010《科學(xué)教育框架（草案）》述評及啟示歐巴馬要用科學(xué)教育救經(jīng)濟

2010年9月，歐巴馬和一百多名企業(yè)執(zhí)行長及女性太空人萊德（SallyRide），共同推動一項每年十億美元預(yù)算的科學(xué)教育計畫，目標(biāo)是聘請十萬名科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)領(lǐng)域的新教師，並設(shè)立一千所以科學(xué)和技術(shù)為焦點的新學(xué)校。歐巴馬還呼籲改革美國教育制度，讓學(xué)生上學(xué)的時間拉長，因為美國競爭對手國的學(xué)生上學(xué)天數(shù)比美國學(xué)生多出一個月。歐巴馬是帶著讓美國學(xué)生「超中趕印」的目標(biāo)進(jìn)入白宮的。歐巴馬已經(jīng)意識到美國科學(xué)教育茲事體大，他以四十億美元的聯(lián)邦預(yù)算，鼓勵各州改善教育現(xiàn)況，並鼓勵女性和少數(shù)族裔參與科學(xué)學(xué)習(xí)。資料來源：天下雜誌2010年教育特刊磁性學(xué)校有別於一般公立學(xué)校，磁性學(xué)校提供的教育課程具體實現(xiàn)多元自由的教育選擇。某些磁性學(xué)校以科學(xué)、數(shù)學(xué)為主，某些專門提供表演藝術(shù)。磁性學(xué)校鼓勵學(xué)生跨學(xué)區(qū)就讀，通常採取甄試方式篩選申請入學(xué)的學(xué)生。學(xué)校經(jīng)費雖然來自所在學(xué)區(qū)，但辦學(xué)主導(dǎo)權(quán)高於一般公立學(xué)校。資料來源：天下雜誌2010年教育特刊特洛伊高中的磁力曾經(jīng)獲頒全美藍(lán)帶優(yōu)異學(xué)校獎加州傑出高中獎被美國總統(tǒng)科林頓表揚為全美二十七所新美國高中在《美國新聞》週刊百大高中排名五十八擁有全世界最佳的電腦科學(xué)大學(xué)先修課程每年六、七百名畢業(yè)生中，大約有三分之一到四分之一進(jìn)入常春藤名校和其他私立學(xué)校，進(jìn)入洛杉磯加大和柏克萊加大的也有四、五十位之多。每年全美國前百分之一高中生的全美優(yōu)秀學(xué)者獎（NationalMeritScholarFinalist），特洛伊高中就包辦六、七十名。特洛伊的科學(xué)奧林匹亞隊，從一九九六年開始，每年都蟬聯(lián)加州州冠軍寶座，並在這段時間五度榮獲全國科學(xué)大賽冠軍。資料來源：天下雜誌2010年教育特刊特洛伊高中的磁力一九八六年成立磁性教育課程，全校有一半學(xué)生，都在修習(xí)這個教育課程。這個課程用類似迷你版的ＳＡＴ考試、初中老師推薦信和學(xué)生的初中成績單嚴(yán)格挑選新生。進(jìn)入特洛伊的學(xué)生可以在英語、社會科學(xué)、數(shù)學(xué)、科學(xué)、外國語言、電腦、視覺與表演藝術(shù)方面修習(xí)各種不同難度的榮譽課程、大學(xué)先修課程和國際文憑課程。十二年級的畢業(yè)生必須在企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)界和地方及州政府等機構(gòu)完成一五○小時的實習(xí)工作，並在一千多位志願專業(yè)人士中找到適合自己的老師，完成這項課程要求。資料來源：天下雜誌2010年教育特刊全美最佳高中排名之首

傑斐遜克科學(xué)與技術(shù)高中

（ThomasJeffersonHighSchoolforScienceandTechnology）

提供的課程中包括DNA科學(xué)，神經(jīng)學(xué)，還有量子物理學(xué)。他們決定要解決另外一個很大的難題：教育的社會責(zé)任是什麼？在學(xué)校的課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生會通過自己設(shè)計的項目來探索社會責(zé)任的問題，他們設(shè)計的項目可能是對身在上海的腦癱學(xué)生提供學(xué)習(xí)用品，也可能會是勸說自己的同班同學(xué)使用手絹，減少紙巾的浪費。校長EvanGlazer說：“沒有一個學(xué)生的熱情是傾注於完全相同的方面的。但是只要有熱情，總是被接受和歡迎的。”

資料來源：環(huán)球華網(wǎng)(2010.1