刘玲

为把党的十八大和十八届三中全会关于立德树人的要求落到实处，充分发挥课程在人才培养中的核心作用，进一步提升综合育人水平，更好地促进各级各类学校学生全面发展、健康成长，教育部发布《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》.当前，高校和中小学课程改革从总体上看，整体规划、协同推进不够，与立德树人的要求还存在一定差距.主要表现在：重智轻德，单纯追求分数和升学率，高校、中小学课程目标有机衔接不够，部分学科内容交叉重复，课程教材的系统性、适宜性不强，与课程改革相适应的考试招生、评价制度不配套等.这些困难和问题直接影响着立德树人的效果，必须引起高度重视，全面深化课程改革，切实加以解决.据了解，本次改革将在改进和完善已有措施的基础上提出三项重点措施，研制学业质量标准是三项重点措施之一.研制学业质量标准，明确质量要求，完善现行课程标准，增强对教学和考试评价的指导性.郑富芝指出，研制质量标准，就是要使学习内容要求和质量要求结合在一起，形成一个对教学和考试评价都具有较强指导性的课程标准.其次是研制学生发展核心素养体系，主要是明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.再有是加强相关学科课标，教材纵向衔接和横向配合，推动跨学段整体育人、跨学科综合育人.

美国自1996年第一个《国家科学教育标准》（以下简称《老标准》）颁布后的15年，科学与科学教育的研究取得了很多新的进展，所以，迫切需要将这些研究成果纳入到课程标准中去.在卡内基基金会的资助下，美国国家研究理事会在2011年7月颁布了《K-12年级科学教育框架》.在此基础上，41位来自26个州的专业人员构成的团队花了近两年的时间，征求各种建议并反复修订，最终在2013年4月正式颁布《下一代科学标准》（以下简称NGSS）.NGSS旨在培养学生在日常生活中遇到与科学、技术密切相关的问题时尝试利用科学教育的经验做出更好的决断，将所学的科学知识应用到日常生活中去，更好地解决科学与技术问题.

80年代以来，我国深受第二次国际基础科学教育改革的影响，于2001年制定了《科学（3-6年级）课程标准（实验稿）））和《科学（7-9年级）课程标准（实验稿）》，该标准为我国基础科学教育课程改革带来了新的契机，但契机背后所隐藏的诸如基础科学教育发展滞后、课堂教学重知识轻实践，应试色彩浓厚等问题仍有待解决.因此，借鉴他国尤其是基础科学教育发展领先国家在新世纪制定的基础科学教育标准，将在一定程度上有助于我国基础科学教育理念和实践的发展.现行课程标准对学生学什么、学多少，讲得比较详细、清楚，但大部分学科对学到什么程度要求不明确、不清晰，难以量化、分级.这使得教育教学活动容易出现偏难、偏深等问题.研究学生学业质量标准就是要改变这种状况.

NGSS与《老标准》相比，两者之间既有继承关系，又有极大的差别，差别主要在于以下两点.第一，《老标准》首要关注的是科学课程、教学及其评价，而NGSS首要关注的是学生在各学段的表现预期，通过表现预期将科学和工程实践、学科核心概念和跨学科概念发生有效关联，形成有机的整体.第二，NGSS删除了《老标准》中与四个学科领域并列的“作为探究的科学”主题，取而代之的是“科学和工程实践”，凸显学生在学习科学过程中动手做、动脑思、动笔写、动嘴辩等能力的养成.下面我们结合NGSS中6-8年级段和9-12年级段的物理学的内容进行解读，以期对我国初中物理和高中物理课程与教学改革提供借鉴.

1 NGSS的内容体系

NGSS以学生的学为主、强调核心能力的达成.课程目标由K-12年级总目标和四个学段的目标组成，四个学段的目标分别为K-2年级段目标、3-5年级段目标、6-8年级段目标、9-12年级段目标.根据以上目标，NGSS创造性地将科学分成4个学科领域，其分别为物质科学、生命科学、地球与空间科学，以及工程与技术、科学应用.本文主要讨论其中物质科学的内容来看NGSS对我们的启示.

NGSS分为把物理学科的核心概念四个部分：第一部分（PS1）是“物质及物质间的相互作用”，第二部分（PS2）是“运动和静止”，第三部分（PS3）是“能量”，第四部分（PS4）是“波与其在信息传输技术中的应用”.学科核心概念是位于学科中心的概念性知识，包括了重要概念、原理、理论等基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分.NGSS期望所有学生在高中毕业时应该能够理解这些最基础的科学概念，期望每位学生都能对所学知识有彻底的理解.与《老标准》相比，内容少而精，在深度上提出更高的要求.

接下来，我们来了解一下NGSS的科学内容的系统结构.在科学内容的结构中，置于最上层的是“表现预期”这一栏目.然后，为了更好地诠释“表现预期”的内容，在此栏目的下方建构了“基础框”，基础框中的内容分为三个维度：科学和工程实践、学科核心概念和跨学科概念.这三方面内容都是围绕“表现预期”的，与“表现预期”形成有机整体.它们之间的关系如表1所示.

例如，以PS3（能量）为例，对于6-8年级段和9-12年级段的物理学科的第三部分（HS-P3）“能量”，NGSS中的基础结构是这样的：

接下来，我们再仔细观察一下栏目中的“表现预期”.NGSS设置了“表现预期”这一栏目.这是NGSS最大的创新，这一创新为教育者提供了独特的指导，同时也为课堂中的科学教学定下了基调.“表现预期”陈述了学生在某一学段应该理解和能够做到的相关科学内容，NGSS转变了之前《老标准》中“学生应该知道和理解的科学知识”这一说法，而是通过“表现预期”来断定哪些学生的行为能够表明他们符合标准要求，从而为课程、教学和评估提供统一的、具体的目标.例如，在“能量”的“表现预期”中，学生要从周围世界可见的与能量密切相关的生活现象入手，认识能量的相关特点，逐层深入地建构能量的物理模型，从数学的角度建构能量的数学模型，设计、建造、和完善的设备，将能量从一种形式转化为另一种形式.

2 NGSS的特点

2.1 具体、清晰的学业预期表现

从学生学习后应该达到的表现预期来看，《老标准》主要罗列了学生应该“知道”或“理解”哪些内容，而在NGSS中，这些内容需要转换成可以测量的学生表现和他们是否达标的细化指标.预期目标紧密围绕学习进阶，指明了学生应该会做些什么，学生可以依据目标评判自己是否达标，这也为课程、教学及评价提供同样清晰、具体的目标.

2.2 学科核心概念的“少而精”

NGSS以少而精的学科核心概念来组织学习内容，避免了选择大量的主题，以给教师和学生更多时间去更深入的探究每一种观念，使得学生有机会参与科学调查论证以及获得对物质世界的更深入的理解.减少每个年级阶段所应该学习的核心观念也有助于选择哪些知识最值得花时间变得更加清楚，避免在没有概念背景下学习过多的其他问题.

2.3 核心概念的连贯性

NGSS指出应该将学习看成是一种连续发展的过程，将同一个核心概念在四个学段按照学生的日常经验和认知发展进行描述.强调学生对核心观念的理解随年级上升而获得系统的发展，这就是所谓“学习进阶”.研究员汤姆·科克伦（Tom Corcoran）等认为科学教育中的“学习进阶”建立在一定的假设之上，即在适当的教学下，学生对科学核心概念和科学实践的理解及运用随着时间的推移会变得更加复杂化.

这也体现了布鲁纳和泰勒的教育思想.1949年拉尔夫· 泰勒出版了《课程与教学的基本原理》，其中提到组织学习经验时，遵守的三个准则：连续、顺序、整合.连续是指课程要素反复出现，确保学生有机会重复不断地接触这一课程要素得到发展；顺序是指在连续的基础上，同一个课程要素以逐渐复杂的方式展开，每一个后续经验都建立在先前经验的基础上；整合是指在各要素与经验间建立横向联系，使学生将各要素整合起来，获得统一的观点.NGSS总结了物理的核心概念.并把这些核心概念作为课程要素，依照儿童的认知发展阶段的不同，从学前到高中反复以不同的深度出现.

2.4 注重科学和工程实践，注重跨学科概念

NGSS的主要内容是科学和工程实践、跨学科概念和核心概念三维度的合理配置，融合实践与知识于一体，培养学生科学实践能力.其中，科学和工程实践包括如下几个部分：提问和问题定义；开发和使用模型；规划和开展调查；分析和解释数据；运用数学和计算思维；构造解释和设计解决方案；进行证据论争以及获取、评估和交流信息.跨学科概念包括：模型；因果关系：机制和阐释；规格、比例和数量；系统和系统模型；能量与物质流动、循环及守恒；结构和功能；稳定与变化.

美国K-8年级科学教育委员会主席理查德A.杜谢尔（Richard A. Duschl）及其研究成员认为科学实践本身有多层含义，就作为教学理念或策略来讲，其主要特征体现为设计和进行实证性调查、论证解释和创建模型、文本形式的交互和学习论证.课堂中的科学实践有三大要素，即社会交互性、科学专业术语以及科学代表物和工具的使用.美国科罗拉多州生物科学课程研究委员会主任罗杰W.拜比（Rodger W. Bybee）认为科学实践不是对科学探究的取代，而是在原有基础上对科学教育的拓展和丰富，实践性教学促使学生把相关活动作为实验、数据搜集、社会交往、建模和工具使用、调查和解释、数学运算以及论证等学习方式的基础，教学策略与科学实践紧密相连.

这实际上也承袭了杜威对教育的理想.杜威的认为：通过科学技术实践，学生以真实世界为起点，在发现问题、解决问题的过程中积极获取知识，深刻理解世界与科学，最终目标是要培养严肃思考、富有创造力的公民.杜威认为教育的最终目的不是让学生记住化学、物理、数学标签下的各种信息，而是让学生通过这些知识理解他们置身于其中的这个世界与社会，在其中寻找每个人存在的意义，在人类面对困境时成为运用知识解决问题的创造者，这正是人类进步的源泉.NGSS承袭了杜威对教育的这一理想：面对真实世界解决问题，在个人与公共事务中严肃思考，寻找证据，富于表达，积极合作.

3 NGSS对我们的启发

3.1 开发具有连贯性、一致性的《标准》

《标准》是教师实施教学的根本，也是学生通过学习应达到的目标.在标准的制订方面，基础科学教育需要进行顶层设计，从分学科制订《标准》走向制订统一的、连贯的《标准》，对基础科学教育各学科分支进行有效整合，寻找其共通的核心，并进行统一架构，形成连贯性、一致性的学生认知发展谱系.另外，在开发新《标准》时，应有效整合新近的科学教育研究成果，应对新《标准》草案广泛征求意见.

3.2 注重“科学探究”的实践性

我国基础科学教育改革提倡“科学探究”教学，实施以来的成绩是不容忽视的，但也存在一系列的问题，例如出现“假”探究、“伪”探究，出现这些问题的根本原因在于没有注重“科学探究”的实践性.学生进行的科学探究，就是要学生基于当下的自然现象（或日常生活现象），以学生个体（或群体）认识自然的本真方式来认识自然，回到生活世界（或教师创设的情境）中进行实践探究.

3.3 重视学科核心概念，重视学习进阶

长期的分科教学其实为我们进行更精致的进行核心概念及其学习进阶研究奠定了坚实的基础.对于知识本体而言，找到核心内容是第一步，具有挑战性的是，将其在合适的学段进行定位.这需要心理学对学生思维发展研究的丰富成果以及内容和评价方面国际比较研究的参照.系统化的梳理这些研究成果，并将之准确的外显在课程标准内容中，对于我国课程标准的核心内容系统化具有重大价值.