美國NGSS對我國修訂生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的啟示

吳文靜+王威+何瑞

摘要：NGSS是美國的《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，這個新標(biāo)準(zhǔn)中提出了三個維度的框架體系，將科學(xué)與工程學(xué)實踐、學(xué)科核心概念和跨學(xué)科概念進行了整合。NGSS是教育的標(biāo)準(zhǔn)或者目標(biāo)，反映的是學(xué)生應(yīng)該知道什么以及能夠做些什么。其中關(guān)于生命科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對于我國中學(xué)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂、生物學(xué)課程的設(shè)計和教師的教學(xué)都具有重要的參考價值。[1]

關(guān)鍵詞：NGSS 生物學(xué) 課程標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號：G633 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-5349（2017）16-0152-01

NGSS是美國的《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，這個新標(biāo)準(zhǔn)是在《K-12科學(xué)教育框架：實踐、跨學(xué)科概念和學(xué)科核心概念》的基礎(chǔ)上制定的，簡稱《新標(biāo)準(zhǔn)》?！缎聵?biāo)準(zhǔn)》中提出了三個維度的框架體系，將科學(xué)與工程學(xué)實踐、學(xué)科核心概念和跨學(xué)科概念進行了整合。NGSS中初中和高中都有關(guān)于生命科學(xué)的課程標(biāo)準(zhǔn)，且都包含了四個板塊，即（1）從分子到生物：結(jié)構(gòu)和功能。（2）生態(tài)系統(tǒng)：相互作用、能量和動力。（3）遺傳：性狀的傳遞和變異。（4）生物進化：統(tǒng)一性與多樣性。每個版塊都包含了三個維度的整合，以此來更好地促進學(xué)生有效學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的能力，因此在《新標(biāo)準(zhǔn)》每一板塊的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)都以表格的形式呈現(xiàn)，整合三個維度的內(nèi)容。

一、NGSS中初中部分的生命科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

在NGSS中，不同的下位概念使用“表現(xiàn)期望”來具體實現(xiàn)，各項具體的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)都在表現(xiàn)期望中得以體現(xiàn)。表現(xiàn)期望描述了期望學(xué)生獲得的知識和技能，它將核心概念與科學(xué)與工程實踐、跨學(xué)科概念融合，支持學(xué)生發(fā)展利用科學(xué)學(xué)科的知識。[1]初中部分的生命科學(xué)主要包括了以下四個方面。

1.從分子到生物：結(jié)構(gòu)和功能

這部分內(nèi)容主要是為了幫助學(xué)生解釋細胞哪些方面能構(gòu)成生物體的功能。該部分中的學(xué)科核心概念是來自于美國國家研究理事會制定的《K-12框架》，包含4個子概念：結(jié)構(gòu)與功能，生物的生長和發(fā)育、生物體內(nèi)組織間物質(zhì)和能量的流動以及信息的處理?！缎聵?biāo)準(zhǔn)》里，要求學(xué)生能夠收集信息，并且能用收集的信息來解釋細胞結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，能夠交流理解細胞學(xué)說，能夠基本理解細胞在身體系統(tǒng)中的作用以及能夠基本理解這些系統(tǒng)是怎么運作去支持生物體的生命功能的。對細胞的理解為植物光合作用的過程以及細胞所需物質(zhì)和能量移動的理解奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生可以構(gòu)造解釋去說明環(huán)境和遺傳因素是怎樣影響生物體的生長的，可以將這些和動物繁殖行為的作用以及動物在繁殖所依賴的植物聯(lián)系在一起。跨學(xué)科概念的因果關(guān)系、結(jié)構(gòu)和功能、物質(zhì)和能量作為生物體進程有關(guān)的核心概念的組成部分。

2.生態(tài)系統(tǒng)：相互作用、能量和動力

這一部分內(nèi)容幫助學(xué)生解釋有生命的和無生命的系統(tǒng)是怎樣運作的，以此滿足生物在生態(tài)系統(tǒng)中的需求。生態(tài)系統(tǒng)這部分的學(xué)科核心概念分為三個子概念：生態(tài)系統(tǒng)中相互依存的關(guān)系、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動以及生態(tài)系統(tǒng)的動力、功能和恢復(fù)力。學(xué)生能夠分析和解釋數(shù)據(jù)，建立模型，構(gòu)建參數(shù)，深入理解生態(tài)系統(tǒng)中的資源、物質(zhì)循環(huán)和能量流動，學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)中生物體之間相互作用的模式，認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)中生物和非生物因素都會影響人口數(shù)量，以及學(xué)生可以評估維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的設(shè)計方案。

3.遺傳：性狀的傳遞和變異

這部分內(nèi)容幫助學(xué)生解釋生物體的性狀是如何從一代傳遞到下一代的。該部分的學(xué)科核心概念也是來自《K-12框架》，包括兩個子概念，即性狀的傳遞和性狀的變化。學(xué)生可以利用模型來描述基因突變和有性生殖導(dǎo)致的遺傳變異?？鐚W(xué)科概念的因果關(guān)系、結(jié)構(gòu)和功能讓學(xué)生深入理解基因的結(jié)構(gòu)是怎樣決定生物體不同功能的。

4.生物進化：統(tǒng)一性與多樣性

這部分內(nèi)容幫助學(xué)生解釋生物體是如何隨著時間作出改變來響應(yīng)環(huán)境中的變化。該部分的核心概念有四個子概念，即共同的祖先和多樣性的證據(jù)、自然選擇、適應(yīng)以及生物多樣性與人類。學(xué)生能夠構(gòu)建解釋來說明基于證據(jù)來支持自然選擇的基本認(rèn)識和進化，能夠使用基因變異的概念來弄清楚生物體的生存繁殖和物種間性狀的傳遞?？鐚W(xué)科概念的模式和結(jié)構(gòu)以及功能有助于證明學(xué)生能夠使用它來描述生物的進化。

二、美國NGSS對于我國修訂生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的啟示

1.凸顯生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的整合

生物學(xué)是自然科學(xué)，與物理、化學(xué)都是有緊密聯(lián)系的。除此之外，我們還應(yīng)該將生物學(xué)與數(shù)學(xué)、歷史和技術(shù)等要素集合到一起，更加凸顯生物學(xué)和其他學(xué)科的概念整合。

2.強調(diào)跨學(xué)科共同概念[1]

加強跨學(xué)科共同概念的研究，將這些概念加以整合，強化學(xué)生對于這些概念的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生形成多角度的思維習(xí)慣。

3.優(yōu)化生物學(xué)課程的內(nèi)容

將科學(xué)探究、STSE整合到生物學(xué)課程中，同時注意橫向?qū)W科間、學(xué)科內(nèi)課程內(nèi)容的整合的一致性，縱向不同年級之間或相關(guān)問題整合的邏輯性。[2]

參考文獻：

[1] 吳成軍，李高峰. 重視核心概念發(fā)展實踐能力——《美國新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》的分析及啟示[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2014（Z1）：7-10.

[2] 李丹. 科學(xué)實踐理念下美國《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（研究）[D]. 西南大學(xué)， 2014.

責(zé)任編輯：孫 瑤