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《科学素养的导航图》卷1和卷2

  《科学素养的导航图》是一套两卷本的科学概念渐进式图谱,并含有对图谱的说明。这些图展示了:学生对于形成他们日后科学、数学和技术素养的基本概念和技能的理解,是如何从幼儿园逐步发展到高中水平的。

  《导航图》是“2061计划”开发的一系列工具之一,目的是帮助教育工作者理解和运用规定的科学教育目标。《导航图》中的图谱是根据“2061计划”《科学素养的基准》中K-12(幼儿园到高中毕业)科学教育目标绘制的。在“2061计划”里程碑报告《面向全体美国人的科学》中提出了对成人科学素养的建议,《科学素养的基准》即由这些建议衍生而来。

  
  《导航图》卷1于2001年出版,现在又增加了卷2。卷1和卷2合共同描绘了《科学素养的基准》中推荐的每个学生必学的所有重要科学概念。此两卷《科学素养的导航图》由AAAS“2061计划”和美国国家科学教育者协会联合出版。

  《导航图》卷2完善了导航图系列

  随着《导航图》卷2的出版,《导航图》系列现已包含大约100张图谱,详细绘制了《科学素养的基准》中提出的所有学习目标。《导航图》卷2不仅为卷1中有所涉及但未能全面介绍的《科学素养的基准》中的内容增加了44幅新图谱,还为卷1中完全未涉及的《科学素养的基准》中的两章内容引入了多幅图谱:为第10章“历史回顾”引入了9幅新图,介绍了有关科学发现的重大事件;为第12章“思维习惯”展示了6幅新图,讲解对于科学素养而言极其重要的科学态度、技能和价值观。

  《导航图》的章节安排与《面向全体美国人的科学》和《科学素养的基准》保持一致。导航图的每一章包含与《科学素养的基准》相对应章节的图谱。为了帮助读者查找到某个特定的基准概念,《导航图》卷2增加了索引功能,可以迅速定位《科学素养的基准》中某个科学概念在《导航图》卷1和卷2中相对应的图谱。

  每幅图谱都在首页配有文字说明。说明中包含图谱所描绘的概念的广泛内容,涉及图谱的主题、内容、主要线索,以及在跨四个年级的学习过程中各年级的学习重点。说明还对图谱中可能引起读者兴趣的方面加了注解,并概述了相关的认知研究,概书内容引自《科学素养的基准》第15章“基准概念的研究基础”及其它资料。

  《科学素养导航图》的应用

  每幅科学导航图集中介绍一个核心概念,以及与理解该概念最相关的K-12(从幼儿园到高中)的基准概念,从而建立一种连贯的理解方式,亦即每一个基准概念都是建立在前一概念的基础之上,然后又支持后一个概念的建立。“图谱关键词”解释了卷2中新图谱的不同特点。

  在不同岗位上工作的教育工作者们正在运用《科学素养的导航图》图图谱进行:

  理解科学教育基准和标准:通过认真学习图谱,教师和其他教育工作者能够更好地理解《科学素养的基准》这一特定教育目标的内容和本质。

  进行教育设计:图谱中的信息能帮助教育工作者分配好学生在不同年级和课程中的科学学习任务,从而形成整个K-12(幼儿园到高中)过程中学习的连贯性。

  引导教学:图谱可以帮助教育工作者针对某一个基准科学概念开发引导式教学模式,并且在设计引导教学时考虑到建立这一概念所依据的其他基础概念。

  开发或评估教学材料:图谱为教材开发者提供有助于理解科学素养基准的教育目标和复杂层次的视角。

  理解学生并对其进行分析评估:图谱可以帮助回答诸如“什么时间是让学生接触某一特定概念或技能的合适时机?”以及“为什么学生可能会在某一项学习任务上有困难?”之类的问题。

  培训教师:不论是在职前还是在职中,使用图谱都可以促进教师对科学素养以及如何让学生具备科学素养有更敏锐的理解。

  整合资源:事实证明,图谱在组织教育资源并将其与国家级或者州级科学教育标准中列出的相关科学概念相链接方面搭建了实用的框架体系。

  《导航图》卷1和卷2中的图谱并没有规定统一的课程或教学策略。实际上这些图谱只是搭建一个框架体系,意在鼓励教师采用多种不同的方式设计和组织适合各地具体情况的教学活动。

  我们希望《导航图》中提供的关于长期科学教育的信息能够反映出:仔细考虑学生从幼儿园到高中毕业的整个阶段中的理解力的发展,对于规划学生的学习内容和如何以最好的方式帮助学生学习而言是极为重要的。

  点击阅读《科学素养导的航图》卷1


此项工作由美国国家科学基金资助(授权号:ESI-0103678)。本材料中的任何观点、发现、结论及建议均属作者个人意见,并不代表美国国家科学基金会的观点。

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