美国初中地球科学教材标准与中美中学理科教材比较研究援引

为适应社会的变革和知识经济时代的到来，美国国家研究理事会（National Research Council，简称NRC）于2013年4月修改完成美国《新一代K-12科学课程标准》，旨在为学生的大学学业和职业需求做准备，从而让美国在全球经济中更具有竞争力和领导力。NRC认为科学教育整体应包括科学知识本身以及基于事实数据建立的模型、理论和后续的拓展、提炼、修正。其中学科核心概念涉及四个领域：自然科学（Physical Science），生命科学（Life Science），地球与空间科学（Earth and Space Science），科学工程、技术和应用（Engineering，Technology and Applications of Science）。地球与空间科学包括三个核心主题：宇宙中地球的位置、地球系统、地球和人类活动。本部分主要针对初中地球与空间科学部分与国内初中地理课程进行比较，以下先从横向和纵向两个维度了解初中地球与空间科学在美国新一代科学课程标准中的位置和作用。

美国新一代科学课程标准中对初中地球与空间科学的预期目标是：基于小学的地球科学知识和技能，初中生在地球与空间科学的学习中将继续拓展对本领域三个核心主题的认识，学会更深层次地解释地球与空间科学的现象，使用工程实践和跨学科概念解释相关的生命科学和自然科学现象。地球与空间科学内容作为美国新一代科学课程标准中的一部分，横向上与其他学科领域有着不可分割的关系，互为基础，互为推动力。同时每一核心主题都结合使用实践和跨学科概念以支持对核心主题的理解，课程标准中基础框部分就是根据三个维度列出了三个相应栏目（见表5-1），充分体现了三者的联系。

表5-1中不同的核心主题强调的仅仅是几种实践类型和几个跨学科概念，其实所有的实践类型和所有的跨学科概念对每个年级都很重要，教师应鼓励学生使用不同类型的实践方式和跨学科概念。所以基础框列出的仅仅是重点，并不全面，也没有限制教学的意图，在本文第4章中我们可以看到各种教材内容的多样性。

表5-1　美国新一代课程标准中地球与空间科学部分基础框简表

基础框的目的最终是为了实现课程标准中的预期目标。每一项课程标准是由预期目标、基础框和联系框三部分组成。预期目标是描述学生掌握该标准后应达到的能力和水平，其中有“说明”给出相关实例，“评测界线”对该条表述的评测给出指导，对于实际执行具有指导意义。美国新一代课程标准针对初中地球和空间科学部分三个核心主题共有15项预期目标，对于核心主题中的次标题另外分别有相应的预期目标，表5-2仅列出对应于核心主题一的4项预期目标。预期目标的设置融合了实践、学科核心概念和跨学科概念的三个维度，其中的说明部分中评测界线部分十分具体，对教学具有实际指导意义。课程标准中的第三个部分——联系框标示出同年级内与其他学科核心概念的联系、跨年级间学科核心概念的联系、与通用核心国家标准间的联系。预期目标、基础框和联系框三部分是每一项标准的必须组成部分。

表5-2　美国新一代课程标准中初中地球与空间科学部分预期目标(www.xing528.com)

续表

在时间轴上，美国新一代科学课程标准跨度从幼儿园到高中，其时间跨度上的内容架构简图如表5-3（仅针对地球与空间科学部分）。从表5-3中我们可以看到地球与空间科学的三个核心主题在三个时间阶段（小学、初中、高中）都有重复、加深、拓展和提高，符合美国科学教育的螺旋式上升的特点。

表5-3　美国新一代课程标准中初中地球与空间科学内容架构简表

初中地球与空间科学部分在纵向上处于小学和高中的中间过渡位置，负有承上启下的责任。比如说核心主题二：地球系统中的次标题——天气和气候主题，在小学、初中和高中阶段都有体现。小学阶段的课程标准预期目标主要是用统计图表或柱状图展示数据来描述特定季节的天气状况，如平均温度、降水、风向等，并能描述世界不同区域的不同气候。对小学的知识重点是天气，达到描述的水平即可。到了初中，同样是天气和气候主题，课程标准预期目标要求学生收集更多来源的数据，包括自己的实验数据，对小学阶段天气和气候的描述进行原因上的分析解释，开发使用模型解释说明地表受热不均、科里奥利效应引起的气压变化、气团运动、洋流模式，以及这些变化引起的天气、气候的变化。同时要求学生开始关注、收集、分类可能引起全球温度上升的原因和论据，为高中的进一步学习奠定好基础。进入高中阶段，课程标准预期目标要求学生使用模型分析不同时间尺度上的气候变化原因，从10年尺度的火山爆发对气候的影响到上亿年尺度的大气组成对气候的影响。同时考虑到高中生的能力，将评测界线限于地表温度、降水模式、冰川体积、海平面和生物圈的变化。并要求高中生能选择上述一个实例用已有的数据、模型和将来可能因素的影响作出合理的预测。这样从小学、初中到高中，可以看到一个从描述到分析原因再到合理预测这样一个梯度，同时也为学生进入大学选择可能的专业和可能的职业需求做好准备。