美国NGSS对我国修订生物学课程标准的启示

吴文静+王威+何瑞

摘要：NGSS是美国的《下一代科学教育标准》，这个新标准中提出了三个维度的框架体系，将科学与工程学实践、学科核心概念和跨学科概念进行了整合。NGSS是教育的标准或者目标，反映的是学生应该知道什么以及能够做些什么。其中关于生命科学课程标准对于我国中学生物学课程标准的修订、生物学课程的设计和教师的教学都具有重要的参考价值。[1]

关键词：NGSS 生物学 课程标准

中图分类号：G633 文献标识码：A 文章编号：1009-5349（2017）16-0152-01

NGSS是美国的《下一代科学教育标准》，这个新标准是在《K-12科学教育框架：实践、跨学科概念和学科核心概念》的基础上制定的，简称《新标准》。《新标准》中提出了三个维度的框架体系，将科学与工程学实践、学科核心概念和跨学科概念进行了整合。NGSS中初中和高中都有关于生命科学的课程标准，且都包含了四个板块，即（1）从分子到生物：结构和功能。（2）生态系统：相互作用、能量和动力。（3）遗传：性状的传递和变异。（4）生物进化：统一性与多样性。每个版块都包含了三个维度的整合，以此来更好地促进学生有效学习，发展学生的能力，因此在《新标准》每一板块的内容标准都以表格的形式呈现，整合三个维度的内容。

一、NGSS中初中部分的生命科学课程标准

在NGSS中，不同的下位概念使用“表现期望”来具体实现，各项具体的内容标准都在表现期望中得以体现。表现期望描述了期望学生获得的知识和技能，它将核心概念与科学与工程实践、跨学科概念融合，支持学生发展利用科学学科的知识。[1]初中部分的生命科学主要包括了以下四个方面。

1.从分子到生物：结构和功能

这部分内容主要是为了帮助学生解释细胞哪些方面能构成生物体的功能。该部分中的学科核心概念是来自于美国国家研究理事会制定的《K-12框架》，包含4个子概念：结构与功能，生物的生长和发育、生物体内组织间物质和能量的流动以及信息的处理。《新标准》里，要求学生能够收集信息，并且能用收集的信息来解释细胞结构和功能的关系，能够交流理解细胞学说，能够基本理解细胞在身体系统中的作用以及能够基本理解这些系统是怎么运作去支持生物体的生命功能的。对细胞的理解为植物光合作用的过程以及细胞所需物质和能量移动的理解奠定了基础。学生可以构造解释去说明环境和遗传因素是怎样影响生物体的生长的，可以将这些和动物繁殖行为的作用以及动物在繁殖所依赖的植物联系在一起。跨学科概念的因果关系、结构和功能、物质和能量作为生物体进程有关的核心概念的组成部分。

2.生态系统：相互作用、能量和动力

这一部分内容帮助学生解释有生命的和无生命的系统是怎样运作的，以此满足生物在生态系统中的需求。生态系统这部分的学科核心概念分为三个子概念：生态系统中相互依存的关系、生态系统中的物质循环和能量流动以及生态系统的动力、功能和恢复力。学生能够分析和解释数据，建立模型，构建参数，深入理解生态系统中的资源、物质循环和能量流动，学习生态系统中生物体之间相互作用的模式，认识到生态系统中生物和非生物因素都会影响人口数量，以及学生可以评估维持生物多样性和生态系统服务的设计方案。

3.遺传：性状的传递和变异

这部分内容帮助学生解释生物体的性状是如何从一代传递到下一代的。该部分的学科核心概念也是来自《K-12框架》，包括两个子概念，即性状的传递和性状的变化。学生可以利用模型来描述基因突变和有性生殖导致的遗传变异。跨学科概念的因果关系、结构和功能让学生深入理解基因的结构是怎样决定生物体不同功能的。

4.生物进化：统一性与多样性

这部分内容帮助学生解释生物体是如何随着时间作出改变来响应环境中的变化。该部分的核心概念有四个子概念，即共同的祖先和多样性的证据、自然选择、适应以及生物多样性与人类。学生能够构建解释来说明基于证据来支持自然选择的基本认识和进化，能够使用基因变异的概念来弄清楚生物体的生存繁殖和物种间性状的传递。跨学科概念的模式和结构以及功能有助于证明学生能够使用它来描述生物的进化。

二、美国NGSS对于我国修订生物学课程标准的启示

1.凸显生物学与相关学科的整合

生物学是自然科学，与物理、化学都是有紧密联系的。除此之外，我们还应该将生物学与数学、历史和技术等要素集合到一起，更加凸显生物学和其他学科的概念整合。

2.强调跨学科共同概念[1]

加强跨学科共同概念的研究，将这些概念加以整合，强化学生对于这些概念的理解，同时培养学生形成多角度的思维习惯。

3.优化生物学课程的内容

将科学探究、STSE整合到生物学课程中，同时注意横向学科间、学科内课程内容的整合的一致性，纵向不同年级之间或相关问题整合的逻辑性。[2]

参考文献：

[1] 吴成军，李高峰. 重视核心概念发展实践能力——《美国新一代科学教育标准》的分析及启示[J]. 中学生物教学，2014（Z1）：7-10.

[2] 李丹. 科学实践理念下美国《新一代科学教育标准》（研究）[D]. 西南大学， 2014.

责任编辑：孙 瑶