美國田納西州《科學課程標準》高中化學課程基本要素

梁遠柔

摘 要：通過對美國田納西州2001年修訂版的高中科學（化學課程部分）標準的課程目標、課程理念、方法框架、科學教育、學科交叉與融合、應用技術、評估策略建議、學習資源、課程計劃九個方面的研究，學習其課程基本要素，借鑒"以學生為主體"的課程理念、科學教育方法、多樣化學習形式和開放的評價方式等。

關鍵詞：田納西州；化學；課程要素

【前言】20世紀90年代，美國擬定《國家科學教育標準》，由內(nèi)容標準、表現(xiàn)標準和學習機會標準構成。內(nèi)容標準，界定了對學生知識與技能的期望，確認了在作為優(yōu)質(zhì)教育構成部分的各個學科中期望學生學習什么；表現(xiàn)標準，表達了為實現(xiàn)各個內(nèi)容標準期望，要求學生展示的熟練程度或質(zhì)量。

本文主要研究田納西州《科學課程標準》（2001版）高中化學課程標準部分。

【正文】

一、課程水平目標

（一）理解科學探究對于21世紀的重要性，了解工具、技能、知識和品質(zhì)對于科學探究的必要性

1、認識到科學是進步的追求，重新評估和延伸已經(jīng)被認可的東西。

2、設計和進行科學的調(diào)查去發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象，證實以前的結論，測試理論的價值，比較對立的理論。

3、運用恰當?shù)墓ぞ吆图夹g去收集精確的、正確的數(shù)據(jù)。

4、應用定性和定量的手段去分析數(shù)據(jù)，得出結論。

5、將數(shù)據(jù)和結論與其他人做相同實驗的數(shù)據(jù)和結論進行對比。

（二）認識科學發(fā)現(xiàn)在設計材料和工藝、發(fā)展成可授權技術方面的社會效益

1、探討技術對社會、政治和經(jīng)濟系統(tǒng)的影響。

2、工程設計周期要素辨析：設計約束，模型的建立、測試、評價、修改和再試。

3、解釋在技術應用時，材料的性能與使用的關系。

4、描述科學技術和生活在地球空間和物理系統(tǒng)上的動態(tài)關系。

（三）利用適當?shù)臄?shù)學方程和方法來解決化學問題

1、了解化學科學相關的數(shù)學原理。

2、利用適當?shù)臄?shù)學方程和方法來解決化學問題。

二、課程理念

美國的課程理念是總體提出的，不分階段，以追求人性化為基本方向，不同于中國高中化學的課程理念是在初中化學課程的理念的基礎上提出來的?；诖颂锛{西州科學課程制定的基本理念為“以學生為主體”，同時注重素質(zhì)教育，注重學生的科學素養(yǎng)和學習興趣的培養(yǎng)，強調(diào)學生解決問題的自主性和創(chuàng)造性。

該標準十分注重學生主體性和學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，引出以下課程理念：

1、每個學生都應有接受科學教育的機會和權力，并在科學素養(yǎng)上達到一定水平。

2、能夠運用科學知識和技術，批判性的思考，創(chuàng)造性地解決日常生活問題。

3、科學學業(yè)評估重視外部效度，主要是評價學生將習得的知識應用到課堂之外的生活情境中的能力。

4、注重培養(yǎng)科學素養(yǎng)和科學探究精神，倡導合作精神。

三、方法框架

（一）針對“理解科學探究對于21世紀的重要性”

1、追溯科學原理和理論的歷史發(fā)展。

2、選擇一種描述或方案重新評估或延伸科學發(fā)現(xiàn)，明確可行性的問題、建立假設去做科學探究。

3、選擇合適的工具和技術去收集精確的和準確的定量數(shù)據(jù)。

4、用正確科學的單位和有效的圖形來記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

（二）針對“認識科學發(fā)現(xiàn)在設計材料和工藝、發(fā)展成可授權技術方面的社會效益”

1、選擇合適的工具進行科學探究。

2、應用工程設計過程中構建了一個原型符合發(fā)展標準的模型。

3、探索新技術的非預期后果如何能影響人類和非人類社會。

4、當前推進健康生物工程技術的研究現(xiàn)狀有助于改善我們的日常生活。

（三）針對“利用適當?shù)臄?shù)學方程和方法來解決化學問題”

1、使用各種適當?shù)姆枺ㄈ缰笖?shù)、函數(shù)）。

2、應用代數(shù)性質(zhì)、公式和關系對真實問題進行運算并評價結果的合理性。

3、分析圖表來描述函數(shù)的行為（如溶液濃度、溶解度曲線）。

4、用函數(shù)和圖模擬現(xiàn)實世界中的現(xiàn)象。

四、科學教育——培養(yǎng)科學技能，掌握科學方法

科學教育看重科學探究過程，尤其強調(diào)運用科學方法進行化學實驗和實地調(diào)查，培養(yǎng)和提高科學探究能力和培養(yǎng)科學素質(zhì)?？茖W探究不是一般意義上的化學知識教育，而是側重于觀念情感的綜合性教育重視知識的教學與技能的培養(yǎng)， 對學生觀察能力和動手能力的加強，發(fā)展熱愛自然的興趣，以益于學生的終身發(fā)展。

課程標準中第一部分就介紹了科學探究的重要性和科學探究的方法。從課標的表述中，我們可以總結出幾點：

1、注重操作性目標，如要求學生明確可行性的問題、建立假設去做科學探究。

2、注重科學探究的基本方法：提出問題、建立假設、設計實驗、分析現(xiàn)象數(shù)據(jù)，對比文獻，設計模型。

3、強調(diào)科學探究的嚴謹和規(guī)范：在試驗假設時，實行和理解實驗室步驟指示，選擇合適的工具和技術去收集準確的定量數(shù)據(jù)。

4、培養(yǎng)學生實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)處理分析的能力和查閱文獻對比實驗的能力。

五、學科的交叉與融合

課程標準的第三部分強調(diào)把數(shù)學應用到科學探究過程中來，更以“成功的科學探究需要什么數(shù)學能力和理解能力”為指導問題，這體現(xiàn)了學科的交叉與融合。另外，田納西州的基礎學科是科學，化學只是其中的一門課程，還有物理、生物，化學與物理與生物的聯(lián)系緊密，有時需要從多角度解決化學問題。

六、化學學科知識應用于技術

該課程重視科學技術社會（STS）教育思想的滲透，即科學、技術和社會的結合，注重對科學、技術、社會之間關系的理解，強調(diào)對與化學有關的問題的判斷和解決。課程標準第二部分強調(diào)“科學的觀念、設計的技巧和科技的應用是怎樣提高生活質(zhì)量的？”這一指導問題，鼓勵學生學以致用，應用所學知識進行創(chuàng)新，學會應用技術甚至自己發(fā)明一項新技術。

七、評估策略建議

根據(jù)實際情況，該課標倡導評估的多向度。評估方法除了傳統(tǒng)的紙筆測驗，還有操作（performance），完成任務量（portfolios），口頭測試（interview），撰寫調(diào)查報告和書面論文，多項選擇和簡要回答問題等評估形式；評估的主體可以是教師實施，也可以是學生；評估的對象包括學生和教師；評估內(nèi)容除了評估學生的學業(yè)成績，還要計量學生參與科學學習的次數(shù)。

八、學習資源

學習資源除了印刷品、多媒體、電子資源之外，還有實驗設備儀器、試劑等。課堂教學要注重多種教學資源相結合，鼓勵學生利用電子資源自我檢索文獻學習課外知識和利用實驗室資源進行科學探究。

九、化學1和化學2課程計劃

課程標準提出，化學對于培養(yǎng)學生以下各種能力有十分重要的作用。

1、對知識的學習探究能力：在書本知識的學習過程中，不僅滿足知識的記憶，培養(yǎng)學生深入探究的思想和進行科學探究的能力，建立理論聯(lián)系實際的思維，并借此理解知識的內(nèi)在聯(lián)系，建立知識網(wǎng)絡體系。

2、理解并應用、創(chuàng)新技術的能力：使學生理解科學的觀念、設計的技巧和科技的應用有利于提高生活質(zhì)量，鼓勵學生研究技術，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3、聯(lián)系應用多學科知識的能力：基礎化學知識是深入學習化學的基礎，化學知識對于理解各學科（物理、生物等）之間的關系、技術以及社會也有較大貢獻。

同時，標準還提出培養(yǎng)學生其它能力，如“分析表中、圖中、示意圖中的信息”，加強學生對圖像的理解和運用，提高邏輯分析能力。同時，鼓勵學生交流實驗，設計一個基于正確的假設，用于進一步研究的模型，培養(yǎng)學生溝通交流能力和應用實驗結果的能力。

課程標準本著“以學生為主體”的課程理念，同時注重素質(zhì)教育，注重學生的科學素養(yǎng)和學習興趣的培養(yǎng)，強調(diào)學生解決問題的自主性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生在實踐中獨立思考，合作學習。