国际科学教育研究及科学教育改革相关进展——NARST 2015年会参会报告

NARST年会每年为所有与会者准备大量报告，这是全球科学教育理论研究和实践探索的精髓。在今年为期四天的会议中，年会有两份会议报告。其余的是子论坛报告和讨论。主体由15个子主题组成，即(1)科学学习:理解和概念转变；(2)科学学习:背景、特征和互动；(3)科学教学——小学(幼儿园至六年级):特点与策略；(4)科学教学——初中和高中(五至十二年级):特点和策略；(5)大学科学教学(13至20年级)；(6)非正式环境中的科学研究；(7)职前科学教师教育；(8)在职科学教师教育；(9)实践反思；(10)课程、评估和评价；(11)文化、社会和性别；(12)教育技术；(13)历史、哲学和科学社会学；(14)环境教育；(15)政策。15个分会场各有近13个小型论坛，每个论坛提供3-4篇学术报告和交流讨论。从会议上可以看出，以美国为代表的发达国家在科学教育研究和改革方面取得了新的进展，主要包括以下几个方面:

首先，基于数据的研究支持STEM战略的实施

“实证研究、数据收集、开发和应用”是会议研究的突出特点。由“改变等式”首席执行官所作的会议报告“STEM生命体征”介绍了利用数据对国家和地方科技人力资源和科学教育环境资源的分析报告。基于指标体系和数据分析，向美国和各州提供的报告对各级科学、技术、工程和数学教育政策的制定和实施，学校和教师对科学、技术、工程和数学资源的利用，以及学生对科学、技术、工程和数学学习方向和资源的选择都具有重要的参考价值。

会议报告“STEM生命体征”的另一个重要内容是介绍科学教育项目的资源平台，其突出特点是用评价思维设计和评价科学教育项目。“改变等式”是由美国100多家企业联合组织的。其目的是促进在美国实施科学、技术、工程和数学战略。其企业有强大的实力资助科学教育项目。科学教育组织者、需求者和计划者提供的科学教育项目经过严格的评估方法和评估体系筛选后进入组织的科学教育项目库，由企业资助。项目的实施过程和效果也将受到严格的基于数据的评估。在评估体系下，通过项目规划、资金、实施和评估，组织各方共同推进科技创新战略实施的方式值得借鉴。企业联合组织的智库“改变等式”在美国科技创新战略中的作用也值得关注。

二、以“新一代科学教育标准”为标志，推进科学教育改革

在美国于2013年发布“下一代科学标准(NGSS)”后，近年来的年会将与今年的年会一样，对“新一代科学教育标准”和全球科学教育改革的进展进行深入讨论。大多数报道和专题都以NGSS为中心。其中，5个专题讨论会以NGSS为核心内容，3个论文集(论文组)以NGSS为主题，17篇NGSS报告被纳入主题。

《新一代科学课程标准》是一份对全世界具有重要意义的课程文件。NGSS颁布后，科学教育和科学研究领域形成了两次研究浪潮。一方面，美国的一些研究人员和实践者开始在实践中、在课堂上以及在提高年轻人的能力和科学素养方面实施NGSS。另一方面，世界许多国家的研究者对NGSS的内涵及其对本国科学教育的影响进行了深入研究。

NGSS的三个核心维度是强调科学和工程的实践，重视学科的核心概念和跨领域概念。随着科学技术的飞速发展以及计算机、互联网和无线通信技术的高度普及，“浅而广”的学习机会不再是学校教育的专有权利。相反，面对科技领域的“知识爆炸”，少而精的理念对中小学科学教育至关重要。也就是说，在有限的中小学时间内，学生应该选择科学领域的“核心概念”和“跨学科概念”作为学习内容，以保证学生在“少”要求的前提下，能够有足够的“科学与工程实践”学习经验，帮助他们深入理解学习内容，从而达到“求精”的目的，进而高效地培养具有良好科学素养和竞争力的普通公民科技人才。

在确定和构想科学课程改革的方向时，课程决策者已经从考虑学校系统本身的建设扩展到关注未来的社会需求、人力资源市场的变化和对自身定位的要求。在决策机制方面，为了充分利用科学教育和科研成果，已经开始从“决策模型”向“证据驱动模型”转变。这进一步引领了全球科学教育改革的方向和趋势:基于实证研究的数据结果将决定改革的方向，而不是基于行政部门的判断。

第三，重视非正式环境中科学学习效果的评价

非正式环境中的科学学习是美国科学教育研究协会的一个重要分支，也是NARST 2015年会的第六个主题。本次论坛共组织了12次交流研讨会，其中两次是小型研讨会，另外两次有学术报告，共计35篇学术报告和14篇论文报告。

非正式环境中科学学习的专题报道都来自欧美国家。研究团队不仅包括来自研究机构和大学的研究人员，还包括来自科技馆、植物园、水族馆、相关行业协会和个人兴趣俱乐部的研究人员。研究内容非常广泛，非常有根据。所有学术报告都是围绕一个特定的活动或案例进行的，如科技馆的科学教育活动、公众科学参与活动、科技夏令营、实地观察等。该报告主要评估这些活动对青年科学学习的影响，这些因素在青年科学学习和相关研究中发挥作用。报告的研究方法规范严谨。几乎所有的实证研究都遵循规范、科学和规范的实证研究范式，即在一定的理论框架下提出研究问题、设计实验、数据收集和分析，以获得实验结果和结论，进而验证、支持和丰富相关理论。

第四，青少年科学素养评价的理论和方法日趋成熟。

NARST的重要目标是帮助所有人提高他们的科学素养。会议主题的一部分是关于青年科学素养状况的讨论，共有8份报告与青年科学素养评估直接相关。从这些报告中可以看出，世界上测量青少年科学素养的主要工具有三种:(1)国际学生评估项目；(2)国际数学和科学评估(TIMSS)；(3)国家环境行动计划。同时，一些研究者采用“点与面”的方法来评价和反映青少年的科学素养水平，如测量学生对科学本质的理解和自我效能来反映学生的科学素养状况。

总的来说，一些相对成熟的青少年科学素养测量系统，如PISA，已经得到了世界各地学术界的认可，并在世界范围内得到了很好的验证。与此同时，学者们将更加关注促进青年科学素养的策略和方法。

NASRT 2015是科学教育领域的一次重要全球会议。它汇集了该领域研究前沿的国际专家和学者。会议关注和讨论的问题反映了世界科学教育研究的发展方向。参加这次年会不仅可以充分了解国际科学教育的发展现状和趋势，还可以与国际顶尖研究学者进行深入交流。会议的内容和文件应该进一步研究和消化。会议强调的主流研究方法和研究视角也值得我们借鉴，对我国科学教育研究具有重要的借鉴意义。