第一篇 美国k12课程美术课
《走进美国编程的中小学生》
为明天打基础：编程走进美国中小学教育 即便是在世界最大的经济体美国，即便个人电脑已经基本普及到每个家庭，也并不是每名学生都有机会在K12教育体系中(幼儿园、小学和中学)系统学习基础的计算机科学和编程知识。
实际上，情况可能令人意外。根据美国信息工程与创新基金会(Information Technology and Innovation Foundation)去年年底的统计，目前美国全国只有十分之一的学校提供计算机科学课程。致力于推动计算机与编程教育普及的非盈利性机构code.org的另一项调查也显示，美国有十分之九的学校没有开设计算机科学课程，计算机教师的匮乏是最重要的原因。
计算机教育课程缺失的背后，是美国基础教育预算的不足。由于美国经济状况并不景气，很多州的教育拨款投入甚至低于10年前的水平。根据美国预算与政策优先中心(Center on Budget and Policy
Priorities)去年第四季度对美国46个州的预算调查显示，至少31个州的教育预算目前低于2007-2008学年经济萧条的水平，其中15个州的预算降幅超过了10％。
另一方面，计算机相关行业的就业市场在不断扩大。美国劳工统计局预计，计算机系统设计以及相应服务领域的就业人数到2022年会增长37.5%，从2012年的160万增长到220万人。目前在美国高科技行业，尤其是互联网公司，大量的IT人才都是从印度和中国等国家引进。
为了保证美国学生在未来职场的竞争力，让他们具备基础的计算机和编程知识，美国知名公众人士正在联合呼吁K12教育加入计算机科学课程。呼吁行列既包括了美国总统奥巴马这样的政界人物，也包括了facebook联合创始人扎克伯格这样的商业领袖，更包括code.org这样的相关非营利性机构。
今年年初，奥巴马在他最后一年总统任期的国情咨文中提出了一项《面向所有人的计算机科学教育》(Computer Science For All)的新计划。他提出，在未来几年美国政府应当向每名K12学生提供计算机和数学课程，让他们为未来的工作做好准备。
奥巴马宣布在未来三年为各州提供40亿美元的预算，推动课堂内计算机教育的普及；并为校区直接提供1亿美元资金，用于拓展美国K12的计算机科学教育。这些 费用将用于培训教师，提供优质教材以及构建有效的地区性合作。此外，国家科学基金会(NSF)和国家与社区服务机构(CNCS)将从今年开始提供1.35 亿美元的计算机科学基础教育专项资金。
奥巴马还在国情咨文中呼吁企业CEO、慈善家、创意媒体、科技以及教育专业人士扩大对计算机科学的投入承诺。在他的带动下，美国商业领袖也在积极采取行动。 4月底，美国《财富》杂志排名前100家公司的CEO，连同美国27个州的州长以及K12教育领域的主导者，共同向美国国会呈交公开信，呼吁国会拨款用于 计算机科学专项教育。 Facebook联合创始人兼CEO扎克伯格在去年女儿出生之后宣布将捐出自己99%的财富，致力于推动未来儿童的平等事业。显然，教育是目前儿童不平等的重要根源之一。因此，除了直接向code.org这样的相关非营利机构捐助之外，扎克伯格也在通过自己的影响力和个人财富，推动美国基础教育中的计算机教育。
近期，扎克伯格任命了前美国教育部副部长吉姆·希尔顿(Jim
Shelton)负责自己基金会的教育事务。希尔顿还曾经负责盖茨基金会的教育事务。扎克伯格在任命声明中提到，自己基金会的主要关注领域就是帮助学校和家长，给学校带来更加个性化的学习。
在企业的推动之外，code.org、美国计算机协会(ACM)、美国计算机科学教师协会(CSTA)、网络创新中心(CIC)、美国数学与科学计划(NMSI)等相关行业机构也在发挥自己的影响力。以code.org举例，该机构已经通过诸多培训项目，帮助超过1.6万名教师通过计算机教师认证，他们还在促使美国大学将计算机培训当做学位要求之一。
目前美国只有阿肯色州、罗得岛等少数几个州将计算机教育列入K12中学教育的必修课程。阿肯色州州 长哈奇森(Hutchinson)去年宣誓上任之后，签署法案要求该州所有高中都必须提供计算机科学教程。罗德岛则规定到2017年夏天，每所公立学校都 必须提供计算机科学教育。
在立法的推动下，阿肯色州参加计算机科学课程的学生总数从2014年的1100名急剧增长到4000名。阿肯色州教育部的计算机专员安东尼·欧文(Anthony Owen)表示，该州严重缺乏计算机相关教师。而罗德岛目前只有1%的K12学生参加了计算机课程。
教材的匮乏也是困扰美国K12开设计算机教育的主要因素。40多岁的格兰特·霍斯福德(Grant Gosford)住在洛杉矶的帕萨迪纳。两年前，他上小学的二女儿在学校上了计算机选修课，却发现自己是班里唯一的女生。更重要是，霍斯福德发现市场上很少有适合儿童的计算机科学教材。
正因为这个原因，霍斯福德辞去了在创业孵化器的工作，专注于打造一个iPad游戏，将编程的基本理念融入其中。他的游戏推出半年时间，已经有了40万用户。令他惊讶的是，在没有进行市场推广的情况下，中国居然是仅次于美国的第二大用户群。
不过，美国加州戴维斯大学的一体化计算和STEM教育中心
(C-STEM)上月初已经推出了一项针对1到12年级的计算机科学教程。这套教程目前已经在加州200所高中使用，将计算机编程融入到数学之中，尤其是代数课程。
“编程不是什么艰难学科，这也是一种语言，是人与机器的对话，就像是我们之间的对话一样。未来每个人都要学会和机器说话，无论你做什么行业。”霍斯福德这样告诉自己的女儿。
Freecodecamp.的教师昆西·拉尔森(Quincy Larson)看来，编程是人类与机器的对话。
计算机科学进入美国K12基础教育(注：K12即从幼儿园到高中，是对美国基础教育的通称。)
扎克伯格谈到，当他成长的时候，人们认为编程是像他那样的书呆子做的事情。
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第二篇 美国k12课程美术课《美国最大在线教育公司：K12国际教育》
美国最大在线教育公司：K12国际教育 公司介绍
成立于2000年并在8年后IPO，K12国际教育是美国最大的在线教育公司，为从幼儿园到12年级的学生提供专有的课程和教育服务，同时为相关学校提供课程、软件、管理系统和管理的一站式运营外包服务。K12强调自己是一家以科技、技术为本(technology-based)的公司。公司的使命是通过有效的教育服务使不同地区、不同社会经济背景的孩子都能发挥出最大的潜能。自从K12创
立以来，公司共投入2.4亿美刀来研发课程以及在线教育平台，
以促进学生掌握核心知识和技能的能力。这个学习系统将基于认知研究的课程与个性化的学习方式结合起来，非常适合于虚拟学校（在线教育）及其他教育应用。
公司相信自己是独特的教育产业。不同于其他大多数的教育内容、软件和服务提供者往往只专业化在整个过程中的一个部分，K12直接参与教育制定和实施过程中的每一个部分。传统的分割方式不利于整体教学的统一性，导致了很多学生对教育的不满。K12采取了放全面的方法来设计自己学习系统。
商业模式
与我们一般想法不同的是，K12国际学校的主要营收并不来源于对学生的收费等直接收入，而是通过与各种不同的相关学校合作，为其提供课程、在线学习平台（online learning platform OLP）、软件管理系统和管理的一站式运营外包服务来赚得大部分收入，根据公司自身披露，2011财年，这部分营收大概占总营收在85%。所以，对应的，K12的商业模式也会与我们所熟悉的新东方会稍有不同，当然，学生的学费也是K12收入的一部分。
在这里，我还是用《business model generation》里的canvas来阐述K12的商业模式：
几点详细说明：
客户细分：主要是各类课程的学生，包括从幼儿园到高中
(high school)
的K12课程、大学先修(advanced placement)课程。以及各种各样的学校，包括公立学校、私立学校、虚拟网络公立学校、实体在线混合学校。
客户关系：不管是与学生，还是公司为其提供课程的相关学校，都强调交互，互相配合和反馈来提供教学质量和相关课程、软件管理系统的实用性。
核心资源：
公司良好的公共关系、品牌及教学质量。公司已经在美国29个州与各式学校合作开展在线教育。
良好的运营能力。公司有长达10多年的运营经验。
优秀的技术。公司的在线学习系统以及后台支持系统都完全是按客户导向来架构，保证实用性。同时，公司与很多业界大佬有充分的合作，并在2011年引进了oracle的eBusiness Suit，
提高了运营效率，为公司业绩大规模增长做好了准备。
主要产品和服务
公司并没有详细列示收入按产品或服务的构成。
公司的主要产品包括课程、创新学习应用、网上学习系统、学生管理系统和学生社区工具。
课程：
K12的课程从形式上可以分为在线课程、离线学习包和老师指导。从内容上可分为K-8课程、高中课程等等
创新学习应用：
移动课堂。公司在2011年推出了12款包括手机和平板电脑的移动设备应用。
互动游戏。丰富了在线教学方式，这些游戏都结合了实用性与趣味性。
虚拟在线实验室。
参与性视频内容。
电子书。
网上学习系统：
公司的网上学习系统是一个直观的基于网络的软件平台，通过它可以访问在线课程以及刻成计划和进展跟踪工具，这些工具在帮助家长和教师管理学生方面发挥着关键的作用。老师、学生和家长三方都可以在任何时间、地点访问这一平台和使用这些工具。
这些工具包括：课程计划和时间表工具、学习进程跟踪工具和评估跟踪工具。其中，在很多K12国际学校管理的学校中，往往使用独立的第三方评估工具来具体分析每个个体学生相对于所在州的具体标准的优势与劣势。
学生管理系统：
学生管理系统是用来组织、更新和报导信息，这些信息是通过OLS(online school)和相关管理系统的接口自动收集的。学生管理系统能够收集和提供所有关于招生管理和监督学生表现的信息。
同时，学生管理系统也是虚拟在线公立学校收集和管理所有行政数据的核心。学生管理系统所提供的资料信息也会提供给专有的订单管理系统(order management system)，用来生成离线学习包订单交付给学生。
学生社区工具：
K12十分强调交流社区在在线教育中的重要性。公司提供了很多工具来加强学生、家庭和教职员的交流和互动。在2008年，公司发布了针对学生（13岁及以上）、家长、老师、学校教职员和K12职员全方位的在线社区——thebigthinK12。在这个社区中，有讨论版，博客，重要事项提醒。学校可以在上面公布重要的决定；通知与家长有关的事项。学生们可以在社区中分享课程文档、参加在线俱乐部。在2010年，公司又推出了专注于家长的社区——家长休息室(The parents’ lounge)。
以上是公司的主要产品。
而公司的服务主要是针对与其合作开展在线教育的学校，分为：学术支持服务和管理服务。
学术支持服务又分为：
老师及相关服务。老师是虚拟在线教育中的核心和关键。公司针对采用虚拟在线教育的学校的老师进行服务，对这些教师进行招聘、培训和管理。
天才教育和特殊教育。个性化的学习系统能够有效地解决那些天才教育和特殊教育的需求。为了满足学生的特殊需求，K12特别聘请了为特殊学生提供教育此方面的专家，负责监督和指导在虚拟公立学校的特殊教育计划。
学生相关服务。公司确保满足每一位进入虚拟公立学校的学生的教育需求，为每一名学生指派一名辅导员以协助他们的学业规划，同时，还有必要的导师辅导学生的课程。
管理服务又可分为：
一站式服务(turnkey service)：对大多数与K12合作的虚拟公立学校和混合学校（在线和实体混合）
，K12提供一站式全包服务。公司将负责这些学校虚拟在线教育的方方面面。
合规性和跟踪服务（pliance and tracking service）：一个虚拟公里学校的管理也要遵守相关监管要求。公司制定开发了相应的管理制度和程序，以确保公司的服务满足所有的要求，包括跟踪适当的学生信息和国家各种会议报告的要求。
财务管理服务(finance support service)：公司为与其合作的学校准备年度预算的相关工作，并与学校的董事会协调年度目标。此外，还实施内部控制框架，制定了政策和程序，提供财会服务、薪金管理、监督制度和外部审计。
公司以上的产品和服务能够使公司成为一个合格的在线学校的管理者，正是因为这样，很多（虚拟）公立学校、私立学校、放心将其的虚拟在线教育让给K12来管理。
财务状况
公司从08年IPO之后，年收入稳步拾级而上。同时，规模效应开始显现，运营利润率在2011年之前稳步上升。而在11年之所下降，主要是因为，公司在去年进行了多笔并购，造成成本和折旧额大幅上涨。而公司的2008年净利率的异常主要是因为在该年，公司得到了大笔的所得税退税收入。
公司强调自身的EBITDA，认为EBITDA对于评估公司的运营绩效是非常有用的。
第三篇 美国k12课程美术课《美国5大私立学校是这样教孩子STEAM》
美国5大私立学校是这样教孩子STEAM
随着STEAM教育如火如荼的兴起，作为STEAM教育的先行者——美国，是如何进行
STEAM教育探索呢，STEAM教育如何在K12学校稳步推进？从科罗拉多的这五所学校看看美国的STEAM教育。
1、道森学校
美国科罗拉多州拉斐特的道森学校（Alexander Dawson School）采取了STEM教育中的一些核心元素，提倡“创客”哲学。在这个学校里，拥有不同技能的学生们在一起开发模拟商品。
道森学校的学习创新总监Erik Nickerson称：“我们的理念就是让他们真正着手去做这些事——去创造一些东西，并且思考哪些知识才能让创意实现。这就是道森学校„创客‟哲学的核心。”
道森学校的学生从小学开始学机器人和编程，9-12年级的负责人Nickerson和其他的教学人员一起，推进高年级学生的STEM学习。在高中阶段，学生还可以获得当地工程师和科学家的持续反馈，并且在真实的项目和数据中工作，如将人工智能应用到国家癌症模型项目。
低年级学生会接触Lego MindStorm和其他小型机器人的相关知识，到初中阶段，他们可以参加全国性的机器人大赛。高中生还经常运用所学的STEM技能帮助他们提高标准课程美国k12课程美术课
的学习，比如学习几何学的学生可以在应用程序中用勾股定理进行编程，从而巩固数学学习。或者，他们也可以直接操作学校里的太阳能和风力发电系统。
校长George P. Moore称：“我们现在更加注重低年级学生的学习，我们希望所有孩子都能够动手去做一些事情，不仅仅是机器人。我认为孩子们对于事物的运转有着天生的好奇心。他们喜欢自己建造或创造东西，无论是在艺术领域还是3D领域。”
他还称：“当孩子们看见比他们年长的孩子在用更高超的技术做类似的事情的时候，会有更多孩子主动要去尝试这些事情”。
2、山顶学校
在位于朗蒙特的山顶学校（Mountain Peak School），校长Tom Buckett称：“对于编程学习的重视最早来源于学生家长，很多家长从事高科技产业工作，希望学校也能提供编程学习。”
Tom Buckett说：“我们试图从多方面紧跟科技的发展趋势。近来我们决定让孩子们从幼儿园就开始学习编程。”并且他认为编程学习从幼儿园开始是合适的。此外，在Peak School中，一年级学生正在进行他们的第一次生物解剖。
每年12月，所有学生都要参加为期一周的编程活动，他们开发的应用会给大家带来很多乐趣。比如，使用电影《冰雪奇缘》中的角色进行编程，也有一些学生在无需指导的情况下，自主探索更高技术含量的领域，并且所有学生都要参加一年一度的科技节。
Buckett称：“我们十分注重个性化课程，希望为每位孩子提供他们所需的内容，不管他们是领先了几个层次或者是落后了几个层次。”学校致力于提供让家庭负担得起且高效的教学，并且将班级规模控制在15名学生以内。
Buckett还说，学校还同样重视音乐、美术和体育的学习。他自己就每天给学生上体育课。
3、布鲁姆菲尔学院
布鲁姆菲尔德学院（Broomfield Academy）校长Susan Rajala说，小班教学也是他们学校关注的重点之一。这所学校涵盖从学前班至初中的学龄段。这所学校虽然没有真正运用STEM模型，但也十分注重数学和科学的学习。Susan Rajala说： “小班化的教学可以让我们关注到每位学生，鼓励他们对科学、数学和工程学有更深的探索。”
4、朋友学校
第四篇 美国k12课程美术课《7美国新一代_K_12年级科学教育框架_简介_冯翠典》
No．5．2013GeneralNo．280
比较教育研究
ComparativeEducationReview
2013年第5期（总第280期）
美国新一代《Ｋ－１２年级科学教育框架》简介
冯翠典
（台州学院，浙江临海３１７０００）
［摘要］2012年，美国国家研究协会出台了《K-12年级科学教育框架》，旨在为新的全国科
学教育标准的开发提供前期准备。该框架的背景主要是美国共同核心标准运动和对上一代科学教育课程与教学的反思，该框架秉承了“科学为大众”的愿景，并通过几个假设来支持框架的组织。该框架围绕三个维度组织，即科学和工程实践、跨学科的概念、学科核心观念。该框架着重体现了注重实践并让学生在较少内容上实现真正的学习进展的思想。
［关键词］美国；K-12年级；科学教育框架
中图分类号：Ｇ４２３．０７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３－７６６７（２０１３）０５-0097-06美国k12课程美术课
①
美国“２０６１计划”影响了直至今天美国及世界
其中，三个关于科学教育的关范围内的基础教育。
键文件起到了支撑作用，即美国科学促进会（ＡＡＡＳ）出台的《为全体美国人的科学》［１］和《科学素养的基
［２］
准》、国家研究协会（ＮＲＣ）出台的《国家科学教育标
［３］
准》。《为全体美国人的科学》提出了学生在高中毕业时应具备的科学素养；《科学素养的基准》把这些科学素养目标转化成了Ｋ－１２年级的学习目标；《国家科学教育标准》则规定了课程、教学、教师专业发展、教学和学习评价的具体标准。这些文件已出台多年，所以美国有广泛的呼声开发新一代Ｋ－１２年级科学教育标准。２０１２年，国家研究协会出台《Ｋ－１２年级科学教育框架》，其内容和功能相当于《为全体美国人的科学》和《科学素养的基准》，主要是为新一代科学教育标准做铺垫的。本文对该框架的基本情况进行介绍。
一、《Ｋ－１２年级科学教育框架》的背景和契机
《Ｋ－１２年级科学教育框架》得以开发的一个
ＣＨＡ１１０１２８）成果。
主要背景是美国的共同核心标准运动（Ｃｏｍｍｏｎ
ＣｏｒｅＳｔａｔｅＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｉｔｉａｔｉｖｅ）。［４］现在全美已有４８个州采用数学和语言领域的Ｋ－１２年级共同核心标准，这无疑给科学教育标准的采用提供了契机。
开发该框架及后续的科学教育标准的另外一个动力是对现行课程文件和教育实践的反思。在美国，现行国家层面科学教育课程文件开发后的近２０年里，科学本身得到了发展，教育实施中也有许多的经验和教训，而且大量关于科学学习和教学的研究也触发了对现行科学教育标准的反思。这些反思最重要的判断是现行科学教育标准不够聚焦和连贯，更多的是细节性的、联系不大的事实列表，造成对科学课程“一英里宽一英寸
［５］
深”的诘难，同时现行科学标准也忽视了让学生参与实践。
在这种背景下，卡内基公司决定支持开发科学教育的共同标准，并通过资助机制提出了一个两步走的开发过程：首先是国家研究协会开发出科学教育框架，然后再基于该框架开发下一代科学教育标准。框架开发中，委员会不仅参照了现行
①本文系国家社会科学基金教育学青年课题“基于认知过程的中学生科学学科能力的表现标准研究”（课题编号：作者简介：冯翠典，女，山东济宁人，台州学院讲师，教育学博士。
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2013年第5期（总第280期）
比较教育研究
ComparativeEducationReview
进公平。［１０］
１．儿童是天生的探究者
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科学教育的课程文件，还参考了新近发布的一些
［６］
重要文件，比如，《ＮＡＥＰ２００９科学框架》、《大学科
［７］
等。学教育成功标准》
该框架指出，儿童具备天然的科学学习能力，一方面，在入学之前，儿童就已经发展出丰富的对周围世界的前概念；另一方面，学生进行推理和探究等科学学习的能力远远超出预期。虽然学生缺少深入的知识和广泛的经验，但能参与到较复杂的推理和探究中。从而，教师应重视学生的原有观念，并在学生已经知道什么和能做什么的基础上进行教育。这意味着任何年级的科学教育都应基于并致力修正学生的前概念。这个假设对该框架的启示是，在Ｋ－５年级就重在发展学生较为复杂的解释，而不是在低年级只关注低层次的描述。
２．科学教育应关注核心的观念和实践该框架认为科学教育应关注较少数量的核心观念和实践，这是为了避免对很多毫无关联的概念的无意义覆盖———所谓的“一英里宽一英寸。概念的减少可以保障学生对核心概念的深入深”
探究，促进学生参与实际的科学和工程实践，并确保相应的时间。另外，对较少观念的关注也会有利于在Ｋ－１２年级课程安排的连贯性和系统性。这些核心观念给新知识的获得提供了组织结构，从而可以帮助学生建立更为复杂连贯的理解。
３．科学理解的发展需要时间
根据相关研究，为了发展出对科学概念的完善理解，学生需要有持续的机会来接触科学观念，并理解观念间的联系，这需要几年的时间而不是
［１１］
这种发展的观念也叫做学习几个星期或几个月。
［１２］［１３］
进展。从而，该框架指出，如果掌握核心观念是
二、《Ｋ－１２年级科学教育框架》的愿景
和假设
（一）《Ｋ－１２年级科学教育框架》的愿景
美国国内虽然有很高的呼声要使Ｋ－１２年级的科学教育满足让美国确保国际竞争力的科学和工程方面的专业需要，但在承认这种需要的同时，该框架认为更重要的是让每个美国公民都获得必要的对科学和工程的理解。科学、工程和技术影响到现代生活的方方面面，学习科学对每个人，包括最终并不从事科学和工程职业的人都很重要。可见该框架提出的是对学生Ｋ－１２年级科学教育的广泛期望，最终目标是：保证在１２年级末，所有学生都能对科学持有赞赏的态度；获得足够的科学、技术和工程方面的知识与经验来进行相关问题的公共讨论；成为科学和技术信息的理性消费者；能够持续地学习学校之外的科学；能拥有进入职业的技能（包括但不限于科学、工程和技术领域）。［８］以上愿景兼顾了Ｋ－１２年级科学教育的两个主要目标：１．让所有学生接受科学和工程方面的教育；２．给未来成为科学家、工程师、技术人员的人提供基本的知识。但愿景主要是关注第一个任务：即在技术日益丰富化和科学更加复杂化的社会背景下，学生为了胜任他们个人和公民的角色，应该知道什么和能做什么。可以看出，该框架延续了“科学为大众”的思想。美国k12课程美术课
（二）《Ｋ－１２年级科学教育框架》的假设该框架开发的基本思路是，Ｋ－１２年级的科学和工程教育应关注较少数量的学科核心观念和跨学科的概念，从而可以让学生在多年的学习过程中不断积累和修正他们的知识和理解，并把这些知识和理解与科学探究和工程设计的实践融合起来，从而通过多年的学校教育养成科学能力以及
［９］
对科学的赞赏。这种思路主要来源于该框架的基本假设，包括：儿童是天生的探究者、科学教育应关注核心的观念和实践、科学理解的发展需要时间、科学和工程既需要知识也需要实践、科学教育应联系学生的兴趣和经验、科学教育应有利于促
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最终的教育目标，那么设计良好的学习进展就可以提供达到这个目标的路线图。这种学习进展描述了学生的理解在较长时间内是如何成熟的，以及需要的教学支持和学习经验。因为学习进展是在多年内进行的，从而教育者应注意考察各个主题在每个年级是如何呈现的，才可以基于学生原有的理解而支持更为复杂的学习。重视核心观念以及提出相关的学习进展是本框架的主要组织原则。
４．科学和工程既需要知识也需要实践该框架指出，科学不仅是对世界理解的一系列知识；也是用来建构、拓展、修正知识的一系列
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比较教育研究
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［１４］
实践。知识和实践都是必要的。首先，科学领域的实践最为核心的特征是强调数据和证据在形成论
和证据与理论相关的讨论断中的基础作用。其次，践的机会；应有高质量的空间、设备和教师来支持
和激发学生的学习和参与；保障科学教育足够的
其次，科学教育中联系学生的兴趣和经验对时间。
促进科学教育的公平也很重要。另外，学生共同参与探究和讨论也会融合学生不同的文化背景，这种融合既有利于科学学习也能促进教育公平。当然，该框架提出的所有学生都可达到的目标定位也是教育公平的体现之一。
和分析也是科学的必要特征；科学家需要检验、评价他们的知识和观念并对他人的观念进行批评。另外，科学本质上是一项社会事业，科学知识的推进是通过合作并在社会背景下进行的。虽然新的观念可能是由一个人或多个人提出的，但是，收集和展现数据所使用的理论和方法，以及从证据中建立论断的规则，都是大量的科学家参与形成的。
５．科学教育应联系学生的兴趣和经验该框架强调高质量的科学教育应能抓住学生对世界的好奇心，并激发他们在后续的生活中持续地学习科学。为了让学生发展出对科学持续的兴趣并能感受科学与他们日常生活的紧密联系，科学课堂学习应关注学生已有的兴趣和经验。作为建立在原有兴趣和基础上的学习策略之一，学科核心观念不仅要从学生已有的经验中提出问题，也要关注学生在各年级中都会遇到的问题。围绕这些问题进行课程的设计就会帮助学生获得持续的兴趣和连贯的经验。
６．科学教育应有利于促进公平该框架还指出，科学教育首先需要给所有的学生提供平等的学习科学以及从事科学和工程实
三、《Ｋ－１２年级科学教育框架》的维度和组织
（一）《Ｋ－１２阶段科学教育框架》的维度基于以上的理论假设，开发委员会提出了一个包括三个维度的框架，宽泛地勾勒了所有学生在高中毕业时应该掌握的科学和工程的知识和实践内容：维度１描述了科学和工程实践；维度２描述了跨学科的概念———即那些在不同科学学科领域都共同应用的概念；维度３描述了不同科学学
工程和技术之间的关科的核心观念，以及科学、系。这三个维度的内容如表１所示。［１５］
该框架指出，虽然阐述时三个维度分开，但在当探究维具体实践中三个维度应融合起来。比如，
度３的特定学科观念时，学生需要应用维度１中的实践，并能联系到维度２的跨学科概念。
表１．《Ｋ－１２年级科学教育框架》中的三个维度及主题
１．科学和工程实践
（１）提出问题（科学）和界定问题（工程）（２）开发和使用模型（３）规划和实施调查（４）分析和解释数据（５）使用数学和计算思维（６）形成解释（科学）和设计解决方案（工程）（７）参与基于证据的讨论（８）获取、评价和交流信息２．跨学科的概念（１）模式（２）因果：机制和解释（３）尺度、比例和数量（４）系统和系统模型（５）能量和物质：转化、循环和保护（６）结构和功能（７）稳定与变化
３．学科核心观念
（１）物理科学ＰＳ１：物质及物质间的相互作用ＰＳ２：运动和静止：力和力的相互作用ＰＳ３：能量ＰＳ４：波与其在信息传输技术中的应用（２）生命科学ＬＳ１：从分子到生命体：结构和过程ＬＳ２：生态系统：相互作用、能量和动力ＬＳ３：遗传：性状的继承和变异ＬＳ４：生物进化：统一性和多样性（３）地球和空间科学ＥＳＳ１：地球在宇宙中的位置ＥＳＳ２：地球系统ＥＳＳ３：地球和人类活动（４）工程、技术和科学应用ＥＴＳ１：工程设计ＥＴＳ２：工程、技术、科学和社会的联系
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比较教育研究美国k12课程美术课
ComparativeEducationReview
No．5.2013GeneralNo．280
表２是《科学素养的基准》中规定的Ｋ－１２年级需要掌握的维度及包括的主题，经比较可以发现，《Ｋ－１２年级科学教育框架》中重视科学实践和
核心观念，并且更为聚焦和深入的特征。
表２．《科学素养的基准》中规定的Ｋ－１２年级需掌握的维度及主题
１．科学的本质
（１）科学世界观；（２）科学探究；（３）科学事业２．数学的本质（１）模式和关系；（２）数学、科学和技术；（３）数学探究３．技术的本质（１）技术和科学；（２）设计和系统；（３）技术问题
７．人类社会
（１）对行为的文化影响；（２）群体行为；（３）社会变化；（４）社会权衡；（５）政治和经济系统；（６）社会冲突；（７）全球的相互依赖８．设计世界（１）农业；（２）材料和制造；（３）能源和能量的使用；（４）交流；（５）信息处理；（６）健康技术９．数学世界（１）数字；（２）符号化的关系；（３）形状；（４）不确定性；（５）推理
１０．历史的视角
４．物理环境（１）转变地球是宇宙中心的观念；（２）汇聚太空和地球；（３）把物（１）宇宙；（２）地球；（３）形成地球的过程；（４）物质的结质和能量与时间和空间联系起来；（４）拓展时间；（５）各大洲的移构；（５）能量的转换；（６）运动；（７）力的本质动；（６）对火的理解；（７）原子的分裂；（８）生命多样性的解释；（９）
细菌的发现；（１０）电的利用５．生命世界
１１．共同的主题
（１）生命的多样性；（２）遗传；（３）细胞；（４）生命的相互
（１）系统；（２）模型；（３）恒定与变化；（４）尺度
依赖；（５）物质和能量的转换；（６）生命的进化
６．人类组织１２．心智习惯（１）人的身份；（２）人的发展；（３）基本的能力；（４）学习；（１）态度和价值观；（２）计算和估计；（３）操作与观察；（４）交流技（５）身体健康；（６）心理健康能；（５）批判性技能
下面对《Ｋ－１２年级科学教育框架》中的三个维度进行简要说明。
１．维度１：科学和工程实践
维度１描述了科学家进行探究、建立模型和理论所使用的主要实践，以及工程师在设计和建立系统时用到的一套工程实践。值得注意的是该框架使用的是“实践”一词而不是“技能”或“探究”。使用“实践”而不是“技能”是为了强调科学探究中不仅需要技能也需要与特定实践相关的知识。“探究”这一术语广泛使用，但在维度１中谈到的实践既包括科学探究的涵义，又包括探究所需的认知实践、社会实践和身体实践。即在基于探究的科学教学中，期望学生能参与到这些实践而不仅仅是间接地学习。如果没有亲身经历这些实践，学生是不能完全理解科学实践和科学知识的。［１６］２．维度２：跨学科的概念
跨学科的概念是指可以应用到所有领域的科学学科中的概念。从而，它们提供了连接维度３中
这些跨学科的概念并不是该各领域的一种途径。
框架首倡的，在《科学素养的基准》、《国家科学教
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育标准》以及《大学科学教育成功标准》中都有类似的提法。
３．维度３：学科核心观念
该框架指出，科学知识的不断扩展导致在Ｋ－１２年级不可能把某一学科的所有观念学完。而且现在人们对所需要的信息触手可得，从而科学教育的重要角色不是教授“所有的事实”，而是让学生掌握足够的核心观念从而在日后可以获得另外的知识。鉴于此，委员会通过以下标准确定了少量数目的科学和工程方面的核心观念。虽然并不是每个核心观念都要满足所有的标准，但至少要满足
［１７］
其中的２￣３个：
●对科学或工程的不同学科领域都有重要的价值，或者可以作为单一学科的组织性观念；
●可作为理解和探究更为复杂的观念以及解决问题的重要工具；
●和学生的兴趣和生活经验有关，或者联系到需要科学或工程知识的社会性或个人问题；
●可以在不同的年级进行教学，并呈现出深度和复杂性上的不同水平。
No．5．2013GeneralNo．280
比较教育研究
ComparativeEducationReview
2013年第5期（总第280期）
（二）《Ｋ－１２年级科学教育框架》的组织《Ｋ－１２年级科学教育框架》中对三个维度的组织思路基本是一致的，都是先呈现每个主题的基本涵义和１２年级末的最终期望，再呈现Ｋ－１２年级中对每个主题的学习进展的基本规划。这充分体现了围绕核心概念关注学习进展的基本思路。但具体到三个维度的具体呈现，也有一些差
每个核心观念别。就维度３的学科核心观念来讲，
以及它的要素都通过一个它可以解决的问题提
出。这个问题下面是一段描述，说明了学生在１２年级末应该达到的理解。这种结构期望传达的观念是：科学最基本的就是首先提出问题，然后试图解决。科学教育框架提供了一套２、５、８、１２年级末的描述来说明各阶段学生应该掌握到什么程度，表明了一个学科观念是如何在Ｋ－１２年级发展的，即学习进展的情况。但对于实践和跨学科的概念，委员会只是开发了关于每个实践和概念的可能进展，并不直接和每个年级或年级段相符，这主要是因为没有足够的证据来证明对应性。
关于学习进展的设计，主要是围绕一定的实践、跨学科的概念或核心观念拟定各学段的学习进展和成果要求。在Ｋ－２年级，尽量选择学生可以直接经验和探究的核心观念。在３￣５年级，包括了一些不可见但宏观的实体，比如人体或地球中有什么，这些学生是没有直接经验的。这个阶段介绍微观实体时，并不强调理解这些实体的大小。但是应提供图片、物理模型、模拟等方法来重现这些实体并联系到学生可以探究和解释的现象。在６￣８年级，要接触一些微观层面的组成或解释，但应保持适当的难度，比如触及对物理现象的原子水平的解释和对生物结构和生命过程的细胞水平的解释，但并没有触及原子或细胞水平的内部工作机制。最后，在９￣１２年级，应完善和加深学生对宏观层面和微观层面的理解，比如对一定的现象应转向原子内部和细胞内部的解释。
从以上介绍可以看出，《Ｋ－１２年级科学教育框架》实现了对上一代科学课程文件的继承和突破，从关注科学和工程实践、强调核心观念及其学习进展、融合科学、技术和工程等各方面的特征，对科学教育标准的制定及科学教育的实施提出了
新的要求，启动了美国新一轮科学教育课程的改革。该框架及其后续开发的国家科学教育标准值得我国进一步关注。
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