美国科学教育标准中的生命科学教育

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1、美国科学教育标准中的生命科学教育为了适应时代发展的要求，美国出台了《美国国家科学教育标准》，该标准对生命科学教育从系统论观点上作了详尽的阐述。1 目标    《美国国家科学教育标准》的明确目标是培养具有良好科学素养的公民。作为其有机组成部分的生命科学教育同样也要为这一目标服务。这里的有科学素养是指对各种事物具有提出、发现并回答问题的能力，理智地参与公众对话和辩论的能力，倾听和尊重不同见解的能力。对国家决策所赖以为基础的科学问题进行识别并提出有科学依据的见解的能力，根据信息源和产生信息的方法对信息可靠程

2、度进行评估的能力。通过对科学素养具体内容的理解，我们将对美国生命科学教育目标有比较清晰的把握。    根据上述目标及学习者的身心发展规律确定了以下的内容安排。2 内容安排   《美国国家科学教育标准》对各年龄段的学习者学习生命科学内容，作了明确规定。具体如下：2．1 幼儿园至4年级的学习内容为 生命体的特性、生命体的生命周期、生命体与环境。    皮亚杰认为幼儿常采用拟人化的方法来解释生命体，小学低年级的孩子往往会以运动为特征来定义生命，随着孩子对生命体接触的深入他们会逐渐结合饮食、呼吸和生殖等概念来

3、定义生命。在这一过程中，他们将逐渐抛弃原有的拟人化生命观，最终实现对生命科学初步的理解。    幼儿园至4年级孩子的生命与家庭、学校等环境密切相关，他们往往会通过接触具体的生物及其生存环境来理解生命的概念。这时期孩子的心理特点决定着他们往往会提出诸如“植物怎样找到吃的东西？一共有多少种不同的动物？为什么有些动物会吃别的动物？最大的植物是什么？恐龙到哪里去了？”之类的问题。    学习者对这阶段的经历和活动将为他们今后学习诸如进化、遗化、细胞、生物圈、生命体的相互依赖、生命体的行为、生命系统的物质和能量

4、等知识奠定扎实的基础。2．2 5～8年级的学习内容为 生命系统的结构和功能、繁殖和遗传、调节和行为、种群与生态系统、生命体的多样性与适应性。就认知水平而言，这阶段的学习者要实现对生态系统及细胞知识层面理解。从技能方面来看，学习者的观察和调查要逐渐由定性转向定量，而且要不断将计算机、概念模型和数学模型加入到他们的学习中。另外，随着5～8年级学习者细微调节运动肌技能的获得，对他们熟练使用光学显微镜并准确描述他们所看到的现象提出了新的要求，这一技能的获得将为他们学习细胞和微生物初步知识提供有效的支持，同时也

5、为他们高中阶段理解分子生物学奠定扎实的基础。    研究表明这一时期学习者由于他们自身的发育将有助于他们更好地理解人类生物学知识。因此，教师要以人体器官协同工作为背景，向他们介绍结构与功能相适应的一般概念。比如以小肠的结构与其消化吸收功能相适应为例，让学习者具体理解生命系统中的结构与功能相适应的原理。关于遗传知识，此期学习者将由关注可观察的特征逐渐转向理解遗传物质携带遗传信息的观点上。    另外，学习者对生态系统及其相关知识的理解足以使教师引入营养级和能量流动的概念，但值得注意的是有些学习者可能会被

6、相关知识的图表和流程图弄得晕头转向。教师还会发现学习者对生态系统的一些普通概念（如种间关系和种内关系）的理解多半是基于日常经验，而不是从科学层面上对此加以解释。许多学习者还会把生物适应性特征的形成理解为这是生命个体有意识适应变化环境的结果。    综上所述，这一时期教师应该培养学习者从感性理解生命科学逐渐转向理性地对待生命科学。2．3 9～12年级的学习内容为 细胞、生物的进化、生命体的相互依赖性、生命系统中的物质能量和组织、有机体的行为。    通过幼儿园至8年级的学习，学习者已经培养出了对生命科学

7、的基本理解力。在此基础上，学习者将吸收更多抽象的知识（例如脱氧核糖核酸的结构和功能）更为广泛的理论（例如生命的进化）等，来扩大他们对生命科学的理解。总而言之，这一阶段的学习者的理解范围应该既要包括微观（如分子）又要包括宏观（如生物圈）两方面的知识。    一般说，该年龄的学习者已知道物种的概念，并且能把它作为生命体分类的基础，但是很少有学习者会理解物种遗传的基础。尽管学习者声称他们知道细胞，但是他们可能会说生命体是由细胞构成而不是由分子组成，因为学习者往往把分子只与物质科学联系起来。    学习者往往

8、会对进化的基本概念感到困难。例如，他们往往不理解自然选择，因为他们没有把种群中新变异的出现与这些变异对物种长期生存的潜在影响联系起来，学习者甚至会把新变异归因于生命体的需要、环境条件和用途。对此教师要通过教学改变学生对自然选择过程的误解。    此外，分子生物学是21世纪一个主要的前沿科学。因此，学习者要注重对生物化学基础知识的学习。    综上所述，这一时期教师必须选择适合的内容来最大限度提高学习者对生命科学的理解力。3 教学方法的调整   在生命科学