作者：陈柏因（华东师范大学教师教育学院硕士研究生）
作者：黄子义（本文通讯作者，华东师范大学教师教育学院硕士研究生）
欢迎转载，须注明作者与来源（《自然科学博物馆研究》2020年第4期）
【
摘要
】
本文介绍了美国用于评估课程与《新一代科学教育标准》一致性的教育者评估教学产品质量量规（
EQuIP
），并以美国自然历史博物馆开发的“生态系统的破坏”单元为例，阐明量规的使用方法。从对接
NGSS
三个维度的角度总结量规的特点，为我国馆校结合课程的开发提出三点建议：
（
1
）馆校结合课程不仅要在教学的内容上，还需在教学的理念、目标、方法上全面对接课标；（
2
）馆校结合课程需要以学生及其学习为中心，注重课程资源、教学的目标、方式、评价的整体设计，深入地对接课程标准；（
3
）为开发基于课标的馆校结合课程提供相应的软件和硬件保障。
【关键词】
科技博物馆；馆校结合；课程质量；新一代科学教育标准；三个维度
中小学与科技博物馆合作开展课程对培养具有科学素养的人才具有重要意义。在众多实践形式中，最为常见、研究成果较为丰富的途径是馆校结合科学课程
。馆校结合课程同时面向学校、学生、科技博物馆的教育需求，各方需求的契合点集中体现于一系列科学课程标准，因此较为成功的馆校结合课程往往具有“课标导向”的特点
。换而言之，契合课标能够为馆校结合课程的质量提供保障。目前我国关于馆校结合课程的研究均提及课程要“衔接课标”，却未深入探讨如何衔接以及衔接的“质量”好坏问题。在美国，馆校结合课程已成为教育系统的常态，
2013
年《新一代科学教育标准》（
Next
Generation Science Standards
，以下简称
NGSS
）颁布后，“与
NGSS
的一致性”成为判断课程质量的关键依据
，据此，
NGSS
官方网站提供了教育者评估科学、数学、语言三个学科的教学产品质量（
Educators Evaluating the Quality of Instructional Products
，
EQuIP
）量规（以下简称
EQuIP
量规），为课程与
NGSS
的一致性及教学资源的总体质量提供判断标准。本文将以科学学科的
EQuIP
量规为例，首先对
EQuIP
量规进行介绍，此后结合美国自然历史博物馆开发的“生态系统的破坏”单元案例对量规的应用进行说明，最后总结和讨论
EQuIP
量规的特点及其应用对我国馆校结合课程的启示。
一、
EQuIP
量规简介
为了审查已开发课程和单元，为教师使用教学材料提供范例和模型，并为新课程和单元的开发提供参考，由来自美国各个州的
NGSS
教育专家组成“同行评审专家组”（
Peer Review Panel
）实施评估
。
EQuIP
量规重点从“教学资源对
NGSS
中涉及的三个维度（即科学与工程实践、学科核心概念、跨学科概念）及其整合的处理、教学资源的教学支持和学生进步的监测”三个方面进行评估，对各类别包含的子维度和评估对象类型（课程设计和单元设计）说明如下
：
（一）
NGSS
三个维度的设计
NGSS
三个维度的设计是指通过设计课程和单元让学生参与到整合了
NGSS
三个维度的活动中，让学生对现象进行解释，为问题设计解决方案。对课程设计体现
NGSS
三个维度的评估包括以下子维度：
A
．解释现象
/
设计方案
：通过对现象进行解释，或者提出解决问题的方案驱动学生学习。
a)
采用与现象及问题相关的先前经验和学生问题激发学生解释现象和解决问题。
b)
课程的重点是支持学生对现象进行解释或对问题形成解决方案。
c)
工程成为一个学习重点时，需要与物质科学、生命科学、地球与空间科学的领域核心概念进行整合。
B
．三个维度
：利用科学和工程实践、学科核心概念、跨学科概念三个维度的要素帮助相应学段的学生对现象制定意义和设计解决方案，并建立多种理解。
a)
提供发展和应用“科学和工程实践”维度中特定要素的机会。
b)
提供发展和应用“学科核心概念”维度中特定要素的机会。
c)
提供发展和应用“跨学科概念”维度中特定要素的机会。
C
．整合三个维度
：学生对现象的解释和
/
或方案的设计需要整合“科学和工程实践、学科核心概念、跨学科概念”三个维度。
对单元设计的评估除了考察上述维度，还包括以下维度：
D.
单元的一致性
：单元中的课程相互配合以实现一系列表现期望
[1]
。
a
）每节课以前一节课为基础，解决在课程中提出的问题，在学生解决问题的基础上提出新问题，或在相关现象、问题和学生先前经验的基础上提出新问题。
b
）单元中的课程以帮助学生熟练掌握一系列表现期望为目标。
E.
多个科学领域
：合理地在生命科学、物质科学和地球与空间科学领域间建立联系。
a
）利用不同学科的核心概念来解释现象。
b
）强调利用跨学科概念对现象进行解释或设计问题的解决方案。
F.
数学和语言
：为不同的学段提供与《共同核心州立标准》中的数学、英语语言艺术和素养、历史或社会科学、科学与技术等学科的联系。
（二）
NGSS
教学支持
课程和单元通过设计体现三个维度的一系列课程，这些课程面向所有学生的学习，同时也为教师的教学提供支持。对课程设计为
NGSS
提供教学支持的评估包括以下子维度：
A.
相关性和逼真性
：让学生参与到反映真实世界科学与工程实践经历的真实且有意义的情境中。
a)
学生尽可能直接地经历现象或设计问题（亲身经历或通过媒介表征）。
b)
提供建议让学生合理地将教学连接到学生的家庭、邻里、社区及文化。
c)
提供机会让学生将他们对现象和解决方案的解释与他们从自身经验中提出的问题相联系。
B.
学生的想法：
提供机会让学生合理地通过口头或书面的形式表达、澄清、辩护和转述他们的想法以回应同伴和教师的反馈。
C
．建立进阶
：识别和以学生在三个维度的前期学习为基础，为教师提供以下脚手架
[2]
：
a)
清晰地识别三个维度对学生前期学习的期望。
b)
清晰地解释如何以前期学习为基础。
D.
科学准确性
：使用科学意义上准确的且与学段相符的信息、现象和表征以支持学生对三个维度的学习。
E
．分层教学
：为教师实施分层教学提供脚手架。
a)
为英语学习者、特殊需要学生、阅读障碍学生提供听、说、读、写方面的合理调整。
b)
为难以满足目标期望的学生提供额外支持。
c)
为有强烈兴趣的学生或者希望对三个维度发展更深层理解的学生提供拓展。
对单元设计的评估除了考察上述维度，还包括以下维度：
F.
为教师的单元一致性教学提供支持
：为教师促进学生的一致性学习经验提供脚手架。
a
）为连接学生在单元课程中的参与提供策略（例如在一节课即将结束时生成新的问题，以引导下一节课的学习；帮助学生在课程中联系相关的问题和现象等）。
b
）为确保学生的现象解释和问题解决与三个维度相关联提供策略。
G.
持续支持分层教学
：为参与实践过程中需要帮助的学生提供脚手架，并随着教学的进行逐渐调整脚手架，因而学生能够逐渐对现象的解释和问题的解决方案承担责任。
（三）基于三个维度监测学生进步
课程和单元的设计需要在学生对现象制定意义和为问题提出解决方案的过程中，从
NGSS
三个维度的视角观察评测学生的进步。从课程设计体现
NGSS
要求的角度对学生进步所做的评估包括以下子维度：
A
．
考察学生在三个维度的表现
：引发三个维度学习的直接的、可观察的证据；学生在实践中应用学科核心概念和跨学科概念对现象进行意义制定和
/
或方案设计。
B.
形成性
：在教学的整个过程中嵌入形成性评价，对学生进行评估并指引教学。
C.
评分指导
：利用与三个维度中学生表现形式一致的量规和评分指导，在以下方面为教师提供支持：
a)
计划教学。
b)
持续为学生提供反馈。
D.
公平的任务
：使用对所有学生都可理解的、公平的方法、词汇、表征和例子评价学生的掌握程度。
对单元设计的评估除了考察上述维度，还包括以下维度：
E. 一致性的评价系统
：利用包括先前的、形成性的、总结性的、自主的评价手段对三个维度的学习进行评价。
F. 学习的机会
：为学生展示并理解与学科核心概念和跨领域概念相联系的实践提供多种机会，同时也要收集反馈。
EQuIP
量规的三大类别分别有若干子标准，在应用量规进行评估时，每一条标准都是相互独立的，同行评审专家需要对各个类别下的每一条标准进行单独评分，提供反馈和修改建议，此后依据评分规则进行子标准评分、类别评分和总评分。子标准评分是指对
EQuIP
量规中各个类别下的
A-F
、
G
子标准进行评分，评分者需要对照子标准寻找来自教学材料中的具体证据，并论证证据与标准之间的关联，在此基础上判断证据的数量和质量的级别，包括“没有、不充足、充足、大量”四个等级。评分者还需要提出具体的改进建议。类别评分综合各子标准的证据数量和质量评价进行量化打分，评分分为
3
、
2
、
1
、
0
四个等级，各个等级的评分有明确的标准，例如
3
分的标准为“至少两条标准有大量的证据，并且第三条标准至少有充足的证据”。总评分是评分者依据三个类别的评分确定教学材料的所属等级，总评分中包括四个等级：
E
、
E/I
、
R
、
N
。
E
表示“高质量
NGSS
设计的范例”，即在量规的三个类别中都有高质量的设计；处于这一等级的课程或单元设计在具体的教学过程中仍然需要进行调整，但是已经为教学实施和调整提供了可能性；课程与单元设计示例了三个类别中的大部分标准，三个类别得分总和为
8~9
。
E/I
表示“经过调整后可成为
NGSS
设计的范例”，即课程与单元设计与
NGSS
有充足的一致性设计，但是对一个或多个类别需要进行改进；大部分标准都有至少充足水平的证据，三个类别得分总和为
6~7
。
R
表示“需要修改”，即课程与单元与
NGSS
有部分的一致性设计，但是在一个或多个类别中需要有较大的修订，三个类别得分总和为
3~5
。
N
表示“不能进行评估”，即课程与单元设计不符合
NGSS
，三个类别得分总和为
0~2
。评分者在总类别评分后还需要撰写对课程和单元设计材料的总结性建议
。
评分基于标准，同时也基于证据，证据即教学资源中出现的与
NGSS
三大维度相关的“要素”，如“科学与工程实践”维度包括“提出科学问题和定义工程问题”“发展和使用模型”“计划和执行调查”“分析和解释数据”“使用数和计算思维”“建构解释（科学领域）和设计方案（工程领域）”“参与基于证据的论证”“获取、评估、交流信息”这八个要素
。上述评分过程中，对证据的数量和质量进行评判和论述、为教学资源提出反馈和改进建议这两个环节都需要参照这些证据
。
二、美国自然历史博物馆“生态系统的破坏”质量评估
本文选取
的单元案例“生态系统的破坏”全称为“生态系统的破坏：生态系统的互动、能量和动力”，是由美国自然历史博物馆主持的美国国家科学基金（
National Science Foundation
，
NSF
）项目中开发的一个教学单元。这一教学单元旨在探索和解决从
NGSS
到课程材料和教学实施过程中的困难，并考察单元材料和教师培训对教师和学生的影响。教学单元包括五个章节，每一章都关注一个与生态系统破坏相关的特定现象，涵盖的主题包括：黄石公园的狼、斑马贻贝入侵五大湖区和哈得逊河等。“生态系统的破坏”单元对
NGSS
的维度进行了整合，单元学习目标及学习任务均源自
NGSS
的三个领域。教学单元围绕生命科学学科的学科核心概念
2
“相互作用，能量和动力学”展开，涉及核心概念下的子概念“生态系统中的相互依存关系”“生态系统中物质和能量转移的周期”以及“生态系统动力学，功能和复原力”，其中每一个章节都以这个核心概念下的几个
NGSS
表现期望作为学习目标，学习目标则为每一章学习活动序列的安排奠定了基础。学习目标阐明了学生需要知道什么和能做什么的问题，学习序列则利用科学与工程实践详细描述了学生达到学习目标的证据，两者的编制都利用了研究团队开发的“五种工具和过程”，辅助课程开发者和教师将
NGSS
转化成教学和课堂评价。基于这一教学单元设计，研究团队于
2015
－
2016
年举办了跨度长达
6
个月，共计
12
天的教师培训，期间参与培训的教师也开展了相应的教学实践。研究团队对参加培训的教师、专家小组及学生作品获得教学单元反馈进行分析，结果表明这一教学单元材料和教师专业发展项目对体现
NGSS
三个维度的教师教学和学生学习具有积极作用，但仍需要进一步明确对教师和学生的支持
。研究团队在对教学材料进行修改和第二轮的实施后，于
2017
年向
EQuIP
评估委员会提交了单元设计案例
。
经质量评估专家评审后，该案例的总体等级为“经过修改后可以成为范例（
E/I
）”，总体评估意见为：这一单元从多个方面展现了
NGSS
单元的高质量设计，单元的总体结构为教师提供了大量引导，同时也为学生的三维学习创造了途径。经过细微的调整，这一单元将会成为初中科学教学的范例。评分表中类别
Ⅰ
、
Ⅱ
、
Ⅲ
的评分分别为
2
、
2
、
3
。由于篇幅限制，以子标准
A
说明课程的质量评级、评估证据和修改建议。评审小组对类别
Ⅰ
：
NGSS
三个维度的设计中子标准
A
的证据质量评分为“充足”。评分的相关证据和改进建议如下
]
：
（一）类别Ⅰ维度
A
中的“
a.
学生问题和先前经验”
1.
活动
1.1
参与——教师在展示《黄石公园的狼》这一章节主题的录像前，提问学生对当地环境中生物部分和非生物部分的先前知识。
2.
活动
2.1
参与——学生观察一包可堆肥植物材料若干天，作为章节的现象，在后续学习黄石生态系统的破坏时将再次涉及。
3.
活动
3.1
参与——学生阅读一个关于女孩买鱼的故事，她注意到鱼有不同颜色的标签，但是她不清楚标签颜色的内涵。
4.
活动
4.1
参与——学生观看关于斑马贻贝入侵的影片。
5.
活动
5.1
参与——学生在虚拟场景中调查一个农场的虫害。“这一章节使学生参与到交织在整个单元中的一个现象，那就是人类越来越多地使用自然资源，引发了环境问题，因此有必要生成解决方案。在
5.1
的
KWL
（一种教学策略，
K
代表“我已经知道的”；
W
代表“我想知道的”；
L
代表“我新学到的”）中，在
W
即“我想知道的”这一环节将引发学生提出关于第五章现象的问题。
子维度点评：以上似乎是单元案例作者希望在单元每一章节中呈现的教学策略。上面的教学策略没有在教师手册中出现，因此除了使用
KWL
策略外，评审者不清楚教师是如何使用学生的问题推动教学的。
（二）类别Ⅰ维度
A
中的“
b.
课程的重点”
1.
章节
1
：章节中所有的活动都为学生回答“是否应该在环境中投放狼群以控制鹿的数量
?
”这一问题提供了信息。
2.
章节
2
：学生继续对生态系统进行建模，同时探究破坏一旦发生时，生态系统将会发生的变化。
3.
章节
3
：学生探究水生态系统，重点关注人类对食用鱼来源的生态系统的健康影响。
4.
章节
4
：学生再次探究一个水生态系统，但这一次从入侵物种的角度进行探究。
5.
章节
5
：学生针对若干种生态系统的破坏设计方案，作为课程的结尾。
子维度点评：每一节课都围绕一个驱动性问题，但是这些问题可能与学生的经历没有直接联系。
（三）类别Ⅰ维度
A
中的“
c.
工程作为学习的重点”
课程
5.5
要求学生为珊瑚礁问题设计一个方案。除了作为一个工程问题以外，学生还需要应用生命科学领域中关于生物多样性、生态系统的能量流动和物质循环的知识。除此以外，学生在这一情况下还考虑到地球与空间科学领域中关于人类活动的积极和消极影响。在第五章中对工程实践与生命科学领域的学科核心概念进行了合理的整合。
（四）改进建议
1.
教师需要考虑如何清晰地说明每一章的现象，以及学生透过这个现象可能产生的问题。支持教师利用学生的问题驱动教学。
2.
考虑选择一个现象作为主线贯穿整个单元，形成单元的一致性。
