美國將工程設計納入科學教育
- 發佈時間：2015-11-05 01:31:05 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
學校科學教育在維護和培育科學文化方面起到關鍵性作用。由科學知識、技能及性格構成的科學素養是全球所有國家學校科學教育的關鍵。在美國，2013年《新一代科學教育標準》提出的最新K-12（小學、中學12年教育）科學課程改革促進了工程與技術融入科學。在歷史上，工程設計與技術首次成為科學素養的重要組成部分。這一重要的概念變化將對美國科學文化（特別是對大眾創新和創業）産生深遠積極的影響。
AAAS（美國科學促進會）推動了一個叫做“美國全面科普”的項目，這個項目在1996年實施。同年美國全民的科普標準出臺，規定了一個孩子從小學一年級到六年級應該掌握什麼樣的科學知識。2013年美國又制定了一個K-12的框架，即“培養美國科學的下一代的標準”。
這一標準包括三個維度：科學和工程的實踐；課程設置；科學的概念。其中關鍵的一點是加入了跟工程設計有關的課程設置。需要注意的是，此前工程設計都是學生到了大學才能夠接觸，任何一個國家的學生都沒有在K-12的水準學習工程設計。因此，這是一個比較創新的事情。現在K1到K12的美國孩子，他們都必須接觸工程設計方面的學習。它和物理、科學，包括自然科學一起都成為K-12階段必須接受的學習科目。這是一個概念和理念上的巨大變化。
工程設計跟其他的一些科學學科不太一樣，與化學、物理、生物相比，它代表的是一個完全不同的學科。工程設計非常注重人的參與、系統的設計以及拿出一個系統化的解決方案解決現實問題。這裡有很多關鍵性的思考。獨立思考、解決問題的能力以及創新都是工程設計核心的要素。
工程設計的實踐有一些特別明顯的特色，首先學生必須找到問題，然後建模、收集數據、調研，最終構建一個解決方案。同時，學生還需要給出一些理論支援，拿出證據，並且要進行必要的溝通，闡明自己的解決方案是什麼。
我們下一代的創新者其實就是現在在K-12學習的學生。美國K-12的學生從今以後將有一個非常成熟的工程設計的思維體系，這將會為整個美國社會帶來非常大的變化，並且催生科學文化的深化。我覺得工程設計也應該納入到中國的科學教育當中。
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