美國孩子在科學課上要做這些，我們的孩子跟上了么？

像科學家一樣思考，參與並有能力完成科學實踐，是美國最新科學課程標準的要求。

這期我們來看看這些科學實踐是什麼。

美國科學課程中要求學生參與的各種科學實踐：

1.提出問題

2.發展與使用模型

3.計劃與實施研究

4.分析與解讀數據

5.使用數學和計算思維

6.建立解釋

7.用證據進行論證

8.獲得、評估與交流信息

1. 提出問題

科學是從關於現象的問題開始的，比如，「為什麼天是藍色的？」，或者「什麼導致了癌症？」，並嘗試發展理論來解釋這樣的問題。科學家的一個基本實踐就是提出可以通過實證研究回答的關於現象的問題，搞清楚我們已經知道什麼，以及確定哪些問題還沒有得到滿意的解答。

2. 發展與使用模型

科學經常涉及建立與使用各種各樣的模型與模擬，來幫助發展對於自然現象的解釋。有了模型，我們就有可能超越可以觀察到的東西，去想像一個目前還看不到的世界。有了模型，我們就能做出「如果。。。就。。。」這樣形式的預測，以便檢驗假想的解釋是不是正確。

3. 計劃與實施研究

科學研究可能在實際環境或者實驗室中完成。科學家的一個主要實踐就是計劃與實施一個系統的研究。這需要確認哪些東西需要記錄，有時還需要確認把哪些量當作因變數和自變數（控制變數）。這樣收集到的觀察與數據，能夠用來檢驗現有的包括理論與解釋，或者用來修改和發展新的解釋。

4. 分析與解讀數據

科學研究中得到的數據必須經過分析才能知道這個數據的意義。因為數據通常不是不言自明的，所以科學家使用各種工具來確認數據中體現的特點與特徵。這些工具包括表格、圖像，視覺化與統計分析。科學家還要確認誤差的來源，計算數據的確定度。現代技術的使用使得收集大量數據變得容易多了，所以我們現在有很多二手數據可以拿來分析。

5. 使用數學與計算思維

在科學中，數據和計算是表示變數及其關係的基本工具。數據和計算可以用來完成一系列任務，比如建立模擬，對數據進行統計分析，以及識別、表達與應用定量的關係。數學與計算的工具使得預測物理系統的行為，以及檢驗這些對於行為的預測成為可能。另外，統計技術對於評估數據特徵及變數之間相關性是否顯著有巨大作用。

6. 建立解釋

科學的目的在於建立理論，來解釋世界的各種特點。當一個理論能夠解釋相對更多的現象，更加完備與簡潔，這個理論就會被接受。科學解釋就是明確地使用理論來解釋一個具體的情況或現象。學衡的目標在於，建立邏輯完備的解釋來解釋現象。他們的解釋利用了當下的科學理解，表示這些理解的模型，並且，這些解釋需要與現有的證據相一致。

7. 用證據進行論證

在科學中，科學家需要找出推理的強弱點，以及對自然現象的最佳解釋。推理和論證對此是必不可少的。科學家必須為他們的解釋辯護，根據確鑿的數據組織證據，利用證據和其它人的評論在檢驗自己的理解，並與同行協作尋找對所研究現象的最佳解釋。

8. 獲得、評估與交流信息

如果科學家不能夠清楚、有說服力地和別人交流自己的發現，或者不能了解別人的發現，那麼科學就不能向前發展。因此，科學的一個主要實踐就是交流想法和研究的結果。這些交流可以以各種形式進行：口頭，寫作，使用表格、示意、圖和方程，以及與科學同行進行充分的討論。科學需要好幾種能力，包括看懂科學文本（比如論文、網路、研討會和講座），評估信息的效度，以及整合信息。

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