科学教育
自然現象がなぜ起こるかについて、学習者は自分なりの強固な概念(前概念)をあらかじめ築き上げている。学習者に正しい説明を受け入れさせるには、教員はその生徒が持っている誤概念に直接対処しなければならない。それゆえ、教員が生徒の前概念を読み取る力を身につけることと、それに基づいて教育計画を立てることが重要である。
十人委員会は中等教育の「リベラル化」を図り、科学を始めとする共通科目をすべてのカリキュラムに含めるよう提言した。十人委員会が考える中等教育の目標とは、将来専門教育を受ける一部生徒のための準備教育というだけでなく、すべての生徒が健全な生活を送り、社会に貢献できるようになるための基盤づくりであった。
十人委員会は知的訓練に重点を置く市民科学のアプローチを支持し、大学入学基準から科学の成績を除外した。それ以前から英国でBAASが展開していたモデルも手本となった。最終的に採用されたカリキュラムの特徴は以下の通りである。
初等教育では、野外実験を通じて単純な自然現象を学ぶことを重視する(Nature study)。
中等教育では、委員会がリストアップする実験に関する実習に重点を置く。
科学的事実と原理を教える。
大学教育のための準備
一般市民のための知的訓練と専門家養成教育とを両立させることが、当時から今日まで米国の科学教育カリキュラムの骨子であり続けている。しかし、20世紀末にはSTSE(Science, technology, society and environment)教育のように人道主義的なアプローチを取り入れようとする動きが起こり、広く実施された。アメリカ科学振興協会 や「科学教育基準及び評価に関する全米委員会」が発刊した報告書では、学校で学ぶ科学と、実用的な技術や社会的含意とを関連付けた教育目標が述べられている。
2013年、それまで用いられていた1996年の全米教育基準に代わる新しい教育基準、次世代科学スタンダード(英語版)(NGSS)が公布された。ガイドライン作成に携わった教育者によれば、その趣旨は「科学に対する無知の蔓延と闘い、各州の教育を標準化し、大学進学後に科学・技術を専攻する学生の数を増やす」ところにある。特に科学のプロセスを教えることに力点が置かれており、生徒が科学的方法についての理解を深め、科学的な証拠を批判的に評価できるようになることを目指している。また気候変動や進化のようなトピックを教えるためのガイドラインが新しく盛り込まれている。NGSSの制定には26州の州政府、および全米科学教師協会、アメリカ科学振興協会、全米研究評議会、Achieve(非営利団体、数学・英語教科の教育基準の制定にも参与した)などの全米団体が関与している。
全米科学アカデミーが発行した報告書によると、現代社会で最重要な分野は科学、技術、教育であるにもかかわらず、アメリカでは科学、技術、工学、数学(STEM)関連の職業に就く労働者が不足している。全米科学アカデミーに設置された「新K-12科学教育スタンダードのための概念的枠組みに関する委員会」は、K-12の科学教育を体系化することを目的として、標準化の指針となる枠組みを作成した。この報告書は「K-12科学教育のための枠組み:実践活動、横断的概念、コアアイデア」と題され、以下を提言していた。
教科のコア概念および重要な教科横断的概念を少数選び、K-12の課程を通じて確実に習得させる。
すでに学んだ知識・能力を絶え間なく問い直しつつ、さらに新しく学んだものを積み上げていく学習スタイルが望まれる。そのためにはK-12の科学・工学教育全体を体系的に構築する必要がある。
生徒が科学的探究やエンジニアリング・デザイン(英語版)に従事できるように、科学や工学の知識を実践と結び付ける。
この報告書によれば、21世紀のアメリカ市民にとって科学教育とは、推論スキルや科学知識の応用法を学び、それをもって「個人やコミュニティが抱える問題を系統的に分析し、解決に向けて取り組む」ためのものである。委員会の主張では、これらの能力を伸ばす機会をすべての児童生徒に与えることが教育の公平の観点から肝要である。またSTEM分野に進む生徒の多様性を向上することも必要である。
ある科学の分野に習熟するには、以下を身につけなければならない。 事実的な知識の基礎がしっかりしている。 事実や概念を概念的枠組みの中に位置づけて理解することができる。 知識が構造化されており、必要な知識をすぐに取り出して応用することができる。