基于《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，NGSS）的测评正在美国多个州推行。到目前为止，已经有18个州采用了NGSS，而其他州已经或正打算采用的标准也与NGSS有着或紧或松的联系。即使那些尚未采取新标准的州，也可能会调整测评方法，向NGSS的标准靠近。
那么，什么是NGSS？
NGSS的目标是：不仅那些想成为未来的牛顿或爱因斯坦的学生，每一位学生都要能够理解科学。它认为，每一个公民都需要具备科学知识，才能在现代社会得到发展。正如诺贝尔物理学奖获得者、NGSS早期倡导者卡尔·威曼（Carl Wieman）所说：“……成功的科学教育，目的在于改变学生的思维，让他们能够像科学家一样理解和运用科学。”
在很多情况下，科学课程的设计并不能让学生达到新标准。学生可能会记住科学事实，完成课本的实验，以及解决常规问题，然而他们并不能通过这个方法研究生物、化学或其他NGSS所定义的科学课程。就像2016年美国大学测验中心（American College Testing，ACT）所说，他们对高中毕业的准大学生进行科学水平基准测试，发现有64%的准大学生无法满足大学的生物学要求水平。
教师和管理层也许会问：“我们应该怎么从整体上看待新标准？”科学教师该如何贴近新的需求，帮助学生向新标准靠拢呢？
从这三个维度看，NGSS有什么不同之处
从内容上看，旧标准到新标准之间并没有根本性的改变。
举个例子，1998年美国加州3年级的生命科学标准表述为：“学生了解植物和动物都具有生物结构，以支持它们在生长、生存和繁殖等方面的不同功能。”而与之对应的NGSS的3年级生命科学标准表述如下：“建立模型，说明尽管每一种有机体都有独特而多种多样的生命周期，但它们有着共同的出生、成长和繁殖的过程。”
新旧标准的不同之处在于对预期表现的不同。NGSS框架希望学生“关注知识的理解和运用，而非仅仅是对事实的记忆”。NGSS要求学生在这个过程中能够“构建描述模型”，而不是要求学生简单地重复已经“了解”的科学。
每一条NGSS标准不仅包含科学内容，还有科学实践和科学原理。每一条标准都由学科核心概念（Disciplinary Core Ideas，DCI）、科学与工程实践（Science and Engineering Practices，SEP）和跨学科概念（Crosscutting Concepts，CCC）这三个维度组成，三者构成了“三维学习”。所以，在上述例子（3年级生命科学，3-LS1-1）中，学科核心概念是“繁殖”，科学与工程实践内容是“模型的运用”，跨学科概念是“变化的模式”。
要精通科学，学生必须体现出对三维学习的理解。如上所述，在美国肯塔基州教育部门出版的《科学的联系》上，预期学生“专注于科学与工程实践来学习学科核心概念，并联通科学概念，从而建构其学习的意义”。从目前流行的多选题，到达到以上标准，可谓是漫漫长路。
去赛车场实地考察，还是寻找虚拟的方法
在2017年，多所学校将开始试点NGSS的测评。例如，1月份，加州高中生将会试点参加加州科学水平测试（California Science Test，CAST）。在这些测评中，学生将遇到什么？教师又如何作好准备帮助学生通过呢？
NGSS标准中的能力证明（evidence statement）就是一个重要的线索，它为教师提供了“学生表现中的可观测特征”，教师可以根据标准对学生是否达标进行测评。例如，4年级物理的能力证明要求学生能够根据现象作出解释，阐述物体速度和它的能量之间的关系。这个现象的陈述涵盖3个部分：解释现象；找到支持这种解释的证据；将证据与论述相结合。这是一个典型的模式，标准指引科学与工程实践中学生的做法：他们是否能够解释现象、使用模型并论证数据。
尽管标准提供了测试模板，教师在课堂中仍然面临巨大的挑战。学生需要先进行观察甚至亲身体验，才能解释一种现象。比如说4年级的标准描述与速度和能量有关，教师如何证明或在课堂上重现这个现象？比起多选题的答题卡，学生也许对赛车更感兴趣，但大多数学校可没那么多的预算实地考察全国运动汽车竞赛协会的赛车场。
教师可以通过火柴盒汽车在教室里展示速度和能量的概念，线上教学服务公司也开发了线上创新工具，让教师得以通过交互的方式展示内容。比如说PrepMagic创造的模拟工具可以让教师更好地执行新的标准。正如卡尔·威曼所说，模拟实验“不仅更高效，并且比传统材料花费更少的时间融入教学”。
让教师们知道能够找到符合新标准的评估方式，这或许能让他们放下心来。这些方法不仅鼓励学生更深入地进行思考，更好地掌握概念，也更具趣味和吸引力。