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自1996年由美国国家研究理事会（National Research Council, 简称NRC）颁布第一部科学课程标准至今的十多年以来，科学教育研究一直是美国基础教育研究的热点。国家研究理事会（NRC）、美国科学教师协会（NSTA）、美国科学促进协会（AAAS）、达成机构（Achieve）［1］相继成为开展科学教育实证研究的重要支持者。随着社会的变革，知识经济时代的到来给K-12年级科学教育以较大的冲击。美国在世界格局中下降的竞争优势、美国学生在国际科学教育评测中较为落后的学业成绩，以及学习科学的理论变革促使美国教育界对科学教育的不断反思。
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