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。 通过基于标准的科学教育研究，2010年7月NRC公布的K-12科学教育框架（草案），以及1年后正式出版的K-12科学教育框架：实践、跨领域概念和核心概念（以下简称框架）标志着美国新一轮科学教育改革已初步完成，如今即将面世的新一代K-12科学教育标准（Next Generation Science Standards，NGSS，以下简称标准）则是该轮教育改革的标志性成果。今年5月，达成机构的官方网站（www.nextg
