2012年，令人震惊的是，69%的美国高中毕业生未能达到科学领域的大学准备基准。在一篇关于数学和科学成就的2010年论文中，美国在八个研究国家（包括英格兰、韩国和匈牙利）中排名最后。因此，我们不仅在教授基础知识方面做得不够，而且许多其他国家也比我们更有效地做到了这一点。毋庸置疑：美国教授科学的方式根本行不通。
好消息是，一种新的教育方法可以扭转这些令人尴尬的统计数据。在过去两年里，26个州政府与教师合作，为K-12年级制定了“下一代科学标准”。这些标准反映了20年的研究，这些研究表明，人们通过体验比通过记忆学习得更好。教育工作者对此已经了解了一段时间：2005年的一份国家研究委员会报告发现，当学生意识到自己如何学习时，教学会更成功。两年后，该委员会发布的一份由18名科学教育专家组成的委员会撰写的报告得出结论，目前的科学教学方法已经过时，因为它们严重低估了儿童进行复杂思考的能力。
这些标准的实施将如何改变课堂？学生将记住更少的“死记硬背”的知识点；相反，他们将通过提问和设计实验来寻找答案，从而更好地理解关键概念。换句话说，既然科学家不只是坐着死记硬背，学生也不应该这样做。以下是新方法将如何奏效的一个例子：今天，教师可能会通过向学生展示照片，并用地球和月球的模型进行演示来教授月相。在新标准下，学生将被展示图片，然后自己制作模型，并与同学讨论为什么月球在天空中看起来会改变形状。他们一开始可能会弄错模型，就像真正的科学家一样。但这才是人们最好的学习方式。
既然科学家不只是坐着死记硬背，学生也不应该这样做。新标准将带来一些挑战——例如，教育工作者将需要采取更灵活的教学风格。但努力是值得的。这些标准将培养出更好的科学家和工程师，并且——也许同样重要的是——即使是那些从事非科学职业的学生也将受益。每个人都是科学消费者。我们必须不断评估影响我们生活的新信息，无论是关于营养研究的最新新闻报道，还是关于枪支暴力背后心理学的报告。公民投票支持影响科学研究和政策的法案和立法者。虽然所有26个州都必须考虑这些标准，但迄今为止只有少数几个州（包括罗德岛州和堪萨斯州）正式采纳了它们。那些不采纳的州就是在损害他们的学生，从长远来看，也在伤害我们所有人。这个国家（美国）的每个州都需要加入进来。
本文最初发表于2013年9月的《大众科学》杂志。
