钱塘区小学科学方亚琴名师工作室课标研读专帖 [复制链接]

科学学科要培养的是具有创造性的下一代，项目化学习作为一种教学方式，在发展创新思维、培育创造性素养上具有独特功用。尤其是工程思维的培养。比如船单元、小小工程师单元。PBL教学会有“引爆点”，引发学生创新思维：“从 0 到 1，从 1 到 n”。这里的“从 0 到 1”即从无到有，学生面对PBL真实情境能够提出新问题便是走向创新的第一步。完成从“ 0 到 1” 的质的跨越，接下来的从 “1 到 n” 便是创新思维能力的更高要求。

建构模型应该是既能解释真实情境，真实情境又可以抽象为此模型，这个模型也能证明相关理论，理论也支撑此模型的建构。模型建构应该体现一个过程，是探究实践的过程中的建构，也体现在核心素养形成的过程。

以培养学生的核心素养为目标，探寻教学方式的不断变革

科学安排进阶，形成有序结构
——《义务教育科学课程标准（2022年版）学习
杭州市文海实验学校   汪徽生
【课标原文】
     “ 基于学生的认知水平和知识经验，科学安排学习进阶。一是学习内容由浅入深、由表及里、由易到难，二是学习活动从简单到综合。将学习内容和学习活动有机整合，规划适合不同学段的、螺旋上升的课程目标和课程内容，设计适合不同学段的探究和实践活动，形成有序递进的课程结构。”
“工程活动的本质是创造人工实体，设计与物化是其中的重要环节。工程首先要定义和界定问题，明确需要满足的标准和受到的限制条件，形成多种可能的解决方案，基于证据进行优化并确定方案；物化是选择合适的工具和材料，实施设计方案，做出初步的产品或实物模型。经过对结果的评估，发现存在的问题并进行改进，对于比较复杂的产品或实物模型，可能需要多次迭代改进。本学科核心概念的学习有助于学生形成物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念。通过体验和实践操作，学生可以在理解学科概念的同时，更好地领会和理解跨学科概念的内涵。”
“教师要创设真实问题情境，引导学生在解决问题的过程中感受处理工程问题的规范性、解决方案的多样性，以及根据反馈迭代改进作品的必要性。在完成任务的过程中，培养学生的工程实践能力和创新能力。
技术与工程实践活动要根据学生的知识经验和认知水平，设置既有科学性又有趣味性的学习内容；同时要根据学生的原有基础，有针对性地提出任务，着重在设计图纸、成本核算、测试评价及迭代改进方面进行实践，注意不同学段学习内容的衔接和进阶，使学生的工程实践能力螺旋上升。”
【理论学习】
学习进阶（learning progressions，简称LPs）也称学习进程，是近几年的美国科学教育改革中的一个新兴的概念。是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述，一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。
——【参考资料】 刘晟，刘恩山．学习进阶——关注学生认知发展和生活经验：教育学报，2012年4月：81-87
学习进阶图例

【观点分享】

工程设计与物化领域核心概念，看上去说法相同，但要求分学段、分年段由易到难安排学习进阶。以“工程需要定义和界定”为例，低段只要求观察，中段开始加上了限制条件，高段还要验收标准，到了初中更加靠近实际工程问题。包括学生学习活动都安排了学习进阶。

1. “工程设计与物化”内容核心概念学习进阶

2. “工程需要定义和界定”学业要求学习进阶

3. “工程设计与物化”学习活动建议学习进阶

学习进阶体现在教材编排中，上过之后更有体会了

课标的学习确实很需要。

2022年4月21日，教育部发布了2022版《义务教育阶段科学课程标准》这一版最大的特色就是将小学科学和初中科学的课标进行了衔接，让老师们教学中也更有目的性，下面我将重点解读一下课程核心素养内涵中的课程目标部分。
课程目标部分，我的解读重点聚焦在“探究实践”部分。在2017版的课标中，强调科学探究是获取科学知识的主要途径，是通过多种方法寻找证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流等方式达成共识的过程。鼓励学生使用分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力以及运用科学思维交流和沟通的能力。
在2022版新课标中，这部分的内容做了一定的修改，变为了“探究实践”目标。相比较下，新课标更突出了科学学习的综合性，让科学教学不仅仅停留在探究实践上，更强调了技术与实践部分的教学，这也意味着在即将改版的新教材中会增设更多的工程课程，例如在五年级《船的研究》、六年级的《小小工程师》等单元，并不拘泥于知识的掌握，而是侧重于问题解决和技术工程。课标的设计拿出了相当的篇幅去描述工程与技术部分，比如要求学生了解技术与工程实践的一般过程和方法。
如果说前面的部分还仅仅是普通的工程部份，那后面的学习则要求学生像工程师一样思考，充满了项目化学习的味道：比如针对实际需要明确问题，提出有创意的方案，并根据科学原理或限制条件进行筛选等，实施计划，利用工具和材料进行加工制作；根据实际效果进行修改迭代;用自制的简单装置及实物模型验证或展示某些原理、现象和设想。
因此在教学中需要采用探究式教学、项目化学习，给与学生尽量充足的探究和实践的空间，鼓励工程思维的发展。
在具体的课程内容方面，我想要谈谈“物质的结构与性质”这一核心概念。新课标将小学科学和初中科学进行了内容上的衔接，因此需要教师从九年一贯的视角去审视。小学阶段有3条需要掌握的重要概念，中学阶段有4条，每条都需要学生在螺旋反复的学习中建立概念，包含了物质、物理性质等内容，重点阐述的是金属、空气和水等，以及由此产生的物理性质和相应性质的观察与测量方法。
在新课标中，每个核心概念的内容都配备了相应的学业要求，这也为教师的教学评价提供了指导。对评价语言的描述非常到位，比如“能观察”、“能操作”、“能使用”等，更多聚焦于学生的实际操作方面，进而通过观察和操作考验科学思维的生成，并且要求能够和实际生活产生联系。
该部分内容的学习中，低段学生倡导观察的学习方法，培养科学探究的兴趣；中段强调能够进行简单的测量、按照实验进行验证；高段则聚焦于利用控制变量法，自主设计实验验证观点。在日常教学中也需要立足学生的真实学情进行学习设计，匹配学生在该年龄段的学习能力。
教师要创设真实的问题情境,引导学生通过观察与实验、建构模型、分类以及融入科技史素材等方法进行学习，使学生认识物体的特征与材料的性能，以及物质的组成、结构、性质、转化及用途等。

（一）模型建构∶
课标这样定义模型建构：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型;运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程。
建构模型应该是既能解释真实情境，真实情境又可以抽象为此模型，这个模型也能证明相关理论，理论也支撑此模型的建构。模型建构应该体现一个过程，是探究实践的过程中的建构，也体现在核心素养形成的过程。

7月每月研修曹宝龙特级教师关于《科学素养的理论架构与测评》的讲座，曹特认为：模型建构特别重要：对象模型、过程模型、条件模型等，模型就是用来解释科学现象的，把科学主要的东西讲清楚，把次要的东西都扔掉。胡卫平教授认为：模型建构是抽象概括的结果，就是在真实情境里怎样建成一个模型，而这个模型建构我们国家的学生是最差的。我们国家的学生比较擅长给一个模型，代入公式去做，但是碰到真实情境的问题，就不一定会。
所以模型建构是非常重要的一个素养，培养模型建构思维是非常重要的一件事，也是小学科学教学必须要去做的事。从省测情况来看我们省的学生在模型建构维度的表现还是可以的，科学思维三个维度排名第二。

（二）推理论证
课标认为推理论证体现在：基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。
这里其实有两个素养：一个是科学推理，另一个是科学论证。两个素养相辅相成，论证过程中会用到推理，推理的过程中也体现了论证。论证素养，实际上体现的是批判性思维。

（一）我们科学学科要培养的是具有创造性的下一代，而项目化学习作为一种教学方式，在发展创新思维、培育创造性素养上具有独特功用。尤其是工程思维的培养。比如船单元、小小工程师单元。PBL教学会有“引爆点”，引发学生创新思维：“从 0 到 1，从 1 到 n”。这里的“从 0 到 1”即从无到有，学生面对PBL真实情境能够提出新问题便是走向创新的第一步。完成从“ 0 到 1” 的质的跨越，接下来的从 “1 到 n” 便是创新思维能力的更高要求。

图示很清晰，学习了

课标中几个大变化需要我们教师关注：1.核心素养的具体体现2.学业质量标准的研制3.教学评一体化的指导，案例的具体补充等，教师们可以借助课标和专家们的解读结合学习，争取与新课标指引的新方向接轨，为培养时代新人而努力

新课标还需好好学习

图片展示更加清晰

十一、地球系统
这个模块内容不仅让孩子掌握地球系统有哪些组成部分/小系统？还在侧重让学生掌握认识客观世界可以通过哪些手段和方法，在此过程中建构严谨的科学思维。学习内容有以下几个特点：




地球是一个由不同圈层组成的系统，本学科核心概念的学习有助于学生形成物质与能量、系统与模型等跨学科概念。
内容要求：
1-9年级
10.1天气和气候
10.3岩石和土壤
3-9年级
10.2水循环
5-9年级
10.4地球内部圈层和地壳运动
学业要求：
根据学段划分，每个阶段有对应的学业要求。
教学提示：
1.教学策略建议
（1）创设或运用真实情镜，引导学生用观察、描述、测量、记录等方法，了解天气与气候的变化特点及其对动植物的影响。1-6年级和7-9年级分别对应掌握相应的知识
（2）指导学生用手工制作、实地调查与数据分析等方法，了解地球的圈层结构和地球系统的基本要素。5-6年级7-9年级
（3）重视生活体验，让学生通过亲身实践感受天气与气候、水循环、岩石和土壤等对人类的影响，认识地球系统。1-2，3-4，7-9
2.学习活动建议
（1）观测
1-9年级
（2）实验探究
3-9年级
（3）制作
5-9年级
（4）读图识图
7-9年级
（5）项目研究
1-9年级
让我印象最深刻的是学习活动建议，各年级在对应的知识单元需要开展什么学习活动建议写的很清楚，例如观测类学习活动

新课标是需要放在手边，经常学习的，跟着各位老师一起学习！

         2017版课标的教学建议主要分成六个方面，其中教学目标建议中的科学素养改为核心素养，并明确了核心素养的学段特征。关于如何创造性的使用教材，新课标更加明确地提出要关注知识间的内在关联，改变原有碎片化、割裂式的教学倾向，即大单元整合。其次首次提出探究实践为主要方式的教学活动，并将其确定为核心素养之一，包括原版的科学探究和技术与工程实践。以学生为主体的思路继续延续，跨学科教学则进一步推进。而科学学习场所和教学媒体的建议则随着教学的现代化而不再提及。

“生命系统的构成层次”这一核心概念由2017版课标中生命科学领域中的主要概念衍生而来，其中的变化是：

         1.不同种类的生物变为动物、植物、微生物等不同类型的生物，学习内容更加明确化；

         2.从第七条独立设置《细胞是生物体结构与生命活动的基本单位》一条；

         3.在表述上从分开的动物，植物转变为生物一词，即表明新课标更注重完善对整体生物体结构层次的认知，而不再是碎片分散地记忆。

从新增的学业要求来理解这一核心概念：

1-2年级只要求认识与识别常见动植物，3-4年级则在此基础上要学会比较和描述，从而对动植物进行分类，在此阶段还要有意识地培养学生查找资料和设计简单方案的能力；5-6年级则从具象的转为抽象，更本质地学习细胞、微生物等微观世界知识，培养的是分析能力和工具的使用。总结这一核心概念，我们教师要做好：

1.创设情境，引导建构生物模型，完善对生物体结构层次的认知。（利用多种工具、支架）

2.多布置全校范围内普及的观察、体验、调查活动，参与实践。

3.开发实验研究与项目研究，可跨学科融合。