从理论到实践，重塑科学教育思维 ——读《义务教育科学课程标准... [复制链接]

  在教育改革的浪潮中，科学教育的重要性愈发凸显。《义务教育科学课程标准（2022年版）解读》为我打开了重新认识科学教育的大门，让我对科学课程的理念、目标和实施路径有了更为深刻和全面的理解。

一、理念革新，锚定素养发展新航向

（一）核心素养领航，全方位育人才

  该书开篇便着重强调以核心素养为导向的课程理念，这无疑是此次课程标准修订的核心与灵魂。科学观念、科学思维、探究实践和态度责任这四个维度，共同构建起学生科学素养的大厦。它彻底摒弃了传统教学中单纯的知识传授模式，转向全方位培养学生适应未来社会发展的能力。

      1.科学观念：奠定认知基石

  在科学观念的塑造上，其作为学生理解科学世界的基石，涵盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学等多领域，引导学生构建对自然世界的整体认知。以学习物质的变化为例，学生不仅要掌握物理变化和化学变化的概念，更要深入理解变化背后物质结构与相互作用的观念，以便在生活中解释各类现象。

      2.科学思维：磨砺思维利刃

  科学思维的磨砺旨在让学生学会像科学家一样思考，具备推理、论证、质疑和创新能力。在探究物体运动规律时，通过引导学生观察、实验、分析数据得出科学结论，从而培养其逻辑思维和批判性思维能力。

      3.探究实践：开启体验之旅

  探究实践将科学教育从书本引向生活，学生在亲身体验中获取知识、锻炼能力。比如在种植植物的探究活动中，学生通过播种、浇水、施肥、观察记录植物生长过程，既掌握植物生长知识，又锻炼动手、观察和解决问题的能力。

      4.态度责任：培育价值担当

  态度责任维度赋予学生科学的价值观，使其认识到科学对社会和环境的影响，培养社会责任感和环保意识。在学习能源知识时，引导学生思考能源合理利用和可持续发展问题，便是这一维度的生动体现。

（二）课程理念升级，打破传统局限

  新课标秉持“面向全体学生，立足素养发展”的理念，打破了传统科学教育仅注重知识传授的局限。这意味着科学教育不再是简单地让学生记住科学知识，而是更加关注学生在学习过程中科学观念的形成、科学思维的发展、探究实践能力的具备以及正确态度责任的树立，从理论到实践的跨越，才能全方位推动学生的全面发展和未来社会适应能力的提升。

二、知识重构，搭建系统学习新架构

（一）核心概念结构化，构建知识进阶体系

  新课标提出的13个学科核心概念，构建了一个有序的知识结构和进阶体系。过往教学中知识传授零散，学生难以形成系统知识框架。如今围绕核心概念教学，如同为学生搭建知识骨架，助力他们理解知识间的内在联系。

  知识的层层递进：以物质科学领域为例，从物质的基本性质到物质的变化，核心概念层层递进，学生能逐步深入学习，形成连贯知识体系，增强知识记忆与运用能力，避免学了后面忘前面的情况。

（二）综合课程架构，拆除学科孤立藩篱

  书中对科学课程综合性的阐述，让我认识到科学教育不再是孤立的学科教学。取消学科领域，按照13个学科核心概念设计课程，打破了物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程之间的界限，让知识形成有机的整体。

      1.融合核心概念，拓展知识视野

  以“生物与环境”这一核心概念为例，它融合了生命科学中生物的特征与生存需求，以及地球与宇宙科学中环境的构成与变化等知识。学生在学习时，通过研究不同生物在特定环境中的适应性，能深刻理解生物与环境相互依存的关系，这不仅拓宽了学生的知识视野，更培养了他们综合运用知识解决问题的能力。

  2.巧用跨学科概念，强化知识联结

  跨学科概念的引入，如“系统与模型”“结构与功能”“物质与能量”“稳定与变化”等，进一步强化了课程的综合性。

  （1）“系统与模型”：抽象知识具象化

  在“系统与模型”方面，学生可以通过构建太阳系模型，理解行星的运行轨道、相对位置以及它们与太阳之间的关系，将抽象的宇宙知识具象化。在学习人体循环系统时，利用血液循环模型，学生能清晰看到血液在心脏、血管中的流动路径，明白各个器官如何协同工作以维持生命活动，这不仅帮助学生理解系统的组成和运作机制，还培养了他们的建模思维和空间想象能力。

  （2）“结构与功能”：万物适配的密码

  “结构与功能”的跨学科概念贯穿于科学教育的各个领域。在物质科学中，晶体的规则结构决定了其独特的光学、电学性质；在生命科学里，植物叶片的扁平结构和丰富的叶绿体分布，使其能够高效进行光合作用，获取能量；动物的身体结构也与其生存功能紧密相关，如鸟类的流线型身体和中空骨骼，有助于它们在空中飞行。从宏观的生态系统到微观的细胞结构，结构与功能的适配无处不在。在学习生态系统时，学生可以分析不同生物在食物链中的位置和作用，理解生态系统结构的稳定性对维持生态平衡功能的重要性。这种跨学科的学习方式有助于学生将不同学科知识融会贯通，提升知识迁移能力。

  （3）“物质与能量”：世界运转的基石

  “物质与能量”奠定了学生最基本的世界观，为客观理解自然及自然现象、进而揭示未知世界打下基础。在学习植物的光合作用时，学生能了解到物质（二氧化碳、水）如何在光能的作用下转化为有机物和氧气，能量（光能）是如何被捕获并转化为化学能储存起来的，这一过程让学生明白物质是能量转换的载体，能量是物质变化的动力 。在探究电路中，电流通过用电器，电能转化为其他形式的能量，如灯泡发光是电能转化为光能和热能，这体现了能量在物质系统中的流动与转化，帮助学生从本质上理解物理现象背后物质与能量的关系。

  （4）“稳定与变化”：自然发展的辩证

  “稳定与变化”展示了自然界一切事物的演变历程，系统时刻变化着，变化之中又存在相对稳定的状态。在学习地球圈层时，大气圈、水圈存在着短周期循环（与地球自转、公转等有关），变化中存在一定的规律，在短时间尺度内，其循环模式相对稳定；而从地质年代尺度上看，岩石圈一直在缓慢地变化，“沧海桑田”循环发生 。在生物领域，生态系统在一定时间内保持着物种数量和群落结构的相对稳定，但当受到外界干扰，如人类活动、自然灾害时，生态系统会发生变化，甚至失衡，通过对这些现象的学习，学生能理解稳定与变化的相对性以及其背后的影响因素。

        3.开展综合实践，促进知识整合

  开展综合实践能促进知识整合。在“小小工程师”课程单元，以搭建塔台为例，分七课时进行教学，学生虽然学会了搭建塔台的各个环节知识，但这些知识较为零散。教师可以设计综合实践课，让学生以胡萝卜和牙签为材料进行搭塔台比赛。在比赛中，学生要综合运用设计、用材、评价和改进等知识，将碎片化知识整合起来，加深对知识的理解和融合，从而构建起单元模块知识体系。

三、教学创新，激发课堂全新活力

（一）思维型探究教学，培育创新思维

  思维型探究教学强调以学生思维发展为核心，通过创设问题情境、引导探究活动等方式，激发学生主动思考，培养其创新思维与实践能力。

      1.创设情境，引发认知冲突

  教师应根据教学内容和学生的认知水平，创设生动有趣且富有启发性的问题情境。在学习“声音的产生与传播”时，教师可以播放一段宇航员在太空中交流的视频，提出问题：“为什么在地球上我们能轻松交流，而在太空中却不行？”这种与学生日常生活经验相悖的情境，能够迅速引发学生的认知冲突，激发他们的好奇心和探究欲望，促使学生主动思考声音产生和传播的条件。

      2.引导探究，构建思维路径

  在探究活动中，教师要发挥引导者的作用，帮助学生理清探究思路，构建科学的思维路径。以“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”为例，教师可以引导学生提出假设，如“电磁铁磁性强弱可能与电流大小、线圈匝数有关”，然后让学生设计实验方案，讨论如何控制变量进行实验，在实验过程中观察现象、记录数据，最后通过分析数据得出结论。整个过程中，教师不断引导学生思考每一个环节的目的和意义，培养学生的逻辑思维和实验探究能力。

      3.鼓励合作，促进思维碰撞

  组织学生进行小组合作学习，让学生在交流讨论中分享观点、相互启发，促进思维碰撞。在“探究植物的一生”实践活动中，小组成员可以分工合作，有的负责播种、浇水，有的负责观察记录，有的负责查阅资料了解植物生长的理论知识。在小组讨论时，学生们可以交流自己在观察过程中的发现和疑问，共同探讨解决问题的方法，这样不仅能提高学生的团队协作能力，还能拓宽学生的思维视野，培养学生的批判性思维和创新思维。

      4.及时反馈，优化思维品质

  教师要对学生的探究过程和结果给予及时、准确的反馈，肯定学生的优点和创新之处，指出存在的问题和不足，并提出改进的建议。在学生完成“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验报告后，教师可以针对学生在实验设计、数据处理、结论分析等方面的表现进行评价，帮助学生发现自己思维上的漏洞和偏差，引导学生反思和总结，从而不断优化学生的思维品质。

（二）践行“三学”理念，强化探究实践

  “做中学、用中学、创中学”的理念突出了探究实践在科学课程中的重要地位。传统教学多是教师演示实验，学生被动观看。而现在，学生要亲身经历提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等完整的探究过程。

  激发兴趣，培养实践能力：这种方式极大地激发了学生的学习兴趣和主动性，让他们不再觉得科学是枯燥的理论。在电路连接的学习中，学生自己动手连接电路，观察灯泡的亮灭，在这个过程中去探究电路的原理，比单纯听老师讲解效果要好得多，同时也培养了他们的实践操作能力和创新精神。

四、评价转型，护航学生全面成长

（一）创新教学模式，激发学习活力

  在教学建议方面，倡导“做中学、用中学、创中学”，为科学课堂教学指明了方向。教师应设计丰富多样的探究活动，让学生在实践中学习科学知识，在解决实际问题中运用知识，在创新实践中发展能力。

  以电路学习为例的实践探索：以学习电路知识为例，教师可以让学生设计并制作一个简单的电路装置，如小台灯或报警器。学生在确定设计方案时，需要思考电路的原理、所需材料以及元件的连接方式；在制作过程中，亲自动手操作，焊接元件、连接线路，锻炼动手能力；若遇到灯泡不亮等问题，学生要分析问题产生的原因，是线路连接错误、元件损坏还是其他因素，通过不断尝试和调整来解决问题，从而掌握电路知识和故障排查技能，培养创新思维和解决实际问题的能力。

（二）优化评价体系，全面精准育人

  评价方式的变革也是该书的一大亮点。学业质量标准的制定，使评价更加科学、全面和精准。不再仅仅以考试成绩论英雄，而是强调过程性评价与终结性评价相结合，关注学生在学习过程中的表现，如参与探究活动的积极性、团队协作能力、思维发展过程等。

      1.多维度过程性评价

  在“探究种子萌发条件”的实验中，过程性评价可以从学生提出问题的创新性、作出假设的合理性、实验设计的科学性、实验操作的规范性、数据记录的准确性以及小组讨论中的参与度和贡献度等方面进行评价。

      2.多元化终结性评价

  终结性评价则可以通过实验报告、小组汇报展示以及对相关知识的书面测试等方式进行。同时，多元评价和增值评价的运用，尊重学生的个体差异，鼓励学生不断进步，每个学生都能在科学学习中找到自己的闪光点，激发学习的动力和兴趣。

  《义务教育科学课程标准（2022年版）解读》为科学教育提供了清晰的蓝图。作为教育工作者，我深感责任重大，需要不断学习和实践，将这些先进的理念和方法融入日常教学中，为培养具有科学素养和创新精神的新时代人才贡献自己的力量。