2019年教科版小学‘科学“
新教材培训研讨会资料四北 京四
esph
目一一录
一二小学科学教材(3~6年级)修订报告(1)
二二相关文献(9) esph 三二教科版小学科学教材内容框架(科学知识目标)(16)
四二3~6年级上册各单元概述(28)
五二教材前期试教资料(53)
一二小学科学教材(3~6年级)
修订报告
继一二二年级教材送审之后,根据教育部‘小学科学教材修订送审工作有关要求的通知“,我们对本版3~6年级的科学教材进行了全面修订三
通知中明确,这次修订的目的是使教材的质量得到提升,具体要求是加强整体设计,遵循儿童发展规律三遵照这一目的和要求,我们此次修订的重点是以课程标准为核心,调整现行教材的框架结构和相关内容,提升和改进教学活动的原有设计三esph 一二教材框架结构和内容的调整
(一)调整情况
2017年颁布的小学科学课程标准的一个重要变化,是在内容标准部分进行了学段划分,突出了大概念在学生发展中的作用,强调了学习进阶理论在设计中的地位三我们清醒地意识到,虽然我们编写的教材已经采取了以概念为核心的框架结构,但如何将大单元的结构方式与课程标准的目标体系更完美地融合,仍然有许多工作要做三我们首先将现行3~6年级本版教材的教学目标与课程标准4个领域的207项学段目标逐一核对,结果显示,两者的吻合度还是比较高的,但也发现了与学段目标不够吻合的部分,例如地球与宇宙科学领域的13.1-3目标现行教材是在高年段实现的,为此我们采取了在三年级下册增设 太阳二地球和月球 单元的措施三对个别学段目标的错位,我们进行了单元的拆解或合并,例如 新的生命 分别植入 植物的生长变化 和 动物的一生 , 温度和水的变化 与 溶解 合并为 水 ,呼吸和消化器官的教学集中在了一个单元三至于现行教材中存在个别超出学段目标的部分,则做了删除处理,例如 沉与浮 单元,不再进行浮力的比较,而是指向工程与技术,更名为 船的研究 , 我们的身体 单元主题更明确为 健康生活 三
经过这样的调整,我们达到了如下效果:
?将原3~6年级32个单元减少为28个(3二4年级每册3个单元共计24学时, 5二6年级每册4个单元共计28学时),降低了教材难度,减少了课程容量三?对大部分的主题和内容进行了原有设计的提升和改进,使修订后的教材既具有延续性又提高了质量三
?修订后的教材全部覆盖了课程标准18个主要概念及下属的207个学段目标,落实了课程标准所规定的四个领域的各项要求,同时保持了教材大单元设计的原有特色三
(二)调整后的教材框架
(三)对调整后框架二结构和内容的说明
我们编写的这套教材是按照课程标准四个方面的目标和以概念为核心的课程内容构建体系的三在整体的结构中突出了科学概念和科学探究的双螺旋协同发展,科学态度和科学技术与社会的目标作为隐性目标蕴含其中三根据课程标准中课程设计思路明确的 小学科学课程的设计遵循国家的教育方针,充分考虑小学生的年龄特点与认知规律,反映国际科学教育的最新成果,兼顾我国小学科学教育的实际情况 的思想,在这次送审的教材修订稿中,我们继续采取了大单元的呈现方式三依据之一是,基于学习科学的研究成果,围绕大概念依据学习进阶理论编制教材已成为越来越多国家所采取的课程建设策略三在这其中,用模块(大单元)的形式将孤立的二碎片化的事实性知识与科学实践活动和思维技巧联系到一起,被证明最为有效三因为这可以使教学聚焦于科学与技术的核心概念,避免肤浅地覆盖大量主题,让学生能够有更多的时间更深入地探索每一个思想,获得对学习内容深入的理解三另一个重要依据是,根据国际科学课程建设的这种发展趋势,我们从2007年起已经在目前使用的本版教材中采取了这种方式三为了适应我国科学教育的现状,我们把单元的规模(课时数)缩减为6~8课三10年来的教学实践证esph 明,这种呈现方式已被科学教师和学生所理解和接受三我们的具体做法是:
1.严格按照课程标准的学段目标,选择教学内容并界定学业水平
修订版的3~6年级我们一共设计了28个单元三根据课程标准四大领域设置的物质科学单元有10个,生命科学单元有7个,地球与宇宙科学单元有7个,技术与工程单元有4个三每个单元与相应领域的学段目标对接,同时通过聚焦二探索和研讨板块描述了各阶段学生应该达到的学习水平三
学习进阶理论对我们的最大启发是,学生要经过多年连续不断地学习关于科学学科的核心思想,才能够发展对这些核心思想的理解,而一个设计良好的学习进程,一端需始于学生的前概念和推理能力,另一端需是对学生学习期望(可评价的学业水平)的准确描述,两端之间则需要提供合理而连续的思想脉络和实践活动三这就决定了教材编写者必须思考,各个年级的主题分别应如何呈现才能够互为基础二相互支撑三
我们意识到,修订后的课程标准实际上已为我们描述了学习进程的两端,我们的工作重点应是解决中间性的设计三我们采取的策略是,分析学科知识对核心思想的贡献,并在此基础上确定这些思想所依赖的思想脉络和实践活动三例如,地球与宇宙科学领域,从一年级的 我们的地球家园 到三年级的 太阳二地球和月球 ,再到六年级的 地球的运动 和 宇宙 ,逐步扩大的是儿童认识世界的视野三从三年级的 水 空气 天气 到四年级的 岩石与土壤 二五年级的 地球表面的变化 及 环境与我们 ,是从地球物质二四个圈层相互作用的角度引导学生理解发生在身边的自然现象,两条线索共同帮助学生逐步建立人与自然和谐相处的核心概念三物质科学从一年级至六年级的编写思路是从物体二材料进升到物质;从常见的力到认识力的作用,进升到描述物体的运动;从了解声二光二电等不同形式的能量进升到发现能量的转换现象三生命科学的编写思路是,从观察生物的生命特征,到了解生物的发育和繁殖,再进升到认识生物与环境之间的关系,最后建立生物多样性的核心概念三
学生科学探究能力的发展是与知识的获得二概念的构建密不可分的三我们希望从一年级开始,学生就能够在观察实验获得大量事实的基础上发展科学推理和论证的能力三借鉴美国STC
课程的设计,教材修订版三个年段的发展途径分别是:一二二年级侧重观察二测量和确定物体的属性;三二四年级深入地认识某一事物(如空气二水)发现事物的变化规律(如植物的生长变化二动物的一生);五二六年级设计并实现有控制的对比实验(如生物与环境二能量)三我们相信,借助这一系列有序的探索活动,能够逐步发展学生的科学探究能力三
2.利用大单元的灵活二包容和综合特质,对学段内的目标进行交叉和整合
我们注意到,课程标准中的18个主要概念75个学习内容,分解到四个领域三个学段形成的学段目标是比较丰富的三例如,三至四年级物质科学有37个二生命科学有23个二地球与宇宙科学有21个二技术与工程有11个,需要加以组织和编排三科学教育领域的研究也大力提倡在不同的概念间建立联系,以形成儿童对世界的完整认识三正是出于这些需要,我们利用大单元的方式对学段目标进行了一定的排列和组合三例如 水 单元,从水是一种物质的角度整合了主要概念1二2二6的10个学段目标; 环境与我们 单元,从建立人与自然和谐相处的角度整合了主要概念10二12二15和16; 微小世界 单元进行了生命科学二物质科学和技术与工程领域的概念交叉; 物体的运动 运动和力 单元加强了物质科学和技术与工程领域内容的联系; esph 太阳二地球和月球 单元则做了地球与宇宙二物质科学和技术与工程领域内容融合的一种尝试三我们相信,这些措施将有利于学生概念的发展和建立概念间的联系,促进他们对世界的深入理解三
3.根据不同学段儿童的认知特点,采取不同的目标达成方式
技术与工程领域是修订后的课程标准新增设的一部分内容三仔细研究标准的这一部分目标之后,我们决定采取的方法是在低中年段主要将学段目标融入相关单元的教学内容之中,表现为与主题相关的课三例如,二年级 材料 单元的第6课是 做一顶帽子 ,三年级 物体的运动 单元的第7二8课是 我们的 过山车 测试 过山车 , 运动和力 单元的第7二8课是 设计制作小车 , 声音 单元的第8课是 制作我的小乐器 等三到了高年段,我们以把技术与工程的相关内容设计成完整的一个大单元的形式为主,让学生充分了解技术与工程的特点与要素,并有足够的时间进行活动体验三另外,五年级的技术与工程单元偏重于一个具体问题的解决过程,例如 计量时间 船的研究 三六年级的内容更侧重于从宏观上二整体上了解什么是技术二什么是工程,以及技术与工程在推动社会发展方面所发挥的作用三为此,我们设计的两个大单元是 工具与技术 和 小小工程师 三
4.与相关学科建立协同发展的关系
由于科学课程中会涉及数学等学科的相关内容,与小学其他学科的目标进行匹配,是我们在教材编写时需要十分注意的三因此,我们要求编者在活动设计时一定要做相关的调研和确认,以保证概念发展的一致性三例如, 物体的运动 单元 描述自己所在的位置 是建立在二年级数学 方向与位置 的基础上的; 船的研究 中船的载重量的探索活动,是在五年级数学 体积 的概念建立之后; 天气 单元二十四节气的内容和对四季植物的观察与部编小学语文三年级的课文形成了同步; 健康生活 单元从科学的角度解释了保护身体器官的必要性,为道德与法治的 健康二安全地生活 目标提供了依据三
5.让小学生了解更多的科学家,学习像科学家那样思考
在科学教材中体现科学的本质,一直是我们的追求三为了增进学生对科学的理解,我们在
这次修订版的每一册起始都设置了 科学家这样做 专篇三三至六年级的八册教材中,根据每一册的主要内容我们共选择了竺可桢二童第周二牛顿二达尔文等八位中外科学家,分别以适合小学生阅读的语言介绍了他们在科学领域的主要贡献,描述了他们进行科学研究的主要方法及其过程三我们相信,这会使科学和科学家的形象在孩子们的心目中鲜活起来,促进他们对科学家和科学实践活动的理解三其中,对中国科学家群体的介绍,更会增进他们对我国科学技术发展的了解,增强民族自信心和自豪感三
二、提升和改进教学活动的原有设计
根据课程标准的要求,小学科学教材应体现探究过程,符合儿童的年龄特点和认知规律,密切联系学生生活,注意引发学生兴趣三在修订中,我们借鉴了国际科学教育近年来的理论研究成果,吸纳了教材使用过程中来自教学层面的各种信息,根据课程标准培养科学素养的总目标对3~6年级各册的活动设计做了提升和改进三
(一)关于体现探究过程esph 我们注意到,科学教育界对科学探究的认识在不断深入三2013年发布的美国‘新一代科学教育标准“(NGSS)中已明确用 科学实践 的概念代替了科学探究,这意味着我们需要更全面和准确地体现学生在科学学习中的探索活动三这和我们在教材使用过程中发现的问题十分吻合三目前我国的部分科学教师对科学探究的理解还停留在动手做的阶段,对教材中设计的探究活动的过程和目的还缺乏深入的认识和理解三为此,在这次修订中我们着重做了两个方面的努力三
1.增强对科学思想和观念的理解
探究是源于学生自身的认识未知世界的活动,如果仅仅为了获得某一问题的答案,这只是目的的一部分,并不是科学素养追求的更高目标三学生在校学习科学的时间是有限的,教材承载的内容也是有限的三教材中设计的探究活动需要更加有效地帮助学生发展对各个领域重大科学思想和观念的理解,同时渗透科学的方法和精神,这一切如果在科学教材中能够具体化和活动化,就可以广泛地影响目前的教学实践三
基于这一认识,我们在教材修订中组建了由中国科学院从事不同领域研究的青年科学家团队,对原教材探究内容的选择和过程设计进行了全面研究,并在多轮讨论的基础上,对教材活动的原设计进行了改进和提升三
(1)从一个个具体的现象中跳出来
从与科学家团队的讨论中,我们深切感受到,小学生对自然界的认识的确是从一个个的现象开始的,但不能停留在这些具体事物上,需要引导他们发现与更大概念间的联系三例如, 天气 部分,不是为了记录气温而记录气温,为了观察风而观察风,而是要有意识地引导学生建立天气现象与空气二水等地球物质以及太阳的联系,认识到观察和预报天气是人类的一项科学活动三
例如, 环境与我们 的内容,不能仅局限于垃圾二节水二节能这一类具体话题上,要让孩子们知道这些问题来自地球的特殊构造和人类不适当的活动,知道环境与资源保护的重要性,形成健康和积极的生活方式三
(2)在不同学段和不同主题间建立起联系
科学的思想和观念对学生而言是要靠经验和认识的积累逐步完成的,因此教材的探究过程设计需要具有延续性和发展性,我们有意识地做了这方面的探索三
例如,我们在一年级上册编写了 比较与测量 单元,通过重演人类对长度的认识历史,促进学生理解长度测量的规则和工具三而在三年级下册的 太阳二地球和月球 单元,发展为用数方格的方法比较陆地和海洋面积的大小,使测量的方法和视角从一维扩展到二维三又例如,三年级上册沿用了一年级下册 我们周围的物体 在比较中认识事物的方法,而在研究地球物质 水 和 空气 的过程中,在比较的基础上,又增加了猜测和证实三这样,从 我们的地球家园 天气 太阳二地球和月球 地球表面的变化 到 环境与我们 ,既保持了探究方法上的一致又进行了逐步深入,使学生认识事物的经验不断丰富,获得的不仅仅是有关地球的知识,更深化了对地球与宇宙科学领域核心概念的理解三
2.促进理论与证据的协调
科学思维的本质是理论和证据的协调,探究活动最终要促进的是儿童在事实和解释之间的esph 协调能力和协调愿望三包括尊重他们亲眼所看到的, 意识 到自己的想法,愿意通过尝试和实验来判断一个想法是不是正确三这一过程需要从幼儿阶段就开始有所经历,因此这是科学教材设计的一项十分重要的任务三我们着重在这些方面做了努力三
(1)强调探究过程之间的关系
针对在教材使用中观察到的只重视事实收集和班级汇报而忽视讨论和论证的现象,我们借鉴学习循环理论,将教材的呈现方式设计为 聚焦 探索 研讨 和 拓展 四个板块三 聚焦 在于明确探究的问题究竟是什么, 探索 提供了获取事实二呈现事实及初步形成解释的过程性活动, 研讨 列出了集体论证和辩论的关键问题, 拓展 则提出了延伸学习的相关建议三四个板块设计的目的不仅在于帮助教师明确每个阶段的教学任务,更重要的在于促进学生理解过程间的关系,即解决科学问题的过程是一个获得证据,合理使用证据建立解释,并通过与同伴的讨论修正自己看法的完整的科学思维过程,学生在这一过程中经历的是他们的理论与证据的相互协调,而这也恰恰与科学家们的研究工作极为相似三
(2)让探究与知识和技能的获得更好地融为一体
在教材使用中我们也观察到,科学教育的各项目标是需要精心设计落实到课堂教学的各个活动才能实现的,缺乏指导的探究只可能是低效且肤浅的三在这次修订中,我们要求编者对探究活动的关键步骤和基本操作要做到具体二清晰和规范,用实拍照片呈现观察和实验的相关细节,将探究的关键步骤二基本操作与学生的认知框架结合起来,与我们想培养的科学思维方法结合起来,促进学生原有认知与新的信息之间积极的相互作用三
例如, 生物与环境 单元,对种子发芽二绿豆苗生长所进行的观察和实验,教材对什么条件改变了二什么没有变二如何控制变量都做了明确的要求和指导,这一做法在 电路 声音 能量 等单元中也都有明显的体现三
(二)关于尊重儿童和他们的认知规律
为了使修订后的教材能够更适合我国儿童的年龄特点和认知规律,我们采取的一项重要措施是,从2018年春季起,分别在九个省的51所小学对修订后教材的28个单元全部进行了试教
(有部分单元试教了两次甚至三次)三我们对试教过程也做了明确的要求,包括观察的内容和重点二需要收集的资料以及如何进行前后测三所有的试教学校都按时完成了试教任务,并撰写了试教报告三这对于我们改进和完善教材,使教材进一步贴近儿童的需要,发挥了十分重要的作用三
在教材修订中,我们采取的具体措施如下三
1.给儿童充分陈述二交流他们观点的机会
因为儿童是带着他们的认识来到教室的,不是一块 白板 等待我们去涂抹,他们面对各种现象时也会产生自己的解释和预测,同时,也只有当儿童意识到自己的想法与获得的新的信息之间存在矛盾的时候,他们才会产生探索的欲望和修正自己的观点三因此,我们在教材中十分注意提供专门的时间和机会用于陈述和交流儿童自己的认识二观点和看法三比如,我们设计的每个单元的第一课都几乎与调动和测查学生的科学前概念有关,即就单元的探究主题启发学生陈述自己已经知道了什么,还想知道什么,同时用班级记录表的形式认真地记录下来,在后续的学习中引导学生不断地补充和修正,并且在单元的最后一课进行整体回顾三esph 在探索部分,我们同样积极鼓励儿童陈述和交流他们的理论三继 聚焦 部分提出问题之后,我们设计的第一个活动很多是 说一说,画一画我们对这个问题的看法 三在教材设计的探究过程之后还进行反复追问 你还可以有什么方法? 并告诉儿童 你还可以想到更多 三2.基于儿童的生活和经验,同时对它们进行挑战
这是教材教学内容选择和探究活动设计的一项重要原则三我们在审视现行教材之后,在这方面进一步做了改进三例如 工具与技术 单元,对工具与技术的理解,选择了儿童所熟悉的砸核桃三 小小工程师 单元,对工程系统性的认识从 了解我们的住房 开始三在 能量 单元,对多种多样能量形式的了解,是通过引导儿童分析公园的场景,讨论设施带来的变化,同时调查家里使用的能量展开的三 物质的变化 单元的切入点则是 厨房里的物质与变化 三挑战儿童的已有经验是超越对儿童低层次二满足式尊重的重要一步三在 环境与我们 单元的最后一课,我们就设置了一个真实的环境治理问题,并选择了角色扮演的形式,让儿童逐步理解环境问题是复杂的,需要从不同的角度加以平衡和协调三
3.构建符合儿童心理发展特点的教学活动体系
在这次修订中,为了尊重儿童的心理发展特点,我们对一些单元的内在结构几易其稿,经历了反复修改的过程三最突出的例子是 物体的运动 单元三原设计是按运动和位置二直线运动和曲线运动二速度二斜面上的运动二多种多样的运动形式和我们的过山车的顺序安排的三但经过两轮试教,教研员和试教教师提出还是应该将多种多样的运动形式前置,因为这更符合在课堂教学中观察到的儿童的心理需求三 工具与技术 单元也是一个经过实践检验后再确认的例子三开始,关于杠杆二斜面和轮轴这三种简单机械,编者都设计为通过收集数据,在对比中进行认识和了解,但很快就意识到,必须让儿童经历亲身体验的过程,因此,在轮轴部分就设计了儿童直接参与的体验活动三
4.展现儿童在科学活动中的思想过程
儿童在科学活动中的思想过程包括理论概括二实验设计二假设验证二数据解释二科学发现等认知过程,是促进儿童科学思维发展的基本要素三作为科学教材,关注儿童是如何设计实验
的,是如何将事实和解释联系在一起的,是如何描述科学理论的十分重要,同时还要通过精心设计的活动给儿童提供支持,促进他们认知能力的发展三
在这次的教材修订版中,我们努力运用大单元的方式,从连贯的视角出发,让儿童不断经历上述思想过程,并积累属于自己的认知经验三例如,用 你认为物体是怎样发出声音的? 有哪些证据可以支持你的想法 将儿童对声音的探索形成一个有机的 链条 三用 如果不停地给杯子里的水加热,会出现什么情况? 使预测成为理论与证据之间的纽带三通过 空气有质量吗? 的提问,让儿童做出猜测,并用自己的实验进行证实三与此同时,我们还努力为儿童经历的思想过程赋予鲜明的儿童特点三如对空气有质量的验证,设计为用豆子等作为计数标准;在描述地球的运动特点时,用橡皮泥和橙子做地球模型;在解释日食的发生原因时,仅通过3张纸片进行相关的模拟和发现三
我们还注意到,儿童的思想过程具有与年龄相称的一些弱点,例如他们在利用证据建立解释的时候,能力还比较弱,表现为匹配度不够高三针对这一特点,我们在教材的 研讨 板块,注意了引导儿童关注其他小组是怎么想的,其他同学是怎么想的,以便在不同意见的基础上积esph 极展开比较,并使用班级记录表的形式呈现各种意见和观点,让儿童意识到,对同一问题会有不同的视角和解释,每个人都需要在社会化的学习中,促进自己科学思维的发展三教材的编写是一个不断学习和深入教学实践,并不断进行研究的过程,上述是我们在本次教材修订中所做的一些努力,希望审查委员提出意见和修改建议三
二、相关文献
科学的立场和儿童的立场
郁一波一中国教育科学研究院
在2001年我国新一轮课程改革中诞生的小学科学教材即将迎来它的第17个生日三根据2017年颁布的小学科学课程标准,全国八套小学科学教材的修订和审查工作也正在进行之中三从教材的变化中能够折射出我国科学教育观念及实践层面的变化,值得教师和社会各界关注三esph 科学教材的主要任务是引领学生经历基本的科学实践
学习科学和‘新一代美国科学教育标准“研究的共同结论是,学生应该像科学家认识自然世界所做的那样来学习科学,学校中学生的科学学习活动应该与科学家的研究更为相似三为此,提出问题二建立模型二实施调查研究二分析和解释数据二利用数学和计算思维二建构解释和设计解决方案二基于证据进行论证二获取评估和交流信息,这些科学实践应该成为学生的基本学习活动三这些活动不仅需要围绕一个问题解决连贯进行,而且从一年级开始就要实施三我们高度认同这一观点,同时认为这是科学教材必须承载的任务三
但我们也清醒地认识到,这对我国的教材建设构成了重大的挑战三其一,教育工作者对科学家的研究工作缺乏了解;其二,我们以往对科学实践八个类型的理解缺乏连贯性,常常是孤立和划分为阶段的;其三,如何从儿童的角度设计类似科学家那样的科学实践活动还缺乏足够的经验三面对这些困难,我们仍然决定,在这次教材修订中,跟上世界科学教育改革的步伐,因为这是我国科学教材实现现代化转型的重要一步三
基于上述考虑,我们在修订中组建了科学家团队联合工作,根据学习周期的理论,通过四个板块进行符合儿童年龄特征的科学实践活动设计,努力将科学的理念二精神和方法,科学实践的各种类型融合于科学教学活动,并在每一册的开篇设置 科学家这样做 专栏,用讲故事的方式让小学生了解科学家,了解他们是怎样工作的三
用大概念构建内容框架和组织学习内容
由于大概念(big ideas)具有更强和更广泛的解释能力,围绕大概念进行的教学有助于学生对知识的深层次理解和迁移应用,有助于他们用概念建构头脑中的认识框架,这不仅能够为学生的未来学习和工作打下良好的基础,更重要的是有利于他们形成看待世界所需要的科学观念和思维方式三为此我们从2007年起,开始在教材编写中进行这方面的尝试三
修订后的小学科学课程标准发生的最大变化之一,是从学科的大概念出发,用四个学习领
域的18个主要概念构架了小学科学课程的内容框架,并要求课程的设计者 必须将事实性知识置于学习者的概念框架中 ,同时要将概念用 各种丰富的有代表性的实施细节展现出来 (‘义务教育小学科学课程标准解读“)三
由于以往的教材都是以事实性知识和分散的知识点来编排的,这对我们的探索提出了新的更高的要求三为了在教材中更好地体现大概念的作用,我们在教材修订版中沿用了大单元的结构方式三它促使我们在满足课程标准各学段目标的前提下,更努力地把相关的学习目标在一定的主题下进行分布和整合,并为实现学生学习活动和思维发展的连贯性加以编织,应该更有利于学生的概念理解和持续发展三
尊重儿童的认知规律和发展需要
这也是修订后的小学科学课程标准和科学教材的另一重要变化三具体表现为,学习进阶理论已作为制订课程标准的一个重要依据,并按照1~2二3~4二5~6年级三个学段明确了相应的学段目标三这意味着在今后的教学实施中,教育者必须明确教学的起点和终点,学生概念发展和esph 科学实践的整体进程,以及所应达到的相互关联的成就水平,即必须尊重 学生在学习某一核心概念的过程中,所遵循的一系列逐渐复杂的思维路径 三这促使我们在修订教材中更加关注研究和体现儿童的认知规律,在活动设计中努力创造基于儿童的真实的学习环境三从上述变化中,我们可以看到,科学的立场和儿童的立场已经成为我国小学科学课程建设及教材编写的两个基本立脚点三毫无疑问,这两者的有机融合和统一,是我们追求的目标三我们真诚地希望社会各界,特别是科学家群体能更实质性地介入小学科学课程及教材的建设过程,不断推动我国科学教育的健康发展三
本文发表于2018年5月18日‘科普时报“
如何开展指向学科核心素养的大单元设计
崔允漷一华东师范大学课程与教学研究所
[摘要]普通高中新课程标准的出台,明确了学科目标从知识点的了解二理解与记忆,转变为学科核心素养的关键能力二必备品格与价值观念的培育,这要求教师必须提升教学设计的站位,即从关注单一的知识点二课时转变到大单元设计三文章从三个方面分析了如何开展指向学科核心素养的大单元设计的问题,即如何依据课程标准二教材二学情确定大单元,如何设计一个大单元的学习,如何在大单元学习中介入真实情境与任务三大单元设计能够改变学科知识点的碎片化教学,实现教学设计与素养目标的有效对接三
[关键词]学科核心素养;大单元设计esph
新目标召唤新教学,新教学需要新设计三普通高中新课程标准明确了各学科教学的逻辑起点是学科核心素养目标的达成三目标从知识点的了解二理解与记忆,转变为学科核心素养的关键能力二必备品格与价值观念的培育,这要求教师必须提升教学设计的站位,即从关注单一的知识点二课时转变为大单元设计三只有这样,才能改变学科知识点的碎片化教学,才能真正实现教学设计与素养目标的有效对接三那么,教师如何依据学科核心素养进行大单元的教学设计呢?
如何依据课程标准二教材和学情确定大单元
对于单元,教师们都不会陌生,因为我们的教材有许多是以单元的形式编写的三那么,指向学科核心素养的教学设计,还需要再确定单元吗?这里强调的单元与教材中的单元的区别是什么?
这里所说的单元是一种学习单位,一个单元就是一个学习事件二一个完整的学习故事,因此,一个单元就是一个微课程三现有教科书中的单元,譬如语文教材中一个单元通常是一个主题下的几篇课文,如果这几篇课文没有一个完整的 大任务 驱动,没能组织成一个围绕目标二
内容二实施与评价的 完整 的学习事件,那它就不是我们所讲的单元概念三确切地说,那只
是内容单位,而不是学习单位三这里所说的 单元 ,也许用建筑单元来类比更易理解,原有教
材的单元好比一个个独立的钢筋二水泥等建材单位,而学习单元则好比我们的住房 单元 ,一
幢由几个单元组成的建筑,就好比一个由几个单元组成的学期课程(也可叫模块)三一个建筑单
元由屋顶二户型二楼层二楼梯二钢筋二水泥二门窗等组成,依此可以类比,一个学习单元由素
养目标二课时二情境二任务二知识点等组成,单元就是将这些要素按某种需求和规范组织起来,
形成一个有结构的整体三
那么,为什么要倡导 大 单元呢? 大 的用意有三:一是指向学科核心素养的教学倡导
大观念二大项目二大任务与大问题的设计,其出发点不是一个知识点二技能点或一篇课文,而
是起统率作用的 大 的观念二项目二任务二问题,以此来提升教师的站位,改变教师的格局三
只有进行大单元设计,让教师像学科专家那样思考,才有利于教师理解学科育人的本质三二是
针对现实中有许多教师只关注知识二技能二习题二分数等,而忽视学生能力二品格与观念的培
养,导致 高分低能二有分无德二唯分是图 的问题,大单元设计有利于教师改变着眼点过小esph 过细以致 见书不见人 的习惯做法,明白 大处着眼易见人 的道理三三是从时间维度来看,
大单元设计与实施有利于教师正确理解时间与学习的关系,确立 以学习者为中心 的观念三
当前教学设计通常是以 课时 为单位,导致 时间决定学习 ,而不是 学习决定时间 三诚
然,没有时间就没有课程,但课程不是以 下课 为结束标志的,而是以学生学会即目标达成
为结束标志的三就班级教学而言,至少三分之二的学生达成目标,课程才可以转换到新的内容三
如何确定大单元?至少要考虑以下四个问题三一是研读本学期的相关课程材料,特别是教
材的逻辑与内容结构二与教材内容对应的课程标准的相关要求二学生的认知准备与心理准备二
可得到的课程资源等,按照规定的课时,判断本学期大致可以划分为几个大单元三二是依据学
科核心素养的相关要求,厘清本学期的大单元逻辑以及单元命名,如到底是以大任务或大项目
来统率,还是以大观念或大问题来统率?按照一种逻辑还是几种不同的逻辑?三是一个单元至
少要对接一个学科核心素养,依据某个核心素养的要求,结合具体的教材,按某种大任务(或
观念二项目二问题)的逻辑,将相关知识或内容结构化三四是综合考虑单元设计的要素,包括
名称二课时二目标二情境二任务二活动二资源二评价等,并以相对规范的格式呈现出完整的设
计方案三
如何设计一个大单元的学习
一个学期的大单元名称与数量确定好以后,就需要按单元设计专业的学习方案三
这里先谈一谈原先的教案存在哪些问题三为什么说不够专业?教师写的教案,一般都会涉
及目标二重难点与教学过程三个方面,这三个方面都存在问题三一是目标指称错位三教学目标
已经写了30多年了,其主语还是教师,而不是学生三二是 重难点 依然如故三在20世纪,
教师备课时写好 教学目的任务 以后,还要写上 重难点 ,以避免上课时过于随意或率性三
然而,新课程实施以来,倡导 三维目标 ,即让教师回答 通过什么过程与方法,将重难点解
决到什么程度 ,目标比重难点更清晰二更明白三因此,写了目标之后,根本不需要写重难点三
如果还要写,那一定是与目标重复的三三是过程设计有失专业三教师在设计教学过程时,大都
在回答自己要做什么,如导入二创设情境二讲授新知识二布置练习等,而不是回答学生要做什
么三在这样的一份教案中,目标不是学生学会什么,重难点多此一举,教学过程是教师怎么做三
这与医师的处方二病历相比,显然缺乏专业性三医师写的处方或病历从来不写医师自己要做什
么,都是写患者要做什么,体现了患者中心的理念,而我们的教案有意无意地坚持教师立场二
内容或考试立场,很少基于学生的立场去关注学生学会什么二何以学会三经验告诉我们,教了
不等于学了,学了不等于学会了三衡量教师专业实践的业绩应该是学生学会什么二何以学会,
而不是教师有没有教二怎样教三所以,新教学一定要有新的学习方案三学习方案不变,课堂不
会变;课堂不变,学科核心素养自然也落不了地三那么,新的学习方案应该是怎样的呢?
学习方案应该设计出一个完整的学习故事,大单元设计的学习方案要把六个问题说清楚三
一是单元名称与课时,即为何要花几课时的时间学习此单元;二是单元目标,即此单元要解决
什么问题,期望学生学会什么;三是评价任务,即何以知道学生已经学会了;四是学习过程,
即要经历怎样的学习才能够学会;五是作业与检测,即学生真的学会了吗;六是学后反思,即
通过怎样的反思让学生管理自己的学习三其中四个如何做的方面,我想强调几个关键点三esph 关于单元名称与课时,根据单元的特性,可以用大任务二大项目二大观念或大问题来命名,
如普通高中生物(必修一)有两个大观念,分别是 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 细胞的生存需要能量和营养物质,并通过分裂实现增殖 ,每一个大观念可以分成3个观念,相应地形成3个学习单元,这样,该模块就可形成以6个观念命名的6个单元,每个单元再按知识的重要性或地位分配课时三这样,就有效保证了每一个学习单元都围绕学科核心素养展开三关于评价任务,对于我国中小学教师来说,评价任务是教学设计的难点,因为他们在教师培养二培训中,关注最多的是如何上课,很少关注如何评价三其实,不会评价的教师一定是上不好课的三评价任务就是检测目标是否达成学习任务,目标指向哪里,评价任务必须跟到哪里三不然,教学就容易出现 开无轨电车 的现象三在教学设计中,将评价任务单列且置于目标与学习过程之间(这叫逆向设计),这是一个关键三评价任务起到承上启下的作用,上接目标,以视其与目标的匹配性;下连学习过程,把评价任务嵌入教学过程,按教二学二评一致的思路设计教学过程三
关于学习过程,其实质是设计学生的学习经验,需要着重关注几个问题:一是必须依据至
少三分之二的学生是如何达成目标(即学会)的进阶来设计,不是按教师怎么教来呈现教的设
计;二是必须嵌入评价任务,以实现教二学二评一致的教学,不能只管教或学的设计;三是必
须在整体设计的前提下分课时呈现学习方案,使之适用于真实的课堂教学三
关于学后反思,从某种程度上说,核心素养是学生自己反思或悟出来的,不是直接 教
出来的,从具体的知识与技能到学科核心素养,其关键环节在于介入真实情境与学后反思三因
此,学后反思必须是学习方案的一个组成部分,且是学习过程的关键步骤三教师需要思考怎样
设计,提供反思支架,引导学生正确地悟与反思,以实现从基础知识二基本技能到学科核心素
养的过渡或升华三以一篇课文为例,学生学了 文 ,何以得到 道 ?文以载道,道从文来,
由文到道, 文 是可以直接教的, 道 就不能像 文 那样教, 道 是学生学了 文 之
后自己悟的,语文老师需要在 文 与 道 之间建立反思或悟的通道,搭建支架,提供反思
或悟的机会与空间,引导或匡正学生反思或悟出来的 道 三不然,就会出现当下常见的 文道
不分 有文无道 的浅层次语文学习问题,最直接的表现就是有了语文分数,却没有语文素养三
单元教学设计是教学专业性的重要体现,它是基于学生立场,对学生围绕某一单元开展的完整学习过程所做的专业设计三从期望学生 学会什么 出发,逆向设计 学生何以学会 的过程,为学科核心素养的落地指明了清晰的路径三
如何在大单元学习中介入真实情境与任务
从 双基 三维目标 到 学科核心素养 ,表明了人们对目标认知的迭代升级三新的目标需要新的教学要素介入,除了上述讲的反思之外,还有一个非常重要的要素,就是真实情境与任务的介入三
为什么要在大单元设计中介入 真实情境与任务 ?学科核心素养是指学生学完某学科之后逐步形成的关键能力二必备品格与价值观念,因此,对学科核心素养的评价必须超越以前惯用的双向细目表,不局限于知识点的识记二理解二简单应用,而应该从 在何种情境下能运用什esph 么知识完成什么任务 来评价学生学科核心素养的达成程度三也就是说,学生学科核心素养的
表现程度需要通过在真实情境中运用所学的知识并能完成某种任务来衡量,指向素养的评价必须要有恰当的情境,离开真实情境或任务是无法很好地评价核心素养的三这样,指向学科核心素养的评价就会倒逼教学,使得教学也需要介入真实的情境与任务,当然,真实的情境与任务首先必须体现在大单元的教学设计中三
为何强调 真实 ?大体上,强调 真实 有三层意思三第一,把真实情境与任务背后的 真实世界 直接当作课程的组成部分,以实现学生的 真学习 三课程作为专业实践,不排斥学科世界二符号世界,但反对虚假二虚构,甚至过多的虚拟,这样,培养出来的新人才能更好地认识世界二改造世界,并努力造福世界三第二,要衡量关键能力二必备品格与价值观念,最好的做法是让学生 做事 三因为做事可以考查学生所学的知识二展示出来的技能二表现出来的情感与态度二推论行为背后的价值观念等三做事需要学生在真实的情境中完成某项任务三因此, 真实 是教学与评价时所使用的情境与任务必须具有的属性三第三,课程当然离不开知识学习,但中小学生对于知识的意义的感受与理解往往是通过在真实情境中的应用来实现的三如在物理课堂中,学生学了摩擦力,不只是为了标示力的方向二计算摩擦力大小或摩擦系数是多少,更重要的是明白真实世界中摩擦力的应用,如雨天开车为何要减速二下坡的车为何要礼让上坡的车,等等三如果不把课程与真实世界的做事二做人建立联系,那么,学生在学校的学习就只剩下死记硬背二机械操练,毫无意义可言三
有人问,现在强调真实情境与任务,是不是不要活动了?活动教学在我国中小学已经深入人心, 活动 的概念早在上世纪90年代初就开始得到关注,并在中小学教学中非常流行三2001年颁布的新课程标准更加强调活动在课程与教学中的育人价值,如 过程与方法目标 自主二合作二探究学习 等,都表明对活动的重视三但遗憾的是,从理论到实践,有许多问题没有解释清楚,导致出现了一些问题三譬如,几年前我曾听过一节初中历史课‘民族的融合“,有位老师在这堂课中安排了5个探究活动,最短的一个探究活动2分钟都不到,而且我看了她的教案,三条教学目标中没有一条与探究有关三我问这位老师为什么要安排探究活动,她听到我
问这个问题感到非常奇怪,指着我说: 这不是你们这些专家搞出来的吗?你们不是说要自主二
合作二探究吗?我今天就是上探究课啊?! 我一下子不知该如何回答,只能告诉她,这就好比
有个人听专家说走路有益于健康,就选择了从北京走到上海三这是目的与手段的分离或割裂,
没有建立起一致的思考三这样很容易出现 为活动而活动,为探究而探究 的问题三
再举一例,我们曾做过一次大型的全国初中课堂教学现状的调查,发现 满堂灌 的课堂
只占10%,师生二生生互动的课堂占到50%三这说明新课程倡导的自主二合作二探究的活动教
学取得了显著的成效,初中课堂已经发生了很大的变化三但新的问题又来了:课堂确实动起来
了,只不过动的质量不高,需要在学生发起对话二教师理答二推动对话深入方面继续着力三
综上所述,新课程推行近20年来,我们的课堂从 讲授 走向了 活动 ,这是一大进步,
但是接下来需要提升课堂教学的活动质量,特别是需要强调真实情境下的问题解决活动,强调
完成真实的学习任务,凸显 做事 类的活动,使得课堂活动从 小而短 变成 大而长 ,
从 多而杂 变成 小而精 ,从 虚而假 变成 实而真 ,这是活动教学的发展方向三
指向学科核心素养的大单元设计是落实立德树人二发展素质教育二深化课程改革的必然要esph 求,也是学科核心素养落地的关键路径三它对于改变当前部分 高分低能二有分无德二唯分是
图 的育人结果,对于改变 知识点二习题项二活动控 为标志的课堂教学,及其导致师生 忙得要死却碌碌无为 的现状,具有重要的理论价值与现实指导意义三然而,它也是一个全新的课题,还有许多问题值得深入探讨三
本文是崔允漷教授在中国教育学会教师专业发展研究中心 首届全国课堂教学研讨会 上
的主题报告内容
三二教科版小学科学教材内容框架
(科学知识目标)
一年级上册
单元课题学段目标
生命科学?植物1.我们知道的植物
2.观察一棵植物
3.观察叶
4.这是谁的叶
5.植物是 活 的吗
6.校园里的植物
7.1?知道植物都是生物三
7.3?说出周围常见植物的名称及其特征三
8.1?说出植物需要水和阳光以维持生存和生长三
技术与工程科学?比较与测量1.在观察中比较
2.起点和终点
3.用手来测量
4.用不同的物体来测量
5.用相同的物体来测量
6.做一个测量纸带
7.比较测量纸带和尺子
16.1-1?知道植物二动物二河流二山脉二海洋等构成了自
然世界,而建筑物二纺织产品二交通工具二家用电器二通
信工具等构成了人工世界三
16.1-2?知道我们周围的人工世界是由人设计并制造出
来的三
16.2?体会生活中的科技产品给人们带来的便利二快捷和
舒适三
17.2?认识周围简单科技产品的结构和功能三
17.3-1?认识常见工具,了解其功能三
17.3-2?使用工具对材料进行简单加工三
17.3-3?描述肉眼观察和简单仪器观察的不同三
18.3-1?利用提供的材料和工具,通过口述二图示等方式
表达自己的设计与想法,并完成任务三
18.3-2?对自己和他人的作品提出改进建议三
一年级下册
单元课题学段目标
物质科学?我们周围的物体1.发现物体的特征
2.谁轻谁重
3.认识物体的形状
4.给物体分类
5.观察一瓶水
6.它们去哪里了
7.认识一袋空气
1.1-1?通过观察,描述物体的轻重二薄厚二颜色二表面粗
糙程度二形状等特征三
1.1-2?根据物体的外部特征对物体进行简单分类三
2.1?观察并描述水的颜色二状态二气味等特征三
2.2?知道有些物质能够溶解在一定量的水里,如食盐和白
糖等;有些物质很难溶解在水里,如沙和食用油等三
3.1?观察并描述空气的颜色二状态二气味等特征三esph
续表单元课题学段目标
生命科学?动物1.我们知道的动物
2.校园里的动物
3.观察一种动物
4.给动物建个 家
5.观察鱼
6.给动物分类
7.1?知道动物都是生物三
7.2?说出生活中常见动物的名称及其特征三说出动物的某
些共同特征三
9.1?举例说出动物可以通过眼二耳二鼻等感知环境三
二年级上册
单元课题学段目标
地球与宇宙科学?我们的地球家园1.地球家园中有什么
2.土壤 动植物的乐园
3.太阳的位置和方向
4.观察月相
5.各种各样的天气
6.不同的四季
7.大自然的孩子
4.1?使用前后左右二东南西北二远近等描述物体所处位置
和方向三
7.1?知道动物都是生物三
7.2?说出生活中常见动物的名称及其特征三说出动物的某
些共同特征三
8.1?说出植物需要水和阳光以维持生存和生长三
13.1?描述太阳每天在天空中东升西落的位置变化三描述
怎样利用太阳的位置辨认方向三
13.2?描述一年中季节变化的现象,举例说出季节变化对
动植物和人类生活的影响三
13.3?描述月相的变化现象三
13.4?知道太阳能够发光发热,描述太阳对动植物和人类
生活有着重要影响三
14.1-1?知道有阴二晴二雨二雪二风等天气现象三
14.1-2?描述天气变化对动植物和人类生活的影响三
14.3?观察并描述周围的土壤上生长着的植物和生活着的
动物三
15.1?说出人类生活离不开动植物的一些实例,初步树立
珍惜动植物资源的意识三esph
续表单元课题学段目标
物质科学?
材料1.我们生活的世界
2.不同材料的餐具
3.书的历史
4.神奇的纸
5.椅子不简单
6.做一顶帽子
1.1-1?通过观察,描述物体的轻重二薄厚二颜色二表面粗
糙程度二形状等特征三
1.1-2?根据物体的外部特征对物体进行简单分类三
1.2?辨别生活中常见的材料三
16.1-1?知道植物二动物二河流二山脉二海洋等构成了自
然世界,而建筑物二纺织产品二交通工具二家用电器二通
信工具等构成了人工世界三
16.1-2?知道我们周围的人工世界是由人设计并制造出
来的三
16.2?体会生活中的科技产品给人们带来的便利二快捷和
舒适三
17.2?认识周围简单科技产品的结构和功能三
17.3-1?认识常见工具,了解其功能三
17.3-2?使用工具对材料进行简单加工三
17.3-3?描述肉眼观察和简单仪器观察的不同三
18.3-1?利用提供的材料和工具,通过口述二图示等方式
表达自己的设计与想法,并完成任务三
18.3-2?对自己和他人的作品提出改进建议三
二年级下册
单元课题学段目标
物质科学?磁铁1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两极
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
1.2?辨别生活中常见的材料三
5.1-1?知道推力和拉力是常见的力三
5.1-2?知道力可以使物体的形状发生改变三
6.5.1-1?列举生活中常用的不同外形的磁铁三
6.5.1-2?描述磁铁可以直接或隔着一段距离对铁二镍等材
料产生吸引作用三
6.5.1-3?知道指南针中的小磁针是磁铁,可以用来指示
南北三
6.5.2-1?说出磁铁总是同时存在着两个不同的磁极三
6.5.2-2?知道相同的磁极相斥,不同的磁极相吸三
生命科学?我们自己1.观察我们的身体
2.通过感官来发现
3.观察与比较
4.测试反应快慢
5.发现生长
6.身体的 时间胶囊
10.1?识别眼二耳二鼻二舌二皮肤等器官三esph
2019年教科版小学‘科学“ 新教材培训研讨会资料四北 京四 esph
目一一录 一二小学科学教材(3~6年级)修订报告(1) 二二相关文献(9) esph 三二教科版小学科学教材内容框架(科学知识目标)(16) 四二3~6年级上册各单元概述(28) 五二教材前期试教资料(53)
一二小学科学教材(3~6年级) 修订报告 继一二二年级教材送审之后,根据教育部‘小学科学教材修订送审工作有关要求的通知“,我们对本版3~6年级的科学教材进行了全面修订三 通知中明确,这次修订的目的是使教材的质量得到提升,具体要求是加强整体设计,遵循儿童发展规律三遵照这一目的和要求,我们此次修订的重点是以课程标准为核心,调整现行教材的框架结构和相关内容,提升和改进教学活动的原有设计三esph 一二教材框架结构和内容的调整 (一)调整情况 2017年颁布的小学科学课程标准的一个重要变化,是在内容标准部分进行了学段划分,突出了大概念在学生发展中的作用,强调了学习进阶理论在设计中的地位三我们清醒地意识到,虽然我们编写的教材已经采取了以概念为核心的框架结构,但如何将大单元的结构方式与课程标准的目标体系更完美地融合,仍然有许多工作要做三我们首先将现行3~6年级本版教材的教学目标与课程标准4个领域的207项学段目标逐一核对,结果显示,两者的吻合度还是比较高的,但也发现了与学段目标不够吻合的部分,例如地球与宇宙科学领域的13.1-3目标现行教材是在高年段实现的,为此我们采取了在三年级下册增设 太阳二地球和月球 单元的措施三对个别学段目标的错位,我们进行了单元的拆解或合并,例如 新的生命 分别植入 植物的生长变化 和 动物的一生 , 温度和水的变化 与 溶解 合并为 水 ,呼吸和消化器官的教学集中在了一个单元三至于现行教材中存在个别超出学段目标的部分,则做了删除处理,例如 沉与浮 单元,不再进行浮力的比较,而是指向工程与技术,更名为 船的研究 , 我们的身体 单元主题更明确为 健康生活 三 经过这样的调整,我们达到了如下效果: ?将原3~6年级32个单元减少为28个(3二4年级每册3个单元共计24学时, 5二6年级每册4个单元共计28学时),降低了教材难度,减少了课程容量三?对大部分的主题和内容进行了原有设计的提升和改进,使修订后的教材既具有延续性又提高了质量三
1.7 《种子的传播》教学设计 教学背景分析 本节课是在观察了花、果实、种子的基础上，对植物果实和种子特征做进一步探究，让学生经历猜想、推测、验证、说明的探究活动，明确把种子散播到远处的科学意义。 学生对本课学习内容非常感兴趣，知道一些植物传播种子的方式，如蒲公英随风飞向远方；也具备一定的科学探究能力，能从果实和种子的特征联想到其传播方式，但在科学语言的准确描述和科学探究活动的组织实施等方面还有待进一步培养与提高。 本课内容包括以下两个方面。 第一，观察油菜传播种子的方式。学生要观察油菜种子，在捏油菜果荚的活动过程中发现其特点，推测出油菜传播种子的方式。 第二，观察其他植物传播种子的方式。学生将通过比较、分析不同植物的果实和种子，发现各自的特殊构造，了解种子的不同传播方式。 教学目标 ●科学概念： 1.植物传播种子有不同的方式，都是为了能将种子散布得更广，有利于繁殖后代。 2.种子和果实的外部形态、结构与种子传播方式之间是有联系的。 ●过程与方法： 1.在观察的基础上进行合理的假设。 2.利用测量、实验等方式寻找证据验证推测的过程。 ●情感、态度、价值观： 1.有探究植物种子传播方式的欲望。 2.培养亲近大自然、热爱大自然的意识，发展对周围事物的好奇心。 教学重点 观察种子传播的方式。 教学难点 种子和果实的外部形态、结构与种子传播方式之间的联系。
教学准备 演示：椰果，水槽、电扇、卷尺 分组：油菜、鬼针草、蒲公英、番茄、苍耳、中华槭、椰子、莲蓬等果实和种子、放大镜、尺子 教学过程
学习指导 观察记录表 教学评价 评价依据： 1.观察记录表 2.测试结果 3.梳理概念的泡泡图或表格 4.课堂表现及交流水平 教学后记 一、教科版小学科学四年级下册期末复习实验综合题 1．科学探究题。 如图电路中的小灯泡不亮，请你检测一下是什么地方出故障了。根据出现故障的原因，说说你会采取什么方法加以解决。
2020秋教科版小学四年级科学上册 全册教案教学设计 目录： 声音 1.听听声音 2.声音是怎样产生的 3.声音是怎样传播的 4.我们是怎样听到声音的 5.声音的强与弱 6.声音的高与低 7.让弦发出高低不同的声音 8.制作我的小乐器 呼吸与消化 1.感受我们的呼吸 2.呼吸与健康生活 3.测量肺活量 4.一天的食物 5.食物中的营养 6.营养要均衡 7.食物在口腔里的变化 8.食物在身体里的旅行 运动和力 1.让小车运动起来 2.用气球驱动小车 3.用橡皮筋驱动小车 4.弹簧测力计 5.运动与摩擦力 6.运动的小车 7.设计制作小车(一) 8.设计制作小车(二)
新教材教科版科学四年级上册：1.1 听听声音教案 第一单元声音 1.1听听声音 教学目标 1.知道我们周围有各种不同的声音，我们虽然看不见它，但可以感受它。 2.引导学生用高低，强弱，悦耳和刺耳等词语来描述声音。 3.给声音进行简单的分类,知道声音可以分为大自然的声音、动物发出的声音、人类活动发出的声音。 4.对声音的知识产生浓厚的探究兴趣,并能对声音提出一些有意义的问题。 教学重点 会用词语来描述我们周围的声音，并能对声音提出一些有意义的问题。 教学难点 用词语来描述我们周围的声音，并能对声音提出一些有意义的问题。 教学准备 包含各种声音的音频视频素材、声音记录表等。 教学过程 一、导入 出示图片
观察图片，想象图片中事物发出的声音，将学生的注意力汇聚到声音这个问题。 学生进行交流讨论，用简单的词语描绘自己想象的声音是怎样的。 将注意力集中到声音上。 二、聚焦 试着举例说一说你听到过的声音，用什么词语可以描述它。 学生交流与讨论。 听到的声音声音是怎么发出来的对声音主要特点的描述咳嗽声人的喉咙男人的咳嗽声低沉，女人的高 雷声云层的碰撞产生响(强)，低，比较刺耳 溪水声溪水撞击物体比下雨声响，悦耳 马蹄声马蹄撞击地面比较沉闷(低)，有节奏 敲门声手指撞击门比较响(比较刺耳） 笛子声嘴巴吹，手指按很动听，一会高，一会儿低 三、探索 活动一：观看视频描述你听到的交通工具的声音。 提示：对听到的声音进行记录，描述。
第1单元第4课《茎和叶》（2课时） 科学概念目标 1. 植物的叶在茎上的分布有利于接受更多的阳光。 2. 植物的茎有运输水分和养料的作用。 3. 植物的叶有吸收阳光和蒸腾水分的作用。 科学探究目标 1. 有依据地对植物茎的作用进行猜测。 2. 在教师指导下设计实验，研究植物茎的作用。 3. 用适宜的方式描述实验的结果。 科学态度目标 激发研究植物的兴趣。 科学、技术、社会与环境目标 意识到植物与人类生活的关系，知道保护植物就是保护人类自己。 【教学重点】 能用实验的方法证实植物的根有运输水分的作用，认识到植物的叶有吸收阳光和蒸腾水分的作用。 【教学准备】 教师准备：一段凤仙花的茎叶、红色素水、烧杯、单面刀片；黑色纸、燕尾夹；塑料袋、细线；课件。
学生准备：种植的凤仙花，学生活动手册
一、教科版小学科学四年级下册期末复习实验综合题 1．用毛皮轻轻摩擦气球时，接着带电的气球接触荧光灯管任意一端的触点时，灯管即刻被点亮(如图所示)，只是发光不到一秒钟，且灯光暗淡。
（1）在用毛皮摩擦气球时，负电荷从毛皮转移到了气球上，使气球带________(填“正电”或“负电’’)。 （2）灯管被点亮，说明灯管内的灯丝________(填“有”或“无")电流通过。 （3）灯管发光不到一秒钟，且灯光暗淡的原因是. 【答案】（1）负电 （2）有 （3）电荷数量少，电流较小 【解析】【解答】负电荷从毛皮转移到了气球，气球就带负电；灯管被点亮就说明灯丝中有电流经过；灯管发光不到一秒钟，且灯光暗淡的原因是电荷数量少，电流较小。 【分析】根据电路的特点对出现的各种情况进行分析，就可以解决本题。 2．一个连接着两个小灯泡的电路出故障了，请你推测一下出故障可能的原因。(至少两点以上) 【答案】(1)小灯泡的灯丝断了；(2)电池没电了；(3)导线中间的金属丝断了；(4)电池盒出故障了。(合理即可)
小学教育 小学 {content 骑大象的蚂蚁整理编辑 小学科学教材目录（新教科版） 三上三下四上四下 植物我看到了什么 植 物 的 生 长 变 化 植物新生命的开始 溶 解 水能溶解一些物质 电 生活中的静电现象校园的树木种植我们的植物水是怎样溶解物质的点亮小灯泡 大树和小草我们先看到了根液体之间的溶解现象简单电路 观察水生植物种子变成了幼苗 不同物质在水中的溶解 能力 电路出故障了 植物的叶茎越长越高溶解的快与慢导体与绝缘体 植物发生了什么变化开花了，结果了一杯水能溶解多少食盐做个小开关 植物的共同特点我们的大丰收分离食盐与水的方法不一样的电路连接 动物寻访小动物动 物 的 生 命 周 期 蚕卵里孵出的新生命 声 音 听听声音 新 的 生 命 油菜花开了 蜗牛（一）蚕的生长变化声音是怎样产生的各种各样的花 蜗牛（二）蚕变了新模样声音的变化花、果实和种子蚯蚓蛹变成了什么探索尺子的音高变化把种子散播到远处蚂蚁蚕的生命周期声音是怎样传播的种子的萌发 金鱼其他动物的生命周期我们是怎样听到声音的动物的卵 动物的共同特点我们的生命周期保护我们的听力动物的繁殖活动 我们观察我们周围的材料温 度 温度和温度计天 气 我们关心天气食 物 一天的食物谁更硬一些测量水的温度天气日历食物中的营养
周围的材料比较柔韧性与 水 的 变 化 水结冰了温度与气温营养要均衡 它们吸水吗冰融化了风向和风速生的食物和熟的食物材料在水中的沉浮水珠从哪里来降水量的测量面包发霉了 砖和陶瓷水和水蒸气云的观测减慢食物变质的速度给身边的材料分类水的三态变化总结我们的天气观察食物包装上的信息 水和空气水 磁 铁 我们知道的磁铁 我 们 的 声 音 身体的结构 岩 石 和 矿 物 各种各样的岩石 水和食用油的比较磁铁有磁性骨骼、关节和肌肉认识几种常见的岩石谁流得更快一些磁铁的两极跳动起来会怎样（一）岩石的组成 比较水的多少磁极的相互作用跳动起来会怎样（二）观察、描述矿物（一）我们周围的空气磁力大小会变化吗食物在体内的旅行观察、描述矿物（二）空气占据空间吗指南针口腔里的变化面对几种不知名矿物空气有重量吗做一个指南针呵护我们的身体岩石、矿物和我们五上五下六上六下 生物与环境种子发芽实验（一） 沉 和 浮 物体在水中是沉还是浮 工 具 和 机 械 使用工具 微 小 世 界 放大镜 种子发芽实验（二）沉浮与什么因素有关杠杆的科学放大镜下的昆虫世界观察绿豆芽的生长橡皮泥在水中的沉浮杠杆类工具的研究放大镜下的晶体 蚯蚓的选择做一艘小船轮轴的秘密怎样放得更大 食物链和食物网浮力定滑轮和动滑轮 用显微镜观察身边的 生命世界（一） 做一个生态瓶 下沉的物体会受到水的 浮力吗 滑轮组 用显微镜观察身边的 生命世界（二） 改变生态瓶马铃薯在液体中的沉浮斜面的作用 用显微镜观察身边的 生命世界（三） 维护生态平衡探索马铃薯沉浮的原因自行车上的简单机械微小世界和我们 光光和影 热 热起来了形 状 与 结 构 抵抗弯曲物 质 的 变 化 我们身边的物质 阳光下的影子给冷水加热开关与抗弯曲能力物质发生了什么变化光是怎样传播的液体的热胀冷缩拱形的力量 米饭、淀粉和碘酒的 变化 光的反射空气的热胀冷缩找拱形小苏打和白醋的变化
小学科学三年级下册教学计划 一、学情分析 通过两年多的科学学习，学生对科学课产生了浓厚的兴趣，求知欲和参与科学活动的愿望明显增强，学生的观察与描述能力有了明显的发展，在进行观察、记录、实验、交流等一系列活动时，学生的合作意识和合作能力也得到培养。受年龄的限制，学生的思维依旧处于形象思维阶段，抽象概括和语言表达能力仍然比较弱，教师的指导和帮助仍然非常重要。教师还要注重观察、记录方法的示范和引导，注重提供语言表达的范例。 学生已能初步控制自己的情感和行为，但还有不稳定的现象，自制力还不强，意志力较差，遇事很容易冲动，活动的自觉性和持久性都比较差，且常与兴趣密切相关。另外，他们精力旺盛、活泼好动，具有好奇、好动等特点，在活动过程中需要通过不断巡视来关注学生的观察体验进展，用学生喜欢的形式来促进学生更好地开展观察、体验等活动。 二、教材分析 1．整体情况 三年级下册教科书由“物体的运动”“动物的一生”和“太阳、地球和月球”三个单元组成。每个单元各有8个教学内容，共计24个教学内容。完成一个单元的教学需10课时左右，预计一学期共需30课时。 本册的三个单元虽然属于不同的领域，但都强调学生建构科学模型。例如，“物体的运动”单元引导学生建构机械运动中质点的模型，“动物的一生”单元引导学生建构动物生命周期的模型，“太阳、地球和月球”单元引导学生建构日地月的天体模型……这些科学模型的建立，有利于学生用科学的观点系统地认识世界。 特别要注意的是，修订后的教科书采用科学概念和科学探究双螺旋协同发展的编写理念模型，表现为“大单元”的组织形式和“四个板块”的呈现方式。其中大单元的组织形式，是为了体现科学概念的连贯性和综合性，挖掘科学探究中的思维和认知发展过程，将新课标中的每一个具体知识条目以最优的方式组织到一起。而四个板块的呈现方式，是借鉴学习周期的策略，将探究活动的组织过程
《仰望天空》教学设计 【教材简析】 本课是三年级下册“太阳、地球和月球”单元的第1课。本单元的教学内容隶属于《义务教育小学科学课程标准》地球与宇宙科学领域，指向“在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律地运动着”和“地球是人类生存的家园”两个主要概念。 本单元共有8课，第1~3课学生将了解太阳和月球的基本特征以及基本的光影关系。第4~7课，学生将进一步对月球和地球的基本特征进行认识，同时逐步探索三个天体之间的关系。第8课,学生将通过制作主题海报对地球加深了解。 本课作为单元的起始课，学生将通过知识分享会、比较图片和模拟实验三种学习形式，收集和了解关于太阳和月球的更多特征信息，记录在活动手册的维恩图中。聚焦问题“关于太阳和月球，我们都知道什么？它们有什么相同和不同？”充分调动学生的前认知，也揭示了本课的教学重点。探索部分由三个活动组成，第一个活动是知识分享会，学生分享已经知道的关于地球和月球的知识，并将这些知识点整理在维恩图中。这是一个单元前测，有利于教师了解学生的认知水平。第二个活动是通过两组太阳和月球的照片，简单比较太阳和月球的相同和不同之处。第三个活动是围绕“太阳实际上比月球大很多，但为什么它们看起来一样大？”这个问题来展开模拟实验。研讨环节，问题一“通过我们的初步比较，你知道太阳和月球有哪些相同和不同？”，让学生小结本课的收获，问题二“关于太阳和月球，你还想知道什么？”，鼓励学生根据已知，提出感兴趣的问题。 【学生分析】 学生在二年级上册“我们的地球家园”单元中，对地球家园中有什么，太阳的位置和方向，月相变化等方面已有所了解，但在广度和深度上理解得并不充分，而且学生的认知差异比较大，有些学生已经了解得比较深入，有些学生还一知半解，这与学生的课外阅读量有关，同时也是宇宙领域各学段的共同学情。当学生仰望天空时，依然充满好奇。 在探索方式方面，学生将利用模拟实验的方式来探索三大天体，这对学生充满了吸引力。 【教学目标】
（新教材）教科版四年级上册科学：科学教学计划及进度表 2020-2021学年度第一学期
教学进度安排
（新教材）教科版四年级上册科学：科学第三单元运动和 力基础知识总结 1让小车运动起来 1.由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力。重力能把地球表面的物体拉向地面，重力的方向总是竖直向下。在地球上，物体的质量越大，重力就越大。 2.和重力有关的现象：树上的苹果掉下来，抛向空中的皮球总要落回地面，小孩从滑上滑下，水往低处流。 8.研究小车运动快慢和拉力大小的关系 （1）利用垫圈的重力使小车运动，用手挡住小车使小车停止。（2）海次实验都要从起点开始，终点结束。 （3）添加垫圈时要从挂一个垫圈开始，一个一个地增加垫圈，直到小车可以动起来，再多个多个地增加垫圈。 （4）结论 ①垫圈重力或拉力达到一定程度，小车才会运动起来。 ②小车运动起来后，垫圈越少，重力越小，拉力越小，小车运动得就越慢；垫圈越多，重力越大，拉力越大，小车运动得就越快。 4.静止的小车运动起来需要动力；滚动的足球会慢慢停下来，是因"为它受到了阻力。 5.运动员通过对足球施加力的方法改变足球的运动状态。 2用气球驱动小车 1.把气球吹足气后再松开口部，气体向后喷出，气球向前运动，气球
运动的 方向和喷出气体的方向相反。 2.气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。 3.气球在飞行过程中，喷气嘴会无规律地收缩、振动，导致其方向会随机地发生变化，使气球的运动没有规律可循。 4.组装利用气球驱动的小车。给气球充足气，放开气球的喷管，小车能运动起来。这是因为充气后的气球具有能量，喷气时可以产生动力。 5.让气球小车行驶得更远的方法 （1）换用更大的气球。 （2）用更轻的材料做车身。 （3）加润滑油，使车轴转动得更灵活。 （4）采用合适的喷管。因为粗喷管喷气快，动力大，但喷气时间短；细喷管喷气慢，喷气时间长，但动力小，所以要综合考虑。 （5）寻找更光滑的行驶路面。 6.利用反冲力的例子有喷气式飞机、火箭、导弹、冲天炮等。 3用橡皮筋驱动小车 1.拉长的橡皮筋具有能量，释放后可以产生动力。 2.使橡皮筋小车车轮转动的动力来自被拉长的橡成筋。 3.在一定限度内，橡皮筋小车上的橡皮筋缠绕的圈数越多时，产生的拉力越大，力作用在小车上的时间也越长，所以小车行驶的距高越长。
小学科学教材的科学概念总汇（上册） 三年级上册 1．《植物》单元 ·我们利用感官观察周围的世界。 ·地球上有很多不同种类的植物，它们一般都有根、茎、叶，会开花、结果、产生种子。 ·植物有最基本的生存需要：水分、阳光、空气和营养，每个植物个体有特定的生存需要，如特定的环境，一定的阳光和水分。 ·植物会经历生长、发育和死亡的过程，会繁殖它们的后代。 ·植物有相同点：生长在一定的环境里，都需要水分、阳光、营养和一定的空间，都会生长发育，都会繁殖后代，都有一生的周期。 ·生命体具有一些基本的结构：物质构成、新陈代谢、适应和影响环境、生长发育和繁殖。 1-1《我看到了什么》 ·树是活的植物，生长在一定的环境里，是有生命的物体。 1-2《校园的树木》 ·树的整体形态一般由树冠、树干、树根组成，树的器官一般包括根、茎、叶、花、果实和种子六个部分。·树生长在一定的环境里，有一定的生存需要。 1-3《大树和小草》 ·小草与大树一样，具有生命体的共同特征。 ·大树和小草的主要不同之处在于植株的高矮、茎的粗细和质地。 ·大树和小草都生长在土壤中，都有绿色的叶，都会开花结果，都需要水分、阳光和空气。 1-4《观察水生植物》 ·水葫芦叶柄部位膨大的海绵体充满空气是浮在水面上的原因。 ·水生植物都有根、茎、叶等器官，它们的生长需要水分、阳光和空气。 1-5《植物的叶》 ·树的叶是多种多样的，同一种树的叶具有共同的基本特征。 ·植物的叶一般由叶片和叶柄组成，叶片上有叶脉。 ·叶也是有生命的，叶从叶芽开始生长，到最后衰老死亡，完成了一生。 1-6《植物发生了什么变化》 ·植物在不断地发生变化，有些变化比较明显，有些变化不太明显。 ·植物的变化表现在各个方面，主要表现在发芽、生长、开花、结果等方面。 ·植物的变化是生命体的特征之一。 1-7《植物的共同特点》 ·植物按生存的环境不同，可以分为陆生植物和水生植物。 ·植物的生存需要水分、阳光、空气和营养。 ·植物的一生是有生命周期的，每种植物都有一定的寿命。 ·植物的共同特征是：生长在一定的环境里，都需要水分、阳光、空气和营养，都会生长发育，都会繁殖后代，都有从生到死的生命过程。 2．《动物》单元 核心概念： ·生命体具有一些基本的特征——都是由物质构成的，都有新陈代谢活动，能适应和影响环境、对外界刺激作出反应、进行生长发育和繁殖。 具体概念： ·地球上有很多不同种类的动物，它们和植物一起构成了丰富多彩的生命世界。 ·动物具有多样性，动物的生存依赖于环境，不同的环境中生长着不同的动物。