小学科学课程标准解读2017

小学科学课程标准简介,钟能政,提纲,1小学科学课程改革的背景2小学科学课程标准主要内容3关于概念教学的建议,1小学科学课程改革的背景,知识经济对人才的新要求国家对教育的新要求：立德树人国际科学教育的新趋势,OECD核心素养,立德树人举措：学生发展核心素养,核心素养：在一定时期、帮助个体实现自我、成功生活与融入社会的最关键、重要的知识、能力与态度。学生发展核心素养：从学生发展出发，不考虑学科。所提指标是跨学科的。我国教育的总体育人目标，解决培养什么人的问题。学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。,学生发展核心素养6个指标,科学精神,1理性思维重点是：崇尚真知，能理解和掌握基本的科学原理和方法；尊重事实和证据，有实证意识和严谨的求知态度；逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导行为等。2批判质疑重点是：具有问题意识；能独立思考、独立判断；思维缜密，能多角度、辩证地分析问题，做出选择和决定等3勇于探究重点是：具有好奇心和想象力；能不畏困难，有坚持不懈的探索精神；能大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法等。,国际科学教育新趋势,少而精：聚焦学科核心概念跨学科通用概念进入课程STEM融入科学课程科学实践：科学探究与工程学实践并重,科学中的14个大概念,科学概念宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的。物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用。改变一个物体的运动状态需要有净力作用于其上。当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转变，但是在宇宙中能量的总量总是不变的。地球的构造和它的大气圈以及在其中发生的过程，影响着地球表面的状况和气候。宇宙中存在着数量极大的星系，太阳系只是其中一个星系银河系中很小的一部分。生物体是由细胞组成的。生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或其他生物竞争。生物体的遗传信息会一代代地传递下去。生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。,关于科学的概念科学认为每一种现象都具有一个或多个原因。科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与事实最为吻合的。科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。科学的应用经常会对伦理、社会、经济和政治产生影响。,科学中的14个大概念,当代关于科学本质的基本观点,科学家在从事科学活动时并非是一个价值中立、客观的研究者，不可能有绝对客观，毫无成见的观察；科学家在科学研究中并非仅是遵循科学方法的技术人员，而是发挥创造力的过程；没有对所有情况都适用的唯一科学方法；逻辑和实证依然是科学思维的基石，任何知识都随时可能被修改或代替；一个新科学不是绝对的真理，不断被新的证据质疑，知识的产生，必须由科学社群来共同决定；科学、科技与社会是互动的。,美国新一代科学教育标准,三个维度学科核心概念idea跨学科概念科学与工程实践,三个维度的有效整合：通过科学实践发展学生研究自然世界的能力，通过工程设计解决实际的问题；通过聚焦于核心概念来掌握四个科学领域的知识内容；通过跨学科概念进一步理解和联系科学知识。,1.模式；2.因果：机制与解释；3.规模、比例和量；4.系统和系统模型；5.能量与物质：流动、循环和守恒；6.结构与功能；7.稳定与变化。,跨学科概念,没有否定探究，“实践”不但包含原科学探究的全部内容，而且容纳了工程方面的活动内容。“实践”实际上是扩展。注意到以往的探究在教学实际中的走样。科学探究不等同于科学方法、探究程序的学习；实践既需要动手、需要技能，也需要动脑、需要知识，知行合一。,“舍”探究“取”实践,2小学科学课程标准主要内容,课程性质基本理念课程目标课程内容实施建议,课程性质,自然科学性质：关于自然系统的知识，也是认识自然的社会活动一个结论丰富的知识体系人类认识自然现象和规律的一些特有的思维方式和探究过程小学科学课程性质小学科学课程是一门基础性课程小学科学课程是一门实践性课程小学科学课程是一门综合性课程,科学知识人类经过科学研究而积累的，系统的对客观世界和人类自身的认识。这个认识在不断修正，不断深入，以逐步逼近客观存在。科学方法获取可靠证据的方法思维加工的方法：思维方法（逻辑思维、形象思维、灵感思维）、数学方法、模型方法等,科学的主要含义,科学精神的核心为“求真”，实事求是和追求真理客观的依据、理性的怀疑、多元的思考、平权的争论、实践的检验和宽容的激励。科学态度（attitude）（社会责任感）：好奇心：善于提出问题，并且积极地去寻求答案。尊重实证：思路开阔，积极主动地去考虑不同的、有冲突的实证。批判地思考：权衡、观察和对观察到的事实进行评价。灵活性：积极主动地接受经证实的结论和重新考虑自己的认识。对变化世界敏感：有尊重生命和环境的觉悟。,科学的主要含义,课程理念,核心理念：全面提高每一位学生的科学素质面向全体学生：人人都要学好科学。都要为全体学生提供适合的、公平的学习和发展机会。倡导探究式学习：科学探究为最重要的学习方式保护学生的好奇心和求知欲突出学生的主体地位,课程目标,总目标保持和发展对自然的好奇心和探究热情；了解与认知水平相适应的科学知识；体验科学探究的基本过程，培养良好的学习习惯，发展科学探究能力；发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力，以及用科学语言与他人交流和沟通的能力；形成尊重事实、乐于探究、与他人合作的科学态度；了解科学、技术、社会和环境的关系，具有创新意识、保护环境的意识和社会责任感。,课程目标,科学知识目标：总目标、学段目标科学探究目标：总目标、学段目标科学态度目标：总目标、学段目标科学、技术、社会与环境目标：总目标、学段目标,课程内容,科学领域的内容分为三层次第一层次是构成领域的主要概念，用黑体字表示第二层次是主要概念的分解，用具体概念表示第三层次是体现具体概念的现象和实例，用举例表示。,主要概念,物质科学领域物质科学：研究物质及其运动和变化规律的基础自然科学在教学中，教师应帮助学生形成以下主要概念：1.物体具有一定的特征，材料具有一定的性能。2.水是一种常见而重要的单一物质。3.空气是一种常见而重要的混合物质。4.物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述。5.力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态。6.机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同表现形式。,知识结构,具体概念,活动建议,观察磁铁吸引回形针，了解磁力可以隔着一段距离产生作用。（学习内容5.1）通过实验，观察常见的推力、拉力、摩擦力、弹力、浮力和重力，了解这些力对物体的作用，以及对物体体积和形状的改变，如弯曲、拉伸等。（学习内容5.1）尝试用推、拉的方式让物体启动、加速、减速或停止，观察力可以改变物体的运动状态。（学习内容5.2）,主要概念,生命科学领域生命科学：研究生命现象和生命活动规律的科学在教学中，教师应帮助学生形成以下主要概念：7.地球上生活着不同种类的生物。8.植物能适应环境，可制造和获得养分来维持自身的生存。9.动物能适应环境，通过获取植物和其他动物的养分来维持生存。10.人体由多个系统组成，分工配合，共同维持生命活动。11.植物和动物都能繁殖后代，使它们得以世代相传。12.动植物之间、动植物与环境之间存在着相互依存的关系。,知识结构,具体概念,活动建议,通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉分别感受不同的食物或物体，了解不同感觉器官的功能。（学习内容9.1）通过观看燕子冬季飞往南方，夏季又返回北方等图片或视频，初步了解动物适应季节变化的多种方式。（学习内容9.2）,主要概念,地球与宇宙科学领域13.在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律地运动着。14.地球上大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核。15.地球是人类生存的家园。技术与工程领域16.人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适，创造了丰富多彩的人工世界。17.技术的核心是发明，是人们对自然的利用和改造。18.工程技术的关键是设计，工程是运用科学和技术进行设计、解决实际问题和制造产品的活动。,知识结构,实施建议,教学建议教学目标建议：处理好课程目标、学段目标和每堂课教学目标的关系。教材使用建议教学活动建议动手动脑做科学：做中学开展探究式学习：创设情境，设计探究问题，提供结构化的材料；构建“学习共同体”突出学生的主体地位科学学习场所建议学科关联建议教学媒体建议,目标层次,教学目标,单元目标,课程目标,培养目标,教育目的,教学目标,目标制约内容的选择和呈现，目标和内容制约着教学策略的选择。教学目标包括即时显性可测的，也包括需长期积累方能形成的隐性目标。教学目标是课程目标在特定教学单元中的具体体现。要妥善处理教学目标的全面性与时空的有限性之间的矛盾。每节课应根据教学内容确定教学的主要目标。即时显性目标要具体、明确、可检测，用行为术语来表述。这样表述的目标使教师较好地测量学生的学习成绩，知道什么时候目标已经达到，也有利于学生自我检测和评价。制定教学目标要分析学情、研究教学内容等。,种子萌发的有个内容,三下植物的生长变化1.植物新生命的开始2.种植我们的植物3.我们先看到了根4.种子变成了幼苗5.茎越长越高6.开花了，结果了7.我们的大丰收,四下新的生命1.油菜花开了2.各种各样的花3.花、果实和种子4.把种子散播到远处5.种子的萌发6.动物的卵7.动物的繁殖活动,五上生物与环境1.种子发芽实验（一）2.种子发芽实验（二）3.观察绿豆芽的生长4.蚯蚓的选择5.食物链与食物网6.做一个生态瓶7.改变生态瓶,不同的种子萌发活动教学目标？,三年级在种植实践中对种子萌发与生长过程进行观察，体验植物的生命循环，关注“变化”。四年级分析生命的繁殖历程，解释种子萌发的内因，关注“结构与功能”。五年级研究种子萌发的外部因素，关注“系统”。,教学目标设计,科学概念过程与方法学习掌握播种的技能。在教师的指导下，设计适宜的实验，观察种子的萌发过程。根据研究植物生长变化的需要，确定观察、记录的内容和方法。根据对种子萌发状况的预测，确定本阶段观察记录的重点。情感目标树立用事实阐述观点的意识，即科学的实证思想。培养合作意识。思考：制定的教学目标恰当吗？表述具体、明确吗？,科学课普适性教学目标的设计,普遍的行为、技能的价值,科学教学中的普适性目标,阅读写作说话表达（非口头的交际形式）,思维技能,正确的科学的思维方法乃是根据事实材料、遵循逻辑规律、规则而形成概念、作出判断和进行推理方法。就此而言，思维方法也就是逻辑方法，包括辩证逻辑方法、形式逻辑方法等。在不同的领域就有不同的思维方式，包括抽象思维、形象思维、灵感思维等。,信息处理技能,从多种资源中收集信息和事实理解原始资料和二手资料的不同选择可靠的信息资源区分重点与非重点的事实阅读图表、表格和地图利用图书馆的各种参考工具使用研究的技术方法，包括网络工具和别的电子资源、文件资源,学习技能,使用有效的记笔记方法概括和总结计划、组织和合适的安排时间使用良好的研究方法,科学探究过程,组织收集到的资料，并进行解释,运用恰当的工具和技术收集资料,探索流程,科学思考技能,精确描述自然现象的技能发觉与描述自然现象因果问题的技能觉察、产生和叙述另有假说和理论的技能产生逻辑预测的技能计划和实施控制实验测试假说的技能收集、组织和分析实验数据与相关资料的技能作出和运用合理结论的技能,评价建议,学习评价的原则学习评价的内容学习评价的方式过程性评价学情诊断评价过程中教师对学生的评价学生的自评和互评终结性评价纸笔测验表现性评价：观察记录、科学报告、小制作等,3关于概念教学的建议,3.1事实性知识与概念性知识3.2传递科学概念的方式3.3梳理重要概念的备课策略3.4概念教学策略3.5案例,3.1事实性知识与概念性知识,如何区分事实与概念？为什么要区分事实与概念？,区别科学事实与概念,有关科学知识的陈述句，哪些是概念？光在碰到物体之前沿直线传播。声音是振动的物体产生的。力可以作用于物体，并改变物体的运动。人体含有23对染色体。空气是混合物。昆虫是一类高度适应的动物类群。推或拉可以改变物体的位置和运动状况。昆虫有六只足。金属是热的良导体。,事实是客观的，是通过感官或者一定的仪器进行观察测量得到的。概念：思维的基本特征形式之一，是事物的一般的、本质的特征在人们头脑中的反映。概念往往是主观的，是人的思维活动的结果，即是由众多的事实归纳推理得出的。“事实是可观察测量的，概念是思维加工的”这是区分事实和概念的最基本的原则。,如何区分事实与概念呢？,3.2传递科学概念的方式,每位老师写出两个科学重要概念；将这两个重要概念告诉给你旁边的老师；你写的重要概念是什么？你写出的科学概念对学生是否有意义？,用术语传递科学概念,蒸发光合作用溶解,使用术语风险,用词对概念进行标记或命名是非常有用的，如有助于交流沟通；提取记忆；有助于新概念的学习，但是交流和分享的前提是人们正确了解概念词所指代的相应背景和相关信息或经验。在课堂教学中，学生知道某个名词术语绝不意味着他理解了概念。教学中将注意力集中于词汇而不是理解上是有风险的，常容易误将熟练掌握术语替代理解，也会错误地将科学描绘成只学会“大的字眼”而不是去提出和解答有关世界的问题。要理解而不是只记住术语是科学教学的主要目的。,使用定义表述概念,将概念的含义直接与定义相对应。传统上，心理学家假定每一类别的成员都具有一套自己类别的定义属性或者说是独特的特征。这种概念的定义属性的学说认为我们是通过事物的关键特征（定义）来识别具体的例子。有一些概念有着非常明确的定义，但是更多的概念没有，特别是更为抽象复杂的那些概念，包含的意义无法用一句定义确切表达。何况随着时代的发展，人们对它的理解也在不断的发生变化。,“概念”和“定义”有十分接近的表示，但两者又不是完全相同。“定义”通常用“是”来表述，说的肯定。“概念”描述一类事物的本质，有时并不用“是”来描述。另外，随着学生年龄的不同，“定义”的描述会不断变化、加深。所以“定义”可能会让学生在后续学习时产生困惑。在教学中，试图仅用精确的定义来界定专业名词和术语不仅限制了概念的含义，还将其置于教条、静止的状态，违反了概念的时代发展性，并且剥离了概念之间的相关性。仅仅强调术语、定义可能会导致在概念教学过程中教师过于关注零散的信息，没有注重概念的良好结构，以及概念之间的联系与情境的运用，而将其以孤立名词解释的方式让学生死记硬背。如此以来学生不容易构建良好的知识结构框架，容易遗忘，在知识运用和迁移时感到困难。,使用陈述句（命题）表述概念,用完整的陈述句（命题）形式来表述核心概念，在表述中尽可能少的使用术语。放在广口瓶中的水会逐渐消失周围环境温度的高低会影响水消失的快慢容器开口的大小会影响水消失的快慢,使用陈述句（命题）表述概念,“亲代与子代之间、子代与子代之间往往有很大的相似之处，但不是完全一模一样”；这一句话描述的是有关遗传和变异的现象，但是它可以用一句话来表示遗传当中的最基本的要素，用浅显的文字向初学者说明什么是遗传。“每个生物体都有一套指令信息来决定其遗传的性状”；这个陈述说的也是遗传，特别是遗传信息。,采取这样的表述方式，一方面是因为这样的表述方式更易于确认需要学生理解和掌握概念的内容及其意义，也更易于建立概念之间的联系；另一方面是因为不希望教师和学生将注意力只集中在词汇上而不是去理解概念，误将熟练掌握术语替代深入理解概念这种现象。学生在理解词汇含义后，正确使用专业词汇应该受到称赞和鼓励。但理解应该是首要的。,3.3梳理重要概念的备课,把握本教学内容中涉及到的重要概念及概念之间的关系；阅读教材，分析教学要点；在确定的教学要点中，区别事实性知识和概念性知识；列出概念，用陈述句表述内涵；比较这些概念哪个更抽象、上位，然后依次列出；选择支撑概念形成的基本事实，并设计问题串。,3.4概念教学的策略,创设情境，激发兴趣，利用学生的生活经验和前概念，引发认知冲突以问题驱动学习过程（资料分析、观察、实验等）让学