小学科学课程与教学改革

小学科学课程与教学改革胡卫平2017年3月15日聚合交叉协同创新学生发展核心素养学生发展核心素养的内涵20世纪90年代以来，经合组织、联合国教科文组织、欧盟以及世界各个国家和地区都致力于核心素养的研究和基于核心素养的基础教育改革。关于核心素养的界定，大致有两种类型，一是知识、能力和态度的整合；二是界定为关键能力。美国英国加拿大芬兰法国匈牙利澳大利亚新西兰新加坡日本中国香港中国台湾经合组织联合国教科文组织欧盟学生发展核心素养的内涵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身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。学生发展核心素养的特性第一，在目标上，指向教育要培养什么样的人，有利于在实际教育教学工作中培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，使得“立德树人”目标得以实现；第二，在性质上，核心素养是指所有学生应具备的最关键和最必备的共同素养；第三，在内容上，核心素养是知识、能力和态度的综合表现，是一个复杂的结构，具有综合性，在解决问题过程中，其作用的发挥也具有整合性；第四，在功能上，核心素养同时具有个人价值和社会价值，不仅可以用于升学和就业，更重要的是为学生终身发展、适应社会打下良好基础；学生发展核心素养的特性第五，在发展上，核心素养具有阶段性，教师需要关注不同学学段和不同年级学生应该达到的水平，明确适合学生年龄特征的核心素养培养目标；第六，在培养上，核心素养是在先天遗传的基础上，综合后天环境的影响，可以通过接受教育来形成和发展，是可教、可学的。培养过程中，要结合具体的学科教学和活动，创设真实的教学情境，注重学生的积极思维、自主探究、自我体验、自我反思，以及在真实情境中的应用等；第七，在评估上，核心素养可以利用定性和定量相结合的方法进行评价。学生发展核心素养的构成学生发展核心素养的构成人文积淀、人文情怀、审美情趣理性思维、批判质疑、勇于探究乐学善学、勤于反思、信息意识珍爱生命、健全人格、自我管理社会责任、国家认同、国际理解劳动意识、问题解决、技术应用聚合交叉协同创新世界各国普遍关注的核心素养批判性思维创造性思维合作能力交流能力学会学习学生发展核心素养的构成从国际组织和世界各国确定的核心素养来看，普遍存在文化修养、自主发展、社会参与三个方面。身心健康、道德品质、人文、科学、艺术、数学、语言、信息技术素养学习能力、思维能力、创新能力等合作能力、交流能力、自我管理、国家认同、国际理解、社会责任、法律与规则修养、问题解决能力等基础素养核心素养应用素养聚合交叉协同创新科学学科核心素养聚合交叉协同创新科学学科核心素养的概念聚合交叉协同创新科学素养结构建构的依据系统分析：学生发展核心素养报告；主要发达国家的科学课程标准；2008年以来SE、IJSE、RISE、JRST等科学教育期刊刊载的文献（国际科学教学心理的研究进展与趋势,华东师范大学学报(教育科学版),2014(04):63-70.）。我们与英国团对科学素养7年的研究成果2017/4/9聚合交叉协同创新聚合交叉协同创新科学核心素养的结构聚合交叉协同创新科学观念“科学观念”是从科学视角形成的自然现象的基本认识；是科学概念和规律等在头脑中的提炼和升华；是运用科学知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。2017/4/9聚合交叉协同创新科学思维“科学思维”是从科学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，对科学中的基础理论、理想模型和经验事实之间关系的理解；是分析综合、抽象概括、推理论证等科学思维方法的内化；是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。聚合交叉协同创新科学探究“科学探究”是指具有科学探究的意识，能在真实情境中提出科学问题，形成猜测和假设，利用科学方法获取和处理信息，形成结论，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。主要包括问题、证据、解释、交流等要素。2017/4/9聚合交叉协同创新科学态度与责任“科学态度与责任”是指在认识科学本质，理解科学·技术·社会·环境（STSE）的关系基础上形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任心。具有学习科学和探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的探索精神，独立思考、敢于质疑和善于反思的创新精神，以及保护环境、推动可持续发展的责任感。能尊重自然、遵守科学伦理和道德规范。主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素聚合交叉协同创新科学课程改革聚合交叉协同创新围绕核心概念整合课程内容核心概念是某个知识领域的中心，是一种教师希望学生理解并能得以应用的概念性知识，这些知识必须清楚地呈现给学生，以便学生理解与他们生活相关的事件和现象。基于核心概念，整合学科知识，促进学生参与科学工程实践，实现对重要原理的深入探索，发展学生对科学知识的深度理解，并提升学生的科学素养，已经成为国际科学教育研究者的共识，也是国际科学课程改革的方向。2013年颁布了《新一代科学课程标准》（NextGenerationCurriculumStandard）。《框架》和《标准》整合的思想特别明显，强调学科核心概念（bigideas）、跨学科概念（crosscuttingconcepts）、科学和工程实践（scienceandengineeringpractice）聚合交叉协同创新基于学习进阶确定学段分布学习进阶（LearningProgressions）是对学生连贯且逐渐深入的思维方式的描述。在较大时间跨度内（6-8年），学生学习和研究某一概念或主题时，这些思维方式是依次进阶的。第一，基于核心概念构建和呈现学习进阶。第二，考察学生理解核心概念的真实路径。第三，开发学习进阶的评价工具。聚合交叉协同创新修订组观点大部分坚持了11稿的基本精神，但表述方式尽量通俗易懂第一，坚持了1和2年级的科学课。第二，坚持探究式学习的主要方式。第三，坚持了围绕核心概念组织教学和学习进阶的思想，只不过表述为主要概念。第四，内容标准中明确学生需要理解的科学概念。第五，在强调科学与技术结合思想的基础上，将原来的设计与技术修改为“技术与工程”聚合交叉协同创新修订组观点吸收了学科组和综合组的一些意见：第一，主要概念---知识结构图---学习内容----学习目标（3个学段）---活动建议。第二，课程的容量尽量减少；第三，增加了分段目标（三段）根据国际科学课程改革的趋势与立德树人工程，强调了如下方面：第一，关注学生已有的生活经验；强调学生的主动学习和积极思维和思维能力的培养；第二，重视学生的发展和我们国家的发展需求方向一致，强调“实践能力、创新能力、社会责任感、保护环境意识以及交流与合作能力”等培养目标；第三，对科学素养、科学探究等提出了明确的定义，并说明了这些方面的课程目标与学生发展的关系。聚合交叉协同创新课程性质：小学科学课程是一门基础性课程早期的科学教育对一个人的科学素养的形成具有十分重要的作用。通过小学科学课程的学习，能够使学生体验科学探究的过程，初步了解与小学生认知水平相适应的一些基本的科学知识；培养提问的习惯，初步学习观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法，能够利用科学方法和科学知识初步理解身边自然现象和解决某些简单的实际问题；培养对自然的好奇心，以及批判和创新意识、环境保护意识、合作意识和社会责任感，为今后的学习、生活以及终身发展奠定良好的基础。聚合交叉协同创新课程性质小学科学课程是一门实践性课程探究活动是学生学习科学的重要方式。小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识，发现和提出生活实际中的简单科学问题，并尝试用科学方法和科学知识予以解决，在实践中体验和积累认知世界的经验，提高科学能力，培养科学态度，学习与同伴的交流、交往与合作。聚合交叉协同创新（1）重视探究活动的各个要素。科学探究包括提出问题、作出假设、制订与实施研究方案、收集和分析数据、得出结论、表达交流、反思评价等要素。每个要素都会涉及多个科学思维方法。只有让学生有机会充分练习这些思维方法，科学思维才能逐渐形成。要避免程式化、表面化的科学探究。（2）精心设计探究问题。探究问题可以来自学生，也可以来自他人。无论问题来自何方，都必须与学生探究能力的水平相符。在时空都有限的课堂上，探究问题应结构良好、容量合适，对于学生科学思维发展更有价值的真实问题也应该有一席之地，时空的局限可以通过与综合实践活动课程或校本课程的结合等途径加以解决。（3）处理好探究式学习中学生自主和教师指导的关系。探究式教学强调要以学生为主体，但这并不意味着教师要放弃指导。从学生原生态的发现活动到较严谨的探究性实验设计与操作，离不开教师的精心指导。为了保证指导的适时有效，教师要对学生在探究中出现的问题保持高度的敏感，必要时给予适当的指导。指导要富于启发，最好是在教师的提示下学生自己发现问题所在。（4）不要把探究式学习作为唯一的科学学习方式。科学素养包括多个维度，不同的素养要通过不同的学习活动加以培养，科学教师应尽可能掌握多种科学教学方法和策略。要多采用能激发学生兴趣、符合学生认知发展规律，以及能充分调动学生积极性的教学方法和教学策略，使学生愿意主动学习。戏剧表演、科学游戏、模型制作、现场考察、科学辩论会等，都是科学学习的有效方式。聚合交叉协同创新课程性质小学科学课程是一门综合性课程理解自然现象和解决实际问题需要综合运用不同领域的知识和方法。小学科学课程针对学生身边的现象，从物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域，综合呈现科学知识和科学方法，强调这四个领域知识之间的相互渗透和相互联系，注重自然世界的整体性，发挥不同知识领域的教育功能和思维培养功能；注重学习内容与已有经验的结合、动手与动脑的结合、书本知识学习与社会实践的结合，理解自然与解决问题的结合，着力提高学生的综合能力；强调科学课程与并行开设的语文、数学等课程相互渗透，促进学生的全面发展。聚合交叉协同创新1．与数学的关联与互动。科学探究中的数据处理、模型建立都离不开数学。要尽可能让学生在探究的过程中，应用数学知识和数学思维方式。例如，通过连续测量一杯热水的温度，绘制曲线图。2．与语文的关联与互动。科学课有很多听、说、读、写的机会，教师应多提供这些机会，并设法使之带有科学色彩。例如，让学生撰写观察日记，阅读科普书籍，按科学探究的线索重组科学家传记中的信息，撰写科学小论文，编写与表演科普剧等。3．与综合实践活动的关联与互动。科学探究的许多课题可以成为研究性学习的内容，对这些课题的研究可因其情境的真实性和时间的机动性而使学生获益；综合实践活动也会因科学与社会问题的交织而相得益彰。与环境保护、可持续发展有关的议题较为容易实现两者的互动与整合。4．倡导跨学科学习方式。科学、技术、工程与数学（Science,Technology,Engineering,andMathematics,STEM）是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式，它将科学、技术、工程、数学有机地融合为一体，有利于学生创新能力的培养。科学教师可以尝试运用于自己的教学实践。聚合交叉协同创新课程理念面向全体学生；倡导探究式学习；探究式学习是指在教师的指导、组织和支持下，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究的过程，以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法为目的的学习方式。突出创设学习环境，为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会；强调做中学和学中思，通过合作与探究，逐步培养学生提出科学问题的能力、收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，发展学生的创造性、批判性思维和想象力；重视科学与人文的结合、求善求美教育与求真教育的结合,培养学生基本的科学伦理精神和热爱科学的品质。聚合交叉协同创新课程理念保护学