2019年教科版小学《科学》新教材解读

2019年教科版小学《科学》新教材培训研讨会资料·北　京·目　　录一、小学科学教材(3~6年级)修订报告(1)………………………………………二、相关文献(9)………………………………………………………………………三、教科版小学科学教材内容框架(科学知识目标)(16)…………………………四、3~6年级上册各单元概述(28)……………………………………………………五、教材前期试教资料(53)……………………………………………………………一、小学科学教材(3~6年级)修订报告继一、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。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。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。一、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。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。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、地球和月球”单元的措施。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。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”。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、4年级每册3个单元共计24学时,5、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。•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。·1·•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。(二)调整后的教材框架物质科学生命科学地球与宇宙技术与工程12年级学段目标观察、描述常见物体的基本特征;辨别生活中常见的材料;知道常见的力认识周边常见的动物和植物,能简单描述其外部主要特征知道与太阳、月球相关的一些自然现象;知道天气、土壤等对植物和人类生活的影响认识身边的人工世界;了解常见的工具,知道简单工具的功能和使用方法;利用身边可制作加工的材料和简单工具动手完成简单的任务单元设置我们周围的物体(一下)材料(二上)磁铁(二下)植物(一上)动物(一下)我们自己(二下)我们的地球家园(二上)比较与测量(一上)材料(二上第1、3、6课)34年级学段目标测量、描述物体的特征和材料的性能;描述物体的运动,认识力的作用;了解不同形式的能量初步了解植物体和动物体的主要组成部分,知道动植物的生命周期;初步了解动物和植物都能产生后代,使其世代相传;能根据有关特征对生物进行简单分类;初步认识人体的主要生命活动知道太阳、地球、月球的运动特征,知道与它们有关的一些自然现象是有规律的;初步了解地球上的大气、水、土壤、岩石的基本状况;初步认识大自然为人类生存提供了各种自然资源和能源,以及大自然中的一些自然灾害知道人工世界是设计和制造出来的;意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷;知道设计包括一系列步骤,完成一项工程设计需要分工与合作,需要考虑很多因素,任何设计都受到一定的条件制约单元设置水(三上)空气(三上)物体的运动(三下)声音(四上)运动和力(四上)电路(四下)动物的一生(三下)植物的生长变化(四下)呼吸与消化(四上)天气(三上)太阳、地球和月球(三下)岩石与土壤(四下)物体的运动(三下第7、8课)声音(四上第8课)运动和力(四上第7、8课)电路(四下第8课)56年级学段目标初步了解常见的物质的变化;知道不同能量之间的转换初步认识人体的主要生命活动和人体健康;初步了解动物与植物之间的相互关系;了解生物的生存条件和生物的多样性知道太阳系及宇宙中一些星座的基本概况,知道昼夜交替、四季变化分别与地球自转和公转有关;初步了解地球上一些与大气运动、水循环、地壳运动有关的自然现象的成因;认识人类与自然资源和能源的关系,知道地球是人类应当珍惜的家园了解技术是人们改造周围环境的方法,是人类能力的延伸,工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题创造丰富多彩的人工世界的一系列活动;了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程单元设置物质的变化(六下)能量(六上)光(五上)热(五下)健康生活(五上)生物与环境(五下)微小世界(六下)生物的多样性(六下)地球表面的变化(五上)环境与我们(五下)地球的运动(六上)宇宙(六下)光(五上第7课)热(五下第7课)计量时间(五上)船的研究(五下)工具与技术(六上)小小工程师(六下)·2·(三)对调整后框架、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。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。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。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。在这其中,用模块(大单元)的形式将孤立的、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。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。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。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。10年来的教学实践证明,这种呈现方式已被科学教师和学生所理解和接受。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。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。每个单元与相应领域的学段目标对接,同时通过聚焦、探索和研讨板块描述了各阶段学生应该达到的学习水平。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。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、相互支撑。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。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。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、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。从三年级的“水”“空气”“天气”到四年级的“岩石与土壤”、五年级的“地球表面的变化”及“环境与我们”,是从地球物质、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。物质科学从一年级至六年级的编写思路是从物体、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、光、电等不同形式的能量进升到发现能量的转换现象。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。学生科学探究能力的发展是与知识的获得、概念的构建密不可分的。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。借鉴美国STC·3·课程的设计,教材修订版三个年段的发展途径分别是:一、二年级侧重观察、测量和确定物体的属性;三、四年级深入地认识某一事物(如空气、水)发现事物的变化规律(如植物的生长变化、动物的一生);五、六年级设计并实现有控制的对比实验(如生物与环境、能量)。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。2.利用大单元的灵活、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。例如,三至四年级物质科学有37个、生命科学有23个、地球与宇宙科学有21个、技术与工程有11个,需要加以组织和编排。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。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。例如“水”单元,从水是一种物质的角度整合了主要概念1、2、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、12、15和16;“微小世界”单元进行了生命科学、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;“太阳、地球和月球”单元则做了地球与宇宙、物质科学和技术与工程领域内容融合的一种尝试。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。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。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。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、8课是“我们的‘过山车’”“测试‘过山车’”,“运动和力”单元的第7、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。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。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”。六年级的内容更侧重于从宏观上、整体上了解什么是技术、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。为此,我们设计的两个大单元是“工具与技术”和“小小工程师”。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。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。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