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湖北教育·科学课

湖北教育·科学课

2024年11期

《湖北教育》（科学课）前身为《科学启蒙教育》《小学自然教学》《科学课》，是中国教育学会科学教育分会会刊，致力于传播科学教育相关的研究成果，提升全国基础科学教育水平。教育部审定通过的8套全国小学《科学》教材为杂志支持单位。是中国教育学会科学教育分会会刊

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卷首 | 呵护故事里的解释

卷首 | 呵护故事里的解释

美国马里兰大学课程教学论博士澳门大学教育学院教师曾任西南大学教育学部副教授儿子五岁半时，有一次把粉笔扔进水里。粉笔冒泡还发出吱吱的响声，他很想弄明白是怎么回事。我们一起做了一些探索：把不再冒泡的湿粉笔扔进没“反应”过的水里，发现它不会继续“反应”；观察粉笔涂痕，发现中间有一小块一小块没有涂到的部分；用手持显微镜观察粉笔横截面，看到上面凹凸不平、小洞众多。我问儿子水里的气泡是从哪儿来的，
专栏 | 通过以评促学培养高阶思维

专栏 | 通过以评促学培养高阶思维

为了有效落实学生高阶思维的培养，教师在教学“种凤仙花”单元中开展以评促学的研究，通过设立实验班与对照班，来验证以评促学获得知识对学生高阶思维培养的有效性。这些研究活动可以帮助学生从浅层次信息的获取与分析转向深层次的理解与应用，从强迫式的知识技能获得转向有意义的思维训练。一、背景分析高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力。美国教育家布卢姆将思维过程具体化为记忆、理解、应用、分
专栏 | 怎样教学《保护感觉器官》更有科学味

专栏 | 怎样教学《保护感觉器官》更有科学味

科学课程标准指出，科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。科学在本质上是通过科学研究获得科学知识的过程，让学生经历探究与实践的过程，有利于激发他们对科学的学习热情，培养他们的科学思维能力和探究实践能力，提升他们的学习能力和创新能力，达到培养核心素养的目的。包括科学学科在内，许多教材中都有与健康教育相关的内容，这些内容的教学可以采用多样的教学手段，但多为讲授法。在教学《保护感觉器官》
专栏 | 指向高阶思维促进学习进阶

专栏 | 指向高阶思维促进学习进阶

科学思维是学生科学核心素养的重要内容，科学教师要注重对学生高阶思维的培养，提升他们的学科核心素养。在教学实践中，教师应设计具有挑战性的探究活动，引导学生积极参与科学探究实践，经历综合分析、逻辑推理、问题解决和创新思考等深层次的认知过程，从而促进学习进阶。四年级专项学习《像科学家那样……》一课，重在引导学生围绕“摆的快慢与什么因素有关”探究问题，经历“提出问题—作出假设—设计方案—搜集证据—处理
专栏 | 科学史在小学科学中的教学路径

专栏 | 科学史在小学科学中的教学路径

在小学开展科学史教学有助于帮助学生提高科学学习兴趣、建构科学概念、掌握科学方法、提升科学思维、发展人文精神。科学课程标准指出，要合理选择科技史素材，让学生理解科学本质，体会科学思想，学会科学方法，形成科学态度。教材中的科学史内容比较丰富，在低、中、高年级均有出现，多以“阅读模块”形式呈现，内容上主要为科学家及其研究发现的故事、某一科学认识的变化过程等。有些科学史内容作为引发科学思考的启发性材料，有
专栏 | 在有序课堂中高效探究

专栏 | 在有序课堂中高效探究

有序的课堂是课堂教学有效性的保障，也是培养学生探究能力的保证。教师可以从把握教材的“序”、落实活动的“序”、培养思维的“序”等方面入手，形成有次序、有秩序的课堂教学过程，帮助学生在活动中逐步解决问题、发现科学本质、形成科学概念，提高科学课堂教学质量。一、钻研教材，把握教材中的“序” 教材是编写组专家经过反复推敲形成的，系统、科学、逻辑性强，非常能体现学科的特点。教材把每课内容分为三大版块，聚
专栏 | 基于类比推理的模型建构教学实践

专栏 | 基于类比推理的模型建构教学实践

模型建构是小学科学思维的核心内容之一，模型建构以事实经验为基础，对现实世界中的事物进行抽象与概括，进而帮助学生建构模型，并运用模型解释现象和原理。教师在实际教学中要渗透建构模型的意义，鼓励学生用自制的简单模型验证或展示某些原理、现象和设想，让他们在模型的建构、迭代与运用中发展科学思维。五年级《身体的运动》一课，通过引导学生观察体验上肢运动和制作实物模型，理解上肢运动原理。复盘课堂发现教学时存在
专栏 | 基于模型建构思维进阶发展的教学实践

专栏 | 基于模型建构思维进阶发展的教学实践

模型建构作为一种重要的科学思维方法，对于提升学生的科学素养和问题解决能力具有显著作用。课程标准明确指出，科学教育应当培养学生的探究能力、模型建构能力以及利用科学知识解决实际问题的能力。模型建构连接了科学理论与现实世界，它可以使抽象事物具象化、复杂现象简单化，并为科学现象的预测和解释提供依据，促进学生对科学知识、科学探究与科学本质的理解。当前小学科学教育仍然存在一些问题，如重知识传授、轻能力培养
专栏 | 《消化与吸收》教学片段与评析

专栏 | 《消化与吸收》教学片段与评析

《消化与吸收》是四年级“爱护身体”单元第4课的内容，是在学生认识了人体的呼吸器官和呼吸作用后，进一步认识食物是怎样消化和吸收的。教材以知识的逻辑关系为主线，先引导学生认识消化器官，形成消化的概念；再通过查阅资料、观看视频等方式，引导学生认识消化器官的作用及消化与吸收的概念。通过该课的学习，主要培养学生模型建构等科学思维能力及组装模型等探究实践能力，激发他们探究消化器官作用的兴趣，帮助他们树立独立判
专栏 | 浅谈提升学生自主探究能力的策略

专栏 | 浅谈提升学生自主探究能力的策略

在小学科学教育中，培养学生的自主探究能力不仅是课程标准的核心要求，也是促进他们全面发展、激发创新思维的重要途径。自主探究能力指学生在面对科学问题时，能够主动提出问题、设计实验、搜集证据、分析数据并得出结论的能力。在科学课堂教学中，教师应该积极培养学生的科学探究能力，激发他们学习科学知识的自主性，给予他们自主探究与自学的机会，让他们在解决科学问题的过程中实现自我发展。一、依托项目学习，激发自主学
专栏 | 利用微课资源开展乡村小学科学教学

专栏 | 利用微课资源开展乡村小学科学教学

教师合理应用微课资源教学，能提高学生自学能力，保障学习质量。乡村小学科学教师可通过微课导入吸引学生注意力，利用微课优势满足他们个性化的学习需求，借助微课的直观体现加强他们对所学内容的理解，在全面分析科学内容的过程中促进其发展。微课资源在现阶段小学科学教学领域具有重要意义。乡村小学科学教师在探索利用微课资源优化教学时，可利用微课资源丰富学生的学习内容，增强他们对科学知识的感悟和理解。还可通过充分
专栏 | 大象版小学《科学》教材的编写特色

专栏 | 大象版小学《科学》教材的编写特色

科学课程标准以科学观念迭代科学知识来凸显对科学本质以及将科学知识应用于解决实际问题的要求，以探究实践迭代科学探究来强调技术与工程实践在科学学习中的重要作用。大象版新版小学《科学》教材采用了以学生核心素养的培养为经线、以学生的认识发展为纬线的双主线编写体系，使得该套教材具备了多种鲜明的编写特色。一、适切性：贴近儿童心理特点设计内容和版面课程标准要求教材编写要体现适切性。由于不同学段学生的认知
专栏 | 《小船与浮力》教学实录及评析

专栏 | 《小船与浮力》教学实录及评析

《小船与浮力》是四年级“开心游乐场”单元的第一课。教材首先通过一段对话引出小船漂浮的情境，介绍向上的托力就是浮力，为浮力下定义。学生通过活动探究生活中物体的沉浮情况，发现物体的沉浮情况不同可能与浮力不同有关。然后进行实验，学生提出问题并设计实验方案，探究沉入水中的物体是否受到浮力，再次感受浮力的作用，从而了解在水中的物体都会受到大小不等的浮力作用。同时，讨论如何通过改变物体的形状来改变浮力的大小，
专栏 | 例谈学生模型建构能力的培养

专栏 | 例谈学生模型建构能力的培养

模型建构是一种重要的科学方法，作为核心素养中科学思维的要素之一，其重要性可见一斑。模型建构可将学生难以认知的客观事物的基本事实、原理、规律等化抽象为形象，帮助他们从科学的视角认识事物内在规律、形成科学概念、建立科学规律。四年级“地球与地表”单元学习中，学生通过一系列探究活动认识地球内部圈层和地壳运动，逐步建构“地球是一个由不同圈层组成的系统”的概念。该单元的有关现象、事物和规律比较抽象，大部分
专栏 | “做一顶创意纸帽”微项目教学实践

专栏 | “做一顶创意纸帽”微项目教学实践

微项目具有时间跨度短、易操作、贴近常规教学等方面的优势，是项目式教学与课堂教学深度融合的产物。三年级《纸》一课传统教学中，学生通过课堂实验操作建立对纸的类型及功能的认知，但这种认知是脱离真实情境的，过程多倾向于教师单向输出，而且学生的兴趣持续时间短。基于此，我们以校园科技节为项目契机，开展“做一顶创意纸帽”微项目，引导学生通过完成进阶式子任务，落实学科知识，以期弥补传统教学的短板。一、解读核心
实践 | 基于课堂数据优化问题化教学

实践 | 基于课堂数据优化问题化教学

科学教学要重视学生问题意识的培养、提升学生科学思维品质，科学探究要围绕科学问题展开，强调科学创新思维在于从不同角度分析、思考问题并提出新颖、有价值的观点和解决问题的方法。问题化教学以问题为线索，通过设置与学生日常生活紧密相关的问题情境，让学生经历思辨、实践、推理等过程，将教与学紧密结合。[1]这既符合课程标准的要求，又能有效促进学生的高阶思维发展，提升他们的问题意识。问题化教学过程中，教师作为问题
实践 | 《产生泡泡的秘密》教学片段与评析

实践 | 《产生泡泡的秘密》教学片段与评析

《产生泡泡的秘密》是五年级“物质的变化”单元的第1课，对照科学课程标准的学习内容与学业要求发现，该课指向的核心概念为物质的变化与化学反应，学习内容为物质变化的特征，学业要求是能寻找证据解释和判断物体发生变化时，其构成物质是否改变。该课教学围绕“稳定与变化”的跨学科概念，通过使用创新教具，引导学生通过观察、实验、推理、研讨等活动，使用多种方法、反复实验，最终获取科学事实，即物体在变化时，构成物体的物
实践 | 少年科学院活动的实践与思考

实践 | 少年科学院活动的实践与思考

在“双减”政策的背景下，什么样的教学平台、方法、手段才是学生健康成长、快乐学习所需要的？经过多方论证，睢宁县新城区实验学校通过努力，筹建了以“自然、人类、科技”为主题的科技馆，并成立了少年科学院，力图把提升学生核心素养这一目标放在首位。少年科学院开展的活动有项目多、材料全、内容广的特点，许多科学知识被物化成各种能看、能摸、能体验的实物、模型。从实践方面看，开展少年科学院活动打破学校课堂教学的局限性
实践 | 在探究实践中渗透职业启蒙教育

实践 | 在探究实践中渗透职业启蒙教育

在现代教育体系中，职业启蒙教育越来越受到重视，不仅是培养学生职业兴趣、职业意识和职业能力的基础，也是促进他们全面发展的重要环节。在科学教育中渗透职业启蒙是当今的热点话题，现以“彩虹饮料”课程为例，探讨如何在探究实践活动中有效渗透职业启蒙教育。一、课程背景 2021年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》提出，要在普通中小学实施职业启蒙教育，培养掌握
实践 | 基于POE策略教学《运动与摩擦力》

实践 | 基于POE策略教学《运动与摩擦力》

POE教学策略主要由预测（Predition）、观察（Observation）和解释（Explanation）三个环节组成。在探究活动前暴露学生的前概念，并把它运用到学习活动中，能够有效地帮助学生进行概念转变，从而建构科学概念。POE教学策略是在概念转变理论和建构主义理论的基础上提出的。[1]在经典的科学研究范式中，研究者要作出假设，解释这种假设为什么可能是正确（或错误）的，再对数据进行收集，并就
实践 | 巧对“奇思怪问” 呵护儿童好奇心

实践 | 巧对“奇思怪问” 呵护儿童好奇心

儿童的想象力水平和好奇心要远远超过成人，在好奇心和想象力的驱动下，他们对于身边所发生的一切都更加敏感。同样的事物在成人眼中可能毫不起眼，却有可能成为儿童心中奇幻世界的一部分。成人的知识储备以及知识结构的复杂性要优于儿童，但是这些固有认知和思维定式使得成人无法像儿童一样拥有强烈的好奇心。而儿童正是因为很少受到“习以为常”观点或生活经验的约束，才能够拥有更广阔的思考空间，会提出各种各样的问题。问题是思
实践 | 指向问题解决能力培养的学习单实践

实践 | 指向问题解决能力培养的学习单实践

在小学科学教育中，学习单扮演着至关重要的角色。它不仅连接新旧知识，提供明确的学习方向，更是引导学生思考、分析并解决问题的有效抓手。学习单的设计与运用可以帮助学生深入理解科学概念，促进他们在不断解决真实问题的过程中发展核心素养。以解决问题为核心的学习单，可以帮助学生明确目标，调整和完善学习策略，逐步形成独立思考、自主学习的能力，提升思维品质。一、研发学习单要明晰项目任务为了有效提升学生的问题
实践 | 基于野鸟观察的多学科育人实践

实践 | 基于野鸟观察的多学科育人实践

野鸟观察不仅仅是一种时尚的活动，更是一种从小培养学生观察能力、辨识能力、合作能力、表达能力、描述能力、记录能力、反应能力、专注力和跨学科能力的有效途径，是培养他们对自然界的好奇心和探求欲的有效方式。学生通过观察不同种类的鸟，可以深入了解鸟类的生活习性、迁徙模式以及鸟类与环境的相互作用，从而增强对生物学的兴趣。野鸟观察还是培养学生生态保护意识的有效方式，因为他们在野鸟观察活动中直观地感受到自然环境的
实践 | 基于真实情境的“探秘洛神花”课程开发

实践 | 基于真实情境的“探秘洛神花”课程开发

科学课程标准指出，要从学生已有的经验出发，选择合适的情境素材，运用观察、实验、调查、制作等活动创设教学情境。建构主义认为，知识不是通过教师传授习得的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，利用必要的学习资料，通过有意义的建构方式获得的。如果学习情境是学生熟悉的、接地气的、能在日常生活中遇到，就能激发他们的探索欲望和学习热情。一、课程简介开发“探秘洛神花”课程之前，学生经历了四年级“植物的
实践 | 依托地域传统文化资源的项目实践

实践 | 依托地域传统文化资源的项目实践

科学课程标准指出，要推进综合学习，探索大单元教学，开展主题化、项目化学习等综合性教学活动，促进学生举一反三、融会贯通，加强知识间的内在关联，促进知识结构化。项目化学习作为当下一种重要的学习方式在小学科学教学中得到了非常广泛的运用。教师可以依托地域传统文化资源开展项目实践，将其融入科学元素，创设真实的问题情境，引导学生开展学习与探究活动，在实践中提升他们对传统文化的认知与自信，提升科学素养。一、
实践 | 着眼地方文化的项目学习探索

实践 | 着眼地方文化的项目学习探索

科学教育要激发学生的好奇心、想象力和探求欲，引导他们自觉获取科学知识，要着眼培养科学精神、增强科技自信自立、厚植家国情怀，努力在他们心中播下科学的种子。潮汕“青草水”文化具有深厚的地方文化底蕴，体现了潮汕地区独特的自然环境和人文历史。汕头市东厦小学被教育部确定为首批“全国中小学科学教育实验校”，为着眼地方文化开展项目学习探索，学校开展了基于潮汕“青草水”的“辨草制凉茶”项目。一、项目背景 “
实践 | 基于理解的跨学科概念进阶教学实践

实践 | 基于理解的跨学科概念进阶教学实践

科学课程标准从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面提出了科学课程核心素养，并设置了13个学科核心概念和4个跨学科概念。学科核心概念和跨学科概念相互联系，构建了横向的课程内容结构。跨学科概念教学对学科核心概念的教学具有补充与支持的作用，有助于学生将科学观念和科学思维等方面的认识扩展至更为宽广的科学实践领域，帮助他们了解科学发展的原因与方式，进而将科学观念加以组合或融通，促进科学核心素养的整
观察 | “奇妙的光”单元实验的项目式重组

观察 | “奇妙的光”单元实验的项目式重组

中小学实验教学要重新定位实验教学的功能、形式和内容，突破传统实验教学的框架，将学生的情境体验、实践操作、探索求知、亲身感悟和创新创造等实践性活动都纳入实验教学体系。这就要求科学教师突破传统的实验教学方法，把先进的教学理念、创新的教学方法、创造性的教学活动融入课堂实验教学中。一、传统单元实验教学存在的问题 1.与单元知识构建脱节传统单元实验教学是以课为单位，实验材料多而零散，多个实验结论呈
观察 | 自制相对运动实验装置

观察 | 自制相对运动实验装置

原实验不足 “用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动物体在某个时刻的位置”是3～4年级的学习内容。有关物体的运动，学生拥有丰富的生活经验，但这些经验往往存在一定的局限性。在四年级《车动了吗》一课教学中，部分学生在描述相对运动时，因为思维定式总以地面为参照物，无法理解运动物体间的相对静止；由于缺乏相对运动的实验装置，学生仅仅作为旁观者，通过观察图片和视频、依靠个人想象和分析把自己代入运动物体的视
观察 | 运用创新教具教学《霜》

观察 | 运用创新教具教学《霜》

实验教学是培养学生科学核心素养的重要途径，创新教具的恰当使用，更能激发学生的兴趣，促进他们观察能力和思维能力的提升。在开展“霜”的形成教学中，教师结合课堂出现的问题，创新设计了“霜”的形成模拟实验教具，真实还原自然现象，解释了霜的本质，使学生养成善于观察、善于探索的科学态度，促使其深度学习。一、解读教材明需求在开展教学活动之前，教师要依据课程标准，精心制订课程教学目标。正确的教学目标不仅为
观察 | 模型建构、解释及预测系列（6）：光的反射及折射

观察 | 模型建构、解释及预测系列（6）：光的反射及折射

在涉及光的反射与折射问题中，光与介质（空气、水）是系统，光与介质的相互作用表现出反射或折射现象，画出的示意图是模型，利用光的反射与折射以及相关的模型，可以解释很多现象，而巧妙地利用这些原理，又可以发明创造，如显微镜和望远镜的发明。一、光的反射和折射古代人们就已有光的反射观念，战国时期的著作《周髀》中就明确指出：“日照月，月光乃生，成明月。”经过归纳总结，人们发现了光的反射和折射规律。 1
观察 | 高教博览会专家学者热议中小学科学教育

观察 | 高教博览会专家学者热议中小学科学教育

4月15日，第61届中国高等教育博览会在福州开幕。会上同期举办的50余场学术活动中，“科学教育高质量发展”学术活动格外引人注目。近年来，国家对科学教育给予前所未有的重视，校内校外关于开展科学教育的推动力度空前。为避免科学教育走入误区，科学教育到底“教什么、怎么教、谁来教”等问题，急需解惑。教什么——“不是科学知识的排列组合” 在中国科学院院士、中国青少年科技教育工作者协会理事长武向平看来
观察 | 天津成立中小学科学教育研究中心

观察 | 天津成立中小学科学教育研究中心

“双减”政策在减轻学生作业负担和校外培训压力的同时，也为加强科学教育、引领学生个性化成长提供了重要契机。天津因地制宜分年级、分层次设置课后服务“项目菜单”，编制了《中小学课后服务体美劳教育活动菜单》，免费开放上百家博物馆、体育场馆、科普基地、实践基地，为学生提供更广阔的实践平台。成立中小学科学教育研究中心，着力构建由科学副校长、科技辅导员、科学教师组成的“1+1+N”科学教育团队，通过一个个精心设
观察 | 第八届全国青少年无人机大赛落幕

观察 | 第八届全国青少年无人机大赛落幕

8月18日，第八届全国青少年无人机大赛在重庆南坪国际会展中心圆满落下帷幕。本届赛事开创有史以来参赛人数最多、比赛项目最多、赛场面积最大、参赛范围最广的“四个之最”。赛事主要包括操控类、编程类、组合类、虚拟类和创意类等共23个赛项。操控类11项，分别为个人飞行赛、装调物流搬运赛、团体接力飞行赛、空中格斗赛、空中足球赛、个人空中射击赛、个人侦察赛、团体察打赛、空中侦察赛（第一视角）、“雷霆飞途”赛、“
观察 | 雄安新区暑期免费托管邀请科学家循环入校

观察 | 雄安新区暑期免费托管邀请科学家循环入校

当前，河北雄安新区承接北京非首都功能疏解和当地回迁安置工作加速，各行各业建设者投身于高速运转的工作中，假期“孩子看护难”问题日益突出。雄安新区公共服务局制定了“寒暑期全托管、义务教育阶段均覆盖、托管服务皆免费、城市农村齐开展”的托管方案。同时，小学学段允许跨县区、跨校区报名，确保有需求的家庭能够就近享受托管服务。各学校建立了健全的管理机制，组建了“专任教师为主，志愿服务为辅”的托管团队，为学生提供
观察 | 广东小学科学教研基地（深圳）建设及新书捐赠

观察 | 广东小学科学教研基地（深圳）建设及新书捐赠

9月1日，深圳市龙华区行知实验小学的小毛驴电影院内，广东省基础教育小学科学教研基地（深圳）建设及新书捐赠活动如期举行。深圳市教育科学研究院副院长彭红玉认为，深圳科学教育取得了可喜的成绩，建设广东省基础教育小学科学教研基地重要而紧迫，基地建设将有效整合各方资源，推动小学科学教育的研究与实践，为培养具有创新精神和实践能力的新时代人才贡献力量。《小学生科学素养导航》图书主编、深圳市科学教研员童海云表示，

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