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湖北教育·科学课

湖北教育·科学课

2024年06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 | 科学家潜质的青少年或更要包容

卷首 | 科学家潜质的青少年或更要包容

中国科学院国家天文台研究员义务教育科学课程标准修订组成员全国十大科学传播人物在中小学进行科普报告的互动环节，每次都有一些学生让我印象深刻。有一次，我在云南昆明的一所小学做科普报告，发现有一位男孩特别活跃，每当我提出问题，他都把小手举得很高，报告会后还追着我问个不停。但他没有坐在台下的座位上，而是被安排“守”在门口旁听。老师后来告诉我，这名学生经常攻击其他人。在广东东莞，两位一年
专栏 | 运用GPBL评价量表发展高阶认知的实践

专栏 | 运用GPBL评价量表发展高阶认知的实践

目前教育界开始关注高阶认知的发展，但相关的测评、评价并不多，且测评多以试卷答题赋分的方式进行，与实际课堂教学相割裂，需要教师组织学生单独作答。有的测评从创造性思维的流畅性、灵活性、独创性和批判性思维的分析、预测、推理、评价等方面设计问卷，答题、阅卷操作起来难度大，与课堂教学融入度不高。针对这些问题，我们尝试以评促教，针对教学内容，结合课程标准制订教学目标，以GPBL评价量表评价学生学习目标的达成度
专栏 | 基于模型建构促进科学概念发展

专栏 | 基于模型建构促进科学概念发展

模型建构作为科学学习中必备的、关键的科学思维能力之一，在小学科学课程中有大量的体现。科学课程标准指出，科学思维主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。其中，模型建构体现在：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程。课程标准在总目标中明确要求，具有初步的模型理解和模型建构能力。从模型建构的价值出发，现以人教鄂教版《科学
专栏 | 小学科学中渗透生态文明教育的实践

专栏 | 小学科学中渗透生态文明教育的实践

生态文明是人类物质和精神上取得的成就的综合体，是基于人与自然、社会协调发展的客观规律，其实质是尊重自然、顺应自然、保护自然，其核心是人与自然和谐共生。少年儿童生态文明素养的基础是生态文明知识和技能，关键是儿童能自我约束，践行绿色生活，主动宣传生态文明观念。具有良好生态文明素养的少年儿童，能够在日常生活中融入生态文明的价值和理念，积极投身生态文明建设。在实际教学中，教师可以尝试通过梳理小学科学教材中
专栏 | 小学科学思维型课堂的实践与思考

专栏 | 小学科学思维型课堂的实践与思考

科学课程标准指出，学生在学习科学课程的过程中，要形成适应个人发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。科学思维是构成学生素养不可或缺的重要环节，思维型课堂旨在培养学生发现问题、基于经验事实建构模型、描述变化过程、基于证据能解释现象等能力。现以苏教版四年级《热胀冷缩》一课教学为例，探讨符合学生认知水平的思维型课堂的实践与思考。一、依托生活经验，把握思维起点生活中各种现象背后往往隐
专栏 | 搭建多元支架促进深度探究

专栏 | 搭建多元支架促进深度探究

科学课程标准指出，倡导以探究和实践为主的多样化学习方式，让学生主动参与、动手动脑、积极体验，经历科学探究以及技术与工程实践的过程；要基于学生的认知水平和知识经验，科学安排学习进阶，设计并开展有序递进的课程结构。在《温度不同的物体相互接触》一课教学中，我们尝试基于最近发展区理论开展支架式教学，引导学生在课堂上进行深度探究，促进他们思维的发展。教师围绕教学内容，以最近发展区理论为指导建立概念框架，
专栏 | 小学科学单元项目式学习设计

专栏 | 小学科学单元项目式学习设计

科学课程标准强调要以促进学生核心素养发展为宗旨，整合项目等各种教学方式，推进学生综合知识学习。在三年级“动物的一生”单元教学中，我们尝试在课程标准的背景下将教材中碎片化的教学内容按照项目式学习理念进行单元统整设计，引导学生在真实情境中主动思考、解决问题、取得成果，落实科学素养的综合培育目标。一、教材分析在进行单元项目式学习设计时，教材内容的分析是一个关键步骤，它能够帮助教师明确单元学习目标
专栏 | 《怎样才省力》教学片段与评析

专栏 | 《怎样才省力》教学片段与评析

五年级“简单机械”单元属于技术与工程领域的内容，本单元是按照“总—分—总”的逻辑关系设计的，即学生先从整体上感知简单机械，再深入了解每种简单机械的性质，最后综合所学了解简单机械的应用。《怎样才省力》是本单元的起始课，旨在让学生从整体上感知生活中4种简单机械的类型、特点、应用等，提升认识简单机械的兴趣。从科学观念看，学生有在生活中使用简单机械可省力的体验，但对简单机械的特点和概念认识不够清晰。从
专栏 | 指向跨学科概念“结构与功能”的教学实践

专栏 | 指向跨学科概念“结构与功能”的教学实践

科学课程标准首次提出了物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念，要求学生通过核心概念的学习，理解跨学科概念。由于跨学科概念的广泛解释力和迁移性，一线教师特别认同跨学科概念的重要价值。然而，如何理解跨学科概念的内涵、怎样落实跨学科概念以适应小学生的年龄特点，以及如何在课堂教学中开展跨学科概念教学，对于一线教师而言仍具有极大挑战。在三年级《我们衣服的材料》一课教学中，我们对课堂教学如
专栏 | 小学科学类比推理教学策略

专栏 | 小学科学类比推理教学策略

思维型教学理论下的课堂教学，强调动机激发、认知冲突、自主构建、自我监控、应用迁移等原理，其教学的核心是思维。科学课程标准指出，类比属于科学思维范畴，是推理论证中科学推理的一种方法，要求基于事物之间的功能相似性进行类比，善于用类比的方法认识事物的特征。类比推理是根据两个或两类对象在某些属性上相同或相似，推断出它们在另外的属性上也相同或相似的一种原理，从一个特殊的判断得到一个特殊的判断，属于或然性
专栏 | 《风的形成》教学片段与分析

专栏 | 《风的形成》教学片段与分析

《风的形成》是三年级“天气与气候”单元的第二课，属于“物质的结构与性质”这一核心概念中“空气与水是重要的物质”的学习内容。之前，学生已经学习了空气占据空间以及热空气会上升的知识，本课旨在唤醒他们的生活经验和前概念，通过动手体验，感知风的存在，并让他们带着疑问探究风的形成原因，最后探讨风给人类生活带来的利与弊。片段一：动手体验，感知风的存在师：（出示图片，分别是电扇转动产生风、风吹拂柳枝、炊
实践 | 思辨助推学生科学思维发展

实践 | 思辨助推学生科学思维发展

教师在教学中引导学生学习思辨，能让他们有理有据地思考，帮助他们理性地分析问题，锻炼面对复杂的情境进行分析、判断、决策的能力，进而发展科学思维。一、质疑提问，确立思辨的逻辑起点学起于思，思源于疑。学生有疑问才会有探寻的欲望，疑问是点燃学生思维探索的火种。低年级学生好奇心强，认知结构单一，语言逻辑性差，往往以形象思维为主，惯用“这是什么”“为什么会这样”等较为简单的方式进行提问。中、高年级学生
实践 | 做自然笔记治疗“自然缺失症”

实践 | 做自然笔记治疗“自然缺失症”

美国作家理查德·洛夫曾说，儿童群体存在“自然缺失症”，这是一种危险的社会现象。从我们的亲身经历来看此言非虚，“自然缺失症”主要表现为：学生对周围自然环境的感知力不足，观察事物是走马观花式的，缺少照顾动植物的爱心、耐心……自然笔记的出现，不啻为教学应对的一个“良方”。为缓解科学课堂尤其是生命领域教学中出现的“走马观花式的观察”窘状，我开展了“自然笔记在小学科学生命科学领域的应用研究”实践活动。活
实践 | 校园笔记的跨学科实践

实践 | 校园笔记的跨学科实践

跨学科学习将不同学科的知识和技能融合在一起，让学生在探究和解决实际问题的过程中，将知识和技能应用迁移，提高创新能力和综合素质。在小学科学课中，以科学知识为基础，以语文、数学和美术等为辅助，可以帮助学生在一门课程学习中了解其他学科知识，建立各学科之间的联系，不断完善自身知识系统。[1] 一、真实记录所见校园动植物是科学教学的鲜活素材，教师可以基于科学学科系统与模型、结构与功能两个跨学科概念，将
实践 | “梅花”自然笔记课程设计

实践 | “梅花”自然笔记课程设计

电子产品的盛行对儿童的认知发展、身体健康和社交技能等都产生了影响，甚至导致他们注意力障碍、认知发展延迟和学习能力下降。当前快节奏的生活方式，使儿童缺少户外活动，导致他们缺乏关注大自然的热情和积极探索自然的兴趣。鉴于此，我们致力于开发自然笔记课程，为学生创造与大自然深度互动的机会。在设计“梅花”自然笔记课程时，我们鼓励学生细致地观察、用心地描绘、深入地交流、积极地思考以及系统地研究，进而引导他们亲近
实践 | 依托棋牌游戏评价学生科学推理能力

实践 | 依托棋牌游戏评价学生科学推理能力

研究表明，与电子游戏相比，棋牌游戏在教育意义方面更胜一筹。经常玩棋牌游戏的孩子在数字辨别、计数、线路排列和数字大小比较等方面表现更为出色，经常玩电子游戏的孩子则未观察到类似的积极效果。[1]教育性棋牌游戏可以提供一个实际的应用场景，让学生将理论知识应用到实际情境中。通过游戏中的任务和挑战，学生能够将学到的概念应用到解决问题的过程中，从而加深对知识的理解。结合“食物链”相关内容，我们尝试开发《捕食公
实践 | 媒介视野下小学科学作业的设计

实践 | 媒介视野下小学科学作业的设计

《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》指出，要提高作业设计质量，将作业设计纳入教研体系，系统设计符合学生的年龄特点和学习规律、体现素质教育导向的基础性作业。纵观学者对作业的研究，主要集中在作业如何设计方面，多以作业即学习活动、作业即教学巩固、作业即评价任务三种视角对作业进行剖析和设计。[1]把作业视为是课堂教学的辅助补充和提升成绩的工具，对作业窄化的认识，加重了学生的学业负
实践 | 小学科学教学内容的结构化设计

实践 | 小学科学教学内容的结构化设计

科学课程标准要求，教师要围绕核心概念教学，促进学生主动参与，发展他们对概念的深度理解与应用，提升他们的核心素养。在技术与工程内容中，学生要基于对物质的结构与性质的核心概念的理解，意识到为了实现特定的功能，需要设计并制作有独特结构的装置；若结构存在缺陷，则不能充分实现设想的功能。因此，在技术与工程内容的教学中，教师要围绕核心概念整合学科知识，对教学内容进行结构化处理。一、教学背景分析《增加船
实践 | 小学科学学习支架搭建实施策略

实践 | 小学科学学习支架搭建实施策略

学习支架是指教师教学中在新旧知识之间搭建“脚手架”，让学生在学习过程中充分调动已有知识，掌握新知识。在教学“运动的小车”内容时，教师为学生搭建情境、材料、活动、微课、数据等学习支架，唤醒其探究意识，夯实探究历程，有效助推探究实践走深、走实。一、情境支架科学课上，教师应从教材与学生生活的衔接点出发，创设真实又合理的情境。良好的情境支架能激发学生的探究兴趣，驱动他们开展深度探究，从而发现科学本
实践 | 串·融·拓：主题情境助力单元作业设计

实践 | 串·融·拓：主题情境助力单元作业设计

科学课程标准指出，小学科学学习应凸显学生的主体地位，利用学校、家庭、社区的各种资源，创设良好的学习情境。主题情境具有凸显课程标准素养目标、遵循学生的认知规律、统摄单元课时内容的优势。教学中，教师应立足教材内容创设相关主题情境，统摄单元作业设计，开展相关教学实践。一、串：基于主题情境，串联单元作业 1.借助科学史串联单元作业科学史展示了科学知识的形成过程，包括科学家的观察、假设、实验和推理
实践 | 推进模型建构能力螺旋上升的策略

实践 | 推进模型建构能力螺旋上升的策略

科学课程标准指出，模型建构能力作为科学思维的重要组成部分，强调以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进而建构模型；强调运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关系及变化过程。模型建构能力的培养是螺旋上升的，对学生的科学学习非常重要。基于学习进阶，不同年级有不同的具体培养要求，教师可以基于学习进阶的思想，从模型分析、模型建构、模型运用三个维度，对低、中、高年级提出不同的培养要求，推进学生
实践 | 基于项目化学习的小学科学单元整体设计

实践 | 基于项目化学习的小学科学单元整体设计

科学课程标准要求，要立足学生核心素养的发展，让他们在学习科学课程的过程中，逐步形成适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。教师以项目化学习为载体进行大单元整体设计，有助于学生对知识概念形成整体的联系与认知，有助于他们能力扎根与生长。一、教材分析，确立项目主题 “像工程师那样”是苏教版六年级的专项学习单元。本单元的活动主题是“自制蒸汽小船”，其目标是让学生利用工程设计
实践 | “我为全家选牛奶”跨学科项目实践

实践 | “我为全家选牛奶”跨学科项目实践

科学课程标准提出，小学阶段要设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带动课程综合化实施，强化实践性要求。跨学科项目学习，是为了解决真实而复杂的问题，让学生学习并创造性地整合不同学科的核心知识和能力，以形成整合性的项目成果和新理解。在“我为全家选牛奶”项目实施中，我以问题和任务为导向，引导学生在做中学、用中学、创中学，激发他们学习的内驱力，引导他们在解决真实问题的过程中提升跨学科素养。一、设
实践 | 着眼培养学生创新思维教学《影子的秘密》

实践 | 着眼培养学生创新思维教学《影子的秘密》

科学课程标准指出，创新思维体现在从不同角度分析、思考问题，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。创新思维不是凭空产生的，而是学生在课堂中一系列逻辑问题链的任务驱动与深入思考中慢慢形成的，这要求教师充分挖掘科学课程标准与教材中的素材，创设合理的教学过程，从而循序渐进、由浅入深地在课堂中培养学生的创新思维。《影子的秘密》一课主要涉及探究影子成因与影响影子变化的因素的相关知识。学生在美术课和英语课
观察 | 精准探究材料导热性能

观察 | 精准探究材料导热性能

实验原型及不足教材中的“热传导”实验方法是，在等径同长的5种材料棒（木材、塑料、铜、铝、钢）的同一高度处用凡士林粘上塑料珠，将材料棒放入烧杯中，倒入开水观察材料棒上的塑料珠是否掉落并记录掉落时间（如图1）。实验中可以观察到，3种金属棒上的塑料珠先后掉落，2种非金属棒上的塑料珠没有脱落的现象，通过归类建构“热的良导体和不良导体”的概念。但是塑料珠在3种金属棒上的掉落顺序，偶尔会出现在铝棒上的掉落
观察 | 自制多功能斜面实验仪

观察 | 自制多功能斜面实验仪

关于斜面的实验中，我们发现学生经常把“斜面坡度”与“斜面高度”混淆。究其原因在于，教材中的斜面通过小木块以及木板等进行拼搭，让学生潜意识地认为是通过改变斜面高度来调整斜面。此外，现有的斜面实验装置存在结构复杂、难以拆卸组装、无法实现斜面角度的定量挡位设置等问题。由此，我们设计了一款多功能斜面实验仪，以实现定量、标准、高效的斜面实验。实验材料电钻、抛光机、亚克力板、亚克力胶水、强力磁铁、圆铁
观察 | 英国科学周活动包的特色与启示

观察 | 英国科学周活动包的特色与启示

作为英国科学周（British Science Week）期间的活动指南，英国科学协会（British Science Association）精心设计的英国科学周活动包，不仅为学生提供了互动性强、教育意义丰富的实践活动，也为教师、STEM专业人士、科学传播者等群体参与STEM事件和活动提供了有力的资源支持。我们对英国科学周活动包中的2024年小学活动包（下文简称“活动包”）进行了分析，以期为我国
观察 | 模型建构、解释及预测系列（2）：原子模型的变迁

观察 | 模型建构、解释及预测系列（2）：原子模型的变迁

在物质科学领域（包括科学、物理、化学）中有大量的模型，帮助我们更好地了解科学现象或原理，如原子模型、光的传播模型、受力模型、化学反应模型等。一、原子模型的变迁在前面跨学科概念系列文章中已经介绍过，早期哲学家提出了原子的概念，认为原子是不可再分割的微粒；1803年道尔顿（Dalton）提出原子的实心小球模型（如图1），把原子从哲学概念引入化学研究之中。 1.电子的引入 1897年，汤姆森
观察 | 深圳龙华区实现中小学科学副校长全覆盖

观察 | 深圳龙华区实现中小学科学副校长全覆盖

2024年4月19日，为深入贯彻习近平总书记在二十届中共中央政治局第三次集体学习时的重要讲话精神，全面落实《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》和广东省教育厅等十七部门印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的实施措施》等文件精神，在深圳市龙华区委区政府、深圳市教育局的大力支持下，龙华区教育局召开龙华区中小学科学教育工作会议。截至4月17日，龙华区中小学聘请了111名科学副
观察 | 人教鄂教版小学科学教学研讨会

观察 | 人教鄂教版小学科学教学研讨会

2024年3月27日至30日，人教鄂教版小学科学教学研讨暨培训会在湖北省宜昌市举办，来自全国各地的专家学者、教研工作者及一线教师齐聚一堂，共话科学教育新教材、新理念、新实践。人民教育出版社副总编辑赵占良表示，着眼新时代教材建设，人民教育出版社始终牢记习近平总书记的要求，提高政治站位，坚守铸魂育人的初心；守正创新，接续奋斗，承担编写新时代精品教材的使命；新课标的实施和新教材的使用，对提高我国中小
观察 | 北京八中多举措做好科学教育“加法”

观察 | 北京八中多举措做好科学教育“加法”

2023年北京市西城区科技节上，北京八中再次被评为科技节优秀组织奖。作为首批北京市青少年拔尖创新人才培养基地，学校在新背景下努力做好科学教育“加法”，科技活动异彩纷呈。特色课程做“加法”。为让更多的学生享受到优质的科技资源，学校探索基于学生兴趣的科技特色课程，并逐步形成课程体系，让更多的学生感受科学魅力。“核科学”系列科普课程、“春分工程”科普项目，内容丰富，方向众多，主题广泛，开阔学生视野，
观察 | 东莞石排镇实验小学人人能做科学调查

观察 | 东莞石排镇实验小学人人能做科学调查

东莞市石排镇有一个风景优美，绿意盎然的湿地公园，那里有很多绿色植物，也有很多蜿蜒前行的小溪。石排镇实验小学善于观察的学生发现，这些小溪的源头是浑浊的，但是流过了一片湿地后，溪水竟然变得清澈了许多。为了弄清楚这个问题，学生跟着教师一同进行科学调查，经过几个月的实地走访和查阅相关资料，他们终于弄清楚了这个问题。类似这样的青少年科学调查体验活动，石排镇实验小学几乎所有学生都会参与。科学调查体验活动以
观察 | 潜江江汉油田教育实业集团举办第17届青少年科技节

观察 | 潜江江汉油田教育实业集团举办第17届青少年科技节

潜江江汉油田教育实业集团第17届青少年科技节以“科技强国，未来有我”为主题，内容丰富，形式多样，项目包括展示类的科学实验秀，体验类的科普大篷车，评审类的科幻绘画、微视频作品，现场竞技类的动力飞机、A4纸创意制作，每类项目都充分激发了学生勇于探索、敢于创新的热情和自主合作的意识。科学实验秀。来自教育集团小学、初中、高中的25个团队表演了气球风火轮、会跳舞的声音、会飞的链条、火焰掌、空气炮、人造云
观察 | 济南历城区举办青少年科技节

观察 | 济南历城区举办青少年科技节

2024年4月27日，第十六届济南市青少年科技节暨第四届历城区青少年科技文化节在历城二中举行。一场别开生面的科技节，66所学校参与，2080名中小学生及部分教师参赛，赛项涵盖多个科技领域。本次科技节共设置15个比赛项目，分别为：图形化编程比赛，Python编程比赛，智能设计比赛，木工比赛，逆风行舟赛，无人机精准救援赛，机器人迷宫挑战赛，再现刀耕火耨比赛，C++编程，风火轮定位赛，重力小车比赛，
观察 | 浙江-新泽西STEAM教育暨人工智能交流会

观察 | 浙江-新泽西STEAM教育暨人工智能交流会

2024年4月25日，由浙江省教育厅、美国肯恩大学主办的“浙江-新泽西STEAM 教育暨人工智能交流会”在温州举行。浙江省教育厅副厅长舒培冬、美国肯恩大学校长拉蒙·雷波列特等出席开幕式。主旨报告环节，中美教育界代表分享了各自在STEAM教育和人工智能领域开展实践的经验和成果，共同探讨未来人才培养模式的可能性。美国肯恩大学理工学院院长张至先做了《人工智能/机器人教育的过去、现在和未来》的主题报告

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