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湖北教育·科学课

湖北教育·科学课

2024年07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 | 科学观念缘何代替科学知识

卷首 | 科学观念缘何代替科学知识

曾宝俊特级教师教育部第二届课程与教材专家委员会委员苏教版《科学》教材编写组分册主编科学课程标准提出，科学素养包括四个维度，即科学观念、科学思维、探究实践与态度责任。科学观念不仅包括对科学本质的认识，还涵盖科学、技术与工程领域的具体观念，以及科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用意识。具体来说，科学观念是学生在科学学习过程中逐渐形成的对科学知识的整体理解和认识，它包含了科学的思
专栏 | 综合应用课《巧用力》教学实践

专栏 | 综合应用课《巧用力》教学实践

《巧用力》是人教鄂教版科学二年级“常见的力”单元的第3课，是一节典型的综合应用课。学生在本单元前两课已经学习了推力、拉力和磁力三种常见的力，知道了推力和拉力可以改变物体的位置和形状，磁力可以直接或隔着一段距离吸引铁、镍等材料。本课将引导学生在综合利用各种力解决问题的过程中感受如何巧用力去完成不同的任务，即如何控制力的大小和方向，如何巧用磁力的特点等，促进他们体会力是改变物体运动状态的原因。在设
专栏 | 《东南西北》一课团队教研沙龙

专栏 | 《东南西北》一课团队教研沙龙

科学课程标准将科学课程定义为一门体现科学本质的综合性基础课程，还特别强调了科学课程的实践性。课程标准理念的真正落地，依赖于能够体现理念的教材以及贯彻理念的教学。在《东南西北》一课教学中，北京市西城区金娜工作室对课程标准、教材、教学进行针对性的研讨，使团队中的每个人都有所收获。关于教学分析（王婷婷）课程标准将科学课程内容划分成13个学科核心概念，《东南西北》一课主要聚焦核心概念“物质的运动与
专栏 | “做一把仿生烧瓶刷”项目学习实践

专栏 | “做一把仿生烧瓶刷”项目学习实践

科学观念、科学思维、探究实践、态度责任是科学课程的核心素养内涵，探究实践是主渠道，科学思维是核心。项目学习能满足思维型探究的需求，引领学生在真实情境下融合多个学科知识，围绕项目主题经历设计、修改、再设计、建模来完成项目，解决实际问题。在“做一把仿生烧瓶刷”项目学习中，教师创设项目情境，提出问题，引导学生形成探究需求，根据项目要求初步设计、建模，对初次建构的模型进行比较分类，在批判解释的过程中引
专栏 | 基于问题链视角的大单元教学设计

专栏 | 基于问题链视角的大单元教学设计

开展大单元教学不仅是当前教育实践中的迫切需求，更是提升学生综合素养的高效手段。大单元教学并非将相关联的学习内容简单拼凑，而是依据科学逻辑进行有机整合与衔接。在此过程中，教师基于问题链将整个单元的学习内容串联，加强单元教学内容间的逻辑性，深化学生的思维层次，让他们解决问题的过程更加系统化和条理化，从而有效推动大单元教学的顺利实施。在“研究土壤”“植物的一生”单元（下文简称“土壤与种植”单元）教学中，
专栏 | 提升高阶思维的单元复习课设计策略

专栏 | 提升高阶思维的单元复习课设计策略

科学课要培养的核心素养主要包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任，科学思维有助于指导科学实践，形成科学观念。在科学单元复习课教学中，基于真实问题情境的复杂教学活动可以有效提升学生的高阶思维能力。然而，实际教学中，有些单元复习课变成了练习题的讲评，或师生问答式的知识点梳理，有的甚至就放到课外让学生做思维导图等自主复习，对他们思维的提升十分有限。如何设计单元复习课，促进学生高阶思维的发展呢？现以五
专栏 | “宇宙”单元思维型课堂教学实践

专栏 | “宇宙”单元思维型课堂教学实践

科学课程标准指出，科学教学以学生核心素养发展为目的，科学思维是科学素养的重要维度之一。科学思维是指学生从科学的角度对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。教师应基于课程标准的要求，结合对学生认知规律的了解，从模型建构、推理论证、创新思维三个角度推进学生的科学学习，促使他们形成科学的思维方式，落实核心素养的教育目标。一、精设活动，促进体验，提升模型建构能力模型建构是科学的关键特征
专栏 | 问题驱动培养学生的高阶思维

专栏 | 问题驱动培养学生的高阶思维

问题驱动教学是以问题为起点和主线，将教学内容贯穿在问题中的教学方法。学生在面对复杂的、开放的问题情境时，可以提高多方位思考的能力，激发思维方式的多元化，发展高阶思维。教师可以借助探究材料提出问题，启发思维；利用探究材料思辨问题，发展思维；依托实验现象突破问题，深化思维。一、借助探究材料提出问题，启发思维在提出问题之前，教师应该给学生准备丰富的探究材料，引发他们的思维碰撞。本节课中，教师给学
专栏 | 《撬杠的学问》教学片段与评析

专栏 | 《撬杠的学问》教学片段与评析

《撬杠的学问》是五年级“简单机械”单元的第二课，属于技术与工程领域的内容。学生在中年级认识使用工具可以更加精确、便利和快捷之后，进一步认识杠杆、滑轮等常见的简单机械。本课通过观察、实验、阅读、案例分析等活动，引导学生先认识杠杆、轮轴、滑轮等杠杆类简单机械的作用与原理，再认识简单机械的组合——自行车的结构和作用，使他们意识到人们的生活离不开各种工具，工具是一种物化的技术，是人的力量的一种拓展。学
专栏 | 小学“科幻+”课程资源开发实践

专栏 | 小学“科幻+”课程资源开发实践

党的二十大报告指出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。新型科幻人才培养是科技创新的重要组成部分，实现科幻创作繁荣发展，关键是培养创新型科幻人才。[1]中国学生发展核心素养把“具有好奇心和想象力”作为六大核心素养之“科学精神”的重点和主要表现之一。科幻教育是一种以培养学生的好奇心、想象力、责任感、人文精神为核心，以科学幻想为主要内容，融合了科学、艺术、心理学、社会学等，学生可以用写作、绘画、
专栏 | STEM项目“搭建创意天梯”教学实践

专栏 | STEM项目“搭建创意天梯”教学实践

科学课程标准要求学生要掌握基本的思维方法，具有初步的科学思维能力。“搭建创意天梯”项目的设计以STEM教育理念为指引，让学生在完成项目任务的过程中明确挑战性任务、分析出现的问题，并尝试设计、搭建、改进、展示与评价天梯，最后通过多元评价诊断任务达成度。整个过程有助于学生学习分析、比较、联想、想象、推理、质疑、批判等科学思维方法，促使他们从“科学实践”逐步走向“科学思维”，从而提升其科学思维能力。本项
专栏 | 《植物的根》教学片段及评析

专栏 | 《植物的根》教学片段及评析

三年级《植物的根》一课，旨在让学生认识植物的某些结构具有帮助其维持自身生存的相应功能，同时设计简单方案并实施操作，搜集植物和动物生存、生长所需条件的证据，保持好奇心和探究热情。三年级学生对生活中常见的根了解较多，对于大葱根、香菜根、野草根、萝卜等这些常见的根比较熟悉，对于它们的形状也有所了解，知道根有粗有细，但是不会区分直根和须根。大部分学生知道根可以吸收水分，有的还知道根有固定植物的作用，但
实践 | 积累关键经验夯实思维历程

实践 | 积累关键经验夯实思维历程

探究与实践活动是科学学习的主要方式，教师要整合各种教学方式的基本要求，设计并实施能够促进学生深度学习的思维型课堂。在小学科学教学中，教师要关注学生的思维活动，以推动科学思维发展为主线，让他们经历概念的建构、完善以及应用迁移的认知过程。学生经历思维历程，提升思维品质，积累科学关键经验十分重要。科学关键经验的获得来源于科学探究与实践活动，教师要为学生提供合理且有层次的认知活动与思维支架，便于他们顺利开
实践 | “智造一艘小船”主题深度学习实践

实践 | “智造一艘小船”主题深度学习实践

科学课程标准以培养学生科学素养为总目标，具体分解成科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面，它们相互联系和交融，相辅相成。在教学中实现这四个方面的融合发展，需要学生真正参与到科学实践中，在真实的生活情境中学习科学知识、解决真实问题。教师可以从学习主题、学习目标、学习活动、学习评价入手，帮助学生积极主动地参与实践，促进他们对科学知识的理解，提高解决问题的能力。[1] 一、确立单元学习主题
实践 | 说说公开课的选题策略

实践 | 说说公开课的选题策略

公开课有时被诟病与真实课堂环境不同，是一种“虚假的表演”，但我们最近的调查和研究均表明，参与公开课展示活动及其准备、磨课的过程仍然是教师成长较快、行之有效的专业发展途径之一。公开课要求教师按照课程标准要求的新理念和新方法教学，是落实课程标准的重要课改助推器，是革新常态课的重要抓手。课程标准要求科学课堂能激发学生的学习动机，加强探究实践，鼓励他们积极思考。如何才能上好一堂思维型的课，选题很关键，针对
实践 | 聚焦思维历程渗透科学史教育

实践 | 聚焦思维历程渗透科学史教育

为在探究实践中促发学生思维真正发生，教师可以在教学中引导他们有意识地通过模型建构、推理论证、创新思维来获取科学知识、建构科学概念、做出决策判断、解决实际问题，使他们形成科学观念，培养其态度责任。教师要抓准学习内容的特点，因地制宜地渗透科学史教育，帮助学生在运用科学思维认识、分析、解决问题的过程中，以动态、历史的视角看待科学知识，理解科学本质。《昼夜交替》是聚焦思维历程、渗透科学史教育的典型学习
实践 | 指向科学概念建构的模型教学

实践 | 指向科学概念建构的模型教学

科学概念的建构是一个由简单到复杂的螺旋式上升过程。在以往的科学概念教学中，有的教师并未关注概念建构的进阶性，忽视了学习过程实质是一个意义建构的过程，从而影响学生对科学本质的理解，不利于他们的发展。模型建构是指以经验事实为基础，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。[1]它可以借助实物或者形象化的手段简化人们对认知对象的描述，也可以通过
实践 | 从《食物链和食物网》教学看实验材料创新

实践 | 从《食物链和食物网》教学看实验材料创新

《食物链和食物网》一课是五年级“生物与环境”单元的内容，通过之前内容的学习，学生虽然已经认识到生物生存都需要一定的环境（主要为非生命环境），但很少有人能系统地认识到生物生存也需要生物环境。本课就是在此背景下，引导学生通过分析某一区域内生物之间的食物关系，认识到一种生物可能是另一种生物生存所需要的条件，进而初步建构生物群落概念，形成“生物与生物之间是相互关联的整体”的框架概念。本课知识内容较
实践 | “校园鸟巢”项目设计与实施

实践 | “校园鸟巢”项目设计与实施

科学课程标准提出，应充分利用学校、家庭、社区的各种资源，创设良好的学习情境，设计适宜的探究问题；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。校园作为学生学习和生活的重要场所，不仅承载着传授知识的重要使命，更是一个充满活力和创造力的实践平台。校园内拥有丰富的自然资源和良好的人文环境，教师合理利用校园资源，为学生创设真实的学习情境，设
实践 | 试析智力游戏对学生科学思维发展的影响

实践 | 试析智力游戏对学生科学思维发展的影响

游戏是学习活动的一种，更是促进儿童发展的有效手段。当前“双减”背景下，学生的负担有所减轻，如何采取有效措施切实保障他们学习的效果和质量，促进他们全面发展尤其是思维能力的发展成了备受关注的话题。在此大背景下，研究如何利用智力游戏促进学生的科学思维发展具有重要的现实意义和实践价值。一、智力游戏的内涵与价值智力游戏作为一种规则性游戏，融合了推理、策略和想象等多种认知活动，具有显著的挑战性和趣味性
实践 | 科学课学生数据分析观念的培养策略

实践 | 科学课学生数据分析观念的培养策略

小学科学实验一般会涉及诸多的数据，数据是科学探究的基础。数据分析有助于提升学生的逻辑思维能力，增强他们的跨学科学习能力，有效提升他们的科学素养。教师应深刻认识培养学生数据分析观念的重要性，针对性地设计教学活动。一、创设虚拟情境，激发学生数据分析兴趣在信息时代背景下，小学科学教师应积极探索虚拟情境的创设，并在虚拟的教学情境中渗透数据分析观念，激活学生的数据分析意识。在具体教学中，教师可以根据
实践 | 在科学论证教学中培养学生高阶思维

实践 | 在科学论证教学中培养学生高阶思维

科学课程标准指出，科学思维包括模型建构、推理论证、创新思维等，强调推理论证是基于证据与逻辑，运用多种思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。科学论证由观点、证据与推理构成。高阶思维具体表现在问题提出、证据搜集、信息解释等方面。可以说，科学论证过程与高阶思维培育有诸多不谋而合之处。教师在科学论证教学中要引导学生有理有据地推理，从建构概念到理解概念，让高阶思维训练得以落实。一、精准分析学
实践 | 项目式学习任务单的设计与应用

实践 | 项目式学习任务单的设计与应用

项目式学习各个环节之间具有严谨的逻辑关联，是培养学生元认知能力、丰富其元认知体验的重要方式，[1]也是提升他们自主学习能力的主要方式之一。项目式学习任务单是学生在进行项目式学习过程中，用来辅助学习、记录学习内容的纸质单据，它包括但不限于用来记录学习进度、学习内容、学习反思，也可以是项目活动的指导说明等，可以将项目式学习各环节逻辑外显，有助于培养他们科学解决问题的方法和习惯。 “设计制作小车”项目
实践 | 基于STEAM理念的教学设计

实践 | 基于STEAM理念的教学设计

科学课程标准优化了课程内容结构，强调了课程内容的跨学科性和实践性，设立跨学科主题学习活动，加强学科间的相关联系，带动课程综合化实施，强化实践性要求的总体目标，这些要求实质上渗透了STEAM理念。将STEAM理念融入日常教学，旨在实现以学生为主体的创新型课堂，激发学生运用跨学科知识解决实际问题。现以五年级“船的研究”单元内容为例（教科版教材），分析基于STEAM理念的小学科学教学设计与实施。一、
实践 | 风铃花

实践 | 风铃花

（浙江省杭州市临安区石镜小学，指导教师：何笔霞）自然笔记编辑手记作品的布局一目了然，画面的右侧呈现了一整株风铃花，左边呈现了放大的细节图。通过用眼睛看、用手摸的方式，小作者有很多发现。例如：茎上有细毛，呈白色，摸上去并不柔软，像人低头一样；花上有细毛，花瓣上的绿色线条，花蕊摸上去滑滑的；等等。结合文字的描述，小作者还将花的内部细节等以局部放大的方式呈现出来。需要注意的是，小作者观察到风
实践 | 枇杷

实践 | 枇杷

（浙江省宁波市镇海区崇正书院，指导教师：陈杰敏）自然笔记编辑手记作品的布局合理，疏密得当。作者在画面的中心位置呈现了枇杷从幼苗期到成熟期的生长过程及形态特征，有许多有趣的发现。例如：叶子大而厚，背面有绒毛；成熟的果实呈球形或长圆形，颜色为黄色，表面有柔毛；枇杷花为白色或黄白色等。小作者还发现果实的外形如黄杏，味道酸甜，并对其进行了解剖，观察其内部结构，同时运用量化观察法，对叶、花梗的长
实践 | 月季和玫瑰

实践 | 月季和玫瑰

（浙江省金华市荣光学校，指导教师：周静丹王俊辉）自然笔记编辑手记为了弄清楚为什么妈妈把玫瑰花说成月季花，小作者开始观察并记录它们的区别，有了新的发现。例如：玫瑰花的花瓣多且开在一个平面，而月季花没有此特征；玫瑰花茎上的刺密集而细小，茎的直立性差，月季花茎上的刺比较大，比较疏密，茎的直立性好；玫瑰的叶无光泽，叶脉凹陷，背面稍有白粉及柔毛，月季的叶表面平整、光滑、有光泽。小作者源于生活中
观察 | 契合·整合·融合：将信息技术应用于科学教学

观察 | 契合·整合·融合：将信息技术应用于科学教学

科学课程标准在科学课程资源开发与利用中提到，教师要善于选择与组合各种适宜自身教学实际的课程资源，创设真实教学情境，利用信息技术辅助手段，如虚拟仿真实验、数字化实验等，让学生比较直观便捷地学习相关知识。将信息技术应用于科学教学，可以让实验效果更为显著，帮助学生观察到可视化的实验现象，使实验分析更加精确。一、契合学习需求，现象从抽象到可视教师要基于学生的认知起点，契合他们的学习需求，利用信息技
观察 | 风对地貌的作用探究模型

观察 | 风对地貌的作用探究模型

实验材料三区探究模型：3个亚克力盒（30 cm×30 cm×30 cm，可拼接），KT底板（红色、黄色、蓝色）。地貌布置材料：沙和石块（A区），太空沙（B区），空地（C区），吹风机等。实验制作将红色、黄色、蓝色KT底板分别放置在各亚克力盒底部，以区分不同区域，便于学生观察。将沙、石块混合放置在A区，形成地势较低的沙石区。利用太空沙堆叠出山坡模型，错落摆放在B区，形成地势较高的坡地。在C
观察 | 美国呼吁加强科学教育：愿景、现实基础与行动建议

观察 | 美国呼吁加强科学教育：愿景、现实基础与行动建议

2023年5月，教育部等十八部门发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，要求在教育“双减”中做好科学教育加法，使科学教育在促进学生健康成长、全面发展和推进社会主义现代化教育强国建设中发挥重大作用。这是我国全面贯彻落实党的二十大精神和《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》等政策的行动部署，也是我国应对新一轮科技和产业革命、提升国民科学素养的重要举措。加强科学教育、重视科技人才培
观察 | 指向跨学科概念的单元教学设计模式

观察 | 指向跨学科概念的单元教学设计模式

在科学课程标准的内容结构图中，13个核心概念之间用虚线间隔，体现了课程标准对学科融合的要求。在融合核心概念的学习基础上，课程标准希望能够帮助学生形成物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念，并且在每一个核心概念的引语部分，明确提出了有助于学生形成的跨学科概念，这实际上明确地要求将跨学科概念的学习落实在日常科学课堂之中。将跨科学概念真正落实到科学课堂之中，需要教师真正理解跨学科概念
观察 | 模型建构、解释及预测系列（3）：潮汐问题的建模

观察 | 模型建构、解释及预测系列（3）：潮汐问题的建模

建模是科学家在处理问题时的常用方法，同时在分析过程中，可能还要根据模型，建立起模型中一些参数之间的关系，并进行适当推导，得出某些结论。我们可以模仿科学家处理问题的模式，对自己感兴趣的问题进行简化处理，并尝试解释现象或得出结论。一、钱塘江潮现象的解释潮汐，是发生在沿海地区的一种自然现象，是指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动。古代为了表示海水涨落的时刻，把发生在白天
观察 | 2024中国自然教育大会

观察 | 2024中国自然教育大会

2024年5月，上海 2024年5月25日，2024中国自然教育大会在上海中医药大学开幕。大会深入贯彻生态文明建设新理念，以“政府引导、市场主导、社会创新、全民参与”为发展主线，突出自然教育的公益属性和社会效益，联合各方力量，交流自然教育学术思想，丰富自然教育形式，展示全国先进经验，推动自然教育行业迈入高质量发展新阶段。大会由中国林学会、自然资源部宣传教育中心、上海市绿化和市容管理局（上海市
观察 | 大连西岗进修附校迎接教育部调研组指导

观察 | 大连西岗进修附校迎接教育部调研组指导

2024年5月，辽宁大连 2024年5月21日，教育部及重庆科学教育调研专家团在大连西岗进修附校进行调研指导。调研指导重点关注科学教育的理念、工作机制、科学课程体系、教学方式改革、师资队伍建设、实验和实践教学环境条件、考试评价情况等内容。西岗进修附校是西岗区唯一的全国科学教育实验校，主要从科学教育文化、科学课堂教学、科学教育汇报三方面进行了展示。学校科创节活动中，学生了解机器人编程的基础知识，
观察 | 爱牛全国公益科学魔法秀巡演23场

观察 | 爱牛全国公益科学魔法秀巡演23场

2024年6月，甘肃白银 2024年6月21日，苏州爱牛科教器材有限公司发起的“全国公益科学魔法秀巡演”活动在甘肃白银会宁县举行。科学魔法秀的内容十分丰富，有泡泡秀、力学秀、空气秀、电学秀等，科学知识涉及科学教材及身边各种自然现象。泡泡秀巧妙地将水的表面张力、光的反射、折射、衍射等科学知识融合起来，学生体验各种花式泡泡；力学秀将大气压力、离心力、分子间的作用力等物化为趣味小实验，形象生动地再现出
观察 | 浙江甬绍温嘉四地联合教研

观察 | 浙江甬绍温嘉四地联合教研

2024年5月，浙江宁波 2024年5月16日，浙江宁波、绍兴、温州、嘉兴四地联合教研活动在宁波市镇海区崇正书院举行。活动聚焦“基于学科实践，落实核心素养”主题，由宁波市教育局教研室主办。中国科学院国家天文台研究员郑永春、宁波市镇海区教育局副局长李瑛、《湖北教育》（科学课）执行主编陈文斌等领导和专家出席活动。活动中，四地青年科学教师分别展示了观摩课，特级教师陈志强分享了对现场课的看法，并做了《走
观察 | 江苏三地联合教研活动

观察 | 江苏三地联合教研活动

2024年5月，江苏无锡 2024年5月23日，江苏无锡、南京、南通三地小学科学联合教研活动在江阴高新区山观实验小学举行，活动主题为“小学科学思维型探究实践”。无锡市教科院教科所所长胡晓军介绍了无锡科学教育的新实践，强调了科学思维研究的重要性，阐述了自己对思维型教学的解读，指出了教学实践与创新的行动路径及实施策略。课堂观摩特设两个会场，来自三地的8位教师展示了思维型教学实践的观摩课，展现了对思维
观察 | 苏州工业园区新城花园小学“科创集市”

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2024年5月24日，江苏省苏州工业园区新城花园小学（苏州工业园区实验小学）举办“燃科技之光，做追光少年”第二届校园科创节“科创集市”活动。“科创集市”共设有37个班级摊位和6个特色摊位，每个摊位除了学生精心布置的科创产品展示外，还有内容丰富、有趣好玩的科创体验活动。在观展和体验的过程中，学生观察动物，认识植物；感知电、磁等看不见摸不着，却又充满神奇的力；科学实践虹吸、大气压强、伯努利原理；零距离
观察 | 上海DIS研发中心2024数字化实验教学研讨会

观察 | 上海DIS研发中心2024数字化实验教学研讨会

2024年5月，上海 2024年5月26日，“重塑DIS：教学变革与转型发展”2024数字化实验教学研讨会在上海市风华中学举行。上海市教委副主任杨振峰、上海市教师教育学院院长王洋、教育部教育技术与资源发展中心学术委员会副主任委员刘强等出席会议。上海DIS研发中心借助信息论、教育传播理论、认知心理学、计算机科学等基础理论，结合多次全国规模的实验教学调研及与美国等地的实验教学比较研究，先后4次荣

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