科学教师是科学教育发展的第一资源,要做好科学教育“加法”,就必须建设一支高素质小学科学教师队伍。学科教研是提升学科教师素养的重要路径,但是我国小学科学学科教研现状堪忧,主要存在教研参与度不够、学段衔接不紧密、跨学科融合缺失等问题。可以通过跨学校联片教研、跨学段衔接教研和跨学科融合教研等跨界教研方式解决这些问题,有效提升小学科学教师素养。 跨学校联片教研:打破学校界限,共享优质教育资源 跨学
在小学科学课程中,日晷制作是一项饶有趣味的实践活动。然而,学生在使用自制日晷时,常常发现其计时“不准”。那么,这背后究竟隐藏着怎样的原因呢?找准日晷计时“不准”的原因,寻求针对性的解决策略,可助力这一活动的有效开展。 一、问题背景 科学课程标准建议,在5\~6年级学习过程中,学生可以利用科学原理设计、制作简单日晷,并通过测量正午时物体的影长,说明不同季节正午影长的变化情况。这里的正午,一般理解
人工智能技术的迅猛发展正在重塑教育的各个方面,小学科学教育也面临着前所未有的机遇与挑战。人工智能为科学教学提供了丰富的资源,实现了精准教学和个性化学习,也对传统的教学方式、学习方式和师生关系带来了冲击。在人工智能时代,科学教材的编写需要审时度势,积极应对技术带来的影响,教材内容要融入人工智能元素,引入智能化学习材料,研发新型数字化教材;教材编写要坚守立德树人的根本任务,立足学生科学素养的培养,体现
工程实践是培养学生科学思维与创新能力的重要载体。科学课程标准及最新的苏教版一年级科学教材对工程教学都提出了新的要求,低年级学生也需要经历项自学习的完整进程。然而,低年级工程实践教育存在诸多现实困境,如学生认知水平有限、兴趣和注意力维持困难、成果评价单一等。教师可以趣味赋能为核心理念,通过实施简化流程设计、游戏化任务设计、多元化成果表达等策略,探索适合低年级学生的工程实践路径。 一、简化流程设计
成长型思维培养要求学生学习科学、辩证地看待事物,进而促进科学核心素养的提升。借助“画科学”实践活动,能够深化学生的成长型思维特质,促进他们形成面对问题时持续学习、积极适应和勇于创新的态度,提升他们的信息整合能力与批判性思维,增强他们的学习效能。教师在设计教学活动时,可紧密围绕成长型思维的核心特征,通过精心策划的"画科学"教学环节,帮助学生构建知识框架,促进认知信息的有效整合,加强他们的科学逻辑推理
推理论证能力是学生了解科学知识、解决科学问题与形成科学认知结构的核心能力之一。“生物与环境”单元中的《食物链和食物网》一课内容,对应科学课程标准“生命系统的构成层次”这一核心概念,以及“物质与能量"“稳定与变化"等跨学科概念。该课有两条线索,一条是“食物链与食物网"的明线,另外一条是“能量的流动”的暗线。 “食物链与食物网”模型构建是全课的显性线索,也是学生直观认识生态系统中生物关系的途径。他们
学起于思,思源于疑,疑问是思维的开端。问题链为高阶思维发展提供了载体和实现途径,通过设置具有挑战性和逻辑性的问题链,可以引导学生逐步深入思考和探究问题,从而发展思维能力。现以三年级《空气能占据空间吗》一课为例,阐述基于问题链发展高阶思维的教学策略。 一、设疑:以问题铺垫锚定思维起点 最近发展区理论认为,可以通过提问定位学生已有水平与潜在发展水平之间的区域,以问题引导帮助其跨越认知边界,重新建立
《化石里的古生物》一课是学生认识了生物的后代与亲代的相似与差异之后,进一步通过化石了解已经灭绝的古生物。教材设计了一系列探究活动,自的是引导学生基于观察化石获取的信息,运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎、类比等思维方式认识什么是化石,并根据化石推测古生物的信息,重点培养学生提出问题、搜集证据、得出结论、反思评价等探究实践能力,激发他们认识化石的兴趣。 从科学观念维度看,学生对生物多样性、地球
“流水对地表形态的影响”实验是研究地表形态形成原因的一个环节,主要研究流水对地表产生的影响,要求学生知道流水在改变地表形态的过程中发挥着重要的作用,了解人类在开发利用自然资源的同时也改变着地表形态。在学习前,学生已经认识了地球表面的水体,知道地球表面覆盖着土壤、岩石及地球被大气包围等内容,他们对地表形态有一定的认识,能说出有高山、盆地、平原等,但对地表形态形成原因不甚了解。在该内容学习中,学生重点
“教一学一评”一体化(后文简称“教学评一体化”)是科学课程标准中落实立德树人根本任务、实现学生核心素养发展的重要方式之一。教学评一体化的课堂是指围绕教学目标,教师的教、学生的学以及对学生的评价组成一个有机的、整体的有效课堂。教学的有效是指目标的达成,在于学生学习结果的质量、何以证明学生学会了什么、学生的学习是否有进阶几个方面,因此,教学中要关注对学生的评价。现,分析如何通过评价前置实现教学评一体化
小学科学课注重从知识传授转向核心素养培育,涵盖科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等维度。表现性评价因关注学生在真实情境下的能力表现,逐渐成为评估核心素养培育效果的关键。教师应基于科学课程标准,设计真实的跨学科整合任务,开发表现性任务和工具,实现素养的可视化诊断和提升。然而,如何有效实施表现性评价以达成学生科学核心素养培育的目标,是科学教师面临的主要挑战。 一、多渠道收集学生表现数据 表现性
科学课程标准指出,项目化作业需与课堂教学紧密结合,教师要通过设计富有现实意义的项目,融合多学科知识,构建作业框架,实施有效评价,以促进学生科学核心素养的发展。教师在设计项目化作业评价体系时,要聚焦科学观念、科学思维、探究实践、态度责任,设计具有多元化特点的评价指标与评价方法,以全面且准确地反映学生的学习状况,帮助他们实现自我认知、自我引领、自我教育与自我发展;要立足学生实际,选取具有探究价值的主题
做好中小学科学教育衔接,对培养学生的科学素养很重要。《自行车胎为什么爆裂》一课中,教师基于中小学衔接研究任务驱动式教学策略,引导学生积极思考、交流、讨论,主动参与到探究过程中,实现了学科知识纵向衔接,培养了他们的科学思维,为初中阶段相关知识的学习做了铺垫。 一、解析课标,挖掘教材 《自行车胎为什么爆裂》一课涉及的概念在科学课程标准中属于核心概念“能的转化与能量守恒”,学习内容为“能的形式、转移
模型建构是学生科学思维发展的重要内容,是学生掌握客观规律和科学原理的重要手段。传统的教学评价多以课后练习或者测试的形式呈现,评价方式较为单一,过程性评价欠缺,不利于培养学生模型建构思维。在五年级《身体的“联络员”》一课教学中,我们立足“教学评一致"的思想,进行小学科学模型建构的教学实践,以期促进学生科学思维的深度发展。 一、明晰目标维度,多重剖析厘定标准 在实施模型建构教学之前,应明确教学目标
“耘梦园"校本课程以耘梦园种植活动为载体,通过科学与语文、美术、劳动教育等多学科融合的实践,探索学生综合能力的培养模式。课程以“真种植、真体验、真成长"为原则,构建了种植体验、课题研究、职业体验的实践体系,结合翔实的理论分析与操作案例,为科学教育与劳动教育融合提供可复制的校本经验。 一、课程内容架构 “耘梦园”校本课程主要针对小学四年级学生,将种植体验、课题研究和职业体验三个方面紧密结合起来,
随着科学教育改革的不断深化,如何突破传统课堂局限、链接优质科研资源成为小学科学教育的重要命题之一。科学教育应强化实践育人,倡导跨学科学习,而高校实验室资源的开放共享为科学教育创新提供了新思路。在此背景下,华中科技大学附属小学少年科学院依托大学优势,开发“走进大学实验室”课程,通过“高校科学家 + 小学教师”双导师制,构建进阶式科学创新实践体系。“走进大学实验室"课程,聚焦科教协同育人模式在小学科学
科学课程标准提出,科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。科学思维建立在对科学教育发展三个阶段认识的基础之上,三个阶段分别是科学作为知识、科学作为探究、科学作为实践。“实践”一词可以更好地表达实用主义思想指导下的认知新进展,即强调学术共同体有条理的争辩与理论建构过程以及社会文化因素对学生认识论认知发展的意义。 科学思维是科学分析问题、解决问题的方法,它不同于其他
在人工智能时代,人才的创造力及创新人才培养的重要性更加凸显。科学课程标准将创新思维纳入科学思维,然而在实际教学中,学生创造性解决问题的意识与能力尚存在不足。有研究表明,项目化学习的重要使命就是补足这一短板。通过项目的设计与实施,学生可以在真实情境中解决问题,创新意识的培养也在这一过程中得到落实。在六年级“设计制作小车"项目中,教师对教材作生活化改编,以解决真实问题为导向,让学生在设计制作小车的过程
科学课强调基于技术与工程教学的需要,开展跨学科、跨领域的教学活动,让学生在真实情境中探索、解决问题,通过整合不同学科的知识和方法,更好地提升其科学素养。七彩油菜不仅具有观赏价值,而且蕴含丰富的科学知识,为跨学科学习提供了良好的素材。我们据此设计了“七彩油菜”项目,并设定了多维度的学习目标。 知识目标:掌握植物生长的基本条件、光合作用的原理、植物结构等科学知识,了解油菜在农业生产和生态系统中的作用
科学课程标准指出,科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。微项目学习在保留项目化学习优势的同时与教材相融合,可以在常规课堂教学中开展实施,对学生高阶思维的培养具有重要意义。在《身体的“总指挥”》教学中,教师基于核心素养发展梳理指向高阶思维发展的微项目教学策略,引导学生在真实情境中利用所学知识解决实际问题,提升他们的探究能力和
科学核心素养涵盖科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。为了评估科学教学是否有效促进核心素养的发展,我们提出了三个评价标准,即基于现象的教学、支持学生的认识主体性以及教学活动的连贯性。现以《土壤的成分》一课为例,分析对教学进行评估与改进及带来的启示。 一、指向科学核心素养的科学教学评价标准 1.基于现象的教学 现象驱动的教学模式通过从自然现象出发,激发学生的好奇心和探究欲,促进其学习兴
科学课程标准明确提到测量是基本的科学方法之一,也是重要的科学学习活动。目前,很多科学课堂教学中都有关于测量的内容,大多比较关注测量工具的使用和测量方法的准确性,缺少对测量本身在科学实践和科学学习中价值和意义的关注。 科学家在科学测量的过程中体现了一定的科学本质观。伽利略利用单摆的等时性发明了“脉搏摆”,利用同病人脉搏摆动一致的摆长代替了快速、中速、慢速的主观脉搏判断。惠更斯将伽利略摆的等时性用于
小学科学注重引导学生用科学的眼光观察自然界的事物和现象,用科学的头脑决策生活中的事件,独立自主解决生活中的问题。实践中,有些科学课堂依然存在实践缺失、思维不足的问题,学生被动地“看听科学”,不经实践检验、头脑加工的信息被硬生生地塞进了他们的头脑中,或者在探究实践中按部就班地机械操作,停留在“做"的浅表层面,缺乏“思”的深度体悟。 科学课教学中,实践是基础,思维是目标,基于实践强化科学思维的学习路
小学科学教育肩负着培养学生科学素养的重要使命,旨在通过丰富多样的实验、观察和探究活动,引导学生初步认识自然世界的规律,激发他们对科学的好奇心与探索欲,培养科学思维、探究能力以及解决实际问题的能力。这要求教师在教学过程中注重启发式教学,鼓励学生积极思考、主动参与,培养他们的实践能力与创新精神。 生成式人工智能,作为人工智能领域的前沿分支,依托深度学习、机器学习等先进技术,具备强大的内容生成能力。它
“利用校园气象站研究传粉昆虫"课程,源于学生对自然现象的细致观察。在绿树成荫、花草繁盛的校园环境里,蜜蜂忙碌的身影与嗡嗡声是常见的景象,可学生从未深入探究蜜蜂的行为及背后的原因。由此,一系列充满探索价值的问题被提出:什么是传粉昆虫?气温、湿度、风速等气象因素的变化,如何影响传粉昆虫的传粉行为?气象站、植物和传粉昆虫之间有什么关系?人类如何保护传粉昆虫?在这些问题的驱动下,教师可以引导学生利用校园气
编辑手记小作者画功比较好,对复杂植株的表达也很合理,选取有代表性的一枝进行重点展示。尤其对花、叶和种子进行了特写式展示(叶的先端和基部)解剖式展示(果实和种子)。美中不足的是,整幅作品的布局过于饱满,建议删去查询资料的部分,而且既然"本人很爱喝”,却不去体验一下新鲜茶叶的口感,有些可惜了。做自然笔记,倡导记录自己的真实所见,这意味着在作品中同时呈现花、果,尤其是深色成熟的果,需要经历比较长的时
编辑手记作品色彩清新,布局简洁耐看。小作者记录了水仙花在不同生长阶段的特征变化,还对水仙花的球茎、叶子、花朵等进行了细致的形态描述,体现了持续观察和认 真记录的科学态度。小作者特意量化记录了水仙花根的生长进度,通过触摸发现须根柔软易折断,并对叶的颜色与形状变化进行了细致呈现 。由此可以看出,哪怕是常见的家庭绿植,也可以成为自然笔记的观察对象。在家庭做自然笔记时,如果发现自己感兴趣的问题,往往更
原实验不足 实验源于四年级“植物的生长变化”单元中的《种子长出了根》和《茎和叶》,涉及科学课程标准中学生必做探究实践活动:观察根的吸水性。具体教学目标为:通过设计对比实验,观察实验现象,分析数据,认识到植物的根具有吸水性,植物的叶会进行蒸腾作用,保持对植物的好奇心和探究热情。 实践发现,原实验存在以下问题:实验耗时长,两个实验所需时间都较长,不容易在课堂上观察到明显现象,课后学生实验,又无法得
实验原型及不足 教材提供了两个探究实验:一是在一根金属条表面均匀地涂上蜡,用酒精灯在金属条的中部加热,观察金属条上蜡的变化;二是在涂有蜡的金属圆片边缘一个点或中心加热,通过观察蜡的变化情况,推测热在金属中是怎样传递的。传统的金属热传递演示仪不能量化体现实验结果,表现在以下几个方面:蜡的用量不好控制,涂的时候薄厚程度不好把握,对实验结果有影响;蜡的熔化温度范围是 30~70∘C ,不能明确熔化方向
小学科学是一门以观察和实验为基础的学科,在课堂中有效开展探究性实验活动,是落实课程目标、培育学生科学核心素养的必要途径。教学实践中,传统的课堂实验存在实验安全性有待提高、实验效果不明显、实验器材数量限制、长周期实验现象无法直观观察等不足。将虚拟实验引入小学科学课堂,在实验教学的对应环节进行仿真模拟,让学生可以互动操作,提高学习兴趣,增强动手能力,且具有节约教学资源、安全性高、耗时短、不受时空限制等
高质量的科学教育对于培育创新型人才至关重要,教师在其中发挥着关键作用。美国STEM教育与我国科学教育有着相似之处,也面临着STEM教师数量短缺及专业人才不足等现状,但在教师培养保障机制方面仍有诸多值得借鉴的地方,扬长避短可提升我国科学教师的专业素养与教学能力,推动我国科学教育的高质量发展。 一、资金支持:扩大STEM教师数量及专业水平 美国对于STEM教师的培养十分重视,对其资金投入不断增加且
“人造琥珀”探究实践活动是我为五年级学生设计的,主要利用水晶胶快速固化模拟琥珀的形成,内容包括了解琥珀的成因、水晶胶的配比及加强实践体验等。 在自然界中有一些现象或过程特别漫长,如果能通过某种方式快速模拟,我们更容易理解其背后的科学原理。例如,火山喷发、石钟乳的生长、琥珀的形成等,都可以用某些化学反应进行快速模拟。 一、基于核心素养的考虑 对于5\~6年级学生,在“人造琥珀"的活动中,核心素
2025年3月,北京 拥抱AI,警惕“一哄而上”和“一哄而散” 当前,教育数字化已成为我国开辟教育发展新赛道、塑造教育发展新优势的重要突破口。两会期间,、中国科学院院士谭铁牛在接受《中国科学报》专访时表示,教育数字化的核心任务是推进人工智能赋能教育高质量发展,通过智慧教育实现普惠教育。 谭铁牛认为,人工智能与教育的深度融合,需要有前瞻、系统的谋划,注重把握好“五个坚持”,既要善用人工智能
2月26日,举行创建全国中小学科学教育实验区启动仪式。 全国政协常委、中国科学院院士武向平指出,科学教育关注科学技术时代的现代人所必需的科学素养的一种养成教育,旨在培养具备科学家潜质的青少年群体,全面提升青少年的科学素养。希望广大教师和教育工作者在不影响日常教学的情况下,不断学习探索,将日常教学和科学教育相互衔接、拓展,培养学生的科学思维和好奇心,教会他们像科学家那样去思考,搭建科学、技术、社会
1月9日,中国科协办公厅印发了《全国青少年科技创新大赛实施办法(试行)》(以下简称《实施办法》)。中国科协青少年科技中心负责人就《实施办法》出台背景和主要内容进行了解答。 问:请介绍一下制定《实施办法》的背景及考虑是什么? 答:习近平总书记在全国科技大会上的讲话中强调,锚定2035年建成科技强国的战略目标,加强顶层设计和统筹谋划,加快实现高水平科技自立自强,突出加强青年科技人才培养,促使更多青