《2022版义务教育科学课程标准(2022年版)解读》.pdf
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1、义务教育科学课程标准(义务教育科学课程标准(20222022年版)解读年版)解读李霞2022-05 这是一个科技飞速发展的时代 这是一个人才激烈竞争的时代 培养什么样的公民?目 录目 录CONTENTS科学课程标准修订的背景科学课程标准修订的背景科学课程标准的主要变化科学课程标准的主要变化科学课程标准文本的内容结构科学课程标准文本的内容结构结语结语课程标准的实施重点课程标准的实施重点美国21世纪核心素养(3维12指标)OECD终身学习核心素养的8种能力芬兰基础教育课程核心素养7大能力背景一:落实立德树人的根本任务经合组织3个互动9种能力一、科学课程标准修订的背景科学科学学科学科核心核心素养素养
2、文化基础文化基础文化底蕴文化底蕴科学精神科学精神人文积淀人文积淀人文情怀人文情怀审美情趣审美情趣理性思维理性思维批判质疑批判质疑勇于探究勇于探究价值判断人地协调道德规范家国情怀创新思维模型建构科学推理科学论证科学论证质疑创新探究实践科学科学学科学科核心核心素养素养自主发展自主发展学会学习学会学习健康生活健康生活乐学善学乐学善学勤于反思勤于反思信息意识信息意识珍爱生命珍爱生命健全人格健全人格自我管理自我管理探究兴趣学习能力科学探究科学探究中的信息意识珍惜生命人地协调学习能力科学科学学科学科核心核心素养素养社会参与社会参与责任担当责任担当实践创新实践创新社会责任社会责任国家认同国家认同国际理解国际
3、理解劳动意识劳动意识问题解决问题解决技术应用技术应用社会责任家国情怀合作分享人地协调探究实践探究实践技术与工程实践背景二:基于国际课程改革趋势英国法国德国 澳大利亚日本韩国芬兰印度新加坡加拿大瑞典 俄罗斯美国背景二:基于国际课程改革趋势趋势1:聚焦核心概念核心概念2022版课标美国NGSS芬兰我国台湾地区1.物质的结构与性质2.物质的变化与化学反应3.物质的运动与相互作用4.能的转化与能量守恒PS1.物质及其相互作用PS2.运动和稳定性PS3.能量PS4.波及其在信息传递技术中的应用小学阶段:1.人体生长发育2.个体在环境中的行为3.周围环境、4.实验探索5.个人与健康6.可持续发展理念这些综
4、合性内容。中学阶段:-物理学化学1.自然科学研究2.日常生活和生存环境中的物理化学3.社会中的物理学化学4.物理学化学塑造的世界观5.相互作用和运动6.电7.物质的性质与结构8.物质的性质及其变化主题:1.自然界的组成与特性2.自然界的现象、规律与作用3.自然界的永续发展背景二:基于国际课程改革趋势趋势2:关注学习进阶一、考虑学生对概念的实然情况二、关注学生对概念理解深度的发展三、保持学生概念发展的连贯性背景二:基于国际课程改革趋势趋势2:关注学习进阶一、考虑学生对概念的实然情况二、关注学生对概念理解深度的发展三、保持学生概念发展的连贯性-科学教育从诞生之初就伴随着探究思想-赫胥黎,斯宾塞等作
5、为知识的探究-施瓦布作为探究的科学-杜威作为方法的探究作为实践的科学为个体发展获取知识发展推理能力为社会发展使用科学方法解决实践问题发展思维能力有效的公民培养探究能力,科学内容和方法密不可分-全球科学课程改革提出科学探究-全球科学课程改革培养科学素养人的发和社会的发展培养核心素养提出探究实践-全球科学课程改革培养科学素养-科学探究从一经开始就伴随着科学思维背景二:基于国际课程改革趋势趋势3 重视思维、探究、实践背景三:科学课程改革的现况一、课程内容的精简性二、课程内容的衔接性三、课程内容的时代性四、科学内容的实践性二、课程标准的内容结构学习内容与要求学习内容与要求学业学业要求要求教学提示教学提
6、示一、课程性质一、课程性质二、课程理念二、课程理念三、课程目标三、课程目标(一)核心素养(一)核心素养内涵内涵(二)(二)总总目标目标(三)学段目标(三)学段目标四、课程内容(四、课程内容(1313个核心概念)个核心概念)【学习内容与要求学习内容与要求】【学业要求学业要求】【教学提示教学提示】五、学业质量五、学业质量(一)学业质量内涵(一)学业质量内涵(二)学业质量(二)学业质量描述描述六、课程实施六、课程实施(一)教学建议(一)教学建议(4 4)(二)评价(二)评价建议建议(2 2)(三)教材编写(三)教材编写建议建议(3 3)(四)课程资源开发与利用(四)课程资源开发与利用(2 2)(五)
7、教学研究与教师培训(五)教学研究与教师培训(3 3)附录附录附录附录1 1 核心素养的学段特征核心素养的学段特征附录附录2 2 课程内容中使用的行为动词课程内容中使用的行为动词附录附录3 3 教学案例教学案例(1(1-10)10)附录附录4 4 学生必做探究实践活动学生必做探究实践活动(78+48(78+48)1.课标各部分内容之间的逻辑关系内容要求是知识、学业要求是素养、质量标准是能做什么2.学段目标与内容要求、学业要求的关系核心素养的学段目标学段内容要求学段学业要求(每个核心概念)整合科学观念科学观念科学观念科学思维科学思维探究实践科学思维态度责任探究实践探究实践态度责任态度责任核心概念(
8、13)学习内容(54)教学策略建议学习活动建议教学提示提出基基于于学习方式学习方式,体现体现学科学科思想思想与方法及学生应形成的核心与方法及学生应形成的核心素养素养针对针对教学教学设计设计的的进阶、关进阶、关键键要点要点、需要注意的问题、需要注意的问题。为转化成学生学习内容、学习活动提供参考为教材编写、教学设计、教学评价提供参考3.学业要求与教学提示结合4.4.学业质量标准与学段目标学业质量标准与学段目标学业质量学业质量:学生学生在完成本课程学习后的学业在完成本课程学习后的学业成就的成就的具体表现具体表现。结合结合课程内容课程内容,对对学生学业成就表现的总体学生学业成就表现的总体刻画刻画,用以
9、用以反映课程目标的达成度反映课程目标的达成度。学段目标课程内容学业质量标准(每学段)三、课程标准的主要变化(一)凝练了科学核心素养(二)结构化了科学课程内容(三)强化了技术与工程内容中的设计与物化(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性。(一)凝练了科学学科核心素养科学思维态度责任科学观念探究实践在理解科学概念、规律、原理的基础上,所形成的对客观事物的总体认识。包括一些具体观念、对科学本质的认识、科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。从科学的视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。包括模型建构、推理论证、创新思维等。在了解和探索自然、获得科
10、学知识、解决科学问题,以及技术与工程实践过程中,形成的科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。基于对科学观念的深度理解,在探究实践的支撑下,通过科学思维内化而形成的必备品格四者相互依存,体现了科学课程的育人价值。科学观念是素养基础;科学思维是关键能力,是素养核心;探究实践是关键能力,是主要途径;态度责任是必备品格,体现素养方向性;1.科学课程核心素养-科学观念科学观念具体观念科学、技术与工程领域的一些具体观念如对物质、能量、结构、功能、变化的认识科学本质的认识如对科学知识的可验证性、相对性、暂时性的认识,对人与自然关系的认识,以及对科学、技术、社会、环境之间关系的认识;观念应用在解释自
11、然现象、解决实际问题中的应用2.科学学科核心素养-科学思维模型建构能力体现在:以经验事实为基础建构模型进行抽象与概括;运用模型分析、解释现象和数据,描述系统的结构、关系和过程。推理论证能力体现在:基于证据与逻辑,运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法,建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。创新思维能力体现在:善于从不同角度分析和思考问题,能提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。联想、想象、重组、发散、突破定势思维的形式:形象思维、抽象思维(逻辑性)、直觉思维、创造思维思维的方法:比较、分类、分析与综合、抽象与概括、类比、推理、联想、想象、重组、发散、定势、辩证思维、臻美、空间认知
12、、科学探究能力提出科学问题猜想与假设制订计划搜集证据分析证据得出结论对结果进行解释与评估准确表达观点、反思探究过程与结果3.科学学科核心素养-探究实践技术与工程实践能力针对实际需要明确问题提出有创意的方案根据科学原理或限制条件进行筛选;实施计划,利用工具和材料进行加工制作根据实际效果进行修改迭代用自制的简单装置或实物模型验证或展示某些原理、现象或设想自主学习能力自主确定学习目标选择学习策略监控学习过程反思学习过程与结果科学探究提出问题反思评价做出假设制定计划收集证据处理信息得出结论表达交流明确问题设计方案实施计划检验作品改进完善发布成果工程实践确定学习目标选择学习策略监控学习过程反思学习过程与
13、结果自主学习4.科学学科核心素养-态度责任态度责任科学态度好奇心和探究热情基于证据和逻辑发表自己见解大胆质疑,追求创新尊重他人,合作分享社会责任健康的生活方式热爱自然,生态文明.正确的价值判断、公共规范、伦理道德、捍卫国家利益(二)结构化了课程内容课程内容数量核心概念13学习内容54内容要求354161(小学)193(初中)如原物质科学、生命科学、地球与宇宙、技术与工程中都有一些内容涉及对环境的影响,现在都移到人类活动与环境。物质与能量 到在一切系统中某些守恒量只有通过输入或输出系统时,才可能发生变化。正是这些守恒定律限制了系统内的可能变化,无论自然世界还是人造世界。物质和能量的守恒在科学学科
14、具有重要的意义。能量和所需的每一种化学元素的供应限制一个系统的运行,例如,没有能量(阳光)和物质(二氧化碳和水)的输入,植物就不能生长。因此,追踪物质和能量在输入或输出一研究系统时的转移具有重要价值。在许多系统中,存在多种类型的循环。在某些情况下,最容易观察到的循环可能是物质循环。由于任何这样的物质循环在每个阶段都涉及到相关的能量传递,因此人们不仅必须建模物质如何在系统各部分之间的运动,还要建模对该运动至关重要的能量如何传递的机制,才能完全理解物质循环。考虑系统或过程中能量和物质的输入、输出以及流动或转移对工程来说同样重要。工程设计的一个主要目标是通过最大化某些类型而最小化其他类型的能量输出,
15、以及最小化能量输入,以完成期望的任务。观察、描述和建模物质和能量转换和循环的能力是展示学生交叉利用科学和工程全学科能力的尺度。研究物质和能量之间的相互作用能支持学生理解系统中日益复杂的概念。结构与功能 在自然和人造世界中,形态与功能是物体、生物和系统的两个互补方面,功能可以用形态来解释,形态可以用功能来解释。自然系统和建筑系统的功能都取决于某些关键部件的形状和它们间的关系,以及制造它们的材料的性质。在特定的大小或特定的研究现象中,对理解物体的特性和物体的形状或材料的哪些方面是相关的,需要一定的尺度感,既是,选择适当的规模取决于所涉及的问题。例如,分子的亚结构在理解压力现象方面并不特别重要,但是
16、,它们与理解为什么不同物质在恒定体积下的温度和压力之比是不同的有关。系统与模型 系统是由相关对象或组件组成的一个有组织的整体。通常系统包括边界、组件、物质或能量的流动、反馈等。无论大、小的系统都有清晰的边界。我们主要研究系统边界外的作用对系统的影响。系统的各个部分是相互依赖的,每个部分都依赖或支持系统其他部分的功能。然而,整个系统的属性和行为可能与每部分的属性和行为非常不同。在一个尺度上被视为子系统的事物,在更小的尺度上可能被视为整个系统。系统的表述模型是对系统的理解和清晰的表达。系统模型可以是列表、简单草图、计算机模拟或功能原型等形式。系统模型可以预测系统的行为和诊断系统运行中的问题。系统模
17、型应该表达系统内部的各个部分以及他们之间的相互作用关系,指明系统模型的边界(条件)和外部的作用。模型的构建需要一定的假设和近似,他们会影响模型的预测精度和稳定性。模型的构建需要考虑模型的应用领域。稳定与变化 稳定性表示系统的某些方面不变的状态,至少在观测尺度上是如此。它意味着一个小的扰动会消失,也就是说,系统会保持或回到稳定的状态。这种稳定性可以有不同的形式,最简单的是静态平衡,而具有稳定流入和流出(即恒定条件)的系统被称为处于动态平衡。周期性变化的重复模式也可以被视为稳定的情况,尽管它显然不是静态的,但这样一个系统也有固定的方面。系统内部的反馈对于理解自然系统也很重要。反馈回路是某一种机制,
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