建立核心素養導向的科學教學體系

摘? ? 要：《浙江省初中科學學科教學基本要求（2021版）》從教學準備與設計、教學組織與實施、教學測試與評價、教學資源開發與利用四個方面提出了具體的行動要求，以期建立核心素養導向的科學教學體系。為落實這一基本要求，教師應深化對科學課程的認識，明確課程的育人目標，開展基于教材而不拘泥于教材的教學設計和集體備課活動;教師應加強和改進實驗教學，開展深層次的探究活動，發展學生的科學思維能力;教師應重新審視作業功能，優化作業設計，完善學習評價，改進學生的學習;教師應充分利用校內外的教學資源，培育學生的科學素養。

關鍵詞：初中科學;學科教學基本要求;核心素養;教學體系

為落實立德樹人根本任務，建立核心素養導向的科學教學體系，根據《中共中央 國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》和《中共中央辦公廳 國務院辦公廳關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》等文件精神，浙江省教育廳教研室根據《義務教育初中科學課程標準（2011年版）》（以下簡稱“《課程標準》”），結合我省科學教學的實際，組織初中科學學科專家在《浙江省初中科學教學建議（2014年版）》的基礎上，研制了《浙江省初中科學學科教學基本要求（2021版）》（以下簡稱“《基本要求》”）。《基本要求》從教學準備與設計、教學組織與實施、教學測試與評價、教學資源開發與利用四個方面提出了具體的行動要求。

一、教學準備與設計

教師在上課前要對學習需求進行分析，包括對《課程標準》、教材、學習內容和學習者特征的分析，明確科學課程的育人目標和內容，基于學生的學情，進行科學教學設計。

（一）深化對科學課程的認識

初中科學課程是以對科學本質的認識為基礎、以提高學生科學素養為宗旨的綜合課程。科學教師要認真學習《課程標準》，在科學課程建設進入以人為本和發展核心素養的當代，教師尤其需要深化對科學課程的認識。

1.重新審視與反思初中科學課程的性質和理念，以學生發展為本，將課程實施的重心從“學科”轉到“學生”，培養學生適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，發揮課程的育人價值。

2.把握科學課程的基礎性、探究性和綜合性等特點，加強各領域知識的相互滲透和聯系，加強知識內容與學生經驗、社會現實的關聯，凸顯課程的探究與綜合特征。

3.注重科學本質教育與課程育人價值的結合，通過基于真實情境的問題解決過程，開展跨學科綜合任務驅動的探究實踐，提升學生理解科學本質的能力，培養適應未來社會的人才。

（二）基于教材、超越教材

教材是學生獲得價值體驗和進行意義建構的主要材料，也是教師開展教學活動的基本素材和進行課堂教學的主要依據。教師要不斷更新觀念，基于教材而不拘泥于教材。

1.領會教材編寫意圖與編寫特點。如浙教版義務教育教科書《科學》（以下簡稱“《科學》”）的編寫特點有：注重科學探究、認識科學本質，注重知識整合、實現學科綜合，注重生活經驗、順應認知發展，加強 STSE 教育、滲透人文精神，注重時代性、反映當代科學成果。

2.厘清教材所涵蓋的知識點，明確教材的內容結構。如《科學》按照“存在的自然、演化的自然、自然與人”的主線來組織內容，并呈現多層次的層級結構。

3.識別教材中各欄目的教學功能。如《科學》設置了活動、探究、讀圖、閱讀、思考與討論等形式多樣的欄目，不同的欄目具有不同的教學功能。

4.挖掘教材所蘊含的科學思想與方法，以及滲透的情感因素。如在《科學》七年級上冊第3章第6節《地球表面的板塊》中滲透了“科學是基于證據的、科學知識隨證據的獲得而發生變化”等科學思想。

5.超越教材。教師要根據教學實際對教材進行靈活的、個性化的再創造，如對教材內容進行替換、增刪、拓展、重組等，實現用教材教。

（三）重視教學活動的設計

教師要根據教學內容和學生的已有知識，聚焦相關的核心概念，關注學生的學習，整體設計教學活動。

1.堅持學生立場。教師要重視學生的生活經驗對學習的影響，踐行“學為中心”的教學新常規，探索單元整體學習設計，將課時設計升級為單元教學設計，為核心素養目標的實現提供可行的路徑。

2.教學活動的設計要指向學習目標的達成，并具有一定的層次性和挑戰性。教師不僅應關注教了什么，而且應關注學生怎樣學會，要設計討論、解釋、探究實踐、問題解決等活動，運用概念圖、思維導圖等可視化思維工具，展示學生學習的過程和思維活動的過程，為評價學習目標的達成提供可靠的依據。

3.創設合適的、貫穿學生學習始終的問題情境。教師要結合學生的已有經驗，關聯學生的生活提出問題，引發學生的認知沖突，激發學生的學習動機，使學生體驗并建立知識與現實世界的聯系。教師還要組織學生運用所學的知識和方法解決真實情境問題，以實現知識的應用與遷移，使學生理解所學知識的意義和價值。

4.將作業作為重要的自主學習任務，與學習活動進行一體化設計。學習的過程就是關鍵問題解決的過程，學生只有學會利用所學知識解決實際問題，才能逐步形成用科學的方法與態度看待個人與社會問題的意識，以及解決相應問題的能力。

（四）倡導開展集體備課

開展集體備課，能夠較好地彌補教師個體知識結構不完善這一問題，幫助教師更好地解決教學中遇到的問題，提升教學的整體質量。

1.集體備課需要制訂計劃、建立機制，做到定時、定內容、定主備人。教師要通過前期準備、預備課、說課、議課、磨課等，協同確定教學目標、教學過程、實驗探究活動、單元作業等，探討解決教學疑難問題和關鍵問題的辦法。

2.要注重教材分析和學情分析，編寫學歷案。教師要以課時（或單元）為單位編寫內容翔實、結構完整、要求恰當的教與學方案，做到“應教盡教”。

3.集體備課要以教師獨立備課為前提，分合有度，做到集體備課和獨立備課相結合、集體設計和個別設計相結合。要融合備課組、教研組內教師的集體智慧，對各個教學環節的設計進行交流、補充、優化，實現智慧共享。要形成良好的備課習慣和協同教研方式，使集體備課成為教師個性化的日常教學研究活動。

二、教學組織與實施

教師應從學生學習的整個過程出發組織與實施科學教學，把握科學教學的特征和學生的認知規律，引導學生主動思考、積極探究、勇于實踐，切實提高科學課堂的教學質量。

（一）加強和改進實驗教學

教育部在2019年印發的《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》中指出，實驗教學是國家科學課程標準規定的重要教學內容，是培養創新人才的重要途徑。建立適應時代發展的實驗教學體系，迫切需要加強和改進實驗教學。

1.讓學生多做、真做實驗，夯實實驗教學的基礎。教師在組織課堂教學時，應將實驗活動與課堂教學內容緊密結合起來，盡可能創造實驗條件，讓學生動手多做、真做實驗，并在完成實驗的過程中培養實驗能力、建構科學知識。

2.改進創新實驗，拓展實驗教學形態。教師要因地制宜地使用自制實驗器材，適時地增加一些拓展性實驗，充分挖掘實驗教學的功能，提高科學課堂的教學成效。

3.領悟實驗思想方法，促進技能與思維協同發展。科學實驗思想與方法是科學實驗的靈魂，凝聚著科學家探究自然的智慧和勇氣，教師要讓學生在親歷科學知識“再發現”的實驗過程中掌握科學方法、領悟科學思想，在分析與設計實驗的過程中發展科學思維能力[1]。

（二）注重科學探究教學

科學探究是科學的核心特征，也是學生主要的科學學習方式。科學探究已成為學生積極主動地獲取科學知識、認識自然和解決科學問題的重要認識活動。教師要引導學生開展深層次的科學探究活動。

1.把握課堂探究活動的基本特征。即圍繞科學問題展開探究，解釋和評價科學問題的證據，根據事實證據形成解釋，評價解釋，交流和論證所提出的解釋[2]。

2.結合真實情境開展探究實踐活動。教師要充分利用觀察實驗、社會實踐，加強與學生生活經驗的聯系，開展主題化、問題驅動、項目式學習等探究實踐，讓學生動手動腦學習科學。

3.避免程式化、表面化的科學探究。學生的探究實踐可以采用多種形式，既有包含完整探究要素的活動，也有只包含部分探究要素的活動，但不論哪種形式，關鍵是要體現科學探究的基本特征，增進學生對科學方法的掌握。

4.關注學生科學探究能力的發展。科學探究能力體現于理解科學探究的一般過程和方法，以及提出科學問題、作出合理的猜想與假設、制訂計劃并搜集證據、分析證據并得出結論、對結果進行解釋、表達交流和反思評價等。教師要充分地讓學生主動探索問題、解決問題，這樣才能提高學生的科學探究能力。

（三）優化教與學的方式

教師應優化教與學的方式，創設學生主動參與學習的環境，探索“輕負擔、高質量”的課堂教學，發展學生的核心素養。

1.堅持開展綜合性學習，體現綜合課程特征。綜合性學習就是讓學生置身于真實的問題情境，結合已有的知識和經驗，通過以解決綜合性學習任務為目標的科學實踐，發展科學思維能力的實踐性學習[3]。

2.注重啟發式、互動式、探究式教學。教師要創設真實的問題情境，引導學生主動思考、積極提問、自主探究，開展研究型、項目化、合作式學習，重視科學知識與生活的聯系，培養學生運用所學知識分析和解決實際問題的綜合能力。

3.推進信息技術與科學教學的深度融合。教師要推進場景式、體驗式、沉浸式的學習，探索基于大數據、人工智能等的精準教學，實現教與學方式的轉變。

4.加強學法指導。教師要激發學生主動學習的意愿，指導學生掌握預習、聽課、作業、復習整理等學習方法，培養學生自主學習與自我管理的意識和習慣。

（四）促進學生思維的發展

初中科學課程中的科學思維主要包括模型建構、推理論證、質疑與創新等具有實證指向的思維。

1.建模與模型認知。教師要以經驗事實為基礎，通過對客觀事物進行抽象和概括，培養學生建構模型的能力，使其學會運用模型分析、解釋現象和數據。

2.推理論證。教師要基于證據與邏輯，引導學生運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹等思維方法，建立證據與解釋之間的關系并提出合理見解。

3.質疑與創新。教師要引導學生從不同角度分析和思考問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。

科學教學應讓學生經歷真實任務的學習，教師要引導學生建模解釋、推理論證、實踐驗證、問題解決、批判質疑，促進學生科學思維的發展。如盧瑟福通過α粒子散射實驗，創立了原子核式結構學說，這不僅在科學理論上具有重大的意義，而且在思維方法上也給后人以極大的啟迪。教學中，教師創設合理的情境，把當年盧瑟福“基于實驗事實—分析推理—聯想類比—構建模型”這一科學思維的過程揭示出來，會使學生受到科學思維方法的熏陶。

三、教學測試與評價

（一）作業設計與管理

科學作業是科學教學工作的重要組成部分，是科學課堂教學活動的必要延伸和補充，其本質屬性是一種學習活動。

1.重新審視作業功能。對學生而言，作業具有鞏固知識、開展自主學習、增長自身才智、培育自律性、發現學習價值的功能;對教師而言，作業具有診斷、學情分析、改進教學的功能。

2.深化基礎性作業。基礎性作業是學生學習最主要的作業，教師應基于《課程標準》和教材，圍繞學習的目標、內容、難點等，設置多樣化的基礎性作業，實現差異化的要求，讓不同程度的學生均有收獲。要促進學生做好基礎性作業，教師要布置變式訓練的作業，重視知識的遷移運用，避免布置機械訓練、死記硬背的作業，避免過度訓練。

3.拓展作業類型。教師應在原有紙筆作業的基礎上，開發實踐性、項目化、綜合性等類型的作業，積極探索分層作業、彈性作業和個性化作業。拓展性作業要突出問題解決，強化探究實踐，促使學生的學習真正發生。

4.優化作業設計。科學作業設計應圍繞科學學習目標，聚焦科學核心概念，豐富問題情境，凸顯學以致用，指向高級思維，體現育人導向。教師要大力倡導基于單元教學目標的整體作業設計，不斷提高作業設計質量。

5.改進作業管理。作業須全批全改并及時反饋，教師要及時記錄并分析學生作業中反映的問題，共性問題在課堂上講評，個性問題則單獨交流。教師要統籌不同學生的作業數量和作業時間，布置作業要以班級中等學生的完成時間為基準，還要根據學生問卷、家長問卷、隨機抽查等方式的調查結果，隨時調整作業的量，切實減輕學生過重的作業負擔。

（二）完善科學學習評價

教師應強化過程性評價，將評價貫穿于學生學習的整個過程，重視“教·學·評”一致，關注學生在探究實踐中的真實表現和思維活動。

1.對學生的學習評價要依據學習目標，確定清晰的、操作性強的評價指標，以評促學，改進學生的學習過程。

2.采用多樣化的評價方式，開展學生自我評價與學生互評，加強課堂觀測、隨堂練習、實驗操作、課后作業等即時性評價，加強學習成果展示、單元檢測、科學制作等階段性評價。

3.評價內容和方式指向學生的高階思維，應制訂并運用學習活動的評價標準來評價學生的思維發展、學習態度等。

4.發揮評價的診斷功能、激勵作用和促進作用，充分發揮學校、教師、學生等多主體參與評價的積極性。

5.改進科學考試與命題。考試是評價的重要組成部分，應改變以紙筆測試來評價教師教學和學生學習的習慣做法，建立實驗操作與紙筆測試相結合的評價體系，引導學生開展體現科學課程性質的學習活動。加強考試與教學、作業緊密結合的“教·學·評”一致的探索，注重符合《課程標準》、聯系學生生活實際的命題研究，增加綜合性、開放性、論證性試題的比例，建立“核心素養導向”的科學考試與命題框架。

四、資源開發與利用

科學教學資源是指有助于進行科學教學活動的各種資源，主要包括實驗室資源、校內資源、校外資源、網絡資源等。教師對資源進行開發與利用時，要注意科學性、思想性和實效性，貼近教與學的實際，有助于學生的學習。

（一）挖掘實驗室資源

實驗室資源是指學校實驗室配備的儀器設備、藥品和圖片等。教師讓學生充分利用實驗室資源進行學習，可以有效地激發學生的科學學習興趣，培育其科學素養。

1.開放實驗室。學校應在課余時間開放實驗室，并有計劃地安排學生動手實驗，以訓練學生的實驗技能。

2.采用菜單式選擇。教師應為學生提供菜單式實驗器材選擇，讓學生根據自己的興趣、特點自主進行實驗，逐步實現創新性實驗的設計和探索，拓寬學生的視野和認知領域。

3.開發實驗資源包。實驗資源包為學生提供實驗室設備，支持學生開展科學探究活動，有利于培養學生提問、探索、建構、測試、解釋等探索科學規律的技能，尤其是在學校和實驗室資源有限的條件下，可以為學生開展高質量探究實踐提供保障。

（二）有機結合校內外資源

教師要充分利用好校園環境資源，挖掘校外資源，與科技館、博物館、植物園、自然保護區、學生實踐基地等建立聯系。

1.利用校園自然環境資源。教師可引導學生就地取材，充分利用學校自然環境資源開展科學學習。如組織學生觀察校園里的植物，引領學生對植物的適應性開展科學探究，在真實的實踐活動中訓練學生觀察、比較、收集和整理資料等科學方法，使學生深度感知身邊的自然環境，以此培育學生的科學實踐能力。

2.建設校園科學文化場地。學校應創造條件建設如校園氣象站、天文觀測點、植物園、科學走廊、科技館等科學文化場地，為學生學習創造良好的氛圍，豐富科學學習的載體。例如，教師選擇校內空曠處，垂直地豎一根旗桿，讓學生觀測正午太陽高度并記錄數據，用實測數據說明當地一年中正午太陽高度的變化規律，進而了解四季的成因。這可以拉近科學與學生生活的距離，發揮環境的育人功能。

3.館校結合。博物館、科技館、植物園、國家地質公園、低碳科技館、天文館以及其他非正式環境，也是學生科學學習的重要場所，可以為學生提供豐富、真實可見的教育資源，以及情境式、體驗式學習的場景。學校可以定期組織學生走出校園，通過豐富多樣的實踐活動拓寬學生的視野，讓學生體會科技創新之樂、科技探索之趣。

《基本要求》是教師教學行為的參照。教師在遵循規范要求的同時，應根據教學實際與學情，積極探索教學創新的路徑，總結教學實踐經驗，將教學成果提煉為新的教學常規要求。

參考文獻：

[1]王耀村.芻議科學實驗教學[J].物理教學，2020（10）：50-54.

[2]美國國家研究理事會科學、數學及技術教育中心，《國家科學教育標準》科學探究附屬讀物編委會.科學探究與國家科學教育標準——教與學的指南[M].羅星凱，張琴美，吳嫻，等譯.北京：科學普及出版社，2004：24-27.

[3]曹寶龍.基于素養發展的課堂教學目標體系[J].課程·教材·教法，2018（1）：49-53.