大單元視野下小學科學學習目標設計與實踐優化

【摘 要】大單元視野下科學實踐關注學生認知發展的連貫性，強調學生對所學知識理解的深刻性，促進學生科學素養整體化成的有機性?；诤诵乃仞B的科學單元教學設計，可以從“明確學習內容，多元表征新舊知識，深化科學觀念理解；系鏈學段目標，梯次設計學教過程，細化科學思維進階；具身學科實踐，推動學教方式轉型，優化探究實踐過程；培塑學習品質，耦合連接科學史實，深化態度責任培養”四個方面，探索學教方式變革的實踐路徑，持續優化重組學生的認知結構，促進學生科學素養的不斷提升。

【關鍵詞】小學科學 核心素養 學習目標

指向核心素養的大單元科學教學，應該注重科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個方面的設計。圍繞一個或多個核心概念，以學習主題為引領，以學習任務為載體，遵循學生身心發展規律和核心素養形成的內在邏輯，整合學習內容、情境、方法、資源等要素形成一個學習單元，對單元的學習目標、學習任務、學習活動、學習評價等進行整體設計，組織學生開展進階式的探究實踐，以更好地幫助學生深度理解科學概念，形成知識結構和認知結構，不斷提高科學思維能力和探究實踐能力[1]。

本文以蘇教版小學科學教材二年級下冊“玩磁鐵”這一單元的教學為例，從四個方面探討單元教學中提升學生科學素養的策略方法。

一、明確學習內容，多元表征新舊知識，深化科學觀念理解

在科學課程中，科學觀念不是獨立的學習內容，而是蘊含在學科核心概念、跨學科概念和各個具體學習內容之中的，對學生科學觀念素養的培養必須滲透在具體的教學過程和科學探究活動之中，必須建立在對科學概念準確理解的基礎之上?？茖W教學中，通過幫助學生建立多元表征，促進學生科學觀念的理解，就是要聚焦主題學習內容，引導學生在具體的科學探究實踐活動中不斷豐富和提升科學觀念。

“玩磁鐵”這一單元圍繞“認識磁鐵”這一主題，安排了“磁鐵的磁力”“磁鐵的兩極”“自制指南針”，主要包括了解磁鐵的特性和功能、探討磁鐵在生活和生產中的應用等內容。這些內容主要屬于學科核心概念“物質的結構與性質”，也關聯學科核心概念“物質的運動與相互作用”。

在這一單元的教學中，一方面，要綜合3課內容對本單元的學習目標、學習任務、探究實踐等進行系統設計，從生活中常見的磁鐵吸鐵現象入手，到常見磁鐵的形狀特征，進而了解磁鐵這種物質的特性、功能，再到認識磁鐵、磁力在實際生活中的應用價值，最后動手制作指南針，形成一個多元表征、逐步進階的任務鏈，幫助學生構建起關于磁鐵和磁力的初步的、開放的、樸素的認知結構。另一方面，必須在活動前提示、活動后歸納本單元涉及的核心概念和反映的科學觀念，如世界上任何物質既有共性又有一定的特性與功能，任何物質都是運動的，都與其他物質相互聯系、相互作用等，使學生能夠從現象到本質、從具體到抽象不斷深化對核心概念的理解，能夠在科學觀念素養上不斷進階發展。

小學科學各學段的課程內容、教材上各個單元的主題內容，都是指向一定學科核心概念、蘊含一定科學觀念的。在教學中不能就事論事，必須在學科核心概念和科學觀念的統領下開展對主題內容的教與學，必須引導學生通過對具體內容的學習與探究，形成多元表征的知識，幫助學生理解核心概念，形成和發展科學觀念。

二、系鏈學段目標，梯次設計學教過程，細化科學思維進階

新課標提出的科學思維素養的課程目標是整個義務教育階段一體化進階設計的，小學到初中四個學段的目標前后銜接并逐步擴展提升。如模型建構，在第一學段（1～2年級）不作要求；在第二學段（3～4年級）只要求能“利用模型解釋簡單的科學現象”；在第三學段（5～6年級）則要求“能使用或建構模型，解釋有關的科學現象和過程”；到第四學段（7～9年級），進一步要求“針對真實情境中的簡單問題，能基于事實與證據，利用分析、比較、抽象和概括等思維方法建構模型，能運用簡單模型解釋常見現象，解決常見問題” [2]。這樣對科學思維素養的課程目標進行分學段進階設計是很有意義的，它提示我們在科學教學中必須以學習進階的理念來培養學生的科學思維素養，要適合不同學段學生的身心特點和認知水平，不能脫離學生實際各學段一刀切，不能停留在同一水平，要前后銜接、逐步拓展和提升，促使學生的科學思維不斷有序進階。

“玩磁鐵”這一單元的教學，應該根據新課標第一學段的課程目標來把握科學思維的培養要求，設計開展適合學生實際的、有序進階的科學探究實踐活動。筆者在這一單元的教學中基于教材內容，依次設計開展四個探究實踐活動：①借助材料，觀察、感悟、歸納磁鐵的特性、磁力的大小和方向；②通過實驗，認識磁極的特點，歸納磁極與磁力的關系、磁鐵兩個磁極之間的關系；③觀察生活，了解磁鐵、磁力在生活中的創新應用；④認識制作指南針必需的材料、必經的步驟，設計制作出能夠辨識方向的指南針。這四個活動是從易到難、從知識到生活、從學習到操作逐步深化和拓展的，需要應用分析與綜合、比較與分類、抽象與概括、聯想與想象等基本的思維方法，需要應用觀察、實驗、推理、解釋等基本的科學方法，很好地滲透了科學思維素養的培養。

基于單元教學促進學生科學思維進階，第一，要明確本單元所處學段，根據新課標提出的學段目標和本校本班學生實際情況，正確把握本單元科學思維培養的目標定位，進而在目標引領下基于本單元學習內容設計開展滲透科學思維培養的探究實踐活動，在整個學段、整個義務教育階段中呈現出學生科學思維培養的進階。第二，本單元的探究實踐活動應基于思維的發展規律，設計安排由易到難、由低到高，形成分層次、有梯度、逐步進階的活動序列。

三、具身學科實踐，推動學教方式轉型，優化探究實踐過程

實施單元整體教學，可以更好地滲透學習方法的指導、推動學教方式的轉型，如能夠圍繞單元主題內容、聯系生活實際系統創設真實的學習情境，設計富有情趣的學習任務，以更好地使學生感受到科學的神奇和價值，產生濃厚的、持久的學習興趣；能夠系統設計閱讀資料、觀察生活、探討問題、實驗實踐、推理論證等科學探究活動，系統安排個人自學自研、小組合作探討、全班展示交流、總結反思評價等學習過程，以更好地使學生逐步學會自主學習、探究學習、合作學習、實踐中學習、創造性學習、反思性學習等現代學習方式；能夠選擇一些切入點，有針對性地加強學習行為、學習方法的指導，以更好地落實核心素養的培養。

在“玩磁鐵”這一單元的教學中，筆者結合探究實踐活動，抓住幾個點督促和指導學生優化學習行為、改進教學方法、推動學教方式的優化進階。首先，在第一、第二、第三個探究實踐活動中，督促學生集中注意力閱讀、觀察、聽講和記錄，并善于抓住知識的要領、問題的關鍵。其次，在第四個探究實踐活動中，指導學生“學、思、做”相結合，基于所學知識開展探究與實踐，在探究實踐中學習和創新。最后，各個探究實踐活動先讓學生獨立觀察、思考、操作，再進行小組探討、全班交流，交流之后進一步讓學生總結反思、質疑提問。這樣在每個學段、每個單元的教學中有重點地推動學教方式進階，就必然能發展學生的探究實踐素養。

科學探究實踐既是一種科學能力，又是一種科學學習、科學研究的基本活動方式，是探索和了解自然、獲得科學知識、解決科學問題、創新科學技術的主要途徑，也是培養和發展科學思維的主要載體。小學科學教學中，只有組織學生開展有意義的科學探究實踐活動，才能有效培養和發展學生的科學思維素養、探究實踐素養；只有由淺入深、由簡單到復雜有序開展探究實踐活動，才能促使學生的科學思維不斷有序進階。

四、培塑學習品質，耦合連接科學史實，深化態度責任培養

學習品質是指學生在學習方面的相對比較穩定的傾向、性情、態度、習慣、方式方法等，主要由學習情感、學習行為、學習能力三個方面的內容綜合構成。態度責任作為科學學科的核心素養，就是要培養學生對科學技術積極的情感、態度和價值觀，主要包括樂于探究、嚴謹求實、勇于創新、善于合作的科學態度，熱愛自然、珍愛生命、服務社會、遵守規則的社會責任。新課標也分學段提出態度責任素養的目標要求，突出了培養學生科學態度和社會責任的系統性和進階性。在小學科學教學中，我們必須把培養學生的態度責任作為一個重要目標，根據課標要求和學生實際適時適當地滲透，以促進學生的態度責任素養逐步形成和發展。

在“玩磁鐵”這一單元的教學中，伴隨上述四個探究實踐活動設計，筆者安排了多個落實態度責任培養的著力點、生長點。如在通過觀察、實驗探究磁鐵的磁力和磁極的活動中，先進行示范講解，然后督促和指導學生規范操作、仔細觀察，真實記錄觀察到的信息，準確表達依據信息得出的結論；在全班交流之后，再讓學生發散思維、質疑追問。在觀察磁鐵、磁力在生活中的創新應用時，筆者先讓學生基于自己的生活經驗，列舉自己所了解的或猜想的生活中應用磁鐵磁力的實例，再用課件呈現一些生產、生活中創新應用磁鐵磁力的案例，從而激發學生對本單元學習內容的興趣，引導學生進一步感悟科技的力量、科技創新的意義。在制作指南針的探究實踐活動中，筆者一是介紹我國古代發明和使用指南針的歷程，既引導學生了解中華民族科技發展的輝煌成就，增強對中華民族的自豪感和責任心，又幫助學生認識指南針的制作原理，拓寬設計制作的思路；二是突出設計環節，指導學生創意創新，思考設計自己要制作的指南針的造型結構、所用材料、操作步驟，畫出施工草圖，在小組交流論證、自己修改完善之后再進行制作；三是指導學生在制作過程中要精細規范，根據設計有序操作，也可以根據實際情況修改設計。通過這樣的組織和指導，學生在探究實踐活動中實現了態度責任的進階。

培塑學習品質，深化態度責任培養。一是要在理解科學知識、觀察科學現象、分析科學問題的探究實踐活動中滲透；二是可以作為獨立的學習內容進行思考探討、講解分析，如學習杰出科學家的先進事跡和優良品格、聯系現實生活探討社會性科學議題等。實施單元整體教學，可以基于一個單元的科學知識，結合一個單元的探究實踐活動，對培養態度責任素養的兩種方式整體設計、統籌安排，使之既有認知基礎，又能不斷進階。

基于新課標理念實施單元教學，或在單元教學中促進學習進階，是小學科學提高教學效益、有效培養學生科學核心素養的一個新的生長點，值得我們在實踐中深入研究、積極探索。

參考文獻

[1] 王年進.解構·建構·架構：基于圖式理論的初中科學思維建模教學策略研究[J].中學物理，2023，41（8）：8-12.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：10-11.

本文系江蘇省規劃辦重點課題“小學科學校級管理者課程領導力提升的實踐探索”（課題編號：B/2023/03/122）研究成果。

（作者單位：1.江蘇省常州市武進區芙蓉小學；2.江蘇省常州市武進區實驗小學）

責任編輯：趙繼瑩