科学课程标准中核心素养的内涵及实施方略（课件）(共158张PPT)
文档属性
| 名称 | 科学课程标准中核心素养的内涵及实施方略（课件）(共158张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-18 20:14:00 | ||
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文档简介
(共158张PPT)
课程标准中核心素养的内涵及实施方略
目录
1 核心素养的内涵
2 课程结构的调整 3 实施指导的强化
以反映科学课程全面育人价值的核心素养统领本次修订。基于科学课程要培养的学生核心素养
的内涵、要素及学段特征，确定课程总目标和学段目标，选择课程内容， 制订学业要求和学业 质量标准，引领育人方式的转变和考试评价的改革
课程内容 13个 学科 核心 概念 +4个 跨学 科概 念
核心素养贯穿课程标准所有方面
3
课程实施
附 录
课 程 理 念
课 程 目 标
学 业 质 量
课程性质
一、核心素养的内涵
学业要求
内容要求
教学提示
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
4
一、核心素养的内涵
一、核心素养的内涵
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
一种认知的方式
科学知识是基于证据的
科学知识可以随着时间
的推移而变化
创造性在科学中起着重
要的作用
背景知识影响着科学家
看待数据的方式
…… 5
一系列方法/过程
观察
测量
估算
推断
预测
分类
假设
实验
总结
知识体系
事实
定义
概念
理论
定律
科学是
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
社会参与 责任担当 实践创新 社会责任 国家认同 国际理解 劳动意识 问题解决
技术应用
文化基础 人文底蕴 科学精神 人文积淀 人文情怀 审美情趣 理性思维 批判质疑
勇于探究
自主发展 学会学习 健康生活 乐学善学 勤于反思 信息意识 珍爱生命 健全人格
自我管理
一、核心素养的内涵
6
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
研究过程：科学性、政策性
素养内容：时代性、综合性
学生特点：基础性、发展性
（一）核心素养的提出依据
一、核心素养的内涵
7
科学观念是在理解科学概念、规律、
原理的基础上形成的对客观事物的总体认
识：
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
对科学本质的认识
在解释自然现象、解决实际问题中的 应用
探究实践指在了解和探索自然、获得科学知识、
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
自主学习能力
态度责任是在认识科学本质及规律，
理解科学、技术、社会和环境之间关系的 基础上，逐渐形成的：
科学态度
社会责任
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：
模型建构
推理论证
创新思维
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
探究实践
科学思维
科学观念
态度责任
8
态度责任
是学生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，是社会主义核心价值观在科学课程中的
科学思维
是适应现代社会发展的核心思维方式，而且可以迁移到其他
领域
科学观念
是科学课程本质属性的集中体现，是其他素养形成的基础
探究实践
是学生形成其他核心素养的主要途径，也是一种关键能力
（二）核心素养的内涵
各维度之间的关系
探究
实践
2
各责核任心素养
科学
观念
科学
思维
一、核心素养的内涵
3
的定位
4
1
集中体现
态度
9
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
各维度之间的关系
体现科学得以发生、发展、应用的 过程，探究实践的过程 ，有助于学 生建立科学观念、磨砺科学思维
构成科学课程核心素养的科学特质，是科学 育人价值最为显著的表现，居于突出的位置
一个人在社会生活中品格、能力外显的途径
概念形成的工具
科学观念建立的工具
10
科学观念 具体观念 物质、能量、结构、功能、变化等 科学本质 可验证性、相对性、暂时性等 观念应用 解释自然现象、解决实际问题 科学思维 模型建构 模型理解、模型建构 推理论证 科学推理、科学论证 创新思维 新观点、新方法 探究实践 科学探究能力 提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、 表达交流、反思评价 技术与工程实践能力 明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果 自主学习能力 制订合理的学习计划，监控学习过程， 反思学习过程与结果 态度责任 科学态度 探究兴趣、实事求是、质疑创新、合作分享 社会责任 人地协调、健康生活、价值判断、道德规范、家国情怀
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一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
对科学本质的认识
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
科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识。
科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用
12
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学观念
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
科学观念的应用
凝聚着科学思想的精华， 凸显科学事实的规律性
具有自上而下的指导性作用，能为学生学习科学提供基本框架
为理论和实践活动奠定思想框架和行动准则
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学观念
科学观念的育人价值
13
对感性材料的思维加工有助于形成科学观念， 是形成科学观念的关键
育人价值
贯穿于探究实践中，提升学生探究实践的效果
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。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
模型建构
以经验事实为基础
对客观事物进行抽象和概括
推理论证
建立证据与解释之间的
关系并提出合理见解
提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法
创新思维
14
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
模型建构
内涵
学生根据研究问题和情境，在抽
象和概括客观事物基础上，构建易于 研究的、 能反映事物本质特征和共同 属性的理想模型、理想过程、理想实 验和科学概念的过程。
模型理解能力
理解模型的要素与结构， 运用模
型解释、解决问题。
模型建构能力
确定本质要素的结构、功能、关
系，形成与真实系统一致或基本
一致的模型。
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从已知的科学命题得出新命题的思维过程或思维形式，是需
要运用多种高水平认知的复杂活动过程。
包括：
逻辑上的归纳推理、演绎推理和类比推理
分析与综合、比较与分类、归纳与演绎、抽象与概括等方法
控制变量、组合推理、概率推理、相关推理、因果推理等推理形式
科学论证
面对问题，对所获得的资料进行解释说明， 提出自己的论点，
反思自己和他人论点的不足并提出质疑的高级思维能力。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
具有推理论证能力的学
生能够运用归纳、演绎、 类比、分析、综合、比 较、分类、控制变量等
方法进行假设检验或问
题解决，能够正确建立 证据与解释之间的关系， 提出合理见解。
科学推理
整体表现
推理论证
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创新思维
激发青少年好奇心和想象力 ，增强科学兴趣、 创新意识和创新能力，培育一大批
具备科学家潜质的青少年群体， 为加快建设科技强国夯实人才基础。
——全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）
新课标中表述：
“从不同角度分析、思考问题 ，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。 ”
在科学知识学习、科学问题解决和科学创造活动中， 根据一定的目的，运用一切已知
信息，在新颖、独特且有价值地（或恰当地） 产生某种产品的过程中表现出来的智能品 质或能力。
17
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
探究实践主要指在了解和探索自然、获得科学知识、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。
技术与工程实践能力
自
18
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
科学探究能力
自主学习能力
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
有助于促进科学知识的内化与外化，实现学生科学知识的深度理解
01 了解科学现象、测量有关数据、获得感性知识的源泉
02 建立、发展和检验科学理论的实践基础
03 获得科学思维材料的有效途径
探究实践的育人价值
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技术与工程实践能力
(1)聚焦真实情境中的问题解决
(2)通常需要综合运用科学、技术、工程学和
数学等学科的概念、方法和思想
(3)设计方案并付诸实施
(4)以寻求科学问题的答案或制造相关产品
科学探究能力
(1)提出科学问题 (2)猜想与假设
(3)制订计划 (4)搜集证据
(5)分析证据 (6)得出结论
(7)对结果进行解释与评估
(8)准确表达观点，反思探究过
程与结果
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
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
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做出假设 制定计划 设计方案 选择学习策略 收集证据 处理信息 得出结论 实施计划 检验作品 监控学习过程
表达交流 反思评价
改进完善 发布成果 反思学习过程与结果
第一阶段
科学探究过程： 提出问题
工程实践过程： 明确问题
自主学习过程： 确定学习目标
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
第三阶段
第二阶段
第四阶段
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态度责任是学生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，是社会主义核心价值观在科学课程 中的集中体现
我国对学生科学态度现状调查的研究数据也显示，学生充分认同科学对于社会的重要
价值，但对科学相关的职业期待较低。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
PISA2015结果显示，我国“将来期望进入科学相关行业”从业的学生占比仅为16.8%。
科学 态度
社会 责任
22
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
激发学生应用科学原理探索自然、理解自然的源动力，促进科
学观念、科学思维、探究实践等核心素养的发展
激发学生民族自豪感、责任感，培养积极投身国家建设的意识
态度责任的育人价值
01
02
23
（1）探究兴趣： 保持好奇心和探究热情，乐于探
究与实践。
（2）实事求是： 有基于证据和逻辑发表自己见解
的意识，严谨求实。
（3）追求创新： 不迷信权威， 敢于大胆质疑，追
求创新。
（4）合作分享： 尊重他人的情感和态度，善于合
作， 乐于分享。
科学态度
科学态度是个体
对科学对象、科学现
象、科学过程、科学
事实、科学理论、科
学研究等所持有的稳
定的心理倾向。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
24
（1）健康生活： 珍爱生命，践行科学的生活方式。
（2）人地协调： 理解科学、技术、社会与环境的关系，热爱自
然，具有节约资源、保护环境、 推动生态文明建设和可持续发展 的责任感。
（3）价值判断： 能对与科学技术相关的社会热点问题作出正确
的价值判断。
（4）道德规范： 在进行科学研究和成果应用时，能遵循人们普
遍接受的伦理道德规范， 遵守科学与技术使用中的公共规范、法 律法规和伦理道德。
（5）家国情怀： 维护自身和他人的合法权益，捍卫国家利益。
社会责任是（基于）
参与个人和社会事务
的讨论，作出理性解
释和判断，解决生产
生活问题的责任担当
和能力。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
社会责任
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核心 素养 文化基础 人文底蕴 科学精神 人文积淀 人文情怀 审美情趣 理性思维 批判质疑
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 推理论证 推理论证 质疑创新
探究实践
核心 素养 自主发展 学会学习 健康生活 乐学善学 勤于反思 信息意识 珍爱生命 健全人格
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 健康生活 人地协调
学习能力
核心 素养 社会参与 责任担当 实践创新 社会责任 国家认同 国际理解 劳动意识 问题解决
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
（二）核心素养的内涵 体现中国学生发展核心素养要求
一、核心素养的内涵
26
科学 物理 化学
生物学
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任 初中 物理观念 化学观念
生命观念
高中 物理观念 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想
生命观念
初中 科学思维 科学思维
科学思维
高中 科学思维 证据推理与模型认知
科学思维
初中 科学探究 科学探究与实践
探究实践
高中 科学探究 科学探究与创新意识
科学探究
初中 科学态度与责任 科学态度与责任
态度责任
高中 科学态度与责任 科学态度与社会责任
社会责任
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵 与理科分科课程中的学生核心素养的对接
27
三维目标的局限性：
在实践中，易将知识、能力、情感态度和价值观割裂，
表现为重知识，泛化能力，虚化情感态度价值观
义务教育小学科学课程标准
（2017年版）
科学知识
科学探究
科学态度
科学、技术、社会与环境
义务教育初中科学课程
标准（2011年版）
科学探究
科学知识与技能
科学态度、情感与价值观
科学、技术、社会、环境
义务教育科学课程标准
(3-6年级)（实验稿） 义务教育科学课程标准
(7-9年级)（实验稿） 科学探究
情感态度与价值观
科学知识
“核心素养”是对三维目标的继承和发展
“核心素养”是三维目标的聚焦和综合
义务教育科学课程标准
（2022年版）
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
（三）从三维目标到“核心素养”目标
2017
一、核心素养的内涵
2011
2022
从学科本位到以人为本
2001
28
全面落实有理想、有本领、有担当的时代新人
培养要求，确立课程修订的根本遵循
课程总目标
旨在培养学生的核心素养，
为学生的终身发展奠定基础
科学观念、科学思维、探究实践、态度责任
科学课程育人价值的集中体现
实现总目标
体现核心素养的连续性、进阶性
义务教育培养目标
核心素养
（四）培养目标、核心素养、课程总目标、学段目标
课程学段目标
一、核心素养的内涵
层 层 落 地 目 中 有 人
核心素养在不同学段的发展表现
核心素养的学段特征
基于学习进阶思想 ， 科学课程标准
按照1~2年级 、 3~4年级 、 5~6年级 、 7~9年级的分段 ， 设计义务教育阶段科 学课程学段目标 ， 努力做到 “ 三适应和 两遵循 ” ， 即适应学生的认知水平 、 知 识经验和兴趣特点 ， 遵循学习规律和学 科规律。
（五）学段目标的进阶设计
进阶依据
学生知识经验的丰富程度
学生兴趣的发展（直觉兴趣—操作兴趣— 因果兴趣—理论兴趣）
学习方式的改变 （指导性学习— 引导性学习— 自主性学习）
解决问题的复杂性
学生思维的发展 （具象—抽象）
一、核心素养的内涵
30
5~6年级
具有一定的抽象思维
能力，这时抽象思维能力 还具有较大的经验特征， 涉及事物的内在结构、功 能、变化与相互关系等。
3~4年级
处于由具体形象思
维向抽象逻辑思维过渡 阶段 ， 可以认识事物的 性能、作用、分类、条 件、原因、规律等。
7~9年级
涉及微观结构，
能够从微观结构解释 事物的宏观性质和变 化，需要学生具有较 高的抽象思维能力。
1~2年级
处于具体形象思
维阶段，只能认识具 体事物的外部特征。
进阶设计依据
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
一、核心素养的内涵
0
不同年龄学生思维发展特点
31
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
核心素养的学段特征
不同年龄学生思维发展特点
1~2年级学生处于具体形象思维阶段 ， 只能认识具体事
一、核心素养的内涵
物的外部特征。
32
33
不同年龄学生思维发展特点
5~6年级学生具有一定的抽象思维能力，这时抽象思
维能力还具有较大的经验特征，涉及事物的内在结构、 功 能、 变化与相互关系等。
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
核心素养的学段特征
式、知识经验等方面的发展差异 把握科学观念的本质特征
教师在落实科学观念
学段目标时的路径 引导学生在不同学段的学习中逐步实现科学观念总目标
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
认识学生在每个核心概念学习过程中的发展路径，
一、核心素养的内涵
认识不同学段学生在思维、学习方
34
模型建构
学生思维的发展
学习方式的改变
1~2年级处于指导性学习阶段
3~4年级可以达到引导性学习阶段
5~6年级、 7~9年级可以达到自主性学习阶段
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学思维
进阶设计依据
核心素养的学段特征
创新思维
推理论证
35
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学思维
1~2年级
3~4年级
5~6年级
7~9年级
以模型建构为例
4
2
3
1
36
核心素养的学段特征 学生思维的发展
学习方式的改变
学生知识经验的丰富
方法的复杂性和系统性
37
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——探究实践
进阶设计依据
具有从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度，提出问题和制订比较 完整的探究计划的能力；初步具有获取信息，运用学科方法描述和处理信息， 并得出结果的能力；初步具有交流探究过程和结果，并进行评价、反思、改进 的能力；具有初步构思、设计、实施、验证与改进的能力；具有初步的制订学 习计划、监控学习过程和总结反思的能力。
具有初步的提出问题和制订计划的意识、收集信息和得出结论的意识， 具
有简单交流以及评价探究过程和结果的意识，知道简单工具的功能和使用方法， 利用身边的材料和简单工具动手完成简单的任务， 初步养成良好的学习习惯。
（五）学段目标的进阶设计——探究实践
1~2年级
一、核心素养的内涵
5~6年级
!
38
（五）学段目标的进阶设计——态度责任
追求创新
合作分享
一、核心素养的内涵
探究兴趣
实事求是
核心素养的学段特征
社会责任
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直觉兴趣 操作兴趣 因果兴趣
理论兴趣
对丰富多彩的科学 通过亲手操作获取现 对探究科学现象
对把具体的因果认识上升为一
现象的自发兴趣 象、观察过程的兴趣 发生原因的兴趣
套能有效地分析客观事物所进
行的过程的理论结构，以及运 用该结构中的概念规律能动地 解决科学问题的兴趣 40
以探究兴趣为例
（五）学段目标的进阶设计——态度责任
一、核心素养的内涵
1~2 年级
3~4 年级
5~6 年级
7~9 年级
>
>
>
二、课程结构的调整
课程内容整体结构确定的原则
提出4个跨学科概念，横向连接核心概念，
强化整体性、系统性
基于科学课程学生核心素养的培养要求，
体现育人为本
凝练13个核心概念，突破学科领域界限，
实现高度综合
进阶设计内容要求，覆盖义务教育全学段，
落实素养发展路径
41
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
科学课程内容的困境
学科间割裂化 科学知识脱离生活 凝炼科学大概念（核心概念），
学科内碎片化 学生素养难以发展 成为了科学教育领域众多学者关注的话题
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科学教育的目标不应是给学生呈现出一堆由事实和理论
堆砌的知识，而应是引导其深入理解少数非常具有解释力的大 概念，帮助其理解与他们生活相关的事件和现象。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
43
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
基于核心素养要求，遴选重要观念、主题内容和基础
纵向结构化
知识技能， 精选、设计课程内容，优化组织形式。
设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带
横向结构化
动课程综合化实施，强化实践要求。
——2022年4月21日新闻发布会田慧生（教育部教材局局长）发言
44
设置13个学科核心概念作为科学课程的核心内容， 实现对跨学科概念的学习和对核心素养的培育；
强调已有知识经验和认知水平，通过跨学科的综合 实践，解决真实情境中的技术与工程问题；
13个学科核心概念与4个跨学科核心概念相互联系， 共同构成科学课程的横向内容结构（如图所示）
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
45
《义务教育科学课程标准（2022年版） 》加强了综合性，减少了概念和知识点的数目；
与《义务教育小学科学课程标准（2017年版） 》相比，核心概念由18个减少为13个，学习内容由75 个减少为54个， 知识点由207个减少为161个；
与《义务教育初中科学课程标准（2011年版） 》相比， 知识点由234个减少为193个（如图所示）
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
46
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
1.物质具有一定的特征，材料具有一定的性能
2.水是一种常见而重要的单一物质
3.空气是一种常见而重要的混合物质
4.物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述
5.力作用于物体， 可以改变物体的形状和运动
状态
3.运动与相互作用 （2）机械运动与力 （3）电和磁
4.能的转化与能量守恒 （4）波
（5）元素的循环和物质转化
2.物质的变化与化学反应
主题3 物质的运动与相互作用 （1）常见的化学反应
主题1 常见的物质
主题2 物质的结构
6.机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同
表现形式
2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
2017年版小学科学课程标准
1.物质的结构与性质
主题4 能与能源
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2017年版小学科学课程标准 2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
7.地球上生活着不同种类的生物。
主题1 生命系统的构成
8.植物能适应环境，可制造和获取养 5.生命系统的构
层次
分来维持自身的生存。 成层次
主题2 生物体内物质和
9.动物能适应环境，通过获取植物和 6.生物体的稳态
能量的转换
其他动物的养分来维持生存。 与调节
10. 人体由多个系统组成，分工配合，
主题3 生命活动的调节
共同维持生命活动。 7.生物与环境的
11.植物和动物都能繁殖后代，使它 相互关系
主题4 生命的延续和进
们得以世代相传。 8.生命的延续与
化
12. 动植物之间、动植物与环境之间 存在着相互依存的关系。 进化
主题5 人、健康与环境
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
48
2017年版小学科学课程标准 2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
7.地球上生活着不同种类的生物。
主题1 生命系统的构成
8.植物能适应环境，可制造和获取养 5.生命系统的构
层次
分来维持自身的生存。 成层次
主题2 生物体内物质和
9.动物能适应环境，通过获取植物和 6.生物体的稳态
能量的转换
其他动物的养分来维持生存。 与调节
10. 人体由多个系统组成，分工配合，
主题3 生命活动的调节
共同维持生命活动。 7.生物与环境的
11.植物和动物都能繁殖后代，使它 相互关系
主题4 生命的延续和进
们得以世代相传。 8.生命的延续与
化
12. 动植物之间、动植物与环境之间 存在着相互依存的关系。 进化
主题5 人、健康与环境
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
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二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
主题 地球在宇宙中的位置
星空；太阳系与星际航行；银河系和宇宙；
主题 人类生存的地球
地球 地壳运动和地形变化 土壤 地球上水体 天气和气候；
在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律地运动着；
地球上有大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核；
地球是人类生存的家园；
区域认知 综合思维 地理实 践力 人地协调观素养目标
宇宙中的地球 地球系统和圈
层结构 人地协调关系
2022（ 1～9年级） 宇宙中的地球
地球系统
人类活动与环境
2017（ 10 ～ 12年级）
2017（ 1 ～ 6年级）
2011（ 7～9年级）
50
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（2）突破学科领域界限， 实现综合，凸显育人价值
物质科学领域
人类能源的获得 利用能的转化进行技术
发明， 改善人们生活
51
核心概念4
能的转化与能量守恒
地球与宇宙领域 技术与工程领域
机械能、化学反应 过程中的能量变化
生物质能、生物体 的能量变化
生命科学领域
1.学科核心概念凝练思路
（2）突破学科领域界限， 实现综合，凸显育人价值
物质科学领域
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
技术对社会的影响、工程
对环境的影响等内容
52
核心概念11 人类活动与环境
能源利用、环境污染、新 技术对环境的影响等内容
资源利用、自然灾害 等内容
人类与环境
的作用关系等内容
地球与宇宙领域
技术与工程领域
生命科学领域
12.2 技术和工程改变了人们的生产和生活
12.3 科学、技术、工程相互影响与促进
年版小学科学课程标准
主题1
环境的关系
主题2：科学技术史
主题3：技术设计
主题4：当代重大课题
2011
必要性：
科学原理通过技术与工程服务于人类，科学、技术与工程的相互促进作
用日益增强，越来越呈现融合态
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念12与13是义务教育科学课程标准（2022年版）较分科课程标准独有的课程内容。
13 工程设计与物化
13.1 工程需要定义和界定
13.2 工程的关键是设计
13.3 工程是设计方案物化的结果
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
17.技术的核心是发明，是人
们对自然的利用和改造
18.工程技术的关键是设计，
工程是运用科学和技术进行设
计、解决实际问题和制造产品
的活动。
53
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念12 技术、工程与社会 内容包括科学、技术、工程与社会之间的相互关
系，还包含技术的本质、特点，以及与所学科学
内容相关的技术实践活动。
模拟光纤技术
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
54
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念13 工程设计与物化
工程的特征、设计和实施，侧重于工程实践活动。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
模拟飞船对接工程
55
结构与功能可以相互解释
系统在不同尺度具有不同的结构与功能
系统关键部件的材料、形状以及部件间的关 系，决定了系统的功能
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
系统由多个相互作用的部分组成， 具有明确的边界
系统模型表达了系统内部各部分 间的相互作用关系以及系统与外 部作用的关系
物质与能量是系统的两个守恒量
物质的流动与循环伴有能量的转 移与转化，能量的转移与转化驱 动物质的流动与循环
稳定是变化的动态平衡
系统的稳定需要一定的条件和范围
反馈是控制系统稳定与变化的机制
3.科学课程中的跨学科概念
跨学科概念
系统与模型
56
物质与能量 结构与功能 系统与模型
稳定与变化
⑴物质的结构与性质
⑵物质的变化与化学反应
⑶运动与相互作用
⑷能的转化与能量守恒
⑸生命系统的构成层次
⑹生物体的稳态与调节
⑺生物与环境的相互关系
⑻生命的延续与进化
⑼宇宙中的地球
⑽地球系统
⑾人类活动与环境
⑿技术、工程与社会
⒀工程设计与物化
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
57
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
——以“生命系统的构成层次”为例
生 生命系统是一种复杂的开放系统，与其他物质系统一样具有层
系 次性，遵循自然界的共同规律。 细胞、组织、器官、系统、个体、
统
的 种群、群落、生态系统和生物圈是生命系统的构成层次，细胞是生
构 物体结构与生命活动的基本单位。 一些生物由单细胞构成， 一些生
层 物由多细胞组成。 本学科核心概念的学习有助于学生形成结构与功 次
能、系统与模型等跨学科概念。
58
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
成
命
对生物结构的认识从宏观走向微观，从整体的视角看到结构与功能
5～6年级学生开始知道细胞是生物体的基本结构单位，能描述脑的功能及其保护措施；
7～9年级应观察有代表性的无脊椎动物和脊椎动物，描述他们的形态和生活习性； 能描述细
胞的结构及其功能，能运用细胞结构及其功能的知识解释某些生命现象； 能描述植物的细胞、 组织、器官、个体的结构特征及其相应的功能；辨认和观察绿色开花植物根、茎、叶的结构， 说出其功能；列举人体的主要感觉器官的结构与功能……
注重生物的外部结构与特征，初步将其与功能相衔接。
1～2年级学生应说出植物和动物的外部特征，能识别人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官 的功能；
3～4年级应能描述植物的结构及各部分的基本作用，能描述人体用于呼吸和提取养分的 器官。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性——以“生命系统的构成层次”为例
结构与功能
59
7～9年级学生构建模型能描述生态系统的组成、结构及功能；列举不同类型的生态系统； 运
用生态系统的概念分析生产生活中的一些简单问题；能制作细胞模型，建构细胞基本结构； 建构人体消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、运动系统的模型
1～2、3～4年级， 学生在归纳动物、植物的共同特征，发现生物的特征；
3～4年级学生开始思考动物和植物、生物和非生物之间的关系。
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
——以“生命系统的构成层次”为例
初步认识生物之间的关系，初步培养系统思维
在不同学段均渗透跨学科概念教学，培养学生跨学科观念。
认识生命系统的结构及其相互作用，理解生命系统的复杂性和层次性
二、课程结构的调整
系统与模型
60
核 心 概 念 内容要求
学习内容
具体要求
学业要求 教学提示
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
1.课程内容整体结构
教学策略建议
学习活动建议
61
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架
核心概念13：工程设计与物化
二、课程结构的调整
与跨学科概念的联系
概念内涵
帽 段
62
②尝试使用合适的方法，对选定的设计方案 进行模拟分析和预测。 ②利用示意图、影像、文字或实物等多种方 式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中 各影响因素间的关系。 ③基于有说服力的论证，认同或质疑某些设 计方案， 并初步判断其可行性和合理性。 ②借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事 等方式说明自己的设计思路。 ③根据需求和限制条件，比较多种可能的解 决方案， 并初步判断其合理性。 ②学会使用简单的草图，说出自己的思路。 ④知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作 品、改进完善、发布成果等过程,利用工具制作实物模型，尝 试应用科学原理指导制作过程，根据实际反馈结果， 对模型进 行有科学依据的迭代改进， 最终进行展示。
④利用工具制作简单的实物模型， 根据实际反馈结果进行改进 并展示
④利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。⑤知道制作 过程应遵循一定的顺序， 制作简单的实物模型;尝试发现实物 模型的不足，改进并展示。
③学会使用简单的工具，对生活中常见的材料进行简单的加工 处理。
④制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在 的问题并提出改进方案。
13.1工程需要定义 和界定
7-9
①定义简单的实际 工程问题，分析限 制条件， 提出验收
标准。
5-6
①定义简单工程问 题，包括材料、时 间或成本等限制条 件，提出验收标准。
3-4
①描述简单的设计
问题，包括材料、
时间或成本等限制 条件。
1-2
①通过观察，提出
并描述简单的制作 问题。
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架
内容要求
13.3工程是设计方案物化的结果
③依据不同来源的证据、限制条件等因素，从需求层面优化设 计方案。
内容要求
13.2 工程的关键是设计
学段
63
学段
核心概念13：工程设计与物化
1 ～2年级
能基于观察提出并描述一个简单的制作问题。
能利用具体形象思维进行设计 ， 并用简单草图说出设计思路。
能使用常见的工具和材料制作简单实物模型 ， 能发现实物模型的不足 。 具有实物制作的兴趣 ， 乐于表达 、 讲述自己的想法。
3～4年级
能提出满足一定限制条件的简单设计问题和多种设计方案。
能用多种方式说明设计思路 ，选择适当的方案。
能完成实物模型制作 ，发现实物模型的不足并进行改进。
具有技术与工程方面的操作兴趣 ， 愿意动手尝试。
5 ～6年级
能提出满足一定限制条件的简单工程问题 ， 知道验收标准 ， 了解设计方案中各种因 素间的关系。
能基于所学科学知识 ， 应用创造性思维的方法提出多种设计方案 ， 基于批判性思维 评价并优化设计方案。
能制作实物模型 ， 并基于证据改进实物模型的设计和制作。
乐于尝试多种设计方案 ， 初步具有质疑 、 创新的态度； 知道技术与工程需要实事求 是 ， 能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
2.每个核心概念下的内容框架
学业要求
64
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架 学业要求
65
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计 教学提示
2、学习活动建议
读图识图
科普剧
调
查
体
验
种
植
实
验
制
作
项目研究
观
测
实验探究
测
量
观
察
养
殖
2.每个核心概念下的内容框架
66
以探究实践为主要方式开展
教学活动
精心组织加强监控
适时追问及时点拨
学生主体教师主导
基于核心素养确定教学目标
围绕核心素养
依据学业质量标准
符合已有水平经验
系统考虑进阶设计
三、实施指导的强化
教学活动
教学目标
67
课程目标
课程核心素养
看得到的风景
教学目标
走得到的景点
教学
目标
是对某一教学活动的结果所表现的具体状态、水平、程度的
设定，是整个课堂教学行为的目标
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
学习结果 评价
学生活动 设计
教学内容 选择
基本要素
68
导教
导学
导评价
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
教学目标的重要性
69
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
设计思路
制定可达成、可检测的
教学目标
70
3 选择达成教学目标的
具体活动方式
明确课程标准对学习内容
的基本要求
1
2
4
分解核心素养的具体目标
1.课时教学目标
设计思路
1
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
明确课程标准对学习内容
的基本要求
71
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
2
分解核心素养的具体目标
设计思路
72
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
3 选择达成教学目标的具体活动方式
设计思路
73
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
设计思路 4 制定可达成、可检测的教学目标
三、实施指导的强化
将教学目标
与学业质量描述相匹配
教学目标应
具体可实施，明确可检测
74
教育目标维度 某种情境 行为动词
学习内容
科学观念 认知性行为动词
科学思维
探究实践 技能性行为动词
态度责任 情感性行为动词
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
三、实施指导的强化
①任务情境
②行为动词 ③学习内容
学生的学习活动 具体的学习内容
撰写规范
75
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
案例2植物是"活"的吗 任务情境 学习内容
1．科学观念：通过观察和种养活动，知道植物需要水、阳光以维持生存和生长，
是有生命的。
2．科学思维： 能在教师指导下，以“植物生存生长过程中外部形态及其变化”
为证据，说明植物是“活”的。
3.探究实践： 能利用多种感官观察植物的外部形态特征变化，并能依据可观察的
现象，描述植物生存和生长的条件。
4．态度责任： 愿意倾听、乐于表达和分享有关植物的信息，具有认识和研究植
物的兴趣，以及珍爱生命、爱护身边植物的情感。
三、实施指导的强化
行为动词
76
它由一个完整的“大任务”驱动，通常是围绕“概念 ”、“ 问题 ”或“项目 ”组织成的
一个目标、内容、实施与评价的完整的学习事件，是一个微型课程的学习。单元教学由主题、 目标、活动、评价等要素组成， 并按某种需求和规范组织起来形成一个有结构的整体活动。
“单元教学”
两种类型
第1节
教材某章
第2节
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标
教师二次开发的单元
常以“某主题 ”的形式呈现
“复习课 ”、“选修课 ”教学
教材中的单元
以“章 ”的形式呈现
新课教学、必修课教学
三、实施指导的强化
某章中
的某节
新 单 元
自然单元
重组单元
单元
教学
某章中 的某节
第3节
77
……
……
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
78
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
79
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
教学提示
80
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
单元教学目标
科学观念： 知道磁铁有磁性，可对某些物体产生作用。
科学思维： 能在教师指导下，比较磁铁对不同物质的吸引作用。
探究实践：
能在教师的指导下， 自主动手操作磁铁，体验磁铁可以直
接或隔着一段距离吸引铁质物体，探究磁铁的基本性质。
态度责任：
在体验活动和动手操作中， 能如实表达观察到的现象，产
生对磁力等现象的直觉兴趣。
81
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
规划整体单元设计后，明确各课时教学目标
基于教学目标， 规划单元教学
“2.磁铁怎样吸引物体”课时教学目标
科学观念：知道磁力，知道磁力能穿透一些物体发挥作用
科学思维：在教师指导下，根据效果，分析比较磁力与拉力、 推理的不同之处，认识磁力的特征
探究实践：在教师指导下，探究磁铁的磁力
态度责任：在体验活动和动手操作中，能如实表达观察到的 现象，具有对推力、拉力、磁力等现象的直觉兴趣
三、实施指导的强化
82
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
分析课程标准中相关学习内容
物质的结构与性质
三、实施指导的强化
物质的变化与化学反应
能的转化与能量守恒
83
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
分析课程标准中相关学习内容
生命系统的构成层次
三、实施指导的强化
生物体的稳态与调节
人类活动与环境
地球系统
84
单元教学目标
科学观念： 能举例说出人类生活离不开水，说出水有三种状态， 认识物质在一定量的水中的溶解程度；说出地球表面海旅分布 情况与主要水体类型。
科学思维： 能在教师指导下，分析比较植物、动物对水等生存 需要的差异；比较水的三种状态的不同点，分析水与生产和生 活的关系。
探究实践： 能在教师的指导下， 设计方案，探究水和动物、植 物生存的关系； 会使用温度计、量筒等工具进行测量；探究水 的特征与性质， 如三态变化、溶解性，并能用简单的文字和图 画描述观察到的现象。
态度责任： 在探究实践中，保持对水、天气、动物、植物的好 奇心和探究热情，乐于动手实验，愿意分享自己的想法， 乐于 倾听他人观点， 完善和改进探究活动；树立保护水体，节约用 水的意识。
85
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
架构学习内容
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元）
主题：水（3-4年级）
架构学习内容 “6.什么溶于水”课时教学目标
科学观念： 认识物质在一定量水中的溶解度，能说出是否搅
拌、温度高低等是影响物质溶解快慢的常见因素。
科学思维： 能在教师的引导下， 初步建立物质溶解的直观模
型，解释物质在一定量水中的溶解速度。
探究实践： 能在教师的引导下， 能设计对比试验探究物质。
在水中溶解快慢的影响因素。
态度责任： 能对影响因素进行大胆推测， 如实记录和报告观
察与实验的信息。
86
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
3.学年教学目标
相对宏观的教学目标,是总目标学段目标的分支，指在一学年达到的教学
三、实施指导的强化
学年教学目标
目标和教学安排
87
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
3.学年教学目标
把握不同学年教材 综合考虑学段目 把握不同年级
基于核心素养
中所涉及的学科核 心概念 标、学习内容、 学业要求 的学习进阶
规划学年教学 目标
核心概念
课标依据
学习进阶
核心素养
88
5.变革育人方式，突出实践
加强课程与生成劳动、社会实践的结合，充分发挥实践的独特育人功能。
突出学科思想方法和探究方式的学习， 加强知行合一、学思结合，倡导“做中
学”“用中学”“创中学”。
优化综合实践活动实施方式和路径，推进工程与技术实践。
积极探索新技术背景下学习环境与方式的变革。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
1.学科实践
基本原则：
课程方案
学科实践
89
学科实践是用学科知识、学科思想方
法和学科思维方式解决真实情境中问题 的一种活动。
学科实践不仅是学科知识与方法的
应用，而且是获得知识与方法的途径
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
源于学科或者跨学科的实践
在学科或跨学科学习中实践 为学科或跨学科素养的实践
1.学科实践
90
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
在科学课程中表现为
从“科学探究”到“科学实践”
通过实践获取、理解与运用知识，
倡导学生在实践中建构、巩固、创新自己的学科知识，
社会性
解决真实情境中的问题
学科性
以知识学习为基础
1.学科实践
实践性
91
2.科学课程中的探究实践
在核心素养中，将科学探究修改为探究实践，包括科学探究以及技术与工程实践；
在核心概念的学习中，突出科学探究， 强调“做中学”和 “学中思”；
在技术与工程领域 ，强化了 “工程设计与物化” ，强调了技术与工程问题的规范性，让学
生养成通过 “动手做”解决问题的习惯，培养学生的探究实践能力。
增加了附录： 学生必做探究实践活动
在教学过程中， 强调探究与实践
92
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
3.探究实践怎么教？
（1）探究实践活动的组成
理论性探究
93
渗透在所有探究活
动中的评价行为
认知世界中的解释
与解决方案建构
真实世界的调查研究
操作性探究
社会性活动
3.探究实践怎么教？
（2）课堂探究活动不应局限于“操作性探究”
操作性探究
明确的科学方法：观察、实验、测量、比较
固化的探究步骤：
提出问题 做出假设 制定计划 收集证据
处理信息 得出结论 表达交流 反思评价
活的探究 → 死的程式
94
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
·学生想法的本质是什么？
·它能合理解释所探究的自然现象吗？
·哪些证据可以支持或反驳自己或别人的观点？
·推理过程有没有漏洞？
·进一步验证这个想法还需要寻找哪些证据？
3.探究实践怎么教？
（3）理论性探究应在课堂探究活动中占据主导位置
围绕以下问题展开教学
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
95
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
3.探究实践怎么教？
（4）将科学作为社会性活动进行课堂教学
注重课堂研讨氛围的营造
提倡课堂探究应从个体行为向群体行为转化，课堂互 动应反映科学共同体的真实互动。
要有能力组织和与管理学生的课堂讨论，并形成相应 的交流规范。例如引导学生说出自己的观点以及思考 过程，帮助学生辨别各自的对立观点、树立尊重不同 观点的规范，并且与学生一起通过争论来调和不同意 见等。
96
4.工程实践怎么教？
科学教育中工程实践实施方法的分类结构
作品开发取向
正向项目教学 逆向工程教学
正向教学模式 逆向教学模式
科学探究 纠错教学
科学探究取向
97
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
作品包装与分享
系统实现与测试
详细方案分析
可选方案分析
需求分析
内涵：以项目活动为依托组织教学内容，以
学生为主体开展教学活动，以可视化和多样 化的学习成果评价学生的学习效果的一种模 式。
特点：以实际问题为需求导向，以完整作品
为开发目的
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式-----实施过程
98
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
可选方案：
可以使用食物等材料来发
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
展示：
风力发电机
波浪发电机
提问：
如何制作微
型发电机？
发电机
刘妍. 项目式STEM教学中小学生的学习参与度研究[D].华中师范大学,2020.
99
电
> 任务一：选择一个水果，如柠檬
> 任务二：在水果中插入电线的一段
> 任务三：把电线的另一端插上小灯泡
> 任务四：检查灯泡亮度
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
详细方案
100
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
系统实现与测试
0一1
选择材料
合作交流测定数据
完善项目改进方案
02
04
标注材料特性
思考注意事项
制作出最终的微型发电机
绘制设计图
101
03
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
作品包装与分享
01 分析结果
展示作品 组间进行评价并提出建议，
对作品设计的过程、 总结不同材料的特性
思路进行简洁的说
明
02
102
内涵：以造物为目的，以先进产品的实物等
作为研究对象，运用现代设计理论、方法对 已有产品进行建模仿真，最终再创产品的教 学模式
特点：儿童天性得到发挥，利于学生深入理
解作品内在原理
比较评估与反思
原型制作或产品再造
再设计与微创新
作品分解与复原
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
（2）逆向项目教学模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
4.工程实践怎么教？
作用使用与工程分析
103
跷跷板是日常生活中常见的
娱乐设施，学生对其非常熟 悉。
学生对杠杆平衡有一定的体
验，但是概念模糊，缺乏对 杠杆平衡原理的思考。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
问题：如何设计一个跷跷板，
让胖瘦相差很大和很小的人 也能够玩的很愉快呢？
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
104
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
作品分解与复原
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
拆解教学用的跷跷板模型，并发给学生观察记录表。
学生记录跷跷板模型的组成部分、各部分的功能、各部分的连接方式。
学生按照记录表复原跷跷板模型。
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
105
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
再设计与微创新
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
设计方案： 跷跷板支架两边的跷板需要长短不一致，以满足胖瘦相差很大的
人去玩。
材料： 一个多孔的跷板， 一个单孔的跷板、 一个小铁钉、 一个支架、两个瓶
盖还有一些橡皮泥。瓶盖代表座椅，橡皮泥可以用来制作玩跷跷板的人。
106
与公园里常见的跷跷板相比，本项目在其基础上进行了
改进，更具有娱乐性。
如果后续还想进一步改进，可以同样通过模型制作的方
式。
在生活中多留意杠杆工具，试试还能怎样改进给我们生
活带来更多的便利。
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
在制作出的跷跷板模型上，放置两
个重量不等的橡皮泥块，观察跷跷 板的动态。
三、实施指导的强化
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
系统实现与测试
比较评估与反思
107
内涵：从现成作品或产品的使用、观察入手，
聚焦于已有作品中科学问题的发现与解决，
其关键环节在于“假设一尝试”的 “试误”
过程
特点：双角度纠错：学生不断修正调整作品；
教师进行纠错任务训练
纠错与测试
确定纠错起点
分析可能原因
玩与观察
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
108
（3）纠错教学模式案例—— “做一个泡泡玩具”
玩与观察
泡泡玩具是学生非常喜欢的一种玩具， 学生在玩耍时经
常会出现吹出的泡泡越来越小的情况。
观察泡泡玩具是如何组成的，并且找出有时泡泡变小或
吹不出泡泡的原因。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
109
4.工程实践怎么教？
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具”
吹泡泡棒的圆圈
中间空间太大， 泡泡水的表面张 力不够。
泡泡液制作过程
出现问题。
吹泡泡用的力太
小。
分析可能的原因
110
自行混合泡泡水时：
不同的肥皂液产生不同的泡泡；可尝试洗碗液、沐浴液、婴儿沐浴露以及其它肥皂液。
自制吹泡泡的小工具：
将清洗管道的毛绒条上方弯成圆形，然后把圆圈的尖端部分绕着毛绒条的杆卷曲，形成
一个吹泡泡棒；可尝试把吹泡泡的圆圈部分制成不同的形状，比如心形、星形或方形。
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
111
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具” 确定纠错的起点
肥皂液和水，就能自制泡泡水。
只需以1：4的比例在罐子、杯子或碗里混合肥皂液和水。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具” 纠错与测试
泡泡玩具:
泡泡液的制作比例要准
确。
多采用身边废弃材料来
进行制作
小组展示作品：
制作好的泡泡玩具
是否能成功吹出较多的泡
泡
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
112
评价与反思
分析数据得出结论
进行实验收集数据
制定计划设计实验
提出问题形成假设
内涵：以科学问题为导向，指导科学探究活
动的设计与实施，以培养学生掌握跨学科知 识和科学探究能力为目标的教学模式。
特点：对教师与学生的相关素养和能力要求
较高
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（4） 科学探究模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
113
学生很容易理解折叠纸飞机时手用力可以改变纸张
的形状， 但纸蜻蜓直立静止时叶片下垂，而飞行下落时 叶片上翘 ， 如果叶片较长、较软则效果更明显，学生在 实践过程中产生的疑问 “是什么力使叶片变形呢 ” 就 与所学“力可以使物体的形状发生改变” 建立了联系。
· 该活动体现了“力”的概念，教师还可以引导学生探究 叶片大小、形状的改变对飞行状态的影响，进行科学探究。 · 该活动涉及了工具使用、 观察现象、 推理判断、 科学 探究等方面。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（4） 科学探究模式----- 1～2年级学生折叠“纸蜻蜓”的活动
纸蜻蜓直立静止与飞行下落时叶片示意图
114
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
115
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
4 确定 以学业质量所刻画的表现特征为依据，结合具体问题或任务的要求，预估学生可能
评分标准 的作答情况，确定参考答案和评分标准。
3 设定 题目以简洁、清哳的图文呈现，设问要与问题情境紧密关联，问题要求明确，有清
问题任务 晰的层次和严谨的逻辑，指向核心素养的具体要求。
2 选取 选取生产和生活中的实际问题、社会热点问题、生物科技新进展、生物科学史等素
材，创设问题情境。
1 在考试和评价中实现对学生核心索养的考查是新课程改革理念落地的重要环节。根
据课标的要求， 明确所考查的核心素养侧重点，以及与之相关的具体生物学知识、
考查意图 技能和方法。
情境素材
明确
根据考查意图，针对学生的年龄特征和认知水平， 聚焦核心素养， 结合课程内容，
116
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破坏。针 对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷简状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？ 简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
[义务教育生物学课标案例, P66，生物与环境]
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的
案例思考：这道题是如何命制的？
食物来源和栖息场所。
问题:
117
选取模块
学业要求
生物与环境
1.从结构与功能的角度， 阐明生态系统中 的生产者、消费者、分解者以及非生物环 境是一个有机整体。
2.运用图示或模型表示生态系统中各生物 成分之间的营养关系。
3.分析某生态系统受到破坏的具体实例 ， 阐明生态系统的自我调节能力是有限的。 4.分析人类活动对生态环境造成破坏的实 例，形成保护生物圈的社会责任意识。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 学业水平考试的主要目的是评价学生学科核心素养的发展水平
> 明确试题所要考查的核心素养侧重点，以及与之相关的具体生 物学知识、技能和方法
118
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> “生物与环境”相关资料分析整理：
生物科技新进展：
2019年Nature Plants在线发表了日本京都大学和东
京大学对此现象的研究论文。该研究首次表明叶子的 形状会对食草动物起到物理威慑的作用。
生物学现象：
1.卷叶象甲利用香茶菜产卵，有特殊的“卷叶 ”行为；
2.全缘叶比深裂叶更易被卷叶象甲破坏。
深裂叶香茶菜
全缘叶香茶菜
卷叶象甲
119
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
文献内相关实验资料
实验2：
探究不同叶对象甲繁殖生长的差异
将文献中的相关实验经分析、筛选、简化后， 可转化为题目中的实验情境。
实验1：
探究卷叶象甲对不同叶形的偏好
实验3：
探究不同叶形对象甲偏好的影响
120
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
题目情境形成，需设定问题
[课标案例7, P66]
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的 食物来源和栖息场所。
问题:
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破坏。针 对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷筒状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？ 简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
（表格来自实验2）
121
问题:
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破 坏。针对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷简状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的 食物来源和栖息场所。
态度责任 探究实践 122
纸笔测试的基本流程
[课标案例7, P66]
题目已形成，需制定评分标准
生命观念(结构功能观)
科学思维
指向核心素养
紧密关联情境
科学思维
123
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 基于学业质量标准，结合具体问题的要求，预估学生可能的作答情况，确定参考答案和评分标准。
能基于生命观念作答，但
科学思维尚存不足
简单叙述知识点，但不能
基于核心素养作答
完全未形成相关概念
分层
能基于生命观念作答，同 时体现较好的科学思维
科学思维
生命观念
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 0 1 0 2
生物学知识、技能和方法。
明确考查意图 选取情境素材
确定评分标准 设定问题任务
> 以学业质量所刻画的表现特征
的要求，预估学生可能作答情 0 4 0 3
况，确定参考答案和评分标准。
体
养
具
素
的
心
关
核
侧重点，以及与之相
明确试题所要考查的
> 针对学生的年龄特征和认知水平， 聚焦核心素养，结合课程内容，
选取生产和生活中的实际问题、
社会热点问题、生物科技新进展、 生物科学史等素材，创设情境。
> 紧密关联问题情境， 指向核心素 养的具体要求，提出文体明确、 层次清晰和逻辑严谨的问题。
为依据，结合具体问题或任务
124
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价
三、实施指导的强化
小学科学表现性评价测评框架
125
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价
小学科学表现性评价测评框架 (续表)
王思锦,刘佳.小学科学表现性评价实践探索[J].中小学教材教学,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4.
126
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价 实施路径 案例：五年级“船的研究”单元
王思锦,刘佳.小学科学表现性评价实践探索[J].中小学教材教学,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4. 127
od 实施“教学评”一体化教学
02 设计表现性任务
01 确定学习目标
03 制定评价量规
测试小船。
表达自己的设计意图。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价——实施路径
“船的研究”单元的任务分解、课时安排与科学认识
案例：五年级“船的研究”单元
128
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价——实施路径
案例：五年级“船的研究”单元
“船的研究”单元表现性评价量规
129
党的二十大报告指出“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱
动发展战略” “坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动， 加快建 设教育强国、科技强国、人才强国……着力造就拔尖创新人才”。
拔尖创新人才的培养关键在于教育， 核心是科学教育。此次科学课程修
订标志着我国科学教育发展进入了一个新的阶段。我们要把握机遇、科学谋 划，以新课标为载体， 加强理论引领，加快构建高质量科学教育体系。
结语
130
谢 谢！
未来世界
经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-
operation and Development ， OECD）简称经合组织。
OECD教育2030项目将未来世界称为“VUCA世界”, 即一个充
满波动性 (Volatility) 、不确定性 (Uncertainty) 、复杂性
(Complexity) 和模糊性(Ambiguity) 的世界。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
国际背景——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
幸福生活
教育
教学系统如何才能有效地发展这些知识、技能、态度和价
值观？
在2030年，今天的学生需要什么样的知识、技能、态度和
价值观来繁荣和塑造他们的世界？
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
各国要考虑的两个问题：
—— 教什么？学什么？
—— 怎么教？怎么学？
02
01
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
“未来教育的使命”：
教师角色从“讲台圣贤”
到“俯身指导”
确立成长心态，
摒弃盯住缺陷的做法
面向更广阔的目标
-2030幸福生活
重新思考
“学生成功”的内涵
深度学习，
避免超负荷学习
培育终身学习
的热情
解决真实世界
的问题
发展
“主体性”
获取
共同利益
塑造完人
我们今天教的学生将来要用我们不知道的知识去解决我们不知道的问题，而且在国际竞争的背景下。
——韦钰 （中国工程院院士、原教育部副部长）
“教育和技能的未来：教育2030” 项目思考了如下问题：
1.课程设计如何满足未来日益重要的新能力要求，如学生主体、变革能力（创造新价值； 承担责任；应对
困境、紧张局势、权衡等）？
2.对于像全球能力（胜任力）、数字读写能力等新的跨学科能力的培养是现代社会的迫切需要。我们如何做
到在不增加新学科的前提下满足这样的需求？
3.指导我们研究如何在教学中落实发展学生的知识与技能（如批判性思维、创造性思维、合作/协作）以及
态度和价值观（如尊重、信任、 同理心等） ？
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
基本素养 2030技能、态度 和价值观 2030 关键 概念 2030变革能力 和能力发展 2030复合能力 读写能力 计算能力 I T C / 数 字 素 养 数据素养 体育健康素养 合 作 / 协 助 批判性思维 解决问题 自 我 调 节 / 控 制 同理心 尊 重 坚毅力 信 任 学会学习 学 生 主 体 共同体 创 造 价 值 承 担 责 任 协 调 困 难 预 期 行 动 反 思 全 球 能 力 媒 介 素 养 可 持 续 发 展 计 算 素 养 财 经 素 养
创
业
/
创
新
精
神
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
面向2030学生发展能力
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
核心素养是以知识技能、思想方法为基础， 整合了情感、态度或
价值观在内的。
“Sustainable development and social cohesion depend critically on the competencies of all of our population – with competencies understood to cover knowledge, skills, attitudes and values.”
——经济合作与发展组织（OECD）核心素养概念界定
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD Education Minister（ 2005）
核心素养
“关键能力”的框架
在社会异质团体 中互动
反思性思维
自主行动
21世纪初 ，经济合作与发展组织(OECD)启动
了“ 素养的界定与遴选：理论和概念基础 ”项目 (DeSeCo)。 该项目研究的起点是要搞清楚个人的 成功生活和社会的良好运行需要什么样的素养 ，确 定核心素养的过程是通过明确社会和个人的愿景 ， 充分考虑文化背景和人口的多样性 ，构建理论模型 和界定概念 ，通过协商 ，达成共识。该项目通过多 学科的整合， 归纳出核心素养框架。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——经济合作与发展组织（OECD）核心素养概念界定
互动地使用工具
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
欧盟核心素养框架
数学素养和基本的
科学与技术素养
建设性 管理情绪
8种关键技能
——国外核心素养概念界定
主动意识和创新精神
使用母语交流
学会学习
文化意识与文化表达
使用外语交流
数字素养
社会与公民素养
7种横向技能
批判性思维
风险评估
首创精神
采取决策
创造性
问题解决
日本国立教育研究所也提出了“21
世纪型能力”的框架( 2013 年) : 从作为
“生存能力”的智、德、体所构成的素质 与能力出发，要求凝练“学科素养”与能 力的同时，以“思考力”为核心，与支撑 思考力的“基础力” ( 语言力、数理力、 信息力) 以及运用知识技能的“实践力”， 构成三层结构。如右图所示。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
2002 年， 美国教育部连同苹果、思科、
戴尔、微软、全美教育协会等有影响力的私 有企业和民间研究机构， 成立“21世纪技
能伙伴协会”，简称“P21”，开始系统
研制适应信息时代和知识经济所需要的
“21 世纪技能”。经过几年努力，“21 世
纪学习框架”及相应的课程体系和研究报告 系统推出。P21 项目中， “21 世纪技能” 相当于OECD和欧盟框架中的“核心素养”。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
经合组织：
个人实现自我、终身发展、融入主流社会
和充分就业所必须的知识、能力及态度的
集合。
联合国教科文组织：
学生终身学习所需要的素养。
欧盟：
一个人在知识社会中自我实现、社会融入，以
及就业所需要的素养，包括知识、技能与态度。
美国21世纪能力联盟：
所有学生活动工作者都必须具备的能力，其
发展目的在于培养21世纪工作能力及核心
竞争力的人。
澳大利亚：
综合职业能力或关键能力。
英国：
为了适应将来的生活，年轻人需要具备的关
键能力，以及学习、生活和工作所需的资质。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
①知识、能力和态度的整合
②关键能力
学习能力、思维能力、创新能力等
合作能力、交流能力、 自我管理、 国家认同、 国际理解、社会责任、
法律与规则修养、 问题解决能力等
重视在真实情境中的学习与应用，以学习、思维与创新等核心素养的培养为突破口，
实现学生各种核心素养的形成和发展。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
知识 身心健康、道德品质、人文、科学、艺术、数学、语言、信息技术素养等
——国外核心素养概念界定
导
向
核
心
基
础
能力
应用
具有个人价值与社会价值， 为学生终
身发展、适应社会打下良好基础
具有阶段性
可以通过接受教育来形成和发展 ，是
可教、可学的
可以利用定性和定量相结合的方法进
行评价
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——中国学生发展核心素养
2016年9月13日
中国学生发展核心素养研究成果发布
指向教育要培养什么样的人
所有学生应具备的最关键和最必
备的共同素养
知识、能力和态度的综合表现，
具有综合性、整合性
学生在接受相应学段的教育过程中，
逐步形成的适应个人终身发展和社 会发展需要的必备品格与关键能力。
中国学生发展核心素养特征
内容
核心素养
目标
性质
功能
发展
培养
评估
146 /198
147 /198
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——中国学生发展核心素养
中国学生核心
素养指标体系
国家 课程纲领性文件 颁布 时间
核心目标或理念
澳 科学课程标准（K-6） fo l i n curriculum 2017年
科学课程注重学习者的多样性，面向全体学生；要求学生追求自己的个 人价值； 让学生经历科学发现的喜悦；科学是不断变化的、合作的和富 有创造力的；科学课程注重与其他学习领域的联系；培养学生对周围世 界的自然好奇心， 发展批判性思维和创造性思维。
德 北莱茵 -威斯特法伦州自然与科学常 识课程计划（小学） Richtlinien und Lehrpl ne für die Grundschule in Nordrhein - Westfalen（ Grundschule -Richtlinien und Lehrpl ne） 2012年
1.关注人的尊严； 2.负责任地和自然、已有的生活世界、资源打交道； 3. 学会团结社会团体； 4.对于自然科学和技术要带有批判的、建设性的态 度； 5.形成文化和历史意义的意识，以及相关价值观和社会倾向的意识。
法 自然教学大纲 2008年
围绕“ 为了全体学生成功 ” 、“培养学生全面发展 ”和“注重学生个性发展 ”这 三个终极目标。
英 国家课程标准（科学部分） National curriculum in England science programmes of study 2014年
注重科学探究，增加科学知识， 提升科学素养。
芬兰 基础课程教学计划2014 PERUSOPETUKSEN OPETUSSUUNNITELMAN PERUSTEET 2014 2014年
让学生变成积极主动的学习者；为学生可持续发展的生活方式奠基；把 学校变成一个学习型社区；学科融合式教学；为学生提供综合性教育。
a
s
l
u
t
a
u
y
r the A
NSW S
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际科学课程纲领性文件解读
国家 课程纲领性文件 颁布 时间
核心目标或理念
韩 科学课程计划 2015年
在科学中实现以各种探究为中心的学习。对基本概念的统一理解——通过探究 经验，具有科学的思考力，科学的探究能力，科学问题的解决能力，科学的沟 通能力，科学的参与和终身学习能力等科学核心力量。
美 K-12科学教育框架 A Framework for K-12 Science Education 2011年
面向所有学生普及科学与工程教育； 能够运用科学知识进行个人事务决策；能 够参与有关科技的社会事务决策；在职业中运用科学知识与技术，提高社会生 产力。
下一代科学教育标准 Next Generation Science Standards 2013年
科学是面向所有学生的；学习科学是个能动的过程(指体脑的共同活动)；反映 作为当代科学实践之特点的理性传统与文化传统； 要把注意力集中到探究上， 坚持进行探究。
日 小学校学习指导要领 小学校学習指導要領 2017年
课程目标强调培养素质和能力；课程结构强调以科学基本概念为支柱的结构化 课程；课程内容强调“面向社会的课程”；学习方式强调“主体性、互动式、深度 学习”。
瑞典 各科教育大纲 Kursplan（Biologi/ Fysik/ Geografi/ Kemi/ Teknik） 2015年
通过科学学习，学生应该总体上有机会发展自己的能力， 能更多地了解自己和 自然的兴趣。通过学习，学生有机会根据自己的经历和时事询问有关科学和人 的问题。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际科学课程纲领性文件解读
国际小学科学教材比较研究
全国教育科学“十二五”规划2012年度重点课题
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究—— 研究对象：十国小学科学教材
中国《科学》 美国《科学启蒙》 英国 《新星科学》
俄罗斯 《周围的世界》
和《自然学》
澳大利亚《科学
与素养联结课程》
新加坡《我的朋友
们在这里！科学》
法国《我做实验学科学》 德国《科学》
日本 《新理科》
韩国《科学》
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究—— 研究框架
度 度 度
小学全学段科学
小学四年级科学
难
深
广
教材研究结果
教材研究结果
最
高
中
游
最 低
结论： 美国位列第1，其教材
广度远高于其他国家；
中国位居第4，处于中游；
德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表1 十国小学科学教材总体广度排名
结论：
美国位列第1，其小学四年级科学教材的总体广度远大于其他国家;
中国位居第6,处于中下游，相比较而言， 中国小学四年级科学教材涉及的知识点比较少； 德国最低。
154/88
I 一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表2 十国小学四年级科学教材总体广度排名
中下游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1，其教材难度最大， 且远远大于其他国家的教材；
中国位居第5，处于中游，其教材难度略低于平均水平,所包括的知识点数量上较为适中； 德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表3 十国小学科学教材总体难度相对比较排名
中
游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1,其小学四年级科学教材的总体难度远大于其他各国； 中国位居第7,处于下游；
韩国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表4 十国小学四年级科学教材总体难度相对比较排名
下
游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1,其教材深度远超其他各国；
中国位居第7,略低于平均值，处于中下游；
德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表5 十国小学科学教材总体相对平均深度比较排名
中下游
最
高
最
低
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
最
高
最 低
表6 十国小学四年级科学教材总体相对平均深度比较排名
结论：
德国位列第1；
中国位居第4,略高于平均值，处于 中上游；
韩国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
中 上 游
知识呈现：普遍重视基础科学知识的教学
能力培养：尤为重视科学探究能力、批判思维能力等的培养
文化渗透：普遍结合本国地理、科技、社会等情况编写教材
练习编写：普遍设有练习题，体现出全面性、多样性、层次性
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——教材特点分析
课程标准中核心素养的内涵及实施方略
目录
1 核心素养的内涵
2 课程结构的调整 3 实施指导的强化
以反映科学课程全面育人价值的核心素养统领本次修订。基于科学课程要培养的学生核心素养
的内涵、要素及学段特征，确定课程总目标和学段目标，选择课程内容， 制订学业要求和学业 质量标准，引领育人方式的转变和考试评价的改革
课程内容 13个 学科 核心 概念 +4个 跨学 科概 念
核心素养贯穿课程标准所有方面
3
课程实施
附 录
课 程 理 念
课 程 目 标
学 业 质 量
课程性质
一、核心素养的内涵
学业要求
内容要求
教学提示
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
4
一、核心素养的内涵
一、核心素养的内涵
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
一种认知的方式
科学知识是基于证据的
科学知识可以随着时间
的推移而变化
创造性在科学中起着重
要的作用
背景知识影响着科学家
看待数据的方式
…… 5
一系列方法/过程
观察
测量
估算
推断
预测
分类
假设
实验
总结
知识体系
事实
定义
概念
理论
定律
科学是
（一）核心素养的提出依据
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
社会参与 责任担当 实践创新 社会责任 国家认同 国际理解 劳动意识 问题解决
技术应用
文化基础 人文底蕴 科学精神 人文积淀 人文情怀 审美情趣 理性思维 批判质疑
勇于探究
自主发展 学会学习 健康生活 乐学善学 勤于反思 信息意识 珍爱生命 健全人格
自我管理
一、核心素养的内涵
6
科学课程的课程性质与内容特点
中国学生发展核心素养对科学课程提出的要求
相关教育研究：
国际科学教育趋势分析
国际科学相关课程标准和教材比较
我国科学教育相关政策分析
我国科学课程标准分析
对科学家、科技哲学专家、科学教育专家、
教研员、科学教师等的访谈
学生核心素养的表现性评价
研究过程：科学性、政策性
素养内容：时代性、综合性
学生特点：基础性、发展性
（一）核心素养的提出依据
一、核心素养的内涵
7
科学观念是在理解科学概念、规律、
原理的基础上形成的对客观事物的总体认
识：
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
对科学本质的认识
在解释自然现象、解决实际问题中的 应用
探究实践指在了解和探索自然、获得科学知识、
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
自主学习能力
态度责任是在认识科学本质及规律，
理解科学、技术、社会和环境之间关系的 基础上，逐渐形成的：
科学态度
社会责任
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：
模型建构
推理论证
创新思维
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
探究实践
科学思维
科学观念
态度责任
8
态度责任
是学生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，是社会主义核心价值观在科学课程中的
科学思维
是适应现代社会发展的核心思维方式，而且可以迁移到其他
领域
科学观念
是科学课程本质属性的集中体现，是其他素养形成的基础
探究实践
是学生形成其他核心素养的主要途径，也是一种关键能力
（二）核心素养的内涵
各维度之间的关系
探究
实践
2
各责核任心素养
科学
观念
科学
思维
一、核心素养的内涵
3
的定位
4
1
集中体现
态度
9
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
各维度之间的关系
体现科学得以发生、发展、应用的 过程，探究实践的过程 ，有助于学 生建立科学观念、磨砺科学思维
构成科学课程核心素养的科学特质，是科学 育人价值最为显著的表现，居于突出的位置
一个人在社会生活中品格、能力外显的途径
概念形成的工具
科学观念建立的工具
10
科学观念 具体观念 物质、能量、结构、功能、变化等 科学本质 可验证性、相对性、暂时性等 观念应用 解释自然现象、解决实际问题 科学思维 模型建构 模型理解、模型建构 推理论证 科学推理、科学论证 创新思维 新观点、新方法 探究实践 科学探究能力 提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、 表达交流、反思评价 技术与工程实践能力 明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果 自主学习能力 制订合理的学习计划，监控学习过程， 反思学习过程与结果 态度责任 科学态度 探究兴趣、实事求是、质疑创新、合作分享 社会责任 人地协调、健康生活、价值判断、道德规范、家国情怀
11
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵
对科学本质的认识
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
科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识。
科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用
12
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学观念
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
科学观念的应用
凝聚着科学思想的精华， 凸显科学事实的规律性
具有自上而下的指导性作用，能为学生学习科学提供基本框架
为理论和实践活动奠定思想框架和行动准则
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学观念
科学观念的育人价值
13
对感性材料的思维加工有助于形成科学观念， 是形成科学观念的关键
育人价值
贯穿于探究实践中，提升学生探究实践的效果
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。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
模型建构
以经验事实为基础
对客观事物进行抽象和概括
推理论证
建立证据与解释之间的
关系并提出合理见解
提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法
创新思维
14
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
模型建构
内涵
学生根据研究问题和情境，在抽
象和概括客观事物基础上，构建易于 研究的、 能反映事物本质特征和共同 属性的理想模型、理想过程、理想实 验和科学概念的过程。
模型理解能力
理解模型的要素与结构， 运用模
型解释、解决问题。
模型建构能力
确定本质要素的结构、功能、关
系，形成与真实系统一致或基本
一致的模型。
15
从已知的科学命题得出新命题的思维过程或思维形式，是需
要运用多种高水平认知的复杂活动过程。
包括：
逻辑上的归纳推理、演绎推理和类比推理
分析与综合、比较与分类、归纳与演绎、抽象与概括等方法
控制变量、组合推理、概率推理、相关推理、因果推理等推理形式
科学论证
面对问题，对所获得的资料进行解释说明， 提出自己的论点，
反思自己和他人论点的不足并提出质疑的高级思维能力。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
具有推理论证能力的学
生能够运用归纳、演绎、 类比、分析、综合、比 较、分类、控制变量等
方法进行假设检验或问
题解决，能够正确建立 证据与解释之间的关系， 提出合理见解。
科学推理
整体表现
推理论证
16
创新思维
激发青少年好奇心和想象力 ，增强科学兴趣、 创新意识和创新能力，培育一大批
具备科学家潜质的青少年群体， 为加快建设科技强国夯实人才基础。
——全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）
新课标中表述：
“从不同角度分析、思考问题 ，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。 ”
在科学知识学习、科学问题解决和科学创造活动中， 根据一定的目的，运用一切已知
信息，在新颖、独特且有价值地（或恰当地） 产生某种产品的过程中表现出来的智能品 质或能力。
17
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——科学思维
探究实践主要指在了解和探索自然、获得科学知识、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。
技术与工程实践能力
自
18
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
科学探究能力
自主学习能力
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
有助于促进科学知识的内化与外化，实现学生科学知识的深度理解
01 了解科学现象、测量有关数据、获得感性知识的源泉
02 建立、发展和检验科学理论的实践基础
03 获得科学思维材料的有效途径
探究实践的育人价值
19
技术与工程实践能力
(1)聚焦真实情境中的问题解决
(2)通常需要综合运用科学、技术、工程学和
数学等学科的概念、方法和思想
(3)设计方案并付诸实施
(4)以寻求科学问题的答案或制造相关产品
科学探究能力
(1)提出科学问题 (2)猜想与假设
(3)制订计划 (4)搜集证据
(5)分析证据 (6)得出结论
(7)对结果进行解释与评估
(8)准确表达观点，反思探究过
程与结果
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
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
20
做出假设 制定计划 设计方案 选择学习策略 收集证据 处理信息 得出结论 实施计划 检验作品 监控学习过程
表达交流 反思评价
改进完善 发布成果 反思学习过程与结果
第一阶段
科学探究过程： 提出问题
工程实践过程： 明确问题
自主学习过程： 确定学习目标
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——探究实践
第三阶段
第二阶段
第四阶段
21
态度责任是学生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，是社会主义核心价值观在科学课程 中的集中体现
我国对学生科学态度现状调查的研究数据也显示，学生充分认同科学对于社会的重要
价值，但对科学相关的职业期待较低。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
PISA2015结果显示，我国“将来期望进入科学相关行业”从业的学生占比仅为16.8%。
科学 态度
社会 责任
22
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
激发学生应用科学原理探索自然、理解自然的源动力，促进科
学观念、科学思维、探究实践等核心素养的发展
激发学生民族自豪感、责任感，培养积极投身国家建设的意识
态度责任的育人价值
01
02
23
（1）探究兴趣： 保持好奇心和探究热情，乐于探
究与实践。
（2）实事求是： 有基于证据和逻辑发表自己见解
的意识，严谨求实。
（3）追求创新： 不迷信权威， 敢于大胆质疑，追
求创新。
（4）合作分享： 尊重他人的情感和态度，善于合
作， 乐于分享。
科学态度
科学态度是个体
对科学对象、科学现
象、科学过程、科学
事实、科学理论、科
学研究等所持有的稳
定的心理倾向。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
24
（1）健康生活： 珍爱生命，践行科学的生活方式。
（2）人地协调： 理解科学、技术、社会与环境的关系，热爱自
然，具有节约资源、保护环境、 推动生态文明建设和可持续发展 的责任感。
（3）价值判断： 能对与科学技术相关的社会热点问题作出正确
的价值判断。
（4）道德规范： 在进行科学研究和成果应用时，能遵循人们普
遍接受的伦理道德规范， 遵守科学与技术使用中的公共规范、法 律法规和伦理道德。
（5）家国情怀： 维护自身和他人的合法权益，捍卫国家利益。
社会责任是（基于）
参与个人和社会事务
的讨论，作出理性解
释和判断，解决生产
生活问题的责任担当
和能力。
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵——态度责任
社会责任
25
核心 素养 文化基础 人文底蕴 科学精神 人文积淀 人文情怀 审美情趣 理性思维 批判质疑
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 推理论证 推理论证 质疑创新
探究实践
核心 素养 自主发展 学会学习 健康生活 乐学善学 勤于反思 信息意识 珍爱生命 健全人格
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 健康生活 人地协调
学习能力
核心 素养 社会参与 责任担当 实践创新 社会责任 国家认同 国际理解 劳动意识 问题解决
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
（二）核心素养的内涵 体现中国学生发展核心素养要求
一、核心素养的内涵
26
科学 物理 化学
生物学
科学观念 科学思维 探究实践 态度责任 初中 物理观念 化学观念
生命观念
高中 物理观念 宏观辨识与微观探析 变化观念与平衡思想
生命观念
初中 科学思维 科学思维
科学思维
高中 科学思维 证据推理与模型认知
科学思维
初中 科学探究 科学探究与实践
探究实践
高中 科学探究 科学探究与创新意识
科学探究
初中 科学态度与责任 科学态度与责任
态度责任
高中 科学态度与责任 科学态度与社会责任
社会责任
一、核心素养的内涵
（二）核心素养的内涵 与理科分科课程中的学生核心素养的对接
27
三维目标的局限性：
在实践中，易将知识、能力、情感态度和价值观割裂，
表现为重知识，泛化能力，虚化情感态度价值观
义务教育小学科学课程标准
（2017年版）
科学知识
科学探究
科学态度
科学、技术、社会与环境
义务教育初中科学课程
标准（2011年版）
科学探究
科学知识与技能
科学态度、情感与价值观
科学、技术、社会、环境
义务教育科学课程标准
(3-6年级)（实验稿） 义务教育科学课程标准
(7-9年级)（实验稿） 科学探究
情感态度与价值观
科学知识
“核心素养”是对三维目标的继承和发展
“核心素养”是三维目标的聚焦和综合
义务教育科学课程标准
（2022年版）
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
（三）从三维目标到“核心素养”目标
2017
一、核心素养的内涵
2011
2022
从学科本位到以人为本
2001
28
全面落实有理想、有本领、有担当的时代新人
培养要求，确立课程修订的根本遵循
课程总目标
旨在培养学生的核心素养，
为学生的终身发展奠定基础
科学观念、科学思维、探究实践、态度责任
科学课程育人价值的集中体现
实现总目标
体现核心素养的连续性、进阶性
义务教育培养目标
核心素养
（四）培养目标、核心素养、课程总目标、学段目标
课程学段目标
一、核心素养的内涵
层 层 落 地 目 中 有 人
核心素养在不同学段的发展表现
核心素养的学段特征
基于学习进阶思想 ， 科学课程标准
按照1~2年级 、 3~4年级 、 5~6年级 、 7~9年级的分段 ， 设计义务教育阶段科 学课程学段目标 ， 努力做到 “ 三适应和 两遵循 ” ， 即适应学生的认知水平 、 知 识经验和兴趣特点 ， 遵循学习规律和学 科规律。
（五）学段目标的进阶设计
进阶依据
学生知识经验的丰富程度
学生兴趣的发展（直觉兴趣—操作兴趣— 因果兴趣—理论兴趣）
学习方式的改变 （指导性学习— 引导性学习— 自主性学习）
解决问题的复杂性
学生思维的发展 （具象—抽象）
一、核心素养的内涵
30
5~6年级
具有一定的抽象思维
能力，这时抽象思维能力 还具有较大的经验特征， 涉及事物的内在结构、功 能、变化与相互关系等。
3~4年级
处于由具体形象思
维向抽象逻辑思维过渡 阶段 ， 可以认识事物的 性能、作用、分类、条 件、原因、规律等。
7~9年级
涉及微观结构，
能够从微观结构解释 事物的宏观性质和变 化，需要学生具有较 高的抽象思维能力。
1~2年级
处于具体形象思
维阶段，只能认识具 体事物的外部特征。
进阶设计依据
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
一、核心素养的内涵
0
不同年龄学生思维发展特点
31
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
核心素养的学段特征
不同年龄学生思维发展特点
1~2年级学生处于具体形象思维阶段 ， 只能认识具体事
一、核心素养的内涵
物的外部特征。
32
33
不同年龄学生思维发展特点
5~6年级学生具有一定的抽象思维能力，这时抽象思
维能力还具有较大的经验特征，涉及事物的内在结构、 功 能、 变化与相互关系等。
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
核心素养的学段特征
式、知识经验等方面的发展差异 把握科学观念的本质特征
教师在落实科学观念
学段目标时的路径 引导学生在不同学段的学习中逐步实现科学观念总目标
（五）学段目标的进阶设计——科学观念
认识学生在每个核心概念学习过程中的发展路径，
一、核心素养的内涵
认识不同学段学生在思维、学习方
34
模型建构
学生思维的发展
学习方式的改变
1~2年级处于指导性学习阶段
3~4年级可以达到引导性学习阶段
5~6年级、 7~9年级可以达到自主性学习阶段
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学思维
进阶设计依据
核心素养的学段特征
创新思维
推理论证
35
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——科学思维
1~2年级
3~4年级
5~6年级
7~9年级
以模型建构为例
4
2
3
1
36
核心素养的学段特征 学生思维的发展
学习方式的改变
学生知识经验的丰富
方法的复杂性和系统性
37
一、核心素养的内涵
（五）学段目标的进阶设计——探究实践
进阶设计依据
具有从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度，提出问题和制订比较 完整的探究计划的能力；初步具有获取信息，运用学科方法描述和处理信息， 并得出结果的能力；初步具有交流探究过程和结果，并进行评价、反思、改进 的能力；具有初步构思、设计、实施、验证与改进的能力；具有初步的制订学 习计划、监控学习过程和总结反思的能力。
具有初步的提出问题和制订计划的意识、收集信息和得出结论的意识， 具
有简单交流以及评价探究过程和结果的意识，知道简单工具的功能和使用方法， 利用身边的材料和简单工具动手完成简单的任务， 初步养成良好的学习习惯。
（五）学段目标的进阶设计——探究实践
1~2年级
一、核心素养的内涵
5~6年级
!
38
（五）学段目标的进阶设计——态度责任
追求创新
合作分享
一、核心素养的内涵
探究兴趣
实事求是
核心素养的学段特征
社会责任
39
直觉兴趣 操作兴趣 因果兴趣
理论兴趣
对丰富多彩的科学 通过亲手操作获取现 对探究科学现象
对把具体的因果认识上升为一
现象的自发兴趣 象、观察过程的兴趣 发生原因的兴趣
套能有效地分析客观事物所进
行的过程的理论结构，以及运 用该结构中的概念规律能动地 解决科学问题的兴趣 40
以探究兴趣为例
（五）学段目标的进阶设计——态度责任
一、核心素养的内涵
1~2 年级
3~4 年级
5~6 年级
7~9 年级
>
>
>
二、课程结构的调整
课程内容整体结构确定的原则
提出4个跨学科概念，横向连接核心概念，
强化整体性、系统性
基于科学课程学生核心素养的培养要求，
体现育人为本
凝练13个核心概念，突破学科领域界限，
实现高度综合
进阶设计内容要求，覆盖义务教育全学段，
落实素养发展路径
41
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
科学课程内容的困境
学科间割裂化 科学知识脱离生活 凝炼科学大概念（核心概念），
学科内碎片化 学生素养难以发展 成为了科学教育领域众多学者关注的话题
42
科学教育的目标不应是给学生呈现出一堆由事实和理论
堆砌的知识，而应是引导其深入理解少数非常具有解释力的大 概念，帮助其理解与他们生活相关的事件和现象。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
43
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
基于核心素养要求，遴选重要观念、主题内容和基础
纵向结构化
知识技能， 精选、设计课程内容，优化组织形式。
设立跨学科主题学习活动，加强学科间相互关联，带
横向结构化
动课程综合化实施，强化实践要求。
——2022年4月21日新闻发布会田慧生（教育部教材局局长）发言
44
设置13个学科核心概念作为科学课程的核心内容， 实现对跨学科概念的学习和对核心素养的培育；
强调已有知识经验和认知水平，通过跨学科的综合 实践，解决真实情境中的技术与工程问题；
13个学科核心概念与4个跨学科核心概念相互联系， 共同构成科学课程的横向内容结构（如图所示）
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
45
《义务教育科学课程标准（2022年版） 》加强了综合性，减少了概念和知识点的数目；
与《义务教育小学科学课程标准（2017年版） 》相比，核心概念由18个减少为13个，学习内容由75 个减少为54个， 知识点由207个减少为161个；
与《义务教育初中科学课程标准（2011年版） 》相比， 知识点由234个减少为193个（如图所示）
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
46
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
1.物质具有一定的特征，材料具有一定的性能
2.水是一种常见而重要的单一物质
3.空气是一种常见而重要的混合物质
4.物体的运动可以用位置、快慢和方向来描述
5.力作用于物体， 可以改变物体的形状和运动
状态
3.运动与相互作用 （2）机械运动与力 （3）电和磁
4.能的转化与能量守恒 （4）波
（5）元素的循环和物质转化
2.物质的变化与化学反应
主题3 物质的运动与相互作用 （1）常见的化学反应
主题1 常见的物质
主题2 物质的结构
6.机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同
表现形式
2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
2017年版小学科学课程标准
1.物质的结构与性质
主题4 能与能源
47
2017年版小学科学课程标准 2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
7.地球上生活着不同种类的生物。
主题1 生命系统的构成
8.植物能适应环境，可制造和获取养 5.生命系统的构
层次
分来维持自身的生存。 成层次
主题2 生物体内物质和
9.动物能适应环境，通过获取植物和 6.生物体的稳态
能量的转换
其他动物的养分来维持生存。 与调节
10. 人体由多个系统组成，分工配合，
主题3 生命活动的调节
共同维持生命活动。 7.生物与环境的
11.植物和动物都能繁殖后代，使它 相互关系
主题4 生命的延续和进
们得以世代相传。 8.生命的延续与
化
12. 动植物之间、动植物与环境之间 存在着相互依存的关系。 进化
主题5 人、健康与环境
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
48
2017年版小学科学课程标准 2022年版科学课程标准 2011年版初中科学课程标准
7.地球上生活着不同种类的生物。
主题1 生命系统的构成
8.植物能适应环境，可制造和获取养 5.生命系统的构
层次
分来维持自身的生存。 成层次
主题2 生物体内物质和
9.动物能适应环境，通过获取植物和 6.生物体的稳态
能量的转换
其他动物的养分来维持生存。 与调节
10. 人体由多个系统组成，分工配合，
主题3 生命活动的调节
共同维持生命活动。 7.生物与环境的
11.植物和动物都能繁殖后代，使它 相互关系
主题4 生命的延续和进
们得以世代相传。 8.生命的延续与
化
12. 动植物之间、动植物与环境之间 存在着相互依存的关系。 进化
主题5 人、健康与环境
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
49
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（1）基于前版课标，整合提炼， 保持继承性和稳定性
主题 地球在宇宙中的位置
星空；太阳系与星际航行；银河系和宇宙；
主题 人类生存的地球
地球 地壳运动和地形变化 土壤 地球上水体 天气和气候；
在太阳系中，地球、月球和其他星球有规律地运动着；
地球上有大气、水、生物、土壤和岩石，地球内部有地壳、地幔和地核；
地球是人类生存的家园；
区域认知 综合思维 地理实 践力 人地协调观素养目标
宇宙中的地球 地球系统和圈
层结构 人地协调关系
2022（ 1～9年级） 宇宙中的地球
地球系统
人类活动与环境
2017（ 10 ～ 12年级）
2017（ 1 ～ 6年级）
2011（ 7～9年级）
50
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
1.学科核心概念凝练思路
（2）突破学科领域界限， 实现综合，凸显育人价值
物质科学领域
人类能源的获得 利用能的转化进行技术
发明， 改善人们生活
51
核心概念4
能的转化与能量守恒
地球与宇宙领域 技术与工程领域
机械能、化学反应 过程中的能量变化
生物质能、生物体 的能量变化
生命科学领域
1.学科核心概念凝练思路
（2）突破学科领域界限， 实现综合，凸显育人价值
物质科学领域
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
技术对社会的影响、工程
对环境的影响等内容
52
核心概念11 人类活动与环境
能源利用、环境污染、新 技术对环境的影响等内容
资源利用、自然灾害 等内容
人类与环境
的作用关系等内容
地球与宇宙领域
技术与工程领域
生命科学领域
12.2 技术和工程改变了人们的生产和生活
12.3 科学、技术、工程相互影响与促进
年版小学科学课程标准
主题1
环境的关系
主题2：科学技术史
主题3：技术设计
主题4：当代重大课题
2011
必要性：
科学原理通过技术与工程服务于人类，科学、技术与工程的相互促进作
用日益增强，越来越呈现融合态
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念12与13是义务教育科学课程标准（2022年版）较分科课程标准独有的课程内容。
13 工程设计与物化
13.1 工程需要定义和界定
13.2 工程的关键是设计
13.3 工程是设计方案物化的结果
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
17.技术的核心是发明，是人
们对自然的利用和改造
18.工程技术的关键是设计，
工程是运用科学和技术进行设
计、解决实际问题和制造产品
的活动。
53
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念12 技术、工程与社会 内容包括科学、技术、工程与社会之间的相互关
系，还包含技术的本质、特点，以及与所学科学
内容相关的技术实践活动。
模拟光纤技术
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
54
2.核心概念12与13 （偏向技术与工程领域）的设计情况
核心概念13 工程设计与物化
工程的特征、设计和实施，侧重于工程实践活动。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
模拟飞船对接工程
55
结构与功能可以相互解释
系统在不同尺度具有不同的结构与功能
系统关键部件的材料、形状以及部件间的关 系，决定了系统的功能
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
系统由多个相互作用的部分组成， 具有明确的边界
系统模型表达了系统内部各部分 间的相互作用关系以及系统与外 部作用的关系
物质与能量是系统的两个守恒量
物质的流动与循环伴有能量的转 移与转化，能量的转移与转化驱 动物质的流动与循环
稳定是变化的动态平衡
系统的稳定需要一定的条件和范围
反馈是控制系统稳定与变化的机制
3.科学课程中的跨学科概念
跨学科概念
系统与模型
56
物质与能量 结构与功能 系统与模型
稳定与变化
⑴物质的结构与性质
⑵物质的变化与化学反应
⑶运动与相互作用
⑷能的转化与能量守恒
⑸生命系统的构成层次
⑹生物体的稳态与调节
⑺生物与环境的相互关系
⑻生命的延续与进化
⑼宇宙中的地球
⑽地球系统
⑾人类活动与环境
⑿技术、工程与社会
⒀工程设计与物化
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
57
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
——以“生命系统的构成层次”为例
生 生命系统是一种复杂的开放系统，与其他物质系统一样具有层
系 次性，遵循自然界的共同规律。 细胞、组织、器官、系统、个体、
统
的 种群、群落、生态系统和生物圈是生命系统的构成层次，细胞是生
构 物体结构与生命活动的基本单位。 一些生物由单细胞构成， 一些生
层 物由多细胞组成。 本学科核心概念的学习有助于学生形成结构与功 次
能、系统与模型等跨学科概念。
58
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
二、课程结构的调整
成
命
对生物结构的认识从宏观走向微观，从整体的视角看到结构与功能
5～6年级学生开始知道细胞是生物体的基本结构单位，能描述脑的功能及其保护措施；
7～9年级应观察有代表性的无脊椎动物和脊椎动物，描述他们的形态和生活习性； 能描述细
胞的结构及其功能，能运用细胞结构及其功能的知识解释某些生命现象； 能描述植物的细胞、 组织、器官、个体的结构特征及其相应的功能；辨认和观察绿色开花植物根、茎、叶的结构， 说出其功能；列举人体的主要感觉器官的结构与功能……
注重生物的外部结构与特征，初步将其与功能相衔接。
1～2年级学生应说出植物和动物的外部特征，能识别人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官 的功能；
3～4年级应能描述植物的结构及各部分的基本作用，能描述人体用于呼吸和提取养分的 器官。
二、课程结构的调整
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性——以“生命系统的构成层次”为例
结构与功能
59
7～9年级学生构建模型能描述生态系统的组成、结构及功能；列举不同类型的生态系统； 运
用生态系统的概念分析生产生活中的一些简单问题；能制作细胞模型，建构细胞基本结构； 建构人体消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、运动系统的模型
1～2、3～4年级， 学生在归纳动物、植物的共同特征，发现生物的特征；
3～4年级学生开始思考动物和植物、生物和非生物之间的关系。
（一）学科核心概念与跨学科概念的凝练
学科核心概念与跨学科概念横向连接， 进一步加强综合性、系统性
——以“生命系统的构成层次”为例
初步认识生物之间的关系，初步培养系统思维
在不同学段均渗透跨学科概念教学，培养学生跨学科观念。
认识生命系统的结构及其相互作用，理解生命系统的复杂性和层次性
二、课程结构的调整
系统与模型
60
核 心 概 念 内容要求
学习内容
具体要求
学业要求 教学提示
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
1.课程内容整体结构
教学策略建议
学习活动建议
61
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架
核心概念13：工程设计与物化
二、课程结构的调整
与跨学科概念的联系
概念内涵
帽 段
62
②尝试使用合适的方法，对选定的设计方案 进行模拟分析和预测。 ②利用示意图、影像、文字或实物等多种方 式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中 各影响因素间的关系。 ③基于有说服力的论证，认同或质疑某些设 计方案， 并初步判断其可行性和合理性。 ②借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事 等方式说明自己的设计思路。 ③根据需求和限制条件，比较多种可能的解 决方案， 并初步判断其合理性。 ②学会使用简单的草图，说出自己的思路。 ④知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作 品、改进完善、发布成果等过程,利用工具制作实物模型，尝 试应用科学原理指导制作过程，根据实际反馈结果， 对模型进 行有科学依据的迭代改进， 最终进行展示。
④利用工具制作简单的实物模型， 根据实际反馈结果进行改进 并展示
④利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理。⑤知道制作 过程应遵循一定的顺序， 制作简单的实物模型;尝试发现实物 模型的不足，改进并展示。
③学会使用简单的工具，对生活中常见的材料进行简单的加工 处理。
④制作简单的实物模型并展示，尝试通过观察发现作品中存在 的问题并提出改进方案。
13.1工程需要定义 和界定
7-9
①定义简单的实际 工程问题，分析限 制条件， 提出验收
标准。
5-6
①定义简单工程问 题，包括材料、时 间或成本等限制条 件，提出验收标准。
3-4
①描述简单的设计
问题，包括材料、
时间或成本等限制 条件。
1-2
①通过观察，提出
并描述简单的制作 问题。
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架
内容要求
13.3工程是设计方案物化的结果
③依据不同来源的证据、限制条件等因素，从需求层面优化设 计方案。
内容要求
13.2 工程的关键是设计
学段
63
学段
核心概念13：工程设计与物化
1 ～2年级
能基于观察提出并描述一个简单的制作问题。
能利用具体形象思维进行设计 ， 并用简单草图说出设计思路。
能使用常见的工具和材料制作简单实物模型 ， 能发现实物模型的不足 。 具有实物制作的兴趣 ， 乐于表达 、 讲述自己的想法。
3～4年级
能提出满足一定限制条件的简单设计问题和多种设计方案。
能用多种方式说明设计思路 ，选择适当的方案。
能完成实物模型制作 ，发现实物模型的不足并进行改进。
具有技术与工程方面的操作兴趣 ， 愿意动手尝试。
5 ～6年级
能提出满足一定限制条件的简单工程问题 ， 知道验收标准 ， 了解设计方案中各种因 素间的关系。
能基于所学科学知识 ， 应用创造性思维的方法提出多种设计方案 ， 基于批判性思维 评价并优化设计方案。
能制作实物模型 ， 并基于证据改进实物模型的设计和制作。
乐于尝试多种设计方案 ， 初步具有质疑 、 创新的态度； 知道技术与工程需要实事求 是 ， 能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
科学观念
科学思维
探究实践
态度责任
2.每个核心概念下的内容框架
学业要求
64
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计
2.每个核心概念下的内容框架 学业要求
65
二、课程结构的调整
（二）科学课程的课程内容设计 教学提示
2、学习活动建议
读图识图
科普剧
调
查
体
验
种
植
实
验
制
作
项目研究
观
测
实验探究
测
量
观
察
养
殖
2.每个核心概念下的内容框架
66
以探究实践为主要方式开展
教学活动
精心组织加强监控
适时追问及时点拨
学生主体教师主导
基于核心素养确定教学目标
围绕核心素养
依据学业质量标准
符合已有水平经验
系统考虑进阶设计
三、实施指导的强化
教学活动
教学目标
67
课程目标
课程核心素养
看得到的风景
教学目标
走得到的景点
教学
目标
是对某一教学活动的结果所表现的具体状态、水平、程度的
设定，是整个课堂教学行为的目标
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
学习结果 评价
学生活动 设计
教学内容 选择
基本要素
68
导教
导学
导评价
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
教学目标的重要性
69
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
设计思路
制定可达成、可检测的
教学目标
70
3 选择达成教学目标的
具体活动方式
明确课程标准对学习内容
的基本要求
1
2
4
分解核心素养的具体目标
1.课时教学目标
设计思路
1
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
明确课程标准对学习内容
的基本要求
71
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
2
分解核心素养的具体目标
设计思路
72
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
3 选择达成教学目标的具体活动方式
设计思路
73
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
设计思路 4 制定可达成、可检测的教学目标
三、实施指导的强化
将教学目标
与学业质量描述相匹配
教学目标应
具体可实施，明确可检测
74
教育目标维度 某种情境 行为动词
学习内容
科学观念 认知性行为动词
科学思维
探究实践 技能性行为动词
态度责任 情感性行为动词
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
三、实施指导的强化
①任务情境
②行为动词 ③学习内容
学生的学习活动 具体的学习内容
撰写规范
75
（一）基于核心素养确定教学目标
1.课时教学目标
案例2植物是"活"的吗 任务情境 学习内容
1．科学观念：通过观察和种养活动，知道植物需要水、阳光以维持生存和生长，
是有生命的。
2．科学思维： 能在教师指导下，以“植物生存生长过程中外部形态及其变化”
为证据，说明植物是“活”的。
3.探究实践： 能利用多种感官观察植物的外部形态特征变化，并能依据可观察的
现象，描述植物生存和生长的条件。
4．态度责任： 愿意倾听、乐于表达和分享有关植物的信息，具有认识和研究植
物的兴趣，以及珍爱生命、爱护身边植物的情感。
三、实施指导的强化
行为动词
76
它由一个完整的“大任务”驱动，通常是围绕“概念 ”、“ 问题 ”或“项目 ”组织成的
一个目标、内容、实施与评价的完整的学习事件，是一个微型课程的学习。单元教学由主题、 目标、活动、评价等要素组成， 并按某种需求和规范组织起来形成一个有结构的整体活动。
“单元教学”
两种类型
第1节
教材某章
第2节
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标
教师二次开发的单元
常以“某主题 ”的形式呈现
“复习课 ”、“选修课 ”教学
教材中的单元
以“章 ”的形式呈现
新课教学、必修课教学
三、实施指导的强化
某章中
的某节
新 单 元
自然单元
重组单元
单元
教学
某章中 的某节
第3节
77
……
……
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
78
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
79
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
三、实施指导的强化
教学提示
80
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
单元教学目标
科学观念： 知道磁铁有磁性，可对某些物体产生作用。
科学思维： 能在教师指导下，比较磁铁对不同物质的吸引作用。
探究实践：
能在教师的指导下， 自主动手操作磁铁，体验磁铁可以直
接或隔着一段距离吸引铁质物体，探究磁铁的基本性质。
态度责任：
在体验活动和动手操作中， 能如实表达观察到的现象，产
生对磁力等现象的直觉兴趣。
81
1.磁铁能吸引什么
2.磁铁怎样吸引物体
3.磁铁的两级
4.磁极与方向
5.做一个指南针
6.磁极间的相互作用
7.磁铁和我们的生活
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-自然单元）
教科版《科学》二年级下册教材“磁铁”单元
规划整体单元设计后，明确各课时教学目标
基于教学目标， 规划单元教学
“2.磁铁怎样吸引物体”课时教学目标
科学观念：知道磁力，知道磁力能穿透一些物体发挥作用
科学思维：在教师指导下，根据效果，分析比较磁力与拉力、 推理的不同之处，认识磁力的特征
探究实践：在教师指导下，探究磁铁的磁力
态度责任：在体验活动和动手操作中，能如实表达观察到的 现象，具有对推力、拉力、磁力等现象的直觉兴趣
三、实施指导的强化
82
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
分析课程标准中相关学习内容
物质的结构与性质
三、实施指导的强化
物质的变化与化学反应
能的转化与能量守恒
83
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
分析课程标准中相关学习内容
生命系统的构成层次
三、实施指导的强化
生物体的稳态与调节
人类活动与环境
地球系统
84
单元教学目标
科学观念： 能举例说出人类生活离不开水，说出水有三种状态， 认识物质在一定量的水中的溶解程度；说出地球表面海旅分布 情况与主要水体类型。
科学思维： 能在教师指导下，分析比较植物、动物对水等生存 需要的差异；比较水的三种状态的不同点，分析水与生产和生 活的关系。
探究实践： 能在教师的指导下， 设计方案，探究水和动物、植 物生存的关系； 会使用温度计、量筒等工具进行测量；探究水 的特征与性质， 如三态变化、溶解性，并能用简单的文字和图 画描述观察到的现象。
态度责任： 在探究实践中，保持对水、天气、动物、植物的好 奇心和探究热情，乐于动手实验，愿意分享自己的想法， 乐于 倾听他人观点， 完善和改进探究活动；树立保护水体，节约用 水的意识。
85
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元） 主题：水（3-4年级）
架构学习内容
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
2.单元教学目标（案例-重组单元）
主题：水（3-4年级）
架构学习内容 “6.什么溶于水”课时教学目标
科学观念： 认识物质在一定量水中的溶解度，能说出是否搅
拌、温度高低等是影响物质溶解快慢的常见因素。
科学思维： 能在教师的引导下， 初步建立物质溶解的直观模
型，解释物质在一定量水中的溶解速度。
探究实践： 能在教师的引导下， 能设计对比试验探究物质。
在水中溶解快慢的影响因素。
态度责任： 能对影响因素进行大胆推测， 如实记录和报告观
察与实验的信息。
86
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
3.学年教学目标
相对宏观的教学目标,是总目标学段目标的分支，指在一学年达到的教学
三、实施指导的强化
学年教学目标
目标和教学安排
87
三、实施指导的强化
（一）基于核心素养确定教学目标
3.学年教学目标
把握不同学年教材 综合考虑学段目 把握不同年级
基于核心素养
中所涉及的学科核 心概念 标、学习内容、 学业要求 的学习进阶
规划学年教学 目标
核心概念
课标依据
学习进阶
核心素养
88
5.变革育人方式，突出实践
加强课程与生成劳动、社会实践的结合，充分发挥实践的独特育人功能。
突出学科思想方法和探究方式的学习， 加强知行合一、学思结合，倡导“做中
学”“用中学”“创中学”。
优化综合实践活动实施方式和路径，推进工程与技术实践。
积极探索新技术背景下学习环境与方式的变革。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
1.学科实践
基本原则：
课程方案
学科实践
89
学科实践是用学科知识、学科思想方
法和学科思维方式解决真实情境中问题 的一种活动。
学科实践不仅是学科知识与方法的
应用，而且是获得知识与方法的途径
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
源于学科或者跨学科的实践
在学科或跨学科学习中实践 为学科或跨学科素养的实践
1.学科实践
90
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
在科学课程中表现为
从“科学探究”到“科学实践”
通过实践获取、理解与运用知识，
倡导学生在实践中建构、巩固、创新自己的学科知识，
社会性
解决真实情境中的问题
学科性
以知识学习为基础
1.学科实践
实践性
91
2.科学课程中的探究实践
在核心素养中，将科学探究修改为探究实践，包括科学探究以及技术与工程实践；
在核心概念的学习中，突出科学探究， 强调“做中学”和 “学中思”；
在技术与工程领域 ，强化了 “工程设计与物化” ，强调了技术与工程问题的规范性，让学
生养成通过 “动手做”解决问题的习惯，培养学生的探究实践能力。
增加了附录： 学生必做探究实践活动
在教学过程中， 强调探究与实践
92
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
3.探究实践怎么教？
（1）探究实践活动的组成
理论性探究
93
渗透在所有探究活
动中的评价行为
认知世界中的解释
与解决方案建构
真实世界的调查研究
操作性探究
社会性活动
3.探究实践怎么教？
（2）课堂探究活动不应局限于“操作性探究”
操作性探究
明确的科学方法：观察、实验、测量、比较
固化的探究步骤：
提出问题 做出假设 制定计划 收集证据
处理信息 得出结论 表达交流 反思评价
活的探究 → 死的程式
94
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
·学生想法的本质是什么？
·它能合理解释所探究的自然现象吗？
·哪些证据可以支持或反驳自己或别人的观点？
·推理过程有没有漏洞？
·进一步验证这个想法还需要寻找哪些证据？
3.探究实践怎么教？
（3）理论性探究应在课堂探究活动中占据主导位置
围绕以下问题展开教学
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
95
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
3.探究实践怎么教？
（4）将科学作为社会性活动进行课堂教学
注重课堂研讨氛围的营造
提倡课堂探究应从个体行为向群体行为转化，课堂互 动应反映科学共同体的真实互动。
要有能力组织和与管理学生的课堂讨论，并形成相应 的交流规范。例如引导学生说出自己的观点以及思考 过程，帮助学生辨别各自的对立观点、树立尊重不同 观点的规范，并且与学生一起通过争论来调和不同意 见等。
96
4.工程实践怎么教？
科学教育中工程实践实施方法的分类结构
作品开发取向
正向项目教学 逆向工程教学
正向教学模式 逆向教学模式
科学探究 纠错教学
科学探究取向
97
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
作品包装与分享
系统实现与测试
详细方案分析
可选方案分析
需求分析
内涵：以项目活动为依托组织教学内容，以
学生为主体开展教学活动，以可视化和多样 化的学习成果评价学生的学习效果的一种模 式。
特点：以实际问题为需求导向，以完整作品
为开发目的
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式-----实施过程
98
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
可选方案：
可以使用食物等材料来发
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
展示：
风力发电机
波浪发电机
提问：
如何制作微
型发电机？
发电机
刘妍. 项目式STEM教学中小学生的学习参与度研究[D].华中师范大学,2020.
99
电
> 任务一：选择一个水果，如柠檬
> 任务二：在水果中插入电线的一段
> 任务三：把电线的另一端插上小灯泡
> 任务四：检查灯泡亮度
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
详细方案
100
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
系统实现与测试
0一1
选择材料
合作交流测定数据
完善项目改进方案
02
04
标注材料特性
思考注意事项
制作出最终的微型发电机
绘制设计图
101
03
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（1）正向项目教学模式——微型发电机
作品包装与分享
01 分析结果
展示作品 组间进行评价并提出建议，
对作品设计的过程、 总结不同材料的特性
思路进行简洁的说
明
02
102
内涵：以造物为目的，以先进产品的实物等
作为研究对象，运用现代设计理论、方法对 已有产品进行建模仿真，最终再创产品的教 学模式
特点：儿童天性得到发挥，利于学生深入理
解作品内在原理
比较评估与反思
原型制作或产品再造
再设计与微创新
作品分解与复原
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
（2）逆向项目教学模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
4.工程实践怎么教？
作用使用与工程分析
103
跷跷板是日常生活中常见的
娱乐设施，学生对其非常熟 悉。
学生对杠杆平衡有一定的体
验，但是概念模糊，缺乏对 杠杆平衡原理的思考。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
问题：如何设计一个跷跷板，
让胖瘦相差很大和很小的人 也能够玩的很愉快呢？
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
104
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
作品分解与复原
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
拆解教学用的跷跷板模型，并发给学生观察记录表。
学生记录跷跷板模型的组成部分、各部分的功能、各部分的连接方式。
学生按照记录表复原跷跷板模型。
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
105
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
再设计与微创新
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
设计方案： 跷跷板支架两边的跷板需要长短不一致，以满足胖瘦相差很大的
人去玩。
材料： 一个多孔的跷板， 一个单孔的跷板、 一个小铁钉、 一个支架、两个瓶
盖还有一些橡皮泥。瓶盖代表座椅，橡皮泥可以用来制作玩跷跷板的人。
106
与公园里常见的跷跷板相比，本项目在其基础上进行了
改进，更具有娱乐性。
如果后续还想进一步改进，可以同样通过模型制作的方
式。
在生活中多留意杠杆工具，试试还能怎样改进给我们生
活带来更多的便利。
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（2）逆向项目教学模式案例—— “改造跷跷板”
在制作出的跷跷板模型上，放置两
个重量不等的橡皮泥块，观察跷跷 板的动态。
三、实施指导的强化
李娜. 基于STEM理念提高学生创新能力的小学科学教学设计——以《杠杆的科学》为例[A].广东教育学会.广东教育学会2019-2020年度学术成果
集[C].广东教育学会:广东教育学会,2020:8.
系统实现与测试
比较评估与反思
107
内涵：从现成作品或产品的使用、观察入手，
聚焦于已有作品中科学问题的发现与解决，
其关键环节在于“假设一尝试”的 “试误”
过程
特点：双角度纠错：学生不断修正调整作品；
教师进行纠错任务训练
纠错与测试
确定纠错起点
分析可能原因
玩与观察
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
108
（3）纠错教学模式案例—— “做一个泡泡玩具”
玩与观察
泡泡玩具是学生非常喜欢的一种玩具， 学生在玩耍时经
常会出现吹出的泡泡越来越小的情况。
观察泡泡玩具是如何组成的，并且找出有时泡泡变小或
吹不出泡泡的原因。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
109
4.工程实践怎么教？
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具”
吹泡泡棒的圆圈
中间空间太大， 泡泡水的表面张 力不够。
泡泡液制作过程
出现问题。
吹泡泡用的力太
小。
分析可能的原因
110
自行混合泡泡水时：
不同的肥皂液产生不同的泡泡；可尝试洗碗液、沐浴液、婴儿沐浴露以及其它肥皂液。
自制吹泡泡的小工具：
将清洗管道的毛绒条上方弯成圆形，然后把圆圈的尖端部分绕着毛绒条的杆卷曲，形成
一个吹泡泡棒；可尝试把吹泡泡的圆圈部分制成不同的形状，比如心形、星形或方形。
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
111
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具” 确定纠错的起点
肥皂液和水，就能自制泡泡水。
只需以1：4的比例在罐子、杯子或碗里混合肥皂液和水。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（3）纠错教学模式—— “做一个泡泡玩具” 纠错与测试
泡泡玩具:
泡泡液的制作比例要准
确。
多采用身边废弃材料来
进行制作
小组展示作品：
制作好的泡泡玩具
是否能成功吹出较多的泡
泡
蒋洁.例谈STEM教育理念与小学科技活动的融合与开展—— 以“做一个泡泡玩具 ”主题活动为例[J].新课程,2021,{4}(22):160.
112
评价与反思
分析数据得出结论
进行实验收集数据
制定计划设计实验
提出问题形成假设
内涵：以科学问题为导向，指导科学探究活
动的设计与实施，以培养学生掌握跨学科知 识和科学探究能力为目标的教学模式。
特点：对教师与学生的相关素养和能力要求
较高
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（4） 科学探究模式-----实施过程
夏莉颖,钟柏昌.试论STEM教育的两种取向与四种方法[J].中小学数字化教学,2018(09):8 -11.
113
学生很容易理解折叠纸飞机时手用力可以改变纸张
的形状， 但纸蜻蜓直立静止时叶片下垂，而飞行下落时 叶片上翘 ， 如果叶片较长、较软则效果更明显，学生在 实践过程中产生的疑问 “是什么力使叶片变形呢 ” 就 与所学“力可以使物体的形状发生改变” 建立了联系。
· 该活动体现了“力”的概念，教师还可以引导学生探究 叶片大小、形状的改变对飞行状态的影响，进行科学探究。 · 该活动涉及了工具使用、 观察现象、 推理判断、 科学 探究等方面。
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
（4） 科学探究模式----- 1～2年级学生折叠“纸蜻蜓”的活动
纸蜻蜓直立静止与飞行下落时叶片示意图
114
三、实施指导的强化
（二）以探究实践为主要方式开展教学活动
4.工程实践怎么教？
115
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
4 确定 以学业质量所刻画的表现特征为依据，结合具体问题或任务的要求，预估学生可能
评分标准 的作答情况，确定参考答案和评分标准。
3 设定 题目以简洁、清哳的图文呈现，设问要与问题情境紧密关联，问题要求明确，有清
问题任务 晰的层次和严谨的逻辑，指向核心素养的具体要求。
2 选取 选取生产和生活中的实际问题、社会热点问题、生物科技新进展、生物科学史等素
材，创设问题情境。
1 在考试和评价中实现对学生核心索养的考查是新课程改革理念落地的重要环节。根
据课标的要求， 明确所考查的核心素养侧重点，以及与之相关的具体生物学知识、
考查意图 技能和方法。
情境素材
明确
根据考查意图，针对学生的年龄特征和认知水平， 聚焦核心素养， 结合课程内容，
116
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破坏。针 对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷简状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？ 简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
[义务教育生物学课标案例, P66，生物与环境]
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的
案例思考：这道题是如何命制的？
食物来源和栖息场所。
问题:
117
选取模块
学业要求
生物与环境
1.从结构与功能的角度， 阐明生态系统中 的生产者、消费者、分解者以及非生物环 境是一个有机整体。
2.运用图示或模型表示生态系统中各生物 成分之间的营养关系。
3.分析某生态系统受到破坏的具体实例 ， 阐明生态系统的自我调节能力是有限的。 4.分析人类活动对生态环境造成破坏的实 例，形成保护生物圈的社会责任意识。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 学业水平考试的主要目的是评价学生学科核心素养的发展水平
> 明确试题所要考查的核心素养侧重点，以及与之相关的具体生 物学知识、技能和方法
118
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> “生物与环境”相关资料分析整理：
生物科技新进展：
2019年Nature Plants在线发表了日本京都大学和东
京大学对此现象的研究论文。该研究首次表明叶子的 形状会对食草动物起到物理威慑的作用。
生物学现象：
1.卷叶象甲利用香茶菜产卵，有特殊的“卷叶 ”行为；
2.全缘叶比深裂叶更易被卷叶象甲破坏。
深裂叶香茶菜
全缘叶香茶菜
卷叶象甲
119
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
文献内相关实验资料
实验2：
探究不同叶对象甲繁殖生长的差异
将文献中的相关实验经分析、筛选、简化后， 可转化为题目中的实验情境。
实验1：
探究卷叶象甲对不同叶形的偏好
实验3：
探究不同叶形对象甲偏好的影响
120
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
题目情境形成，需设定问题
[课标案例7, P66]
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的 食物来源和栖息场所。
问题:
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破坏。针 对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷筒状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？ 简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
（表格来自实验2）
121
问题:
(1) 在图10中，完成步骤②一段时间后，叶片会逐渐萎蔫， 简要分析原因。
(2) 在同类植物中，有些变种的叶片不是全缘的，而是存在深裂。观察发现，具有深裂的叶片更能抵抗卷叶象甲的破 坏。针对此现象，有人提出以下两个假设。
假设1:具有深裂的叶片营养(口感)不好， 卷叶象甲的幼虫不喜食。
假设2:具有深裂的叶片不利于折叠成卷简状，卷叶象甲的成虫不喜使用。
为检验哪个假设更合理， 某同学设计了如下实验(表2)。该实验支持哪个假设？简要说明原因。
(3) 有同学提出，在农业生产中可以通过喷洒农药的方式防治卷叶象甲。请你提出其他的防治措施(至少写出2种)。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
卷叶象甲是一类常见的农业害虫。雌性成虫在植物叶片上产卵后，将整个叶片加工成卷简状并切下(图10)，作为幼虫的 食物来源和栖息场所。
态度责任 探究实践 122
纸笔测试的基本流程
[课标案例7, P66]
题目已形成，需制定评分标准
生命观念(结构功能观)
科学思维
指向核心素养
紧密关联情境
科学思维
123
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 基于学业质量标准，结合具体问题的要求，预估学生可能的作答情况，确定参考答案和评分标准。
能基于生命观念作答，但
科学思维尚存不足
简单叙述知识点，但不能
基于核心素养作答
完全未形成相关概念
分层
能基于生命观念作答，同 时体现较好的科学思维
科学思维
生命观念
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价——以纸笔测试为例
纸笔测试的基本流程
> 0 1 0 2
生物学知识、技能和方法。
明确考查意图 选取情境素材
确定评分标准 设定问题任务
> 以学业质量所刻画的表现特征
的要求，预估学生可能作答情 0 4 0 3
况，确定参考答案和评分标准。
体
养
具
素
的
心
关
核
侧重点，以及与之相
明确试题所要考查的
> 针对学生的年龄特征和认知水平， 聚焦核心素养，结合课程内容，
选取生产和生活中的实际问题、
社会热点问题、生物科技新进展、 生物科学史等素材，创设情境。
> 紧密关联问题情境， 指向核心素 养的具体要求，提出文体明确、 层次清晰和逻辑严谨的问题。
为依据，结合具体问题或任务
124
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价
三、实施指导的强化
小学科学表现性评价测评框架
125
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价
小学科学表现性评价测评框架 (续表)
王思锦,刘佳.小学科学表现性评价实践探索[J].中小学教材教学,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4.
126
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价 实施路径 案例：五年级“船的研究”单元
王思锦,刘佳.小学科学表现性评价实践探索[J].中小学教材教学,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4. 127
od 实施“教学评”一体化教学
02 设计表现性任务
01 确定学习目标
03 制定评价量规
测试小船。
表达自己的设计意图。
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价——实施路径
“船的研究”单元的任务分解、课时安排与科学认识
案例：五年级“船的研究”单元
128
三、实施指导的强化
（三）指向核心素养的学习评价
表现性评价——实施路径
案例：五年级“船的研究”单元
“船的研究”单元表现性评价量规
129
党的二十大报告指出“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱
动发展战略” “坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动， 加快建 设教育强国、科技强国、人才强国……着力造就拔尖创新人才”。
拔尖创新人才的培养关键在于教育， 核心是科学教育。此次科学课程修
订标志着我国科学教育发展进入了一个新的阶段。我们要把握机遇、科学谋 划，以新课标为载体， 加强理论引领，加快构建高质量科学教育体系。
结语
130
谢 谢！
未来世界
经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-
operation and Development ， OECD）简称经合组织。
OECD教育2030项目将未来世界称为“VUCA世界”, 即一个充
满波动性 (Volatility) 、不确定性 (Uncertainty) 、复杂性
(Complexity) 和模糊性(Ambiguity) 的世界。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
国际背景——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
幸福生活
教育
教学系统如何才能有效地发展这些知识、技能、态度和价
值观？
在2030年，今天的学生需要什么样的知识、技能、态度和
价值观来繁荣和塑造他们的世界？
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
各国要考虑的两个问题：
—— 教什么？学什么？
—— 怎么教？怎么学？
02
01
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
“未来教育的使命”：
教师角色从“讲台圣贤”
到“俯身指导”
确立成长心态，
摒弃盯住缺陷的做法
面向更广阔的目标
-2030幸福生活
重新思考
“学生成功”的内涵
深度学习，
避免超负荷学习
培育终身学习
的热情
解决真实世界
的问题
发展
“主体性”
获取
共同利益
塑造完人
我们今天教的学生将来要用我们不知道的知识去解决我们不知道的问题，而且在国际竞争的背景下。
——韦钰 （中国工程院院士、原教育部副部长）
“教育和技能的未来：教育2030” 项目思考了如下问题：
1.课程设计如何满足未来日益重要的新能力要求，如学生主体、变革能力（创造新价值； 承担责任；应对
困境、紧张局势、权衡等）？
2.对于像全球能力（胜任力）、数字读写能力等新的跨学科能力的培养是现代社会的迫切需要。我们如何做
到在不增加新学科的前提下满足这样的需求？
3.指导我们研究如何在教学中落实发展学生的知识与技能（如批判性思维、创造性思维、合作/协作）以及
态度和价值观（如尊重、信任、 同理心等） ？
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
基本素养 2030技能、态度 和价值观 2030 关键 概念 2030变革能力 和能力发展 2030复合能力 读写能力 计算能力 I T C / 数 字 素 养 数据素养 体育健康素养 合 作 / 协 助 批判性思维 解决问题 自 我 调 节 / 控 制 同理心 尊 重 坚毅力 信 任 学会学习 学 生 主 体 共同体 创 造 价 值 承 担 责 任 协 调 困 难 预 期 行 动 反 思 全 球 能 力 媒 介 素 养 可 持 续 发 展 计 算 素 养 财 经 素 养
创
业
/
创
新
精
神
——OECD“教育和技能的未来：教育2030” 项目
面向2030学生发展能力
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
核心素养是以知识技能、思想方法为基础， 整合了情感、态度或
价值观在内的。
“Sustainable development and social cohesion depend critically on the competencies of all of our population – with competencies understood to cover knowledge, skills, attitudes and values.”
——经济合作与发展组织（OECD）核心素养概念界定
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——OECD Education Minister（ 2005）
核心素养
“关键能力”的框架
在社会异质团体 中互动
反思性思维
自主行动
21世纪初 ，经济合作与发展组织(OECD)启动
了“ 素养的界定与遴选：理论和概念基础 ”项目 (DeSeCo)。 该项目研究的起点是要搞清楚个人的 成功生活和社会的良好运行需要什么样的素养 ，确 定核心素养的过程是通过明确社会和个人的愿景 ， 充分考虑文化背景和人口的多样性 ，构建理论模型 和界定概念 ，通过协商 ，达成共识。该项目通过多 学科的整合， 归纳出核心素养框架。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——经济合作与发展组织（OECD）核心素养概念界定
互动地使用工具
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
欧盟核心素养框架
数学素养和基本的
科学与技术素养
建设性 管理情绪
8种关键技能
——国外核心素养概念界定
主动意识和创新精神
使用母语交流
学会学习
文化意识与文化表达
使用外语交流
数字素养
社会与公民素养
7种横向技能
批判性思维
风险评估
首创精神
采取决策
创造性
问题解决
日本国立教育研究所也提出了“21
世纪型能力”的框架( 2013 年) : 从作为
“生存能力”的智、德、体所构成的素质 与能力出发，要求凝练“学科素养”与能 力的同时，以“思考力”为核心，与支撑 思考力的“基础力” ( 语言力、数理力、 信息力) 以及运用知识技能的“实践力”， 构成三层结构。如右图所示。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
2002 年， 美国教育部连同苹果、思科、
戴尔、微软、全美教育协会等有影响力的私 有企业和民间研究机构， 成立“21世纪技
能伙伴协会”，简称“P21”，开始系统
研制适应信息时代和知识经济所需要的
“21 世纪技能”。经过几年努力，“21 世
纪学习框架”及相应的课程体系和研究报告 系统推出。P21 项目中， “21 世纪技能” 相当于OECD和欧盟框架中的“核心素养”。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
经合组织：
个人实现自我、终身发展、融入主流社会
和充分就业所必须的知识、能力及态度的
集合。
联合国教科文组织：
学生终身学习所需要的素养。
欧盟：
一个人在知识社会中自我实现、社会融入，以
及就业所需要的素养，包括知识、技能与态度。
美国21世纪能力联盟：
所有学生活动工作者都必须具备的能力，其
发展目的在于培养21世纪工作能力及核心
竞争力的人。
澳大利亚：
综合职业能力或关键能力。
英国：
为了适应将来的生活，年轻人需要具备的关
键能力，以及学习、生活和工作所需的资质。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——国外核心素养概念界定
①知识、能力和态度的整合
②关键能力
学习能力、思维能力、创新能力等
合作能力、交流能力、 自我管理、 国家认同、 国际理解、社会责任、
法律与规则修养、 问题解决能力等
重视在真实情境中的学习与应用，以学习、思维与创新等核心素养的培养为突破口，
实现学生各种核心素养的形成和发展。
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
知识 身心健康、道德品质、人文、科学、艺术、数学、语言、信息技术素养等
——国外核心素养概念界定
导
向
核
心
基
础
能力
应用
具有个人价值与社会价值， 为学生终
身发展、适应社会打下良好基础
具有阶段性
可以通过接受教育来形成和发展 ，是
可教、可学的
可以利用定性和定量相结合的方法进
行评价
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——中国学生发展核心素养
2016年9月13日
中国学生发展核心素养研究成果发布
指向教育要培养什么样的人
所有学生应具备的最关键和最必
备的共同素养
知识、能力和态度的综合表现，
具有综合性、整合性
学生在接受相应学段的教育过程中，
逐步形成的适应个人终身发展和社 会发展需要的必备品格与关键能力。
中国学生发展核心素养特征
内容
核心素养
目标
性质
功能
发展
培养
评估
146 /198
147 /198
一、核心素养的内涵
国际科学教育的趋势分析
——中国学生发展核心素养
中国学生核心
素养指标体系
国家 课程纲领性文件 颁布 时间
核心目标或理念
澳 科学课程标准（K-6） fo l i n curriculum 2017年
科学课程注重学习者的多样性，面向全体学生；要求学生追求自己的个 人价值； 让学生经历科学发现的喜悦；科学是不断变化的、合作的和富 有创造力的；科学课程注重与其他学习领域的联系；培养学生对周围世 界的自然好奇心， 发展批判性思维和创造性思维。
德 北莱茵 -威斯特法伦州自然与科学常 识课程计划（小学） Richtlinien und Lehrpl ne für die Grundschule in Nordrhein - Westfalen（ Grundschule -Richtlinien und Lehrpl ne） 2012年
1.关注人的尊严； 2.负责任地和自然、已有的生活世界、资源打交道； 3. 学会团结社会团体； 4.对于自然科学和技术要带有批判的、建设性的态 度； 5.形成文化和历史意义的意识，以及相关价值观和社会倾向的意识。
法 自然教学大纲 2008年
围绕“ 为了全体学生成功 ” 、“培养学生全面发展 ”和“注重学生个性发展 ”这 三个终极目标。
英 国家课程标准（科学部分） National curriculum in England science programmes of study 2014年
注重科学探究，增加科学知识， 提升科学素养。
芬兰 基础课程教学计划2014 PERUSOPETUKSEN OPETUSSUUNNITELMAN PERUSTEET 2014 2014年
让学生变成积极主动的学习者；为学生可持续发展的生活方式奠基；把 学校变成一个学习型社区；学科融合式教学；为学生提供综合性教育。
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一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际科学课程纲领性文件解读
国家 课程纲领性文件 颁布 时间
核心目标或理念
韩 科学课程计划 2015年
在科学中实现以各种探究为中心的学习。对基本概念的统一理解——通过探究 经验，具有科学的思考力，科学的探究能力，科学问题的解决能力，科学的沟 通能力，科学的参与和终身学习能力等科学核心力量。
美 K-12科学教育框架 A Framework for K-12 Science Education 2011年
面向所有学生普及科学与工程教育； 能够运用科学知识进行个人事务决策；能 够参与有关科技的社会事务决策；在职业中运用科学知识与技术，提高社会生 产力。
下一代科学教育标准 Next Generation Science Standards 2013年
科学是面向所有学生的；学习科学是个能动的过程(指体脑的共同活动)；反映 作为当代科学实践之特点的理性传统与文化传统； 要把注意力集中到探究上， 坚持进行探究。
日 小学校学习指导要领 小学校学習指導要領 2017年
课程目标强调培养素质和能力；课程结构强调以科学基本概念为支柱的结构化 课程；课程内容强调“面向社会的课程”；学习方式强调“主体性、互动式、深度 学习”。
瑞典 各科教育大纲 Kursplan（Biologi/ Fysik/ Geografi/ Kemi/ Teknik） 2015年
通过科学学习，学生应该总体上有机会发展自己的能力， 能更多地了解自己和 自然的兴趣。通过学习，学生有机会根据自己的经历和时事询问有关科学和人 的问题。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际科学课程纲领性文件解读
国际小学科学教材比较研究
全国教育科学“十二五”规划2012年度重点课题
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究—— 研究对象：十国小学科学教材
中国《科学》 美国《科学启蒙》 英国 《新星科学》
俄罗斯 《周围的世界》
和《自然学》
澳大利亚《科学
与素养联结课程》
新加坡《我的朋友
们在这里！科学》
法国《我做实验学科学》 德国《科学》
日本 《新理科》
韩国《科学》
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究—— 研究框架
度 度 度
小学全学段科学
小学四年级科学
难
深
广
教材研究结果
教材研究结果
最
高
中
游
最 低
结论： 美国位列第1，其教材
广度远高于其他国家；
中国位居第4，处于中游；
德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表1 十国小学科学教材总体广度排名
结论：
美国位列第1，其小学四年级科学教材的总体广度远大于其他国家;
中国位居第6,处于中下游，相比较而言， 中国小学四年级科学教材涉及的知识点比较少； 德国最低。
154/88
I 一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表2 十国小学四年级科学教材总体广度排名
中下游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1，其教材难度最大， 且远远大于其他国家的教材；
中国位居第5，处于中游，其教材难度略低于平均水平,所包括的知识点数量上较为适中； 德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表3 十国小学科学教材总体难度相对比较排名
中
游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1,其小学四年级科学教材的总体难度远大于其他各国； 中国位居第7,处于下游；
韩国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表4 十国小学四年级科学教材总体难度相对比较排名
下
游
最
高
最
低
结论：
美国位列第1,其教材深度远超其他各国；
中国位居第7,略低于平均值，处于中下游；
德国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
表5 十国小学科学教材总体相对平均深度比较排名
中下游
最
高
最
低
国际小学科学教材比较研究——结果及分析
最
高
最 低
表6 十国小学四年级科学教材总体相对平均深度比较排名
结论：
德国位列第1；
中国位居第4,略高于平均值，处于 中上游；
韩国最低。
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
中 上 游
知识呈现：普遍重视基础科学知识的教学
能力培养：尤为重视科学探究能力、批判思维能力等的培养
文化渗透：普遍结合本国地理、科技、社会等情况编写教材
练习编写：普遍设有练习题，体现出全面性、多样性、层次性
一、核心素养的内涵
国际科学相关课程标准和教材比较
国际小学科学教材比较研究——教材特点分析
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