科学课程教学建议

2024年2月8日发(作者：title)

科学课程教学建议

教学是创造性的活动。教学活动中教师和学生的关系是平等的。教师应营造这样一种环境教师和学生一起以科学探究的精神，积极主动地探索、认识自然界。在这个过程中教师应注重学生科学素养的全面发展，关注学生学习中存在的困难、问题，采取有效的教学策略引导、帮助学生，同时发展教师自身对科学的认识和对学生的理解。

在教学活动中，学生是学习的主体。科学教学必须从学生的实际出发，激发他们的学习兴趣。学生对科学知识的学习始于他们在生活实践中对自然界的认识，而不是单纯对书本知识的记忆和接受。因此，必须关注学生原有认识对科学学习的影响，借助各种教育资源，引导学生认识原有经验的局限性，主动建构科学知识，学习科学方法，发展科学探究能力，培养科学态度、情感与价值观，了解科学、技术与社会的关系。

(一)注重科学探究的教学

本《标准》强调培养学生的科学探究能力和对科学探究的理解，这对于广大教师来说是一个新课题，必须给予充分的关注。

探究活动的设计应当符合学生的心理特点，注意从学生熟悉的事物出发，设计学生喜爱的活动，提倡用自制教具和低成本实验进行探究活动，注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并鼓励学生参与开发各种层次的、以小型为主的探究性课题。

探究是一种多侧面、多形式的活动，无论何种形式，关键是要体现科学探究的思想和基本特征。

有些探究活动只包含了探究的部分要素和特征，例如，学生根据教材或教师提出的问题进行探究。案例1"哪一支蜡烛先熄灭"就是这样的一种探究活动。虽然问题不是学生提出的，但学生能围绕问题积极地进行思考，提出猜想和初步解释。当事实证据不支持他们的假设时，又要寻找原因和修改解释，并且用改变塑料罩大小的实验来收集更多的证据，以完善自己的解释。通过活动，学生还能很好地认识科学探究需要理论的支持。为了有效地提高学生的探究能力，也需要由参与部分的逐渐到参与完整的探究活动。完整的探究活动基本上包含了科学探究的各个要素和全部特征（见案例2）。

探究活动的指导与开放程度可以不同。科学探究中每一个要素的目标和整体的目标都是分层次的。如提出问题，按照问题的来源，我们可以把它分为三个由低到高不同的层次：1学生根据教师、教材或其他途径给出的问题进行探究；2学生从所提供的问题中得到启发而提出新的问题；3学生自己提出问题。层次越低教师的指导性越强，层次越高探究开放的程度越大。探究活动的设计应当根据多种因素来把握指导与开放的程度。这些因素包括教学的具体目标、教学内容的性质、学生的特点和资源的情况等。随着学习的进展，应使开放的程度逐渐提高。

探究活动应当强调学生的直接体验，但获取证据的方式是多样的。某些问题和证

据可以来自于教师的演示实验，也可以让学生从各种渠道收集有关资料，进行分析、思考，提出自己的观点和看法（见案例15），这样做同样可以培养学生的一些重要的科学探究能力。

本《标准》虽然强调科学探究对学生发展的意义，但还应当认识到探究不是惟一的学习方式。在科学教学中，要求运用各种教学方式和策略，以形成优化的教学模式。

(二)注重学生"动手"与"动脑"的结合

教师应当认识到，只有使学生将进行科学探究与学习科学知识有机地结合起来，才能全面提高科学素养。在科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题，感受科学过程，获取事实证据，检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观。

7～9年级学生正处于由具体形象思维向抽象思维发展的一个重要阶段，因此，教师要重视学生科学思维的培养。在科学教学中应注重引导学生思考事实证据和科学结论之间的关系，帮助学生学习建立科学模型，由此培养学生的分析、概括能力和逻辑思维能力，逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。

教师应努力改变让学生"照方抓药"的实验方式，引导学生自己设计实验，学习控制变量的实验研究方法（见案例8）。学生实验的指导应引导学生主动思考问题，可设计成实验卡的形式（见案例6），而不是仅仅列出实验步骤让学生按其操作。

(三)鼓励每一个学生充分参与科学学习

教师应改变以自我为中心的课堂教学模式，创造一个人人都能参与科学学习的环境。在这个环境中，教师应了解学生的兴趣、原有的认识、经历及其所关心的实际问题，在此基础上设计教学活动。例如：在科学教学的第一节课中，教师可以让学生谈他们自己对科学、科学家的认识，阅读过哪些科学书籍，参加过哪些科学活动等等。教师要认识到学生之间存在的差异，并采取相应的做法和措施。

教师应尊重学生的各种不同见解、技能和经验，保护学生的创造性和好奇心，鼓励学生对他人的观点持合理的怀疑态度，为学生提供多种表达自己想法和开展科学探究的机会，允许学生提出不同的（可能是错误的）观点。

对于学习科学存在一定困难的学生，教师更应该提供帮助和指导，发现他们的每一点进步并给予及时的鼓励，使他们树立学习科学的信心。

（四）鼓励学生之间的交流与合作学习

教师应根据不同的教学内容，创造各种条件和形式，开展学生之间的交流。例如：在探究活动中要求学生认真做好观察和实验结果的记录与分析，鼓励他们运用口头、书面、绘画、图表、数学公式等多种方式进行交流。在学生之间营造相互尊重、相互信任的气氛，培养学生提出论据、回答质疑的能力，鼓励学生进行开放性的讨论，对彼此的科学解释提出批评和质疑，要引导学生学会放弃错误的观点，接受更合理的科学解释。

鼓励学生合作学习，利用协作性的小组形式开展探究活动，使每一个人都能参与小组工作，使学生认识到小组的成员在探究尝试中各有所长，其知识和技能可以互补，通过这种活动培养学生的协作精神。

(五)安排教学计划与教学时间应该有一定的灵活性

教师应根据教学过程中学生学习和发展的实际需要灵活掌握时间。一些重要科学观念的形成，是一个复杂的过程，教师要给学生充分的时间观察、实验、分析、讨论。科学探究是需要花费较多时间进行的活动，如果学生对某次探究活动特别感兴趣，或者探究过程中学生又发现了新问题，需要进一步探究，则可以延长时间让学生进行充分的探究和讨论。有时在某个概念或原理的教学中，学生存在理解上的困难，教师可以增加相关活动帮助学生理解。为了促进相互交流可以增加小组活动。

(六)注重课堂教学与课外活动紧密结合

科学教学应当是开放的，培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的。课外活动是课堂教学的延伸。

通过课外活动，学生不仅可以丰富经验、开阔视野、活化知识，而且可以根据自己的兴趣开展各种活动，充分发挥各自的特长，培养创新意识和提高实践能力。教师应根据教学、学生和校内外的实际情况开展各种课外活动，将课堂教学与课外活动紧密结合起来。例如，开展科学技术小组活动和参观博物馆、科学技术馆、动植物园、农业生产基地、工厂、城市垃圾处理场等。

应当重视充分利用校外信息资源。在课堂教学中，教师可以利用媒体中有关科学技术发展的报道，引起学生对科学技术的兴趣，培养学生关注科学技术发展的意识。教师还可以要求学生收集与课堂教学内容相关的各种信息和资料，培养学生获取信息的能力。对于那些超出人类感官极限的自然现象，对于学生难以亲身经历或具有某种危险性的科学探究过程，现代信息技术可以提供必要的补充。在有条件的地区或学校，应适当运用多媒体、网络等信息资源，为学生创设新的学习环境。

二、评价建议

从全面培养学生的科学素养出发，建立评价主体多元、评价内容全面、评价方式多样的评价体系，将促进在科学教育过程中学生的发展和教师的提高，有效地改进教学，以保证科学课程的有效实施。

科学课程应在科学探究（过程、方法和能力），科学知识与技能，科学态度、情感与价值观以及对科学、技术与社会关系的认识等四个方面对学生进行全面的评价。评价不仅要关注学生在科学素养方面的发展，而且要了解学生在发展中的需求，发现和发展他们多方面的潜能，帮助学生认识自我，建立自信，促进学生在已有水平上的发展，强化评价的内在激励作用，发挥评价的诊断、教育和发展功能。

(一)评价主体

科学课程对学生的评价是为了促进学生的学习，通过评价使学生成为成功者、积极参

与者和自我反思者。科学课程对学生的评价主体主要应包括学校内部的校长、教师、学生和学校外部的考试机构、科学教育团体、家长等。特别要引导学生学会自我评价与评价他人，强调学生自我比较，淡化学生之间的相互比较，以体现评价主体的交互性和多元化。

(二)评价内容

1．对科学探究（过程、方法和能力）的评价

科学探究的重要目标是体验科学过程，形成初步的科学探究能力，增进对科学探究的理解。具体的评价目标包括：提出科学问题，进行猜想和假设，制定计划、设计实验，观察与实验、获取事实与证据，检验与评价，表达与交流等六个方面。但对于每一个具体的科学探究活动，可以有重点地选择其中几项，有针对性地制订评价标准。

例如，对学生完成"判断导线的首尾"探究活动的评价要点，主要包括制定计划、设计实验，观察与实验、获取事实与证据，表达与交流三个方面。(1)制订解决该问题计划方案的评价标准为：可否形成一个正确的电路；能否作出正确的判断；是否符合实际；是否是最优的方案。(2)获取事实与证据的评价标准为：能否按电路图连接成正确的电路；实验过程中操作是否规范，以及良好实验习惯的养成情况，如是否检查电路、实验完毕是否整理好器材等。(3)表达与交流的评价标准为：能否完成实验报告；能否清楚地表达实验的过程和结果；能否在汇报交流时相互配合。（详见案例8）

2．对科学知识与技能的评价

要注重科学内容的理解与应用，而不是单纯记忆；要注重从整体上对科学的认识以及对统一科学概念的领会，而不是仅停留在各学科的具体知识上。评价的依据应是生命科学、物质科学、地球宇宙和空间科学三个领域内容标准提出的科学知识要求；技能的评价目标包括观察技能、实验技能和查阅信息资料技能等方面。对科学知识和技能的评价要尽量融合在科学探究过程的情景中。

例如，评价学生是否能初步理解速度的含义和学会速度的测量方法，可以通过"比较物体运动的快慢"的实践活动来完成。根据学生对玩具小车运动快慢的记录和对比较快慢依据的描述，对学生作出评价。（详见案例5）

3．对科学态度、情感与价值观的评价

主要依据学生在科学课程各类活动中的表现，如：是否积极参与、是否热情关注、记录实验结果是否实事求是、是否有学习科学课程的兴趣等来评价学生在科学态度、情感与价值观上的变化。通过学生的自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。要按照科学课程标准目标提出的四个方面进行评价。

例如，在"观察蚯蚓"的活动中，可以有重点地对学生热爱自然的情感进行口头评价或书面记录。

又如，依据学生在"制作一种最简单的直流电动机模型"活动中的下列表现进行评价：学生是否积极参与讨论和制作活动；完成作品的态度是否认真；是否能和同学合作等。在设计和制作过程中要及时做好这方面的记录。（详见案例2和案例13）

4．对科学、技术与社会关系认识的评价

要联系实际、创设情景和寻找范例，来评价学生对有关科学、技术与社会问题的关注程度、参与决策的意识以及对科学、技术与社会关系的认识。

例如，噪声污染是一个联系学生生活实际和体现科学、技术与社会之间关系的问题。可以根据学生在调查讨论过程中的关注和参与程度，以及能否从科学、技术和社会多个角度分析噪声污染的来源和提出解决方法，对学生作出评价。（详见案例15）

在以上评价中，特别要关注对学生创新精神和实践能力的评价。主要评价学生是否有提出新想法、新观点的勇气和欲望，是否具有问题意识和合理的质疑精神，是否能提出新观点、新方法、新设想和新工艺等。

（三）评价方法

科学课程（7～9年级）采用的评价方法主要有连续观察与面谈、实践活动、书面测试、个人成长记录等方法。

连续观察与面谈：通过对学生较长一段时间的连续观察或面谈，记录学生在科学课程达成目标上的表现，从而作出评价。该方法作出的评价较客观深入，但花费时间较多，适用于对学生某一方面或在某一段时间内的表现作出评价。

实践活动评价：实践活动包括科学探究、实验、调查、科技制作、问题研讨、演讲表演、角色扮演等。实践活动评价指对学生在实践活动过程中的表现和成果作出评价，可以通过多种方法进行，例如，观察、记录和分析学生在活动过程中的参与意识、合作精神、表达交流、实验操作等；分析学生的实践活动成果，如作品与制作、调查报告、观察记录、实验报告等。实践活动评价主体要体现多元化，提倡采用个人、小组和班级等的组织形式（详见案例10）。实践活动评价既可以在学习过程中进行，也可以在学习结束后进行。

书面测试：书面测试是最常用的评价方法，要改变以知识记忆为主、脱离实际的书面测试内容和方法，试题要努力创设引起学生兴趣和联系实际的情境，加强试题的综合性、探究性和开放性。

个人成长记录：由学生本人、家长、教师记录学生科学学习活动的成长经历，包括学习内容、学习成绩，在校内外参加科学实践活动的过程、体会、成果以及家长、教师的期望等，发展地、综合地对学生作出评价。

无论采取什么方法，在具体设计评价方案时都要关注学生科学素养的全面发展，要尽可能真实地反映学生科学素养的全貌，要有利于学生主动参与、积极探究、动手动脑，反对死记硬背、机械训练。要有利于培养学生学习科学的自信心和兴趣，评价的要求应适合学生的发展水平，学生正处于具体形象思维向抽象思维发展的阶段，应多采用创设具体生动的情境和鼓励表扬等积极的评价方式，肯定学生的学习进步。要注重学习过程的评价，力求对学生科学素养的原有基础、学习和探究过程、学习结果和长期效应四个方面作全程性的评价，注意定性评价与定量评价相结合，过程性的评价与终结性评价相结合。

评价过程应包括明确对学生学习的期望，收集并分析学生的表现和确定促进学生学习的关键因素三个部分。要把评价结果以书面或口头的方法及时地反馈给学生，不能单纯地

告诉学生的学习成绩，同时要告诉学生学习的优势与不足，提出激励学生进一步达到目标的建议。

三、课程资源的开发与利用

科学课程的实施，需要特定的课程资源。校长、教师都应努力建设、开发与利用校内外的课程资源，并争取社会各方面的支持和帮助。对信息资源的开发、利用，应给予足够的重视。本《标准》强调科学探究的地位和作用，要求尽量给学生提供开展科学探究的机会，从而对课程资源的作用、配置与管理提出了新的要求。

(一)校内资源

校内资源的开发和使用要注重实物资源、信息资源和交流渠道。

实物资源包括实验室、实验仪器、教学设备、网络设施、标本、模型、挂图以及校园环境和其他活动场所、设施等。通过这些资源，激发学生学习科学的欲望、探究自然的兴趣和好奇心，并设置学生学习的具体情境。

信息资源是指学生在学习中可资利用的各种信息资料，它的获取主要来自教科书、学校图书馆和校园网。

在科学学习中，每一个学生和教师都是信息源。建立稳定的学生之间、教师之间、师生之间的信息交流渠道，提供交流的机会，是至关重要的。

为有效地发挥科学课程校内资源的作用，应加强对它的管理和合理使用，具体要求如下：

1．根据标准的要求，逐步建立、完善实验室和各种活动场所，配置必要的教学仪器和设备。通过合理配置和有效使用，使资源发挥最大的作用。

2．开放实验室，让学生能够有机会自主地进行实验活动，为了保证实验安全、有序，实验室的开放必须有一定的管理制度。

3．学校应积极组织教师开发教学素材，丰富学校科学教育的教学资源，如教学材料、实验方案、教学论文、CAI课件、图片、录像带、幻灯片、学生优秀作业和小论文等，形成资源库，实现资源共享。

4．发挥师生的信息源作用，建立稳定的信息交流渠道，如科学讨论会、校园墙报、广播站、学生科学刊物等。

5．建立资源的维护和管理系统，使学校资源得到充分利用和不断发展。

(二)社会资源

科学课程的校外资源极为丰富。在课程的实施过程中，教师应善于发掘和利用各种社会资源，促进学生的学习。

1．利用大众传媒，如报刊、广播、电视、互联网等进行科学教育。

2．与青少年活动场所、社区活动中心、图书馆、科技馆、博物馆（包括动植物园、自然保护区）、电教馆等建立稳定的联系，便于学生进行学习。

3．参观科研机构、高校实验室、高新技术开发区、示范农场、工厂、农村等；可以聘

请有关专家做科学技术报告；有条件的地方，可组织学生在那里劳动和服务，以增加学生的实践经验，培养学生为公众服务的意识。

4．在学生生活的环境中，还存在很多容易被教师忽视的教育资源，如家庭、街道、商店、田野、森林、河流等都可以为科学教育所利用。

对属于教育系统的科学教育社会资源，有关教育行政主管部门要给予必要的支持，并促进其与校内科学教育的配合。

对非教育系统的科学教育社会资源，各级教育行政主管部门和学校应从长远考虑，有计划地与之建立必要的联系，使其在制定工作计划、开展各类活动时兼顾学校科学教育的需要。

四、教材编写建议

科学教材是体现科学课程目标和内容的重要载体，是学生学习和教师教学的工具。《标准》所阐述的基本理念、课程目标和内容标准都应在教材中得到体现。

(一)科学教材内容的选择

科学教材内容的选择应改变只注重知识的偏向，全面考虑内容标准的要求。选择那些有利于认识最重要、最基本的科学统一概念和原理的知识、能突出体现科学探究的基本特征、发展科学探究能力的活动以及更好理解科学、技术与社会关系的主题内容。

科学教材内容的选择应改变重理论轻实践应用的偏向，全面考虑理论与实践的关系，应当使学生了解科学理论来源于实践，形成于科学的探究过程，还要回到技术、生活和社会的应用中去。

科学教材内容的选择应全面考虑基础性与时代性的关系，关注拓宽知识视野和联系现代科学技术的发展，使学生更多地接受反映时代特征的新思想和新事物。

科学教材内容的选择应有利于探究活动的展开。教材应当突破以学科知识阐述为主的传统模式，为学生提供更多的科学探究的机会。为了实现探究性的学习，课堂学习的知识密度不能太大。为此，应当破除过于讲究概念严密性和系统性的观念。

(二)科学教材内容的整合

科学课程的内容标准按五个方面表述和呈现，它不代表教学内容的先后顺序和教材的组织结构，编写教材时需要再创造和整合。

科学教材内容的整合应力求体现科学整体的思想。可从统一的科学概念与原理、科学探究和科学技术与社会的关系三个方面考虑，并将其与生命科学领域、物质科学领域以及地球、宇宙和空间科学领域的内容结合起来。例如，将物质、能量和信息等基本概念贯穿于教材始终，以系统、结构层次与功能的概念将各种不同层次的生命系统、物质系统和地球空间系统融合统一起来，用科学、技术和社会的关系，渗透于各分支领域，使科学精神和人文精神在教育中结合起来。

科学教材整合时，并不要求完全打破分支领域的界限，但在内容上，要注重不同学科领域知识与技能之间的融通与连接，有些主题本身就具有综合性，如空气和水，不仅涉及物质科学领域，还涉及生命科学领域，地球、宇宙和空间科学领域，编写教材时，应注意其综合联系和相互渗透，以培养学生综合运用知识的意识和能力。科学教材内容的整合应考虑学生的认知特点和发展要求。7～9年级的学生正处于从具体形象思维向抽象思维过渡的阶段，教材的要求应与这种特点相适应。如7年级的教材对学生的要求一般应以定性观察和描述为主。

科学教材整合后，应有一定的逻辑结构，但逻辑结构的形式可以是多样的，如主题式的结构形式，以科学、技术与社会为主线的结构形式，以科学史为主线的结构形式，以探究活

动和学生的能力发展为主线的结构形式，以科学概念的逻辑发展为主线的结构形式等，也可以是其中几种结构形式的结合。 例如，以人与自然的关系作为一条主线，可以得到如下的结构：

宇宙--人与宇宙；地球--人与地球环境；地球上的生物--人与生物圈等。

又如，用灾害性事件的主题来构建地球的知识结构：风灾--地球上空气的运动；水灾--地球上水的运动；地震、火山--地形和地壳的运动。

再如，用水的系列探究活动形成一种综合的结构：

探究水的性质--水的密度、水的压强、浮力、冰的熔化、水的沸腾、水对物质的溶解、水的导电性；讨论水与生命；调查水资源的利用；调查水污染。

每一种结构都有自己的特点，教材编写者应当选择一种适当的形式，以体现自己教材的特色。

(三)科学教材的呈现方式

科学教材呈现的形式应符合学生的心理特点和规律，应注意用生动形象的事物激发学生的兴趣和动机，注意从学生的日常生活中熟悉的事物出发，再回到科学在生活和社会的应用中去。例如，教材提供学生种植大蒜的活动，比较不同污染程度的水对其生长的影响，学生们既感兴趣又容易完成。又如，对太阳系的学习，教材引导学生进行一系列观察活动，如观察太阳黑子、月球的环形山，在星空中寻找和辨认行星、恒星与星座。学生们面对熟悉的天空发现了一个新的世界，就会使他们产生从未有过的充实感和兴奋感。

有些知识内容，可以用跳跃的形式呈现，如流体的压强，只要通过一些小型的探究活动，了解"流速大，压强小"的事实，并能以此来解释日常生活中的现象就可以了，而不必系统地展开。这样，就能较好地使学生既有探究活动的机会，又能拓宽知识面，并接受更多新的事物。

科学教材内容的呈现应当注意开放性的要求，引导学生进行探究活动（包括延伸到课外的活动）；引导学生通过各种途径拓宽知识视野（包括一些目前科学上还没有解决的问题）；引导学生关注和参与有关科学的社会问题的讨论等，例如，关于塑料的利与弊、温室效应的利与弊、核能的利用与安全等，教材中可以呈现对立的事实和观点，让学生来判断和讨论。

科学教材编制应有一定的、前后一致的风格，注意形式多样、版面活泼，文字通俗流畅，图文并茂。教材版式设计中，可以设置一些栏目，如"观察思考"、"实验探究"、"信息搜索"、"你知道吗"等。特别要注意图的选取，要精选反映科学发展和应用的照片，精心设计和绘制呈现科学情境的图片，这对提高学生的学习兴趣、开拓眼界和提高学生思维能力有很好的作用。

感谢您的阅读，祝您生活愉快。