义务教育科学课程标准(2022年版) (word版)

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义务教育科学课程标准(2022年版) (word版)

资源简介

义务教育
科学课程标准
(2022年版)
中华人民共和国教育部制定
北京师范大学出版集团
BeiJING NORMAL UNIVERSl IV PUBLISMIMC GROUP
北京师范大学出版社
习近平总书记多次强调,课程教材要发挥培根铸魂、启智增慧的 作用,必须坚持马克思主义的指导地位,体现马克思主义中国化最新 成果,体现中国和中华民族风格,体现党和国家对教育的基本要求, 体现国家和民族基本价值观,体现人类文化知识积累和创新成果。
义务教育课程规定了教育目标、教育内容和教学基本要求,体现 国家意志,在立德树人中发挥着关键作用。2001年颁布的《义务教 育课程设置实验方案》和2011年颁布的义务教育各课程标准,坚持 了正确的改革方向,体现了先进的教育理念,为基础教育质量提高作 出了积极贡献。随着义务教育全面普及,教育需求从“有学上”转向 “上好学”,必须进一步明确“培养什么人、怎样培养人、为谁培养 人”,优化学校育人蓝图。当今世界科技进步日新月异,网络新媒体 迅速普及,人们生活、学习、工作方式不断改变,儿童青少年成长环 境深刻变化,人才培养面临新挑战。义务教育课程必须与时俱进,进 行修订完善。
一、指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教 育方针,遵循教育教学规律,落实立德树人根本任务,发展素质教 育。以人民为中心,扎根中国大地办教育。坚持德育为先,提升智育 水平,加强体育美育,落实劳动教育。反映时代特征,努力构建具有 中国特色、世界水准的义务教育课程体系。聚焦中国学生发展核心素 养,培养学生适应未来发展的正确价值观、必备品格和关键能力,引 导学生明确人生发展方向,成长为德智体美劳全面发展的社会主义建 设者和接班人。
二、修订原则
(一) 坚持目标导向
认真学习领会习近平总书记关于教育的重要论述,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。准确理解和把握党中央、国务院关于教育改革的各项要求,全面 落实习近平新时代中国特色社会主义思想,将社会主义先进文化、革 命文化、中华优秀传统文化、国家安全、生命安全与健康等重大主题 教育有机融入课程,增强课程思想性。
(二) 坚持问题导向
全面梳理课程改革的困难与问题,明确修订重点和任务,注重对 实际问题的有效回应。遵循学生身心发展规律,加强一体化设置,促 进学段衔接,提升课程科学性和系统性。进一步精选对学生终身发展 有价值的课程内容,减负提质。细化育人目标,明确实施要求,增强 课程指导性和可操作性。
(三) 坚持创新导向
既注重继承我国课程建设的成功经验,也充分借鉴国际先进教育 理念,进一步深化课程改革。强化课程综合性和实践性,推动育人方 式变革,着力发展学生核心素养。凸显学生主体地位,关注学生个性
前言l
化、多样化的学习和发展需求,增强课程适宜性。坚持与时俱进,反 映经济社会发展新变化、科学技术进步新成果,更新课程内容,体现 课程时代性。
三、主要变化
(一) 关于课程方案
一是完善了培养目标。全面落实习近平总书记关于培养担当民族 复兴大任时代新人的要求,结合义务教育性质及课程定位,从有理 想、有本领、有担当三个方面,明确义务教育阶段时代新人培养的具 体要求。
二是优化了课程设置。落实党中央、国务院“双减”政策要求, 在保持义务教育阶段九年9522总课时数不变的基础上,调整优化课 程设置。将小学原品德与生活、品德与社会和初中原思想品德整合为 “道德与法治”,进行一体化设计。改革艺术课程设置,一至七年级以 音乐、美术为主线,融入舞蹈、戏剧、影视等内容,八至九年级分项 选择开设。将劳动、信息科技从综合实践活动课程中独立出来。科 学、综合实践活动起始年级提前至一年级。
三是细化了实施要求。增加课程标准编制与教材编写基本要求; 明确省级教育行政部门和学校课程实施职责、制度规范,以及教学改 革方向和评价改革重点,对培训、教科研提出具体要求;健全实施机 制,强化监测与督导要求。
(二) 关于课程标准
一是强化了课程育人导向。各课程标准基于义务教育培养目标, 将党的教育方针具体化细化为本课程应着力培养的核心素养,体现正 确价值观、必备品格和关键能力的培养要求。
二是优化了课程内容结构。以习近平新时代中国特色社会主义思 想为统领,基于核心素养发展要求,遴选重要观念、主题内容和基础 知识,设计课程内容,增强内容与育人目标的联系,优化内容组织形 式。设立跨学科主题学习活动,加强学科间相互关联,带动课程综合 化实施,强化实践性要求。
三是研制了学业质量标准。各课程标准根据核心素养发展水平, 结合课程内容,整体刻画不同学段学生学业成就的具体表现特征,形 成学业质量标准,引导和帮助教师把握教学深度与广度,为教材编 写、教学实施和考试评价等提供依据。
四是增强了指导性。各课程标准针对“内容要求"提出“学业要 求,,“教学提示”,细化了评价与考试命题建议,注重实现“教一学一 评,,一致性,增加了教学、评价案例,不仅明确了 “为什么教” “教 什么” “教到什么程度”,而且强化了 “怎么教”的具体指导,做到好 用、管用。
五是加强了学段衔接。注重幼小衔接,基于对学生在健康、语 言、社会、科学、艺术领域发展水平的评估,合理设计小学一至二年 级课程,注重活动化、游戏化、生活化的学习设计。依据学生从小学 到初中在认知、情感、社会性等方面的发展,合理安排不同学段内 容,体现学习目标的连续性和进阶性。了解高中阶段学生特点和学科 特点,为学生进一步学习做好准备。
在向着第二个百年奋斗目标迈进之际,实施新修订的义务教育课 程方案和课程标准,对推动义务教育高质量发展、全面建设社会主义 现代化强国具有重要意义。希望广大教育工作者勤勉认真、行而不 辍,不断创新实践,把育人蓝图变为现实,培育一代又一代有理想、 有本领、有担当的时代新人,为实现中华民族伟大复兴作出新的更大 贡献!
一、 课程性质 1
二、 课程理念 2
三、 课程目标 4
(一)核心素养内涵 4
(二)总目标 6
(三)学段目标 7
四、 课程内容 16
(―)物质的结构与性质 19
(二)物质的变化与化学反应28
(三)物质的运动与相互作用 34
(四)能的转化与能量守恒 43
(五)生命系统的构成层次 48
(六)生物体的稳态与调节 56
(七)生物与环境的相互关系 61
(八)生命的延续与进化 67
(九)宇宙中的地球 72
(十)地球系统 78
(十一)人类活动与环境 84
(十二)技术、工程与社会 90
(十三)工程设计与物化 102
五、 学业质量 112
(一)学业质量内涵 112
(二)学业质量描述 112
六、 课程实施 118
(一)教学建议 118
(二)评价建议 120
(三)教材编写建议 128
(四)课程资源开发与利用 130
(五)教学研究与教师培训 133
附录 137
附录1核心素养的学段特征 137
附录2课程内容中使用的行为动词 141
附录3教学案例 142
附录4学生必做探究实践活动 182
一、课程性质
科学是人类在研究自然现象、发现自然规律的基础上形成的知识 系统,以及获得这些知识系统的认识过程和在此过程中所利用的方 法。根据研究对象不同,可将科学分为物理学、化学、生物学、天文 学、地球科学等分支。这些分支具有研究方法的差异,也共享一些通 用的科学方法,呈现出相互渗透、交叉融合的趋势。科学为技术和工 程提供了理论基础。科学、技术与工程的相互促进作用日益增强,推 动着生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步,促进了人们生产方式 和生活方式的变革,提高了人类社会的物质文明水平;科学为人类认 识和理解自然与社会提供了独特的思想方法、思维方式、精神力量和 价值观念,提高了人类社会的精神文明水平。在广义的理解中,科学 也包括技术与工程。
义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程,具有 实践性。科学课程有助于学生保持对自然现象的好奇心,从亲近自然 走向亲近科学,初步从整体上认识自然世界,理解科学、技术、社会 与环境的关系,发展基本的科学能力,形成基本的科学态度和社会责 任感,逐步树立正确的世界观、人生观和价值观,为今后学习、生活 以及终身发展奠定良好的基础;有助于提高全民科学素质,促进经济 社会发展和科技强国建设。
二、课程理念
面向全体学生,立足素养发展
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,落实立德树人根 本任务。充分发挥科学课程育人功能,为全体学生提供公平的学习与 发展机会,满足学生终身发展和适应社会发展的需要;立足学生核心 素养的发展,以了解物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与 工程等领域的一些常见基础知识,并初步形成基本的科学观念为基 础,以科学思维能力、科学探究和实践能力、科学态度与社会责任的 培养为重点,促进学习能力、创新能力的发展,形成清晰和精准的科 学课程目标。
聚焦核心概念,精选课程内容
遵循“少而精”原则,聚焦学科核心概念,精选与每个核心概念 相关的学习内容,设计相应的系列学习活动,做到适合年龄特征、突 出重点、明确要求,确保学生有充足的时间探究、实践与思考,在学 习学科核心概念的基础上,理解跨学科概念,并应用于真实情境。根 据“六三”学制和“五四”学制各自特点,合理组织与安排课程 内容。
科学安排进阶,形成有序结构
基于学生的认知水平和知识经验,科学安排学习进阶。一是学习 内容由浅入深、由表及里、由易到难,二是学习活动从简单到综合。 将学习内容和学习活动有机整合,规划适合不同学段的、螺旋上升的 课程目标和课程内容,设计适合不同学段的探究和实践活动,形成有 序递进的课程结构。
激发学习动机,加强探究实践
倡导设计学生喜闻乐见的科学活动,创设愉快的教学氛围,保护 学生的好奇心,激发学生学习科学的内在动机;突出学生的主体地 位,利用学校、家庭、社区的各种资源,创设良好的学习情境,设计 适宜的探究问题,引发学生认知冲突,激发积极思维。倡导以探究和 实践为主的多样化学习方式,让学生主动参与、动手动脑、积极体 验,经历科学探究以及技术与工程实践的过程;重视师生互动和生生 互动,引导学生对所学知识和方法进行总结、反思、应用和迁移,促 进学生自主学习和合作学习。
重视综合评价,促进学生发展
构建素养导向的综合评价体系。改进结果评价,重视正确价值 观、必备品格和关键能力的考查;强化过程评价,重视“教一学一 评” 一体化,关注学生在探究和实践过程中的真实表现与思维活动; 探索增值评价,发挥评价的诊断功能、激励作用和促进作用,关注个 体差异,改进学习过程。综合评价要充分利用信息技术,提高评价的 科学性、专业性和客观性,强调主体多元、方法多样、内容全面,充 分发挥学校、教师、学生等多主体参与评价的积极性。
三、课程目标
立足学生核心素养的发展,依据核心素养的内涵及学段特征,体 现课程性质,反映课程理念,确定总目标和学段目标。
(一)核心素养内涵
科学课程要培养的学生核心素养,主要是指学生在学习科学课程 的过程中,逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价 值观、必备品格和关键能力,是科学课程育人价值的集中体现,包括 科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。
科学观念
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。科学观念既包括科学、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;也包括对科学本 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;还包括科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。
科学思维
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,主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。模 型建构体现在:以经验事实为基础,对客观事物进行抽象和概括,进 而建构模型;运用模型分析、解释现象和数据,描述系统的结构、关 系及变化过程。推理论证体现在: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。创新思维体现在: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。
探究实践
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。科学探究能力体现在:理解科学探究的一 般过程和方法;提出科学问题,并针对科学问题进行合理猜想与假 设;制订计划并搜集证据,分析证据并得出结论;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。技术与工程实践能力体 现在:了解技术与工程实践的一般过程和方法,针对实际需要明确问 题,提出有创意的方案,并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; 用自制的简单装置及实物模型验证或展示某些原理、现象和设想。自 主学习能力体现在: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。
态度责任
态度责任是在认识科学本质及规律,理解科学、技术、社会、环 境之间关系的基础上,逐渐形成的科学态度与社会责任。科学态度体 现在:保持好奇心和探究热情,乐于探究和实践;有基于证据和逻辑 发表自己见解的意识,严谨求实;不迷信权威,敢于大胆质疑,追求 创新;尊重他人的情感和态度,善于合作,乐于分享。社会责任体现 在:珍爱生命,践行科学、健康的生活方式;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;对与科学 技术相关的社会热点问题作出正确的价值判断,遵守科学技术应用中 的公共规范、法律法规和伦理道德,维护自身和他人的合法权益,捍 卫国家利益。
核心素养的学段特征见附录1。
(二)总目标
科学课程旨在培养学生的核心素养,为学生的终身发展奠定 基础。
掌握基本的科学知识,形成初步的科学观念
初步认识科学的本质;掌握与认知水平相适应的科学知识,初步 形成基本的科学观念,并能用于解释有关的自然现象、解决简单的实 际问题。
掌握基本的思维方法,具有初步的科学思维能力
掌握分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想 与想象、重组思维、发散思维、突破定势等基本的思维方法及其在科 学领域的具体应用;能基于经验事实抽象概括出理想模型,具有初步 的模型理解和模型建构能力;能合理分析与综合判断各种信息、事实 和证据,运用证据与推理对研究的问题进行描述、解释和预测,具有 初步的推理与论证能力;能对不同观点、结论和方案进行质疑、批 判、检验和修正,进而提出创造性见解和方案,具有初步的创新思维 能力。
掌握基本的科学方法,具有初步的探究实践能力
掌握观察、实验、测量、推理、解释等基本的科学方法;形成科 学探究的意识,理解科学探究是探索和了解自然、获得科学知识、解 决科学问题的主要途径,理解科学探究涉及提出问题、作出假设、制 订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等要 素,具有初步的科学探究能力;理解技术与工程涉及明确问题、设计 方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等要素,具有初步 的技术与工程实践能力;能根据自身特点制订合理的学习计划,监控 学习过程,反思学习过程与结果,具有初步的自主学习能力。
树立基本的科学态度,具有正确的价值观和社会责任感
具有对自然现象的好奇心和探究热情;能大胆提出自己的见解, 并基于证据和逻辑得出结论,实事求是;不迷信权威,敢于大胆质 疑,追求创新;善于与他人合作和分享,包容不同的观点;热爱自 然、珍爱生命,具有保护环境、节约资源、推动生态文明建设和可持 续发展的责任感;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,尊重科学,反对迷信;遵守科学与技术应用的公共规范、法 律法规和伦理道德,维护自身和他人的合法权益,捍卫国家利益。
(三)学段目标
学段 目标
科学观念
1 2 年级 认识常见物体的基本外部特征,认识生活中常见的材料;知道生活 中常见的力,认识力可以改变物体的形状。 认识周边常见的植物和动物,能简单描述其外部主要特征和生长过 程;知道植物和动物的生存需要环境条件。
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学段 目标
1 2 年级 能描述太阳升落、季节变化和月亮形状变化等自然现象,说出天气 变化及其对人类生活的影响;知道地球是人类和动植物的共同家园。 知道自然物和人造物存在区别;知道常见简单科技产品的结构决定 了其功能,知道简单的制作问题需要定义和界定。
3~4 年级 认识常见物体的某些特征和常见材料的某些性能;认识物体有多种 运动形式,力可以改变物体的运动状态,运动的物体具有能量;了解日 常生活中能存在的不同形式。 能区分植物和动物的主要特征,并能对植物和动物进行简单分类; 认识植物的某些结构、动物的某些结构与行为具有维持自身生存的功 能;认识生物通过生殖、发育实现生命的延续。 认识太阳、地球和月球,知道它们之间的空间关系;知道大气、 水、土壤都是地球系统的基本要素;知道人类生活离不开自然资源,能 认识到节约自然资源和保护环境的重要性。 知道生活中的天然材料和人造材料存在区别;知道技术产品包含科 学概念、原理;知道简单的设计问题存在限制条件,并有多种设计 方案。
5 6 年级 初步认识常见物质的变化,知道物体变化时构成物体的物质可能改 变也可能不改变;知道自然界存在多种形式的能,不同形式的能可以相 互转化;初步了解热能及其传递方式。 认识细胞是生物体结构的基本单位;初步认识生物体的结构层次, 以及形态结构与功能的关系;简单描述生物与生物、生物与环境之间相 互依存的关系,以及生物的多样性和进化现象。 知道太阳、地球和月球的周期性运动以及相关的自然现象,能认识 到太空探索拓宽了人类的视野;知道地球系统不同圈层的相互作用产生 了各种自然现象;知道自然灾害对人类的影响和防灾减灾常识,能认识 到调整人类不合理的生产和生活方式,可以减少对地球环境的影响。 知道利用技术与工程能提高生产效率和工作效率,知道技术与工程 对科学发展有促进作用,知道简单工程存在一定约束条件及验收标准。
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学段 目标
7 9 年级 知道已知的绝大多数物质由元素组成,由分子、原子等微观粒子构 成,不同组成与结构的物质具有不同的性质与用途,能从微观视角初步 认识物质及其变化;认识化学变化可以产生新的物质,并伴随能的转 化,其本质是原子的重新组合。初步形成“物质的性质决定用途” “物 质是不断变化的”等观念。 认识常见的几种运动形式,能解决匀速运动的基本问题;运用简单 模型描述和解释物体间的相互作用;基于证据论证能的转化与能量守 恒,理解其在社会生活中的意义。初步形成物质与能量、运动与相互作 用的观念。 能说出生命系统的构成层次,认识生命系统的层次性、开放性和复 杂性;知道生物体的生命过程及其调节机制,解释生命系统能通过自我 调节维持稳态,认识人与环境之间的相互关系;说明生物多样性和适应 性是进化的结果。初步形成生物体的结构与功能、物质与能量、稳定与 变化、进化与适应的观念。 知道不同层次的天体系统,认识地球所处的宇宙环境,能运用太 阳、地球和月球的相对运动解释相关的自然现象,关注天文和航天事业 的进展;知道不同圈层的相互作用驱动了地球系统的演化;知道资源短 缺、环境污染和生态破坏等问题及其原因,了解解决这些问题的措施, 初步形成人地协调的观念。 知道现代技术与工程具有系统性和复杂性,知道科学对技术与工程 具有指导意义,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。
科学思维
1 2 年级 能在教师指导下,观察具体事物的构成要素,通过口述、画图等方 式描述事物的外在特征;能利用材料和工具,通过口述、绘画、画图等 方式表达自己的想法。 能在教师指导下,辨别二维空间中的东西南北和上下左右;比较事 物之间外在特征的不同点和相同点;根据事物的外在特征,对常见事物
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学段 目标
1 2 年级 进行分类;初步分清观点与事实,根据问题提出假设,具有提供证据的 意识。 初步具有从不同角度提出观点的意识,能突破对常见物品功能的思 维定势,利用发散思维、重组思维等方法,提出不同想法。
3~4 年级 能在教师引导下,观察并措述具体事物的构成要素,分析并表达要 素之间的关系,找到它们之间重要的、共同的特征;利用模型解释简单 的科学现象。 能在教师引导下,用二维方式表达三维空间的物体;比较事物的某 些本质特征,根据不同的目的进行分类,基于事物之间的功能相似性进 行类比;分析事物的特征及结构,建立事实与观点之间的联系;根据问 题提出假设,能提供支撑性的证据;可以利用控制变量的方法设计简单 的实验。 初步掌握重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方 法,能基于具体事物外在特征展开想象,突破生活中常见问题的思维定 势,提出有一定新颖性和合理性的观点,针对事物的外在特征进行设 计,并对方案进行初步的科学分析。
5 6 年级 通过分析、比较、抽象、概括等方法,抓住简单事物的本质特征, 展示对事物的系统、结构、关系、过程及循环的理解,能使用或建构模 型,解释有关的科学现象和过程。 能形成事物动态变化的图景,掌握比较的方法和分类的基本要求, 善于用类比的方法认识事物的特征,理解归纳推理和演绎推理的基本方 法并用于解决真实情境中的简单问题,抽象概括常见事物的本质特征, 比较全面地分析问题的各种影响因素;针对具体问题提出假设,基于交 流情境提出观点,建立证据与假设或观点之间的联系;分析科学实验中 的变量控制。 具有基于事物的结构、功能等展开想象的能力,能运用重组思维、 发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法,基于科学原理提出有一 定新颖性和合理性的观点;能进行初步的创意设计,并利用影像、文字 或实物表达自己的创意。
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学段 目标
7 9 年级 能分析、解释模型所涉及的要素及结构,解释并模拟相关的科学现 象和过程,展示对相关概念、原理、系统的理解,思考和表达事物整体 与局部的关系;针对真实情境中的简单问题,能基于事实与证据,利用 分析、比较、抽象和概括等思维方法建构模型,能运用简单模型解释常 见现象,解决常见问题。 能灵活运用二维方式展现三维空间的物体,形成事物动态变化的图 景;掌握分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想与 想象等基本的思维方法,并能应用于科学探究以及技术与工程实践,解 决实际问题;能基于问题,提出假设;能基于证据与逻辑,检验假设, 得出结论,阐述自己观点的合理性,进行基于证据的反驳;能确定、分 析和评价科学实验中的变量控制。 掌握并应用重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方 法,能基于科学观念和科学方法,从多角度提出具有新颖性和合理性的 观点,设计出有一定新颖性和价值的创意产品。具有初步的创造性解决 问题的能力。
探究实践
1 2 年级 能在教师指导下,通过对具体现象与事物的观察和比较,提出感兴 趣的问题,作出简单猜想,并了解科学探究需要制订计划。具有初步的 提出问题和制订计划的意识。 能利用多种感官或简单的工具,观察对象的外部形态特征及现象, 并能对这些特征和现象进行简单的比较、分类等。具有初步的收集信息 和得出结论的意识。 具有简单交流、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,能利用身边的材料和简单工具动 手完成简单的任务,能发现作品中存在的问题并尝试提出解决方案。 能在教师的指导下完成学习任务,进行总结反思,初步养成良好的 学习习惯。
续表
学段 目标
3 4 年级 能在教师引导下,通过对具体现象与事物的观察和比较,提出可探 究的科学问题,并基于已有经验和所学知识,从现象和事件发生的条 件、过程、原因等方面提出假设,制订简单的探究计划。初步具有根据 具体现象与事物提出探究问题,基于已有经验和知识制订简单探究计划 的能力。 能运用感官和选择恰当的工具、仪器,观察并描述对象的外部形态 特征及现象,用较准确的科学词汇、统计图表等记录和整理信息,并运 用分析、比较、推理、概括等方法,分析结果,得出结论。初步具有描 述对象外部特征和现象,以及分析处理信息并得出结论的能力。 能准确讲述并反思自己的探究过程和结果,作出自我评价与调整。 初步具有交流、反思以及评价探究过程和结果的意识。 掌握常见工具的使用方法;能拆开简单产品并复原,制作某种产品 的简化实物模型并反映其中的部分科学原理;能发现作品的不足并进行 改进。初步具有参与技术与工程实践的意识及使用常见工具的技能。 能在教师引导下,制订和执行学习计划,运用基本的学习方法,对 学习过程和结果进行总结与反思,养成良好的学习习惯。
5 6 年级 能基于所学知识,从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提 出可探究的科学问题和研究假设,制订比较完整的探究计划,设计控制 变量的实验方案。初步具有从事物的结构、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。 能运用观察、实验、查阅资料、实地调查、案例分析等方式获取信 息,用科学语言、概念图、统计图表等记录整理信息,表述探究结果, 并运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论,判断结论 与假设是否一致。初步具有获取信息、运用科学方法描述和处理信息并 得出结论的能力。 采用不同方式(如小论文、调查报告等)呈现探究的过程与结果, 尝试运用科学原理进行解释,对探究活动进行过程性反思和总结性评 价,完善探究报告。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。
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学段 目标
5 6 年级 能利用相关仪器设备进行观察并记录;应用所学科学原理设计并制 作简单的装置,能进行模拟演示并简要解释;能根据证据改进实物模型 的设计和制作。具有初步的构思、设计、实施、验证与改进的能力。 能自主制订和执行学习计划,掌握基本的学习方法,探索适合自身 特点的学习策略,进行有效的总结和反思。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。
7 9 年级 能基于所学知识,从真实的情境中识别可以探究的科学问题和研究 变量,并提出合理的研究假设,制订完整的探究计划,能应用控制变量 方法设计实验方案。具有在真实情境中提出探究问题和制订探究计划的 能力。 能理解科学探究的过程和基本方法;能根据已经制订的探究计划, 运用所学的基本器材,利用观察、实验等各种方法获得数据,用科学语 言、概念图、统计图表等对数据进行整理分析,运用所学科学原理、思 维方法和数学方法处理数据,建构解释,得出结论,判断结论与假设是 否一致。具有利用所学知识和方法获取信息、处理信息并得出结论的 能力。 明确探究报告写作的基本要求,能完成与所学知识和方法相适应 的、简单的探究报告,自觉地对探究过程和结果进行反思与评价。具有 交流探究过程和结果,以及评价、反思、改进的能力。 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;能制作把科学原理转化为技术产品的简单装 置,应用形象的模型演示抽象的科学原理;能基于所学科学原理,对设 计方案进行模拟分析和预测,根据实际反馈结果,对实物模型进行迭代 改进。具有一定的构思、设计、优化、实施、验证能力。 理解不同类型学习所具有的价值,掌握智能时代多种有效的学习方 法,能根据自身特点制订合理的学习目标、计划,安排学习进程,监控 学习行为,反思学习过程和结果。具有一定的自主学习能力和初步的终 身学习意识。
续表
学段 目标
态度责任
1 2 年级 在好奇心驱使下,对常见自然现象或生活现象表现出直觉兴趣;能 如实记录观察到的信息;知道可以有依据地质疑别人的观点,尝试从不 同角度、以不同方式认识事物;愿意倾听他人的想法,乐于分享和表达 自己的想法。 了解生活中常见的科技产品能给人类生活带来的便利,知道科技产 品有利也有弊;树立珍爱生命、节约资源和保护环境的意识。
3 4 年级 在好奇心驱使下,乐于动手操作感兴趣的事物;知道科学学科的学 习与实践要实事求是,能如实记录和报告观察与实验的信息,具有基于 事实表达观点的意识;能有依据地质疑别人的观点,尝试运用不同思路 和方法完成探究和实践;愿意分享自己的想法,乐于倾听他人观点,改 进和完善探究活动。 了解科学技术对人类生活方式和生产方式有影响,人类的生活和生 产可能对环境造成破坏;知道节约资源和保护环境的重要性。
5 6 年级 在好奇心驱使下,表现出对现象发生原因的因果兴趣;不盲从,不 迷信权威,能以事实为依据作出独立判断,面对有说服力的证据,愿意 调整自己的想法;善于有依据地质疑别人的观点,乐于尝试运用多种思 路和方法完成探究和实践,初步具有创新的兴趣;就科学问题在认识上 的分歧,乐于与他人进行沟通交流和辩论,基于证据反思和调整探究 活动。 了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响,以及科学研究和技 术应用中需要考虑伦理道德;愿意采取行动保护环境、节约资源。
7 9 年级 乐于思考现象发生的原因和规律,对科学学科的学习和实践具有初 步的理论兴趣;在尊重证据的前提下,坚持正确的观点;当观察、实验 结果与预期不一致时,不急于下结论,而是分析原因,再次观察、实 验,以事实为依据作出判断;表现出对创新的乐趣,初步形成质疑和创 新的品格;乐于合作与交流,善于通过小组合作,共同解决科学、技术 与工程问题。
续表
学段 目标
7~9 年级 初步理解科学、技术、社会、环境之间的关系,较理性地看待科学 技术对人类造成的正反两方面的影响;具有生态文明意识。理解并认同 科学研究与技术应用要遵循一定的伦理道德,关注与科学技术密切相关 的社会问题,初步形成热爱自然、珍爱生命、节约资源和保护环境的责 任感。
“五四”学制第二学段(3 5年级)目标主要参照“六三”学制 第三学段(5 6年级)目标确定,适当降低要求。“五四”学制第三 学段(6 7年级)目标在“六三”学制第三学段(5 6年级)目标 基础上合理提高要求,结合“六三”学制第四学段(7 9年级)目 标确定,使“五四”学制6 9年级目标进阶更加科学。
四、课程内容
科学课程设置13个学科核心概念,是所有学生在义务教育阶段 应该掌握的科学课程的核心内容。通过对学科核心概念的学习,理解 物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化4个跨学科概念 (如图1所示)。将科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等核心 素养的培养有机融入学科核心概念的学习过程中。
图1科学课程的内容结构
在课程内容的呈现上,每个学科核心概念分解成若干学习内容 (如表1所示)。根据学段目标、学生特点,以及学科核心概念的本质 特征,提出每个学段的内容要求、学业要求、教学策略建议和学习活 动建议。
内容要求、学业要求由浅入深,由表及里,由现象到本质,螺旋 上升,进阶设计;教学策略建议主要用于帮助教师理解学科核心概念 和进行教学设计;学习活动建议主要用于帮助教师明确必要的学习活 动经历与过程,以及基本学习方式。学习活动主要包括观察、测量、 观测、实验探究、模拟实验、制作、体验、调查、种植养殖、读图识 图、项目研究、科普剧等。
表1学科核心概念及学习内容
核心概念 学习内容
1.物质的结构与 性质 1.1物质具有一定的特性与功能 1.2空气与水是重要的物质 1.3金属及合金是重要的材料 1.4常见的化合物 1.5物质由元素组成 1.6物质由微观粒子构成 1.7常见物质的分类
2.物质的变化与化 学反应 2.1物质的三态变化 2.2物质的溶解和溶液 2.3物质变化的特征 2.4化学反应遵守质量守恒定律
3.物质的运动与相 互作用 3.1力是改变物体运动状态的原因 3.2电磁相互作用 3.3声音与光的传播
4.能的转化与能量 守恒 4.1能的形式、转移与转化 4.2能源与可持续发展
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核心概念 学习内容
5.生命系统的构成 层次 5.1生物具有区别于非生物的特征 5.2地球上存在动物、植物、微生物等不同类型的生物 5.3细胞是生物体结构与生命活动的基本单位 5.4生物体具有一定的结构层次 5.5人体由多个系统组成 5.6生态系统由生物与非生物环境共同组成
6.生物体的稳态与 调节 6.1植物能制造和获取养分来维持自身的生存 6. 2人和动物通过获取其他生物的养分来维持生存 6.3人体通过一定的调节机制保持稳态
7.生物与环境的相 互关系 7.1生物能适应其生存环境 7.2生物与环境相互作用、相互协调,实现生态平衡 7.3人的生活习惯影响机体健康 7.4人体生命安全与生存环境密切相关
8.生命的延续与 进化 8.1植物通过多种方式进行繁殖 8. 2不同种类动物具有不同的生殖方式和发育过程 8.3人的生命是从受精卵开始的 8.4细菌、真菌、病毒具有不同的繁殖方式 8.5生物体的遗传信息逐代传递,可发生改变 8.6生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的 进化
9.宇宙中的地球 9.1地球是一颗行星 9.2地球绕地轴自转 9.3地球围绕太阳公转 9.4月球是地球的卫星 9.5地球所处的宇宙环境 9.6太空探索拓展了人类对宇宙的认知
10.地球系统 10.1天气和气候 10. 2水循环 10.3岩石和土壤 10.4地球内部圈层和地壳运动
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核心概念 学习内容
11.人类活动与环境 11.1自然资源 11.2自然灾害 11.3人类活动对环境的影响
12.技术、工程与 社会 12.1技术与工程创造了人造物,技术的核心是发明,工 程的核心是建造 12.2技术与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
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
(一)物质的结构与性质
世界是物质的,太阳系、地球、原子、基本粒子、电磁场等都是 物质。不同组成与结构的物质具有不同的性质,物质的性质决定了其 功能与用途。认识物质的组成、结构、性质及用途,有助于学生形成 物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科概念。
【内容要求】
学段 学习内容 内容要求
1 2 年级 1.1物质具有 一定的特性与 功能 观察并描述物体的轻重、薄厚、颜色、表面粗糙程 度、形状等外部特征,能根据物体的外部特征对其进行 简单分类。 识别生活中常见的材料。
1.2空气与水 是重要的物质 认识空气是无色、无味的气体。 观察并描述水的颜色、状态、气味等特征。
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学段 学习内容 内容要求
1 2 年级 1- 3金属及合 金是重要的 材料 ⑤举例说出生活中常见的金属,知道金属是常见的 材料。
3 4 年级 1. 1物质具有 一定的特性与 功能 能使用简单的仪器测量一些物体的长度、质量、体 积、温度等常见特征,并使用恰当的计量单位进行 记录。 能根据物体的特征或材料的性质将两种混合在一起的 物体分离开来,如分离沙和糖、铁屑和木屑等。 描述某些材料的透光性、导电性,说出它们的主要 用途。
1.2空气与水 是重要的物质 说明空气有质量并占有一定的空间,空气会充满 各处。 观察并描述空气受热上升的现象。 知道风是一种空气流动的现象,列举生活中常见的形 成风的一些方法。 说出冰、水、水蒸气在状态和体积等方面的区别,知 道三者虽然状态不同,但都是同一种物质。 观察并描述水沸腾或结冰的现象;了解一般状况下, 水沸腾和结冰时的温度,知道温度是影响水沸腾和结冰 的重要因素。
5 6 年级 1.1物质具有 一定的特性与 功能 ①观察常见材料在水中的沉浮现象、导热性等,说出它 们的主要用途。
1.2空气与水 是重要的物质 知道空气是一种混合物,含有氮气、氧气、二氧化碳 等气体,空气中的氧气和二氧化碳对生命活动具有重要 意义。 列举日常生活中水的蒸发和水蒸气凝结成水的实例, 如晒衣服、雾、玻璃窗上的水珠等。
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学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 1.1物质具有 一定的特性与 功能 知道不同物质具有不同的物理性质和化学性质,如硬 度、弹性、磁性、导热性、导电性、溶解性、酸碱 性等。 知道质量的定义,学会用天平测量质量;理解密度所 反映的物质属性,会测量固体和液体的密度。 知道外界条件(如温度、压力等)能影响物质的 性质。
1.2空气与水 是重要的物质 知道空气主要成分的体积分数,认识空气对人类的重 要作用。 认识氧气、二氧化碳的主要性质,学会氧气和二氧化 碳的实验室制法。 描述自然界中氧、碳及氮的循环,了解臭氧层破坏、 温室效应加剧等环境问题及对人类的影响。 了解水的组成和主要性质,举例说明水对生命体和经 济发展的影响。 了解净化水的常用方法(如吸附、沉淀、过滤和蒸 馋等)。
1. 3金属及合 金是重要的 材料 了解金属的主要物理性质及用途,辨析金属和非 金属O 认识常见金属的主要化学性质,知道金属活动性 顺序。 列举金属锈蚀的条件和防止金属锈蚀的常用方法。 知道在一种金属中加入其他金属或非金属形成合金, 可以改善金属材料的性能;了解新型金属材料的发展与 应用。 举例说明金属冶炼技术的发展对社会进步的作用。 了解废弃金属对环境的影响,以及金属收再利用的 意义。
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学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 1.4常见的化 合物 认识酸和碱的主要性质,举例说明酸和碱在日常生活 中的用途及其对人类的影响;知道酸、碱使用的注意 事项。 了解某些常见的盐(如氯化钠、纯碱、小苏打、碳酸 钙等)的性质及其在日常生活中的用途。 初步学会用酸碱指示剂和pH试纸检验溶液的酸 碱性。 了解生活中一些重要的有机物(如淀粉、脂肪、蛋白 质、天然气、石油、煤、塑料、橡胶、纤维等),知道 它们对生命活动的意义,以及对经济生活和环境的 影响。
1.5物质由元 素组成 知道元素的含义,理解已知的绝大多数物质由元素组 成;认识常见的元素和元素符号(H、C、N、O、Na、 Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Fe、Cu、Ag、I 等)。 知道元素的简单分类,了解元素周期表的编制过程; 了解金属元素和非金属元素在元素周期表中的分布 特点。 知道一些常见元素的化合价,能用化学式表示常见物 质的组成。
1. 6物质由微 观粒子构成 知道已知的绝大多数物质是由分子、原子、离子等微 观粒子构成的,认识这些微观粒子的基本特征。 知道原子由原子核和核外电子构成,原子可以结合成 分子,同一元素的原子和离子可以相互转化。 了解核外电子对化学反应的作用。 知道相对原子质量与相对分子质量的含义,学会查阅 相对原子质量,能根据化学式计算物质的相对分子质量 和物质的组成。 了解科学家对原子结构的探索过程,关注人类探索微 观世界的新进展。
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学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 1.7常见物质 的分类 区别纯净物和混合物、单质和化合物、有机化合物和 无机化合物,知道无机化合物可以分为氧化物、酸、 碱、盐等。 初步学会混合物的分离方法(如过滤、蒸发、结晶等)。 能根据物质的组成和性质对常见物质进行分类,认识 同类物质通常具有相似的性质。 知道金属、金属氧化物、碱之间的转化,知道非金 属、非金属氧化物、酸之间的转化。
【学业要求】
学段 学业要求
1 2 年级 能举例说出生活中常见物体和材料的外部特征,能说出空气和水的 形态特点,知道金属是常见的材料。 能依据_些外部特征对常见物体进行比较和分类。 能利用感官和观察工具(如放大镜等)进行观察并描述,能口述或 利用简单图形表达想法。 能在好奇心驱使下,对事物外部特征表现出探究兴趣;能仔细观察 和比较,如实表达观察到的现象;愿意使用工具辅助观察。
3 4 年级 能举例说明物体具有长度、质量、体积、温度等特征;能说明某些 材料的透光性、导电性等特性及其主要用途;能说出水有三种状态;能 说出空气受热会膨胀,风是空气流动的现象。 能比较水的三种状态的不同点,能利用证据说明空气占据空间、充 满各处的性质等。 能使用简单的仪器测量物体的长度、体积、温度、质量等;能用简 单的物理方法把两种混合在一起的物体分离;能在教师指导下设计方 案,观察空气受热上升的现象。 对常见物体的特征和常见材料的性能表现出探究兴趣;认识到观察 和测量的重要性,观察和测量的结果需要如实记录;能按要求进行合作 探究学习;意识到各种材料对人们生活的意义。
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学段 学业要求
5 6 年级 能说明常见材料在水中的沉浮现象、导热性及其用途,能解释水在 日常生活中的三态变化现象及引起变化的主要因素,知道空气是一种混 合物以及它的主要成分。 能比较和分析常见材料在水中的沉浮现象、导热性,能以生活中的 实例分析水的三态变化与温度的关系。 能观察、描述常见材料的某些性能;能利用控制变量的方法设计方 案并操作,探究不同材料在水中的沉浮现象和导热性等。 认识到要基于证据判断物质的特性,面对有说服力的证据能调整自 己的观点;意识到水、空气是地球上十分重要的资源;发现材料的广泛 用途,感受科学技术的发展对改善人们生活的作用。
7 9 年级 认识物质的多样性,能辨析纯净物和混合物、单质和化合物、无机 化合物和有机化合物;能列举一些常见的金属和非金属、简单的氧化 物、酸、碱、盐和有机物,用化学式表示物质的元素组成和微粒构成; 能说明常见物质主要的物理性质和化学性质;能举例说明常见物质的用 途,认识物质的性质决定其用途;认识同类物质具有相似的性质,能用 化学方程式表示常见单质、氧化物、酸(碱)之间的转化;认识已知的 绝大多数物质是由元素组成的,能对元素进行简单分类;知道已知的绝 大多数物质是由分子、原子、离子等微观粒子构成的,能初步从微观粒 子的角度认识物质,并简单地解释生产生活及实验中的一些现象。 理解用比值定义密度的基本方法;能依据物质的组成和性质对常见 物质进行分类,从物质的类别视角初步预测常见金属、酸和碱的性质, 设计实验方案,分析和解释有关实验现象和事实,推理、判断物质的性 质,初步具有认识物质性质的一般思路和方法;能用模型的方法认识原 子的结构。 会用天平测量物体的质量;会用排水法测量物体的体积,理解等效 替代的实验方法;能进行物质组成的简单计算;能根据物质的性质设计 实验,检验和区分氧气、二氧化碳及常见的酸和碱;能完成氧气和二氧 化碳的实验室制取,认识实验室制取气体的一般思路和方法。 能基于物质的性质与用途,举例说明常见物质在改善人类生活,促 进生产、经济发展及社会进步等方面的重要作用;能结合其他核心概念
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学段 学业要求
7 9 年级 的学习,参与大气保护、臭氧层保护、温室效应、“白色污染”、金属资 源回收、健康安全及化学品的利用等社会性议题的讨论,提高环境保 护、资源利用及合理利用化学品的意识,认识科学对解决社会问题的重 要作用。
【教学提示】
教学策略建议
教师要创设真实的问题情境,引导学生通过观察与实验、建构模 型、分类以及融入科技史素材等方法进行学习,使学生认识物体的特 征与材料的性能,以及物质的组成、结构、性质、转化及用途等。
创设情境,指导学生用观察、实验等方法探究物体的特征和 物质的性质。1 2年级,可设计游戏类活动、简单的观察或实验活 动,指导学生利用感官或简单工具,观察常见物体的外部特征,学会 正确、细致地定性描述。根据物体的某个特性,进行简单分类。3~4 年级,可帮助学生设计观察或实验活动,指导学生利用简单的科学仪 器,探究常见物体的特征和材料的性能,学习初步的定量描述,进一 步丰富和拓展对物质特性的认识。5 6年级,可指导学生设计和开 展实验,观察物体的沉浮、导热等现象,对现象进行合理的解释,发 展科学解释能力。7 9年级,可指导学生通过小组合作从物质类别 的视角,提出猜测假设,设计实验方案,分析、解释有关实验现象和 事实,推理、判断物质的性质,初步掌握认识物质性质的一般思路和 方法;引导学生对物质的某些性质进行定量描述,并根据定义设计测 量方法,如描述物质的“致密程度”可以用质量与体积之间的关系来 定义。
引导学生利用模型描述物质的结构,解释物质的性质及变
化。3 4年级,可帮助学生用直观模型说明空气受热膨胀上升的现 象等。5 6年级,可指导学生初步利用示意图解释生活中水的三态 变化现象等。7 9年级,可引导学生用直观的模型表示分子的构成 与原子结构,用粒子模型解释水的三态及其变化。对典型的物质的认 识,教师应引导学生从存在、组成、结构、性质、转化、制法和应用 等方面建立认知模型,形成认识和研究物质的基本视角。
引导学生依据组成与性质对物质进行分类,认识物质的多样 性。1 2年级,可与学生共同设计调查活动,利用简洁、形象的记 录单,从材料种类的视角对常见物体进行分类。5 6年级,可利用 学生的生活经验和已有概念,设计多种形式的观察实验活动,进一步 丰富学生对水和空气等重要物质的认知,为建立纯净物、混合物的类 属概念做好准备。7~9年级,可引导学生从物质的组成与性质的视 角对物质进行分类,辨识纯净物和混合物、单质和化合物、无机化合 物和有机化合物,认识常见的金属、简单的氧化物,以及常见的酸、 碱、盐等物质。
引入科技史的素材,帮助学生体会科学本质。1 6年级, 可在探究活动中融入科技史的阅读、模拟实验等。例如,让学生通过 阅读氧气发现的故事、学习自制孔明灯等,了解科学家解释自然现 象、发现科学规律的过程,增强对科学探究的兴趣,初步了解科学的 本质。7 9年级,可通过科学家探究空气的成分、水的组成,以及 发现酸碱指示剂的过程,引导学生学习科学家研究物质组成、性质的 方法;通过学习原子结构的探究历史,让学生体会分类、预测、模型 等科学方法,并进一步认识科学的本质。
学习活动建议
围绕本学科核心概念,可开展观察、实验探究、测量、调查、项 目研究等学习活动。
观察
1 2年级:观察身边物体的外部特点、常见材料的简单特性。 以家里、教室里的物品为研究对象,利用多种感官,按照一定顺序观 察其外部特征,尝试从颜色、轻重、软硬等方面对它们进行分类。
3 4年级:观察身边常见材料的透光性。进一步利用比较的方 法,区分不同材料的特性,并将其特性与用途建立联系。
5 6年级:观察日常生活中晾晒衣服、雾、玻璃窗上的水珠等, 解释自然界中水的蒸发和水蒸气凝结成水的现象。
7 9年级:观察物质在变化过程中的现象,推理、判断物质的 性质。观察与金属的延展性、导电性和导热性等性质相关的物理现 象;观察物质在空气中燃烧的现象;观察浓氨水与浓盐酸相互接近时 的“空中生烟,,现象,认识分子的特点。
测量
1 2年级:用刻度尺测量物体的长短与厚薄等,初步了解科学 测量方法及测量工具的使用。
3 4年级:正确使用温度计,用温度计测量水的温度;练习使 用量筒,并用量筒测量某种液体的体积;用电子秤等测量物体的质 量。利用测量获得的数据描述物体的某些特点。
7 9年级:用天平称量固体和液体的质量,测定固体和液体的 密度,测定土壤的酸碱度,测定常见溶液、果汁、人体汗液的酸 碱度。
实验探究
3 4年级:探究某些常见材料的导电性,利用简单电路观察不 同材料的导电现象,基于观察到的现象得出结论。
5 6年级:探究常见材料的导热性,将不同材料的物品放入盛 有热水的容器,观察现象,通过比较分析作出判断。
7 9年级:探究物质密度的定义过程;利用密度鉴别空心球和 实心球;探究空气中氧气的含量,了解空气的主要成分;探究二氧化 碳和氧气的性质与实验室制取方法,认识实验室制取气体的一般思路 和方法,以及二氧化碳和氧气的主要性质;探究水的组成;探究常见 金属的物理性质和化学性质,并了解金属活动性顺序;探究常见酸、 碱的化学性质;自制酸碱指示剂并记录颜色变化。
调查
5 6年级:调查生活中废水、废气的排放情况,了解社区周边 的水污染、空气污染情况,树立保护环境的意识。
7 9年级:调查日常生活中常见金属材料的成分、特性和用途; 调查本地区金属回收和利用情况,并提出建议;调查生活中塑料、橡 胶、化学纤维的使用情况及其对环境的影响,并提出建议。
项目研究
7 9年级:制作简易制氧机、简易净水器等;尝试制作汽水、 面点等;走进社区,利用海报、展板等宣传和指导垃圾分类。
物质的变化与化学反应
物质是不断变化的,物质的变化分为物理变化和化学变化。物理 变化是物质的状态发生了改变,没有新物质生成;化学变化是物质的 性质发生了改变,有新物质生成。化学变化通过化学反应得以实现, 其实质是原子的重新组合。化学反应需要一定的条件,合理利用与调 控化学反应可以创造新的物质并为人类解决面临的问题。认识物质是 变化的,物质的变化伴有能的转化,有助于学生形成物质与能量、稳 定与变化等跨学科概念。
【内容要求】
学段 学习内容 内容要求
1 2 年级 2.2物质的 溶解和溶液 ①知道有些物质能溶解在水中,如食盐和白糖等;有些物 质很难溶解在水中,如沙和食用油等。
3 4 年级 2. 1物质的 三态变化 知道固体有确定的形状、体积和质量;液体有确定的体 积和质量,液体静止时其表面一般会保持水平;气体有确 定的质量,但没有确定的体积和形状。 描述加热或冷却时常见物质发生的状态变化,如水结 冰、冰熔化、水蒸发和水蒸气凝结。
2.2物质的 溶解和溶液 描述一定量的不同物质在一定量水中的溶解情况。 知道是否搅拌和温度高低是影响物质在水中溶解快慢的 常见因素。
2.3物质变 化的特征 ⑤知道有些物体的形状或大小发生了变化,如被切成小 块、被挤压、被拉伸等,构成物体的物质没有改变。
5 6 年级 2.3物质变 化的特征 ①知道有些物体发生了变化,如纸燃烧、铁生锈等,构成 物体的物质也发生了改变。
7 9 年级 2. 1物质的 三态变化 理解物质的三态及其变化的特点,并能用图像描述这些 特点,如水的沸腾、晶体的熔化和凝固;知道物态变化伴 随着吸热和放热,并能将其应用于解释生活中常见的 现象。 用物质粒子模型简要解释物质的三态变化,了解建立模 型的思想方法。
2.2物质的 溶解和溶液 了解物质溶解与结晶现象,知道溶液的组成及特征,了 解溶液在生产生活中的应用。 区别饱和溶液和不饱和溶液,知道溶解度的含义。 区别悬浊液、溶液和乳浊液,了解水及其他常见的 溶剂。 知道溶质质量分数的含义,能进行简单计算,初步学会 配制一定溶质质量分数的溶液。
续表
学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 2.3物质变 化的特征 了解物质变化存在物理变化和化学变化,描述化学变化 是产生新物质的过程,并存在能的转化;化学变化还会伴 随沉淀、产生气体、颜色变化、发光、吸热或放热等 现象。 认识化学反应需要一定的条件,如燃烧的条件、催化剂 的重要作用等。 理解化学变化的本质是原子的重新组合,原子的种类和 数量不变;化学变化前后,分子的种类发生改变。 了解氧化反应及燃烧,知道剧烈氧化和缓慢氧化的过 程;具有安全意识,了解火灾自救的一般方法。 知道常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反 应的特点。
2.4化学反 应遵守质量 守恒定律 认识质量守恒定律,并用它解释常见的现象;了解质量 守恒定律的微观本质。 知道化学反应可以用化学方程式表示,了解化学方程式 表示的意义及书写规则,能根据化学方程式进行简单的 计算。
【学业要求】
学段 学业要求
1 2 年级 知道常见物质有些能在水中溶解,有些则很难溶解。 能依据一定的标准,对常见物质的溶解现象进行分类。 能操作简单的实验,观察和描述某些物质在水中的溶解现象。 对生活中的溶解现象产生揆究兴趣,能客观描述观察到的现象。
3 4 年级 知道物质具有固态、液态、气态三种状态;认识物质在一定量水中 的溶解程度;能说明影响物质溶解快慢的常见因素;知道有些物体的大 小和形状发生改变时,其构成物质没有改变。 能归纳概括气体、液体、固体在质量、体积、形状等方面的简单特
续表
学段 学业要求
3 4 年级 征,初步建立直观模型解释物质在一定量水中的溶解程度。 能设计对比实验探究物质在水中溶解快慢的影响因素,能用简单的 文字和图画描述观察到的现象。 能对影响因素进行大胆的推测;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。
5 6 年级 能举例说明物质发生变化时有些产生了新物质,有些则没有。 能寻找证据解释和判断物体发生变化时,其构成物质是否改变, 能设计方案,探究身边物体的变化。 认识到要基于证据得出结论,面对有说服力的证据时能调整自己的 观点;乐于尝试运用多种思路和方法,完成探究和实践。
7 9 年级 能描述固体、液体和气体的基本特征,以及在相互转化时的特点, 并能解释有关自然现象;能说出溶液的组成,从定性与定量的视角说明 饱和溶液、溶解度及溶质质量分数的含义;认识物质是不断变化的,能 区别物理变化与化学变化,知道物质的变化遵守质量守恒定律;认识通 过化学变化可以实现物质的转化,产生新物质,并伴随能的转化,能举 例说明化学变化在自然界和生产生活中的重要应用价值;能基于物质变 化、能的转化、反应条件、反应现象、反应类型和元素守恒等多角度认 识化学反应,能辨析常见的化合、分解、置换、复分解反应及氧化反应 等;能利用化学反应相关知识分析解释自然界、生产生活及实验中的 现象。 能从宏观和微观的视角说明物理变化与化学变化;能用图像表示物 态变化时物理量的变化规律,用观察和实验方法研究物质的三态及变化 现象,并用物质的粒子模型作简要的微观解释;能从宏观与微观视角说 明并解释溶液的形成过程;能选取实验证据说明、论证质量守恒定律, 并能解释其微观本质。 能进行溶质质量分数的相关计算;能根据需要配制一定溶质质量分 数的溶液;能利用物质的溶解性,对混合物进行分离和提纯;能正确书 写常见化学反应的化学方程式,根据化学方程式进行简单的计算;能运 用控制变量的方法设计实验,探究燃烧的条件。 能举例说明化学变化在自然界与生产生活中的广泛存在和应用,认 同化学反应造福人类的独特价值。
【教学提示】
教学策略建议
教师要注意引导学生感受物质变化与化学反应的真实存在,结合 具体物质性质的学习认识物质变化与化学反应;结合溶质质量分数、 化学方程式的计算等内容,形成对物质变化与化学反应的定量认识; 从宏观与微观、定性与定量层面理解物质变化与化学反应的特征及本 质;关注物质变化与化学反应在生产生活中的作用,在对物质变化实 验探究活动中形成安全意识。
引导学生感受物质变化与化学反应的真实存在,建立“宏 观一微观一符号”三重表征的认识方式。要结合学生的日常生活经 验,开展观察实验活动,引导学生感受生活中普遍存在的物质变化现 象。1 2年级,可让学生通过对比、观察和画图表达,认识到物质 溶解在水中后,虽然肉眼看不见了,但它还在水里,没有消失。3~4 年级,可让学生通过动手操作和体验,发现某些物体的形状和大小发 生变化后构成这些物体的物质本身并没有改变,初步认识物理变化的 现象。5 6年级,可指导学生探究生活中常见的化学变化现象,设 计方案,观察变化过程,发现生成了新物质,初步认识化学变化现 象。7 9年级,一要结合生产生活实际,创设真实的问题情境,使 学生真切感受到身边发生的物质变化;二要开展实验探究活动,使学 生通过生动直观的实验现象感知物质变化的特征。在此基础上,借助 粒子模型或信息技术手段,引导学生理解物质变化的微观本质,并用 化学方程式表示化学反应,建立“宏观一微观一符号”三重表征的认 识方式。
指导学生结合具体物质的学习,形成认识物质变化与化学反 应的基本思路。在二氧化碳、氧气、金属、酸、碱、盐等具体物质的 组成、结构、性质、转化及用途的教学过程中,让学生认识化学变化 的特征、化学反应的条件及类型等,建立物质变化与化学反应的认识 思路,初步形成变化观念。
结合溶质质量分数、化学方程式的计算等内容,帮助学生建 立物质变化与化学反应计算的比例关系模型,增强对物质变化与化学 反应的定量认识。
结合生产生活实际,让学生感受物质变化与化学反应的价 值。结合生产生活和科学研究中有关物质制备与转化的实际问题,让 学生感受化学变化与化学反应在创造新物质过程中的重要作用;结合 利用物质变化与化学反应的原理解决实际问题的过程,让学生感受物 质变化与化学反应在解决生产生活实际问题中的作用,发展社会责 任感。
结合具体实验活动,培养学生的安全意识。引导学生在设计 实验方案时注意安全问题,在实验操作过程中试剂取用适量、操作规 范,实验结束后对废弃物要做适当处理,注意保护环境。
学习活动建议
围绕本学科核心概念,可开展观察、实验探究、调查等学习 活动。
观察
1 2年级:观察白糖、食盐、沙、食用油等不同物质在水中的 溶解情况,并进行比较和描述,尝试以能否溶解在水中作为分类依 据,对这些物质进行分类。
3 4年级:观察自然界的空气、水、石块等物体的状态特征, 在观察的基础上,尝试归纳概括固体、液体、气体在体积、形状、质 量等方面的不同特征;把卡纸、橡皮泥等物体细分为很小的部分,观 察发现该物质没有发生改变。
5 6年级:观察纸燃烧、铁生锈的现象,描述和对比物质变化
前后的不同,发现这一类变化产生了新物质。
7 9年级:认识物质变化的特征及化学反应的规律时,要在实 验活动中注意观察物质变化及化学反应的实验现象,获取实验事实, 并通过推理、判断得出结论。
实验探究
3 4年级:探究影响溶解快慢的因素。取等量的食盐,分别放 入两个装有等量水的杯中,探究是否搅拌或温度高低对溶解快慢的影 响,基于观察到的现象得出结论。
7 9年级:通过实验认识化学变化;配制一定溶质质量分数的 氯化钠溶液;去除粗盐中的难溶性杂质;探究燃烧的条件;通过生石 灰与水反应煮鸡蛋的实验,认识物质发生化学变化时常伴随能的转 化;探究化学反应前后物质的质量变化情况,认识质量守恒定律。
调查
7 9年级:收集生活中的化学变化现象和有关事实,交流讨论 并归纳出化学变化的特征。通过查阅资料或开展调查,了解火灾的不 同类型及常用的灭火方法,提高安全意识。查阅科技史资料,了解质 量守恒定律的发现历史,认识定量研究对科学发展的重要作用。
物质的运动与相互作用
物质是运动的。物质的运动包括机械运动、热运动和电磁运动。 物体之间存在相互作用力,包括电磁力、万有引力、强相互作用与弱 相互作用;力可以改变物体的形状和运动状态。学习机械运动、热运 动和电磁运动等,探究运动与相互作用之间的关系,有助于学生形成 系统与模型等跨学科概念。
【内容要求】
学段 学习内容 内容要求
1 2 年级 3.1力是改 变物体运动 状态的原因 使用前后左右、东南西北、上下、远近等描述物体所处 的位置和方向。 知道推力和拉力是常见的力,力可以使物体的形状发生 改变。
3.2电磁相 互作用 列举常用的不同形状的磁铁。 知道磁铁可以直接或隔着一段距离对铁、镣等材料产生 吸引作用。
3 4 年级 3. 1力是改 变物体运动 状态的原因 知道可以用相对于另一个物体的方向和距离来描述运动 物体在某个时刻的位置。 知道测量距离和时间的常用方法。 知道用速度的大小来描述物体运动的快慢,知道自行 车、火车、飞机等常用交通工具的大致速度。 描述生活中常见物体的直线运动、曲线运动等运动方 式,比较不同的运动,举例说明各种运动的形式和特征。
3.2电磁相 互作用 知道磁铁同时存在两个不同的磁极,相同的磁极互相排 斥,不同的磁极互相吸引。 知道地球有磁场,指南针中的小磁针可以用来指示 南北。 知道电源、导线、用电器和开关是构成电路的必要元 件;说明形成电路的条件,切断闭合回路是控制电流的一 种方法。 知道有些材料是导体,容易导电;有些材料是绝缘体, 不容易导电。 列举电的重要用途,知道雷电、高压电、家庭电路中的 交流电会对人体产生伤害,知道安全用电的常识。
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学段 学习内容 内容要求
3 4 年级 3.3声音与 光的传播 ⑩识别来自光源的光(如太阳光、灯光)或来自物体反射 的光(如月光)。 描述光被阻挡时形成阻挡物影子的现象。 举例说明声音因物体的振动而产生。 举例说明声音在不同物质中可以向各个方向传播。 知道声音有高低和强弱之分,声音高低和强弱的变化是 由于振动的变化引起的;制作能产生不同高低、强弱声音 的简易装置。 知道噪声的危害和防治,学会保护听力的常用方法。
5 6 年级 3.1力是改 变物体运动 状态的原因 知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接 施加在物体上的力。 举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢,也可 以使物体开始或停止运动;学会使用弹簧测力计。 知道地球上一切物体都受到地球的吸引力,地球不需要 接触物体就可以对其施加引力。
3.3声音与 光的传播 知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛,能使 人们看到光源或该物体。 知道光在空气中沿直线传播。 知道光遇到物体会发生反射现象,光的传播方向会发生 改变。 描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带,知道太阳光 中包含不同颜色的光。
7 9 年级 3.1力是改 变物体运动 状态的原因 知道对物体运动的描述与所选的参照物有关。 了解速度的定义和单位,能用速度描述物体的运动,能 用速度公式进行简单计算。 列举生活中常见的力(如重力、摩擦力、弹力),并能 说明其意义。 会测量力的大小,并用力的图示来表示力的三要素。 描述牛顿第一定律,能用惯性解释有关的常见现象。
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学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 3. 1力是改 变物体运动 状态的原因 举例说明二力平衡的条件,以及力是物体运动状态变化 的原因。 理解压强的含义,能说出日常生活中增大和减小压强的 方法。 通过实验认识大气压强,知道大气压强的变化及其对生 活的影响。 知道液体内部存在压强,了解影响液体压强大小的 因素。 通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件,并解释生产生 活中的有关现象。 了解流体压强与流速的定性关系,并简单解释有关的 现象。
3.2电磁相 互作用 知道摩擦起电现象,了解电荷之间的相互作用。 知道电路的基本组成,会画电路图。 会连接简单的串联和并联电路,会使用电流表、电压表 测量电流和电压,知道串、并联电路的电流和电压特点。 通过实验了解决定电阻大小的因素,会用滑动变阻器改 变电阻。 通过实验探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定 律,并解决简单的电学问题。 知道磁体周围存在磁场并能说出证据。 通过实验认识道电导线周围存在磁场,探究通电螺线管 周围磁场强弱的影响因素。 通过实验认识通电导体在磁场中的受力方向与磁场方 向、电流方向有关。 通过实验了解导体在磁场中运动时产生感应电流的 条件。 了解半导体和超导体及其应用对科学、技术发展的 作用。
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学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 3.3 声音与 光的传播 了解波的简单知识及其在信息传播中的作用。 知道光的直线传播,了解相关现象(如针孔成像等)。 通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点,知道 平面镜成像的特点。 通过实验了解凸透镜成像特点,能解释相关问题,如近 视眼、远视眼的成因,形成保护视力和用眼卫生的意识。 通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象。 知道无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射 线都是电磁波。 知道声音产生和传播的条件,了解人耳是怎样听到声 音的。 知道响度、音调与声源振动的关系,知道防治噪声的 方法。
【学业要求】
学段 学业要求
1 2 年级 能举例说明力可以改变物体的形状,能使用方位名词说出物体所处 的位置和方向,能举例说明磁铁具有磁力。 能根据效果区别推力和拉力。 能通过动手操作,体验力对物体形状的改变;能在教师指导下操作 简单的实验,比较磁铁对不同物质的吸引作用。 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;意识到学会描述方位在生活中的重 要性。
3 4 年级 能说明常见的物体运动方式和特点,知道速度可以描述物体运动的 快慢;能说明形成简单电路的基本条件及控制方法,区别导体和绝缘 体,知道安全用电;能识别生活中的光源,能解释影子形成的原因;能 解释声音产生与物体振动的关系,以及声音高低、强弱的改变与振动变
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学段 学业要求
3 4 年级 化的关系,能说明声音可以在不同物质中传播,了解生产生活中的噪声 现象和防噪办法;能利用磁铁的基本性质解释某些生活现象。 能对常见的物体运动形式进行分类,概括不同运动的特点;利用简 单电路比较不同材料的导电性;能解释物体振动与声音产生及其变化之 间的关系。 能在教师指导下设计实验,探究声音与物体振动的关系;能用科学 词汇、图示符号等表达物体运动的方式;会用简单工具测量距离、时间 等;会用简单的元件连接简单电路。 能在探究过程中描述现象并如实记录;能在动手连接电路等活动 中,耐心操作、反复检查;关注生活中电的重要作用。
5 6 年级 能说明有些力是通过接触物体施加的,有些力是不直接接触物体施 加的,力可以改变物体的运动状态;能解释人眼看到光源和物体的原 因;能举例说出光的反射现象,知道太阳光的色散现象。 能运用分析、推理的方法认识地球引力,能分析光的行进路线及反 射现象。 能通过观察和实验理解常见的力对物体运动的作用,能通过观察、 查阅资料等方法了解地球引力,能通过实验认识光在传播过程中会发生 折射现象,能设计制作简单的光学物品。 能在好奇心的驱使下,表现出对日常生活中力与运动关系的探究兴 趣;从人类探索太空的历程,体会现代科技的重要作用;关注光污染、 噪声的危害,树立自我保护意识。
7 9 年级 初步认识常见的几种力,能用力与运动的关系解释和解决生活中的 简单力学问题;能描述物体运动的快慢,分析物体受到的力,解释力和 运动之间的关系;能用压强与流速的关系解释相关现象;知道光的直线 传播、反射、折射和色散等现象;能解释与声音的产生、传播有关的简 单问题;了解波可以传递信息;能根据光线模型解释针孔成像、影子等 现象;根据光的反射规律解释平面镜成像的特征;根据折射规律解释水 中物体的“视深"问题。 能用等效替换的方法理解阿基米德原理;理解电荷间的相互作用规 律;说明电流的形成原因;能从电压与电阻的本质理解欧姆定律;知道
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学段 学业要求
7 9 年级 电可以产生磁,理解磁产生电的条件;知道磁场对通电导线作用的规 律,并能根据电流方向和磁场方向的变化判断导线受力方向的变化。 能连接简单的串联电路和并联电路;能用控制变量的方法探究电阻 大小相关影响因素,探究电流与电压、电阻之间的关系;能用欧姆定律 解释常见的电学问题,求解简单的电路问题;能描述和建构通电直导 线、通电螺线管周围的磁场模型;能用实验探究阿基米德原理,能用压 强原理解释阿基米德原理;能正确测量电路中的电流和电压;能用实验 探究凸透镜所成的实像(放大、等大、缩小)和虚像,并能利用成像规 律解释投影仪、照相机、远视眼镜、放大镜的光学原理。 关注生产生活中的运动与相互作用的现象,并能解释交通运输、生 产生活中的简单问题;了解半导体技术对我国科技发展的重要意义,关 心信息技术的发展与国际竞争;关心声、光、电、磁等技术改变生产生 活的典型案例,关注光污染、噪声污染、电磁污染等问题。
【教学提示】
教学策略建议
本学科核心概念的抽象程度较高,对学生的探究水平要求也较 高。教学中,教师要在系列探究活动中灵活运用各种方法,加强学生 的体验。
(1)引导学生用观察、测量、比较等方法逐步认识物体运动的概 念。1 6年级,要让学生观察和分析日常生活中的各种运动情境, 如风车、秋千、辘铲、高速列车的运动等,在动手操作中理解运动就 是物体的位置发生了变化。通过绘制物体的运动轨迹,辨别直线运动 和曲线运动,描述滚动、摆动、转动等不同特征的运动形式。7~9 年级,要让学生理解运动概念的相对性,可设计相对运动的问题情 境,选择不同的参照物,用比较的方法观察和研究运动,判定和描述
物体的运动。
让学生用比较的方法理解并描述物体的运动快慢。1 6年级, 可以创设运动比赛等学习情境,让学生用相同路程比时间或相同时间 比路程的方法,比较两个物体的运动快慢。7~9年级,可直接提出任 务,假设时间和路程都不同,请设计描述或比较物体运动快慢的方法。 教学中要重视运动的观察方法与描述方法,包括定性描述和定量测算。
让学生从相互作用的效果理解物体之间的作用。相互作用是 物体发生形变或发生运动状态变化的原因,要帮助学生逐步理解物体 与物体之间的相互作用的概念。1 6年级,要创设问题情境,让学 生在亲身体验活动中区分拉力和推力,体验不同大小或不同方向的拉 力、推力作用在物体上时产生的不同效果;体验摩擦力、弹力、浮 力、地球引力对物体的作用;学会使用弹簧测力计。7 9年级,要 让学生先理解运动状态或状态改变的概念,再理解力的作用会使运动 状态发生变化。教学中要重视物体间相互作用的描述,包括定性描述 和定量测算,让学生用惯性原理解释生产生活中的实际现象。
指导学生从实验入手,认识电磁相互作用的基本规律。要让 学生从转化的观念理解电磁相互作用,电可以产生磁,磁也可以产生 电。小学阶段,要创设各种条件、提供适合操作的材料让学生自己动 手实验,探究磁铁的基本性质。1 2年级,让学生在“玩”磁铁的 过程中,体验磁铁可以直接或隔着一段距离吸引铁质物体。3~4年 级,指导学生设计简单的实验,探究磁铁磁极间的相互作用规律。 7 9年级,要让学生动手做磁场的演示实验,以增强体验;让学生 设计和探究磁体周围的磁场和电流产生的磁场,并画出每个磁场磁感 线的示意图,归纳并理解产生感应电流的条件。
指导学生用观察和实验的方法认识波的产生及传播规律。 1 6年级,可结合日常生活经验,通过观察、实验活动,让学生认 识光沿直线传播的特点,以及光的反射现象。7 9年级,要让学生 用光的反射和折射规律理解平面镜、凸透镜的成像原理,解释照相
机、投影仪等设备的光学原理,画出平面镜的成像光路图。
学习活动建议
围绕本学科核心概念,可开展相应的观察、实验探究、制作等学 习活动。
观察
1 6年级:用观察的方法确定和描述物体的位置,学会从方向 和距离两个方面描述物体的方位,用观察和简单的测量描述物体的运 动快慢。例如:尝试乘坐各种交通工具,体验和比较不同交通工具的 运动快慢,用路程和时间两个量描述物体的运动快慢;开展比较两个 物体运动快慢的活动,相同时间比路程或相同路程比时间。
7 9年级:在具体情境中讨论比较运动时间不同、路程也不同 的两个物体的运动快慢的方法,进而定义速度的概念。
实验探究
1 2年级:通过动手开关门窗、推拉抽屉等,识别生活中常见 的推和拉的动作,认识到推力和拉力的存在。
3 4年级:利用电路元件连成一个简单电路,利用简单电路检 测一些物体的导电能力,探究电路暗箱内元件的连接方法。
5 6年级:设计探究实验,观察常见的摩擦力、弹力、浮力和 地球引力,了解这些力对物体产生的作用;应用控制变量的方法设计 实验,探究力的大小对小车运动快慢的影响;利用三棱镜使太阳光发 生色散,认识色散现象。
7 9年级:探究影响滑动摩擦力大小的因素;探究斜面上滑下 的物体在不同粗糙程度水平面上滑行的距离,论证力和运动的关系; 探究影响浮力大小的因素;用光具座探究凸透镜的成像情况;探究通 过导体的电流与电压、电阻的关系;探究影响电磁铁磁性强弱的因 素;探究磁场的分布规律,用磁化的铁屑和小磁针演示出条形磁铁、 蹄形磁铁、通电直导线和通电螺线管的磁场,并画出磁场的分布图。
(3)制作
] 6年级:制作指南针、潜望镜、乐器、针孔成像盒等。
7 9年级:安装直流电动机模型,设计简单的电磁控制电路等。
(四)能的转化与能量守恒
在物质的一切属性中,运动是最基本的属性。对应物质的各种运 动形式,能有各种不同的形式,如在机械运动中表现为机械能,在热 现象中表现为系统的内能。能量是一切运动着的物质的共同特性,也 是各种运动的统一量度。能的形式是多样的,可以通过做功相互转 化。能在转移与转化过程中,总量保持不变。本学科核心概念的学习 有助于学生形成物质与能量、稳定与变化等跨学科概念。
【内容要求】
学段 学习内容 内容要求
3 4 年级 4. 1能的形 式、转移与 转化 了解生活中各种能的形式,知道运动的物体具有能量。 描述测量物体温度的方法,知道摄氏度是表示物体冷热 程度的常用温度标准单位。 知道物体一般具有热胀冷缩的性质,知道水结冰时体积 会膨胀。
5 6 年级 4.1能的形 式、转移与 转化 知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的 形式,了解这些能的相互转化现象。 知道简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其在生产 生活中的应用。 举例说出生活中常见的热传递现象,知道热从温度高的 物体传向温度低的物体,从物体温度高的部分传向温度低 的部分。 举例说明影响热传递的主要因素,列举它们在日常生产 生活中的应用。
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学段 学习内容 内容要求
5 6 年级 4.2能源与 可持续发展 ⑤了解太阳能、水能、风能、地热能、化石能等能源。
7 9 年级 4.1能的形 式、转移与 转化 结合实例了解能的多种形式(机械能、内能、电磁能、 化学能、核能等)。 了解动能和势能的影响因素;知道动能和势能可以相互 转化,以及机械能守恒的含义。 用实例说明功和功率的概念与意义,能区别机械功率和 机械效率。 知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面等)的 特点,并用它们解释一些生活实例。 描述克服摩擦做功与物体内能改变的关系,知道改变内 能的途径,知道可用热量来量度热传递过程中的内能 变化。 通过实验了解比热容,尝试用比热容解释有关自然 现象。 能举例说明化学能与内能的转化,认识燃料的热值,说 明生物体能量的来源和转化。 以汽油机为例,了解热机的工作原理,知道内能的利用 在人类社会发展史上的重要意义。 通过实验探究,知道影响电流热效应的因素。 知道用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电 器消耗的电能,了解家用电器的额定功率,知道电能表及 熔断器(保险丝、空气断路器)的作用。 了解家用电器的使用以及安全用电的常识。 知道核能及其应用,知道放射性的应用与防护。 能举出能的转化与转移有一定的方向性的实例。 通过实例认识能的转化的普遍性。知道能量守恒定律, 初步了解“永动机”是不可能实现的。
续表
学段 学习内容 内容要求
7 9 年级 4.2能源与 可持续发展 认识太阳是地球上各种能量的最主要来源;了解能源的 分类及各类能源的特点(如水能、化石能、风能、潮汐 能、太阳能、核能和生物质能等),能区别主要的不可再 生能源(如化石能和核能)与可再生能源(如水能、风 能、太阳能和生物质能);了解能源的利用对社会、环境 与生态的影响。 了解我国和全球的能源状况,认识能源合理利用和开发 与可持续发展战略的关系。 认识新能源的开发和利用的重要意义,树立节能和提高 能源效率的意识。
[学业要求】
学段 学业要求
3 4 年级 知道热胀冷缩的性质及其在生产生活中的应用实例;能识别生活中 各种能的形式,举例说明运动的物体具有能量。 能用实例归纳概括物体的热胀冷缩性质,能举例分析物体运动过程 中有能的变化。 能设计实验,探究常见物体的热胀冷缩现象;能利用科学词汇、图 示符号等方式记录现象。 能正确叙述自己的探究过程与结论,能倾听别人的意见,能合作交 流;愿意用热胀冷缩等相关的原理解决生活中的一些问题。
5 6 年级 知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其应用;能举 例说明常见的热传递现象和影响热传递的主要因素,列举它们在生产生 活中的应用;知道自然界中存在多种形式的能,如动能、声能、光能、 热能、电能、磁能等,不同形式的能可以相互转化。 能对自然界存在的各种形式的能进行简单分类,能简单解释能的转 化现象;能对热传递的方式进行分析和推理。
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学段 学业要求
5 6 年级 会用已有知识和经验对热传递方式作出推测,设计实验,寻找证 据,得出结论;能设计并实施调查活动,说明能的转化现象。 感受自然界不同形式的能相互转化的奇妙之处;意识到能源的开发 和使用关系到生产生活的方方面面,以及新能源、绿色能源开发的重 要性。
7 9 年级 认识常见的能的形式及其转化;知道机械能转化与守恒的条件和规 律,能解释相关问题;理解做功会发生能的转化,能用功和能的关系解 释能的转化现象;理解热机的工作原理;具备安全用电常识;理解放射 性的特点与防护方法。 能用案例分析归纳改变内能的两种方式,能用比热容的物理意义直 接计算热量问题,能根据燃料的热值计算热机的能耗问题。 能探究简单机械的特点,解决简单机械的相关问题,计算机械效 率;能设计与探究电流产生热量的影响因素;能收集数据计算家用电器 的能耗问题。 关心自然界各种现象之间的联系,关心科学技术发展、社会发展与 能源的关系;关注个人、社区的能源使用问题;关心新能源开发对于社 会可持续发展的作用。
【教学提示】
教学策略建议
教师要创设情境让学生认识能的各种形式,理解能的转化和转移 的各种方式,根据能的转化和能量守恒的规律,分析、解释和判断生 产生活中的相关问题。
(1)基于学生已有经验设计探究活动。小学中高年级,设计热胀 冷缩、热的传递方式等探究活动。活动中要启发学生思考:按照什么 思维方法(分析、综合、归纳、概括等),用什么探究方法(观察、 实验、查阅、调查等),用什么实验器材(实物、仪器、代用品等),
按怎样的程序进行探究,主要获得什么信息等,帮助学生学会独立探 究,发展思维能力。
利用各种常见的运动情境,让学生体会能的各种形式及转 化。能的概念比较抽象,教学中要利用学生熟悉的情境,让学生循序 渐进地领会各种形式的能,如运动的物体具有动能,被举高的物体具 有势能,物体内运动的分子具有动能和势能。3~6年级,重点让学 生认识能的各种形式,知道能的各种形式会发生转化;7 9年级, 要让学生明确影响动能和势能大小的相关因素、能的转化与做功的关 系、能的转化和能量守恒等问题。
用比值定义的方法帮助学生理解比热容概念。比热容的概念 是用三个量联合定义的,这个概念的建立既是重点又是难点。比热容 的本质是物质容纳热量的能力,是反映物质本身特性的量,与物质质 量的大小和温度变化量无关。因此,教学时要创设一种比较的情 境——比较两种物质容纳热量的能力高低,用比值定义的方法,加深 对比热容概念的理解。
要重视生产生活中能的转化的应用问题。热机是人类将内能 转化成机械能的重要工具,教学中要重点分析热机的工作原理、热机 四冲程中做功与能的转化关系。
学习活动建议
围绕本学科核心概念,可开展观察、制作、实验探究、调查等学 习活动。
观察
3 4年级:观察交通事故视频中人与物体发生碰撞的现象,接 受安全教育。
5 6年级:观察生活中能的各种形式及相互转化。观察用电器 的工作,了解电灯、电炉将电能转化为光能和热能,电话先将声能转 化为电能,再将电能转化为声能;观察生活中的物品(如热水瓶)的 结构,了解影响热传递的因素;观察生活中撬棍、斜面、羊角锤、螺 丝刀等工具的使用,认识常见简单机械的作用。
制作
5 6年级:用电池、铁棒、导线等制作一个电磁铁,观察电磁 铁产生磁力的现象,体会电能转化成磁能。
实验探究
3 4年级:探究物体热胀冷缩的现象。使某种物体受热或受冷, 观察其变化,认识物体的热胀冷缩现象。
5 6年级:探究生活中的热传递现象。加热物体的一端,观察 是否发生了热传导现象;加热烧杯里的水,借助锯末等观察水的热对 流现象;用纸袋包裹温度计放在太阳下晒,记录温度计示数的变化过 程,探究热辐射现象。
7 9年级:在杠杆的各种省力或费力问题情境中,研究杠杆的 平衡条件;测定小灯泡(或电阻丝)的电功率,归纳其电功率变化的 规律;用案例归纳的方法总结改变物体内能的两种途径。
调查
7 9年级:调查家庭用电情况,提出节电措施。
生命系统的构成层次
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次 性,遵循自然界的共同规律。细胞、组织、器官、系统、个体、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能、系统 与模型等跨学科概念。
【内容要求】
学段 学习内容 内容要求
1 2 年级 5.1生物具有区别 于非生物的特征 ①举例说明动物和植物都是生物O
5.2地球上存在动 物、植物、微生物 等不同类型的生物 说出生活中常见动物的名称及特征,说出动物的 某些共同特征(如都会运动)。 说出周围常见植物的名称及特征。
5.5人体由多个系 统组成 ④识别人的眼、耳、鼻、舌、皮肤等器官,列举这 些器官的功能与保护方法。
3 4 年级 5.1生物具有区别 于非生物的特征 ①说出生物与非生物的不同特点,描述生物的 特征。
5.2地球上存在动 物、植物、微生物 等不同类型的生物 根据某些特征,对动物进行分类。 识别常见的动物类别,描述某一类动物(如昆 虫、鱼类、鸟类、哺乳类)的共同特征;列举几种 我国的珍稀动物。 说出植物的某些共同特征;列举当地的植物资 源,尤其是与人类生活密切相关的植物。
5.4生物体具有一 定的结构层次 ⑤描述植物一般由根、茎、叶、花、果实和种子 构成。
5.5人体由多个系 统组成 描述人体用于呼吸的器官,列举保护这些器官的 方法。 描述人体用于摄取养分的器官,列举保护这些器 官的方法。
5.6生态系统由生 物与非生物环境共 同组成 举例说出水、阳光、空气、温度的变化对生物生 存的影响。 列举动物依赖植物筑巢或作为庇护所的实例。
续表
学段 学习内容 内容要求
5 6 年级 5.2地球上存在动 物、植物、微生物 等不同类型的生物 列举生活中常见的微生物(如酵母菌、霉菌、病 毒),举例说出感冒、痢疾等疾病是由微生物引 起的。 根据某些特征,对植物进行分类。
5.3细胞是生物体 结构与生命活动的 基本单位 ③初步学会使用显微镜观察细胞,知道细胞是生物 体的基本结构单位。
5.5人体由多个系 统组成 ④说出脑是认知、情感、意志和行为的生物学基 础,举例说出保护脑健康的主要措施。
5. 6生态系统由生 物与非生物环境共 同组成 举例说出常见的栖息地为生物提供光、空气、 水、适宜的温度和食物等基本条件。 说出常见动物和植物之间吃与被吃的链状关系。
7 9 年级 5.1生物具有区别 于非生物的特征 ①学会使用放大镜、显微镜等工具观察各类生物, 感受观察工具的使用及发展对提高人类认识自然的 能力的作用。
5.2地球上存在

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