资源简介 义务教育科学课程标准(2022年版)解读 这是一个科技飞速发展的时代 这是一个人才激烈竞争的时代 培养什么样的公民?目 录 C O N T E N T S科学课程标准修订的背景科学课程标准文本的内容结构科学课程标准的主要变化课程标准的实施重点结语一、科学课程标准修订的背景背景一:落实立德树人的根本任务美国21世纪核心素养(3维12指标)芬兰基础教育课程核心素养7大能力 OECD终身学习核心素养的8种能力 经合组织3个互动9种能力文化基础文化底蕴 科学精神科学 人文积淀 人文情怀 审美情趣 理性思维 批判质疑 勇于探究学科核心 人地协调 模型建构 科学论证素养 价值判断 道德规范 创新思维 科学推理 质疑创新 探究实践家国情怀 科学论证自主发展科学学会学习 健康生活学科核心 乐学善学 勤于反思 信息意识 珍爱生命 健全人格 自我管理素养探究兴趣 学习能力 科学探究中 珍惜生命 人地协调 学习能力科学探究 的信息意识社会参与科学责任担当 实践创新学科核心 社会责任 国家认同 国际理解 劳动意识 问题解决 技术应用素养社会责任 家国情怀 合作分享 探究实践 探究实践 技术与工程实人地协调 践背景二:基于国际课程改革趋势英国 法国 德国 澳大利亚 日本 韩国 芬兰 加拿大 印度 瑞典 俄罗斯 新加坡 美国背景二:基于国际课程改革趋势趋势1:聚焦核心概念2022版课标 美国NGSS 芬兰 我国台湾地区小学阶段:1.人体生长发育2.个体在环境中的行为3.周围环境、4.实验探索5.个人与健康核 6.可持续发展理念这些综合性内容。心 1.物质的结构与性质 PS1.物质及其相互作用 主题:概 2.物质的变化与化学反应 PS2.运动和稳定性 1.自然界的组成与特性中学阶段:--物理学\化学念 3.物质的运动与相互作用 PS3.能量 2.自然界的现象、规律1.自然科学研究4.能的转化与能量守恒 PS4.波及其在信息传递技 与作用2.日常生活和生存环境中的物理\化学术中的应用 3.自然界的永续发展3.社会中的物理学\化学4.物理学\化学塑造的世界观5.相互作用和运动6.电7.物质的性质与结构8.物质的性质及其变化背景二:基于国际课程改革趋势趋势2:关注学习进阶一、考虑学生对概念的实然情况二、关注学生对概念理解深度的发展三、保持学生概念发展的连贯性背景二:基于国际课程改革趋势趋势2:关注学习进阶一、考虑学生对概念的实然情况二、关注学生对概念理解深度的发展三、保持学生概念发展的连贯性背景二:基于国际课程改革趋势----科学教育从诞生之初就伴随着探究思想趋势3 重视思维、探究、实践----科学探究从一经开始就伴随着科学思维作为 作为 作为 作为知识的探究 方法的探究 探究的科学 实践的科学- -赫胥黎,斯宾塞等 - -杜威 - -施瓦布 - -全球科学课程改革为个体发展 为社会发展 有效的公民 人的发和社会获取知识 使用科学方法 培养探究能 的发展发展推理能力 解决实践问题 力,科学内 培养核心素养发展思维能力 容和方法密 提出 提出不可分 科学探究 探究实践- -全球科学课程改革 - -全球科学课程改革培养科 培养科学素养 学素养背景三:科学课程改革的现况一、课程内容的精简性二、课程内容的衔接性三、课程内容的时代性四、科学内容的实践性二、课程标准的内容结构学习内容与要求学业要求教学提示1.课标各部分内容之间的逻辑关系一、课程性质二、课程理念三、课程目标(一)核心素养内涵(二)总目标(三)学段目标四、课程内容(13个核心概念)【学习内容与要求】【学业要求】【教学提示】五、学业质量(一)学业质量内涵(二)学业质量描述六、课程实施(一)教学建议(4)(二)评价建议(2)(三)教材编写建议(3)(四)课程资源开发与利用(2)(五)教学研究与教师培训(3)附录附录1 核心素养的学段特征附录2 课程内容中使用的行为动词 内容要求是知识、学业要求是素养、质量标准是能做什么附录3 教学案例(1-10)附录4 学生必做探究实践活动 (78+48)2. 学段目标与内容要求、学业要求的关系科学观念科学思维核心素养的 探究实践学段目标 态度责任科学观念核心概念(13) 科学思维整合 学段学业要求(每个核心概念) 探究实践学习内容(54) 态度责任科学观念学段内容要求科学思维探究实践态度责任3. 学业要求与教学提示为转化成学生学习 教学策略建议内容、学习活动提供参考针对教学设计的进阶、关提出 教学提示 键要点、需要注意的问题。为教材编写、教学设计、教学评价 学习活动建议提供参考基于学习方式,体现学科思想与方法及学生应形成的核心素养4.学业质量标准与学段目标学业质量:学生在完成本课程学习后的学业成就的具体表现。结合课程内容,对学生学业成就表现的总体刻画,用以反映课程目标的达成度。。学段目标学业质量标准结合 (每学段)课程内容三、课程标准的主要变化(一)凝练了科学核心素养(二)结构化了科学课程内容(三)强化了技术与工程内容中的设计与物化(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性。(一)凝练了科学学科核心素养科学思维 在理解科学概念、规律、原理的基础上,所形成的对客观事物的总体认识。包括一些具体观念、对科学本质的认科学观念 识、科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。态度责任从科学的视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。包括模型建构、推理论证、创新思维等。探究实践 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。四者相互依存,体现了科学课程的育人价值。科学观念是素养基础; 基于对科学观念的深度理解,在探究实践的支撑下,通科学思维是关键能力,是素养核心; 过科学思维内化而形成的必备品格探究实践是关键能力,是主要途径;态度责任是必备品格,体现素养方向性;1.科学课程核心素养----科学观念科学观念具体观念 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;观念应用 在解释自然现象、解决实际问题中的应用2.科学学科核心素养----科学思维模型建构能力体现在:以经验事 推理论证能力体现在:基于证据 创新思维能力体现在:善于从不实为基础建构模型进行抽象与概括; 与逻辑,运用分析与综合、比较与分 同角度分析和思考问题,能提出新颖运用模型分析、解释现象和数据,描 类、归纳与演绎等思维方法,建立证 而有价值的观点和解决问题的方法。述系统的结构、关系和过程。 据与解释之间的关系并提出合理见解。联想、想象、重组、发散、突破定势思维的形式:形象思维、抽象思维(逻辑性)、直觉思维、创造思维思维的方法:比较、分类、分析与综合、抽象与概括、类比、推理、联想、想象、重组、发散、定势、辩证思维、臻美、空间认知、3.科学学科核心素养----探究实践科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力 提出科学问题 针对实际需要明确问题 自主确定学习目标 猜想与假设 提出有创意的方案 选择学习策略 制订计划 根据科学原理或限制条件进行筛选; 监控学习过程 搜集证据 实施计划,利用工具和材料进行加工制作 反思学习过程与结果 分析证据 根据实际效果进行修改迭代 得出结论 用自制的简单装置或实物模型验证或展示 对结果进行解释与评估 某些原理、现象或设想 准确表达观点、反思探究过程与结果科学探究 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 反思评价工程实践 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 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4.科学学科核心素养----态度责任态度责任科学态度 好奇心和探究热情……基于证据和逻辑发表自己见解……大胆质疑,追求创新……尊重他人,合作分享……社会责任 健康的生活方式……热爱自然,生态文明…..正确的价值判断、公共规范、伦理道德、捍卫国家利益……(二)结构化了课程内容课程内容 数量核心概念 13学习内容 54内容要求 354161(小学) 193(初中)如原物质科学、生命科学、地球与宇宙、技术与工程中都有一些内容涉及对环境的影响,现在都移到人类活动与环境。1.跨学科概念 到在一切系统中某些守恒量只有通过输入或输出系统时,才可能发生变化。正是这些守恒定律限制了系统内的可能变化,无论自然世界还是人造世界。物质和能量的守恒在科学学科具有重要的意义。 能量和所需的每一种化学元素的供应限制一个系统的运行,例如,没有能量(阳光)和物质(二氧化碳和水)的输入,植物就不能生长。因此,追踪物质和能量在输入或输出一研究系统时的转移具有重要价值。物质与能量 在许多系统中,存在多种类型的循环。在某些情况下,最容易观察到的循环可能是物质循环。由于任何这样的物质循环在每个阶段都涉及到相关的能量传递,因此人们不仅必须建模物质如何在系统各部分之间的运动,还要建模对该运动至关重要的能量如何传递的机制,才能完全理解物质循环。 考虑系统或过程中能量和物质的输入、输出以及流动或转移对工程来说同样重要。工程设计的一个主要目标是通过最大化某些类型而最小化其他类型的能量输出,以及最小化能量输入,以完成期望的任务。 观察、描述和建模物质和能量转换和循环的能力是展示学生交叉利用科学和工程全学科能力的尺度。研究物质和能量之间的相互作用能支持学生理解系统中日益复杂的概念。 在自然和人造世界中,形态与功能是物体、生物和系统的两个互补方面,功能可以用形态来解释,形态可以用功能来解释。 自然系统和建筑系统的功能都取决于某些关键部件的形状和它们间的关系,以及制造它们的材料的性质。结构与功能 在特定的大小或特定的研究现象中,对理解物体的特性和物体的形状或材料的哪些方面是相关的,需要一定的尺度感,既是,选择适当的规模取决于所涉及的问题。例如,分子的亚结构在理解压力现象方面并不特别重要,但是,它们与理解为什么不同物质在恒定体积下的温度和压力之比是不同的有关。 系统是由相关对象或组件组成的一个有组织的整体。通常系统包括边界、组件、物质或能量的流动、反馈等。 无论大、小的系统都有清晰的边界。我们主要研究系统边界外的作用对系统的影响。 系统的各个部分是相互依赖的,每个部分都依赖或支持系统其他部分的功能。然而,整个系统的属性和行为可能与每部分的属性和行为非常不同。 在一个尺度上被视为子系统的事物,在更小的尺度上可能被视为整个系统。系统与模型 系统的表述模型是对系统的理解和清晰的表达。系统模型可以是列表、简单草图、计算机模拟或功能原型等形式。系统模型可以预测系统的行为和诊断系统运行中的问题。 系统模型应该表达系统内部的各个部分以及他们之间的相互作用关系,指明系统模型的边界(条件)和外部的作用。 模型的构建需要一定的假设和近似,他们会影响模型的预测精度和稳定性。模型的构建需要考虑模型的应用领域。 稳定性表示系统的某些方面不变的状态,至少在观测尺度上是如此。它意味着一个小的扰动会消失,也就是说,系统会保持或回到稳定的状态。 这种稳定性可以有不同的形式,最简单的是静态平衡,而具有稳定流入和流出(即恒定条件)的系统被称为处于动态平衡。周期性变化的重复模式也可以被视为稳定的情况,尽管它显然不是静态的,但这样一个系统也有固定的方面。 系统内部的反馈对于理解自然系统也很重要。反馈回路是某一种机制,在这种机制中,某个条件会触发某个动作,导致同一条件发生变化。反馈可以稳定系统或破坏系统稳定。 一个系统可以在一个小的时间尺度上保持稳定,但是在一个更大的时间尺度上,它可能会发生变化。当研究一个系统随时间变化的模式时,检查什么是不变的也很重要。了解调稳定与变化 节系统稳定性或驱动其不稳定性的反馈机制,可以洞察系统在各种条件下如何运行。 任何系统能否运行或能否以稳定方式运行都有一系列条件。阐明什么样的条件范围可以导致系统的稳定运行,什么样的变化会使其不稳定(以及以什么方式)是一个重要的目标。 稳定性始终是竞争效应的平衡;如果没有补偿机制,条件或系统单个部件的微小变化会导致系统失控。 理解动态平衡对于理解任何复杂系统中的主要问题都是至关重要的,动态平衡对于理解物质中的物理力是一个同样重要的概念。 理解长期变化需要对这些变化发展所需的时间尺度有所了解。然而,学生很难掌握长时间尺度。他们的部分理解应该来自对科学家如何调查这些过程的本质的理解——通过证据和系统建模的相互作用。2.核心概念1~4物理学(宇宙的) 物质科学 化学(分子层次上)物质 物质的组成 组成空间 物质的性质 结构时间 运动、变化、相互作用 性质相互作用物质具有能量 变化学习内容(16)偏重物质科学 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.物质结构与性质 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 化学变化的特征3.物质运动与相互作用 2.4 化学反应遵守质量守恒定律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 能源与可持续发展物质科学世界是由物质构成的,物质主要由分子、原子和离子等微粒构成。物质的结构决定物质的性质。1.物质结构与性质 “结构与功能”不同物质具有不同的物理性质和化学性质。“系统与模型”物质是不断变化的,物质的变化分为物理变化和化学变化。化学变化会发生物质的转化,化学变化通过化学反应得以实现。2.物质的变化与化学反应 可以从宏观与微观、定性与定量等层面认识物理变化与化学反应。 “稳定与变化”物理与化学变化在自然界和生产生活中广泛存在,合理利用与调控物理与化学变化可以为人类造福。 “物质与能量”物质是运动的。物质的运动包括机械运动、物理运动和化学运动。机械运动指物体的位移;物理运动指热、电、光、磁及原子内基本粒子的运动;化学运动指物质的化合分解。3.运动与相互作用 相互作用是事物运动的终极原因,因为它使事物的原有性质和状态发生改变。物体之间存在相互作用力,它们包括电磁力、万有引力、强相互作用力与弱相互作用力。 “稳定与变化”电是宇宙中物质的固有属性,物质分两种,正和负,正负之间通过强大的吸引力相结合,从而形成原子,分子等,最小的带电粒子是电子,磁场可以说是由电子的自旋产生的,变化的电场产生磁场.声和光都是依靠波来传播。声波是机械波需要介质,光波是粒子传播,具有波粒二项性。热运动是分子的不规则运动。4.能的转化与能量守恒 能量(energy)是物质所具有的基本物理属性之一,是物质运动的统一量度。能量是物质运动转换的量度,“稳定与变化”简称“能”。按照物质的不同运动形式分类,能量可分为机械能、化学能、热能、电能、辐射能、核能。不“结构与功能”同形式的能量之间可以通过物理效应或化学反应而相互转化。小学(共21学习内容) (一)核心概念和学习内容、内容要求 小学:1--1.1\1.2\1.4 1.--1.3\1.52.--2.1;3. 2.--2.2初中(共15内容目标) 6.--6.3.21. --①②③④⑤ 初中:2.--①② 3. --①⑤1.1物质具有一定的特性与功能1.2空气与水是重要的物质 2.1物质的三态变化1.3金属及合金是重要的材料 2.2物质的溶解和溶液物质的 物质的1.4常见的化合物 2.3化学变化的特征1.5物质由元素构成 结构与性质 变化与化学反应 2.4化学反应遵守质量守恒1.6物质由微观粒子组成1.7分类认识物质3.1 力是改变物体运动状态 物质运动 能的转化的原因 与能量守恒 4.1 能的形式、转移与转化3.2 电磁相互作用 和相互作用 4.2 能源与可持续发展3.3 声音与光的传播小学: 小学:4. 5.4个核心概念包含16个学习内容 6.--6.3\6.66. --6.1\6.2\6.4\6.5 初中:初中: 4个核心概念包含16个学习内容146个内容要求 4.3 -②③④(67-57、98-89整合减少19个点)3.核心概念5~85.1 生物具有区别于非生物的特征5.2 地球上存在微生物、植物、动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.生命系统的构成层次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 生态系统由生物因素与非生物因素共同组成6.1 植物能制造养分来维持自身的生存6.生物体的稳态与调节 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7.1 生物能够适应其生存环境7.2 生物与环境相互作用、相互协调,实现生态平衡7.生物与环境的相互关系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8.1 植物通过多种途径繁殖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.生命的延续与进化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2017版小学科学课程标准 2021版义务教育科学课程标准 2011版初中科学课程标准7.地球上生活着不同种类的生物。生命系统的构成层次8.植物能适应环境,可制造和获取养分来维持自身的生存。5.生命系统的构成层次生物的物质和能量的转化9.动物能适应环境,通过获取植物和其他动物的养分来维6.生物体的稳态与调节持生存。 生命活动的调节7.生物与环境的相互关系10.人体由多个系统组成,分工配合,共同维持生命活动。生命的延续与进化11.植物和动物都能繁殖后代,使它们得以世代相传。 8.生命的延续与进化人、健康与环境12.动植物之间、动植物与环境之间存在着相互依存的关系。内容要求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、生物体、种群、群落、生态系统和生物5.生命系统的构成层次 圈是生命系统的构成层次,其中细胞是生物体结构与生命活动的基本单位。一些生 “结构与功能”物由单细胞构成,一些生物由多细胞组成,多细胞生物体具有一定的结构层次。本 “系统与模型”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。生物体是一个在内部和外部不断进行物质循环、能量流动和信息交流与反馈的开放系统,能通过自我调节机制维持稳态。植物可以制造有机物,为其他生物提供 “稳定与变化”6.生物体的稳态与调节 食物;动物通过获取其他生物的养分来维持生存;人体通过一定的调节机制,完成一系列复杂的生命活动。本核心概念的学习有助于学生形成“稳定与变化”“物质 “物质与能量”与能量”等跨学科概念。地球上每一种生物的生存都与环境密切相关,生物与环境之间的相互作用与相7.生物与环境的相互关系 互协调构成了生态系统的动态平衡。人类的活动能对环境产生重大的影响,而生活 “稳定与变化”环境与习惯也会影响人体健康。本核心概念的学习有助于学生形成“稳定与变化”的跨学科概念。生物通过生殖、发育和遗传使遗传信息代代相传,实现生命的延续。在生命延 “稳定与变化”8.生命的延续与进化 续的过程中,生物的遗传信息可能会发生改变。生物的遗传、变异与环境因素的共同作用导致了生物的进化。本核心概念的学习有助于学生形成“稳定与变化”“结 “结构与功能”构与功能”等跨学科概念。4.核心概念9~119.1 地球是一颗行星9.2 地球围绕地轴自转9.3 地球围绕太阳公转9.4 月球是地球的卫星9.宇宙中的地球 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11.人类活动与环境 10.4 地球内部圈层和地壳运动11.1 自然资源11.2 自然灾害11.3 人类活动对环境的影响5.核心概念12~1312.1技术与工程创造了人工世界,技术的核心是发明,工程的核心是建造12.2 技术和工程改变了人们的生产和生活12 技术、工程与社会 12.3科学、技术、工程相互影响与促进13.1工程需要定义和界定13 工程设计与物化 13.2工程的关键是设计13.3工程是设计方案物化的结果6.与其他国家科学课标的比较1.跨学科核心内容设计相似,概括抽象程度有所差别。2.学科核心概念和学习内容的设计相似,但归类的视角和表达的方式不同。3.本版课标重视学生科学素养的发展,选取内容较为丰富。7.结构化特点与实验版、修订版课标相比,这一版课标的最大特点是1.经线:基于核心素养,以学科核心概念学习内容、内容要求为经线2.纬线:学段目标、学业要求的学习进阶为纬线 第一次较为完整地建构了义务教育阶段科学学科的学习内容体系, 实现了学科内容与教学心理学、学习论的良好结合科学概念进阶 7-9学段5-6学段① ②物质的结构、性质、3-4学段①常见材料的性能及其 变化及用途;用途;③运动与力的基本规律;1-2学段 ①常见物体的特征和材料的性能; ②物质变化的现象; ④能的转化与能量守恒;③力可以使物体的运 ③常见的力及其作用;动状态发生改变;①常见物体和材料的外 ④生活中能的转化现象;部特征; ④生活中常见的能;③力可以使物体的形状发生改变;由直观到抽象、由个别到类属、由现象到本质(三)强化了技术与工程内容中的设计与物化概念12-13:总体内容压缩了约20%,部分知识点进行了重组。小学初中贯穿,考虑进阶关系 从对人类社会发展带来深远影响的角度认识技术与工程的特点;从提高生产或工作效率的 7~9年级角度认识技术与工程的特点;从工具使用的便利和快捷角度认识技术与工程的特 5~6年级点;从周围简单科技产品的结构和功能角度认识技术与工程的特点; 3~4年级科学、技术、工程与社会1~2年级了解科学对技术与工程具有指导意义了解技术与工程对科学发 7~9年级展的促进作用了解技术产品所涉及的科学概念或原理 5~6年级认识借助工具可以更好地 3~4年级开展科学观察科学、技术、工程与社会1~2年级定义简单实际工程问题并进行优化设计,实施并根据反馈进行修改定义简单工程问题并基于证据选择设计方案,实施并有依据地修改 7~9年级描述简单的设计问题选择某种方案,实施并修改 5~6年级3~4年级描述简单的制作问题并实施设计与物化1~2年级(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性(四)强加了考试命题指导、教学建议对具体内容教学的指导、教学案例的经典性四、课程标准的实施重点学科知识 学科内整合 象学科专家一样 教学的核心是思维学科思维 跨学科学习 思考和行动 学生学习需要思考学科实践 综合课程学科态度新课程:从“三维目标”走向“核心素养”核心素养:第一,核心素养是公民的素养、每个学生的素养。第二,核心素养强调的是学了知识、技能、方法之后能做什么,能解决什么问题。第三,是关键能力,还是必备品格1.就是综合学科,将学科性质相近的物理、化学、生物学整合为“科学”。2.核心概念、跨学科概念体现综合3.解决现实生活中的真实问题需要综合的能力4.跨学科学习、项目化学习培养综合的能力1.阅读与鉴赏 梳理与探究 、 表达与交流2.数学观察 、疑 数学思考 、 数学表达3.科学观察实验 、批 科学思考、 科学表达判1.阅读与鉴赏 梳理与探究 、 表达与交流2.数学观察 疑、 数学思考 、 数学表达3.科学观察实验 、批 科学思考、 科学表达判思维方法贯穿始终,是关键能力,是素养的核心!《义务教育科学课程标准(2022年版)解读》《义务教育科学课程标准(2022年版)解析与案例指导(小学部分)》谢 谢! 展开更多...... 收起↑ 资源预览