浙江省温州市教育教学研究院副院长,浙江省基础教育课程改革专业指导委员会委员,浙江省STEM教育协同创新中心专家组成员 在知识获取变得前所未有便捷的今天,科学教师究竟应该教给孩子什么?什么才是他们面向未来世界的关键代码?我的答案是:好奇心。 为什么是好奇心? 在今年年初的达沃斯世界经济论坛上,马斯克谈到人工智能将超越人类智能时提出一个观点:未来AI需要具备的三大核心特质之一,就是好奇心。他
实验教学既是国家课程方案与课程标准规定的重要教学内容,又是培养创新人才的有效途径,更是实现科学教育高质量发展的关键环节。数字技术作为核心驱动力,通过多维路径来推动实验教学提质增效:依托VR、AR等技术构建沉浸式实验情境,实现实验操作流程的可视化与方法论显性化;突破时空限制,构建开放共享的数字化资源平台;创新教学设计,打造多元互动的探究式课堂。这些路径推进了传统实验教学与数字技术有机融合,提升了实验
《义务教育科学课程标准(2022年版)》多次提出进行实地教学的建议,如实地观察昆虫和鸟类,调查野生动物保护现状,开展校园及周边生态环境调查等,希望学生通过实地调查、实地观测、实地考察等方式进行真实场域的学习。实地教学导学单作为贯穿教学全程的结构化学习工具,能够为学生提供学习导航、探究支架与思维驱动,是破解实地教学困境、提升育人实效的关键抓手。现结合科技场馆科学探究、河湖水质调查等实地教学案例,对导
观察是学生认识世界、获取信息的基本途径,更是培养他们科学思维的起点。然而在实际教学中,观察活动常陷入多重困境,如:观察形式单一,导致师生难以就观察过程展开深入对话;教师因时间和精力有限,难以为各小组提供及时、个性化的支持;学生的观察记录多停留在纸质记录上,既不便保存和回溯,也难以支撑后续的学情分析与学习追踪。当前,AI在教学中的应用潜力日益凸显,为深化科学观察教学提供了更多可能。现以四年级《常见的
从实践看,小学科学课程评价存在着评价方式单一、评价重结果轻过程、评价增值不够、评价系统性欠缺等问题,无法实现以评促教、以评促学的理想效果;科学教师也常因执教班级多、学生数量多,缺乏对学生的个性化评价。教育评价从知识本位转向素养本位,要求教师重视探索增值性评价,即着重关注学生在科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面相较于初始状态所获得的成长与进步。它具有持续发展性、个体差异性、学习过程性、维度
科学核心素养包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面。科学探究一般涉及提出问题、猜想与假设、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。在探究实践中,学生通常会面临一个真实而复杂的问题或现象,再利用所学的科学知识和技能,设计并开展实验,收集并分析数据,最后得出结论并作出解释。在《电磁铁》一课教学中,我引导学生充分发挥想象力和创造力,运用批判性思维和逻辑推理来验证假设、
浙江省教育厅教研室统一组织编写的《科学作业本》(简称作业本)以《义务教育科学课程标准(2022年版)》为依据,其配套编排的“科学阅读”,因文本内容紧扣教材课题、高度契合学生的认知水平,成为极具开发价值的教学资源。实践中,教师应深入研读“科学阅读”文本,在课堂教学中适时、适切、适度地引导学生阅读,让“科学阅读”真正服务于课堂质量和学生素养的双提升。 一、适时阅读,展现“科学阅读”推动力 作业本“
冀人版小学《科学》教材在内容编排和活动设计上,按照《义务教育科学课程标准(2022年版)》的要求,将重点放在学生核心素养的培养上,设计具有地域特色与人文关怀的课程体系。二年级下册的“春风送暖梨花开”单元,从古诗“春江水暖鸭先知”里汲取创作灵感,巧妙地将自然科学知识与中华优秀传统文化融合,围绕“稳定与变化”这一跨学科概念,搭建层层递进的学习路径——感知天气现象、探究季节规律、理解节气文化。根据低年级
司南,作为古代所用指南针的始祖,是小学科学课程中渗透科学史教育、培育民族自豪感的核心载体。《司南的启示》一课,将司南科学史作为研究磁极指向的情境导入,以“勺子加磁铁模拟司南的活动”为示例聚焦,用多种方法研究各种形状磁铁的指向作为类比举证,归纳抽象出磁铁的指向和南北极。在实际教学中,我们发现传统教学模式存在三重困境:无法读出教材编排此部分内容的意图(旨在引导学生重演科学史的过程);用配备的“塑料勺+
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。通过概念建构教学,能培养学生建构式学习思维,促进他们对科学本质的理解,发展应用迁移能力。[1]在三年级《昆虫》一课教学中,我抓住“意外事件”,设计多样化的建构任务,凸显事物的内在规律,助力学生逐步形成概括性更强的高阶概念,显著提升教学效果。 一、“虫虫摄影”开启对昆虫概念的初次建构 教师从“小虫子摄影师”入手,激发学生对昆虫观察的兴趣。
“季节变化”单元是大象版小学《科学》教材二年级下册的第二个探究实践单元。该册教材重点培养的认识发展要项是“影响与联系”,简单地说,就是引导学生发现身边事物、自然现象之间的相互关联。单元以季节变化为探究载体,立足学生的生活经验,引领他们观察体验温度变化与季节变化的联系,认识季节变化对动物、植物以及人类生活的多重影响,目的在于让他们在探究实践中感知“影响与联系”的科学内涵,落实科学核心素养的学段培养目
《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出,科学教学应倡导以探究和实践为主的多样化学习方式,引导学生像科学家一样思考与行动。《义务教育劳动课程标准(2022年版)》提出,学生要体验简单的种植、养殖等生产劳动,初步学习种植、养殖的基本方法。劳动教育注重具有智力含量的实践,而非简单的体力操作。三年级《植物的叶》一课,承载着培养学生观察能力、建构植物器官结构与功能概念的重要任务。传统教学中,学生通过观
科学探究始于问题,问题既是科学探究的起点,也贯穿于探究全过程。豆包、DeepSeek等人工智能工具与教育的深度融合,为探究问题链的设计与实施开辟了全新路径。现以《生物的启示》一课为例,分析如何将AI技术贯穿于情境创设、实验探究和创意实现的问题链设计中,切实提升问题链实施的针对性、互动性和创新性,让科学探究真正成为学生主动建构概念、深度思考的成长过程。 一、AI赋能情境问题链 传统科学课堂多以图
课堂教学是师生面对面展开的学习活动,作业则是在教师“隐身”状态下,学生开展自主学习的载体,是课堂学习之后的重要延伸。从当前初中物理作业的实际情况来看,普遍存在重结果、轻过程的现象。作业设计往往过于强调答案的正确性,而忽视了对学生科学思维过程的呈现与引导。这使得学生更关注最终答案,难以形成完整的科学推理逻辑,也不利于其物理核心素养的系统性发展。 物理教学强调对学生科学思维的培养,同时,“双减”政策
《义务教育科学课程标准(2022年版)》要求,针对不同学生的发展水平和学习的不同阶段,设计不同层次的作业,强调在注重理解和应用的基础上,增加综合性、探究性和创新性作业。在三年级上学期的科学期末测查中,“天气”单元的学业问题逐渐凸显:对气温、风、云量、降水量等天气核心要素的观察不细致,无法用具体数据或规范术语表达;对长期观察类任务缺乏耐心,测查中总结天气特征、分析天气对生活的影响等问题失分严重;虽能
在国家不断重视科学教育的时代背景下,山区小学科学教师队伍的专业化建设已成为教育优质均衡发展的核心议题。地处武陵山区,科学教育资源相对匮乏,学校摒弃宽泛的区域辐射叙事,深度聚焦于学校内部的系统性变革,构建并实施了基于“织彩教育”理念的“四轮驱动、小步快进”校本教师专业培养路径,破解了学校科学教师队伍结构复杂、数字素养断层、实践平台薄弱、培训机制僵化等结构性困境,推动了教师群体从“个体卓越”向“群体优
小学科学教学中的德育实践,需超越简单说教,寻求与科学探究过程及本土文化资源的深度融合。科学探究的内在逻辑与精神特质,天然蕴含着丰富的德育价值,主要包括:崇尚实证,培育理性精神;包容开放,涵养质疑精神;求真务实,孕育诚信品格;合作探究,淬炼合作精神;理解联系,萌发科技伦理意识;洞察依存,筑牢生态与生命责任感。 小学科学教学中的德育实践,并非在知识传授之外附加道德说教,其内在逻辑体现为结构性的交融与
《义务教育科学课程标准(2022年版)》要求,教学应贴近学生生活,引导其从身边环境问题出发,树立环保意识与责任感。传统的环境教育面临资源抽象、情境脱离、认知与行动脱节等问题,学生往往对远离生活的环境议题缺乏感知,难以形成深刻的情感共鸣与持续探究的动力。随着AI技术与教育教学的深度融合,其沉浸式体验、交互式探究、可视化呈现的核心优势,为摆脱传统环境教育困境提供了全新可能。 杭州市余杭区苕溪流域作为
教育数字化赋能小学科学深度学习,是落实教育数字化战略部署的必然要求,也是破解小学科学传统教学痛点的关键路径,更是契合小学生认知规律与核心素养培育目标的重要支撑。教师可立足教材,以AI科学数字化平台(简称AI平台)为载体,系统构建教育数字化视域下深度学习的实践体系,助力学生科学素养与数字素养协同发展。 一、教育数字化视域下深度学习的核心要义 探析教育数字化视域下深度学习的核心内涵,既是落实教育战
小学科学教育作为国民科学素养奠基工程的关键环节,其核心目标在于引导学生认识自然世界,培养初步的科学探究能力、理性的思维方式与积极的科学态度。然而,传统的科学教学模式,往往受限于实验器材短缺、抽象概念难以直观呈现、教学时空固定等因素,难以充分满足学生个性化、体验性与探究性的学习需求。增强现实(AR)技术作为一项连接虚拟信息与真实世界的前沿交互技术,正逐步从概念探索走向教育应用。 AR技术是一种将虚
小学科学学业质量以核心素养的四个方面及其具体表现为主要维度。学历案教学注重体现学生探究性学习和教师主导性地位。在三年级“呼吸与消化”单元中的《食物的旅行》教学中,我们基于小学科学学业质量要求,依据学生的认知发展规律,遵循目标导向、问题驱动、层次递进、达成性原则,形成了贴合教学实操的学历案教学策略,助力学生达成对应学业质量要求,为提升教学实效提供参考。 一、锚定课标,定准学习目标 科学课程标准对
《义务教育科学课程标准(2022年版)》提出,要基于大概念组织课程内容,这要求教师打破教材章节限制,从学科本质出发重构教学逻辑。然而,大概念教学落地面临两个困境:一方面,教师对大概念的内涵把握不足,难以将抽象的大概念转化为具体的教学活动;另一方面,传统科学教学往往按照知识点逐个讲解,学生掌握的是孤立的知识点,难以形成结构化的认知体系,更无法将所学知识应用迁移于解决真实问题。 项目式学习以真实情境
在国家加快推进教育数字化战略的背景下,如何让人工智能技术切实服务于一线教学,成为小学科学教师面临的新课题。在“盆景小世界:方寸间的智能智造”项目中,我们将生成式人工智能深度嵌入从问题提出、方案设计到制作评价的全过程,构建了以学生为主体、教师引导、人工智能赋能的新型学习关系。 一、项目背景分析 1. 课程设计的价值思考 “盆景小世界:方寸间的智能智造”项目的开发,源于我们对小学科学教育中两个趋
传统科学教学易出现知识零散、理解浅表、实践应用不足等问题,而单元教学强调以单元为基本教学单位,整体规划教学目标、教学内容、探究活动与评价方式,打破单一课时的限制,为项目化学习的长期开展、跨学科深度融合提供了充足的实施空间与完整的框架支撑。 基于此,我们以“微生物”单元为研究案例,以“我们的‘菇’事”项目为纽带,探索基于单元教学的项目化学习策略,推动科学课堂从理论讲授转向探究实践,让核心素养真正扎
在“双减”政策深入推进的背景下,课后服务成为学校教育生态的重要一环,其功能应从托管向育人转变。实践中,华中农业大学附属学校开发“耕读学堂”系列校本课程,以耕读融合为核心,培育科学思维,落实课后服务的育人目标。 “耕读学堂”将耕与读融合,契合科学课理论联系实际的本质要求。“耕”并非传统意义上的农耕劳作,而是科学探究与劳动实践的结合,其涵盖的实验操作、植物培育、实地观察等实践活动,是科学思维落地的载
自然笔记 编辑手记 小作者较为逼真地再现了紫花地丁的形态,并运用各种感官、工具来辅助观察。观察时很细致,对根、茎、叶、花和果进行了分类呈现,涉及颜色、大小、形状等特征。观察时方法不拘泥,如观察花时从不同角度展开,观察果实时采用了解剖的方法,探究其内部特征。作品不足之处在于,许多描述来源其他资料,而非小作者深入到大自然中时获取的第一手信息,在现场就应该去触摸、测量、闻嗅,用自己的语言分享自己的
自然笔记 编辑手记 作品题目“石头上”点明了生长环境,“无名小草”则充满童趣。不知名并不影响小作者从多角度展开观察:侧面图完整展示了植物的直立茎、株高、整体株型,说明了茎干“直直向上”的生长状态;俯视图聚焦叶片细节,呈现了对生叶序、生长排列等特点;局部放大图展示被虫啃食的叶片细节,把肉眼不易察觉的叶脉、破损痕迹放大展示。准确地呈现细节特征为小作者后续认识这种植物奠定了很好的基础——现在不知其
自然笔记 编辑手记 小作者的绘画基本功扎实,作品惟妙惟肖,并善于运用各种感官、工具来观察,且观察非常细致。例如,对羽状复叶的小叶位置、比例刻画非常精准,通过对比的方法发现叶片的正面与背面颜色的深浅度、叶脉的清晰度等都存在差异。作品因加入了小作者的独特描述而变得更加生动形象,如像一群小精灵悄悄地躲在枝叶间,细腻的花瓣在微风的吹拂下轻轻颤动。版式上,作品在不同区域呈现了月季枝条、花、叶等的细节,
实验原型及不足 《义务教育科学课程标准(2022年版)》指出.5~6年级学生应能通过探究活动对热传递方式进行分析和推理。然而,当前热传递实验教学在实践层面仍存在不足之处。 传统热传递实验主要存在实验方式单一、操作低效、现象模糊、概念抽象、材料局限等问题。"例如,通过加热金属条、观察蜡的熔化来验证热传导通过观察红墨水在水中的扩散现象来呈现热对流,这些实验只能单一验证一种热传递方式,导致学生难以形
实验是科学教学的核心载体,也是发展学生科学素养的关键路径。然而,传统的配套声音传播演示教具存在操作复杂、噪声干扰严重等问题,影响了实验效果。针对其局限性,我们开发并迭代升级了“声音传播演示仪”,将抽象的科学知识转化为直观的实验现象,让学生更好地理解科学概念、发展科学思维、提高科学探究能力。 实验原型及不足 教材中验证声音传播需要什么条件的教具,由抽气机、玻璃罩、底盘、橡胶圈和一个闹钟组成。实验
面对复杂的科学实验或棘手的数学题,您可曾脱口而出“我做不到”?别担心,人同此心。但若告诉您,大脑如同肌肉,越锻炼越强壮呢?这正是成长型思维的核心所在。成长型思维意味着:坚信通过努力、坚持和吸取教训,任何能力都能提升。它如同一种超级力量,让大脑在每次练习中不断成长。科学家发现,我们的大脑确实能够变化与生长,这被称为“神经可塑性”。当尝试新事物、解决问题或从错误中学习时,大脑实则在建立新连接——宛如为
“建造小房子”是二年级的教学内容,我直面原教材中材料收集的“不可能任务”、操作技能的“超纲挑战”、项目逻辑的“断裂与混淆”三大核心困境,以工程思维启蒙为核心目标,通过统一标准化材料解决收集难题、明晰“设计—准备—施工”三阶段建构流程、设置“技能训练—家庭创作—社区展览”三级台阶,将一堂原本可能流于形式或陷入混乱的手工课,升华为一次学生亲身经历从图纸到实物、从单一构件到组合家园的完整工程体验。我通过
在前面我介绍了基本的AutoCAD绘图命令和图形编辑命令,现在可以进行二维图形设计了。设计好的图形保存为DXF格式,就可以在激光切割机上使用,制作出小巧精致的木质或亚克力作品。 一、激光切割机介绍 1. 激光切割的原理介绍 激光切割加工是用激光代替传统的机械刀具(如图1左),具有精度高、切割快、切口平滑等特点。学校使用的激光切割机功率一般为60~100瓦,可以在材料(通常是薄的木板、亚克力板