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湖北教育·科学课

湖北教育·科学课

2026年08期

《湖北教育》（科学课）前身为《科学启蒙教育》《小学自然教学》《科学课》，是中国教育学会科学教育分会会刊，致力于传播科学教育相关的研究成果，提升全国基础科学教育水平。教育部审定通过的8套全国小学《科学》教材为杂志支持单位。是中国教育学会科学教育分会会刊

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卷首 | 立足大自然呵护好奇心

卷首 | 立足大自然呵护好奇心

曾听到这样一个真实的故事。有位教师给学生布置了一个小课题：汽车车窗为什么会起雾？之后，学生自行设计实验，验证想法，撰写小论文。一个多月后，只有少数学生上交了文章。教师进一步调查了解到，不少学生表示遇到问题就上网查一下“答案”，觉得写成文章有点麻烦。学生的好奇心到哪里去了？尽管他们天生对世界充满好奇，喜欢问“为什么”，喜欢动手操作，但当他们日常的科学学习变成单调乏味的任务，好奇心就会被逐渐磨
专栏 | AI在“地球上的水”单元的应用

专栏 | AI在“地球上的水”单元的应用

有研究表明，人工智能（AI）在实验设计、数据分析和个性化学习等方面具有显著优势，能够有效提升学生的科学探究能力、培育其创新思维，同时为教学提供了新的工具和方法。现以“地球上的水”单元教学为例，探讨AI在小学科学课堂上的应用和效果，以及在实践中存在的问题。一、小学科学课堂应用 AI 的背景及重要意义近年来，随着技术的飞速发展，AI已成为全球科技革命的核心驱动力，深刻影响着各行各业，教育领域也
专栏 | 《水是怎样热起来的》教学片段与分析

专栏 | 《水是怎样热起来的》教学片段与分析

《水是怎样热起来的》是五年级“烧水过程中的热传递”单元第2课时，教材编排了观察水体流动、冷热水袋沉浮、冷热水混合三个探究活动，对应《义务教育科学课程标准（2022年版）》中的核心概念“能的转化与能量守恒”以及跨学科概念“物质与能量”。 “烧水”是生活中十分普通的现象，学习三年级《水沸腾了》一课前，学生已经观察过水加热的过程，并且知道水受热后温度会升高，但他们并不清楚热量在水中是怎样传递到各个部分
专栏 | 基于认知差异构建深度学习路径

专栏 | 基于认知差异构建深度学习路径

深度学习是学习者在社会文化情境中，通过积极互动实现知识构建、应用迁移与问题解决的意义生成活动，其核心是培养学生知识结构化整合与应用迁移能力，同时注重学习的协作性与情境性。[1]学生在学习起点、思维方式、理解能力等方面存在个体差异，统一化的教学模式难以兼顾全体学生，而差异化教学则是在精准把握学生的学习准备、学习方式、学习能力等差异的基础上，设计多元、分层、弹性的教学活动，提供差异性教学支持和个性化学
专栏 | “昆虫”单元的“问学共生”教学实践

专栏 | “昆虫”单元的“问学共生”教学实践

当前有些小学科学课堂仍存在教师主导提问、学生被动应答的固化教学模式，导致学生的问题意识与提问能力未能获得充分发展。实践中，我们探索“问学共生”的教学策略，确立学生提问的主体地位，使问题驱动与探究学习形成互促共生的关系。该策略中，“问”的主体是学生，指向其在真实情境中自主发现问题、提出问题的认知行为；“学”指向以探究实践为核心的科学学习过程，涵盖观察、实验、推理、解释等认知活动；“共生”指向课堂上师
专栏 | “诊·仿·创”小学科学模型建构教学实践

专栏 | “诊·仿·创”小学科学模型建构教学实践

模型建构是通过设计、推理等手段，主动构建起对客观事物或现象的抽象化模拟，从而深入理解科学概念和原理的过程，能促进学生对科学本质的理解，是实现思维可视化、进阶化的关键路径。拓展课《制作红绿灯》是四年级“电路”单元的延伸内容，以学生上下学时校门口拥堵现象为情境，引导他们运用所学的电路知识，设计并制作一个红绿灯来解决问题。实践中，我们探索出“诊·仿·创”三阶教学策略，将模型建构教学拆解为三个相互关联、层
专栏 | 小学科学低年级结构化观察教学探索

专栏 | 小学科学低年级结构化观察教学探索

科学观察教学是培养学生科学思维与探究能力的基础载体，然而当前教学仍然存在观察目的随意化、探究过程无序化、观察与思维脱节等问题，难以落实核心素养导向的育人要求。为破解这一教学痛点，我们教学一年级《水中的动物》一课时，立足学生具象思维与认知规律，构建“观察导思+具身认知”双向互证融合教学模型，设计“观察准备—观察实施—观察转化”的结构化探究流程，依托真实场景、数字赋能、具身体验、同伴互动四维支撑体系，
专栏 | “生长与变化”单元编写思路及教学建议

专栏 | “生长与变化”单元编写思路及教学建议

冀人版小学科学教材秉持核心素养导向、学生发展为本的编写理念，构建概念螺旋上升、能力分层落地的课程体系。三年级“生长与变化”单元紧扣《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求，依托生命系统的构成层次、生物体的稳态与调节、生命的延续与进化三个学科核心概念展开教学，以“稳定与变化”这一跨学科概念为主线，搭建“辨识生命—探究植物—探究动物—认知自我”的学习路径。该单元立足生活场景，将长期观察、动手实践、
专栏 | “我和爸妈去科考”博物馆科普社教实践

专栏 | “我和爸妈去科考”博物馆科普社教实践

2020年，教育部和国家文物局联合印发《关于利用博物馆资源开展中小学教育教学的意见》，提出各地文物部门和博物馆要会同教育部门和学校，结合中小学生认知规律和学校教育教学需要，充分挖掘博物馆资源，研究开发自然类、历史类、科技类等系列活动。2023年，教育部等十八部门发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，系统部署在教育“双减”中做好科学教育加法，提出实施家庭科学教育，促进家校社协同育人。当前，
专栏 | 《四季变化的影响》教学案例分析

专栏 | 《四季变化的影响》教学案例分析

《四季变化的影响》是二年级“四季”单元的第二课，属于地球与宇宙科学领域内容。该课以四季变化对人类、动植物生活的影响为切入点，引导学生围绕“四季变化会影响各类生命活动”这一核心认知，开展演绎推理，并在生活中寻找证据证明这一观点。学生由此了解人们通过科技手段降低季节变化对人们的工作和生产生活的影响，进一步认识到人类、动植物、气候、环境的相互影响和相互依存的关系，落实“人与自然和谐共生”的生态文明育人目
专栏 | 大象版《科学》教材五年级上册编写说明

专栏 | 大象版《科学》教材五年级上册编写说明

大象版《科学》五年级上册教材以“归纳与建模”为核心认识发展要项，重点培养学生归纳总结、得出结论以及初步的建模能力。根据全套教材的编写体系，低中年级已逐步引导学生完成从关注事物外在特征，到认识事物内在属性与本质特征的认知进阶。结合五年级学生经验型抽象逻辑思维逐步发展的认知特点，该册教材进一步引导学生通过观察、实验、调查、查阅资料等探究实践，收集事实、整理数据、分析比较、归纳规律，尝试建构简单科学模型
专栏 | 深度学习导向的“做思共生”课堂构建

专栏 | 深度学习导向的“做思共生”课堂构建

《义务教育科学课程标准（2022年版）》将科学课程要培养的核心素养凝练为科学观念、科学思维、探究实践与态度责任四个维度。其中，科学思维与探究实践的表述方式本身就蕴含着对课堂教学的深层要求：学生既要经由动手操作获得经验事实，又要依托思维加工建立科学理解，二者不可偏废。然而，审视当前小学科学课堂的教学实际，仍存在“做而不思”与“思而不做”的困境，使得学习停留于浅层经验积累或空洞概念记忆层面。深度学
专栏 | 立足本土 SSI 构建跨学科育人新模式

专栏 | 立足本土 SSI 构建跨学科育人新模式

在科学课程标准跨学科育人与社会性科学议题（SSI）教学改革背景下，小学科学教学逐步突破课堂与课本的局限，转向立足本土真实场景、聚焦现实问题开展实践探究。威海市古寨小学校本课程“小小城市规划师”依托威海精致城市建设与口袋公园建设的本土资源，融合科学、数学、美术、道德与法治、综合实践活动等学科内容，通过实地调研、模拟实验、成本测算、政策研读等探究方式，引导学生以城市规划者的视角辩证探讨城市绿化选型相关
实践 | 长唇“鼠尾草”

实践 | 长唇“鼠尾草”

编辑手记小作者对细节的捕捉比较敏锐，留意到花朵成对生长、叶片布满绒毛、花内部结构、传粉动态过程，还绘制了花朵横切面，标注雌蕊、雄蕊、花药、花蜜腔等内部结构。小作者注重感官观察记录，发现花朵收发甜香，并从视觉、嗅觉切入，而不是单纯记录外形，保留自然观察的真实、直观感受，充满童趣。同时，还通过长时间观察，完整发现鼠尾草杠杆式传粉这一独特机制，抓住该植物代表性的科学特征。小作者在观察过程中产生了探究疑
实践 | 挂在树上的“铃铛”

实践 | 挂在树上的“铃铛”

自然笔记编辑手记作品选取一截带不同花期的枝条，从花苞初期、花苞后期和盛花期三个阶段呈现花的变化，对花的各个局部呈现得很细致，尤其是仰视这个观察角度比较，获得评委的一致称赞。小作者画工不错，布局得当，虽文字较多，但不显突兀。同时，观察时善于运用各种感官、工具来辅助，描述也结合了自己的生活经验。例如，细长的橄榄形，上尖下圆的卵圆形，呈完美钟形。作品内容已经比较丰富，如果要进一步优化，可以删除
实践 | 自然笔记三角梅

实践 | 自然笔记三角梅

编辑手记作品构图合理，将三角梅花枝放在画面左侧显著位置，右侧呈现苞片、叶片、花朵解剖图以及苞片生长变化过程，图文分区清晰，疏密得当，非常美观。小作者画工扎实，观察细致入微，并有量化描述。例如，单独拆解绘制苞片、带花梗的苞片、单朵小花，把容易混淆的器官直观分开;记录叶片长度和宽度、叶柄长度，叶面上下线毛的区别;小花的具体形态及在苞片的着生部位也比较准确。尤其是对苞片生长变化过程的呈现非常细致，追踪
实践 | 数智赋能小学科学核心概念的建构

实践 | 数智赋能小学科学核心概念的建构

《义务教育科学课程标准（2022年版）》将“物质的变化”确立为学科核心概念，这一调整意味着小学科学教学不再局限于对零散变化现象的简单识别，而是转向对物理变化与化学变化本质分野的深度理解。从教学实践来看，当前“物质的变化”单元教学仍普遍存在知识碎片化教学的倾向，教师往往按照教材课时顺序依次呈现各类变化现象，难以有效引导学生建立“是否产生新物质”这一本质性的判断标准。与此同时，学生的前概念复杂多样：有
实践 | 《磁铁的吸力》四段式教学实践

实践 | 《磁铁的吸力》四段式教学实践

在教学二年级《磁铁的吸力》一课时，针对当前小学科学课堂普遍存在的情境悬浮、探究割裂等现实困境，我们以情境认知理论为指导，尝试构建“场景—问题—探究—应用”四段式教学，并结合四组递进探究活动完整展示课堂实施流程。通过沙土中寻宝、回形针接力、隔空取物术、巧取钥匙四个逐层递进的探究活动，真实展现生活场景如何唤醒学生原有经验、制造认知冲突、生成驱动问题、促进做思共生、完成应用迁移。实践表明，以真实生活场景
实践 | 乡土视角下小学科学生活化教学实践

实践 | 乡土视角下小学科学生活化教学实践

《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出，要引导学生亲近自然，注重科学探究的生活化与情境化。将乡土资源引入小学科学教学，使学习内容回归本土、贴近生活，有助于激发学生的探究兴趣，提升其科学素养。在五年级“生物与环境”单元教学中，我们以“田野生态系统探秘”作为单元项目主线，从利用乡土实验材料、人为制造环境变化、依托本土野生物种、数字化生态模拟、落地乡土实践行动五个维度开展探究，直观呈现种子发芽、食
实践 | 从小磁铁看科学教材的大变革

实践 | 从小磁铁看科学教材的大变革

在国家统筹实施科教兴国、人才强国、创新驱动发展战略，全面加强中小学科技教育、聚力培育科技创新人才的时代背景下，培养什么人、为谁培养人成为基础教育的根本遵循，科学教育何为、科学教材何为，成为教育实践必须回应的核心命题。[1]《义务教育科学课程标准（2022年版）》颁布与《关于加强中小学科技教育的意见》实施后，我国中小学教育实现从科学教育到科技教育的战略转型，明确要求学生既要具备科学家的探究思维，更要
实践 | 数学图表赋能小学科学探究课教学

实践 | 数学图表赋能小学科学探究课教学

《义务教育科学课程标准（2022年版）》将探究实践列为核心素养的重要组成部分，强调学生应在真实情境中经历提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论的完整探究流程。研读课程标准中关于“物质的运动与相互作用”这一核心概念的学段要求可以发现，高年级学生需用表测量时间，观察、描述和测量物体的运动，比较物体运动的快慢。上述要求指向一个关键能力节点：学生应当从以往以感官观察为主的定性描述，逐步
实践 | 基于 STEM 的科学高阶思维能力培育路径研究

实践 | 基于 STEM 的科学高阶思维能力培育路径研究

核心素养导向下，小学科学教育的育人目标已从单一的知识传授转向高阶思维能力培养。研究者普遍认为，高阶思维能力主要包括问题解决能力、批判性思维、创造力、决策思维、元认知等。STEM教育作为融合科学、技术、工程与数学的跨学科育人模式，以项目式学习为载体，强调学生在真实情境中开展探究实践。基于此，在“建造塔台”项目中，我们立足小学科学教学实践，结合STEM教育内涵与特点，构建情境创设、思维发散、跨学科支架
实践 | 学业质量标准导向下小学科学单元与课时学习目标研制研究

实践 | 学业质量标准导向下小学科学单元与课时学习目标研制研究

在《义务教育科学课程标准（2022年版）》导向下，落实学业质量标准的关键一环是单元与课时学习目标的协同研制。教师可采用理论分析和案例研究相结合的研究方法，以布卢姆教育目标分类学为层次依据，以学习进阶理论为贯通工具，构建“为何学—学什么—怎样学—何谓学会—学到什么程度”五维目标框架，实施以单元目标为引领、以课时目标为支撑的“对标—拆解—转化—校准”目标研制路径。 “光与色彩”单元隶属于物质科学领域
实践 | 基于体验学习理论教学《哪个流动得快》

实践 | 基于体验学习理论教学《哪个流动得快》

学科实践是育人方式变革的关键。但是，在当前科学教学中，学科实践常面临三重困境：一是探究流于形式，缺少真实探究的完整过程；二是素养培育碎片化，忽视科学素养的融合发展；三是经验与实践脱节，学生的已有经验难以在实践中被激活并转化。库伯体验学习理论认为，学习由具身体验、反思观察、抽象概括、行动应用四阶段构成，属于非线性螺旋结构。学习者在实践体验中完成知识构建的过程，强调学习的实践性和进阶性。这一理论为破解
实践 | 中小学科学教育的体系构建与实施路径

实践 | 中小学科学教育的体系构建与实施路径

科学教育从知识传授转向素养培育的范式变革已成为共识，当这一理念落地区域实践时，却遭遇多重阻碍。湖北省襄阳市尽管区域内拥有汉江湿地、鹿门山农田、古隆中历史遗迹、襄阳古城墙等丰富的科学教育资源，但调研显示，超过60%的小学科学教师未能系统地利用这些本土资源开展教学，科学课堂仍然局限于教材和教室。究竟是什么原因阻碍了科学教育从“开齐开足”走向“开好开优”？一、科学教育困境的多维表征从生态系统理论
实践 | 长周期探究实践项目的设计与实施

实践 | 长周期探究实践项目的设计与实施

在小学科学课程中，有一些长周期探究实践活动，因历时较长，易出现学生学习动力不足及活动目标模糊、过程碎片化等问题。这导致活动的连贯性和探究深度大打折扣，难以有效落实学生核心素养的培育。小学科学长周期探究实践活动注重扎实的过程与实质性成果，与项目化学习理念高度契合。对其进行项目化设计与实施，能拓宽科学学习路径，使学生更好地保持学习动力，明确学习目标并开展深度学习，在完整的探究历程中保持好奇心并获得
实践 | 基于教学评一体化的跨学科实践

实践 | 基于教学评一体化的跨学科实践

在核心素养导向的教学改革背景下，跨学科实践成为培养学生解决复杂问题能力的关键路径之一。教学评一体化强调教学目标、学习任务与评价标准在教学中保持一致。在跨学科实践活动中，清晰的评价量规是完成学习任务的重要抓手，利用多元化评价反馈课堂效果，确保教学活动始终围绕跨学科整合能力与创新思维、批判思维的培养展开，是实现跨学科实践活动深度开展的有效保障。一、教学评一体化的构建在“制作可调节的眼球模型”跨
实践 | 深度学习视域下“做思”学习单的设计与应用

实践 | 深度学习视域下“做思”学习单的设计与应用

审视当前小学科学课堂，“做而不思”与“思而不做”的现象仍然存在，使得学习停留于浅层经验的积累或空洞概念的记忆，难以触及深度学习所要求的意义建构与应用迁移。深度学习强调学习者在真实情境中围绕复杂问题展开持续探究，在经验与概念之间建立深层关联，进而实现高阶思维的发展与核心素养的培育。实践中，我们尝试将深度学习理念融入小学科学课堂，探索实施“做思”学习单这一工具。现以“热在固体中的传递”内容为例，探讨其
实践 | 乡土资源赋能STEM课程的开发与实施

实践 | 乡土资源赋能STEM课程的开发与实施

从 STEM 课程实施角度看，针对农村小学的 STEM 课程开发与实践还比较少。从文献看，农村小学的课程开发还主要集中在体育、美术等其他各类校本课程，农村小学如何实施 STEM 课程仍有待深入探讨。基于此，我们针对农村小学周边环境，开发 STEM 课程“小小农业家”，以课程价值取向、农村小学高年级学生学习特点、STEM 课程指导纲要为依据确定课程目标，对课程内容进行选择和组合，规划教学流程，并选取
观察 | “影子的秘密”实验装置改进

观察 | “影子的秘密”实验装置改进

实验原型及不足教材中，产生影子的实验是这样编排的：关闭教室的灯光模拟黑暗环境，手电筒代表光源，木圆柱代表遮挡物，桌面或墙壁作为影子的接收屏。首先探究光源和影子产生的关系，对比手电筒照射和不照射两种情况;再利用木圆柱探究遮挡物和产生影子的条件，遮挡物分两类，透明遮挡物和不透明遮挡物;最后归纳得出屏也是影子产生的条件。学生已经知道了太阳下的影子会随太阳位置改变而变化。由此，将手电筒联想成太阳，
观察 | 当学生说“我觉得”时,教师该怎么办?

观察 | 当学生说“我觉得”时,教师该怎么办?

这是一堂小学科学启蒙课，聚焦学生习惯说“我觉得”却缺乏依据的思维现状，旨在落实实证精神培育。我以三年级《土壤里面有什么》一课教学为锚点，通过“猜猜乐”思维热身、“泥巴狂欢”沉浸式自主探究、“科学法庭”辩论会三个环环相扣的环节，引导学生完成从盲目猜到有依据地推测、从“凭感觉”到“讲证据”的思维升级，初步养成用完整句式表达的论证习惯，在探究土壤成分的过程中，将实证精神的种子深植于学生心中。一、教学
观察 | 自制科学教具系列(3):水碓

观察 | 自制科学教具系列(3):水碓

本文以水碓为例，介绍教具设计中需要考虑的一些问题。做好模型之后，可以利用水碓模型展现我国古代科技成就、农业技术，或者杠杆原理。水碓是我国古代最早将水轮动力应用于农业生产的农具，依托水流驱动水轮旋转，通过齿轮或连杆传动带动碓杆上下往复运动，实现自动舂米、碾谷、磨粉等粮食加工作业。其构造简洁稳固，可根据水流大小调整装置规格，适配溪流、河岸等不同水源环境，无须人力直接操控，省时省力。春本义指手持

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