2022科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀及學(xué)習(xí)心得：科學(xué)課程的育人方向

1、2022科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀及學(xué)習(xí)心得：科學(xué)課程的育人方向摘要 義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）(以下簡(jiǎn)稱“科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”)提出了科學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，體現(xiàn)了科技創(chuàng)新后備人才的心理特征；聚焦核心概念，整合課程內(nèi)容，進(jìn)一步凸顯了綜合性，反映了科技創(chuàng)新對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本要求；合理安排進(jìn)階，進(jìn)一步凸顯了適宜性，為科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)方案的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)；加強(qiáng)探究實(shí)踐，進(jìn)一步凸顯了實(shí)踐性，為科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)提供了可操作的方法。關(guān)鍵詞 義務(wù)教育；科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)；科技創(chuàng)新；創(chuàng)新人才21世紀(jì)以來，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視科學(xué)教育，培養(yǎng)了大批高素質(zhì)的科技人才，支撐了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。當(dāng)前，新一輪科技革

2、命、產(chǎn)業(yè)革命和教育革命加速發(fā)展，世界創(chuàng)新格局深度調(diào)整，大國(guó)博弈日趨激烈，各國(guó)都在加強(qiáng)科學(xué)教育，重視科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)。為此，我國(guó)也需要制訂一個(gè)能夠支撐全民科學(xué)素質(zhì)提升和科技創(chuàng)新后備人才成長(zhǎng)的義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。01立足素養(yǎng)發(fā)展核心素養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)的重要抓手，把促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展作為科學(xué)課程的目標(biāo)，既是黨和國(guó)家的根本要求，也反映了國(guó)際科學(xué)課程改革的趨勢(shì)。凝練既能反映科學(xué)課程獨(dú)特育人價(jià)值，又能反映批判性思維、創(chuàng)造性思維、合作能力、交流能力、自主學(xué)習(xí)能力、社會(huì)責(zé)任感等共通素養(yǎng)的核心素養(yǎng)，是本次義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中的基礎(chǔ)性工作。科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)

3、科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是科學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面?？茖W(xué)觀念是在理解科學(xué)概念、規(guī)律、原理的基礎(chǔ)上，所形成的對(duì)客觀事物的總體認(rèn)識(shí)，是科學(xué)概念、規(guī)律、原理等在頭腦中的提煉和升華。由于核心素養(yǎng)是在真實(shí)情境中解決問題時(shí)才能表現(xiàn)出來的，因此，科學(xué)觀念不僅包括科學(xué)、技術(shù)、工程領(lǐng)域的一些具體的觀念，以及對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，還包括科學(xué)觀念在解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。之所以將科學(xué)觀念作為科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要有兩個(gè)方面考慮：一方面，科學(xué)教育研究一直重視概念學(xué)習(xí)。從20世紀(jì)

4、重視概念發(fā)展、概念轉(zhuǎn)變，到21世紀(jì)重視核心概念，世界各國(guó)的課程標(biāo)準(zhǔn)都將核心概念、大概念、關(guān)鍵概念、知識(shí)理解與應(yīng)用、工程實(shí)踐等作為重要的科學(xué)素養(yǎng)；另一方面，科學(xué)觀念是科學(xué)本質(zhì)和屬性的集中體現(xiàn)，是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)。知識(shí)是能力的基礎(chǔ)，科學(xué)教育領(lǐng)域關(guān)于科學(xué)知識(shí)的表述有核心概念、關(guān)鍵概念、大概念、科學(xué)原理等多種方式。在應(yīng)試教育的背景下，我國(guó)特別重視知識(shí)和原理本身的教學(xué)，而素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)知識(shí)和原理的深度理解和靈活應(yīng)用。最新的國(guó)際科學(xué)教育研究與實(shí)踐強(qiáng)調(diào)核心概念、大概念等，而在中國(guó)的文化中，概念是指一類事物的共同屬性與本質(zhì)特征在大腦中的反映，是抽象的，這與國(guó)際科學(xué)教育中關(guān)于概念的內(nèi)涵并不一致。因此，在建構(gòu)核心素養(yǎng)時(shí)，

5、科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)沒有使用“科學(xué)知識(shí)”或是“科學(xué)概念”，而使用了“科學(xué)觀念”。一方面，科學(xué)觀念是科學(xué)概念和規(guī)律等在頭腦中的內(nèi)化和升華；另一方面，中國(guó)文化中的科學(xué)觀念與國(guó)際上核心概念的內(nèi)涵基本一致。科學(xué)思維是從科學(xué)的視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式。自然科學(xué)以自然現(xiàn)象為研究對(duì)象，其目的在于提示自然界各種現(xiàn)象的本質(zhì)，認(rèn)識(shí)它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。自然科學(xué)的研究對(duì)象具有客觀性，我們要認(rèn)識(shí)它們，就要在大腦中形成有關(guān)觀察過的自然現(xiàn)象、科學(xué)事實(shí)、科學(xué)過程等清晰的科學(xué)圖景，并反復(fù)加工、合理改造、去粗取精，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，此即科學(xué)思維。將科學(xué)思維作為科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，主要依據(jù)有如下幾個(gè)方面：一

6、是觀察、實(shí)驗(yàn)與思維相結(jié)合，是科學(xué)學(xué)科的基本特征；二是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、批判性思維與創(chuàng)新是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要成分；三是21世紀(jì)以來的科學(xué)教育研究，特別重視模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、創(chuàng)新思維；四是大部分國(guó)家的課程標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)將科學(xué)思維與創(chuàng)新列為課程目標(biāo)；五是模型建構(gòu)、推理論證、創(chuàng)新思維不僅是科學(xué)所必備的關(guān)鍵能力，也是技術(shù)與工程實(shí)踐中的核心思維方式，而且可以遷移到其他的領(lǐng)域，特別是對(duì)于學(xué)生樹立辯證唯物主義和歷史唯物主義思想，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提升品德素養(yǎng)等都具有重要價(jià)值。因此，科學(xué)思維始終是國(guó)際科學(xué)教育的研究熱點(diǎn)和科學(xué)教育普遍關(guān)注的重要目標(biāo)，是科學(xué)課程育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。探究實(shí)踐是在了解和探索自然

7、、獲得科學(xué)知識(shí)、解決科學(xué)問題，以及開展技術(shù)與工程實(shí)踐過程中，形成的科學(xué)探究能力、技術(shù)與工程實(shí)踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。本次修訂為了突出科學(xué)課程的實(shí)踐性，凸顯技術(shù)與工程的育人價(jià)值，將“科學(xué)探究”修改為“探究實(shí)踐”；同時(shí)，為了反映科學(xué)課程在培養(yǎng)學(xué)生共通核心素養(yǎng)中的作用，增加了“學(xué)習(xí)能力”。作為一種能力，探究、實(shí)踐和學(xué)習(xí)都屬于核心素養(yǎng)，而作為形成素養(yǎng)的過程，探究、實(shí)踐和學(xué)習(xí)都屬于學(xué)習(xí)方式的范疇，因此，本次修訂將“學(xué)習(xí)能力”放在“探究實(shí)踐”維度?？茖W(xué)探究是人們探索和了解自然、獲得科學(xué)知識(shí)的主要方法，是提出科學(xué)問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流

8、、評(píng)估、反思的能力。技術(shù)與工程實(shí)踐指能針對(duì)實(shí)際問題，提出有創(chuàng)意的方案，并根據(jù)科學(xué)原理或限制條件進(jìn)行篩選；能利用工具和材料進(jìn)行加工制作，并根據(jù)實(shí)際效果進(jìn)行修改；能用自制的簡(jiǎn)單裝置或?qū)嵨锬Ｐ万?yàn)證或展示某些原理、現(xiàn)象或設(shè)想。自主學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在內(nèi)在動(dòng)機(jī)的激發(fā)下，激活和控制自身的認(rèn)知、情感和行為，自主確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、選擇學(xué)習(xí)策略、監(jiān)控學(xué)習(xí)過程、反思學(xué)習(xí)過程與結(jié)果的學(xué)習(xí)方式或者能力。它不僅可以被看作一種動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)過程或?qū)W習(xí)活動(dòng)，也可以被視為一種相對(duì)穩(wěn)定的學(xué)習(xí)能力。態(tài)度責(zé)任是在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)及規(guī)律，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間關(guān)系的基礎(chǔ)上逐漸形成的，對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度與社會(huì)責(zé)任，包括科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任

9、兩個(gè)方面?？茖W(xué)態(tài)度是個(gè)體對(duì)自然現(xiàn)象、科學(xué)過程、科學(xué)事實(shí)、科學(xué)理論、科學(xué)研究等所持有的穩(wěn)定的心理傾向，主要包括探究興趣、實(shí)事求是、追求創(chuàng)新、合作分享四個(gè)方面，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生“民主、文明、和諧、自由、平等、公正、法治、誠信、友善”等社會(huì)主義核心價(jià)值觀具有重要價(jià)值。社會(huì)責(zé)任是公民基本的道德規(guī)范，主要包括健康生活、人地協(xié)調(diào)、價(jià)值判斷、道德規(guī)范、家國(guó)情懷等方面，體現(xiàn)“愛國(guó)、敬業(yè)”等社會(huì)主義核心價(jià)值觀?？萍紕?chuàng)新后備人才的心理特征有思維、知識(shí)、動(dòng)機(jī)和人格四個(gè)維度。思維維度包括基本思維（抽象和形象）、批判性思維（能力和傾向）、創(chuàng)造性思維；知識(shí)維度包括知識(shí)的廣博和精深；動(dòng)機(jī)維度包括內(nèi)部動(dòng)機(jī)和成就動(dòng)機(jī)；人格維度主要

10、是創(chuàng)造性人格。 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中凝練的四個(gè)核心素養(yǎng)相互依存，共同構(gòu)成一個(gè)完整的體系，不僅體現(xiàn)了科學(xué)課程的育人價(jià)值，而且體現(xiàn)了科技創(chuàng)新后備人才的心理特征，為全民科學(xué)素質(zhì)的提高和科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)提供了具體的、可操作的目標(biāo)。科學(xué)觀念是科學(xué)課程本質(zhì)屬性的集中體現(xiàn)，是其他素養(yǎng)的基礎(chǔ)；科學(xué)思維不僅是學(xué)習(xí)科學(xué)所應(yīng)具備的關(guān)鍵能力，也是適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的核心思維方式，而且可以遷移到其他領(lǐng)域，是科學(xué)課程核心素養(yǎng)的核心；探究實(shí)踐是學(xué)生形成其他素養(yǎng)的主要途徑，同時(shí)也是一種關(guān)鍵能力；態(tài)度責(zé)任是學(xué)生基于對(duì)科學(xué)觀念的深度理解，在探究實(shí)踐的支撐下，通過科學(xué)思維內(nèi)化而形成的必備品格，是社會(huì)主義核心價(jià)值觀在科學(xué)課程中的集中體

11、現(xiàn)。02聚焦核心概念綜合性體現(xiàn)了義務(wù)教育的基礎(chǔ)性特點(diǎn)，也是國(guó)際科學(xué)課程改革的趨勢(shì)，還是基于核心素養(yǎng)的課程改革和減輕學(xué)生過重課業(yè)負(fù)擔(dān)的必然要求，有利于學(xué)生深度理解和系統(tǒng)認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，形成合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，整合科學(xué)、技術(shù)與工程，發(fā)展創(chuàng)新素質(zhì)?？茖W(xué)課程內(nèi)容的組織需要服務(wù)于科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)，滿足國(guó)家未來科技自立自強(qiáng)的需要?？萍紕?chuàng)新活動(dòng)是開拓人類科技認(rèn)知新領(lǐng)域、開創(chuàng)人類科技認(rèn)識(shí)新成果的創(chuàng)造性活動(dòng)，包括提出新的科學(xué)問題、設(shè)計(jì)新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、發(fā)明新的技術(shù)產(chǎn)品、形成新的科學(xué)概念、創(chuàng)建新的科學(xué)理論、啟用新的科學(xué)方法、做出新的科學(xué)解釋等等?？萍紕?chuàng)新活動(dòng)主要包括兩方面的內(nèi)容：一是利用類比、重組、聯(lián)想和遷

12、移等方法，重新安排、組合已有的科學(xué)知識(shí)，或者從新的角度去分析已有知識(shí)，創(chuàng)造出新的知識(shí)和形象。在研究和學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中，需要對(duì)已有的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合，從新的角度去分析已有知識(shí)，對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理而有創(chuàng)見的歸類，應(yīng)用多種方法理解科學(xué)知識(shí)和解決科學(xué)問題。二是突破已有的科學(xué)知識(shí)，提出嶄新的科學(xué)見解、設(shè)想、思路、觀點(diǎn)等。突破已有的科學(xué)知識(shí)，提出科學(xué)中尚未有的概念和規(guī)律，是科技創(chuàng)新活動(dòng)的又一形式。因此，科技創(chuàng)新后備人才的知識(shí)特征主要體現(xiàn)在廣博和精深兩個(gè)方面：一是具有較廣博的知識(shí)基礎(chǔ)和合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)；二是對(duì)科學(xué)知識(shí)有深度的理解，掌握學(xué)科和跨學(xué)科的思想方法，并善于用這些知識(shí)和方法解決真實(shí)情境中的復(fù)雜問題?？萍?/p>

13、創(chuàng)新后備人才的知識(shí)特征具有綜合性，已被行為和腦科學(xué)研究證實(shí)?？鐚W(xué)科概念圖創(chuàng)作能力有利于學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造力的發(fā)展，靈活的語義記憶網(wǎng)絡(luò)有利于創(chuàng)造性的表現(xiàn)。相比低創(chuàng)造力個(gè)體，高創(chuàng)造力個(gè)體對(duì)領(lǐng)域間概念語義關(guān)系的評(píng)價(jià)更高，呈現(xiàn)出更靈活、連接更緊密的語義記憶結(jié)構(gòu)，這表明高創(chuàng)造力者能夠更高效地將不同領(lǐng)域之間的元素聯(lián)系起來，從而有利于新穎聯(lián)系的生成。腦成像的最新研究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體語義記憶結(jié)構(gòu)的靈活性在腦網(wǎng)絡(luò)連接效率和日常創(chuàng)造力表現(xiàn)中起中介作用，表明個(gè)體創(chuàng)造力的表現(xiàn)得益于其靈活的知識(shí)結(jié)構(gòu)和高效的腦網(wǎng)絡(luò)功能連接?；谛袨閷W(xué)、腦科學(xué)等研究對(duì)人類學(xué)習(xí)的深刻理解，國(guó)際上大部分國(guó)家在義務(wù)教育階段都實(shí)施綜合科學(xué)課程，并且越來越重視

14、學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合性。概念研究一直是科學(xué)教育的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，20世紀(jì)主要聚焦概念發(fā)展和概念轉(zhuǎn)變，而21世紀(jì)以來，受建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的影響，重視核心概念的研究。核心概念是某個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的中心，是教師希望學(xué)生理解并能得以應(yīng)用的概念性知識(shí)，這些知識(shí)必須清楚地呈現(xiàn)給學(xué)生，以便學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象?；诤诵母拍?，整合學(xué)科知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生參與科學(xué)與工程實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)對(duì)重要原理的深入探索，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的深度理解，并提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，已經(jīng)成為國(guó)際科學(xué)教育研究者的共識(shí)，也是國(guó)際科學(xué)課程改革的方向。 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步突出了綜合課程的特點(diǎn)，取消了學(xué)科領(lǐng)域，按照核心概念設(shè)計(jì)課程，聚焦物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、

15、生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次、宇宙中的地球、設(shè)計(jì)與物化等13個(gè)學(xué)科核心概念，并通過學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)與能量、系統(tǒng)與模型、結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)定與變化等跨學(xué)科概念的學(xué)習(xí)和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。技術(shù)與工程部分的學(xué)習(xí)要基于學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平，綜合利用學(xué)科核心概念和跨學(xué)科概念，通過跨學(xué)科綜合實(shí)踐，解決真實(shí)情境中的技術(shù)與工程問題，服務(wù)于科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)。03合理安排進(jìn)階學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解是不可能一步到位的，同一概念在不同年段也有不同的具體內(nèi)涵。因此，科學(xué)而又系統(tǒng)地安排核心概念的一些下位概念的學(xué)習(xí)，最終達(dá)到對(duì)上位概念的理解與應(yīng)用，就顯得尤為重要。通過學(xué)習(xí)進(jìn)階，整體設(shè)計(jì)K12科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展學(xué)生對(duì)核心

16、概念的理解，幫助學(xué)生形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，深度理解科學(xué)概念，提高解決問題的能力，已經(jīng)成為國(guó)際科學(xué)課程改革的核心理念和課程設(shè)計(jì)的又一重要趨勢(shì)，也是確定課程目標(biāo)、學(xué)業(yè)內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量學(xué)段分布的重要依據(jù)。學(xué)習(xí)進(jìn)階研究的早期，研究問題主要集中在基于核心概念構(gòu)建和呈現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階；考察學(xué)生理解核心概念的真實(shí)路徑；脫離科學(xué)概念，從思維或能力本身建立進(jìn)階層級(jí)；強(qiáng)調(diào)科學(xué)內(nèi)容與日常生活問題結(jié)合，從日常生活情境中建立有關(guān)科學(xué)能力的學(xué)習(xí)進(jìn)階層級(jí)。近年來，以學(xué)習(xí)進(jìn)階整合科學(xué)課程的研究在以下方面取得了突破：（1）學(xué)習(xí)的路徑是一個(gè)逐漸累積、日臻完善的過程。應(yīng)突出核心概念在課程中的中心地位，加強(qiáng)課程內(nèi)容的貫通性。對(duì)于課程開發(fā)者而言

17、，應(yīng)圍繞核心概念組織“少而精”的課程內(nèi)容，從而有利于學(xué)習(xí)者的深度學(xué)習(xí)以及思維的縱深發(fā)展，有利于學(xué)習(xí)者對(duì)核心概念的深度理解，有利于學(xué)生建構(gòu)有效的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移。（2）學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解存在多個(gè)不同的中間水平，需要經(jīng)歷這些水平才能不斷進(jìn)步發(fā)展。學(xué)習(xí)進(jìn)階整合了以往的研究成果，強(qiáng)調(diào)在一定的時(shí)間跨度內(nèi)，借助恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，學(xué)生對(duì)某一核心概念的理解及其運(yùn)用將會(huì)逐漸發(fā)展、日趨成熟。（3）強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容、教學(xué)過程與測(cè)驗(yàn)評(píng)價(jià)的一致性。學(xué)生對(duì)核心概念的理解進(jìn)程并非線性的，研究者可以通過適當(dāng)?shù)臏y(cè)驗(yàn)檢測(cè)學(xué)生的知識(shí)理解、認(rèn)知發(fā)展情況。 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)基于學(xué)習(xí)進(jìn)階思想進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)。按照12年級(jí)、34年級(jí)、5

18、6年級(jí)、79年級(jí)的分段，考慮不同學(xué)段的進(jìn)階，并且努力做到“三適應(yīng)和兩遵循”，即適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和興趣特點(diǎn)，遵循學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)科規(guī)律?；诓煌瑢W(xué)段學(xué)生的特征，學(xué)習(xí)目標(biāo)由低到高；學(xué)習(xí)內(nèi)容由淺入深、由表及里、由易到難；學(xué)習(xí)活動(dòng)從簡(jiǎn)單到綜合。特別考慮幼小銜接，合理設(shè)計(jì)小學(xué)12年級(jí)課程，注重活動(dòng)化、游戲化、生活化的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。同時(shí)，考慮初高銜接，了解高中階段學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)科特點(diǎn)，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理、化學(xué)、生物、自然地理等學(xué)科奠定基礎(chǔ)。科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)基于不同年齡學(xué)生思維發(fā)展的特點(diǎn)和科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，分段設(shè)計(jì)了科學(xué)觀念的目標(biāo)。由于12年級(jí)學(xué)生處于具體形象思維階段，只能認(rèn)識(shí)具體事物的外部特征。根據(jù)核心素

19、養(yǎng)學(xué)段特征的研究，12年級(jí)學(xué)生知道自然界的事物有一定的外在特征，能在教師指導(dǎo)下，觀察和描述日常生活中的常見現(xiàn)象。因此，12年級(jí)的學(xué)段目標(biāo)就確定為在教師的指導(dǎo)下，能認(rèn)識(shí)具體事物的外部特征。例如，“認(rèn)識(shí)常見物體的基本外部特征，認(rèn)識(shí)生活中常見的材料”；“認(rèn)識(shí)周邊常見的動(dòng)物和植物，能簡(jiǎn)單描述其外部主要特征和生長(zhǎng)過程”；“能描述太陽升落、季節(jié)變化和月亮形狀等自然現(xiàn)象”。由于34年級(jí)學(xué)生處于由具體形象思維向抽象邏輯思維過渡階段，可以認(rèn)識(shí)事物的性能、作用、分類、條件、原因等。根據(jù)核心素養(yǎng)學(xué)段特征的研究，34年級(jí)學(xué)生知道自然現(xiàn)象是有規(guī)律的，能在教師引導(dǎo)下，使用所學(xué)的科學(xué)概念描述并解釋常見現(xiàn)象的外在特征。因此，

20、34年級(jí)的學(xué)段目標(biāo)就確定為在教師的指導(dǎo)下，能認(rèn)識(shí)事物的性能、作用、分類等。例如，“認(rèn)識(shí)物體有多種運(yùn)動(dòng)形式，力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”；“能區(qū)分植物和動(dòng)物的主要特征，并能對(duì)植物和動(dòng)物進(jìn)行簡(jiǎn)單分類”；“認(rèn)識(shí)植物的某些結(jié)構(gòu)、動(dòng)物的某些結(jié)構(gòu)與行為具有維持自身生存的功能”。 由于56年級(jí)學(xué)生具有一定的抽象思維能力，這時(shí)抽象思維能力還具有較大的經(jīng)驗(yàn)特征，涉及事物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、變化與相互關(guān)系等。根據(jù)核心素養(yǎng)學(xué)段特征的研究，56年級(jí)學(xué)生知道自然規(guī)律是可以被認(rèn)識(shí)的，能利用所學(xué)知識(shí)描述現(xiàn)象的變化過程，并解釋現(xiàn)象發(fā)生的原因。因此，56年級(jí)學(xué)生的學(xué)段目標(biāo)就確定為能夠認(rèn)識(shí)事物的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能、變化與相互關(guān)系。例如，

21、“初步認(rèn)識(shí)常見物質(zhì)的變化，知道物體變化時(shí)構(gòu)成物體的物質(zhì)可能改變也可能不改變”；“認(rèn)識(shí)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位”；“初步認(rèn)識(shí)生物體的結(jié)構(gòu)層次，以及形態(tài)結(jié)構(gòu)”；“功能的關(guān)系”；“知道太陽、地球和月球的周期性運(yùn)動(dòng)以及相關(guān)的自然現(xiàn)象；知道地球系統(tǒng)不同圈層的相互作用產(chǎn)生了各種自然現(xiàn)象”。79年級(jí)涉及微觀結(jié)構(gòu)，需要學(xué)生具有較高的抽象思維能力，能夠從微觀的結(jié)構(gòu)解釋事物的宏觀性質(zhì)和變化。根據(jù)核心素養(yǎng)學(xué)段特征的研究，79年級(jí)學(xué)生知道自然規(guī)律是可以通過多種方法被發(fā)現(xiàn)的，能用于預(yù)測(cè)自然現(xiàn)象；能利用所學(xué)知識(shí)解決簡(jiǎn)單的科學(xué)問題。因此，79年級(jí)學(xué)生的學(xué)段目標(biāo)確定為認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，知道結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)及其變化，初步形成基

22、本的科學(xué)觀念。例如，“知道已知的絕大多數(shù)物質(zhì)由元素組成，由分子、原子等微觀粒子構(gòu)成，不同組成與結(jié)構(gòu)的物質(zhì)具有不同的性質(zhì)與用途，能從微觀視角初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化”；“運(yùn)用簡(jiǎn)單模型描述和解釋物體間的相互作用”?？萍紕?chuàng)新后備人才的成長(zhǎng)大致需要經(jīng)歷早期探索階段、興趣顯露階段和才干浮現(xiàn)階段，每個(gè)階段學(xué)生的思維能力、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)等都不同，需要根據(jù)不同階段學(xué)生的特點(diǎn)，構(gòu)建多要素、多方法、多階段、針對(duì)性的科技創(chuàng)新后備人才鑒別方法，以及綜合性、實(shí)踐性、思維性、進(jìn)階式的科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)體系?？茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)階設(shè)計(jì)滿足了科技創(chuàng)新后備人才鑒別方法和培養(yǎng)方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。04加強(qiáng)探究實(shí)踐科學(xué)探究在科學(xué)教育改革中有著悠

23、久的歷史。受社會(huì)發(fā)展背景和科學(xué)教育價(jià)值觀的影響，不同歷史時(shí)期的教育工作者對(duì)科學(xué)探究的理解也有所不同。目前，關(guān)于科學(xué)探究的內(nèi)涵理解可以劃歸為以下幾種：一是將科學(xué)探究視為一種教學(xué)方法，認(rèn)為教師作為教學(xué)過程中的主體，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過收集和分析證據(jù)等過程來自主建構(gòu)科學(xué)解釋。二是將科學(xué)探究視為一種學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者作為科學(xué)探究的主體，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中主動(dòng)形成科學(xué)觀念，理解科學(xué)本質(zhì)。三是將科學(xué)探究視為一種育人目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)探究本質(zhì)的理解。由此可見，科學(xué)探究無論是作為教與學(xué)的活動(dòng)過程，還是作為育人目標(biāo)，科學(xué)思維都處于其核心地位。自2001年以來，我國(guó)就特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，但在之前的教學(xué)過程中，人們過多地關(guān)注到了科學(xué)探究的形式和操作技能的培養(yǎng)，忽略了在探究過程中學(xué)生思維的重要作用。如果想要通過科學(xué)探究有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，就必須