大象版小学《科学》教材的编写思路

根据2022年版科学课程标准编写的新版大象版小学《科学》教材从2024年秋季学期起陆续投入使用。课程标准有不少重要的改变，如课程目标对核心素养的强调，课程内容对核心概念的强调，以探究实践迭代科学探究来强调技术与工程实践在科学学习中的重要作用等。因此，新版的大象版小学《科学》教材也采用了一系列新的编写思路，主要表现为以下几个方面。

一、以课程标准为纲落实核心素养

课程标准要求教材编写要覆盖课程标准的所有内容，包括课程标准规定的核心概念及其学习内容，要反映不同学段的内容要求，同时要完成核心素养各维度的学段目标，落实学生必做探究实践活动；还要求教材要基于核心概念的学习落实核心素养的相关学业要求，最终全面达成学业质量标准。因此，通过落实课程标准的要求，以全面提高学生科学课程核心素养并促进他们核心素养的发展，是大象版小学《科学》教材编写的基本原则和思路之一。

科学课程核心素养是中国学生发展核心素养在科学课程培养目标中的集中体现。科学课程核心素养是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。课程标准将科学课程核心素养划分为科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等四个维度，要求科学课程帮助学生了解物质科学、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，初步形成基本的科学观念，以科学思维能力、科学探究能力和技术与工程实践能力、科学态度与社会责任的培养为重点，促进他们学习能力、创新能力的发展，形成清晰和精准的科学课程目标。

该套教材的编写坚持以全面落实课程标准在小学阶段的所有内容和要求为基本原则，以全面培养学生核心素养为根本目标。教材基于不同的内容要求设计一系列探究学习活动和技术与工程实践活动，以真实的情境引发学生提出要探究的科学问题和要完成的技术与工程任务，以问题和任务驱动他们的探究和实践，使他们在寻求答案和完成任务的过程中获取科学知识、理解科学本质、建立科学观念。同时培养学生科学思维能力、探究实践能力和自主学习能力，帮助他们理解科学、技术、社会与环境的关系，形成基本的科学态度和社会责任感，从而达到全面提升核心素养的目的。

二、以学科核心概念组织学习内容

每个学科领域都有一套由核心概念、具体概念和事实知识构成的完整的概念体系，它们之间是有结构、层次和系统性的。其中学科核心概念是对学科具体概念的抽象和概括，学科具体概念又与具体的事实知识之间有着密切联系。因此，学科核心概念是贯穿整个学科的很重要的事实内容的抽象提炼，指向学科的本质思想方法和独特性，反映了一种提纲挈领式的学科认知观，把握学科核心概念会为与这个学科相关的问题提供基本的解决思路。也就是说，概念是从现象、事实中抽象出来的理性知识，是学科理论建构的基本材料和构成元素。而核心概念则是概念的更高层级，体现了学科的核心知识和核心思想。挖掘科学核心概念，可以发展学生超越事实的抽象思维能力，帮助他们清晰地识别、阐述深层知识的核心思想，促进他们思想与感觉、观念与实体的统一，有助于他们将学习结果最终内化于个体，不断将学习过程引向更深、更有意义的方向。通过核心概念将教学内容进行结构化的梳理，对学生形成结构化、系统化的知识具有重要作用。

课程标准为科学课程设置了13个学科核心概念，将每个学科核心概念分解成若干学习内容，根据学段目标、学生特点以及学科核心概念的本质特征，由浅入深、由表及里、由现象到本质地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。这些以核心概念建构起来的螺旋上升的目标体系是学生在义务教育阶段应该掌握的科学课程的核心内容。课程标准同时要求学生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，并且将科学观念、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。

因此，以核心概念组织学习内容是教材编写科学、合理、可行的方式，不仅可以覆盖课程标准规定的核心概念和学习内容，反映不同学段的内容要求，结合相关学习内容完成学生必做探究实践活动，还能更好地突出核心概念的理解应用。教材可以贴近学生的生活实际，创设真实的教学情境，精心设计与核心概念的建构相匹配的学习活动，引导他们通过探究和实践学习科学，增强他们对学科核心概念和跨学科概念的认识与理解。同时，技术与工程实践活动还可以让学生综合运用学科核心概念和跨学科概念，通过动手动脑，解决真实情境中的实际问题。

围绕核心概念组织教材，还能强化知识间的内在关联，促进知识的结构化，避免以零碎的、片段式的知识来安排教材内容，做到统筹安排在整套教材中体现13个核心概念的进阶关系，强化学段教学内容安排的序列化和递进性，体现4个跨学科核心概念。按照学业要求安排教材内容，可以使教材内容的难易程度与学生的学业水平要求匹配。

以核心概念组织学习内容是该套教材最基本的编写思路，即根据学生的知识基础和认知水平，结合他们的生活实际，基于核心概念的学习内容在本学段的若干条相关的内容要求，面向核心素养的某些具体目标设计适当的探究实践活动，通过探究实践活动的实施，在完成课程相关内容要求的同时，完成课程在核心素养的某个或某几个具体目标的培养。每个学段通过有结构、有组织的一系列探究实践活动的实施，可以让学生完成本学段所有学习内容，并且达成科学素养四个维度的学段目标。通过三个学段的学习，最终完成小学阶段的全部课程内容和核心素养目标。

三、以探究实践活动主导学习方式

2022年版课程方案在基本原则部分明确要求，义务教育课程要变革育人方式，突出实践，要加强课程与生产劳动、社会实践的结合，充分发挥实践的独特育人功能，要突出学科思想方法和探究方式的学习，加强知行合一、学思结合，倡导“做中学”“用中学”“创中学”，优化综合实践活动实施方式与路径，推进工程与技术实践。因此，2022年版的各科课程标准都将实践置于重要地位。

探究实践活动在科学课程中尤其具有重要地位。为突出核心概念的理解应用，课程标准要求教材编写要精心设计与核心概念相匹配的学习活动，引导学生通过探究和实践学习科学，增强对学科核心概念和跨学科概念的认识与理解。技术与工程实践活动，要以学生的知识经验、思维水平和动手能力为基础，让他们综合运用学科核心概念和跨学科概念，通过动手动脑，解决真实情境中的实际问题。课程标准还要求教材在活动设计上要体现实践性，注重学思结合、知行合一。

探究实践活动是学生理解核心概念、建立科学观念的基础，也是学以致用、解决实际问题的途径。同时，以探究实践主导学习方式，还有利于体现科学课程的综合性。在科学课程的学习中，理解自然现象、解决实际问题，需要综合运用不同领域的方法。课程标准的内容也体现了各个领域之间的综合、各核心概念之间的综合，强调知识的相互渗透和联系，注重自然世界的整体性，强调发挥不同领域知识的教育功能和思维培养功能。“知识为本”的课程设计偏离甚至脱离了生活逻辑，要培养具有创新精神和实践能力的一代新人，课程必须贴近现实生活，反映和体现生活逻辑，引领学生关注并走进现实世界，培养他们面对真实情境解决现实问题的能力。而探究实践活动正是联系知识和生活的“桥梁”。

就科学课程核心素养的四个维度来说，核心概念是科学观念素养的重要组成部分，代表着科学课程学习的内容，科学思维是科学课程学习的工具，探究实践是科学课程学习的活动，态度责任是科学课程学习的品格，所以核心素养各维度之间是相互关联、相互影响的，缺少任何一项学生都不可能完成科学课程的学习。

正因为探究实践是科学课程学习的主要形式，决定了探究实践既是科学课程的课程目标，也是达成全部课程目标的主要途径。就科学观念和探究实践的关系来说，科学观念是进行科学探究和技术与工程实践的理论基础，而探究实践又是建构新的科学知识和形成科学观念的重要渠道。就科学思维与探究实践的关系来说，没有基本的科学思维能力，学生就无法设计、完成探究实践活动，而探究实践活动又为培养他们科学思维能力提供了扎实的基础，脱离探究实践活动来培养科学思维能力通常收效甚微。就态度责任与探究实践的关系来说，学生只有具备了基本的科学态度才能更好地完成探究实践活动，只有具备了基本的社会责任感才真正有动力去完成有现实意义的技术与工程实践活动；探究实践也为培养学生的科学态度和社会责任感提供了契机，脱离了具体探究实践活动的态度责任的培养无疑会成为空洞的说教。

该套教材的编写以探究实践活动主导学生的学习方式，充分重视和发挥探究实践活动对他们掌握科学知识、形成科学观念的重要作用，以及技术与工程实践活动对培养他们将科学知识应用于实践来解决实际问题并在实践中检验和发展科学知识的重要意义。

该套教材主要设计了科学探究课和技术与工程实践课两种类型，同时将启发式、互动式、体验式等教学方式有机整合到这两类课型中。对于科学探究课，每课设置了情境引入、问题与猜想（3～6年级为问题与假设）、探究与结论、反思与评价、应用与迁移几个教学环节，创设贴近学生生活的问题情境，引发认知冲突和认知动机，提出可探究的科学问题，以科学问题驱动科学探究活动，通过探究得出结论，从而建构科学概念，学习科学方法，训练科学思维能力，培养科学态度和社会责任感，达到提高科学素养的目标。同时，在应用与迁移环节继续引导学生将该课学习的科学方法、思维方法和获得的探究结论应用于解决新的实际问题，同时达到检验和发展探究结论的目的。

对于技术与工程实践课，该套教材设计了情境引入、任务与要求、设计与制作、展示与评价、应用与迁移等教学环节。在情境引入环节根据学生的知识经验、认知水平和进阶要求，有针对性地设计技术与工程任务，引导他们利用已有的知识和限制条件进行设计与制作，在设计与制作的过程中培养他们的实践能力、科学思维能力和自主学习能力等。教材注重前置评价标准，让学生在设计和制作之前明确目标和衡量标准，在活动中能够参照评价标准进行自我监控和自我评价，逐步养成自我管理和自我调节的良好习惯。

为了凸显实践在科学课程中的地位和作用，每册教材基本上都设计了单独的技术与工程实践课，多数分册还设计了单独的技术与工程实践单元，在一些科学探究课中，还在不同的教学环节（情境引入、探究与结论、应用与迁移等）设计有技术与工程实践活动，以强化科学学习与生活实际和社会实践的关系。

另外，教材还在每个单元的最后设置了“实践与检测”栏目，以与该单元探究结论相关的、贴近学生生活的探究与实践任务，检测他们对该单元相关学习内容的掌握程度，以及将该单元学习内容应用于解释自然现象和解决实际问题的能力。

四、以核心素养和认识发展编织教材主线

课程标准要求教材的内容编排应具有整体性和逻辑性，要结构合理、详略得当、符合逻辑。注重单元之间、册次之间、学段之间的衔接，体现核心概念及其进阶，促进学生形成对所学内容的完整认识。

教材的编写主线是教材整体性和逻辑性的主要表现，也是教材编写思路的主要体现。该套教材采用了以学生核心素养的发展为经线、以认识发展为纬线的双主线逻辑结构，巧妙地将课程标准规定的核心素养四个维度的学段目标、核心概念在各学段的内容要求及其学业要求与学生的心理发展特征和认识发展过程结合起来，实现了教材单元之间、册次之间、学段之间的顺利衔接，也确保教材设计更符合他们的心理发展特征，更贴近其认识发展过程。

事实上，课程标准已经基于每个核心概念相关学习内容的内在逻辑和学生的认知发展水平，将科学课程13个核心概念相关学习内容的内容要求划分到1～2年级、3～4年级、5～6年级、7～9年级4个学段的学习中，并且基于这些内容要求对培养核心素养的意义从核心素养的四个维度提出了每个核心概念在每个学段的核心素养学业要求，因此，教材编写只要按照课程标准的要求，以核心概念组织学习内容，分学段达到每个学段的内容要求，并落实核心素养四个维度在每个学段的学业要求，自然就形成了教材编写从低年级到高年级纵向发展的核心素养主线。