三、课程目标
立足学生核心素养的发展,依据核心素养的内涵及学段特征,体现课程性质,反映课程理念,确定总目标和学段目标。
(一)核心素养内涵
科学课程要培养的学生核心素养,主要是指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,包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。
1. 科学观念
科学观念是在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识。科学观念既包括科学、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;也包括对科学本质的认识,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;还包括科学观念在解释自然现象、解决实际问题中的应用。
2. 科学思维
科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。模型建构体现在:以经验事实为基础,对客观事物进行抽象和概括,进而建构模型;运用模型分析、解释现象和数据,描述系统的结构、关系及变化过程。推理论证体现在:基于证据与逻辑,运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法,建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。创新思维体现在:从不同角度分析、思考问题,提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。
3. 探究实践
探究实践主要指在了解和探索自然、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。科学探究能力体现在:理解科学探究的一般过程和方法;提出科学问题,并针对科学问题进行合理猜想与假设;制订计划并搜集证据,分析证据并得出结论;对结果进行解释与评估;准确表达观点,反思探究过程与结果。技术与工程实践能力体现在:了解技术与工程实践的一般过程和方法,针对实际需要明确问题,提出有创意的方案,并根据科学原理或限制条件进行筛选;实施计划,利用工具和材料进行加工制作;根据实际效果进行修改迭代;用自制的简单装置及实物模型验证或展示某些原理、现象和设想。自主学习能力体现在:自主确定学习目标、选择学习策略、监控学习过程、反思学习过程与结果。
4. 态度责任
态度责任是在认识科学本质及规律,理解科学、技术、社会、环境之间关系的基础上,逐渐形成的科学态度与社会责任。科学态度体现在:保持好奇心和探究热情,乐于探究和实践;有基于证据和逻辑发表自己见解的意识,严谨求实;不迷信权威,敢于大胆质疑,追求创新;尊重他人的情感和态度,善于合作,乐于分享。社会责任体现在:珍爱生命,践行科学、健康的生活方式;热爱自然,具有节约资源、保护环境、推动生态文明建设和可持续发展的责任感;对与科学技术相关的社会热点问题作出正确的价值判断,遵守科学技术应用中的公共规范、法律法规和伦理道德,维护自身和他人的合法权益,捍卫国家利益。
核心素养的学段特征见附录1。
(二)总目标
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。
1. 掌握基本的科学知识,形成初步的科学观念
初步认识科学的本质;掌握与认知水平相适应的科学知识,初步形成基本的科学观念,并能用于解释有关的自然现象、解决简单的实际问题。
2. 掌握基本的思维方法,具有初步的科学思维能力
掌握分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想与想象、重组思维、发散思维、突破定势等基本的思维方法及其在科学领域的具体应用;能基于经验事实抽象概括出理想模型,具有初步的模型理解和模型建构能力;能合理分析与综合判断各种信息、事实和证据,运用证据与推理对研究的问题进行描述、解释和预测,具有初步的推理与论证能力;能对不同观点、结论和方案进行质疑、批判、检验和修正,进而提出创造性见解和方案,具有初步的创新思维能力。
3. 掌握基本的科学方法,具有初步的探究实践能力
掌握观察、实验、测量、推理、解释等基本的科学方法;形成科学探究的意识,理解科学探究是探索和了解自然、获得科学知识、解决科学问题的主要途径,理解科学探究涉及提出问题、作出假设、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,具有初步的科学探究能力;理解技术与工程涉及明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等要素,具有初步的技术与工程实践能力;能根据自身特点制订合理的学习计划,监控学习过程,反思学习过程与结果,具有初步的自主学习能力。
4. 树立基本的科学态度,具有正确的价值观和社会责任感
具有对自然现象的好奇心和探究热情;能大胆提出自己的见解,并基于证据和逻辑得出结论,实事求是;不迷信权威,敢于大胆质疑,追求创新;善于与他人合作和分享,包容不同的观点;热爱自然、珍爱生命,具有保护环境、节约资源、推动生态文明建设和可持续发展的责任感;能对与科学技术相关的社会热点问题作出正确的价值判断,尊重科学,反对迷信;遵守科学与技术应用的公共规范、法律法规和伦理道德,维护自身和他人的合法权益,捍卫国家利益。
(三)学段目标
| 学段 | 目标 |
|---|---|
| 科学观念 | |
| 1~2年级 | 认识常见物体的基本外部特征,认识生活中常见的材料;知道生活中常见的力,认识力可以改变物体的形状。 认识周边常见的植物和动物,能简单描述其外部主要特征和生长过程;知道植物和动物的生存需要环境条件。 能描述太阳升落、季节变化和月亮形状变化等自然现象,说出天气变化及其对人类生活的影响;知道地球是人类和动植物的共同家园。 知道自然物和人造物存在区别;知道常见简单科技产品的结构决定了其功能,知道简单的制作问题需要定义和界定。 |
| 3~4年级 | 认识常见物体的某些特征和常见材料的某些性能;认识物体有多种运动形式,力可以改变物体的运动状态,运动的物体具有能量;了解日常生活中能存在的不同形式。 能区分植物和动物的主要特征,并能对植物和动物进行简单分类;认识植物的某些结构、动物的某些结构与行为具有维持自身生存的功能;认识生物通过生殖、发育实现生命的延续。 认识太阳、地球和月球,知道它们之间的空间关系;知道大气、水、土壤都是地球系统的基本要素;知道人类生活离不开自然资源,能认识到节约自然资源和保护环境的重要性。 知道生活中的天然材料和人造材料存在区别;知道技术产品包含科学概念、原理;知道简单的设计问题存在限制条件,并有多种设计方案。 |
| 5~6年级 | 初步认识常见物质的变化,知道物体变化时构成物体的物质可能改变也可能不改变;知道自然界存在多种形式的能,不同形式的能可以相互转化;初步了解热能及其传递方式。 认识细胞是生物体结构的基本单位;初步认识生物体的结构层次,以及形态结构与功能的关系;简单描述生物与生物、生物与环境之间相互依存的关系,以及生物的多样性和进化现象。 知道太阳、地球和月球的周期性运动以及相关的自然现象,能认识到太空探索拓宽了人类的视野;知道地球系统不同圈层的相互作用产生了各种自然现象;知道自然灾害对人类的影响和防灾减灾常识,能认识到调整人类不合理的生产和生活方式,可以减少对地球环境的影响。 知道利用技术与工程能提高生产效率和工作效率,知道技术与工程对科学发展有促进作用,知道简单工程存在一定约束条件及验收标准。 |
| 7~9年级 | 知道已知的绝大多数物质由元素组成,由分子、原子等微观粒子构成,不同组成与结构的物质具有不同的性质与用途,能从微观视角初步认识物质及其变化;认识化学变化可以产生新的物质,并伴随能的转化,其本质是原子的重新组合。初步形成“物质的性质决定用途”“物质是不断变化的”等观念。 认识常见的几种运动形式,能解决匀速运动的基本问题;运用简单模型描述和解释物体间的相互作用;基于证据论证能的转化与能量守恒,理解其在社会生活中的意义。初步形成物质与能量、运动与相互作用的观念。 能说出生命系统的构成层次,认识生命系统的层次性、开放性和复杂性;知道生物体的生命过程及其调节机制,解释生命系统能通过自我调节维持稳态,认识人与环境之间的相互关系;说明生物多样性和适应性是进化的结果。初步形成生物体的结构与功能、物质与能量、稳定与变化、进化与适应的观念。 知道不同层次的天体系统,认识地球所处的宇宙环境,能运用太阳、地球和月球的相对运动解释相关的自然现象,关注天文和航天事业的进展;知道不同圈层的相互作用驱动了地球系统的演化;知道资源短缺、环境污染和生态破坏等问题及其原因,了解解决这些问题的措施,初步形成人地协调的观念。 知道现代技术与工程具有系统性和复杂性,知道科学对技术与工程具有指导意义,知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程。 |
| 科学思维 | |
| 1~2年级 | 能在教师指导下,观察具体事物的构成要素,通过口述、画图等方式描述事物的外在特征;能利用材料和工具,通过口述、绘画、画图等方式表达自己的想法。 能在教师指导下,辨别二维空间中的东西南北和上下左右;比较事物之间外在特征的不同点和相同点;根据事物的外在特征,对常见事物进行分类;初步分清观点与事实,根据问题提出假设,具有提供证据的意识。 初步具有从不同角度提出观点的意识,能突破对常见物品功能的思维定势,利用发散思维、重组思维等方法,提出不同想法。 |
| 3~4年级 | 能在教师引导下,观察并描述具体事物的构成要素,分析并表达要素之间的关系,找到它们之间重要的、共同的特征;利用模型解释简单的科学现象。 能在教师引导下,用二维方式表达三维空间的物体;比较事物的某些本质特征,根据不同的目的进行分类,基于事物之间的功能相似性进行类比;分析事物的特征及结构,建立事实与观点之间的联系;根据问题提出假设,能提供支撑性的证据;可以利用控制变量的方法设计简单的实验。 初步掌握重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法,能基于具体事物外在特征展开想象,突破生活中常见问题的思维定势,提出有一定新颖性和合理性的观点,针对事物的外在特征进行设计,并对方案进行初步的科学分析。 |
| 5~6年级 | 通过分析、比较、抽象、概括等方法,抓住简单事物的本质特征,展示对事物的系统、结构、关系、过程及循环的理解,能使用或建构模型,解释有关的科学现象和过程。 能形成事物动态变化的图景,掌握比较的方法和分类的基本要求,善于用类比的方法认识事物的特征,理解归纳推理和演绎推理的基本方法并用于解决真实情境中的简单问题,抽象概括常见事物的本质特征,比较全面地分析问题的各种影响因素;针对具体问题提出假设,基于交流情境提出观点,建立证据与假设或观点之间的联系;分析科学实验中的变量控制。 具有基于事物的结构、功能等展开想象的能力,能运用重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法,基于科学原理提出有一定新颖性和合理性的观点;能进行初步的创意设计,并利用影像、文字或实物表达自己的创意。 |
| 7~9年级 | 能分析、解释模型所涉及的要素及结构,解释并模拟相关的科学现象和过程,展示对相关概念、原理、系统的理解,思考和表达事物整体与局部的关系;针对真实情境中的简单问题,能基于事实与证据,利用分析、比较、抽象和概括等思维方法建构模型,能运用简单模型解释常见现象,解决常见问题。 能灵活运用二维方式展现三维空间的物体,形成事物动态变化的图景;掌握分析与综合、比较与分类、抽象与概括、归纳与演绎、联想与想象等基本的思维方法,并能应用于科学探究以及技术与工程实践,解决实际问题;能基于问题,提出假设;能基于证据与逻辑,检验假设,得出结论,阐述自己观点的合理性,进行基于证据的反驳;能确定、分析和评价科学实验中的变量控制。 掌握并应用重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法,能基于科学观念和科学方法,从多角度提出具有新颖性和合理性的观点,设计出有一定新颖性和价值的创意产品。具有初步的创造性解决问题的能力。 |
| 探究实践 | |
| 1~2年级 | 能在教师指导下,通过对具体现象与事物的观察和比较,提出感兴趣的问题,作出简单猜想,并了解科学探究需要制订计划。具有初步的提出问题和制订计划的意识。 能利用多种感官或简单的工具,观察对象的外部形态特征及现象,并能对这些特征和现象进行简单的比较、分类等。具有初步的收集信息和得出结论的意识。 具有简单交流、评价探究过程和结果的意识。 知道简单工具的功能和使用方法,能利用身边的材料和简单工具动手完成简单的任务,能发现作品中存在的问题并尝试提出解决方案。 能在教师的指导下完成学习任务,进行总结反思,初步养成良好的学习习惯。 |
| 3~4年级 | 能在教师引导下,通过对具体现象与事物的观察和比较,提出可探究的科学问题,并基于已有经验和所学知识,从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设,制订简单的探究计划。初步具有根据具体现象与事物提出探究问题,基于已有经验和知识制订简单探究计划的能力。 能运用感官和选择恰当的工具、仪器,观察并描述对象的外部形态特征及现象,用较准确的科学词汇、统计图表等记录和整理信息,并运用分析、比较、推理、概括等方法,分析结果,得出结论。初步具有描述对象外部特征和现象,以及分析处理信息并得出结论的能力。 能准确讲述并反思自己的探究过程和结果,作出自我评价与调整。初步具有交流、反思以及评价探究过程和结果的意识。 掌握常见工具的使用方法;能拆开简单产品并复原,制作某种产品的简化实物模型并反映其中的部分科学原理;能发现作品的不足并进行改进。初步具有参与技术与工程实践的意识及使用常见工具的技能。 能在教师引导下,制订和执行学习计划,运用基本的学习方法,对学习过程和结果进行总结与反思,养成良好的学习习惯。 |
| 5~6年级 | 能基于所学知识,从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题和研究假设,制订比较完整的探究计划,设计控制变量的实验方案。初步具有从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度,提出问题和制订比较完整的探究计划的能力。 能运用观察、实验、查阅资料、实地调查、案例分析等方式获取信息,用科学语言、概念图、统计图表等记录整理信息,表述探究结果,并运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论,判断结论与假设是否一致。初步具有获取信息、运用科学方法描述和处理信息并得出结论的能力。 采用不同方式(如小论文、调查报告等)呈现探究的过程与结果,尝试运用科学原理进行解释,对探究活动进行过程性反思和总结性评价,完善探究报告。初步具有交流探究过程和结果,并进行评价、反思、改进的能力。 能利用相关仪器设备进行观察并记录;应用所学科学原理设计并制作简单的装置,能进行模拟演示并简要解释;能根据证据改进实物模型的设计和制作。具有初步的构思、设计、实施、验证与改进的能力。 能自主制订和执行学习计划,掌握基本的学习方法,探索适合自身特点的学习策略,进行有效的总结和反思。具有初步的制订学习计划、监控学习过程和总结反思的能力。 |
| 7~9年级 | 能基于所学知识,从真实的情境中识别可以探究的科学问题和研究变量,并提出合理的研究假设,制订完整的探究计划,能应用控制变量方法设计实验方案。具有在真实情境中提出探究问题和制订探究计划的能力。 能理解科学探究的过程和基本方法;能根据已经制订的探究计划,运用所学的基本器材,利用观察、实验等各种方法获得数据,用科学语言、概念图、统计图表等对数据进行整理分析,运用所学科学原理、思维方法和数学方法处理数据,建构解释,得出结论,判断结论与假设是否一致。具有利用所学知识和方法获取信息、处理信息并得出结论的能力。 明确探究报告写作的基本要求,能完成与所学知识和方法相适应的、简单的探究报告,自觉地对探究过程和结果进行反思与评价。具有交流探究过程和结果,以及评价、反思、改进的能力。 知道工程需要经历明确问题、设计方案、实施计划、检验作品、改进完善、发布成果等过程;能制作把科学原理转化为技术产品的简单装置,应用形象的模型演示抽象的科学原理;能基于所学科学原理,对设计方案进行模拟分析和预测,根据实际反馈结果,对实物模型进行迭代改进。具有一定的构思、设计、优化、实施、验证能力。 理解不同类型学习所具有的价值,掌握智能时代多种有效的学习方法,能根据自身特点制订合理的学习目标、计划,安排学习进程,监控学习行为,反思学习过程和结果。具有一定的自主学习能力和初步的终身学习意识。 |
| 态度责任 | |
| 1~2年级 | 在好奇心驱使下,对常见自然现象或生活现象表现出直觉兴趣;能如实记录观察到的信息;知道可以有依据地质疑别人的观点,尝试从不同角度、以不同方式认识事物;愿意倾听他人的想法,乐于分享和表达自己的想法。 了解生活中常见的科技产品能给人类生活带来的便利,知道科技产品有利也有弊;树立珍爱生命、节约资源和保护环境的意识。 |
| 3~4年级 | 在好奇心驱使下,乐于动手操作感兴趣的事物;知道科学学科的学习与实践要实事求是,能如实记录和报告观察与实验的信息,具有基于事实表达观点的意识;能有依据地质疑别人的观点,尝试运用不同思路和方法完成探究和实践;愿意分享自己的想法,乐于倾听他人观点,改进和完善探究活动。 了解科学技术对人类生活方式和生产方式有影响,人类的生活和生产可能对环境造成破坏;知道节约资源和保护环境的重要性。 |
| 5~6年级 | 在好奇心驱使下,表现出对现象发生原因的因果兴趣;不盲从,不迷信权威,能以事实为依据作出独立判断,面对有说服力的证据,愿意调整自己的想法;善于有依据地质疑别人的观点,乐于尝试运用多种思路和方法完成探究和实践,初步具有创新的兴趣;就科学问题在认识上的分歧,乐于与他人进行沟通交流和辩论,基于证据反思和调整探究活动。 了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响,以及科学研究和技术应用中需要考虑伦理道德;愿意采取行动保护环境、节约资源。 |
| 7~9年级 | 乐于思考现象发生的原因和规律,对科学学科的学习和实践具有初步的理论兴趣;在尊重证据的前提下,坚持正确的观点;当观察、实验结果与预期不一致时,不急于下结论,而是分析原因,再次观察、实验,以事实为依据作出判断;表现出对创新的乐趣,初步形成质疑和创新的品格;乐于合作与交流,善于通过小组合作,共同解决科学、技术与工程问题。 初步理解科学、技术、社会、环境之间的关系,较理性地看待科学技术对人类造成的正反两方面的影响;具有生态文明意识。理解并认同科学研究与技术应用要遵循一定的伦理道德,关注与科学技术密切相关的社会问题,初步形成热爱自然、珍爱生命、节约资源和保护环境的责任感。 |
“五四”学制第二学段(3~5年级)目标主要参照“六三”学制第三学段(5~6年级)目标确定,适当降低要求。“五四”学制第三学段(6~7年级)目标在“六三”学制第三学段(5~6年级)目标基础上合理提高要求,结合“六三”学制第四学段(7~9年级)目标确定,使“五四”学制6~9年级目标进阶更加科学。