大单元视野下小学科学学习目标设计与实践优化

【摘 要】大单元视野下科学实践关注学生认知发展的连贯性，强调学生对所学知识理解的深刻性，促进学生科学素养整体化成的有机性。基于核心素养的科学单元教学设计，可以从“明确学习内容，多元表征新旧知识，深化科学观念理解；系链学段目标，梯次设计学教过程，细化科学思维进阶；具身学科实践，推动学教方式转型，优化探究实践过程；培塑学习品质，耦合连接科学史实，深化态度责任培养”四个方面，探索学教方式变革的实践路径，持续优化重组学生的认知结构，促进学生科学素养的不断提升。

【关键词】小学科学 核心素养 学习目标

指向核心素养的大单元科学教学，应该注重科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面的设计。围绕一个或多个核心概念，以学习主题为引领，以学习任务为载体，遵循学生身心发展规律和核心素养形成的内在逻辑，整合学习内容、情境、方法、资源等要素形成一个学习单元，对单元的学习目标、学习任务、学习活动、学习评价等进行整体设计，组织学生开展进阶式的探究实践，以更好地帮助学生深度理解科学概念，形成知识结构和认知结构，不断提高科学思维能力和探究实践能力[1]。

本文以苏教版小学科学教材二年级下册“玩磁铁”这一单元的教学为例，从四个方面探讨单元教学中提升学生科学素养的策略方法。

一、明确学习内容，多元表征新旧知识，深化科学观念理解

在科学课程中，科学观念不是独立的学习内容，而是蕴含在学科核心概念、跨学科概念和各个具体学习内容之中的，对学生科学观念素养的培养必须渗透在具体的教学过程和科学探究活动之中，必须建立在对科学概念准确理解的基础之上。科学教学中，通过帮助学生建立多元表征，促进学生科学观念的理解，就是要聚焦主题学习内容，引导学生在具体的科学探究实践活动中不断丰富和提升科学观念。

“玩磁铁”这一单元围绕“认识磁铁”这一主题，安排了“磁铁的磁力”“磁铁的两极”“自制指南针”，主要包括了解磁铁的特性和功能、探讨磁铁在生活和生产中的应用等内容。这些内容主要属于学科核心概念“物质的结构与性质”，也关联学科核心概念“物质的运动与相互作用”。

在这一单元的教学中，一方面，要综合3课内容对本单元的学习目标、学习任务、探究实践等进行系统设计，从生活中常见的磁铁吸铁现象入手，到常见磁铁的形状特征，进而了解磁铁这种物质的特性、功能，再到认识磁铁、磁力在实际生活中的应用价值，最后动手制作指南针，形成一个多元表征、逐步进阶的任务链，帮助学生构建起关于磁铁和磁力的初步的、开放的、朴素的认知结构。另一方面，必须在活动前提示、活动后归纳本单元涉及的核心概念和反映的科学观念，如世界上任何物质既有共性又有一定的特性与功能，任何物质都是运动的，都与其他物质相互联系、相互作用等，使学生能够从现象到本质、从具体到抽象不断深化对核心概念的理解，能够在科学观念素养上不断进阶发展。

小学科学各学段的课程内容、教材上各个单元的主题内容，都是指向一定学科核心概念、蕴含一定科学观念的。在教学中不能就事论事，必须在学科核心概念和科学观念的统领下开展对主题内容的教与学，必须引导学生通过对具体内容的学习与探究，形成多元表征的知识，帮助学生理解核心概念，形成和发展科学观念。

二、系链学段目标，梯次设计学教过程，细化科学思维进阶

新课标提出的科学思维素养的课程目标是整个义务教育阶段一体化进阶设计的，小学到初中四个学段的目标前后衔接并逐步扩展提升。如模型建构，在第一学段（1～2年级）不作要求；在第二学段（3～4年级）只要求能“利用模型解释简单的科学现象”；在第三学段（5～6年级）则要求“能使用或建构模型，解释有关的科学现象和过程”；到第四学段（7～9年级），进一步要求“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” [2]。这样对科学思维素养的课程目标进行分学段进阶设计是很有意义的，它提示我们在科学教学中必须以学习进阶的理念来培养学生的科学思维素养，要适合不同学段学生的身心特点和认知水平，不能脱离学生实际各学段一刀切，不能停留在同一水平，要前后衔接、逐步拓展和提升，促使学生的科学思维不断有序进阶。

“玩磁铁”这一单元的教学，应该根据新课标第一学段的课程目标来把握科学思维的培养要求，设计开展适合学生实际的、有序进阶的科学探究实践活动。笔者在这一单元的教学中基于教材内容，依次设计开展四个探究实践活动：①借助材料，观察、感悟、归纳磁铁的特性、磁力的大小和方向；②通过实验，认识磁极的特点，归纳磁极与磁力的关系、磁铁两个磁极之间的关系；③观察生活，了解磁铁、磁力在生活中的创新应用；④认识制作指南针必需的材料、必经的步骤，设计制作出能够辨识方向的指南针。这四个活动是从易到难、从知识到生活、从学习到操作逐步深化和拓展的，需要应用分析与综合、比较与分类、抽象与概括、联想与想象等基本的思维方法，需要应用观察、实验、推理、解释等基本的科学方法，很好地渗透了科学思维素养的培养。

基于单元教学促进学生科学思维进阶，第一，要明确本单元所处学段，根据新课标提出的学段目标和本校本班学生实际情况，正确把握本单元科学思维培养的目标定位，进而在目标引领下基于本单元学习内容设计开展渗透科学思维培养的探究实践活动，在整个学段、整个义务教育阶段中呈现出学生科学思维培养的进阶。第二，本单元的探究实践活动应基于思维的发展规律，设计安排由易到难、由低到高，形成分层次、有梯度、逐步进阶的活动序列。

三、具身学科实践，推动学教方式转型，优化探究实践过程

实施单元整体教学，可以更好地渗透学习方法的指导、推动学教方式的转型，如能够围绕单元主题内容、联系生活实际系统创设真实的学习情境，设计富有情趣的学习任务，以更好地使学生感受到科学的神奇和价值，产生浓厚的、持久的学习兴趣；能够系统设计阅读资料、观察生活、探讨问题、实验实践、推理论证等科学探究活动，系统安排个人自学自研、小组合作探讨、全班展示交流、总结反思评价等学习过程，以更好地使学生逐步学会自主学习、探究学习、合作学习、实践中学习、创造性学习、反思性学习等现代学习方式；能够选择一些切入点，有针对性地加强学习行为、学习方法的指导，以更好地落实核心素养的培养。

在“玩磁铁”这一单元的教学中，笔者结合探究实践活动，抓住几个点督促和指导学生优化学习行为、改进教学方法、推动学教方式的优化进阶。首先，在第一、第二、第三个探究实践活动中，督促学生集中注意力阅读、观察、听讲和记录，并善于抓住知识的要领、问题的关键。其次，在第四个探究实践活动中，指导学生“学、思、做”相结合，基于所学知识开展探究与实践，在探究实践中学习和创新。最后，各个探究实践活动先让学生独立观察、思考、操作，再进行小组探讨、全班交流，交流之后进一步让学生总结反思、质疑提问。这样在每个学段、每个单元的教学中有重点地推动学教方式进阶，就必然能发展学生的探究实践素养。

科学探究实践既是一种科学能力，又是一种科学学习、科学研究的基本活动方式，是探索和了解自然、获得科学知识、解决科学问题、创新科学技术的主要途径，也是培养和发展科学思维的主要载体。小学科学教学中，只有组织学生开展有意义的科学探究实践活动，才能有效培养和发展学生的科学思维素养、探究实践素养；只有由浅入深、由简单到复杂有序开展探究实践活动，才能促使学生的科学思维不断有序进阶。

四、培塑学习品质，耦合连接科学史实，深化态度责任培养

学习品质是指学生在学习方面的相对比较稳定的倾向、性情、态度、习惯、方式方法等，主要由学习情感、学习行为、学习能力三个方面的内容综合构成。态度责任作为科学学科的核心素养，就是要培养学生对科学技术积极的情感、态度和价值观，主要包括乐于探究、严谨求实、勇于创新、善于合作的科学态度，热爱自然、珍爱生命、服务社会、遵守规则的社会责任。新课标也分学段提出态度责任素养的目标要求，突出了培养学生科学态度和社会责任的系统性和进阶性。在小学科学教学中，我们必须把培养学生的态度责任作为一个重要目标，根据课标要求和学生实际适时适当地渗透，以促进学生的态度责任素养逐步形成和发展。

在“玩磁铁”这一单元的教学中，伴随上述四个探究实践活动设计，笔者安排了多个落实态度责任培养的着力点、生长点。如在通过观察、实验探究磁铁的磁力和磁极的活动中，先进行示范讲解，然后督促和指导学生规范操作、仔细观察，真实记录观察到的信息，准确表达依据信息得出的结论；在全班交流之后，再让学生发散思维、质疑追问。在观察磁铁、磁力在生活中的创新应用时，笔者先让学生基于自己的生活经验，列举自己所了解的或猜想的生活中应用磁铁磁力的实例，再用课件呈现一些生产、生活中创新应用磁铁磁力的案例，从而激发学生对本单元学习内容的兴趣，引导学生进一步感悟科技的力量、科技创新的意义。在制作指南针的探究实践活动中，笔者一是介绍我国古代发明和使用指南针的历程，既引导学生了解中华民族科技发展的辉煌成就，增强对中华民族的自豪感和责任心，又帮助学生认识指南针的制作原理，拓宽设计制作的思路；二是突出设计环节，指导学生创意创新，思考设计自己要制作的指南针的造型结构、所用材料、操作步骤，画出施工草图，在小组交流论证、自己修改完善之后再进行制作；三是指导学生在制作过程中要精细规范，根据设计有序操作，也可以根据实际情况修改设计。通过这样的组织和指导，学生在探究实践活动中实现了态度责任的进阶。

培塑学习品质，深化态度责任培养。一是要在理解科学知识、观察科学现象、分析科学问题的探究实践活动中渗透；二是可以作为独立的学习内容进行思考探讨、讲解分析，如学习杰出科学家的先进事迹和优良品格、联系现实生活探讨社会性科学议题等。实施单元整体教学，可以基于一个单元的科学知识，结合一个单元的探究实践活动，对培养态度责任素养的两种方式整体设计、统筹安排，使之既有认知基础，又能不断进阶。

基于新课标理念实施单元教学，或在单元教学中促进学习进阶，是小学科学提高教学效益、有效培养学生科学核心素养的一个新的生长点，值得我们在实践中深入研究、积极探索。

参考文献

[1] 王年进.解构·建构·架构：基于图式理论的初中科学思维建模教学策略研究[J].中学物理，2023，41（8）：8-12.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：10-11.

本文系江苏省规划办重点课题“小学科学校级管理者课程领导力提升的实践探索”（课题编号：B/2023/03/122）研究成果。

（作者单位：1.江苏省常州市武进区芙蓉小学；2.江苏省常州市武进区实验小学）

责任编辑：赵继莹