新课标背景下科学教师备课的四个“立足”

王俊卿

备课是教师日常教学与教研活动的重要环节，只有通过备课、上课和评课，才能进一步夯实课堂教学。《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）为教师备课提供了思路和方向。新课标指出，要把学生的核心素养作为教学的落脚点，注重知识的连续性、课程的综合性和实践性。为此，在备课环节中，教师要遵循新课标理念，根据科学学科特点和学生实际情况，创新教学设计，打造科学高效课堂，培养学生的核心素养。

一、备课要立足学生核心素养培养

核心素养是制定课程目标、开展课堂教学的关键。新课标提出科学课程要培养的学生核心素养包括科学观念、科学思维、探究实践和责任态度四个维度。立足学生核心素养培养，是教师备课中应具备的思想，这就需要教师研究新课标和教材。

（一）研究新课标

新课标的颁布为科学教学的开展指明了方向，也提出了要求。教师教学具体的章节时，只有先了解相应的新课标内容和要求，才能在备课中进行应用。为此，科学教师要深入研究新课标，抓住课程重点，培养学生科学素养。例如，在學习教科版科学教材五年级上册第一单元“光”的内容时，教师需要先知道“光”单元是物质世界方面的知识，在新课标的5～6年级部分找出相应的内容要求：

1.知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛，能使人们看到光源或该物体。

2.知道光在空气中沿直线传播。

3.知道光遇到物体会发生反射现象，光的传播方向会发生改变。

4.描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含不同颜色的光。

这些都是新课标关于核心素养维度的目标，教师要把这些要求融入各个课时中，这样在后面备课和讲课的时候，就知道该传授给学生什么知识和技能，从而提升科学课堂教学的实效。

（二）研读教材

教材是开展教学的依据，对小学科学教学来讲，教师需要研究教材，了解教材的编排意图和教学内容等，并能进行应用。小学科学教科版新教材与以往的教材存在很多不同之处，需要教师边学习边应用。教科版新教材是按照大单元和分课时进行编排的，每一单元围绕一个主题。每一课大致按照四步进行编排，即聚焦、探索、研讨、拓展。

1.聚焦

聚焦是指将学生聚集到对新知识的学习上，可以有很多形式，可以通过旧知过渡新知，也可以从学生的知识和经验出发，甚至是生活中与学习内容相关的现象出发，吸引学生注意，让学生意识到要学习的内容。例如，五年级上册的第一单元第二课“光是怎么传播的”，为了聚焦到光的传播特点，教师可让学生说一说声音的传播特点——声音可以从各个媒介和方向传播过来，以此引导学生思考光的传播特点，从而激发学生的研究兴趣。

2.探索

探索是指学习的具体内容，可以通过不同方式进行，可以是活动、实验，甚至是师生交流活动，可以是解决问题的过程，也可以是方法。在很多情况下，我们需要用到探究式教学（提出问题、猜测、设计方案、实验验证、得出结论、应用创新等），如果是工程实践，我们可以从布置任务、设计、建模、评估与改进等方面进行，其中一个关键步骤就是让学生对教师提出问题或对其他学生提出的问题进行回答，这就是猜测。先猜测，再按照自己的猜测，设计相应的方案，具体方案有实验目的、实验猜想、实验材料、实验步骤、实验记录、实验分析和实验结论。教师在研读教材时，这一部分是关键，其关系学生科学思维和科学探究与实践能力培养的任务。这时，教师要了解探索内容后，先进行实验设计和下水实验，这样才能为引导学生学习奠定基础。例如，“光是怎么传播的”一课教学是通过实验对光是怎么传播的进行验证。学生的猜测通常有两种，一种是直线传播，另一种是曲线传播。教师要做到心中有数，无论猜测的是哪个结果都可以，最后还要设计实验，进行验证。此外就是通过设计不同的方案解决问题。

3.研讨

研讨是指探讨关键问题或细节问题，有利于学生对所得结论的理解和记忆。对这一部分问题再研究，是让学生寻找证据，知道为什么是这样的。要让学生对核心概念的获取明明白白，就要把事实摆出来。进行研讨时，我们要研究教法和学法，可以采取让学生同桌讨论、小组合作或教师引导的方式等。例如，教师可提问：纸屏上的光斑在卡纸移动前后有什么变化？你怎么解释？当我们不把中间两个卡纸的小孔与第一个卡纸的小孔放在一个直线上时，最后一个纸屏上没有光斑。这样细心观察的学生就会发现，是被第二个或第三个卡纸挡住了。这样就证明了光是直线传播，而不会拐弯。

4.拓展

拓展是指加强知识深度的问题，或是让学生思考用其他方法解决相关问题。拓展环节有的课时中有，有的课时中没有，需要教师灵活地利用。

二、备课要立足知识的联系性

新课标中，1～9年级是一体的，小学分为三个阶段，初中分为一个阶段，一共四个阶段。这充分说明了在科学教学中要注重知识的连续性和整体性，特别是每个阶段的层次性要分明，要体现出递进性，进而构建整个科学知识体系。每个阶段的内容学习中，会有相同的内容，但其深度和侧重点不同。为此，教师在备课中要注重整体知识的结构，把握好教学内容与设计，让学生了解知识如何构成的以及知识之间的关系。

（一）要了解同一内容不同学段的要求

对于同一内容，不同的学段多有不同的侧重点和要求。教师备课时需要了如指掌，才能更好地进行教学设计与实施。在科学教学中我们发现，这些同一内容随着学段的升高，其难度也在增加，这是适应学生能力发展的需求。例如，学习“月球是地球的卫星”时，要了解具体的内容要求。一、二年级：知道观察到的月亮的形状是在变化的；三、四年级：知道月球是地球的天然卫星；通过利用望远镜观察或利用多媒体等了解地球表面的情况；五、六年级：知道新月、上玄月、满月、下玄月四种月相，并能说明月相变化的原因。这些内容是递进的关系，是逐步深入的。

（二）要有单元意识

每个单元的具体内容都是围绕固定的主题进行的，其单元内容主要包含了事物的概念、特点、性质和应用等，這些内容之间就有一定的连续，同时也构成了整体的内容。例如，“光”这一单元包括光的概念、光的传播特点、光的形式、光的应用等，这些知识都是有联系的，前面的知识是后面应用的基础。为此，科学教师在备课时，一定要有单元意识，了解知识的联系性，同时这些知识的发展，是学生科学思维发展的需要，也是由低级思维向高阶思维迈进，从学习知识到应用知识，再到创新知识。

三、备课要立足课程的综合性和实践性

综合性和实践性是科学新课程改革的亮点，课程方案中强调了跨学科学习，加强学科的相互关联，带动课程综合化实施和实践性要求。其目的就是培养学生的核心素养。强调综合性，就要加强课程内容、社会生活与学生经验间的联系，整合学科知识，统筹设计综合性课程和跨学科主题活动。强调实践性，是为了变革育人方式。加强实践性成了课程改革的重点，也成了义务教育阶段学生学习科学的基本要求。实践符合科学学习的特点和要求，新课标中强调技术与工程的实践是培养学生学习兴趣和创造能力的重要抓手。为此，必须让学生探究实践活动中进行学习，从而培养学生的探究实践和创新能力。

（一）从科学探究向工程实践迈进

工程项目可以把科学、数学、技术和工程内容融入其中，能够促进学生综合素养的发展。当前学生的学习，不应是单一知识的学习，而应是需要在一个具体的项目中去实现，同时也可以通过观察学生在工程项目中的表现，合理评价学生，制定有效的指导措施，从而促进学生的成长。例如，在学习“光”时，最后一课是要求学生制作潜望镜，其实就可以按照一个具体的项目进行。教师可给学生布置任务，设计、建造、测试与改进等。首先，给学生设计一个问题情境：军舰要在海量航行，如果要发现海面和海底的情况，怎么办？”这样就能引起学生思考，进而引入制作潜望镜的任务。其次，让学生联系前面学习的光的反射原理，通过利用镜面调整角度，实现让光按照我们预想的路线进行传播。这样学生设计多个镜片，改进光的传播路线达到对海底和海面的观察；了解设计意图后，就能设计具体的步骤和图纸。再次是建模，按照设计方案建造，建造中还需要用到技术方面，如裁剪、粘贴等，这些技术也融入了具体的制作中。最后是测试与改进，以看到的清晰度、距离、灵活性、材料价格等方面进行判断，根据不足加以改进，从而达到真实的需求。让学生进行工程实践的具体过程，才能真正让课程的实践性和综合性得到体现，这也是落实新课标的要求。

（二）从科学探究向生活实践转变

科学学习的关键是对知识的应用，只有应用才能体现综合性和实践性。在探究活动中，需要动手操作、合作、观察、记录、分析与推理等，这些步骤不再是单一知识的学习和能力的培养。为此，科学教师在备课的过程中，要根据新课标的要求以及学习内容，设计合理的探究活动，引导学生参与其中，从而培养学生的探究能力和实践能力。例如，在学习教科版科学教材五年级上册“光的传播方向会发生改变吗”时，通过教材中的实验，学生已经了解到光在不同介质中会发生折射后，教师还可设计“消失的硬币”探究活动，使学生在生活中会应用和解释光的这一性质，进而培养学生的实践能力和解决问题能力。这个探究活动需要材料：硬币、脸盆、玻璃杯、清水；活动步骤：在脸盆里倒入适量的清水；将硬币投入到水中；把玻璃杯垂直扣在硬币上，观察有什么现象发生。这个探究活动是让学生明白在玻璃与水接触的位置发生折射，进而导致硬币不能被发现。当学生发现不了硬币后，教师再设计问题：什么时候才能发现硬币？让学生进行思考。这样就能进一步调动学生的兴趣，让学生从不同的角度观察，理解“当垂直观察时，就能发现硬币”，从而夯实了光的折射原理，也解决了生活中的问题。

四、备课要立足教学设计的创新性

教师对新课标、教材、教参的研究，以及下水实验等，为撰写教学设计奠定了基础。在撰写教学设计时要做好两点：第一，要把教师活动、学生活动以及设计意图写清楚，如果设计意图不会写，就要对新课标和教学目标进行思考；第二，教学设计必须创新，不要和教参完全一样，教师要有自己的思考和想法，这样才能独立地进行教学设计。教师可以根据经验尝试教学设计，也可以阅读相关的教学资料，将思维的加工融入当前的教学设计中，这就为提升课堂教学实效奠定基础。例如，在教学教科版科学教材五年级上册“光是怎样传播的”时，很多教师在课堂中都会设计利用卡纸来验证光的传播路线的活动，具体活动方案如下。

【案例1】

1.提问：我们对光的传播路线有了自己的猜想，用什么方法能证明我们的猜想呢？

2.猜测：光是沿直线传播的。

3.实验材料：4张矩形卡纸、4个能直立的夹子、手电筒。然后让学生说说怎样设计这个实验（见图1）。

4.操作步骤：

（1）在3张矩形卡纸的同一位置分别打一个小孔，直径约1厘米；

（2）用夹子分别固定卡纸，并直立在桌子上；

（3）每张卡纸之间间隔约15厘米，并保持所有小孔在同一条直线上；

（4）在最后一张卡纸后面约15厘米的地方，直立一张没有打孔的卡纸作为屏；

（5）关闭所有灯光，合上窗帘，保证手电筒的光是唯一光源。

这样虽然能验证光的传播路线时是以直线的形式传播，但这是教材中设计的实验，没体现创新性。其实解决问题的方法和途径很多。根据教学经验，我们可以用弯管和直管相结合的方式，把教材中的内容换掉，或是作为另一种方法补充或拓展，而这种方法就是利用制作学具解决问题，具体活动方案如下。

【案例2】

制作材料和工具：废旧塑料水管、塑料水管接头两个（三通接头一个、两通弯接头一个）、焊接器、刀具、钢尺、电源。

制作方法：

1.把找来的废旧塑料水管，用刀具截成四根24厘米长的水管，并准备好两通弯接口和三通接口。

2.使用焊接器将其中的两根塑料水管接在三通接口上。

3.使用焊接器将另外两根塑料水管接在两通弯接口上。

4.使用焊接器将三通接口接好的塑料水管与两通弯接口接好的塑料水管接在三通接口上，这样就做好了“光的传播路线验证仪”。

使用方法：

在C端打开手电筒，在A端和B端分别用眼观察，看看哪一端有光线。若A端能看到光，那就说明光是通过直管传播，说明光是以直线形式传播的；若B端能看到光，则说明光是通过弯管传播的，说明光是以曲线的形式传播的；结果在A端能够发现光线，从而证明了光是以直线的形式传播的（见图2）。

第二种设计方案是利用制作的学具诠释光的传播特点，这表明科学教学的方法有很多，只要能解决问题，符合学生的能力特点，就是好的方法。而教学的创新性，也正是为了发展学生科学思维和能力，培养学生解决问题的能力。

总之，新课标是科学教学的理论依据，在备课中发挥着重要作用。备课是有根据的，要符合学生能力发展。为此，科学教师备课时要依据新课标，打造科学高效课堂，增强核心素养意识、单元意识和创新意识，真正在教学设计与实践中落实新课标，培养学生的科学核心素养。

（责任编辑：杨强）