学习培训37:小学科学新教材培训笔记整理(3)

第三位做报告的专家是中科院遥感技术正高级工程师左正立，报告的题目是《空天科技科学教育》。左工首先提出自己对科学教育思考：1，加强科学教育是不断强化，永久性政策；2、所有学生参与，低成手、身边资、体验制作可用；3，持续规测与实践:跨学科综合；4，注重科技启蒙和兴趣培养，不轻易提创新。然后提出空天科技进行科学教育的意义：1，范围广泛。基础学科，物理、化学、数学、地理、生物等科技前沿，涵盖通讯、大数据、AI、新型材料、新能源、高性能传感器、物联网等。2，可理论学习，可动手制作，可操作体验，容易激发兴趣。3，热点应用，太空探索、卫星导航、登月计划、空间站、先进战机、无人机等。目前和教育部设立空天科技科学教育体验项目，融合北斗、无人机、物联网应用。无人机科学教育热点:------军事冲突，2020年阿亚战争土耳其TB-2大出风头、俄乌冲突无人机全面应用: ----空投无人机，中印边境物质补给; -----局部地区反恐与通讯中继:无人机遥控飞行与编程教育呈现形式:单机与蜂群。然后指出科学探索的局限性：微观世界量子、太空等因素。这个报告距离课堂教学有些远，没有太多的记录。

17日下午，聆听大象版科学教材副主编宋金榜博士以《以学生的认知发展引导小学科学教学——大象版科学新教材编写思路及教学建议》为题的报告。宋博士首先介绍了三次教材编写均得到评审专家的高度认可，之后从三个方面对新教材的编写及使用做出了具体说明：一、以认识发展过程布设大象版《科学》教材编写主线；二、大象版《科学》教材的编写体系；三、关注探究实践活动在认识发展中的作用。宋博士首先从课标的课程性质中找到科学的定义，科学包括知识系统（自然现象、自然规律）、认识过程、方法；广义的还包括技术与工程，然后从画蚂蚁的案例来阐述科学的定义。接着从辞海上阐释认知。什么是认识(认识是)人脑在实践基础上对客体的能动反映。包括感性认识和理性认识。世界的客观性和可知性是认识的前提。社会实践是认识发生和发展的基础，是检验认识正确与否的唯一标准，也是认识的目的。主观与客观的统一是认识的根本任务。认识是一种社会历史的反映活动，是从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践的辩证发展过程。唯心主义者否认认识是对客观世界的反映，形而上学唯物主义者不懂得认识对实践的依赖关系及其辩证发展过程，不可知论否认世界的可知性。认知=认识认知:译自英语cognition，即认识，在现代心理学中通常译作认知。指人类认识客观事物、获得知识的活动。包括感觉、记忆、言语、思维和想象等过程。按照认知心理学的观点，人的认知活动是人对外界信息进行积极加工来获取知识的过程。《辞海》(第7版)。从实践与认知的关系探索认知发展的过程。从实践到认知：感性认知阶段（感觉、知觉、表象）第一次飞跃到理性认知阶段（概念、判断、推理）；第二次飞跃到从认知回到实践（理论的实践应用、理论的检验发展）形成新的认知。

介绍了教育重演论：古希腊哲学家亚里士多德认为，儿童在发展过程中必然一个时期一个时期地复演人类的理智发展和道德发展的阶段，这一理论被称为教育重演论；教育重演论被用来作为根据儿童发展阶段选择教育的内容和材料的原则之一。介绍了皮亚杰及儿童发展心理学的理论的契合。皮亚杰：感知运动阶段（0-2）、前运算阶段(2-7)、具体运算阶段(7-11)、形式运算阶段(十一二岁起)；儿童发展心理学：直观行动思维(出生至三岁)、具体形象思维(三岁至六七岁)、形象抽象思维（六七岁至十一二岁）、经验型为主的抽象逻辑思维（十一二岁至十四五岁）、理论型为主的抽象逻辑思维(十四五至十七八岁)。以一年级上册体验单元《画蚂蚁》介绍各环节的意图：引课环节有任务引入、激发兴趣、调查前概念意图，科学思维主要是模型理解；问题与猜想环节制造认知冲突、激发认知需求、明确观察目标，科学思想涉及比较与概括，科学探究主要是提出问题；探究与结论涉及科学方法、科学探究、态度责任，以认知目标引领认知活动，科学思维涵盖比较与概括，交流发现达成共识，检测共识形成结论，获得科学知识；反思与评价环节反思评价巩固收获；应用于迁移环节利用收获拓展提高。写给同学们的话点出本册认知目标是感官与观察，揭示一年级上册主题。

接着宋博士大致通了一下教材。上册第一单元《感官兄弟》要调动闻、摸、尝等各种感官，去感觉去体验，初步尝试描述各种感觉。第二单元《观察常见动物》可以选用兔子之外的其他动物，但一定是真动物。要调动各种感官去观察，但是要注意安全。要充分运用各种方法去描述：说一说、画一画、演一演、拼一拼，老师通过人物对话，预设思维发展过程。第三单元《我在哪里》太阳的位置变化需要观察与记录，主要培养孩子记录的习惯及规范。第四单元《多变的月亮》要持续的观察与记录，培养孩子坚持做好一件事的耐力。反思单元《竺可桢的观察日记》培养孩子像科学家一样去观察去记录，体验科学家的日常生活，树立像科学家一样从事科学探究的远大理想。

下册准备单元《冷热与温度》通过体验认识到感官的局限性，感知通过工具进行观察的必要性。第一单元《水》制作水车的过程比较复杂，老师可以事先制作半成品，学生只需要进行简单的拼接。第二单元《空气》找空气证明空气的存在，要提供证据，培养孩子的证据意识。第三单元《认识身边的植物》从河南的角度选取的小麦，也可以选取其他植物，用放大镜观察麦芒，也可以观察一棵树、一片树叶、一朵花、一棵小草等等。提出问题：利用感官和简单工具观察事物的外在特征是感性认识的终点吗?利用表象进行形象思维认识事物间的关系及事物间的影响和联系。同种事物抓本质特征：蚂蚁和飞蚁都是蚂蚁，本质特征就是身体都分为头胸腹三节，都有6条腿且都长在胸节上，头部都有2条触角。非本质特征就是一个有翅膀，另一个没有。同类事物抓共同特征：蚂蚁和蜜蜂都是昆虫，共同特征就是身体都分为头胸腹三节，都有6条腿且都长在胸节上，头部都有2条触角。不同特征就是一个杂食、穴居，另一个采蜜、居蜂巢。问题解答：怎样发现事物之间是否存在影响和相互联系?一对观察到的现象和实验现象进行比较、分析、综合，是发现事物之间影响和相互联系的基本途径。哈气能让纸飞机飞得更远吗？偶然因素很多就需要大量实验，结果不重要，不对结论进行评判，总结传授方法，与课标学段目标相对应。后续还介绍了《纸蜻蜓》、《承重小船》、《发黄豆苗》等章节。知觉中感性认识的认识发展要项：感官与观察、工具与观察、特征与分类、现象与联系等。一二年级注重观察体验，丰富学生感性经验；五六年级注重培养学生的理性精神与实证意识。

二、大象版教材编写体系。大象版小学科学新教材编写思路概述。大象版科学教材采用了核心素养与认识发展双主线的逻辑结构。如果把编写教材看作编织一段布匹，大象版科学教材的编写是以核心素养的四个维度即科学观念、科学思维、探究实践和态度责任及其各个组成方面作为教材编写的核心素养“经线”。教材基于课程标准中每个学段的内容要求设计一系列相关的“做中学”探究实践活动，这些活动从低学段到高学段按照由易到难、由简单到复杂的顺序排列，引导学生在经历这些探究实践活动的过程中建构科学知识,形成科学观念，发展科学思维能力，掌握科学探究和技术与工程实践的方法，培养科学态度和社会责任感，最终完成小学阶段的科学课程目标。同时，教材还基于学生的认知心理特征和认识发展过程，按照由形象到抽象、由感性到理性、由感知观察逐步到推理论证的顺序为每册教材设定一个认识发展要项，从一年级上册到六年级下册依次为感官与观察、工具与观察、特征与分类、影响与联系、观测与共性、抽象与概念、现象与规律，变量与判断、归纳与建模、解释与应用，演绎与检验、批判与论证。每册教材通过有目的、有计划，有结构的若干个单元中的探究实践活动，从不同的方面、角度对该册的认识发展要项进行有计划的培养和训练，从而形成教材编写的认识发展“纬线”。教材以核心素养为经线、以认识发展为纬线，科学合理地处理了教材学段之间、册次之间和单元之间的衔接问题，符合相应学段学生的心理特点和发展要求，实现学科知识内在逻辑与学生认知逻辑的统一，体现了核心概念及核心素养各方面课程目标的合理进阶，能够有计划，有步骤、全方位地提高学生的核心素养。层次化了课程学段目标、具体化了认识发展过程、结构化了心理发展特征，形成完善的学习进阶体系。接下来宋博士从基本框架、分册结构、单元结构、课的结构、栏目设置等方面展示了教材的全貌。特别指出：一二年级的课时分配问题，如果每周两课时就把每节课的应用与迁移和阅读与新知栏目拉出来作为一课时内容；如果每周一课时就按照教材编排每节课一课时，时间不足就把上述内容放到课后延时中解决。同时指出每册的准备单元没有承担课程目标。

三、关注探究实践活动在教学中的作用。宋博士首先从2022年版课程方案及各科课程标准对实践性的强调。《课程方案·基本原则》5.变革育人方式，突出实践。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。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。积极探索新技术背景下学习环境与方式的变革。接着从理论角度阐释主流科学哲学思想对科学教育理念的影响。时期——主流科学哲学——主流科学教育理念；20世纪前中期——逻辑实证主义——实事求是，理性精神，科学知识和科学方法的传授，科学实验，公式推导；20世纪后期——科学知识社会学(建构主义)——建构主义，探究式学习:让学生在探究中建构概念；纪初20世纪末到21世——科学实践哲学——实践转向:以科学实践或探究实践取代科学探究。从认识论的角度解释实践育认识的关系。实践是认识的来源：认识产生于实践，实线是沟通主体和客体的桥梁；实践是认识的目的：认识的直接目的是为了获取真理(认识世界)，最终目的则是为了指导实践(改造世界)；实践是认识的根本动力：实践的发展不断给认识提出新课题，实践为认识的发展提供手段和条件，实践促进了人类认识能力的发展；实践与认识协同发展：实践是检验真理的唯一标准，认识随着实践的发展而发展，正确认识促进实践发展，错误认识阻碍实践发展。