資源簡介

(共158張PPT)
課程標準中核心素養的內涵及實施方略
目錄
1 核心素養的內涵
2 課程結構的調整 3 實施指導的強化
以反映科學課程全面育人價值的核心素養統領本次修訂。基于科學課程要培養的學生核心素養
的內涵、要素及學段特征，確定課程總目標和學段目標，選擇課程內容， 制訂學業要求和學業 質量標準，引領育人方式的轉變和考試評價的改革
課程內容 13個 學科 核心 概念 +4個 跨學 科概 念
核心素養貫穿課程標準所有方面
3
課程實施
附 錄
課 程 理 念
課 程 目 標
學 業 質 量
課程性質
一、核心素養的內涵
學業要求
內容要求
教學提示
（一）核心素養的提出依據
科學課程的課程性質與內容特點
中國學生發展核心素養對科學課程提出的要求
相關教育研究：
國際科學教育趨勢分析
國際科學相關課程標準和教材比較
我國科學教育相關政策分析
我國科學課程標準分析
對科學家、科技哲學專家、科學教育專家、
教研員、科學教師等的訪談
學生核心素養的表現性評價
4
一、核心素養的內涵
一、核心素養的內涵
（一）核心素養的提出依據
科學課程的課程性質與內容特點
中國學生發展核心素養對科學課程提出的要求
相關教育研究：
國際科學教育趨勢分析
國際科學相關課程標準和教材比較
我國科學教育相關政策分析
我國科學課程標準分析
對科學家、科技哲學專家、科學教育專家、
教研員、科學教師等的訪談
學生核心素養的表現性評價
一種認知的方式
科學知識是基于證據的
科學知識可以隨著時間
的推移而變化
創造性在科學中起著重
要的作用
背景知識影響著科學家
看待數據的方式
…… 5
一系列方法/過程
觀察
測量
估算
推斷
預測
分類
假設
實驗
總結
知識體系
事實
定義
概念
理論
定律
科學是
（一）核心素養的提出依據
科學課程的課程性質與內容特點
中國學生發展核心素養對科學課程提出的要求
相關教育研究：
國際科學教育趨勢分析
國際科學相關課程標準和教材比較
我國科學教育相關政策分析
我國科學課程標準分析
對科學家、科技哲學專家、科學教育專家、
教研員、科學教師等的訪談
學生核心素養的表現性評價
社會參與 責任擔當 實踐創新 社會責任 國家認同 國際理解 勞動意識 問題解決
技術應用
文化基礎 人文底蘊 科學精神 人文積淀 人文情懷 審美情趣 理性思維 批判質疑
勇于探究
自主發展 學會學習 健康生活 樂學善學 勤于反思 信息意識 珍愛生命 健全人格
自我管理
一、核心素養的內涵
6
科學課程的課程性質與內容特點
中國學生發展核心素養對科學課程提出的要求
相關教育研究：
國際科學教育趨勢分析
國際科學相關課程標準和教材比較
我國科學教育相關政策分析
我國科學課程標準分析
對科學家、科技哲學專家、科學教育專家、
教研員、科學教師等的訪談
學生核心素養的表現性評價
研究過程：科學性、政策性
素養內容：時代性、綜合性
學生特點：基礎性、發展性
（一）核心素養的提出依據
一、核心素養的內涵
7
科學觀念是在理解科學概念、規律、
原理的基礎上形成的對客觀事物的總體認
識：
科學、技術與工程領域的一些具體觀 念，如對物質、能量、結構、功能、 變化的認識
對科學本質的認識
在解釋自然現象、解決實際問題中的 應用
探究實踐指在了解和探索自然、獲得科學知識、
解決科學問題， 以及技術與工程實踐過程中，形成的：
科學探究能力
技術與工程實踐能力
自主學習能力
態度責任是在認識科學本質及規律，
理解科學、技術、社會和環境之間關系的 基礎上，逐漸形成的：
科學態度
社會責任
從科學的視角對客觀事物
的本質屬性、內在規律及相互 關系的認識方式：
模型建構
推理論證
創新思維
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵
探究實踐
科學思維
科學觀念
態度責任
8
態度責任
是學生基于對科學觀念的深度理解，在探究實踐的支撐下，通過科學
思維內化而形成的必備品格，是社會主義核心價值觀在科學課程中的
科學思維
是適應現代社會發展的核心思維方式，而且可以遷移到其他
領域
科學觀念
是科學課程本質屬性的集中體現，是其他素養形成的基礎
探究實踐
是學生形成其他核心素養的主要途徑，也是一種關鍵能力
（二）核心素養的內涵
各維度之間的關系
探究
實踐
2
各責核任心素養
科學
觀念
科學
思維
一、核心素養的內涵
3
的定位
4
1
集中體現
態度
9
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵
各維度之間的關系
體現科學得以發生、發展、應用的 過程，探究實踐的過程 ，有助于學 生建立科學觀念、磨礪科學思維
構成科學課程核心素養的科學特質，是科學 育人價值最為顯著的表現，居于突出的位置
一個人在社會生活中品格、能力外顯的途徑
概念形成的工具
科學觀念建立的工具
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科學觀念 具體觀念 物質、能量、結構、功能、變化等 科學本質 可驗證性、相對性、暫時性等 觀念應用 解釋自然現象、解決實際問題 科學思維 模型建構 模型理解、模型建構 推理論證 科學推理、科學論證 創新思維 新觀點、新方法 探究實踐 科學探究能力 提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、 表達交流、反思評價 技術與工程實踐能力 明確問題、設計方案、實施計劃、檢驗作品、改進完善、發布成果 自主學習能力 制訂合理的學習計劃，監控學習過程， 反思學習過程與結果 態度責任 科學態度 探究興趣、實事求是、質疑創新、合作分享 社會責任 人地協調、健康生活、價值判斷、道德規范、家國情懷
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵
對科學本質的認識
如對科學知識的可驗證性、相對性、暫時性的
認識，對人與自然關系的認識， 以及對科學、 技術、社會、環境之間關系的認識
科學觀念是在理解科學概念、規律、原理的基礎上形成的對客觀事物的總體認識。
科學觀念在解釋自然現象、解決實際問題中的應用
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學觀念
科學、技術與工程領域
的一些具體觀念
如對物質、能量、結構、
功能、變化的認識
科學觀念的應用
凝聚著科學思想的精華， 凸顯科學事實的規律性
具有自上而下的指導性作用，能為學生學習科學提供基本框架
為理論和實踐活動奠定思想框架和行動準則
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學觀念
科學觀念的育人價值
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對感性材料的思維加工有助于形成科學觀念， 是形成科學觀念的關鍵
育人價值
貫穿于探究實踐中，提升學生探究實踐的效果
科學思維是從科學的視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式。
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學思維
模型建構
以經驗事實為基礎
對客觀事物進行抽象和概括
推理論證
建立證據與解釋之間的
關系并提出合理見解
提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法
創新思維
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學思維
模型建構
內涵
學生根據研究問題和情境，在抽
象和概括客觀事物基礎上，構建易于 研究的、 能反映事物本質特征和共同 屬性的理想模型、理想過程、理想實 驗和科學概念的過程。
模型理解能力
理解模型的要素與結構， 運用模
型解釋、解決問題。
模型建構能力
確定本質要素的結構、功能、關
系，形成與真實系統一致或基本
一致的模型。
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從已知的科學命題得出新命題的思維過程或思維形式，是需
要運用多種高水平認知的復雜活動過程。
包括：
邏輯上的歸納推理、演繹推理和類比推理
分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括等方法
控制變量、組合推理、概率推理、相關推理、因果推理等推理形式
科學論證
面對問題，對所獲得的資料進行解釋說明， 提出自己的論點，
反思自己和他人論點的不足并提出質疑的高級思維能力。
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學思維
具有推理論證能力的學
生能夠運用歸納、演繹、 類比、分析、綜合、比 較、分類、控制變量等
方法進行假設檢驗或問
題解決，能夠正確建立 證據與解釋之間的關系， 提出合理見解。
科學推理
整體表現
推理論證
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創新思維
激發青少年好奇心和想象力 ，增強科學興趣、 創新意識和創新能力，培育一大批
具備科學家潛質的青少年群體， 為加快建設科技強國夯實人才基礎。
——全民科學素質行動規劃綱要（2021-2035年）
新課標中表述：
“從不同角度分析、思考問題 ，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法。 ”
在科學知識學習、科學問題解決和科學創造活動中， 根據一定的目的，運用一切已知
信息，在新穎、獨特且有價值地（或恰當地） 產生某種產品的過程中表現出來的智能品 質或能力。
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——科學思維
探究實踐主要指在了解和探索自然、獲得科學知識、解決科學問題， 以及技術與工
程實踐過程中 ，形成的科學探究能力、技術與工程實踐能力和自主學習能力。
技術與工程實踐能力
自
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——探究實踐
科學探究能力
自主學習能力
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——探究實踐
有助于促進科學知識的內化與外化，實現學生科學知識的深度理解
01 了解科學現象、測量有關數據、獲得感性知識的源泉
02 建立、發展和檢驗科學理論的實踐基礎
03 獲得科學思維材料的有效途徑
探究實踐的育人價值
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技術與工程實踐能力
(1)聚焦真實情境中的問題解決
(2)通常需要綜合運用科學、技術、工程學和
數學等學科的概念、方法和思想
(3)設計方案并付諸實施
(4)以尋求科學問題的答案或制造相關產品
科學探究能力
(1)提出科學問題 (2)猜想與假設
(3)制訂計劃 (4)搜集證據
(5)分析證據 (6)得出結論
(7)對結果進行解釋與評估
(8)準確表達觀點，反思探究過
程與結果
自主學習能力
自主確定學習目標
選擇學習策略
監控學習過程
反思學習過程與結果
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——探究實踐
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做出假設 制定計劃 設計方案 選擇學習策略 收集證據 處理信息 得出結論 實施計劃 檢驗作品 監控學習過程
表達交流 反思評價
改進完善 發布成果 反思學習過程與結果
第一階段
科學探究過程： 提出問題
工程實踐過程： 明確問題
自主學習過程： 確定學習目標
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——探究實踐
第三階段
第二階段
第四階段
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態度責任是學生基于對科學觀念的深度理解，在探究實踐的支撐下，
通過科學思維內化而形成的必備品格，是社會主義核心價值觀在科學課程 中的集中體現
我國對學生科學態度現狀調查的研究數據也顯示，學生充分認同科學對于社會的重要
價值，但對科學相關的職業期待較低。
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——態度責任
PISA2015結果顯示，我國“將來期望進入科學相關行業”從業的學生占比僅為16.8%。
科學 態度
社會 責任
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一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——態度責任
激發學生應用科學原理探索自然、理解自然的源動力，促進科
學觀念、科學思維、探究實踐等核心素養的發展
激發學生民族自豪感、責任感，培養積極投身國家建設的意識
態度責任的育人價值
01
02
23
（1）探究興趣： 保持好奇心和探究熱情，樂于探
究與實踐。
（2）實事求是： 有基于證據和邏輯發表自己見解
的意識，嚴謹求實。
（3）追求創新： 不迷信權威， 敢于大膽質疑，追
求創新。
（4）合作分享： 尊重他人的情感和態度，善于合
作， 樂于分享。
科學態度
科學態度是個體
對科學對象、科學現
象、科學過程、科學
事實、科學理論、科
學研究等所持有的穩
定的心理傾向。
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——態度責任
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（1）健康生活： 珍愛生命，踐行科學的生活方式。
（2）人地協調： 理解科學、技術、社會與環境的關系，熱愛自
然，具有節約資源、保護環境、 推動生態文明建設和可持續發展 的責任感。
（3）價值判斷： 能對與科學技術相關的社會熱點問題作出正確
的價值判斷。
（4）道德規范： 在進行科學研究和成果應用時，能遵循人們普
遍接受的倫理道德規范， 遵守科學與技術使用中的公共規范、法 律法規和倫理道德。
（5）家國情懷： 維護自身和他人的合法權益，捍衛國家利益。
社會責任是（基于）
參與個人和社會事務
的討論，作出理性解
釋和判斷，解決生產
生活問題的責任擔當
和能力。
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵——態度責任
社會責任
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核心 素養 文化基礎 人文底蘊 科學精神 人文積淀 人文情懷 審美情趣 理性思維 批判質疑
勇于探究
價值判斷 人地協調 道德規范 家國情懷 創新思維 模型建構 推理論證 推理論證 質疑創新
探究實踐
核心 素養 自主發展 學會學習 健康生活 樂學善學 勤于反思 信息意識 珍愛生命 健全人格
自我管理
探究興趣 學習能力 科學探究 科學探究中的 信息意識 健康生活 人地協調
學習能力
核心 素養 社會參與 責任擔當 實踐創新 社會責任 國家認同 國際理解 勞動意識 問題解決
技術應用
社會責任 家國情懷 合作分享 人地協調 探究實踐 探究實踐
技術與工程 實踐
（二）核心素養的內涵 體現中國學生發展核心素養要求
一、核心素養的內涵
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科學 物理 化學
生物學
科學觀念 科學思維 探究實踐 態度責任 初中 物理觀念 化學觀念
生命觀念
高中 物理觀念 宏觀辨識與微觀探析 變化觀念與平衡思想
生命觀念
初中 科學思維 科學思維
科學思維
高中 科學思維 證據推理與模型認知
科學思維
初中 科學探究 科學探究與實踐
探究實踐
高中 科學探究 科學探究與創新意識
科學探究
初中 科學態度與責任 科學態度與責任
態度責任
高中 科學態度與責任 科學態度與社會責任
社會責任
一、核心素養的內涵
（二）核心素養的內涵 與理科分科課程中的學生核心素養的對接
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三維目標的局限性：
在實踐中，易將知識、能力、情感態度和價值觀割裂，
表現為重知識，泛化能力，虛化情感態度價值觀
義務教育小學科學課程標準
（2017年版）
科學知識
科學探究
科學態度
科學、技術、社會與環境
義務教育初中科學課程
標準（2011年版）
科學探究
科學知識與技能
科學態度、情感與價值觀
科學、技術、社會、環境
義務教育科學課程標準
(3-6年級)（實驗稿） 義務教育科學課程標準
(7-9年級)（實驗稿） 科學探究
情感態度與價值觀
科學知識
“核心素養”是對三維目標的繼承和發展
“核心素養”是三維目標的聚焦和綜合
義務教育科學課程標準
（2022年版）
科學觀念
科學思維
探究實踐
態度責任
（三）從三維目標到“核心素養”目標
2017
一、核心素養的內涵
2011
2022
從學科本位到以人為本
2001
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全面落實有理想、有本領、有擔當的時代新人
培養要求，確立課程修訂的根本遵循
課程總目標
旨在培養學生的核心素養，
為學生的終身發展奠定基礎
科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任
科學課程育人價值的集中體現
實現總目標
體現核心素養的連續性、進階性
義務教育培養目標
核心素養
（四）培養目標、核心素養、課程總目標、學段目標
課程學段目標
一、核心素養的內涵
層 層 落 地 目 中 有 人
核心素養在不同學段的發展表現
核心素養的學段特征
基于學習進階思想 ， 科學課程標準
按照1~2年級 、 3~4年級 、 5~6年級 、 7~9年級的分段 ， 設計義務教育階段科 學課程學段目標 ， 努力做到 “ 三適應和 兩遵循 ” ， 即適應學生的認知水平 、 知 識經驗和興趣特點 ， 遵循學習規律和學 科規律。
（五）學段目標的進階設計
進階依據
學生知識經驗的豐富程度
學生興趣的發展（直覺興趣—操作興趣— 因果興趣—理論興趣）
學習方式的改變 （指導性學習— 引導性學習— 自主性學習）
解決問題的復雜性
學生思維的發展 （具象—抽象）
一、核心素養的內涵
30
5~6年級
具有一定的抽象思維
能力，這時抽象思維能力 還具有較大的經驗特征， 涉及事物的內在結構、功 能、變化與相互關系等。
3~4年級
處于由具體形象思
維向抽象邏輯思維過渡 階段 ， 可以認識事物的 性能、作用、分類、條 件、原因、規律等。
7~9年級
涉及微觀結構，
能夠從微觀結構解釋 事物的宏觀性質和變 化，需要學生具有較 高的抽象思維能力。
1~2年級
處于具體形象思
維階段，只能認識具 體事物的外部特征。
進階設計依據
（五）學段目標的進階設計——科學觀念
一、核心素養的內涵
0
不同年齡學生思維發展特點
31
（五）學段目標的進階設計——科學觀念
核心素養的學段特征
不同年齡學生思維發展特點
1~2年級學生處于具體形象思維階段 ， 只能認識具體事
一、核心素養的內涵
物的外部特征。
32
33
不同年齡學生思維發展特點
5~6年級學生具有一定的抽象思維能力，這時抽象思
維能力還具有較大的經驗特征，涉及事物的內在結構、 功 能、 變化與相互關系等。
一、核心素養的內涵
（五）學段目標的進階設計——科學觀念
核心素養的學段特征
式、知識經驗等方面的發展差異 把握科學觀念的本質特征
教師在落實科學觀念
學段目標時的路徑 引導學生在不同學段的學習中逐步實現科學觀念總目標
（五）學段目標的進階設計——科學觀念
認識學生在每個核心概念學習過程中的發展路徑，
一、核心素養的內涵
認識不同學段學生在思維、學習方
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模型建構
學生思維的發展
學習方式的改變
1~2年級處于指導性學習階段
3~4年級可以達到引導性學習階段
5~6年級、 7~9年級可以達到自主性學習階段
一、核心素養的內涵
（五）學段目標的進階設計——科學思維
進階設計依據
核心素養的學段特征
創新思維
推理論證
35
一、核心素養的內涵
（五）學段目標的進階設計——科學思維
1~2年級
3~4年級
5~6年級
7~9年級
以模型建構為例
4
2
3
1
36
核心素養的學段特征 學生思維的發展
學習方式的改變
學生知識經驗的豐富
方法的復雜性和系統性
37
一、核心素養的內涵
（五）學段目標的進階設計——探究實踐
進階設計依據
具有從事物的結構、功能、變化及相互關系等角度，提出問題和制訂比較 完整的探究計劃的能力；初步具有獲取信息，運用學科方法描述和處理信息， 并得出結果的能力；初步具有交流探究過程和結果，并進行評價、反思、改進 的能力；具有初步構思、設計、實施、驗證與改進的能力；具有初步的制訂學 習計劃、監控學習過程和總結反思的能力。
具有初步的提出問題和制訂計劃的意識、收集信息和得出結論的意識， 具
有簡單交流以及評價探究過程和結果的意識，知道簡單工具的功能和使用方法， 利用身邊的材料和簡單工具動手完成簡單的任務， 初步養成良好的學習習慣。
（五）學段目標的進階設計——探究實踐
1~2年級
一、核心素養的內涵
5~6年級

!
38
（五）學段目標的進階設計——態度責任
追求創新
合作分享
一、核心素養的內涵
探究興趣
實事求是
核心素養的學段特征
社會責任
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直覺興趣 操作興趣 因果興趣
理論興趣
對豐富多彩的科學 通過親手操作獲取現 對探究科學現象
對把具體的因果認識上升為一
現象的自發興趣 象、觀察過程的興趣 發生原因的興趣
套能有效地分析客觀事物所進
行的過程的理論結構，以及運 用該結構中的概念規律能動地 解決科學問題的興趣 40
以探究興趣為例
（五）學段目標的進階設計——態度責任
一、核心素養的內涵
1~2 年級
3~4 年級
5~6 年級
7~9 年級
>
>
>
二、課程結構的調整
課程內容整體結構確定的原則
提出4個跨學科概念，橫向連接核心概念，
強化整體性、系統性
基于科學課程學生核心素養的培養要求，
體現育人為本
凝練13個核心概念，突破學科領域界限，
實現高度綜合
進階設計內容要求，覆蓋義務教育全學段，
落實素養發展路徑
41
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
科學課程內容的困境
學科間割裂化 科學知識脫離生活 凝煉科學大概念（核心概念），
學科內碎片化 學生素養難以發展 成為了科學教育領域眾多學者關注的話題
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科學教育的目標不應是給學生呈現出一堆由事實和理論
堆砌的知識，而應是引導其深入理解少數非常具有解釋力的大 概念，幫助其理解與他們生活相關的事件和現象。
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
43
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
基于核心素養要求，遴選重要觀念、主題內容和基礎
縱向結構化
知識技能， 精選、設計課程內容，優化組織形式。
設立跨學科主題學習活動，加強學科間相互關聯，帶
橫向結構化
動課程綜合化實施，強化實踐要求。
——2022年4月21日新聞發布會田慧生（教育部教材局局長）發言
44
設置13個學科核心概念作為科學課程的核心內容， 實現對跨學科概念的學習和對核心素養的培育；
強調已有知識經驗和認知水平，通過跨學科的綜合 實踐，解決真實情境中的技術與工程問題；
13個學科核心概念與4個跨學科核心概念相互聯系， 共同構成科學課程的橫向內容結構（如圖所示）
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
45
《義務教育科學課程標準（2022年版） 》加強了綜合性，減少了概念和知識點的數目；
與《義務教育小學科學課程標準（2017年版） 》相比，核心概念由18個減少為13個，學習內容由75 個減少為54個， 知識點由207個減少為161個；
與《義務教育初中科學課程標準（2011年版） 》相比， 知識點由234個減少為193個（如圖所示）
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
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二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
1.學科核心概念凝練思路
（1）基于前版課標，整合提煉， 保持繼承性和穩定性
1.物質具有一定的特征，材料具有一定的性能
2.水是一種常見而重要的單一物質
3.空氣是一種常見而重要的混合物質
4.物體的運動可以用位置、快慢和方向來描述
5.力作用于物體， 可以改變物體的形狀和運動
狀態
3.運動與相互作用 （2）機械運動與力 （3）電和磁
4.能的轉化與能量守恒 （4）波
（5）元素的循環和物質轉化
2.物質的變化與化學反應
主題3 物質的運動與相互作用 （1）常見的化學反應
主題1 常見的物質
主題2 物質的結構
6.機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同
表現形式
2022年版科學課程標準 2011年版初中科學課程標準
2017年版小學科學課程標準
1.物質的結構與性質
主題4 能與能源
47
2017年版小學科學課程標準 2022年版科學課程標準 2011年版初中科學課程標準
7.地球上生活著不同種類的生物。
主題1 生命系統的構成
8.植物能適應環境，可制造和獲取養 5.生命系統的構
層次
分來維持自身的生存。 成層次
主題2 生物體內物質和
9.動物能適應環境，通過獲取植物和 6.生物體的穩態
能量的轉換
其他動物的養分來維持生存。 與調節
10. 人體由多個系統組成，分工配合，
主題3 生命活動的調節
共同維持生命活動。 7.生物與環境的
11.植物和動物都能繁殖后代，使它 相互關系
主題4 生命的延續和進
們得以世代相傳。 8.生命的延續與
化
12. 動植物之間、動植物與環境之間 存在著相互依存的關系。 進化
主題5 人、健康與環境
1.學科核心概念凝練思路
（1）基于前版課標，整合提煉， 保持繼承性和穩定性
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
二、課程結構的調整
48
2017年版小學科學課程標準 2022年版科學課程標準 2011年版初中科學課程標準
7.地球上生活著不同種類的生物。
主題1 生命系統的構成
8.植物能適應環境，可制造和獲取養 5.生命系統的構
層次
分來維持自身的生存。 成層次
主題2 生物體內物質和
9.動物能適應環境，通過獲取植物和 6.生物體的穩態
能量的轉換
其他動物的養分來維持生存。 與調節
10. 人體由多個系統組成，分工配合，
主題3 生命活動的調節
共同維持生命活動。 7.生物與環境的
11.植物和動物都能繁殖后代，使它 相互關系
主題4 生命的延續和進
們得以世代相傳。 8.生命的延續與
化
12. 動植物之間、動植物與環境之間 存在著相互依存的關系。 進化
主題5 人、健康與環境
1.學科核心概念凝練思路
（1）基于前版課標，整合提煉， 保持繼承性和穩定性
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
二、課程結構的調整
49
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
1.學科核心概念凝練思路
（1）基于前版課標，整合提煉， 保持繼承性和穩定性
主題 地球在宇宙中的位置
星空；太陽系與星際航行；銀河系和宇宙；
主題 人類生存的地球
地球 地殼運動和地形變化 土壤 地球上水體 天氣和氣候；
在太陽系中，地球、月球和其他星球有規律地運動著；
地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石，地球內部有地殼、地幔和地核；
地球是人類生存的家園；
區域認知 綜合思維 地理實 踐力 人地協調觀素養目標
宇宙中的地球 地球系統和圈
層結構 人地協調關系
2022（ 1～9年級） 宇宙中的地球
地球系統
人類活動與環境
2017（ 10 ～ 12年級）
2017（ 1 ～ 6年級）
2011（ 7～9年級）
50
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
1.學科核心概念凝練思路
（2）突破學科領域界限， 實現綜合，凸顯育人價值
物質科學領域
人類能源的獲得 利用能的轉化進行技術
發明， 改善人們生活
51
核心概念4
能的轉化與能量守恒
地球與宇宙領域 技術與工程領域
機械能、化學反應 過程中的能量變化
生物質能、生物體 的能量變化
生命科學領域
1.學科核心概念凝練思路
（2）突破學科領域界限， 實現綜合，凸顯育人價值
物質科學領域
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
技術對社會的影響、工程
對環境的影響等內容
52
核心概念11 人類活動與環境
能源利用、環境污染、新 技術對環境的影響等內容
資源利用、自然災害 等內容
人類與環境
的作用關系等內容
地球與宇宙領域
技術與工程領域
生命科學領域
12.2 技術和工程改變了人們的生產和生活
12.3 科學、技術、工程相互影響與促進
年版小學科學課程標準
主題1
環境的關系
主題2：科學技術史
主題3：技術設計
主題4：當代重大課題
2011
必要性：
科學原理通過技術與工程服務于人類，科學、技術與工程的相互促進作
用日益增強，越來越呈現融合態
2.核心概念12與13 （偏向技術與工程領域）的設計情況
核心概念12與13是義務教育科學課程標準（2022年版）較分科課程標準獨有的課程內容。
13 工程設計與物化
13.1 工程需要定義和界定
13.2 工程的關鍵是設計
13.3 工程是設計方案物化的結果
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
17.技術的核心是發明，是人
們對自然的利用和改造
18.工程技術的關鍵是設計，
工程是運用科學和技術進行設
計、解決實際問題和制造產品
的活動。
53
2.核心概念12與13 （偏向技術與工程領域）的設計情況
核心概念12 技術、工程與社會 內容包括科學、技術、工程與社會之間的相互關
系，還包含技術的本質、特點，以及與所學科學
內容相關的技術實踐活動。
模擬光纖技術
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
54
2.核心概念12與13 （偏向技術與工程領域）的設計情況
核心概念13 工程設計與物化
工程的特征、設計和實施，側重于工程實踐活動。
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
模擬飛船對接工程
55
結構與功能可以相互解釋
系統在不同尺度具有不同的結構與功能
系統關鍵部件的材料、形狀以及部件間的關 系，決定了系統的功能
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
系統由多個相互作用的部分組成， 具有明確的邊界
系統模型表達了系統內部各部分 間的相互作用關系以及系統與外 部作用的關系
物質與能量是系統的兩個守恒量
物質的流動與循環伴有能量的轉 移與轉化，能量的轉移與轉化驅 動物質的流動與循環
穩定是變化的動態平衡
系統的穩定需要一定的條件和范圍
反饋是控制系統穩定與變化的機制
3.科學課程中的跨學科概念
跨學科概念
系統與模型
56
物質與能量 結構與功能 系統與模型
穩定與變化
⑴物質的結構與性質
⑵物質的變化與化學反應
⑶運動與相互作用
⑷能的轉化與能量守恒
⑸生命系統的構成層次
⑹生物體的穩態與調節
⑺生物與環境的相互關系
⑻生命的延續與進化
⑼宇宙中的地球
⑽地球系統
⑾人類活動與環境
⑿技術、工程與社會
⒀工程設計與物化
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
學科核心概念與跨學科概念橫向連接， 進一步加強綜合性、系統性
57
學科核心概念與跨學科概念橫向連接， 進一步加強綜合性、系統性
——以“生命系統的構成層次”為例
生 生命系統是一種復雜的開放系統，與其他物質系統一樣具有層
系 次性，遵循自然界的共同規律。 細胞、組織、器官、系統、個體、
統
的 種群、群落、生態系統和生物圈是生命系統的構成層次，細胞是生
構 物體結構與生命活動的基本單位。 一些生物由單細胞構成， 一些生
層 物由多細胞組成。 本學科核心概念的學習有助于學生形成結構與功 次
能、系統與模型等跨學科概念。
58
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
二、課程結構的調整
成
命
對生物結構的認識從宏觀走向微觀，從整體的視角看到結構與功能
5～6年級學生開始知道細胞是生物體的基本結構單位，能描述腦的功能及其保護措施；
7～9年級應觀察有代表性的無脊椎動物和脊椎動物，描述他們的形態和生活習性； 能描述細
胞的結構及其功能，能運用細胞結構及其功能的知識解釋某些生命現象； 能描述植物的細胞、 組織、器官、個體的結構特征及其相應的功能；辨認和觀察綠色開花植物根、莖、葉的結構， 說出其功能；列舉人體的主要感覺器官的結構與功能……
注重生物的外部結構與特征，初步將其與功能相銜接。
1～2年級學生應說出植物和動物的外部特征，能識別人的眼、耳、鼻、舌、皮膚等器官 的功能；
3～4年級應能描述植物的結構及各部分的基本作用，能描述人體用于呼吸和提取養分的 器官。
二、課程結構的調整
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
學科核心概念與跨學科概念橫向連接， 進一步加強綜合性、系統性——以“生命系統的構成層次”為例
結構與功能
59
7～9年級學生構建模型能描述生態系統的組成、結構及功能；列舉不同類型的生態系統； 運
用生態系統的概念分析生產生活中的一些簡單問題；能制作細胞模型，建構細胞基本結構； 建構人體消化系統、呼吸系統、循環系統、泌尿系統、運動系統的模型
1～2、3～4年級， 學生在歸納動物、植物的共同特征，發現生物的特征；
3～4年級學生開始思考動物和植物、生物和非生物之間的關系。
（一）學科核心概念與跨學科概念的凝練
學科核心概念與跨學科概念橫向連接， 進一步加強綜合性、系統性
——以“生命系統的構成層次”為例
初步認識生物之間的關系，初步培養系統思維
在不同學段均滲透跨學科概念教學，培養學生跨學科觀念。
認識生命系統的結構及其相互作用，理解生命系統的復雜性和層次性
二、課程結構的調整
系統與模型
60
核 心 概 念 內容要求
學習內容
具體要求
學業要求 教學提示
二、課程結構的調整
（二）科學課程的課程內容設計
1.課程內容整體結構
教學策略建議
學習活動建議
61
（二）科學課程的課程內容設計
2.每個核心概念下的內容框架
核心概念13：工程設計與物化
二、課程結構的調整
與跨學科概念的聯系
概念內涵
帽 段
62
②嘗試使用合適的方法，對選定的設計方案 進行模擬分析和預測。 ②利用示意圖、影像、文字或實物等多種方 式，闡明自己的創意，初步認識設計方案中 各影響因素間的關系。 ③基于有說服力的論證，認同或質疑某些設 計方案， 并初步判斷其可行性和合理性。 ②借助表格、草圖、實物模型、戲劇或故事 等方式說明自己的設計思路。 ③根據需求和限制條件，比較多種可能的解 決方案， 并初步判斷其合理性。 ②學會使用簡單的草圖，說出自己的思路。 ④知道工程需要經歷明確問題、設計方案、實施計劃、檢驗作 品、改進完善、發布成果等過程,利用工具制作實物模型，嘗 試應用科學原理指導制作過程，根據實際反饋結果， 對模型進 行有科學依據的迭代改進， 最終進行展示。
④利用工具制作簡單的實物模型， 根據實際反饋結果進行改進 并展示
④利用常用工具，對常見材料進行簡單加工處理。⑤知道制作 過程應遵循一定的順序， 制作簡單的實物模型;嘗試發現實物 模型的不足，改進并展示。
③學會使用簡單的工具，對生活中常見的材料進行簡單的加工 處理。
④制作簡單的實物模型并展示，嘗試通過觀察發現作品中存在 的問題并提出改進方案。
13.1工程需要定義 和界定
7-9
①定義簡單的實際 工程問題，分析限 制條件， 提出驗收
標準。
5-6
①定義簡單工程問 題，包括材料、時 間或成本等限制條 件，提出驗收標準。
3-4
①描述簡單的設計
問題，包括材料、
時間或成本等限制 條件。
1-2
①通過觀察，提出
并描述簡單的制作 問題。
二、課程結構的調整
（二）科學課程的課程內容設計
2.每個核心概念下的內容框架
內容要求
13.3工程是設計方案物化的結果
③依據不同來源的證據、限制條件等因素，從需求層面優化設 計方案。
內容要求
13.2 工程的關鍵是設計
學段
63
學段
核心概念13：工程設計與物化
1 ～2年級
能基于觀察提出并描述一個簡單的制作問題。
能利用具體形象思維進行設計 ， 并用簡單草圖說出設計思路。
能使用常見的工具和材料制作簡單實物模型 ， 能發現實物模型的不足 。 具有實物制作的興趣 ， 樂于表達 、 講述自己的想法。
3～4年級
能提出滿足一定限制條件的簡單設計問題和多種設計方案。
能用多種方式說明設計思路 ，選擇適當的方案。
能完成實物模型制作 ，發現實物模型的不足并進行改進。
具有技術與工程方面的操作興趣 ， 愿意動手嘗試。
5 ～6年級
能提出滿足一定限制條件的簡單工程問題 ， 知道驗收標準 ， 了解設計方案中各種因 素間的關系。
能基于所學科學知識 ， 應用創造性思維的方法提出多種設計方案 ， 基于批判性思維 評價并優化設計方案。
能制作實物模型 ， 并基于證據改進實物模型的設計和制作。
樂于嘗試多種設計方案 ， 初步具有質疑 、 創新的態度； 知道技術與工程需要實事求 是 ， 能如實記錄相關信息和正確對待作品的缺陷。
二、課程結構的調整
（二）科學課程的課程內容設計
科學觀念
科學思維
探究實踐
態度責任
2.每個核心概念下的內容框架
學業要求
64
二、課程結構的調整
（二）科學課程的課程內容設計
2.每個核心概念下的內容框架 學業要求
65
二、課程結構的調整
（二）科學課程的課程內容設計 教學提示
2、學習活動建議
讀圖識圖
科普劇
調
查
體
驗
種
植
實
驗
制
作
項目研究
觀
測
實驗探究
測
量
觀
察
養
殖
2.每個核心概念下的內容框架
66
以探究實踐為主要方式開展
教學活動
精心組織加強監控
適時追問及時點撥
學生主體教師主導
基于核心素養確定教學目標
圍繞核心素養
依據學業質量標準
符合已有水平經驗
系統考慮進階設計
三、實施指導的強化
教學活動
教學目標
67
課程目標
課程核心素養
看得到的風景
教學目標
走得到的景點
教學
目標
是對某一教學活動的結果所表現的具體狀態、水平、程度的
設定，是整個課堂教學行為的目標
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
學習結果 評價
學生活動 設計
教學內容 選擇
基本要素
68
導教
導學
導評價
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
教學目標的重要性
69
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
設計思路
制定可達成、可檢測的
教學目標
70
3 選擇達成教學目標的
具體活動方式
明確課程標準對學習內容
的基本要求
1
2
4
分解核心素養的具體目標
1.課時教學目標
設計思路
1
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
明確課程標準對學習內容
的基本要求
71
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
2
分解核心素養的具體目標
設計思路
72
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
3 選擇達成教學目標的具體活動方式
設計思路
73
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
設計思路 4 制定可達成、可檢測的教學目標
三、實施指導的強化
將教學目標
與學業質量描述相匹配
教學目標應
具體可實施，明確可檢測
74
教育目標維度 某種情境 行為動詞
學習內容
科學觀念 認知性行為動詞
科學思維
探究實踐 技能性行為動詞
態度責任 情感性行為動詞
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
三、實施指導的強化
①任務情境
②行為動詞 ③學習內容
學生的學習活動 具體的學習內容
撰寫規范
75
（一）基于核心素養確定教學目標
1.課時教學目標
案例2植物是"活"的嗎 任務情境 學習內容
1．科學觀念：通過觀察和種養活動，知道植物需要水、陽光以維持生存和生長，
是有生命的。
2．科學思維： 能在教師指導下，以“植物生存生長過程中外部形態及其變化”
為證據，說明植物是“活”的。
3.探究實踐： 能利用多種感官觀察植物的外部形態特征變化，并能依據可觀察的
現象，描述植物生存和生長的條件。
4．態度責任： 愿意傾聽、樂于表達和分享有關植物的信息，具有認識和研究植
物的興趣，以及珍愛生命、愛護身邊植物的情感。
三、實施指導的強化
行為動詞
76
它由一個完整的“大任務”驅動，通常是圍繞“概念 ”、“ 問題 ”或“項目 ”組織成的
一個目標、內容、實施與評價的完整的學習事件，是一個微型課程的學習。單元教學由主題、 目標、活動、評價等要素組成， 并按某種需求和規范組織起來形成一個有結構的整體活動。
“單元教學”
兩種類型
第1節
教材某章
第2節
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標
教師二次開發的單元
常以“某主題 ”的形式呈現
“復習課 ”、“選修課 ”教學
教材中的單元
以“章 ”的形式呈現
新課教學、必修課教學
三、實施指導的強化
某章中
的某節
新 單 元
自然單元
重組單元
單元
教學
某章中 的某節
第3節
77
……
……
1.磁鐵能吸引什么
2.磁鐵怎樣吸引物體
3.磁鐵的兩級
4.磁極與方向
5.做一個指南針
6.磁極間的相互作用
7.磁鐵和我們的生活
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-自然單元）
教科版《科學》二年級下冊教材“磁鐵”單元
三、實施指導的強化
78
1.磁鐵能吸引什么
2.磁鐵怎樣吸引物體
3.磁鐵的兩級
4.磁極與方向
5.做一個指南針
6.磁極間的相互作用
7.磁鐵和我們的生活
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-自然單元）
教科版《科學》二年級下冊教材“磁鐵”單元
三、實施指導的強化
79
1.磁鐵能吸引什么
2.磁鐵怎樣吸引物體
3.磁鐵的兩級
4.磁極與方向
5.做一個指南針
6.磁極間的相互作用
7.磁鐵和我們的生活
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-自然單元）
教科版《科學》二年級下冊教材“磁鐵”單元
三、實施指導的強化
教學提示
80
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-自然單元）
教科版《科學》二年級下冊教材“磁鐵”單元
單元教學目標
科學觀念： 知道磁鐵有磁性，可對某些物體產生作用。
科學思維： 能在教師指導下，比較磁鐵對不同物質的吸引作用。
探究實踐：
能在教師的指導下， 自主動手操作磁鐵，體驗磁鐵可以直
接或隔著一段距離吸引鐵質物體，探究磁鐵的基本性質。
態度責任：
在體驗活動和動手操作中， 能如實表達觀察到的現象，產
生對磁力等現象的直覺興趣。
81
1.磁鐵能吸引什么
2.磁鐵怎樣吸引物體
3.磁鐵的兩級
4.磁極與方向
5.做一個指南針
6.磁極間的相互作用
7.磁鐵和我們的生活
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-自然單元）
教科版《科學》二年級下冊教材“磁鐵”單元
規劃整體單元設計后，明確各課時教學目標
基于教學目標， 規劃單元教學
“2.磁鐵怎樣吸引物體”課時教學目標
科學觀念：知道磁力，知道磁力能穿透一些物體發揮作用
科學思維：在教師指導下，根據效果，分析比較磁力與拉力、 推理的不同之處，認識磁力的特征
探究實踐：在教師指導下，探究磁鐵的磁力
態度責任：在體驗活動和動手操作中，能如實表達觀察到的 現象，具有對推力、拉力、磁力等現象的直覺興趣
三、實施指導的強化
82
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-重組單元） 主題：水（3-4年級）
分析課程標準中相關學習內容
物質的結構與性質
三、實施指導的強化
物質的變化與化學反應
能的轉化與能量守恒
83
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-重組單元） 主題：水（3-4年級）
分析課程標準中相關學習內容
生命系統的構成層次
三、實施指導的強化
生物體的穩態與調節
人類活動與環境
地球系統
84
單元教學目標
科學觀念： 能舉例說出人類生活離不開水，說出水有三種狀態， 認識物質在一定量的水中的溶解程度；說出地球表面海旅分布 情況與主要水體類型。
科學思維： 能在教師指導下，分析比較植物、動物對水等生存 需要的差異；比較水的三種狀態的不同點，分析水與生產和生 活的關系。
探究實踐： 能在教師的指導下， 設計方案，探究水和動物、植 物生存的關系； 會使用溫度計、量筒等工具進行測量；探究水 的特征與性質， 如三態變化、溶解性，并能用簡單的文字和圖 畫描述觀察到的現象。
態度責任： 在探究實踐中，保持對水、天氣、動物、植物的好 奇心和探究熱情，樂于動手實驗，愿意分享自己的想法， 樂于 傾聽他人觀點， 完善和改進探究活動；樹立保護水體，節約用 水的意識。
85
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-重組單元） 主題：水（3-4年級）
架構學習內容
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
2.單元教學目標（案例-重組單元）
主題：水（3-4年級）
架構學習內容 “6.什么溶于水”課時教學目標
科學觀念： 認識物質在一定量水中的溶解度，能說出是否攪
拌、溫度高低等是影響物質溶解快慢的常見因素。
科學思維： 能在教師的引導下， 初步建立物質溶解的直觀模
型，解釋物質在一定量水中的溶解速度。
探究實踐： 能在教師的引導下， 能設計對比試驗探究物質。
在水中溶解快慢的影響因素。
態度責任： 能對影響因素進行大膽推測， 如實記錄和報告觀
察與實驗的信息。
86
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
3.學年教學目標
相對宏觀的教學目標,是總目標學段目標的分支，指在一學年達到的教學
三、實施指導的強化
學年教學目標
目標和教學安排
87
三、實施指導的強化
（一）基于核心素養確定教學目標
3.學年教學目標
把握不同學年教材 綜合考慮學段目 把握不同年級
基于核心素養
中所涉及的學科核 心概念 標、學習內容、 學業要求 的學習進階
規劃學年教學 目標
核心概念
課標依據
學習進階
核心素養
88
5.變革育人方式，突出實踐
加強課程與生成勞動、社會實踐的結合，充分發揮實踐的獨特育人功能。
突出學科思想方法和探究方式的學習， 加強知行合一、學思結合，倡導“做中
學”“用中學”“創中學”。
優化綜合實踐活動實施方式和路徑，推進工程與技術實踐。
積極探索新技術背景下學習環境與方式的變革。
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
1.學科實踐
基本原則：
課程方案
學科實踐
89
學科實踐是用學科知識、學科思想方
法和學科思維方式解決真實情境中問題 的一種活動。
學科實踐不僅是學科知識與方法的
應用，而且是獲得知識與方法的途徑
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
源于學科或者跨學科的實踐
在學科或跨學科學習中實踐 為學科或跨學科素養的實踐
1.學科實踐
90
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
在科學課程中表現為
從“科學探究”到“科學實踐”
通過實踐獲取、理解與運用知識，
倡導學生在實踐中建構、鞏固、創新自己的學科知識，
社會性
解決真實情境中的問題
學科性
以知識學習為基礎
1.學科實踐
實踐性
91
2.科學課程中的探究實踐
在核心素養中，將科學探究修改為探究實踐，包括科學探究以及技術與工程實踐；
在核心概念的學習中，突出科學探究， 強調“做中學”和 “學中思”；
在技術與工程領域 ，強化了 “工程設計與物化” ，強調了技術與工程問題的規范性，讓學
生養成通過 “動手做”解決問題的習慣，培養學生的探究實踐能力。
增加了附錄： 學生必做探究實踐活動
在教學過程中， 強調探究與實踐
92
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
3.探究實踐怎么教？
（1）探究實踐活動的組成
理論性探究
93
滲透在所有探究活
動中的評價行為
認知世界中的解釋
與解決方案建構
真實世界的調查研究
操作性探究
社會性活動
3.探究實踐怎么教？
（2）課堂探究活動不應局限于“操作性探究”
操作性探究
明確的科學方法：觀察、實驗、測量、比較
固化的探究步驟：
提出問題 做出假設 制定計劃 收集證據
處理信息 得出結論 表達交流 反思評價
活的探究 → 死的程式
94
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
·學生想法的本質是什么？
·它能合理解釋所探究的自然現象嗎？
·哪些證據可以支持或反駁自己或別人的觀點？
·推理過程有沒有漏洞？
·進一步驗證這個想法還需要尋找哪些證據？
3.探究實踐怎么教？
（3）理論性探究應在課堂探究活動中占據主導位置
圍繞以下問題展開教學
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
95
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
3.探究實踐怎么教？
（4）將科學作為社會性活動進行課堂教學
注重課堂研討氛圍的營造
提倡課堂探究應從個體行為向群體行為轉化，課堂互 動應反映科學共同體的真實互動。
要有能力組織和與管理學生的課堂討論，并形成相應 的交流規范。例如引導學生說出自己的觀點以及思考 過程，幫助學生辨別各自的對立觀點、樹立尊重不同 觀點的規范，并且與學生一起通過爭論來調和不同意 見等。
96
4.工程實踐怎么教？
科學教育中工程實踐實施方法的分類結構
作品開發取向
正向項目教學 逆向工程教學
正向教學模式 逆向教學模式
科學探究 糾錯教學
科學探究取向
97
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
作品包裝與分享
系統實現與測試
詳細方案分析
可選方案分析
需求分析
內涵：以項目活動為依托組織教學內容，以
學生為主體開展教學活動，以可視化和多樣 化的學習成果評價學生的學習效果的一種模 式。
特點：以實際問題為需求導向，以完整作品
為開發目的
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（1）正向項目教學模式-----實施過程
98
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
可選方案：
可以使用食物等材料來發
4.工程實踐怎么教？
（1）正向項目教學模式——微型發電機
展示：
風力發電機
波浪發電機
提問：
如何制作微
型發電機？
發電機
劉妍. 項目式STEM教學中小學生的學習參與度研究[D].華中師范大學,2020.
99
電
> 任務一：選擇一個水果，如檸檬
> 任務二：在水果中插入電線的一段
> 任務三：把電線的另一端插上小燈泡
> 任務四：檢查燈泡亮度
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（1）正向項目教學模式——微型發電機
詳細方案
100
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（1）正向項目教學模式——微型發電機
系統實現與測試
0一1
選擇材料
合作交流測定數據
完善項目改進方案
02
04
標注材料特性
思考注意事項
制作出最終的微型發電機
繪制設計圖
101
03
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（1）正向項目教學模式——微型發電機
作品包裝與分享
01 分析結果
展示作品 組間進行評價并提出建議，
對作品設計的過程、 總結不同材料的特性
思路進行簡潔的說
明
02
102
內涵：以造物為目的，以先進產品的實物等
作為研究對象，運用現代設計理論、方法對 已有產品進行建模仿真，最終再創產品的教 學模式
特點：兒童天性得到發揮，利于學生深入理
解作品內在原理
比較評估與反思
原型制作或產品再造
再設計與微創新
作品分解與復原
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
（2）逆向項目教學模式-----實施過程
夏莉穎,鐘柏昌.試論STEM教育的兩種取向與四種方法[J].中小學數字化教學,2018(09):8 -11.
4.工程實踐怎么教？
作用使用與工程分析
103
蹺蹺板是日常生活中常見的
娛樂設施，學生對其非常熟 悉。
學生對杠桿平衡有一定的體
驗，但是概念模糊，缺乏對 杠桿平衡原理的思考。
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（2）逆向項目教學模式案例—— “改造蹺蹺板”
問題：如何設計一個蹺蹺板，
讓胖瘦相差很大和很小的人 也能夠玩的很愉快呢？
李娜. 基于STEM理念提高學生創新能力的小學科學教學設計——以《杠桿的科學》為例[A].廣東教育學會.廣東教育學會2019-2020年度學術成果
集[C].廣東教育學會:廣東教育學會,2020:8.
104

4.工程實踐怎么教？
（2）逆向項目教學模式案例—— “改造蹺蹺板”
作品分解與復原
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
拆解教學用的蹺蹺板模型，并發給學生觀察記錄表。
學生記錄蹺蹺板模型的組成部分、各部分的功能、各部分的連接方式。
學生按照記錄表復原蹺蹺板模型。
李娜. 基于STEM理念提高學生創新能力的小學科學教學設計——以《杠桿的科學》為例[A].廣東教育學會.廣東教育學會2019-2020年度學術成果
集[C].廣東教育學會:廣東教育學會,2020:8.
105
4.工程實踐怎么教？
（2）逆向項目教學模式案例—— “改造蹺蹺板”
再設計與微創新
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
設計方案： 蹺蹺板支架兩邊的蹺板需要長短不一致，以滿足胖瘦相差很大的
人去玩。
材料： 一個多孔的蹺板， 一個單孔的蹺板、 一個小鐵釘、 一個支架、兩個瓶
蓋還有一些橡皮泥。瓶蓋代表座椅，橡皮泥可以用來制作玩蹺蹺板的人。
106
與公園里常見的蹺蹺板相比，本項目在其基礎上進行了
改進，更具有娛樂性。
如果后續還想進一步改進，可以同樣通過模型制作的方
式。
在生活中多留意杠桿工具，試試還能怎樣改進給我們生
活帶來更多的便利。
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（2）逆向項目教學模式案例—— “改造蹺蹺板”
在制作出的蹺蹺板模型上，放置兩
個重量不等的橡皮泥塊，觀察蹺蹺 板的動態。
三、實施指導的強化
李娜. 基于STEM理念提高學生創新能力的小學科學教學設計——以《杠桿的科學》為例[A].廣東教育學會.廣東教育學會2019-2020年度學術成果
集[C].廣東教育學會:廣東教育學會,2020:8.
系統實現與測試
比較評估與反思
107
內涵：從現成作品或產品的使用、觀察入手，
聚焦于已有作品中科學問題的發現與解決，
其關鍵環節在于“假設一嘗試”的 “試誤”
過程
特點：雙角度糾錯：學生不斷修正調整作品；
教師進行糾錯任務訓練
糾錯與測試
確定糾錯起點
分析可能原因
玩與觀察
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（3）糾錯教學模式-----實施過程
夏莉穎,鐘柏昌.試論STEM教育的兩種取向與四種方法[J].中小學數字化教學,2018(09):8 -11.
108
（3）糾錯教學模式案例—— “做一個泡泡玩具”
玩與觀察
泡泡玩具是學生非常喜歡的一種玩具， 學生在玩耍時經
常會出現吹出的泡泡越來越小的情況。
觀察泡泡玩具是如何組成的，并且找出有時泡泡變小或
吹不出泡泡的原因。
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
蔣潔.例談STEM教育理念與小學科技活動的融合與開展—— 以“做一個泡泡玩具 ”主題活動為例[J].新課程,2021,{4}(22):160.
109
4.工程實踐怎么教？
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（3）糾錯教學模式—— “做一個泡泡玩具”
吹泡泡棒的圓圈
中間空間太大， 泡泡水的表面張 力不夠。
泡泡液制作過程
出現問題。
吹泡泡用的力太
小。
分析可能的原因
110
自行混合泡泡水時：
不同的肥皂液產生不同的泡泡；可嘗試洗碗液、沐浴液、嬰兒沐浴露以及其它肥皂液。
自制吹泡泡的小工具：
將清洗管道的毛絨條上方彎成圓形，然后把圓圈的尖端部分繞著毛絨條的桿卷曲，形成
一個吹泡泡棒；可嘗試把吹泡泡的圓圈部分制成不同的形狀，比如心形、星形或方形。
蔣潔.例談STEM教育理念與小學科技活動的融合與開展—— 以“做一個泡泡玩具 ”主題活動為例[J].新課程,2021,{4}(22):160.
111
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（3）糾錯教學模式—— “做一個泡泡玩具” 確定糾錯的起點
肥皂液和水，就能自制泡泡水。
只需以1：4的比例在罐子、杯子或碗里混合肥皂液和水。
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（3）糾錯教學模式—— “做一個泡泡玩具” 糾錯與測試
泡泡玩具:
泡泡液的制作比例要準
確。
多采用身邊廢棄材料來
進行制作
小組展示作品：
制作好的泡泡玩具
是否能成功吹出較多的泡
泡
蔣潔.例談STEM教育理念與小學科技活動的融合與開展—— 以“做一個泡泡玩具 ”主題活動為例[J].新課程,2021,{4}(22):160.
112
評價與反思
分析數據得出結論
進行實驗收集數據
制定計劃設計實驗
提出問題形成假設
內涵：以科學問題為導向，指導科學探究活
動的設計與實施，以培養學生掌握跨學科知 識和科學探究能力為目標的教學模式。
特點：對教師與學生的相關素養和能力要求
較高
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（4） 科學探究模式-----實施過程
夏莉穎,鐘柏昌.試論STEM教育的兩種取向與四種方法[J].中小學數字化教學,2018(09):8 -11.
113
學生很容易理解折疊紙飛機時手用力可以改變紙張
的形狀， 但紙蜻蜓直立靜止時葉片下垂，而飛行下落時 葉片上翹 ， 如果葉片較長、較軟則效果更明顯，學生在 實踐過程中產生的疑問 “是什么力使葉片變形呢 ” 就 與所學“力可以使物體的形狀發生改變” 建立了聯系。
· 該活動體現了“力”的概念，教師還可以引導學生探究 葉片大小、形狀的改變對飛行狀態的影響，進行科學探究。 · 該活動涉及了工具使用、 觀察現象、 推理判斷、 科學 探究等方面。
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
（4） 科學探究模式----- 1～2年級學生折疊“紙蜻蜓”的活動
紙蜻蜓直立靜止與飛行下落時葉片示意圖
114
三、實施指導的強化
（二）以探究實踐為主要方式開展教學活動
4.工程實踐怎么教？
115
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
4 確定 以學業質量所刻畫的表現特征為依據，結合具體問題或任務的要求，預估學生可能
評分標準 的作答情況，確定參考答案和評分標準。
3 設定 題目以簡潔、清哳的圖文呈現，設問要與問題情境緊密關聯，問題要求明確，有清
問題任務 晰的層次和嚴謹的邏輯，指向核心素養的具體要求。
2 選取 選取生產和生活中的實際問題、社會熱點問題、生物科技新進展、生物科學史等素
材，創設問題情境。
1 在考試和評價中實現對學生核心索養的考查是新課程改革理念落地的重要環節。根
據課標的要求， 明確所考查的核心素養側重點，以及與之相關的具體生物學知識、
考查意圖 技能和方法。
情境素材
明確
根據考查意圖，針對學生的年齡特征和認知水平， 聚焦核心素養， 結合課程內容，
116
(1) 在圖10中，完成步驟②一段時間后，葉片會逐漸萎蔫， 簡要分析原因。
(2) 在同類植物中，有些變種的葉片不是全緣的，而是存在深裂。觀察發現，具有深裂的葉片更能抵抗卷葉象甲的破壞。針 對此現象，有人提出以下兩個假設。
假設1:具有深裂的葉片營養(口感)不好， 卷葉象甲的幼蟲不喜食。
假設2:具有深裂的葉片不利于折疊成卷簡狀，卷葉象甲的成蟲不喜使用。
為檢驗哪個假設更合理， 某同學設計了如下實驗(表2)。該實驗支持哪個假設？ 簡要說明原因。
(3) 有同學提出，在農業生產中可以通過噴灑農藥的方式防治卷葉象甲。請你提出其他的防治措施(至少寫出2種)。
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
[義務教育生物學課標案例, P66，生物與環境]
卷葉象甲是一類常見的農業害蟲。雌性成蟲在植物葉片上產卵后，將整個葉片加工成卷簡狀并切下(圖10)，作為幼蟲的
案例思考：這道題是如何命制的？
食物來源和棲息場所。
問題:
117
選取模塊
學業要求
生物與環境
1.從結構與功能的角度， 闡明生態系統中 的生產者、消費者、分解者以及非生物環 境是一個有機整體。
2.運用圖示或模型表示生態系統中各生物 成分之間的營養關系。
3.分析某生態系統受到破壞的具體實例 ， 闡明生態系統的自我調節能力是有限的。 4.分析人類活動對生態環境造成破壞的實 例，形成保護生物圈的社會責任意識。
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
> 學業水平考試的主要目的是評價學生學科核心素養的發展水平
> 明確試題所要考查的核心素養側重點，以及與之相關的具體生 物學知識、技能和方法
118
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
> “生物與環境”相關資料分析整理：
生物科技新進展：
2019年Nature Plants在線發表了日本京都大學和東
京大學對此現象的研究論文。該研究首次表明葉子的 形狀會對食草動物起到物理威懾的作用。
生物學現象：
1.卷葉象甲利用香茶菜產卵，有特殊的“卷葉 ”行為；
2.全緣葉比深裂葉更易被卷葉象甲破壞。
深裂葉香茶菜
全緣葉香茶菜
卷葉象甲
119
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
文獻內相關實驗資料
實驗2：
探究不同葉對象甲繁殖生長的差異
將文獻中的相關實驗經分析、篩選、簡化后， 可轉化為題目中的實驗情境。
實驗1：
探究卷葉象甲對不同葉形的偏好
實驗3：
探究不同葉形對象甲偏好的影響
120
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
題目情境形成，需設定問題
[課標案例7, P66]
卷葉象甲是一類常見的農業害蟲。雌性成蟲在植物葉片上產卵后，將整個葉片加工成卷簡狀并切下(圖10)，作為幼蟲的 食物來源和棲息場所。
問題:
(1) 在圖10中，完成步驟②一段時間后，葉片會逐漸萎蔫， 簡要分析原因。
(2) 在同類植物中，有些變種的葉片不是全緣的，而是存在深裂。觀察發現，具有深裂的葉片更能抵抗卷葉象甲的破壞。針 對此現象，有人提出以下兩個假設。
假設1:具有深裂的葉片營養(口感)不好， 卷葉象甲的幼蟲不喜食。
假設2:具有深裂的葉片不利于折疊成卷筒狀，卷葉象甲的成蟲不喜使用。
為檢驗哪個假設更合理， 某同學設計了如下實驗(表2)。該實驗支持哪個假設？ 簡要說明原因。
(3) 有同學提出，在農業生產中可以通過噴灑農藥的方式防治卷葉象甲。請你提出其他的防治措施(至少寫出2種)。
（表格來自實驗2）
121
問題:
(1) 在圖10中，完成步驟②一段時間后，葉片會逐漸萎蔫， 簡要分析原因。
(2) 在同類植物中，有些變種的葉片不是全緣的，而是存在深裂。觀察發現，具有深裂的葉片更能抵抗卷葉象甲的破 壞。針對此現象，有人提出以下兩個假設。
假設1:具有深裂的葉片營養(口感)不好， 卷葉象甲的幼蟲不喜食。
假設2:具有深裂的葉片不利于折疊成卷簡狀，卷葉象甲的成蟲不喜使用。
為檢驗哪個假設更合理， 某同學設計了如下實驗(表2)。該實驗支持哪個假設？簡要說明原因。
(3) 有同學提出，在農業生產中可以通過噴灑農藥的方式防治卷葉象甲。請你提出其他的防治措施(至少寫出2種)。
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
卷葉象甲是一類常見的農業害蟲。雌性成蟲在植物葉片上產卵后，將整個葉片加工成卷簡狀并切下(圖10)，作為幼蟲的 食物來源和棲息場所。
態度責任 探究實踐 122
紙筆測試的基本流程
[課標案例7, P66]
題目已形成，需制定評分標準
生命觀念(結構功能觀)
科學思維
指向核心素養
緊密關聯情境
科學思維
123
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
> 基于學業質量標準，結合具體問題的要求，預估學生可能的作答情況，確定參考答案和評分標準。
能基于生命觀念作答，但
科學思維尚存不足
簡單敘述知識點，但不能
基于核心素養作答
完全未形成相關概念
分層
能基于生命觀念作答，同 時體現較好的科學思維
科學思維
生命觀念
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價——以紙筆測試為例
紙筆測試的基本流程
> 0 1 0 2
生物學知識、技能和方法。
明確考查意圖 選取情境素材
確定評分標準 設定問題任務
> 以學業質量所刻畫的表現特征
的要求，預估學生可能作答情 0 4 0 3
況，確定參考答案和評分標準。
體
養
具
素
的
心
關
核
側重點，以及與之相
明確試題所要考查的
> 針對學生的年齡特征和認知水平， 聚焦核心素養，結合課程內容，
選取生產和生活中的實際問題、
社會熱點問題、生物科技新進展、 生物科學史等素材，創設情境。
> 緊密關聯問題情境， 指向核心素 養的具體要求，提出文體明確、 層次清晰和邏輯嚴謹的問題。
為依據，結合具體問題或任務
124
（三）指向核心素養的學習評價
表現性評價
三、實施指導的強化
小學科學表現性評價測評框架
125
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價
表現性評價
小學科學表現性評價測評框架 (續表)
王思錦,劉佳.小學科學表現性評價實踐探索[J].中小學教材教學,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4.
126
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價
表現性評價 實施路徑 案例：五年級“船的研究”單元
王思錦,劉佳.小學科學表現性評價實踐探索[J].中小學教材教學,2023(01):72-77.DOI:10.19878/j.cnki.zxxjcjx.2023.01.017.4. 127
od 實施“教學評”一體化教學
02 設計表現性任務
01 確定學習目標
03 制定評價量規
測試小船。
表達自己的設計意圖。
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價
表現性評價——實施路徑
“船的研究”單元的任務分解、課時安排與科學認識
案例：五年級“船的研究”單元
128
三、實施指導的強化
（三）指向核心素養的學習評價
表現性評價——實施路徑
案例：五年級“船的研究”單元
“船的研究”單元表現性評價量規
129
黨的二十大報告指出“深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅
動發展戰略” “堅持教育優先發展、科技自立自強、人才引領驅動， 加快建 設教育強國、科技強國、人才強國……著力造就拔尖創新人才”。
拔尖創新人才的培養關鍵在于教育， 核心是科學教育。此次科學課程修
訂標志著我國科學教育發展進入了一個新的階段。我們要把握機遇、科學謀 劃，以新課標為載體， 加強理論引領，加快構建高質量科學教育體系。
結語
130
謝 謝！
未來世界
經濟合作與發展組織（Organization for Economic Co-
operation and Development ， OECD）簡稱經合組織。
OECD教育2030項目將未來世界稱為“VUCA世界”, 即一個充
滿波動性 (Volatility) 、不確定性 (Uncertainty) 、復雜性
(Complexity) 和模糊性(Ambiguity) 的世界。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
國際背景——OECD“教育和技能的未來：教育2030” 項目
幸福生活
教育
教學系統如何才能有效地發展這些知識、技能、態度和價
值觀？
在2030年，今天的學生需要什么樣的知識、技能、態度和
價值觀來繁榮和塑造他們的世界？
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——OECD“教育和技能的未來：教育2030” 項目
各國要考慮的兩個問題：
—— 教什么？學什么？
—— 怎么教？怎么學？
02
01
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——OECD“教育和技能的未來：教育2030” 項目
“未來教育的使命”：
教師角色從“講臺圣賢”
到“俯身指導”
確立成長心態，
摒棄盯住缺陷的做法
面向更廣闊的目標
-2030幸福生活
重新思考
“學生成功”的內涵
深度學習，
避免超負荷學習
培育終身學習
的熱情
解決真實世界
的問題
發展
“主體性”
獲取
共同利益
塑造完人
我們今天教的學生將來要用我們不知道的知識去解決我們不知道的問題，而且在國際競爭的背景下。
——韋鈺 （中國工程院院士、原教育部副部長）
“教育和技能的未來：教育2030” 項目思考了如下問題：
1.課程設計如何滿足未來日益重要的新能力要求，如學生主體、變革能力（創造新價值； 承擔責任；應對
困境、緊張局勢、權衡等）？
2.對于像全球能力（勝任力）、數字讀寫能力等新的跨學科能力的培養是現代社會的迫切需要。我們如何做
到在不增加新學科的前提下滿足這樣的需求？
3.指導我們研究如何在教學中落實發展學生的知識與技能（如批判性思維、創造性思維、合作/協作）以及
態度和價值觀（如尊重、信任、 同理心等） ？
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——OECD“教育和技能的未來：教育2030” 項目
基本素養 2030技能、態度 和價值觀 2030 關鍵 概念 2030變革能力 和能力發展 2030復合能力 讀寫能力 計算能力 I T C / 數 字 素 養 數據素養 體育健康素養 合 作 / 協 助 批判性思維 解決問題 自 我 調 節 / 控 制 同理心 尊 重 堅毅力 信 任 學會學習 學 生 主 體 共同體 創 造 價 值 承 擔 責 任 協 調 困 難 預 期 行 動 反 思 全 球 能 力 媒 介 素 養 可 持 續 發 展 計 算 素 養 財 經 素 養
創
業
/
創
新
精
神
——OECD“教育和技能的未來：教育2030” 項目
面向2030學生發展能力
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
核心素養是以知識技能、思想方法為基礎， 整合了情感、態度或
價值觀在內的。
“Sustainable development and social cohesion depend critically on the competencies of all of our population – with competencies understood to cover knowledge, skills, attitudes and values.”
——經濟合作與發展組織（OECD）核心素養概念界定
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——OECD Education Minister（ 2005）
核心素養
“關鍵能力”的框架
在社會異質團體 中互動
反思性思維
自主行動
21世紀初 ，經濟合作與發展組織(OECD)啟動
了“ 素養的界定與遴選：理論和概念基礎 ”項目 (DeSeCo)。 該項目研究的起點是要搞清楚個人的 成功生活和社會的良好運行需要什么樣的素養 ，確 定核心素養的過程是通過明確社會和個人的愿景 ， 充分考慮文化背景和人口的多樣性 ，構建理論模型 和界定概念 ，通過協商 ，達成共識。該項目通過多 學科的整合， 歸納出核心素養框架。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——經濟合作與發展組織（OECD）核心素養概念界定
互動地使用工具
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
歐盟核心素養框架
數學素養和基本的
科學與技術素養
建設性 管理情緒
8種關鍵技能
——國外核心素養概念界定
主動意識和創新精神
使用母語交流
學會學習
文化意識與文化表達
使用外語交流
數字素養
社會與公民素養
7種橫向技能
批判性思維
風險評估
首創精神
采取決策
創造性
問題解決
日本國立教育研究所也提出了“21
世紀型能力”的框架( 2013 年) : 從作為
“生存能力”的智、德、體所構成的素質 與能力出發，要求凝練“學科素養”與能 力的同時，以“思考力”為核心，與支撐 思考力的“基礎力” ( 語言力、數理力、 信息力) 以及運用知識技能的“實踐力”， 構成三層結構。如右圖所示。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——國外核心素養概念界定
2002 年， 美國教育部連同蘋果、思科、
戴爾、微軟、全美教育協會等有影響力的私 有企業和民間研究機構， 成立“21世紀技
能伙伴協會”，簡稱“P21”，開始系統
研制適應信息時代和知識經濟所需要的
“21 世紀技能”。經過幾年努力，“21 世
紀學習框架”及相應的課程體系和研究報告 系統推出。P21 項目中， “21 世紀技能” 相當于OECD和歐盟框架中的“核心素養”。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——國外核心素養概念界定
經合組織：
個人實現自我、終身發展、融入主流社會
和充分就業所必須的知識、能力及態度的
集合。
聯合國教科文組織：
學生終身學習所需要的素養。
歐盟：
一個人在知識社會中自我實現、社會融入，以
及就業所需要的素養，包括知識、技能與態度。
美國21世紀能力聯盟：
所有學生活動工作者都必須具備的能力，其
發展目的在于培養21世紀工作能力及核心
競爭力的人。
澳大利亞：
綜合職業能力或關鍵能力。
英國：
為了適應將來的生活，年輕人需要具備的關
鍵能力，以及學習、生活和工作所需的資質。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——國外核心素養概念界定
①知識、能力和態度的整合
②關鍵能力
學習能力、思維能力、創新能力等
合作能力、交流能力、 自我管理、 國家認同、 國際理解、社會責任、
法律與規則修養、 問題解決能力等
重視在真實情境中的學習與應用，以學習、思維與創新等核心素養的培養為突破口，
實現學生各種核心素養的形成和發展。
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
知識 身心健康、道德品質、人文、科學、藝術、數學、語言、信息技術素養等
——國外核心素養概念界定
導
向
核
心
基
礎
能力
應用
具有個人價值與社會價值， 為學生終
身發展、適應社會打下良好基礎
具有階段性
可以通過接受教育來形成和發展 ，是
可教、可學的
可以利用定性和定量相結合的方法進
行評價
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——中國學生發展核心素養
2016年9月13日
中國學生發展核心素養研究成果發布
指向教育要培養什么樣的人
所有學生應具備的最關鍵和最必
備的共同素養
知識、能力和態度的綜合表現，
具有綜合性、整合性
學生在接受相應學段的教育過程中，
逐步形成的適應個人終身發展和社 會發展需要的必備品格與關鍵能力。
中國學生發展核心素養特征
內容
核心素養
目標
性質
功能
發展
培養
評估
146 /198
147 /198
一、核心素養的內涵
國際科學教育的趨勢分析
——中國學生發展核心素養
中國學生核心
素養指標體系
國家 課程綱領性文件 頒布 時間
核心目標或理念
澳 科學課程標準（K-6） fo l i n curriculum 2017年
科學課程注重學習者的多樣性，面向全體學生；要求學生追求自己的個 人價值； 讓學生經歷科學發現的喜悅；科學是不斷變化的、合作的和富 有創造力的；科學課程注重與其他學習領域的聯系；培養學生對周圍世 界的自然好奇心， 發展批判性思維和創造性思維。
德 北萊茵 -威斯特法倫州自然與科學常 識課程計劃（小學） Richtlinien und Lehrpl ne für die Grundschule in Nordrhein - Westfalen（ Grundschule -Richtlinien und Lehrpl ne） 2012年
1.關注人的尊嚴； 2.負責任地和自然、已有的生活世界、資源打交道； 3. 學會團結社會團體； 4.對于自然科學和技術要帶有批判的、建設性的態 度； 5.形成文化和歷史意義的意識，以及相關價值觀和社會傾向的意識。
法 自然教學大綱 2008年
圍繞“ 為了全體學生成功 ” 、“培養學生全面發展 ”和“注重學生個性發展 ”這 三個終極目標。
英 國家課程標準（科學部分） National curriculum in England science programmes of study 2014年
注重科學探究，增加科學知識， 提升科學素養。
芬蘭 基礎課程教學計劃2014 PERUSOPETUKSEN OPETUSSUUNNITELMAN PERUSTEET 2014 2014年
讓學生變成積極主動的學習者；為學生可持續發展的生活方式奠基；把 學校變成一個學習型社區；學科融合式教學；為學生提供綜合性教育。
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一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際科學課程綱領性文件解讀
國家 課程綱領性文件 頒布 時間
核心目標或理念
韓 科學課程計劃 2015年
在科學中實現以各種探究為中心的學習。對基本概念的統一理解——通過探究 經驗，具有科學的思考力，科學的探究能力，科學問題的解決能力，科學的溝 通能力，科學的參與和終身學習能力等科學核心力量。
美 K-12科學教育框架 A Framework for K-12 Science Education 2011年
面向所有學生普及科學與工程教育； 能夠運用科學知識進行個人事務決策；能 夠參與有關科技的社會事務決策；在職業中運用科學知識與技術，提高社會生 產力。
下一代科學教育標準 Next Generation Science Standards 2013年
科學是面向所有學生的；學習科學是個能動的過程(指體腦的共同活動)；反映 作為當代科學實踐之特點的理性傳統與文化傳統； 要把注意力集中到探究上， 堅持進行探究。
日 小學校學習指導要領 小學校學習指導要領 2017年
課程目標強調培養素質和能力；課程結構強調以科學基本概念為支柱的結構化 課程；課程內容強調“面向社會的課程”；學習方式強調“主體性、互動式、深度 學習”。
瑞典 各科教育大綱 Kursplan（Biologi/ Fysik/ Geografi/ Kemi/ Teknik） 2015年
通過科學學習，學生應該總體上有機會發展自己的能力， 能更多地了解自己和 自然的興趣。通過學習，學生有機會根據自己的經歷和時事詢問有關科學和人 的問題。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際科學課程綱領性文件解讀
國際小學科學教材比較研究
全國教育科學“十二五”規劃2012年度重點課題
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究—— 研究對象：十國小學科學教材
中國《科學》 美國《科學啟蒙》 英國 《新星科學》
俄羅斯 《周圍的世界》
和《自然學》
澳大利亞《科學
與素養聯結課程》
新加坡《我的朋友
們在這里！科學》
法國《我做實驗學科學》 德國《科學》
日本 《新理科》
韓國《科學》
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究—— 研究框架
度 度 度
小學全學段科學
小學四年級科學
難
深
廣
教材研究結果
教材研究結果
最
高
中
游
最 低
結論： 美國位列第1，其教材
廣度遠高于其他國家；
中國位居第4，處于中游；
德國最低。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
表1 十國小學科學教材總體廣度排名
結論：
美國位列第1，其小學四年級科學教材的總體廣度遠大于其他國家;
中國位居第6,處于中下游，相比較而言， 中國小學四年級科學教材涉及的知識點比較少； 德國最低。
154/88
I 一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
表2 十國小學四年級科學教材總體廣度排名
中下游
最
高
最
低
結論：
美國位列第1，其教材難度最大， 且遠遠大于其他國家的教材；
中國位居第5，處于中游，其教材難度略低于平均水平,所包括的知識點數量上較為適中； 德國最低。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
表3 十國小學科學教材總體難度相對比較排名
中
游
最
高
最
低
結論：
美國位列第1,其小學四年級科學教材的總體難度遠大于其他各國； 中國位居第7,處于下游；
韓國最低。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
表4 十國小學四年級科學教材總體難度相對比較排名
下
游
最
高
最
低
結論：
美國位列第1,其教材深度遠超其他各國；
中國位居第7,略低于平均值，處于中下游；
德國最低。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
表5 十國小學科學教材總體相對平均深度比較排名
中下游
最
高
最
低
國際小學科學教材比較研究——結果及分析
最
高
最 低
表6 十國小學四年級科學教材總體相對平均深度比較排名
結論：
德國位列第1；
中國位居第4,略高于平均值，處于 中上游；
韓國最低。
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
中 上 游
知識呈現：普遍重視基礎科學知識的教學
能力培養：尤為重視科學探究能力、批判思維能力等的培養
文化滲透：普遍結合本國地理、科技、社會等情況編寫教材
練習編寫：普遍設有練習題，體現出全面性、多樣性、層次性
一、核心素養的內涵
國際科學相關課程標準和教材比較
國際小學科學教材比較研究——教材特點分析

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