資源簡介

專項學習《像科學家那樣》單元概要分析
一、單元整體解讀與學情分析
在科學教育的過程方法上，教師應該鼓勵學生“像科學家那樣”以探究的方式來學習科學。雖然探究式科學教學是模仿科學家進行科學研究所經歷的一般過程，但由于兒童受到發展水平的限制，不可能完全像科學家那樣進行探究。小學生的科學探究活動應采用比較簡單的形式，以適合兒童發展水平。
科學方法是研究者用以考察自然界的步驟、程序，是科學家群體在長期的科學研究工作中總結而來的?？茖W方法創造了科學知識，體現著科學的精神與態度，彰顯著科學的本質與價值。對小學生進行科學方法的教育，是整個小學科學教育中非常重要的一環。在回顧和分析科學家探究活動的一般流程基礎上，我們可以在其中發現一些共同的要素，例如基于對自然的觀察提出問題等。小學科學課程標準以要素的形式提出了科學探究活動的共同要素，包括提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價等八個方面。以要素形式來提出，提示我們學生的
探究活動不一定完全按照這個流程的順序，也不一定在所有的探究活動中都涵蓋全部八個要素，例如，在指導低年級學生開展探究活動時，問題不一定是由學生自己提出來的。但是，學生如果能夠掌握探究活動的一般流程，那么他們今后面對問題時，就有了自主設計和開展探究活動的必要基礎。
在探究活動過程中，學生將運用并發展觀察、測量、分類、推理、預測、控制變量、假設、解釋、交流等科學方法，這些被稱為科學探究的過程技能?？茖W探究的技能不是孤立出來逐個培養，而是在科學探究活動中，通過“做中學”的方式，逐步得到訓練。這是一個循序漸進的過程。讓學生親歷“像科學家那樣”探究的過程，在過程中訓練科學探究的技能，是科學教學的重要目標。
本套教材以專項學習的形式，設置“像科學家那樣”單元，與“像工程師那樣”單元一起形成兩個面向的專項技能發展體系。在一年級到六年級的12冊教材中，分上、下兩冊交替安排，各有側重，做到依據學生的發展水平，選取不同的重點和深度，讓學生獲得探究能力、思維能力、實踐能力等多方面提高。
專項學習的選題，選取有利于凸顯清晰的探究過程的活動，旨在幫助學生更好地掌握探究活動的過程要素及其關系。對學生認識探究活動過程要素的教學，并非僅在本專項學習中進行，應該滲透在全年段教學過程中。因此，每學年所安排的專項學習強調的要點，教師要有所把握，在日常教學中有所體現，并在專項學習中幫助學生進一步整理、明晰，形成完整的認識。
本套教材專項學習中的科學探究過程細化為八個步驟，基本遵循課程標準提出的要素，又有一定的特色，包括：提出問題、作出假設、查閱文獻、設計方案、搜集證據、處理信息、得出結論、分享交流。這八個步驟同樣呈現螺旋上升的設計思路。在低年段的學習中是由發現問題、尋找證據、分享交流這三個步驟來統領的；進入中年段以后呈現的是七個步驟：提出問題、作出假設、設計方案、搜集證據、處理信息、得出結論、分享交流；進入高年段以后，進一步增加了查閱文獻。
本冊教材的“像科學家那樣”選取了“下雪以后，人們會在積雪冰凍的道路上撒工業鹽”的生活情境，通過提出“為什么要在冰凍的路面撒鹽”和“在冰上撒鹽和不撒鹽，結果有什么不同呢”的問題，讓學生在教師引導下，親歷對這個問題的探究過程。在三年級，重點對提出問題、設計方案、得出結論和分享交流進行較為細致的指導。首先，讓學生進一步掌握提出問題的方法，通過對比“為什么要在冰凍的路面撒鹽”和“在冰上撒鹽和不撒鹽，結果有什么不同呢”這兩個問題有什么不同，理解要提出能夠通過實驗找尋答案的問題；其次，引導學生設計進行對比實驗的探究方案，強調實驗的公平性；再次，在得出結論時，培養學生根據實驗所獲得的結果（證據）來對假設進行判斷，得出結論；最后，強調分享交流時要結合證據介紹結論以及在交流質疑時也要提出證據。需要指出的是，雖然著重對四個方面提出了新要求，體現探究過程技能的螺旋發展，但并不意味著未被突出強調的方面在探究過程中不重要，如作出假設、處理信息，同樣要讓學生去經歷這些過程。
二、單元目標解讀與概念分析
小學科學課程的總目標是培養學生的科學素養，并為他們繼續學習、成為合格公民和終身發展奠定良好的基礎。這就意味著科學課程不能只教給學生科學知識，更重要的是讓他們認識到科學是什么，科學家怎么做科學研究，小孩子怎么學著科學家的樣子做科學研究。
課程標準明確指出，科學探究是獲取科學知識的主要途徑，是通過多種方法尋找證據、運用創造性思維和邏輯推理解決問題，并通過評價與交流等方式達成共識的過程。在科學探究總目標中，要求學生知道科學探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設計研究方案，通過收集和分析信息獲取證據，經過推理得出結論，并通過有效表達與他人交流自己的探究結果和觀點；能運用科學探究方法解決比較簡單的日常生活問題。要在探究過程中，初步了解分析、綜合、比較、分類、抽象、概括、推理、類比等思維方法，發展學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力，以及運用科學語言與他人交流和溝通的能力。在科學探究活動的過程中，學生通過觀察、實驗等活動獲取信息（證據），并通過思維活動處理加工，獲得概念性知識。
專項學習“像科學家那樣”以落實課程標準對科學探究能力發展的目標為指向，結合教材編寫組的研究，將標準要求具體化為通過對提出問題、作出假設、查閱文獻、設計方案、搜集證據、處理信息、得出結論、分享交流的指導，把過程技能訓練和提升通過專項學習進一步明確凸顯出來。
三、單元構成與邏輯分析
本冊專項學習主要由兩部分構成。第一部分介紹了不同的科學領域及不同領域的科學家，限于篇幅，重點介紹了物理學家、化學家、天文學家、地質學家和生物學家，讓學生初步了解科學分為不同的領域，不同領域的科學家研究的問題不同，但是他們都是在揭開自然界未知事物的秘密和規律，讓科學為人類服務。第二部分從下雪時積雪冰凍的現象入手，引發學生提出問題、作出假設、設計方案、搜集證據、處理信息、得出結論、分享交流。
在提出問題階段，引導學生提出通過實驗來尋找答案的問題，這是從低年段以觀察為主的探究向實驗探究的一次提升；在設計方案階段，引入了對比實驗，強調公平實驗的要求，指導學生在設計對比實驗時要注意控制變量；在得出結論和分享交流階段，都突出了依據證據的重要性。本套教材從一年級到六年級共安排了六次科學探究指導、六次工程實踐指導，且都放在每冊教材的最后。從科學探究與工程實踐的教育目標的視角出發，專項學習在整套教材的探究能力培養、品質提升中居于核心地位，是本套教材的重要組成部分。
在一、二年級的科學探究指導中，突出了提出問題、搜集證據和分享交流三個過程要素，并以適合一、二年級學生年齡特點的方式，表述為發現問題、尋找證據和分享交流。
從三年級開始，進一步拓展到全部的探究過程環節，僅將查閱文獻這一通過資料探究的獨特探究方式在五年級專門提出介紹。從三到六年級科學探究活動指導要點來分析，體現了由觀察到實驗、由定性到定量、由簡單到復雜，逐步螺旋上升的特征。
四、單元教學目標
（1）通過自主閱讀和交流介紹，了解科學有不同的研究領域，不同類型的科學家在各自的領域里探索自然界事物的現象變化及其規律。
（2）?能夠從生活情境中發現并提出問題，親歷科學探究的過程，并通過回顧這一探究過程，形成對科學探究活動要素的較為整體的認識。
（3）著重培養學生提出“通過實驗能夠解決的問題”及初步掌握設計對比實驗的方法，能夠依據證據得出結論并分享交流。
五、單元活動導圖
六、課時安排
序號
課題
課時
1
專項學習《像科學家那樣》
2～3
總課時
2～3

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