王秀紅

(1.東北師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130024；2.中國(guó)基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)協(xié)同創(chuàng)新中心東北師范大學(xué)分中心，吉林 長(zhǎng)春 130024)

2022年4月，教育部頒布了新的義務(wù)教育課程方案和各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新課標(biāo))凝練了科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，體現(xiàn)了科學(xué)課程的育人功能。新課標(biāo)立足于學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展，在課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量、課程實(shí)施等方面都有較大的變化。其中課程內(nèi)容的選擇和組織呈現(xiàn)了學(xué)生要學(xué)什么、教師要教什么的核心問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)課程目標(biāo)的基礎(chǔ)，正確理解課程內(nèi)容及其變化是教師們基于新課標(biāo)進(jìn)行教學(xué)的關(guān)鍵。

一、課程內(nèi)容的組織與選擇

科學(xué)課程設(shè)置13個(gè)學(xué)科核心概念，以核心概念統(tǒng)攝課程內(nèi)容。通過(guò)學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)，理解物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化4個(gè)跨學(xué)科概念，如圖1所示[1]。

圖1 科學(xué)課程的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

(一)以核心概念統(tǒng)攝課程內(nèi)容

科學(xué)課程內(nèi)容繁雜，教師教學(xué)專(zhuān)注知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，學(xué)生獲得碎片化知識(shí)，難以用于解決問(wèn)題，這一頑疾飽受詬病?？茖W(xué)教育研究者積極探索能夠反映學(xué)科本質(zhì)，并且能夠統(tǒng)攝知識(shí)點(diǎn)的知識(shí)“聚集器”，這就是目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)“核心概念”。美國(guó)教育家赫德(Hurd)認(rèn)為，組成學(xué)科課程中的概念和原理應(yīng)該能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分，它們被稱(chēng)為核心概念(Key Concepts or Representative Ideas)，在美國(guó)課程專(zhuān)家埃里克森(H.Lynn Erickson)《概念為本的課程與教學(xué)》以及英國(guó)科學(xué)教育學(xué)家溫.哈倫(Wynne Harlen)編著的《科學(xué)教育的原則和大概念》中也將其稱(chēng)為大概念(Big Ideas)[2]。核心概念超越學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的事實(shí)與一般性概念，能把相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，具有統(tǒng)攝性；是對(duì)具體知識(shí)和一般性概念抽象的結(jié)果，具有思想性；是上位的較深入的學(xué)習(xí)理解，具有持久性；因其適用范圍較大，具有遷移性；科學(xué)課程中的核心概念應(yīng)與學(xué)生生活體驗(yàn)、興趣以及重大社會(huì)議題相關(guān)，也具有相關(guān)性。

(二)選擇居于學(xué)科中心的關(guān)鍵概念

廣義的科學(xué)包括自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和思維科學(xué)，科學(xué)課程以自然科學(xué)為認(rèn)識(shí)對(duì)象。自然科學(xué)根據(jù)研究對(duì)象主要分為物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)等領(lǐng)域，13個(gè)核心概念反映了自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)對(duì)象。物質(zhì)科學(xué)致力于研究自然界物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、變化及其相互作用的一般規(guī)律，新課標(biāo)選擇物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、物質(zhì)的變化與化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用、能的轉(zhuǎn)化與能量守恒等為科學(xué)課程的核心概念；生命科學(xué)是研究生物(包括植物、動(dòng)物和微生物)的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，新課標(biāo)選擇生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次、生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、生物與環(huán)境的相互關(guān)系、生命的延續(xù)與進(jìn)化等為科學(xué)課程的核心概念；地球與宇宙科學(xué)研究地球系統(tǒng)、宇宙間天體的組成、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、位置、運(yùn)動(dòng)以及起源和演化的科學(xué)，新課標(biāo)選擇宇宙中的地球、地球系統(tǒng)以及人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境等為科學(xué)課程的核心概念；科學(xué)原理通過(guò)技術(shù)與工程服務(wù)于人類(lèi)，科學(xué)、技術(shù)與工程的相互促進(jìn)作用日益增強(qiáng)，越來(lái)越呈現(xiàn)融合態(tài)，所以將技術(shù)、工程與社會(huì)、工程設(shè)計(jì)與物化的核心概念納入義務(wù)教育科學(xué)課程中。

二、課程內(nèi)容的主要變化

(一)精簡(jiǎn)調(diào)整課程內(nèi)容

新課標(biāo)中課程內(nèi)容以13個(gè)學(xué)科核心概念為軸心，每個(gè)學(xué)科核心概念規(guī)定了“學(xué)習(xí)內(nèi)容”，“學(xué)習(xí)內(nèi)容”通過(guò)“內(nèi)容要求”呈現(xiàn)具體課程內(nèi)容及基本要求。為了應(yīng)對(duì)課程內(nèi)容過(guò)于繁雜的現(xiàn)狀，以學(xué)科核心概念統(tǒng)整課程內(nèi)容，對(duì)舊版課程標(biāo)準(zhǔn)中的課程內(nèi)容進(jìn)行整合、調(diào)整，刪減次要內(nèi)容，同時(shí)也增加了反映科技新成就以及專(zhuān)題教育要求的相關(guān)內(nèi)容，如表1所示。

表1 不同版本課程標(biāo)準(zhǔn)中課程內(nèi)容對(duì)比

(二)加強(qiáng)課程內(nèi)容的綜合性

新課標(biāo)中課程內(nèi)容進(jìn)一步加強(qiáng)了內(nèi)容的綜合性。一是取消了物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球宇宙科學(xué)以及技術(shù)工程等學(xué)科領(lǐng)域的界線，加強(qiáng)之間的相互聯(lián)系。如“人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境”核心概念，將其他核心概念中關(guān)于人類(lèi)與環(huán)境相互關(guān)系的內(nèi)容，如物質(zhì)科學(xué)中的水、空氣等相關(guān)的環(huán)境污染問(wèn)題、生命科學(xué)中的野生動(dòng)物和瀕危植物的保護(hù)等生態(tài)相關(guān)內(nèi)容都納入到本概念中。二是通過(guò)物質(zhì)與能量、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與模型及穩(wěn)定與變化4個(gè)跨學(xué)科概念實(shí)現(xiàn)13個(gè)學(xué)科核心概念更上位的整合?？鐚W(xué)科概念體現(xiàn)學(xué)科之間的聯(lián)系和共通思想、方法等，反映科學(xué)、技術(shù)、工程更上位的概念。跨學(xué)科概念能夠促進(jìn)不同領(lǐng)域知識(shí)之間的聯(lián)系，將來(lái)自不同學(xué)科的知識(shí)連接到一起，反映不同學(xué)科知識(shí)的本質(zhì)特征，有助于為學(xué)生提供一個(gè)統(tǒng)一框架，并且具有較廣域的解釋功能。如表2以“物質(zhì)與能量”為例，說(shuō)明跨學(xué)科概念反映了各學(xué)科核心概念共通的本質(zhì)特征，體現(xiàn)了以學(xué)科核心概念為軸心的課程內(nèi)容的綜合性。

表2 “物質(zhì)與能量”跨學(xué)科核心概念與學(xué)科核心概念的關(guān)系

(三)凸顯課程內(nèi)容的科學(xué)觀念

學(xué)科核心概念是具體知識(shí)和一般性概念抽象的結(jié)果，是更上位的概念，所以能夠凸顯課程內(nèi)容體現(xiàn)的科學(xué)觀念。如“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”包括1.1物質(zhì)具有一定的特性與功能、1.2空氣與水是重要的物質(zhì)、1.3金屬及合金是重要的材料、1.4常見(jiàn)的化合物、1.5物質(zhì)由元素組成、1.6物質(zhì)由微觀粒子構(gòu)成、1.7 常見(jiàn)物質(zhì)的分類(lèi)等7項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然界常見(jiàn)物質(zhì)的元素組成、微粒構(gòu)成，以及物質(zhì)的主要性質(zhì)、功能及用途。通過(guò)該學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)，學(xué)生形成“世界是物質(zhì)的，物質(zhì)具有多樣性，太陽(yáng)系、地球、原子、基本粒子、電磁場(chǎng)等都是物質(zhì)。大部分物質(zhì)是由元素組成，由原子等微觀粒子構(gòu)成。不同組成與結(jié)構(gòu)的物質(zhì)具有不同的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定了其功能與用途。”等科學(xué)觀念。

(四)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性的課程內(nèi)容

2022年版義務(wù)教育課程方案要求強(qiáng)化學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)、推進(jìn)工程與技術(shù)實(shí)踐，提出原則上各門(mén)課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)?；谡n程方案的要求，反映現(xiàn)代科學(xué)、技術(shù)與工程相互影響、高度融合的趨勢(shì)，新課標(biāo)設(shè)置“技術(shù)、工程與社會(huì)”“工程設(shè)計(jì)與物化”兩個(gè)學(xué)科核心概念，在前11個(gè)學(xué)科核心概念的科學(xué)原理指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，經(jīng)歷明確問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施計(jì)劃、檢驗(yàn)作品、改進(jìn)完善、發(fā)布成果等活動(dòng)與過(guò)程，理解“技術(shù)與工程的性質(zhì)和特點(diǎn)，技術(shù)與工程對(duì)人們生活、生產(chǎn)和社會(huì)的影響，科學(xué)、技術(shù)、工程的相互影響”，并形成初步的技術(shù)與工程實(shí)踐能力。

(五)注重課程內(nèi)容的進(jìn)階性

科學(xué)課程將小學(xué)各學(xué)段與初中科學(xué)課程打通，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，形成我國(guó)第一部《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》。腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)的研究表明學(xué)生的認(rèn)知及思維發(fā)展是有階段性的。學(xué)生對(duì)某一學(xué)科核心概念的認(rèn)識(shí)不是短時(shí)間內(nèi)能完成的，要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)過(guò)程，逐步深入?；趯W(xué)習(xí)進(jìn)階理論，以學(xué)生的認(rèn)知水平、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和興趣特點(diǎn)為依據(jù)，遵循學(xué)習(xí)規(guī)律與學(xué)科規(guī)律，課程內(nèi)容由淺入深、由表及里、由現(xiàn)象到本質(zhì)[3]，分為1—2年級(jí)、3—4年級(jí)、5—6年級(jí)以及7—9年級(jí)4個(gè)學(xué)段。如1—2年級(jí)重點(diǎn)認(rèn)識(shí)事物的具體現(xiàn)象與外部特征，3—4年級(jí)重點(diǎn)認(rèn)識(shí)事物的現(xiàn)象和事件發(fā)生的條件及過(guò)程，5—6年級(jí)重點(diǎn)認(rèn)識(shí)事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化與相互關(guān)系，7—9年級(jí)逐漸認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。如“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”中“1.2空氣與水是重要的物質(zhì)”關(guān)于“水是重要的物質(zhì)”的內(nèi)容，如表3所示。從1—2年級(jí)的從物體的視角認(rèn)識(shí)顏色、狀態(tài)、氣味等外部特征；3—4年級(jí)認(rèn)識(shí)冰、水、水蒸氣等的狀態(tài)，知道是同一物質(zhì)，并且知道溫度與水的沸騰、水的結(jié)冰的關(guān)系；5—6年級(jí)知道水蒸發(fā)與水蒸氣凝結(jié)的規(guī)律，并能解釋生活中的現(xiàn)象；7—9年級(jí)從元素與原子的視角認(rèn)識(shí)水的組成與性質(zhì)，能解釋生活、生產(chǎn)中的問(wèn)題。對(duì)水的認(rèn)識(shí)從物體到物質(zhì)，從外部特征到本質(zhì)屬性，從了解現(xiàn)象到應(yīng)用解釋現(xiàn)象與解決問(wèn)題，逐漸形成對(duì)水的全面與較深入的認(rèn)識(shí)。

表3 “水是重要的物質(zhì)”課程內(nèi)容的進(jìn)階特點(diǎn)

三、教學(xué)啟示

科學(xué)教學(xué)以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為目標(biāo)，以學(xué)科核心概念和跨學(xué)科概念為認(rèn)識(shí)對(duì)象?；谛抡n標(biāo)課程內(nèi)容的主要變化，教師教學(xué)中應(yīng)注意圍繞學(xué)科核心概念進(jìn)行單元整體教學(xué)、注意學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性、理解核心概念蘊(yùn)含的科學(xué)觀念、重視工程實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。

(一)圍繞學(xué)科核心概念開(kāi)展單元教學(xué)

以學(xué)科核心概念組織課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合各學(xué)科核心概念內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，“關(guān)注知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，改變碎片化、割裂式的教學(xué)傾向”。在學(xué)科核心概念學(xué)習(xí)中，注意引導(dǎo)學(xué)生理解跨學(xué)科概念。

(二)注重學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性

課程內(nèi)容的進(jìn)階式設(shè)計(jì)，規(guī)定了各學(xué)段的學(xué)習(xí)內(nèi)容及要求，教師在教學(xué)過(guò)程中要注意學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性特點(diǎn)，不要貿(mào)然將學(xué)習(xí)內(nèi)容提前，強(qiáng)化學(xué)段教學(xué)內(nèi)容安排的序列化和遞進(jìn)性，做好幼小銜接、各學(xué)段銜接以及初高銜接。

(三)理解課程內(nèi)容蘊(yùn)含的科學(xué)觀念

科學(xué)觀念是在具體知識(shí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上形成的對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象的總體認(rèn)識(shí)，是科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任發(fā)展與形成的基礎(chǔ)，以核心概念組織課程內(nèi)容，統(tǒng)整具體知識(shí)點(diǎn)，蘊(yùn)含著該核心概念的具體觀念，教師應(yīng)理解并能指導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)觀念。

(四)積極開(kāi)展工程實(shí)踐活動(dòng)

教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，通過(guò)學(xué)生具體的制作等親身實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中感受技術(shù)與工程的基本特點(diǎn)，體會(huì)技術(shù)與工程對(duì)人們生產(chǎn)生活的影響、對(duì)社會(huì)進(jìn)步的推動(dòng)，以及科學(xué)、技術(shù)、工程之間的相互促進(jìn)關(guān)系，并形成初步的技術(shù)與工程實(shí)踐能力。