1、专项学习像科学家那样单元分析及课时安排 一、单元整体解读与学情分析一、单元整体解读与学情分析 在科学教育的过程方法上，教师应该鼓励学生“像科学家那样”以探究的方式来学习科 学。虽然探究式科学教学是模仿科学家进行科学研究所经历的一般过程，但由于儿童受到发 展水平的限制，不可能完全像科学家那样进行探究。小学生的科学探究活动应采用比较简单 的形式，以适合儿童发展水平。 科学方法是研究者用以考察自然界的步骤、程序，是科学家群体在长期的科学研究工作 中总结而来的。科学方法创造了科学知识，体现着科学的精神与态度，彰显着科学的本质与 价值。对小学生进行科学方法的教育，是整个小学科学教育中非常重要的一环。在回
2、顾和分 析科学家探究活动的一般流程基础上，我们可以在其中发现一些共同的要素，例如基于对自 然的观察提出问题等。小学科学课程标准以要素的形式提出了科学探究活动的共同要素，包 括提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价 等八个方面。以要素形式来提出，提示我们学生的 探究活动不一定完全按照这个流程的顺序，也不一定在所有的探究活动中都涵盖全部八 个要素，例如，在指导低年级学生开展探究活动时，问题不一定是由学生自己提出来的。但 是，学生如果能够掌握探究活动的一般流程，那么他们今后面对问题时，就有了自主设计和 开展探究活动的必要基础。 在探究活动过程中，学生将运用并发
3、展观察、测量、分类、推理、预测、控制变量、假 设、解释、交流等科学方法，这些被称为科学探究的过程技能。科学探究的技能不是孤立出 来逐个培养，而是在科学探究活动中，通过“做中学”的方式，逐步得到训练。这是一个循 序渐进的过程。让学生亲历“像科学家那样”探究的过程，在过程中训练科学探究的技能， 是科学教学的重要目标。 本套教材以专项学习的形式，设置“像科学家那样”单元，与“像工程师那样”单元一 起形成两个面向的专项技能发展体系。在一年级到六年级的 12 册教材中，分上、下两册交替 安排， 各有侧重， 做到依据学生的发展水平， 选取不同的重点和深度， 让学生获得探究能力、 思维能力、实践能力等多方面
4、提高。 专项学习的选题，选取有利于凸显清晰的探究过程的活动，旨在帮助学生更好地掌握探 究活动的过程要素及其关系。对学生认识探究活动过程要素的教学，并非仅在本专项学习中 进行，应该渗透在全年段教学过程中。因此，每学年所安排的专项学习强调的要点，教师要 有所把握，在日常教学中有所体现，并在专项学习中帮助学生进一步整理、明晰，形成完整 的认识。 本套教材专项学习中的科学探究过程细化为八个步骤，基本遵循课程标准提出的要素， 又有一定的特色，包括：提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、搜集证据、处理信息、 得出结论、分享交流。这八个步骤同样呈现螺旋上升的设计思路。在低年段的学习中是由发 现问题、寻找证
5、据、分享交流这三个步骤来统领的；进入中年段以后呈现的是七个步骤：提 出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流；进入高年段以 后，进一步增加了查阅文献。 本册教材的 “像科学家那样” 选取了 “下雪以后， 人们会在积雪冰冻的道路上撒工业盐” 的生活情境，通过提出“为什么要在冰冻的路面撒盐”和“在冰上撒盐和不撒盐，结果有什 么不同呢”的问题，让学生在教师引导下，亲历对这个问题的探究过程。在三年级，重点对 提出问题、设计方案、得出结论和分享交流进行较为细致的指导。首先，让学生进一步掌握 提出问题的方法，通过对比“为什么要在冰冻的路面撒盐”和“在冰上撒盐和不撒盐，结果 有什么
6、不同呢”这两个问题有什么不同，理解要提出能够通过实验找寻答案的问题；其次， 引导学生设计进行对比实验的探究方案，强调实验的公平性；再次，在得出结论时，培养学 生根据实验所获得的结果（证据）来对假设进行判断，得出结论；最后，强调分享交流时要 结合证据介绍结论以及在交流质疑时也要提出证据。需要指出的是，虽然着重对四个方面提 出了新要求，体现探究过程技能的螺旋发展，但并不意味着未被突出强调的方面在探究过程 中不重要，如作出假设、处理信息，同样要让学生去经历这些过程。 二、单元目标解读与概念分析二、单元目标解读与概念分析 小学科学课程的总目标是培养学生的科学素养，并为他们继续学习、成为合格公民和终 身
7、发展奠定良好的基础。这就意味着科学课程不能只教给学生科学知识，更重要的是让他们 认识到科学是什么，科学家怎么做科学研究，小孩子怎么学着科学家的样子做科学研究。 课程标准明确指出，科学探究是获取科学知识的主要途径，是通过多种方法寻找证据、 运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流等方式达成共识的过程。在科学探 究总目标中，要求学生知道科学探究需要围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过收集 和分析信息获取证据，经过推理得出结论，并通过有效表达与他人交流自己的探究结果和观 点；能运用科学探究方法解决比较简单的日常生活问题。要在探究过程中，初步了解分析、 综合、比较、分类、抽象、概括、推理
8、、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践 能力和创新能力，以及运用科学语言与他人交流和沟通的能力。在科学探究活动的过程中， 学生通过观察、实验等活动获取信息（证据），并通过思维活动处理加工，获得概念性知识。 专项学习“像科学家那样”以落实课程标准对科学探究能力发展的目标为指向，结合教 材编写组的研究，将标准要求具体化为通过对提出问题、作出假设、查阅文献、设计方案、 搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流的指导，把过程技能训练和提升通过专项学习进 一步明确凸显出来。 三、单元构成与逻辑分析三、单元构成与逻辑分析 本册专项学习主要由两部分构成。 第一部分介绍了不同的科学领域及不同领域的科学家
9、， 限于篇幅，重点介绍了物理学家、化学家、天文学家、地质学家和生物学家，让学生初步了 解科学分为不同的领域，不同领域的科学家研究的问题不同，但是他们都是在揭开自然界未 知事物的秘密和规律，让科学为人类服务。第二部分从下雪时积雪冰冻的现象入手，引发学 生提出问题、作出假设、设计方案、搜集证据、处理信息、得出结论、分享交流。 在提出问题阶段，引导学生提出通过实验来寻找答案的问题，这是从低年段以观察为主 的探究向实验探究的一次提升；在设计方案阶段，引入了对比实验，强调公平实验的要求， 指导学生在设计对比实验时要注意控制变量；在得出结论和分享交流阶段，都突出了依据证 据的重要性。本套教材从一年级到六年
10、级共安排了六次科学探究指导、六次工程实践指导， 且都放在每册教材的最后。从科学探究与工程实践的教育目标的视角出发，专项学习在整套 教材的探究能力培养、品质提升中居于核心地位，是本套教材的重要组成部分。 在一、 二年级的科学探究指导中， 突出了提出问题、 搜集证据和分享交流三个过程要素， 并以适合一、二年级学生年龄特点的方式，表述为发现问题、寻找证据和分享交流。 从三年级开始，进一步拓展到全部的探究过程环节，仅将查阅文献这一通过资料探究的 独特探究方式在五年级专门提出介绍。从三到六年级科学探究活动指导要点来分析，体现了 由观察到实验、由定性到定量、由简单到复杂，逐步螺旋上升的特征。 四、单元教学目标四、单元教学目标 （1）通过自主阅读和交流介绍，了解科学有不同的研究领域，不同类型的科学家在各自 的领域里探索自然界事物的现象变化及其规律。 （2） 能够从生活情境中发现并提出问题，亲历科学探究的过程，并通过回顾这一探究过 程，形成对科学探究活动要素的较为整体的认识。 （3）着重培养学生提出“通过实验能够解决的问题”及初步掌握设计对比实验的方法， 能够依据证据得出结论并分享交流。 五、单元活动导图五、单元活动导图 六、课时安排六、课时安排 序号 课题 课时 1 专项学习像科学家那样 23 总课时 23