王俊卿

備課是教師日常教學(xué)與教研活動的重要環(huán)節(jié)，只有通過備課、上課和評課，才能進一步夯實課堂教學(xué)。《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）為教師備課提供了思路和方向。新課標指出，要把學(xué)生的核心素養(yǎng)作為教學(xué)的落腳點，注重知識的連續(xù)性、課程的綜合性和實踐性。為此，在備課環(huán)節(jié)中，教師要遵循新課標理念，根據(jù)科學(xué)學(xué)科特點和學(xué)生實際情況，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，打造科學(xué)高效課堂，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、備課要立足學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)

核心素養(yǎng)是制定課程目標、開展課堂教學(xué)的關(guān)鍵。新課標提出科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實踐和責(zé)任態(tài)度四個維度。立足學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)，是教師備課中應(yīng)具備的思想，這就需要教師研究新課標和教材。

（一）研究新課標

新課標的頒布為科學(xué)教學(xué)的開展指明了方向，也提出了要求。教師教學(xué)具體的章節(jié)時，只有先了解相應(yīng)的新課標內(nèi)容和要求，才能在備課中進行應(yīng)用。為此，科學(xué)教師要深入研究新課標，抓住課程重點，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。例如，在學(xué)習(xí)教科版科學(xué)教材五年級上冊第一單元“光”的內(nèi)容時，教師需要先知道“光”單元是物質(zhì)世界方面的知識，在新課標的5～6年級部分找出相應(yīng)的內(nèi)容要求：

1.知道來自光源的光或來自物體的反射光進入眼睛，能使人們看到光源或該物體。

2.知道光在空氣中沿直線傳播。

3.知道光遇到物體會發(fā)生反射現(xiàn)象，光的傳播方向會發(fā)生改變。

4.描述太陽光穿過三棱鏡后形成的彩色光帶，知道太陽光中包含不同顏色的光。

這些都是新課標關(guān)于核心素養(yǎng)維度的目標，教師要把這些要求融入各個課時中，這樣在后面?zhèn)湔n和講課的時候，就知道該傳授給學(xué)生什么知識和技能，從而提升科學(xué)課堂教學(xué)的實效。

（二）研讀教材

教材是開展教學(xué)的依據(jù)，對小學(xué)科學(xué)教學(xué)來講，教師需要研究教材，了解教材的編排意圖和教學(xué)內(nèi)容等，并能進行應(yīng)用。小學(xué)科學(xué)教科版新教材與以往的教材存在很多不同之處，需要教師邊學(xué)習(xí)邊應(yīng)用。教科版新教材是按照大單元和分課時進行編排的，每一單元圍繞一個主題。每一課大致按照四步進行編排，即聚焦、探索、研討、拓展。

1.聚焦

聚焦是指將學(xué)生聚集到對新知識的學(xué)習(xí)上，可以有很多形式，可以通過舊知過渡新知，也可以從學(xué)生的知識和經(jīng)驗出發(fā)，甚至是生活中與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的現(xiàn)象出發(fā)，吸引學(xué)生注意，讓學(xué)生意識到要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。例如，五年級上冊的第一單元第二課“光是怎么傳播的”，為了聚焦到光的傳播特點，教師可讓學(xué)生說一說聲音的傳播特點——聲音可以從各個媒介和方向傳播過來，以此引導(dǎo)學(xué)生思考光的傳播特點，從而激發(fā)學(xué)生的研究興趣。

2.探索

探索是指學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容，可以通過不同方式進行，可以是活動、實驗，甚至是師生交流活動，可以是解決問題的過程，也可以是方法。在很多情況下，我們需要用到探究式教學(xué)（提出問題、猜測、設(shè)計方案、實驗驗證、得出結(jié)論、應(yīng)用創(chuàng)新等），如果是工程實踐，我們可以從布置任務(wù)、設(shè)計、建模、評估與改進等方面進行，其中一個關(guān)鍵步驟就是讓學(xué)生對教師提出問題或?qū)ζ渌麑W(xué)生提出的問題進行回答，這就是猜測。先猜測，再按照自己的猜測，設(shè)計相應(yīng)的方案，具體方案有實驗?zāi)康?、實驗猜想、實驗材料、實驗步驟、實驗記錄、實驗分析和實驗結(jié)論。教師在研讀教材時，這一部分是關(guān)鍵，其關(guān)系學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究與實踐能力培養(yǎng)的任務(wù)。這時，教師要了解探索內(nèi)容后，先進行實驗設(shè)計和下水實驗，這樣才能為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。例如，“光是怎么傳播的”一課教學(xué)是通過實驗對光是怎么傳播的進行驗證。學(xué)生的猜測通常有兩種，一種是直線傳播，另一種是曲線傳播。教師要做到心中有數(shù)，無論猜測的是哪個結(jié)果都可以，最后還要設(shè)計實驗，進行驗證。此外就是通過設(shè)計不同的方案解決問題。

3.研討

研討是指探討關(guān)鍵問題或細節(jié)問題，有利于學(xué)生對所得結(jié)論的理解和記憶。對這一部分問題再研究，是讓學(xué)生尋找證據(jù)，知道為什么是這樣的。要讓學(xué)生對核心概念的獲取明明白白，就要把事實擺出來。進行研討時，我們要研究教法和學(xué)法，可以采取讓學(xué)生同桌討論、小組合作或教師引導(dǎo)的方式等。例如，教師可提問：紙屏上的光斑在卡紙移動前后有什么變化？你怎么解釋？當(dāng)我們不把中間兩個卡紙的小孔與第一個卡紙的小孔放在一個直線上時，最后一個紙屏上沒有光斑。這樣細心觀察的學(xué)生就會發(fā)現(xiàn)，是被第二個或第三個卡紙擋住了。這樣就證明了光是直線傳播，而不會拐彎。

4.拓展

拓展是指加強知識深度的問題，或是讓學(xué)生思考用其他方法解決相關(guān)問題。拓展環(huán)節(jié)有的課時中有，有的課時中沒有，需要教師靈活地利用。

二、備課要立足知識的聯(lián)系性

新課標中，1～9年級是一體的，小學(xué)分為三個階段，初中分為一個階段，一共四個階段。這充分說明了在科學(xué)教學(xué)中要注重知識的連續(xù)性和整體性，特別是每個階段的層次性要分明，要體現(xiàn)出遞進性，進而構(gòu)建整個科學(xué)知識體系。每個階段的內(nèi)容學(xué)習(xí)中，會有相同的內(nèi)容，但其深度和側(cè)重點不同。為此，教師在備課中要注重整體知識的結(jié)構(gòu)，把握好教學(xué)內(nèi)容與設(shè)計，讓學(xué)生了解知識如何構(gòu)成的以及知識之間的關(guān)系。

（一）要了解同一內(nèi)容不同學(xué)段的要求

對于同一內(nèi)容，不同的學(xué)段多有不同的側(cè)重點和要求。教師備課時需要了如指掌，才能更好地進行教學(xué)設(shè)計與實施。在科學(xué)教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，這些同一內(nèi)容隨著學(xué)段的升高，其難度也在增加，這是適應(yīng)學(xué)生能力發(fā)展的需求。例如，學(xué)習(xí)“月球是地球的衛(wèi)星”時，要了解具體的內(nèi)容要求。一、二年級：知道觀察到的月亮的形狀是在變化的；三、四年級：知道月球是地球的天然衛(wèi)星；通過利用望遠鏡觀察或利用多媒體等了解地球表面的情況；五、六年級：知道新月、上玄月、滿月、下玄月四種月相，并能說明月相變化的原因。這些內(nèi)容是遞進的關(guān)系，是逐步深入的。

（二）要有單元意識

每個單元的具體內(nèi)容都是圍繞固定的主題進行的，其單元內(nèi)容主要包含了事物的概念、特點、性質(zhì)和應(yīng)用等，這些內(nèi)容之間就有一定的連續(xù)，同時也構(gòu)成了整體的內(nèi)容。例如，“光”這一單元包括光的概念、光的傳播特點、光的形式、光的應(yīng)用等，這些知識都是有聯(lián)系的，前面的知識是后面應(yīng)用的基礎(chǔ)。為此，科學(xué)教師在備課時，一定要有單元意識，了解知識的聯(lián)系性，同時這些知識的發(fā)展，是學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展的需要，也是由低級思維向高階思維邁進，從學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識，再到創(chuàng)新知識。

三、備課要立足課程的綜合性和實踐性

綜合性和實踐性是科學(xué)新課程改革的亮點，課程方案中強調(diào)了跨學(xué)科學(xué)習(xí)，加強學(xué)科的相互關(guān)聯(lián)，帶動課程綜合化實施和實踐性要求。其目的就是培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。強調(diào)綜合性，就要加強課程內(nèi)容、社會生活與學(xué)生經(jīng)驗間的聯(lián)系，整合學(xué)科知識，統(tǒng)籌設(shè)計綜合性課程和跨學(xué)科主題活動。強調(diào)實踐性，是為了變革育人方式。加強實踐性成了課程改革的重點，也成了義務(wù)教育階段學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的基本要求。實踐符合科學(xué)學(xué)習(xí)的特點和要求，新課標中強調(diào)技術(shù)與工程的實踐是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造能力的重要抓手。為此，必須讓學(xué)生探究實踐活動中進行學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究實踐和創(chuàng)新能力。

（一）從科學(xué)探究向工程實踐邁進

工程項目可以把科學(xué)、數(shù)學(xué)、技術(shù)和工程內(nèi)容融入其中，能夠促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)，不應(yīng)是單一知識的學(xué)習(xí)，而應(yīng)是需要在一個具體的項目中去實現(xiàn)，同時也可以通過觀察學(xué)生在工程項目中的表現(xiàn)，合理評價學(xué)生，制定有效的指導(dǎo)措施，從而促進學(xué)生的成長。例如，在學(xué)習(xí)“光”時，最后一課是要求學(xué)生制作潛望鏡，其實就可以按照一個具體的項目進行。教師可給學(xué)生布置任務(wù)，設(shè)計、建造、測試與改進等。首先，給學(xué)生設(shè)計一個問題情境：軍艦要在海量航行，如果要發(fā)現(xiàn)海面和海底的情況，怎么辦？”這樣就能引起學(xué)生思考，進而引入制作潛望鏡的任務(wù)。其次，讓學(xué)生聯(lián)系前面學(xué)習(xí)的光的反射原理，通過利用鏡面調(diào)整角度，實現(xiàn)讓光按照我們預(yù)想的路線進行傳播。這樣學(xué)生設(shè)計多個鏡片，改進光的傳播路線達到對海底和海面的觀察；了解設(shè)計意圖后，就能設(shè)計具體的步驟和圖紙。再次是建模，按照設(shè)計方案建造，建造中還需要用到技術(shù)方面，如裁剪、粘貼等，這些技術(shù)也融入了具體的制作中。最后是測試與改進，以看到的清晰度、距離、靈活性、材料價格等方面進行判斷，根據(jù)不足加以改進，從而達到真實的需求。讓學(xué)生進行工程實踐的具體過程，才能真正讓課程的實踐性和綜合性得到體現(xiàn)，這也是落實新課標的要求。

（二）從科學(xué)探究向生活實踐轉(zhuǎn)變

科學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是對知識的應(yīng)用，只有應(yīng)用才能體現(xiàn)綜合性和實踐性。在探究活動中，需要動手操作、合作、觀察、記錄、分析與推理等，這些步驟不再是單一知識的學(xué)習(xí)和能力的培養(yǎng)。為此，科學(xué)教師在備課的過程中，要根據(jù)新課標的要求以及學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計合理的探究活動，引導(dǎo)學(xué)生參與其中，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實踐能力。例如，在學(xué)習(xí)教科版科學(xué)教材五年級上冊“光的傳播方向會發(fā)生改變嗎”時，通過教材中的實驗，學(xué)生已經(jīng)了解到光在不同介質(zhì)中會發(fā)生折射后，教師還可設(shè)計“消失的硬幣”探究活動，使學(xué)生在生活中會應(yīng)用和解釋光的這一性質(zhì)，進而培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和解決問題能力。這個探究活動需要材料：硬幣、臉盆、玻璃杯、清水；活動步驟：在臉盆里倒入適量的清水；將硬幣投入到水中；把玻璃杯垂直扣在硬幣上，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。這個探究活動是讓學(xué)生明白在玻璃與水接觸的位置發(fā)生折射，進而導(dǎo)致硬幣不能被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不了硬幣后，教師再設(shè)計問題：什么時候才能發(fā)現(xiàn)硬幣？讓學(xué)生進行思考。這樣就能進一步調(diào)動學(xué)生的興趣，讓學(xué)生從不同的角度觀察，理解“當(dāng)垂直觀察時，就能發(fā)現(xiàn)硬幣”，從而夯實了光的折射原理，也解決了生活中的問題。

四、備課要立足教學(xué)設(shè)計的創(chuàng)新性

教師對新課標、教材、教參的研究，以及下水實驗等，為撰寫教學(xué)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。在撰寫教學(xué)設(shè)計時要做好兩點：第一，要把教師活動、學(xué)生活動以及設(shè)計意圖寫清楚，如果設(shè)計意圖不會寫，就要對新課標和教學(xué)目標進行思考；第二，教學(xué)設(shè)計必須創(chuàng)新，不要和教參完全一樣，教師要有自己的思考和想法，這樣才能獨立地進行教學(xué)設(shè)計。教師可以根據(jù)經(jīng)驗嘗試教學(xué)設(shè)計，也可以閱讀相關(guān)的教學(xué)資料，將思維的加工融入當(dāng)前的教學(xué)設(shè)計中，這就為提升課堂教學(xué)實效奠定基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊“光是怎樣傳播的”時，很多教師在課堂中都會設(shè)計利用卡紙來驗證光的傳播路線的活動，具體活動方案如下。

【案例1】

1.提問：我們對光的傳播路線有了自己的猜想，用什么方法能證明我們的猜想呢？

2.猜測：光是沿直線傳播的。

3.實驗材料：4張矩形卡紙、4個能直立的夾子、手電筒。然后讓學(xué)生說說怎樣設(shè)計這個實驗（見圖1）。

4.操作步驟：

（1）在3張矩形卡紙的同一位置分別打一個小孔，直徑約1厘米；

（2）用夾子分別固定卡紙，并直立在桌子上；

（3）每張卡紙之間間隔約15厘米，并保持所有小孔在同一條直線上；

（4）在最后一張卡紙后面約15厘米的地方，直立一張沒有打孔的卡紙作為屏；

（5）關(guān)閉所有燈光，合上窗簾，保證手電筒的光是唯一光源。

這樣雖然能驗證光的傳播路線時是以直線的形式傳播，但這是教材中設(shè)計的實驗，沒體現(xiàn)創(chuàng)新性。其實解決問題的方法和途徑很多。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，我們可以用彎管和直管相結(jié)合的方式，把教材中的內(nèi)容換掉，或是作為另一種方法補充或拓展，而這種方法就是利用制作學(xué)具解決問題，具體活動方案如下。

【案例2】

制作材料和工具：廢舊塑料水管、塑料水管接頭兩個（三通接頭一個、兩通彎接頭一個）、焊接器、刀具、鋼尺、電源。

制作方法：

1.把找來的廢舊塑料水管，用刀具截成四根24厘米長的水管，并準備好兩通彎接口和三通接口。

2.使用焊接器將其中的兩根塑料水管接在三通接口上。

3.使用焊接器將另外兩根塑料水管接在兩通彎接口上。

4.使用焊接器將三通接口接好的塑料水管與兩通彎接口接好的塑料水管接在三通接口上，這樣就做好了“光的傳播路線驗證儀”。

使用方法：

在C端打開手電筒，在A端和B端分別用眼觀察，看看哪一端有光線。若A端能看到光，那就說明光是通過直管傳播，說明光是以直線形式傳播的；若B端能看到光，則說明光是通過彎管傳播的，說明光是以曲線的形式傳播的；結(jié)果在A端能夠發(fā)現(xiàn)光線，從而證明了光是以直線的形式傳播的（見圖2）。

第二種設(shè)計方案是利用制作的學(xué)具詮釋光的傳播特點，這表明科學(xué)教學(xué)的方法有很多，只要能解決問題，符合學(xué)生的能力特點，就是好的方法。而教學(xué)的創(chuàng)新性，也正是為了發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維和能力，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

總之，新課標是科學(xué)教學(xué)的理論依據(jù)，在備課中發(fā)揮著重要作用。備課是有根據(jù)的，要符合學(xué)生能力發(fā)展。為此，科學(xué)教師備課時要依據(jù)新課標，打造科學(xué)高效課堂，增強核心素養(yǎng)意識、單元意識和創(chuàng)新意識，真正在教學(xué)設(shè)計與實踐中落實新課標，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

（責(zé)任編輯：楊強）