义务教育小学科学优质PPT.pptx

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”科学教育的原则和大概念关于大概念关于大概念科学概念1.宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的。

2.物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用。

3.改变一个物体的运动状态需要净力作用于其上。

4.当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转化，但是在宇宙中能量的总量总是不变的。

5.地球的构造和它的大气圈以及在其中发生的过程，影响着地球表面的状况和气候。

6.宇宙中存在着数量极大的星系，太阳系只是其中一个星系银河系中很小的一部分。

7.生物体是有细胞组成的。

8.生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或与其他生物竞争。

9.生物体的遗传信息会一代代地传递下去。

10.生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。

关于科学的概念11.科学认为每一种现象都具有一个或多个原因。

12.科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与事实最为吻合的。

13.科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。

14.科学的应用经常会对伦理、社会、经济和政治产生影响。

摘自科学教育的原则和大概念美国新一代科学教育标准（NextGenerationScienceStandards，以下简称“新标准”）：

三维度框架13关于大概念关于大概念跨学科共同概念在所有科学领域中均可运用。

其本身就表明和体现了在不同科学领域中统一的思维方式。

它们能帮助学生将不同科学领域中相互关联的知识组织成连贯的、条理清晰的基于科学的对客观世界的认知。

关于大概念关于大概念u模式u原因与结果u尺度、比例和数量u系统和系统模型u能量与物质u结构和功能u稳定性与变化学科核心概念（学习内容）具有聚焦K-12年级在科学方面最重要的课程、教学和评测内容的功能。

涉及4个领域：

物质科学，生命科学，地球与空间科学，工程、技术和科学运用。

15关于大概念关于大概念什么是核心概念？

至少具有以下条件中的2条：

u能跨越多门学科或工程领域的具有明显重要性的概念，或是一个具体学科知识组织中的关键概念u能提供对于理解和研究更复杂概念和解决问题的关键工具u能与学生的兴趣和生活经验相关，或能连接需要科学和技术知识的社会或个人问题u通过增加深度和复杂性，能在持续的多个年级中教和学1617二、修订稿的主要变化和特点在大概念之下，以小学阶段的学生要求为基础，梳理和选取了适合小学生学习的18个主要概念，再把每一个主要概念分解为75个学习内容，每一个学习内容分解为不同学段的学习目标。

用这样的方式，体现指向大概念的教学。

2017版修订稿物质科学领域6生命科学领域6地球与宇宙科学领域3技术与工程领域3主要概念（18个）学习内容（75个）学习目标（206个）2001版实验稿科学探究情感态度与价值观生命世界物质世界地球与宇宙一级标题二级标题具体内容标准生命科学领域生命科学领域大概念大概念生物需要能量和营养物质，为此它们经生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或与其他生物竞争。

常需要依赖其他生物或与其他生物竞争。

生物体的遗传信息会一代代地传递下去。

生物的多样性、存活和灭绝都是进化的生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。

结果。

8植物能适应环境，可制造和获取养分来维持自身的生存。

主要概念&

学习内容&

学段目标主要概念以概念内涵或命题的方式具体描述。

学习内容学习内容学习目标学习目标12年级（低）34年级（中）56年级（高）8.1植物具有获取和制造养分的结构。

说出植物需要水和阳光以维持生存和生长。

描述植物一般由根、茎、叶、花、果实和种子组成，这些部分具有帮助植物维持自身生存的相应功能。

知道植物可以吸收阳光、空气和水分，并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。

水平要求生命科学领域生命科学领域指向大概念的教学指向大概念的教学指向大概念的教学指向大概念的教学8.植物能适应环境，可制造和获取养分来维持自身的生存二、修订稿的主要变化和特点7.以学习进阶的思想分段设计u是近几年美国科学教育中的新概念；

u是对学生们在一个较大时间跨度内学习和研究某一主题时，所遵循的连贯的、逐渐深入的思维路径的描述。

u一般呈现为围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。

u类似于学习进程呈现螺旋式上升的趋势。

起点中间水平a终点中间水平b中间水平c要素：

起点、中间水平、终点植物可以吸收阳光、空气和水分，并在绿色叶片中制造其生存所需的养分。

分子水平物质变化：

绿色植物可以在光照条件下，将二氧化碳和水转化成有机物，并释放氧气。

能量变化：

太阳能转化成储存在有机物中的化学能原子水平变化：

太阳能可以被光合色素分子捕获，电子跃迁，使其激活小学初中高中大学二、修订稿的主要变化和特点267.以学习进阶的思想分段设计u按照低、中、高三个阶段呈现课程目标和课程内容。

二、修订稿的主要变化和特点278.融入工程学教育内容。

首次在我国将“技术与工程”纳入科学课程标准；

二、修订稿的主要变化和特点关于科学、技术、工程关于科学、技术、工程工程工程工程工程：

人类为实现自己的需要，对已有的物质材料和生活环境加以系统性的开发、生产、加工、建造等。

工程的核心核心是建造建造，工程的关键关键是设计设计。

技术技术技术技术：

对科学加以巧妙运用以适应环境、改善生活的方法、程序和产品。

技术的核心是发明发明。

科学科学科学科学：

人类观察自然、研究各种现象产生和变化的原因。

科学的核心是发现发现。

运用科学、技术和工程，人类创造了丰富多彩的人工世界。

关于科学、技术、工程关于科学、技术、工程关于科学探究和工程实践科学探究8个要素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2017版修订稿科学与工程实践1.提出需要解答的问题明确需要解决的问题2.开发和使用模型3.计划和开展研究4.分析和解释数据5.使用数学和计算思维6.建构解释，设计解决方案7.参与基于证据的辩论8.获取、评价和交流信息美国中小学科学教育的框架1.提出问题或确认需求2.设计和使用模型3.调查方案或解决方案的计划与实施4.分析和解读数据5.运用数学与计算思维进行思考6.构建解释或设计解决方案7.依据证据的论证8.获取、评价、交流信息科学关于科学探究和工程实践1.提出问题或确认需求2.设计和使用模型3.调查方案或解决方案的计划与实施4.分析和解读数据5.运用数学与计算思维进行思考6.构建解释或设计解决方案7.依据证据的论证8.获取、评价、交流信息关于科学探究和工程实践技术与工程科学探究活动是为了解释关于某个现象的问题，例如“天空为什么是蓝色的”或“为什么杯子里的热水会变凉”，学生的主要任务在于认识和解释科学概念；

工程实践活动则是解决一个由困难、需要或期望所引发的问题。

例如“如何用LED灯设计一个有用的工具”或“怎样让房屋更保暖”，学生的任务是明确一个成功的方案应当达到的标准和面临的限制，并在理解科学概念的基础上，实现对其的利用，解决遇到的问题。

关于科学探究和工程实践关于科学探究与工程实践科学探究内涵：

科学探究就是指科学家研究自然界的各种方法和根据他们所收集的证据提出解释的过程。

目的：

科学探究的目标是探寻和认识自然界中的因机制果探究过程：

思考技能：

问题类型：

是什么？

怎么样？

为什么？

科学探究过程科学探究过程提出简单问题作出相关研究计划与他人交流研究过程、观察结果和解释在构建解释中协调观察到的证据和科学知识组织收集到的资料，并进行解释运用恰当的工具和技术收集资料探索流程探索流程科学思考技能精确描述自然现象的技能发觉与描述自然现象因果问题的技能觉察、产生和叙述另有假说和理论的技能产生逻辑预测的技能计划和实施控制实验测试假说的技能收集、组织和分析实验数据与相关资料的技能作出和运用合理结论的技能工程实践内涵：

工程就是应用数学、科学和技术领域的概念来系统地解决复杂问题。

且往往要有创造性。

不断满足人们的需要和解决人类生活中的各种实际问题。

工程设计的过程：

工程思维（设计思维）的技能：

做什么、怎么做更好关于科学探究和工程实践确定问题制定合理的解决方案分析解决方案优化解决方案交流工程设计流程设计（工程）思（工程）思维洞察、创造、实施系统思维人性化思维相似性思维特点：

规划性系统性实践性科学性与艺术性成本和可靠性科学实践科学探究技术工程实践类型1.提出问题（科学）或确认需求（技术）2.设计和使用模型3.调查方案或解决方案的计划与实施4.分析和解读数据5.运用数学与计算思维进行思考6.构建解释（科学）或设计解决方案（技术）7.依据证据的论证8.获取、评价、交流信息内涵核心学科本质关于科学探究和工程实践科学探究和工程实践的联系接续关系例如：

科学家研究的问题是：

空气是如何流动的，空气流动又是如何影响气候的，等等。

工程师研究的问题是：

如何实现人工降雨、如何利用风能发电。

包含关系例如：

对物质性能的研究与材料的选用案例1.问题情境、任务驱动2.设计3.制作4.测试5.改进设计一款一款运运动饮水水瓶瓶明确需求明确需求运运动时饮水的特殊需求水的特殊需求构构