《指向概念理解的科学课堂实践》（订购）

金莺莲 著

教育科学出版社

内容简介

　　本书分为四个部分。第一部分全面介绍了实现学生科学概念深度理解的重要价值和意义，同时结合国内外科学教育研究先进成果，重点说明了实现概念理解教学的基本原则。第二部分深入介绍了实现科学概念深度理解的学习设计理论，特别是结合“光合作用”单元教学，全面细致地分析了促进科学概念深度理解的教学实施要点及效果。第三部分借助不同学科和年级的案例，为教师提供了实施促进科学概念深度理解的教学的指导。第四部分分析了指向概念理解的教学面临的挑战，重申了指向概念理解教学的实施策略。

作者简介

　　金莺莲，华东师范大学博士，主要研究方向是科学教育、课堂中的科学实践。在国内外知名期刊上发表科学教育相关论文多篇，指导区内教师获上海市中小学中青年教师教学比赛一、二等奖，指导的项目化学习案例获上海市项目化学习案例一、二等奖，指导的科学教育校本课程入选上海市科创教育（中学）优质课程。

精彩书摘

时代变革中的科学教育

　　在时代巨变的浪潮中，科学正扮演着前所未有的关键角色，它不仅代表着人类智慧的巅峰，更是推动社会进步和改善人类生活的核心动力，科学创新已成为提升国家综合国力和国际竞争力的关键力量。正如习近平总书记所说，“建设教育强国，基点在基础教育”。中小学科学课程承担着培养青少年科学素养的基础性任务，必须紧密反映时代的要求。《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》指出，科学教育要“以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻落实党的二十大精神，按照中央‘双减’工作部署，聚焦立德树人根本任务，完善课程体系，修订科学教材，改进教学方法，加强师资队伍建设，用好实践场所，推出优质资源，做强品牌活动，推进学科建设，开展科学研究，调动社会力量，推动中小学科学教育学校主阵地与社会大课堂有机衔接，提高学生科学素质，培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体，培养社会主义建设者和接班人，为加快建设教育强国、科技强国、人才强国，全面建设社会主义现代化国家夯实基础”。

　　从学生发展的视角来看，科学已经深深地渗透到现代生活的每一个角落。集成电路、生物医药、人工智能等新兴产业对社会产生了越来越广泛的影响。这些产业的发展不仅需要高端科技的研发人才，还需要大量的成果转移转化人才，更需要能灵活应用这些成果应对日常生活挑战的公民。学会用科学的眼光审视世界，并运用科学知识解决问题，在当今社会变得比以往任何时候都更加重要。比如，我们在工作中要学会应用人工智能简化工作流程，同时要学会辨别人工智能给出的答案是否科学合理。在生活中我们时刻面对着“是否接种流感疫苗”“青春痘烦恼如何解决”“孕妇是否能喝奶茶”以及“癌症应采取放射治疗还是手术治疗”等大大小小的抉择。从这个角度出发，不论学生未来是否从事与科学相关的职业，对基础科学知识的理解、掌握和应用都是不可或缺的。因此，我们必须重视并加强科学教育，培养学生的科学兴趣和实践能力，为他们的全面发展和未来生活奠定坚实的基础。

　　什么样的科学知识是义务教育阶段学生必须掌握的呢？在不同时代对这一问题有不同回答。当下，科学教育研究者和实践者普遍认为学生应当掌握三个维度的科学知识：科学与工程实践、学科核心概念、跨学科概念。科学与工程实践，也被称为认知方式或科学过程，是指学生像科学家和工程师一样，在研究中获得知识与技能的过程，包括观察、提问、使用模型进行猜测、开展实验、分析数据、建构科学解释等过程。学科核心概念是指科学学科中的关键内容，由重要的科学事实、原理、定律所构成。跨学科概念是指横跨多个学科领域的普遍概念，是科学领域的重要研究主题，如系统与模型、能量与物质、结构与功能、稳定与变化等。

　　许多国家的课程方案、课程标准或相关文件或多或少反映了这一认识。美国《下一代科学标准》就是在这三个维度上架构起来的。澳大利亚课程、评估和报告局在最新的文件中指出，学生应当在科学探究过程中探索科学概念，认识科学本质，理解科学的作用。英国教育部认为国家科学课程旨在确保学生理解科学概念，在探究中培养对科学的本质、过程和方法的理解，以应对当下和未来可能出现的科学问题。我国发布的《义务教育科学课程标准（2022年版）》提出，学生在学习科学知识的过程中会发展出包括科学观念、科学思维、探究实践和态度责任在内的科学核心素养。这些不同类型的科学知识的学习和素养的发展是紧密联系、不可分割的。

　　为了促进学生对这些科学知识的理解和掌握，本书从科学教育中学科核心概念、跨学科概念的内涵与意义的解析入手，解释了学习学科核心概念与跨学科概念和素养发展的关系。学科核心概念是科学知识体系的基础，是理解和应用科学的前提与关键。而跨学科概念则强调不同学科之间的联系和融合，帮助学生形成更为全面、系统的科学认识。当下，知识呈现出爆炸性增长的趋势，新的科学概念层出不穷，学科之间的交叉与融合也日益频繁。这使得科学教育面临着前所未有的挑战和机遇。学生需要掌握的知识急剧增加，同时还需要具备跨学科的知识结构和综合能力。因此，对科学概念不能再是简单的记忆和复述，要从学科核心概念和跨学科概念出发，深入理解其内涵、外延以及其与其他科学概念、跨学科概念之间的联系。学生对学科核心概念和跨学科概念的理解直接影响到他们科学知识体系的构建和完善。只有深入理解科学领域的这些重要概念，学生才能掌握科学规律，进而形成系统的科学知识体系。通过深入剖析可以发现，学生在理解和掌握核心概念的过程中，不仅能够积累科学知识，更能够培养科学思维、提升探究实践能力、形成正确的态度责任感。这种综合性的培养方式，有助于学生形成完整的科学核心素养。

　　为了帮助学生更好地理解和掌握核心概念，本书介绍了指向概念深度理解的学习设计理论。在理论阐述的基础上，本书通过一系列可操作、可复制的案例，详细解释了学习设计理论如何在实际教学中得到应用。这些案例来自不同科学学科、不同年级，既展示了在不同情境下理论的适用性，也提供了具体、实用的操作指南。通过对案例的分析和讨论，教师可以清晰地看到理论是如何转化为教学策略的，以及这些策略如何在课堂上产生积极的影响。更重要的是，从本书的案例中，你会发现，这些案例不是理论的简单应用，它们融入了一线教师的实践智慧。教师们在实施这些理论时，会根据自己的教学经验和学生的学情，对理论进行适度的调整和优化，使其更加贴近学生的学习需求。这种“理论+实践+反思”的循环模式，不仅丰富了理论的内涵，也为广大教师提供了宝贵的实践指导。

　　最后，本书根据一个区域教研实践案例指出教师“为理解而教”面临的困难，包括但不限于理论与实践的差距、教师角色的重新定位、技术带来的额外挑战等。为了应对这些挑战，除了教师自身的努力以及有效策略的应用外，学校和区域应为教师的研训提供支撑。

　　在时代变革的洪流中，科学教育正迎来新的发展机遇与挑战。科学概念的理解作为科学教育的核心环节之一，其重要性也愈发凸显。希望本书提出的建议和策略能帮助教师改进科学概念教学策略，实现课堂教学转型，为学生科学素养的培养和提升夯实基础。我们期待这些建议和策略能够在实践中得到广泛应用和验证，为科学教育的发展贡献一份力量。

本文选自《指向概念理解的科学课堂实践》序言

教育科学出版社

2025年5月出版

　　来源：教育科学出版社