《小学科学教学设计/<教师教育课程标准（试行）>教材大系》为教师教育国家精品资源共享课“小学科学教学设计”的配套教材，依据“教师教育课程标准（试行）”编写。 《小学科学教学设计/<教师教育课程标准（试行）>教材大系》以培养教师小学科学教学设计能力为宗旨，按照“单元-主题-活动”的结构组织内容，注重精简理论，强化实践，强调课内研修与课外实践相结合，内容体系力求前沿、科学、系统、实用。本书配备丰富的数字化资源，建议学习者结合本书二维码进行学习，还可以登录“爱课程”网（www.icourses.cn），在“资源共享课”页面找到本课程，学习相关内容。 本书可作为高等院校科学教育、小学教育等专业课程教材，也可作为在职教师或有志于从事科学教学、研究、管理人员的参考用书，还可作为各类培训项目的培训教材。
“小学科学教学设计”是小学教育专业科学教育方向的一门专业必修课程，旨在培养学生形成现代科学教育教学理念，掌握培养和发展儿童科学素养的教育教学方法，为胜任小学科学教育教学或教研工作奠定必要的理论基础、实践技能和持续学习能力。本课程以学习者为中心，以来自高校和小学教学一线的优秀教师为建设主体，以实践为导向，注重精简理论，凸显科学探究，强调课内研修与课外实践相结合、理论阐释与案例解析相呼应，注重问题式、参与式、探究式教学，具有理念先进、教法多元、协同创新等特征。本课程是教师教育国家精品资源共享课，有丰富的数字课程资源，包括教学视频、案例、试题及拓展资源。学习者可登录“爱课程”网（www.icourses.cn），在“资源共享课”频道查找本课程，进行学习。
当今世界，科技和教育被许多国家视为发展战略的核心、提高综合国力和国际竞争力的关键。公民科学素质与科技发展水平密切相关，没有公民科学素质的提高，就没有公民生产技能水平、就业竞争能力的提高，就没有科技与经济的可持续发展和社会的稳定与协调发展。公民科学素质已成为国家竞争力强弱的重要标志，开展科学教育成为各国的重要战略。美国是世界经济强国，十分重视国民科学素养的提升，于20世纪80年代启动了“2061计划”①，取得了“面向全体美国人的科学》《科学素养的基准》和《科学教育改革的蓝本》等重要成果。英国素有重视科学教育、科学普及与增强公众科学意识的传统，1986年英国皇家学会会员博德默领导的特别小组发布的《公众理解科学》报告指出：“提高公众理解科学的水平是促进国家繁荣、提高公共决策和私人决策的质量、丰富个人生活的重要因素。这是事关全英国的重要问题，要想实现这些长期目标，就要求做出持续不断的努力。”
我国十分重视全民科学素养的提升。2006年2月，国家颁布了《全民科学素质行动计划纲要》（2006-2010-2020年）。纲要指出：“公民科学素质水平低下，已成为制约我国经济发展和社会进步的瓶颈之一。”“实施未成年人科学素质行动、农民科学素质行动、城镇劳动人口科学素质行动、领导干部和公务员科学素质行动是未来15年的主要行动。”2016年3月，国务院办公厅印发了《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016-2020年）》，对“十三五”期间我国公民科学素质实现跨越提升作出总体部署，强调了公民科学素质是实施创新驱动发展战略的基础，是国家综合国力的体现。
“小学科学教学设计”课程作为有效实施科学教育的重要途径，阐述了小学科学教学设计的基本原理、实施程序和主要策略，旨在培育学习者的小学科学教学设计理论素养，提升小学科学教育教学或教研工作能力，并为自身可持续发展提供重要支撑。
本书是教师教育国家级精品资源共享课“小学科学教学设计”的配套教材。“小学科学教学设计”是在我国新一轮基础教育课程改革规定设置科学这门综合课程的时代背景下，依据《教师教育课程标准（试行）》和《小学教师专业标准（试行）》的理念与内容，在高等学校科学教育专业和小学教育专业（小学科学教育方向）开设的一门教师教育类专业必修课程，主要阐述教学设计原理与方法及其在小学科学课堂教学中的具体应用。根据《教师教育课程标准（试行）》中提出的“育人为本、实践取向、终身学习”和《小学教师专业标准（试行）》中提出的“学生为本、师德为先、能力为重、终身学习”的基本理念，结合小学科学教育的“科学素养”目标定向，本书坚持以小学科学教学设计能力培养为核心，注重精简理论，强化实践，强调课内研修与课外实践相结合，内容体系力求前沿、科学、系统、实用。
本书具有以下创新点与特色：
第一，理念思路先进。本书依据《教师教育课程标准（试行）》《小学教师专业标准（试行）》和《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》），结合目前小学科学课程开设情况编写，切合教师学习育人为本的内容指向，采用“理论方法为主、教学实践为线、侧重能力培养”的组织原则，立足于“易学、易用”的编写策略。
第二，实践性突出。基于“科学学习要以探究为核心”的教学理念，本书决定采用“单元-主题-活动”的结构编写，以主题活动引领学习者的学习实践，在可操作的、程序化的活动步骤中设置明确的学习任务，使小学科学教学设计教学从课堂向课外延伸，有利于学习者持续保持学习的兴趣，真正实现“教为主导、学为主体”。
第三，实用性凸显。参加本书编写的人员都是高校从事“小学科学教学设计”课程教学的主讲教师和小学从事科学课程教学的一线教师。本书理论清晰易懂，例证生动可信，充分反映实际教学中的问题及经验，理论联系实际，可操作性强，能引导学习者正确、高效地掌握小学科学教学设计的思路与方法。
第四，内容新颖全面。本书注重小学科学教学设计的新思想、新方法，选题适当，结构完整、层次分明，能从多维视角纵观小学科学教学设计的方方面面，内容覆盖广，问题的分析具有一定的深度。
李中国，博士、教授，临沂大学教育学院（教师教育学院）院长，北京师范大学中国教育政策研究院博士后；教育部高等学校小学教师培养教学指导委员会委员，教育部长江学者通讯评审专家，山东省有突出贡献的中青年专家，国家“卓越教师培养计划”项目负责人、国培计划项目首席专家，教师教育国家精品资源共享课主持人，国家社会科学基金项目、中国博士后科学基金一等资助项目、特别资助项目主持人。发表和转载学术论文100余篇，出版专著、教材15部，主持和参加国家、省部级教学科研项目20余项，荣获省级以上奖励40余项。
单元1 绪论
主题1 小学科学教学设计的内涵与构成要素
主题2 小学科学教学设计的理念、模型与实施策略
单元2 小学生科学学习心理分析
主题1 小学生科学学习认知特征与常见问题
主题2 小学生科学学业情绪特征与常见问题
主题3 小学生科学学习过程技能特征与常见问题
主题4 小学生科学学习心理调研实训
单元3 小学科学教育的发展
主题1 小学科学教育的发展历程
主题2 国外小学科学课程标准比较
主题3 我国小学科学课程的发展态势
单元4 小学科学教学目标设计
主题1 小学科学教学目标设计的内涵与基本流程
主题2 小学科学三维目标的内涵与实施策略
主题3 小学科学教学目标设计实训
单元5 小学科学教学内容设计
主题1 小学科学教学内容设计的理念与原则
主题2 小学科学教学内容的设计策略与分析方法
主题3 小学科学教学内容设计实训
单元6 小学科学探究活动教学设计
主题1 科学探究的一般要素
主题2 小学科学课堂探究活动教学设计策略
主题3 小学科学课外探究活动教学设计策略
主题4 小学科学探究活动设计实训
单元7 小学科学案例研究
主题1 小学科学的常见课型
主题2 小学科学常见教学问题分析
主题3 优秀案例体现的小学科学教学设计理念
主题4 小学科学案例设计与研究实训
单元8 小学科学课程资源的开发与利用
主题1 小学科学课程资源概述
主题2 小学科学课程资源的开发与利用
主题3 小学科学课程资源开发与利用实训
单元9 小学科学教学评价设计
主题1 小学科学教学评价概述
主题2 小学科学教学评价的内容与方法
主题3 小学科学教学评价设计实训
单元10 小学科学教师专业发展
主题1 小学科学教师专业发展概述
主题2 小学科学教师专业发展的问题与策略
主题3 小学科学教师专业发展实训
活动2-3-2小学生科学学习过程技能发展常见问题及调适
步骤一：阅读课堂实录案例，分析案例中小学生科学学习过程技能发展的问题及调适方法。
步骤二：以小组为单位，就步骤一中的问题做进一步的分析和探讨。
步骤三：小组分享和交流讨论结果。
步骤四：教师点评、总结。
步骤五：活动小结。
1.常见问题类型
由于小学生的年龄较小，注意力容易分散，易忘记观察的任务，且观察往往停留于表面，常遗漏或忽视重点的观察内容。概言之，小学生在科学观察中存在的主要问题有以下几种。
（1）学生的科学观察缺乏计划性。例如，在观察高锰酸钾是如何溶解的课上，学生进行实验观察，但是不能按照实验的先后顺序对观察结果进行描述，所进行的描述缺乏条理性。
（2）学生不能及时客观地记录观察对象。对学生进行观察、记录这个问题的调查显示，在教师的指导下，学生能够基本明确地知道观察记录的具体内容，也基本能够采用文字或绘图等多种方式进行记录。
（3）学生的观察描述容易掺杂个人的猜想和推论。很多学生在观察之后不会进行记录，直接抄袭同组或他组成员的观察结果，还有的同学会因为自己的观察结果和别的同学有所不同而进行修改，这样不能保证观察结果的客观性。例如，教师要求学生观察高锰酸钾，然后描述观察对象，学生说“高锰酸钾像一粒粒的沙子”“它有一点像灰尘”等，从中可以看出学生对观察对象的描述是不准确、不全面的。
（4）观察过程中学生不能积极提出疑问。例如，教师问学生所观察到的高锰酸钾溶解在水中呈现出什么颜色，学生的回答是“淡粉色”。教师继续追问：“是淡粉色吗？再仔细观察一下。”“粉色。”“是粉色吗？”学生都不回答了。
（5）学生在科学观察活动中的参与度不够。进行科学观察时并不是每个学生都能够积极投入到任务中去。一方面可能是学生不感兴趣；另一方面是资源有限，做不到每个学生都有进行科学观察的材料，只能进行小组活动。另外，小组成员的性格和动手能力有一定的差别，所以在小组活动中往往有一两个占据主导地位的同学，其他同学只是旁观而已。
2.主要调适方法
（1）明确观察的目的性。观察是一种有目的的感知活动。人在观察过程中，往往会对对象的某一部分感知得特别清晰，而对其他部分则感知得比较模糊，甚至会出现所谓“盲点”。而小学生的观察与平常的观看相似，随意性很大，有意观察不稳定，往往只对观察对象的显眼部分感兴趣。因此在引导小学生进行观察时，应首先让其明确观察的目的，让小学生带着明确的观察目的开展观察活动。只有目的明确、清晰，观察时才能抓住重点，注意力才能集中指向有关对象，感知和思维也才能紧紧围绕观察对象，并获得清晰的事物表象，给思维活动提供丰富的材料，从而做出符合客观实际的判断。
（2）把握观察的全面系统性。心理学研究认为，儿童的观察常具有自我中心主义倾向，往往从自身所在方位去观察，尤其在观察复杂的事物或现象时，学生往往不容易看到事物的内在联系和本质特征。因此，教师要注意对小学生观察全面性和系统性的培养，在观察活动中必须使小学生明确所要观察的内容和观察的范围，明确通过观察要获得哪些资料、解决哪些问题；拟定观察计划，制定观察程序，引导小学生进行系统的、层次清晰的观察，防止主次不分、顾此失彼，让小学生通过观察反映事物的全貌以及各组成部分之间的联系，并能找出在某种条件下感知观察对象所反映的各种可能情况。
（3）力求观察的深刻性。儿童观察的一个缺点是笼统而不精确，他们不善于区分事物的细微差别，更找不出事物表象背后的本质特征，而某些事物的本质又总是被表面的现象所掩盖。观察的主要目的在于通过明察客观对象所呈现的外部特征去揭示事物的本质。因此，观察不仅要具有全面性，对客观事物的全貌有所了解，而且还要精确、深刻地把握事物的特征，揭示事物的本质。在教学中，教师要积极引导小学生运用思维，分析比较，抓住事物的本质特征。
（4）应用多种感官和仪器进行观察的习惯。只有尽量应用多种感官进行观察，才能获得完整、鲜明、精确和生动的事物形象，才能对事物理解得更加深刻。应用各种感官直接进行观察是很重要、很方便的，但有一定的局限性，而且直接观察往往会有误差。因此，只有运用仪器扩大感官功能，才能推动认识的深入发展，如显微镜、放大镜就大大增强了视觉的功能，用温度计测量水温比用触觉试水温可以消除更多误差。
（5）良好的观察态度。①细心。即观察时要细致，不放过每一个细小的变化。不细心就不能深入事物的精微之处，就不能留下深刻的记忆，就概括不出事物的规律。所以观察不仅要亲眼看，还要深入看，要方方面面、里里外外、周密细致、精细观察，要“左看、右看、上看、下看”，把所要观察的现象看个“清清楚楚、明明白白、真真切切”。②耐心。对复杂事物的观察，特别是创造性的观察，往往需要付出艰苦的劳动，需要有顽强的毅力。有些现象稍纵即逝，需要进行重复观察；有些现象变化缓慢，需要长期观察；有些现象因实验失败，需要再实验重新观察。这些都需要耐心，没有耐心就不可能获得可靠、准确、理想的观察结果。③多思。在观察过程中，教师要指导小学生边观察、边思考，多问几个“为什么”。观察不动脑筋、不积极思考，即使是新奇的东西放在眼前，也会错过捕捉的机会；而处处留心、善于思考的人，往往可以从人们习以为常的现象中获得重要的发现。因此，观察后要进行认真的思考、分析、比较、综合、概括，做出合理判断，得出正确结论。
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