深耕备课模式创新 赋能科学课堂提质——小学科学多元备课模式的实践研究

摘要

备课是课堂教学的起点与核心，是落实新课标素养导向教学、提升小学科学课堂教学质量的关键环节。新时代小学科学教育聚焦学生科学思维、探究实践、创新意识等核心素养培育，传统单一、碎片化的备课模式已无法适配课改需求。作为学科教研员，立足区域小学科学教学教研实际，结合多年一线指导、课堂调研与校本教研实践，系统梳理传统经验型备课、大单元整体备课、探究式情境备课、数字化赋能智慧备课四种核心备课模式，详细阐释各模式的实施流程、核心逻辑与适用场景。通过区域学校常态化落地实践，从课堂教学效率、学生核心素养发展、教师专业成长三个维度分析多元备课模式的实践成效，针对当前备课工作中存在的碎片化、形式化、同质化等问题，提出优化改进策略，为小学科学备课标准化、专业化、创新化发展提供实践参考，助力区域科学教育高质量发展。

关键词

小学科学；备课模式；教研实践；素养落地；教学提质

一、引言

《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，科学教学要立足学生核心素养发展，构建以探究实践为核心、真实情境为载体、深度学习为目标的课堂教学体系。备课作为教学设计的源头，直接决定课堂教学的深度、效度与温度，是连接课程标准、教材内容与学生学情的核心桥梁。小学科学是一门实践性、综合性、生活化极强的基础学科，涵盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四大领域，知识点零散、探究活动多样、学情差异显著，对教师备课的系统性、针对性、创新性提出了更高要求。

长期以来，区域内部分小学科学教师存在备课认知偏差、模式固化等问题。部分兼职教师备课流于形式，仅简单抄写教案、照搬网络课件，缺乏学情分析与教学设计思考；多数教师沿用单课时碎片化备课模式，忽视单元知识体系的整体性，探究活动设计同质化、浅层化；传统备课过度依赖个人教学经验，缺乏集体研讨、数据支撑和资源整合，导致课堂教学重知识传授、轻素养培育，学生科学探究能力、创新思维发展受限。

为破解小学科学备课痛点难点，充分发挥教研引领、示范、赋能作用，笔者立足区域小学科学教研工作实际，聚焦备课模式创新与实践成效落地两大核心，组织区域骨干教师开展专项教研实践，整合优化多元备课模式，构建“传统筑基、单元整合、探究赋能、数字增效”的立体化备课体系，通过三年区域常态化推广实践，有效破解课堂教学浅层化、备课形式化、育人碎片化问题，实现教师备课能力、课堂教学质量、学生科学素养的三重提升。

二、小学科学传统备课模式的现状与困境

（一）传统备课模式的基本形态

传统小学科学备课以单课时独立备课、个人经验主导为核心模式，是长期以来基层教师最常用的备课方式。其核心流程为：通读单课教材—梳理知识点—确定教学重难点—设计教学流程—抄写教案、制作课件、罗列实验器材。该模式以教材课时为基本单位，聚焦单节课的知识讲授与活动安排，备课逻辑简单、操作便捷，适配基础教学需求，能够帮助新教师快速熟悉教学流程，保障常规教学有序开展。

传统备课的核心优势在于基础性、通用性强，备课流程标准化、易落地，对教师专业能力、教学资源要求较低，适合小学科学兼职教师较多、师资薄弱的基层教学场景，能够有效保障日常教学的规范性，杜绝无教案上课、随意授课等问题。

（二）传统备课模式的现实困境

结合区域常态化课堂巡查、教案检查、教师座谈调研结果来看，单一传统备课模式存在诸多短板，已严重制约新课标素养教学落地，具体困境体现在四个方面。

第一，备课碎片化，知识体系割裂。传统备课以单课时为单位，教师仅聚焦单课知识点设计教学，忽视单元整体知识逻辑、学段知识衔接。小学科学各单元知识点层层递进、相互关联，如“电路”单元从简单电路、串联并联到电路故障排查，知识具有完整的进阶体系。碎片化备课导致教学缺乏连贯性，学生难以构建系统的科学知识框架，容易出现知识点零散、学完即忘的问题，无法形成结构化认知。

第二，备课经验化，学情适配不足。传统备课过度依赖教师个人教学经验，缺乏精准学情分析。教师往往凭借主观判断设定教学目标、设计探究活动，忽视不同年级、不同班级学生的认知差异、动手能力差异。低学段学生具象思维为主、动手能力弱，高学段学生具备初步逻辑思维、可开展深度探究，但传统备课模式下教学设计同质化严重，探究活动难度、教学节奏无法适配学情，导致课堂要么难度过高学生无法参与，要么内容简单课堂低效。

第三，备课形式化，探究深度不足。部分教师将备课等同于“写教案、做课件”，忽视教学设计的核心价值。备课过程中照搬现成教学设计，未结合本地生活资源、学生生活经验优化情境，实验活动设计流于形式，仅完成“演示实验、简单操作”的浅层流程，缺乏问题驱动、深度探究、思维拓展设计，导致科学课堂“有活动无探究、有操作无思维”，难以培育学生科学核心素养。

第四，备课个体化，专业成长缓慢。传统备课以教师个人独立备课为主，缺乏集体研讨、思维碰撞、资源共享。资深教师经验难以传承，青年教师缺乏专业指导，备课思路固化、创新不足；教师之间教学问题无法集中攻克，优质教学设计、特色教学资源难以共享，导致区域整体备课水平参差不齐，制约学科整体教学质量提升。

三、新时代小学科学多元创新备课模式构建与实施

立足传统备课模式的优势与不足，紧扣新课标素养导向教学要求，结合小学科学学科特点与区域教学实际，笔者带领教研团队创新重构四种适配不同教学场景、互补增效的备课模式，构建立体化、专业化、实效化的备课体系，实现备课从“经验型、碎片化、形式化”向“素养型、系统化、精准化”转型。

（一）大单元整体备课模式：破解碎片化教学难题

大单元整体备课是新课标背景下核心的备课模式，以单元为整体教学单位，立足单元核心概念、素养目标，统筹单元内所有课时的教学内容、探究活动、评价任务、资源配置，实现知识结构化、教学系统化、素养进阶化。该模式彻底打破单课时备课的割裂弊端，聚焦“单元育人”核心，构建“课标对标—单元解构—课时重构—素养进阶”的完整备课流程。

1. 实施流程

第一步，课标对标，锚定单元素养目标。备课团队首先研读新课标，明确本单元对应的核心素养维度，精准拆解科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大素养的具体培养目标，摒弃单一的知识教学目标，确立单元整体育人目标。

第二步，单元解构，梳理知识体系。通读单元全部课时内容，梳理单元知识脉络、核心概念、重难点分布，明确各课时的教学定位、前后衔接关系，区分基础课时、探究课时、拓展课时、评价课时，搭建单元知识结构框架图。

第三步，课时重构，优化教学体系。基于单元整体目标，重构单课时教学内容，调整课时教学重难点、探究活动安排，避免课时内容重复、衔接断层。统筹单元实验器材、课外资源、实践活动，实现单元资源一体化配置。

第四步，任务统筹，落实教评一体。设计单元梯度化探究任务、生活化实践任务，配套单元过程性评价、终结性评价方案，将素养评价融入每一节课、每一次探究活动，实现“教—学—评”一体化。

2. 实践适配场景

该模式适用于小学科学四大领域完整单元教学备课，尤其适配逻辑性强、知识递进明显的单元，如《电路》《热传递》《地球的运动》《生物的多样性》等单元，能够有效帮助学生构建系统的科学知识体系，培养结构化科学思维。

3. 核心创新点

相较于传统单课时备课，大单元备课实现了三个突破：一是视角突破，从“单课教学”转向“单元育人”，立足整体落实素养目标；二是内容突破，从“知识点讲授”转向“知识体系构建”，实现课时内容有机衔接；三是评价突破，从“单一课堂评价”转向“单元全过程评价”，保障素养落地实效。

（二）真问题探究式情境备课模式：激活课堂探究活力

小学科学的核心是探究，针对传统备课探究浅层化、情境空洞化问题，教研团队构建真问题、真情境、真探究的情境化备课模式，以学生生活中的真实科学问题为驱动，创设生活化、具象化、思辨化教学情境，设计梯度化探究活动，让科学学习扎根生活、立足实践。该模式遵循“情境导入—问题凝练—探究实践—思辨提升—迁移应用”的备课逻辑。

1. 实施流程

第一，挖掘生活素材，创设真实情境。教师备课中立足学生校园生活、家庭生活、自然生活场景，挖掘贴合学段认知的科学现象、科学问题。如低学段结合花草生长、磁铁吸物、水的沉浮等生活现象，高学段结合昼夜交替、季节变化、电路故障、垃圾分类等现实问题创设教学情境。

第二，凝练核心问题，驱动深度探究。摒弃碎片化、无效提问，围绕教学重难点凝练1-2个单元核心问题、每课时1个核心探究问题，以问题贯穿课堂全程，引导学生自主思考、大胆猜想、动手验证、分析总结。

第三，设计梯度活动，落实分层探究。根据学生认知差异，设计基础操作、深度探究、创新拓展三级探究活动，兼顾学困生基础落实、中等生能力提升、优等生创新发展，让每个学生都能参与探究、获得成长。

第四，链接生活应用，实现知识迁移。备课中增设知识生活化应用环节，设计课后实践任务，引导学生将课堂所学科学知识用于解释生活现象、解决简单生活问题，实现“学科学、用科学”的育人目标。

2. 实践适配场景

适配小学科学所有探究类课程，尤其适合现象型、实操型、生活化课程，如动植物观察、物质变化、简单机械、光影现象等内容，是小学科学常规课堂最核心、最常用的备课模式。

（三）集体研磨式协同备课模式：提升区域备课专业化水平

针对基层教师备课个体化、水平参差不齐、优质资源难以共享的问题，构建教研员引领、骨干牵头、全员参与的集体协同备课模式，以校本教研、片区教研为载体，通过集体研讨、分工打磨、课堂试教、优化迭代的闭环流程，实现集体智慧共享、备课质量提质。

1. 实施流程

一是主题聚焦，定点研磨。结合学期教学重点、教学难点、学生易错点，确定每周备课研讨主题，聚焦重点单元、疑难课时、竞赛精品课开展专项备课研磨，杜绝无主题、无重点的泛化研讨。

二是分工执笔，独立初备。团队成员分工负责单元、课时初稿备课，独立完成学情分析、教学设计、课件制作、实验方案设计，形成个人初案，突出个人教学特色与班级学情特点。

三是集体研讨，思维碰撞。集中开展研讨交流，各教师分享备课思路，逐一梳理教学设计中的问题，针对重难点突破、探究活动优化、学情适配、评价设计等问题集中攻坚，汇聚集体智慧优化方案。

四是课堂试教，迭代优化。由骨干教师进行课堂试教，团队全员听课评课，结合课堂实际效果、学生反馈，再次打磨教学设计，最终形成标准化、优质化、可推广的通用教案、课件、实验方案。

五是个性适配，二次备课。教师在通用优质教案基础上，结合自身教学风格、本班学情进行二次个性化备课，实现“集体标准化+个人个性化”的有机统一。

2. 实践价值

该模式有效解决了兼职教师备课能力不足、青年教师创新不足、资深教师思维固化的问题，实现优质教学资源区域共享，统一区域备课标准，缩小校际、教师间教学差距，快速提升全体科学教师的备课能力与专业素养。

（四）数字化赋能智慧备课模式：实现备课精准高效提质

依托国家中小学智慧教育平台、AI教学辅助工具、虚拟实验平台等数字化资源，构建数据驱动、资源整合、智能赋能的智慧备课模式，推动传统备课向精准化、高效化、创新化转型，适配新时代数字化教学改革需求。

1. 实施流程

首先，智能学情研判。借助线上作业数据、课堂测评数据，精准分析学生知识薄弱点、探究能力短板，为备课提供数据支撑，精准定位教学重难点，避免主观备课偏差。

其次，优质资源整合。通过智慧教育平台智能检索，筛选匹配课标要求、贴合学段学情的动画视频、虚拟实验、科普素材、优质课案例，整合校内外优质资源，丰富教学设计内容，弥补传统备课资源单一的短板。

再次，虚拟实验预演。针对高危、耗时、耗材量大、难以实操的实验内容，通过虚拟实验平台提前预演实验流程、预判实验问题，优化课堂实验设计，降低课堂实验风险，提升探究活动效率。

最后，智能优化设计。借助AI辅助工具优化教学流程、设计分层作业、生成评价量表，精简备课流程，提升备课效率，同时创新情境设计、互动设计，打造数字化特色课堂。

2. 适配场景

适配抽象难懂、难以实操、时空受限的教学内容，如宇宙星空、地壳运动、微观细胞、昼夜交替等内容，同时适用于精品课、公开课、创新课的备课打磨，有效突破传统教学的时空与器材限制。

四、多元备课模式的区域实践成效

近三年，笔者带领区域小学科学教研团队全面推广以上四种多元备课模式，构建“常规课堂用情境探究备课、单元教学用整体备课、教研提升用集体协同备课、创新课堂用数字智慧备课”的分层应用体系，覆盖区域所有小学科学教师、全部教学课时，经过常态化落地实践，在课堂教学、学生素养、教师成长、区域教研四个维度取得显著成效。

（一）课堂教学质量显著提升，破解浅层化教学困境

多元备课模式的落地，彻底改变了传统课堂碎片化、形式化、浅层化的问题，课堂教学实现三大转变。一是教学逻辑从碎片化转向系统化，大单元整体备课让教师立足整体设计教学，课堂知识衔接连贯，学生结构化认知显著增强，单元重难点突破效率大幅提升。二是课堂形态从被动听讲转向主动探究，真问题情境备课让课堂充满生活化、趣味性、思辨性，探究活动梯度清晰、针对性强，学生课堂参与率从原来的65%提升至98%，课堂互动、动手实操、深度思辨成为课堂常态。三是教学难点有效突破，数字化智慧备课弥补了传统实验教学的短板，抽象知识具象化、复杂实验可视化，有效解决了小学科学部分内容难教、难懂、难实操的教学痛点。

结合区域期末教学质量监测数据显示，近三年小学科学学科平均分、优秀率、及格率逐年提升，城乡校际教学差距持续缩小，低分率大幅下降，学科整体教学质量稳步攀升，彻底扭转了科学学科“副科不重视、课堂效率低”的局面。

（二）学生核心素养全面发展，落实立德树人育人目标

以素养为导向的多元备课模式，摒弃了传统“重知识、轻能力”的教学导向，聚焦学生四大核心素养培育，育人成效凸显。

在科学观念层面，学生不再机械记忆零散知识点，能够构建完整的科学知识体系，能够熟练运用所学知识解释生活中的光影、力学、生物、天文等常见科学现象，科学认知更加系统、深刻。

在科学思维层面，常态化的真问题探究备课，培养了学生猜想验证、对比分析、归纳总结、创新思辨的科学思维，学生不再被动接受知识，而是主动发现问题、思考问题、解决问题，逻辑思维、创新思维能力显著提升。

在探究实践层面，梯度化、生活化、趣味化的探究活动设计，让学生动手实操能力大幅提升，能够独立完成基础科学实验、自主设计简单探究方案，课后自主开展家庭小实验、自然观察、科技探究的学生数量逐年增多，实践创新能力持续增强。

在态度责任层面，生活化情境教学、生活化实践任务，让学生深刻感知科学与生活、社会、自然的紧密联系，培养了学生热爱科学、热爱自然、保护环境、勇于探索的科学态度，有效落实学科育人目标。

同时，区域中小学生科技创新大赛、科学探究实践比赛参赛人数逐年递增，获奖数量、质量大幅提升，学生科学创新意识、实践能力得到充分展现。

（三）教师专业能力快速成长，夯实学科师资根基

多元备课模式的常态化实践，构建了全员参与、全程研修、全面提升的教师成长体系，有效推动区域科学教师专业化发展。

一方面，备课能力全面升级。教师彻底摆脱照搬教案、机械备课的陋习，能够精准对标课标、分析学情、整合资源、设计素养型课堂，备课从“抄教案”转变为“研教学、育素养”，教学设计的系统性、针对性、创新性显著提升。新入职教师能够快速掌握标准化备课流程，骨干教师实现教学创新突破，兼职教师备课不规范、教学随意化的问题彻底解决。

另一方面，教研能力持续提升。集体协同备课模式让教师常态化参与教研研讨、课堂研磨、案例反思，逐步形成“备课—授课—反思—优化”的专业成长闭环。近三年，区域科学教师撰写的教学设计、教学论文、微课作品多次荣获省、市级奖项，多名青年教师在教学技能大赛、优质课评比中斩获佳绩，学科师资队伍整体专业素养显著提升，打造了一支专业化、年轻化的科学教研队伍。

此外，教师的课程开发与资源整合能力大幅增强，能够结合本地自然特色、学生学情开发特色校本课程、设计个性化探究活动，突破教材局限，丰富科学教学内涵。

（四）区域教研体系持续完善，构建优质育人生态

通过多元备课模式的系统化推广，区域构建了“教研员统筹、片区联动、校本落地、全员参与”的科学教研工作体系，备课标准化、教研常态化、资源共享化成为学科教学常态。统一了区域小学科学备课标准，规范了备课流程，形成了单元整体备课模板、情境探究教学设计范式、集体研磨教研制度、数字资源应用体系，区域学科教学同质化、优质化发展态势显著。同时，积累了大量优质教案、课件、实验方案、精品课案例、校本资源，建成区域小学科学优质教学资源库，实现资源共建共享，为学科长期高质量发展奠定了坚实基础。

五、当前备课实践中存在的问题与不足

在多元备课模式全面推广落地的过程中，通过常态化教研督查、课堂调研、教师反馈发现，区域小学科学备课工作仍存在部分短板，影响备课实效与素养落地。

第一，模式应用存在片面化、固化化问题。部分教师对多元备课模式的内涵理解不透彻，存在模式套用、生硬照搬的问题。不能根据课时类型、教学内容灵活切换备课模式，单一依赖情境备课或单元备课，模式融合应用能力不足；部分教师将集体备课等同于统一备课，忽视二次个性化备课，导致教学设计适配性不足。

第二，素养导向落地不够扎实。少数教师仍存在重知识、轻素养的传统思维，备课中过度关注知识点落实、课堂流程完整，对科学思维培育、探究能力提升、科学态度渗透的设计较为薄弱，探究活动设计仍存在浅层化、形式化问题，深度学习、高阶思维培养不足。

第三，数字化备课应用不均衡。中老年教师数字化备课能力薄弱，仅简单使用网络课件、教学视频，不会运用虚拟实验、AI辅助设计、数据学情分析等高端功能，数字化赋能备课的优势未充分发挥；部分课堂数字化资源堆砌过多，忽视教学实效，导致本末倒置。

第四，备课反思优化机制不健全。部分教师重备课设计、轻课后反思，备课仅完成课前设计，缺乏课后教学效果复盘、问题梳理、方案优化，教学设计一成不变，无法结合课堂反馈迭代升级，不利于教学能力持续提升。

六、小学科学多元备课模式的优化提升策略

针对实践中存在的问题，结合新课标教学改革新要求，立足区域教研实际，从模式融合、素养深耕、数字赋能、教研提质四个方面提出优化策略，进一步完善备课体系，放大实践成效。

（一）强化模式融合，实现精准适配教学场景

开展专项教研培训，引导教师深度掌握四种备课模式的核心内涵、适用场景、实施要点，摒弃模式固化套用思维，构建“主模式+辅模式”融合应用体系。单元整体教学以大单元备课为主、集体研磨为辅；常规探究课堂以情境探究备课为主、数字赋能为辅；精品课、公开课以集体研磨、数字智慧备课为主，实现不同模式优势互补、灵活适配。同时，严格落实“集体初备+个人二次备课”制度，要求教师结合学情、教学风格优化通用教案，杜绝备课同质化、模板化，提升教学设计针对性。

（二）聚焦素养深耕，夯实深度学习备课内核

以新课标核心素养为统领，细化各学段、各单元、各课时素养落地清单，要求教师备课中明确标注每一个教学环节、每一项探究活动对应的素养目标，将科学思维、探究实践、态度责任培育融入教学全过程。教研团队重点督查探究活动设计质量，杜绝浅层化、形式化实验设计，要求每一次探究活动必须有问题驱动、有思维过程、有思辨提升、有迁移应用，推动课堂从“活动课堂”向“素养课堂”转型。

（三）补齐数字短板，均衡提升智慧备课能力

开展分层数字化教研培训，针对青年教师开展AI备课、虚拟实验、数据学情分析高阶技能培训，鼓励其创新数字化教学设计；针对中老年教师开展基础数字化资源应用、极简智慧备课技能培训，帮助其掌握高效数字化备课方法。同时，规范数字化备课应用标准，明确“资源为教学服务”的核心原则，杜绝资源堆砌、形式化数字化教学，让数字技术真正赋能备课提质、课堂增效。

（四）完善闭环机制，构建持续优化备课体系

建立“备课—授课—反思—研磨—迭代”的闭环备课机制，将课后反思、教学设计优化纳入教师备课考核要求。要求教师每课必有反思、每单元必有总结、每学期必有备课案例优化，针对课堂教学中出现的问题，及时调整教学设计、优化探究方案、完善评价体系。教研团队定期开展优秀备课案例展示、问题备课案例复盘活动，以评促改、以研促优，推动教师备课能力持续提升，实现备课质量螺旋式上升。

（五）深化教研引领，筑牢区域提质保障

持续强化教研员引领作用，细化片区教研、校本教研分工，常态化开展备课专项督查、示范课引领、薄弱教师帮扶工作。聚焦备课痛点难点开展主题教研、专题研磨、课题研究，持续优化多元备课模式实施流程，完善备课评价标准，积累优质备课资源，打造区域小学科学备课教研特色品牌，持续放大备课模式创新的实践成效。

七、结语

备课是教学之基、提质之源，是落实小学科学素养教育的核心抓手。新时代小学科学教学改革，核心在课堂、关键在备课、根本在教师。传统单一的经验型备课模式已无法适配素养教育的发展需求，大单元整体备课、真问题情境探究备课、集体协同研磨备课、数字化智慧备课四种多元创新模式，立足学科本质、贴合学情实际、紧扣课标要求，有效破解了传统备课碎片化、形式化、浅层化的痛点难点。

作为学科教研员，未来将持续立足区域教学实际，深耕备课模式创新研究，持续优化多元备课融合应用体系，强化教研赋能、数字赋能、素养赋能，引导全体科学教师树立“以生为本、素养为先、探究为核、实效为要”的备课理念，让每一次备课都精准适配学情、赋能课堂、培育素养，持续提升区域小学科学教学专业化水平，助力学生科学核心素养全面发展，推动区域小学科学教育高质量、内涵化、特色化发展。

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