新版科學(xué)教材知識提煉引言隨著基礎(chǔ)教育課程改革的深化，新版科學(xué)教材（以下簡稱“新教材”）以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，重構(gòu)了內(nèi)容體系與學(xué)習(xí)邏輯。與傳統(tǒng)教材相比，新教材更強調(diào)知識的情境性、關(guān)聯(lián)性與實踐性，而非碎片化的記憶。在此背景下，“知識提煉”不再是簡單的“劃重點”，而是需要從“素養(yǎng)生成”的高度，將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為可遷移、可應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化知識體系。本文結(jié)合新教材的核心特征，系統(tǒng)探討知識提煉的原則、策略與實踐路徑，為教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)提供專業(yè)參考。一、新版科學(xué)教材的核心特征解析新教材的編寫遵循《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）的要求，其核心特征決定了知識提煉的方向與重點：1.1核心素養(yǎng)導(dǎo)向的目標(biāo)定位新課標(biāo)明確科學(xué)課程的核心素養(yǎng)包括“科學(xué)觀念”“科學(xué)思維”“探究實踐”“態(tài)度責(zé)任”四個維度。新教材以這四個維度為目標(biāo)，將知識嵌入“解決真實問題”的情境中。例如，物理教材中“電路設(shè)計”章節(jié)，不僅要求學(xué)生記憶電路元件的名稱，更強調(diào)通過設(shè)計“家庭節(jié)能電路”培養(yǎng)“科學(xué)思維”（邏輯推理）與“態(tài)度責(zé)任”（節(jié)能意識）。1.2跨學(xué)科融合的內(nèi)容組織新教材打破了傳統(tǒng)學(xué)科壁壘，以“主題式”“項目式”整合多學(xué)科知識。例如，“水的旅程”主題涵蓋：物理：水的三態(tài)變化（蒸發(fā)、凝結(jié)）；化學(xué)：水的凈化（過濾、蒸餾）；生物：水對植物生長的作用；地理：水循環(huán)的環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、降水、徑流）。這種組織方式要求知識提煉必須跨越學(xué)科邊界，關(guān)注“大概念”的整合。1.3探究式學(xué)習(xí)的過程設(shè)計新教材將“探究”作為學(xué)習(xí)的核心方式，每章均設(shè)置“探究活動”“實驗設(shè)計”“項目學(xué)習(xí)”等環(huán)節(jié)。例如，化學(xué)教材中“探究酸的性質(zhì)”實驗，要求學(xué)生自主設(shè)計實驗步驟、記錄現(xiàn)象、推導(dǎo)結(jié)論。這意味著知識提煉需關(guān)注過程性知識（如實驗設(shè)計方法、數(shù)據(jù)處理技巧）與元認(rèn)知知識（如如何反思探究過程）。二、知識提煉的基本原則知識提煉的本質(zhì)是將教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生可理解、可應(yīng)用的素養(yǎng)載體，需遵循以下原則：2.1素養(yǎng)優(yōu)先：從“知識記憶”到“能力生成”新教材的知識是“素養(yǎng)的載體”，而非“目標(biāo)本身”。提煉時需追問：“這個知識能培養(yǎng)學(xué)生的哪些核心素養(yǎng)？”例如，“光合作用”的知識，不僅要記憶“二氧化碳+水→有機物+氧氣”的公式，更要提煉“生物與環(huán)境相互依存”的科學(xué)觀念，以及“通過實驗驗證假設(shè)”的探究能力。2.2結(jié)構(gòu)化整合：從“碎片化”到“網(wǎng)絡(luò)化”新教材的內(nèi)容以“主題”為單元，知識之間存在內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)。提煉時需構(gòu)建“核心概念—子概念—事實性知識”的層級結(jié)構(gòu)。例如，“生態(tài)系統(tǒng)”主題的結(jié)構(gòu)化體系：核心概念：生態(tài)系統(tǒng)是生物群落與非生物環(huán)境相互作用的統(tǒng)一整體；子概念：①生態(tài)系統(tǒng)的組成（生物部分：生產(chǎn)者、消費者、分解者；非生物部分：陽光、水、空氣）；②生態(tài)系統(tǒng)的功能（物質(zhì)循環(huán)、能量流動）；③生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（自我調(diào)節(jié)能力）；事實性知識：草原生態(tài)系統(tǒng)中的草（生產(chǎn)者）、羊（消費者）、腐生細(xì)菌（分解者）；碳循環(huán)的具體路徑（植物光合作用吸收二氧化碳，動物呼吸作用釋放二氧化碳）。2.3情境關(guān)聯(lián)：從“書本知識”到“生活應(yīng)用”新教材的知識均嵌入“真實情境”（如生活問題、社會熱點、自然現(xiàn)象）。提煉時需將知識與情境綁定，形成“情境—知識—應(yīng)用”的鏈條。例如，“摩擦力”的知識，可關(guān)聯(lián)“為什么鞋底有花紋？”“為什么下雪天要撒鹽？”等生活情境，提煉“摩擦力的大小與接觸面粗糙程度、壓力有關(guān)”的核心概念，并引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用該知識解決“如何增大或減小摩擦力”的問題。三、知識提煉的關(guān)鍵策略與實踐案例基于上述原則，結(jié)合新教材的特征，以下是具體的知識提煉策略：3.1錨定核心概念：構(gòu)建知識體系的“骨架”核心概念是新教材知識的“靈魂”，是連接碎片化知識的“紐帶”。提煉核心概念的方法包括：從單元標(biāo)題提煉：單元標(biāo)題通常是核心概念的濃縮，如“生物的進(jìn)化”單元的核心概念是“生物通過遺傳、變異和自然選擇不斷進(jìn)化”；從引言/小結(jié)提煉：單元引言或小結(jié)會明確核心概念，如“物質(zhì)的變化”單元小結(jié)提到“物質(zhì)的變化分為物理變化和化學(xué)變化，本質(zhì)區(qū)別是是否有新物質(zhì)生成”；從關(guān)鍵問題提煉：教材中的“思考與討論”“探究問題”往往指向核心概念，如“為什么說生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力？”指向“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”這一核心概念。案例：物理“力與運動”單元核心概念提煉單元標(biāo)題：力與運動；引言：“力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是維持物體運動的原因”；關(guān)鍵問題：“為什么踢出去的足球會慢慢停下來？”“為什么勻速直線運動的物體不需要力來維持？”；核心概念：力是改變物體運動狀態(tài)的原因（牛頓第一定律）。3.2繪制知識網(wǎng)絡(luò)：可視化呈現(xiàn)知識關(guān)聯(lián)知識網(wǎng)絡(luò)是將核心概念與子概念、事實性知識連接的“地圖”，有助于學(xué)生理解知識的內(nèi)在邏輯。常用的知識網(wǎng)絡(luò)工具包括思維導(dǎo)圖、概念圖、流程圖：思維導(dǎo)圖：以核心概念為中心，向四周輻射子概念與事實性知識（如“生態(tài)系統(tǒng)”思維導(dǎo)圖，中心是“生態(tài)系統(tǒng)”，分支是“組成”“功能”“穩(wěn)定性”）；概念圖：用節(jié)點表示概念，用連線表示概念之間的關(guān)系（如“物質(zhì)的變化”概念圖，節(jié)點包括“物理變化”“化學(xué)變化”“分子”“原子”，連線標(biāo)注“本質(zhì)區(qū)別”“微觀特征”）；流程圖：用于表示過程性知識（如“水的凈化”流程圖，步驟包括“取水→沉淀→過濾→吸附→消毒→飲用水”）。案例：化學(xué)“物質(zhì)的構(gòu)成”知識網(wǎng)絡(luò)（概念圖）核心概念：物質(zhì)由微觀粒子（分子、原子、離子）構(gòu)成；子概念：①分子：保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子（如氧氣由氧分子構(gòu)成）；②原子：化學(xué)變化中的最小粒子（如鐵由鐵原子構(gòu)成）；③離子：帶電的原子或原子團(tuán)（如氯化鈉由鈉離子、氯離子構(gòu)成）；關(guān)系：分子由原子構(gòu)成（如氧分子由氧原子構(gòu)成）；原子通過得失電子形成離子（如鈉原子失去電子形成鈉離子）。3.3整合跨學(xué)科主題：挖掘知識的遷移價值新教材的跨學(xué)科主題是培養(yǎng)“綜合素養(yǎng)”的重要載體，提煉時需關(guān)注學(xué)科間的共同概念與方法：共同概念：如“系統(tǒng)”（生態(tài)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、人體系統(tǒng)）、“變化”（物理變化、化學(xué)變化、生物進(jìn)化）；共同方法：如“觀察”（觀察植物生長、觀察實驗現(xiàn)象）、“實驗”（探究水的凈化、探究種子萌發(fā)的條件）、“建?！保?gòu)建生態(tài)系統(tǒng)模型、構(gòu)建電路模型）。案例：“水的凈化”跨學(xué)科主題知識提煉化學(xué)：物質(zhì)的分離方法（過濾、蒸餾）；物理：水的狀態(tài)變化（蒸發(fā)、凝結(jié)）；生物：水對生命的重要性（細(xì)胞的主要成分）；地理：水循環(huán)的環(huán)節(jié)（蒸發(fā)、降水、徑流）；共同概念：“物質(zhì)的分離方法取決于其物理化學(xué)性質(zhì)”；共同方法：“通過實驗驗證凈化效果”（如用過濾法去除水中的不溶性雜質(zhì)，用蒸餾法去除可溶性雜質(zhì)）。3.4轉(zhuǎn)化探究過程：提煉過程性與元認(rèn)知知識新教材的探究活動不僅是“做實驗”，更是“學(xué)習(xí)如何做實驗”。提煉時需將探究過程轉(zhuǎn)化為程序性知識（如何做）與元認(rèn)知知識（如何想）：程序性知識：實驗設(shè)計的步驟（提出問題→作出假設(shè)→制定計劃→實施計劃→得出結(jié)論→表達(dá)與交流）、數(shù)據(jù)處理的方法（表格記錄、曲線繪制）、變量控制的技巧（控制單一變量）；元認(rèn)知知識：如何反思探究過程（如“為什么實驗結(jié)果與假設(shè)不符？”“哪些步驟需要改進(jìn)？”）、如何評價探究結(jié)果（如“數(shù)據(jù)是否可靠？”“結(jié)論是否合理？”）。案例：化學(xué)“探究蠟燭燃燒的產(chǎn)物”實驗知識提煉程序性知識：①用干冷的燒杯罩在蠟燭火焰上方，觀察是否有水珠生成（驗證水的存在）；②用內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方，觀察是否變渾濁（驗證二氧化碳的存在）；元認(rèn)知知識：①為什么要用干冷的燒杯？（防止水蒸氣遇熱液化）；②為什么要做對照實驗？（排除空氣中的二氧化碳干擾）；概念性知識：蠟燭燃燒生成水和二氧化碳（化學(xué)變化）。3.5關(guān)聯(lián)生活情境：提煉“可應(yīng)用的知識”新教材的知識均來自“生活”，最終要回歸“生活”。提煉時需將知識與生活問題、社會熱點、自然現(xiàn)象關(guān)聯(lián)，形成“知識—應(yīng)用”的鏈條：生活問題：如“為什么用洗潔精能洗去油污？”（關(guān)聯(lián)“乳化作用”的知識）；社會熱點：如“為什么要推廣新能源汽車？”（關(guān)聯(lián)“能量轉(zhuǎn)化”“環(huán)境保護(hù)”的知識）；自然現(xiàn)象：如“為什么夏天的雷雨過后空氣清新？”（關(guān)聯(lián)“氧氣的生成”“臭氧的作用”的知識）。案例：“摩擦力”知識與生活情境關(guān)聯(lián)生活問題：“為什么鞋底有花紋？”（增大接觸面粗糙程度，增大摩擦力，防止滑倒）；社會熱點：“為什么汽車剎車時要用力踩剎車？”（增大壓力，增大摩擦力，縮短剎車距離）；自然現(xiàn)象：“為什么螞蟻能在墻上爬？”（螞蟻腳的分泌物增加了與墻面的摩擦力）。四、知識提煉的實踐路徑知識提煉不是“一次性完成”的，而是貫穿單元設(shè)計、課堂教學(xué)、課后復(fù)習(xí)的全過程：4.1單元整體設(shè)計：以大概念為核心的系統(tǒng)提煉單元是新教材的基本教學(xué)單位，單元整體設(shè)計是知識提煉的“起點”。步驟如下：第一步：分析單元目標(biāo)：根據(jù)新課標(biāo)與教材單元引言，明確單元的核心素養(yǎng)目標(biāo)（如“生態(tài)系統(tǒng)”單元的目標(biāo)是“理解生態(tài)系統(tǒng)的組成與功能，樹立人與自然和諧共生的觀念”）；第二步：提煉核心概念：根據(jù)單元目標(biāo)，從單元標(biāo)題、引言、關(guān)鍵問題中提煉核心概念（如“生態(tài)系統(tǒng)是生物群落與非生物環(huán)境相互作用的統(tǒng)一整體”）；第三步：分解子概念與事實性知識：將核心概念分解為子概念（如“生態(tài)系統(tǒng)的組成”“生態(tài)系統(tǒng)的功能”“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”），再關(guān)聯(lián)事實性知識（如“生產(chǎn)者”“消費者”“分解者”的例子）；第四步：設(shè)計情境任務(wù)：圍繞核心概念設(shè)計真實情境任務(wù)（如“設(shè)計一個校園生態(tài)系統(tǒng)模型”），引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識解決問題。4.2課堂教學(xué)：通過問題鏈引導(dǎo)動態(tài)生成課堂教學(xué)是知識提煉的“主陣地”，需通過問題鏈引導(dǎo)學(xué)生主動提煉知識：情境問題：從真實情境出發(fā)，提出開放性問題（如“為什么夏天的西瓜比冬天的甜？”）；核心問題：指向核心概念的問題（如“西瓜的甜度與光合作用、呼吸作用有什么關(guān)系？”）；子問題：分解核心問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步探究（如“光合作用的原料是什么？”“呼吸作用的產(chǎn)物是什么？”“夏天和冬天的溫度對光合作用、呼吸作用有什么影響？”）；總結(jié)問題：引導(dǎo)學(xué)生提煉核心概念（如“西瓜的甜度取決于光合作用積累的有機物與呼吸作用消耗的有機物的差值”）。案例：生物“光合作用”課堂問題鏈設(shè)計情境問題：“為什么夏天的西瓜比冬天的甜？”；核心問題：“西瓜的甜度與光合作用、呼吸作用有什么關(guān)系？”；子問題1：“光合作用的原料是什么？產(chǎn)物是什么？”（事實性知識）；子問題2：“呼吸作用的原料是什么？產(chǎn)物是什么？”（事實性知識）；子問題3：“夏天和冬天的溫度對光合作用、呼吸作用有什么影響？”（概念性知識）；總結(jié)問題：“西瓜的甜度取決于什么？”（核心概念：光合作用積累的有機物減去呼吸作用消耗的有機物）。4.3課后復(fù)習(xí)：用多元工具鞏固深化課后復(fù)習(xí)是知識提煉的“鞏固期”，需用多元工具幫助學(xué)生強化知識體系：知識卡片：將核心概念、子概念、關(guān)鍵公式制成卡片（如物理“歐姆定律”卡片，正面寫“I=U/R”，背面寫“適用條件：純電阻電路；變形公式：U=IR、R=U/I；應(yīng)用例子：滑動變阻器改變電路中的電流”）；錯題分析：將錯題與核心概念關(guān)聯(lián)（如“為什么我會錯‘摩擦力的方向’問題？”，關(guān)聯(lián)“摩擦力的方向與相對運動方向相反”的核心概念）；項目實踐：圍繞核心概念設(shè)計小項目（如“探究家庭用電的節(jié)能方法”），引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題；思維導(dǎo)圖更新：定期更新思維導(dǎo)圖，補充新的知識與情境（如“生態(tài)系統(tǒng)”思維導(dǎo)圖，可補充“校園生態(tài)系統(tǒng)”“海洋生態(tài)系統(tǒng)”的例子）。五、知識提煉的應(yīng)用場景與價值體現(xiàn)知識提煉的最終目標(biāo)是讓知識“活”起來，應(yīng)用于以下場景：5.1解決實際問題：從“知識到行動”的轉(zhuǎn)化提煉后的知識能幫助學(xué)生解決生活中的實際問題，如：用“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”知識解決“校園垃圾分類”問題（將可回收物、有害垃圾、其他垃圾分開，減少對生態(tài)系統(tǒng)的破壞）；用“摩擦力”知識解決“自行車剎車不靈”問題（調(diào)整剎車皮與車輪的距離，增大摩擦力）；用“光合作用”知識解決“家庭種植蔬菜”問題（選擇光照充足的地方，控制溫度，增加二氧化碳濃度）。5.2提升學(xué)習(xí)效率：從“被動接受”到“主動建構(gòu)”知識提煉讓學(xué)生掌握了“學(xué)習(xí)的方法”，而非“記憶的內(nèi)容”，能提升學(xué)習(xí)效率：用核心概念整合知識，避免碎片化記憶；用知識網(wǎng)絡(luò)理解邏輯，避免死記硬背；用情境關(guān)聯(lián)應(yīng)用知識，避免“紙上談兵”。5.3應(yīng)對評價需求：從“機械應(yīng)試”到“素養(yǎng)考查”新教材的評價以“核心素養(yǎng)”為導(dǎo)向，知識提煉能幫助學(xué)生應(yīng)對素養(yǎng)考查：核心概念是素養(yǎng)考查的“重點”（如中考題中“為什么說生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力？”指向“生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性”核心概念）；知識網(wǎng)絡(luò)是解決綜合題的“工具”（如中考題中“設(shè)計一個水的凈化方案”需要整合化學(xué)、物理、生物的知識）；情境應(yīng)用是素養(yǎng)考查的“方向”（如中考題中“為什么要推廣新能源汽車？”需要應(yīng)用“能量轉(zhuǎn)化”“環(huán)境保護(hù)”的知識）。結(jié)語新版科學(xué)教材的知識提煉是一項以核心素