中国科学技术协会公布的第十三次中国公民科学素质抽样调查结果显示，2023年我国公民具备科学素质的比例达14.14%，意味着我国公民科学素质水平跨入创新型国家行列。我国科学素质建设取得了显著成绩，但也存在“总体水平偏低、区域发展不平衡”等问题。2021年6月，国务院印发《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》，进一步提出到2025年，具备科学素质的中国公民比例要超过15%，2035年达到25%，同时也指出在“十四五”时期要实施青少年科学素质提升行动，其中“提升基础教育阶段科学教育水平”被放在重要位置。课堂是科学教育的主阵地，核心素养导向是基础教育改革的主旋律，那么核心素养如何能在科学课堂中落地呢？教师对核心素养的认知状况如何？采用哪些策略培养学生在课堂中的核心素养？一系列问题成为当前科学教育教学亟需回答的问题。
　　现实困境：
　　核心素养落地的双重表现
　　通过对浙江省内《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）实施情况的了解分析，发现存在着认知和实践的双重困境。教师对核心素养具体内涵与实质的认知偏失，是教师教学意识和理念层面的问题，也是阻碍教师在教学中无法促进核心素养落地的内在因素。实践是教师根据自身的认知和思维在教学中作出的教学行为，是教师进行教学时的外在表现。通过分析并澄清教师在科学课堂教学中表现出来的认知和实践困境的具体特点，有针对性地提出解决办法，是核心素养在课堂中落地的重要工作和不可缺少的前期准备。
　  认知完善：
　 核心素养内涵和实质的深入剖析
　　认知的偏失需要通过对核心素养内涵和实质的深入解读进行完善。科学课程要培养的学生核心素养，包括科学观念、科学思维、探究实践、态度责任等方面。
　　新课标对其组成部分作了进一步的阐述，如科学观念包括运动、相互作用、物质、能量、结构、功能、进化、适应、平衡等观念，科学思维包括模型建构、推理论证、创新思维等，探究实践包括科学探究、技术与工程实践、自主学习等，态度责任包括科学态度、社会责任、科学本质、STSE等要素，并在新课标中明确了核心素养的学段特征。
　　对于核心素养，教师不仅要知其然，了解它的内涵，还要知其所以然，理解核心素养的实质，要把核心素养内化为自己的教学认知，外显为培养学生核心素养的教学行为。
　  实践进路：
　　核心素养落地的四条策略
　　如果说教师对核心素养内涵和实质的认知解答了“如何提高教师对核心素养的全面认知”这一问题，那么核心素养落地的具体策略，就解答了“核心素养在课堂中落地应该怎么做”这一问题。科学课程以核心概念为主干架构教学内容，学生通过科学知识的学习，形成科学观念，促进对核心概念的理解，在这一过程中发展核心素养。科学思维的培育是科学教学的重中之重，科学史教育中蕴含了丰富的教学资源，可以帮助学生进行科学本质学习，培养科学态度责任和价值观，促进学科育人目的达成。有效的教学评价是“教—学—评”一致性的突破口，是促进学生深度学习和有效学习的关键举措。结合各地实践的优秀经验，我们以探究实践为基础，提炼了指向科学观念、科学思维、责任态度和评价改革的四条策略，从而打破了实践困境中的诸多壁垒，实现了科学课堂中核心素养的落地。
　　核心概念下基于层级结构科学观念的建构策略。科学观念是核心素养的内涵之一，指在理解科学概念、规律、原理的基础上形成的对客观事物的总体认识，然而碎片化、割裂式的教学倾向忽视了知识间的内在联系，阻碍了知识结构化的过程。因此，科学观念的形成要融入核心概念的学习历程中。作为科学课程核心内容的核心概念是上位概念，具有统摄性和概括性，可被解构为若干基本概念，而基本概念的建立往往是基于一系列客观存在的现象与事实。那么，如何围绕核心概念组织教学以实现科学观念的有效建构？以学科事实为锚点，梳理核心概念下一般概念的逻辑关联，厘清学习路径下思维认知的层级结构是建构科学观念的关键步骤。
　　真实情境下基于思维进阶的探究设计策略。科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。核心素养，即应对未来世界万千变化的正确价值观、必备品格和关键能力，要在真实情境下解决复杂问题的过程中才能表现出来。脱离真实情境，核心素养的培养也便无从谈起。新课标引领下的科学课堂，应从学生的生活实际出发，创设素养立意的探究实践情境，有效激发学生的学习动机，经历从低阶思维到高阶思维的发展过程，在解决真实问题的过程中，实现从知识到素养的跨越，进而促进学习方式的变革。那么，如何在真实情境下发展学生的进阶思维，培养学生将知识迁移应用于新情境创造性地解决新问题的能力呢？教学环节的层级递进设计是课堂教学中实现思维进阶的重要路径。
　　布鲁姆将认知领域的教育目标按照从简单到复杂的顺序分为六个层次，其中记忆、理解、应用属于低阶思维，是一种浅层次的学习，而分析、评价和创造属于高阶思维，属于深度学习。新课标引领下的科学课堂，需要通过设计层级递进的教学环节，引导学生在知识建构、观念深化、能力迁移的过程中实现从低阶思维到高阶思维的跨越。
　　依托科学史的科学态度责任塑造策略。科学教育的核心是培养学生的科学家精神，塑造严谨的科学态度和社会责任感。好奇心、想象力和探求欲是科学家精神的内核，科学史呈现了人类对客观世界的认知演变过程，展现了科学思维与探究方法进阶交织、概念建构与问题解决交替互促的发展历程，蕴藏着激发学生好奇心、想象力和探求欲的强大驱动力。科学家精神本身也代表着严谨的科学态度及社会责任感。在科学课堂中，引入历史上引发科学创造的背景史料，让学生沿着科学家的足迹经历从一个个问号生成更多个问号最终变成一个个感叹号的探究历程，充分激发学生科学学习的内生动力，从以升学为终极目标的囹圄中抽身而出，打破过分追求功利性的桎梏，强调培养学生的科学态度和价值观，不断强化科学课程育人为本的价值导向。因此，注重对科学史教育的活化、优化和深化是充分发挥科学课程独特的学科育人价值，实现科学态度与社会责任培养的重要环节。
　　“教—学—评”一体下凸显多维效能的评价实施策略。从“双基”到“三维目标”，再到“核心素养”，育人目标的转变决定了评价内容的更迭和评价方式的变革，评价效能也呈现多维发展。新课标所倡导的评价是以学生核心素养的发展为旨归，紧扣教与学的过程，其评价内容和方式不再是通过去情境化的传统试题考查学生对知识点的记忆，评价效能也不能窄化为对学习成果的评定。那么，如何在教与学的过程中科学评价学生综合运用知识解决问题的能力？如何在“教—学—评”一体化的视域下充分发挥评价的多维效能？评价工具的合理选择和应用是凸显评价多维效能的有效策略。PTA量表法，即基本要素特征分析法，是一种关注学生学习过程的高效评分工具，是实现以素养立意的评价促进学习方式变革的有效途径。根据评价工具嵌入课堂教学的实施方式不同，PTA量表的应用主要分为置放和生成两种方式，具体可分为量表前置、量表后置、前生量表和后生量表四大类型，不同种类的量表可以在课堂教学的不同环节中使用。
　　要想实现核心素养在科学课堂中的真正落地，首先要准确把握核心素养的实质和内涵，转变教育理念和育人方式；其次要在教学实践中积极探索，创造性地运用、重构、拓展教学内容，聚焦核心概念、注重知识序列结构化，创设真实情境促进学科思维培育系统化，依托科学史树立正确的科学态度责任，完善评价体系，致力“教—学—评”一体化等实践策略，推进高效课堂建设；最后要以核心素养在科学课堂中的落地为出发点，提升基础教育阶段科学教育质量，促进青少年科学素养的提升，从而逐步实现我国全民科学素养的全面提升。（据《中小学科学教育》，有删节）