小学科学课程标准指出，小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程，实现三维教学目标向核心素养目标的转化，应是小学科学教学改革中，核心素养教育是否能真正落地，在实践中生根发芽的关键。因此厘清三维目标与核心素养之间的关系，变革三维目标的设计思路和实践策略，具有十分重要的实践意义 。
一、学科核心素养与课程三维目标的承与变
2016年9月，教育部颁布《中国学生发展核心素养》，明确了以人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等十八个基本要点，构建起全面发展的人。细观中国学生发展核心素养内容，发现一些相同的观点在以往的科学教学目标中都有适当的体现，相对于现在科学课的三维目标来看，其关联度还是非常紧密，如下图
1.传承与联结
（1）中国学生发展核心素养的六大方面与科学三维目标的对应联结：
人文底蕴：主要是学生在学习、理解、运用人文领域知识和技能等方面所形成的基本能力、情感态度和价值取向。其对应的三维目标主要是科学概念和情感态度价值观。
科学精神：主要是学生在学习、理解、运用科学知识和技能等方面所形成的价值标准、思维方式和行为表现。其对应的三维目标主要是过程方法和情感态度价值观。
学会学习：主要是学生在学习意识形成、学习方式方法选择、学习进程评估调控等方面的综合表现，其对应的三维目标主要是过程方法。
健康生活：主要是学生在认识自我、发展身心、规划人生等方面的综合表现，其在对应的三维目标中都有涉及。
责任担当：主要是学生在处理与社会、国家、国际等关系方面所形成的情感态度、价值取向和行为方式，其对应的三维目标主要是情感态度价值观。
实践创新：主要是学生在日常活动、问题解决、适应挑战等方面所形成的实践能力、创新意识和行为表现，其对应的三维目标主要是过程方法。
（2）学科核心素养与三维目标的对应联结：
从学科核心素养的角度来看，其在三维目标中的关联更为清晰，如上图所示，科学概念对应科学概念；探究能力、科学思维对应过程方法；科学态度对应情感态度价值观。而通用核心素养（4C）主要对应三维目标中的过程方法。
2.变化与提升
2003年第八次课程改革以来，我们在双基教学目标的基础上提出了三维教学目标，弥补了当时教学目标对人的情感态度价值观教育的缺失，从注重知识、技能的教育向关注学生的人的整体发展前进了一大步，但三维目标还是侧重于教的过程，注重于知识的传输，忽视学生个体智慧的生长。形成这一现状的原因恐怕与我们教师对科学教学目标的理解发生偏差有着不小的关系。从《科学标准》制定以来，我们以“科学概念、过程与方法、情感态度价值观”三维目标作为我们设计教学的总目标，这体现了一种科学教学思想的进步，但在实际的教学过程中，我们往往没有完全摆脱传统的禁锢，造成能力素养失衡的弊端。
现在核心素养发展观的提出，其实是体现了从学科中心的课程观到学生中心的课程观的迁移。核心素养的教学还原了一个整体的，有生命的知识体的发展学习的过程，注重运用自主、合作、探究的现代学习方式，由内而外改变传统的学习模式，把知识的学习从浅层的记忆层面向理解、运用、创新的中层、深层发展，让学习的过程回到知识产生的情景中去，由学习的个体去体悟、理解与掌握和运用，把记得住的知识转向带的走的能力。所以核心素养的教学目标它是综合的，它指向于人的整体发展，并不是三维教学目标的简单翻版，而是从思想深处、从方法源头、从评价标准多方面的一次重大变革。
二、学科目标素养化的设计原则
教学目标是课堂教学的核心和灵魂，是课堂教学的根本出发点和归宿点。我们研究核心素养培育下的发展性课堂，毋庸至疑教学目标的设计必成为甄别传统教学的首要元素。因此我们认为理想的教学目标的设计定位应围绕生本核心，实现全体学生素质全面的、有效的、个性的发展，它的设计应体现：
全面性：挖掘教材内容，目标趋向多维
教学目标的全面性是指教学目标的内容范围要考虑到学生全面素质的发展，不能只注重知识领域的目标，而忽视其他领域的目标，教学目标设计时应努力地挖掘教材内容，发掘其他领域目标的生成点、升华点，使整课目标趋向多维、多元，为促进学生全面发展作重要保证。
适切性：依据学生基础，目标定位合理
“我们的教学是为学习者学习而设计的”,新课程强调以学生的发展为本,关注课堂教学目标的适切性,正是关注了学生的发展。目标的适切性应包括两个特征：适切教材编写者的意图与适切学生已有的知识水平、能力水平与年龄特征。
具体性：语言表述到位，目标指向明确
有了教学目标，我们还必须把它描述出来，因此教学目标的陈述十分重要。例如“认识科技是推动生产发展的动力”，这样陈述的目标对不同人可能有不同理解。这种“用笼统的词”陈述的目标，这是不可取的，我们应使教学目标的语言表述到位，目标指向明确。
自主性：变被动为主动，目标体现自主
传统的课堂中，学生不是课堂真正的主体，而核心素养化的目标正是要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械的现状，因此在教学目标的设计时，要体现出学生学习的自主性、能动性、创造性；要在一定范围内留有学生自定学习目标、自选学习内容的能动空间，把学的权利真正交给学生，抛弃教师的绝对权威地位，解除传统课堂对学生的束缚，为学生主动性发展创造有利的条件。
层次性：关注个体差异，目标显现层次
学生的身心发展各有千秋，尤其在智力才能方面更有他们各自的兴趣和特长。教师在目标设计时应关注学生的这些个体差异，可以定出最低目标和发展目标，让不同层次的学生都能积极参与到课堂教学中，在对自身潜力的不断挖掘中，沿着不同目标层层拾级而上，体验成功，从而使我们的教学在集体教学、分组交流、个别指导相结合的方法下，达到面向全体的目的。
五性设计原则，把素养目标具体化，变得可触摸，可设计，可操作。遵循从学的角度来设计教，从教的高度来指导学，以学为中心，以生为主体，创造一切有利条件为学生的核心素养成长提供源泉和支撑，让智慧成长可期，让能力生成可期！
三、三维目标素养化的设计策略
1.科学概念素养目标——建构具体知识点与核心概念的联结
对核心概念的理解程度反映了一个人的科学素养。研究中我们打破以单课为设计模式，从整个单元中来建构“核心概念体系”， 从整体角度审视单元内容，系统分析教学单元内容知识的层次结构和相互联系，甄别、确定具有高度概括性和迁移应用价值的核心概念。基本模式为：
从每一课的一般概念出发，向上寻求核心概念形成的路径，建构一个单元概念体系。以六下的《宇宙》单元为例，本单元需要达成的科学概念有：
月球是地球的卫星，月球在运动方式、体积大小、引力大小、表面特征等方面有别于其他星球。
太阳、地球、月球的运动变化导致日食和月食现象。
星座是远近不同的恒星在天空中形成的视觉构图。
宇宙是由类似太阳系、银河系、河外星系等大小不同的天体系统组成的庞大的系统，它在不断的运动变化。
宇宙是可以被人类认识的，人们通过不断地改进各种观测技术发现了越来越多的宇宙奥秘。
以上的这些概念哪些是一般概念，哪些是可以上升为核心概念呢？根据《科学教育的原则和大概念》一书中列出了14个大概念分类，我们可以找到：宇宙中有数百万个银河系，太阳系仅是其中一个银河系中很小的一部分。物体可以对一定距离远的另外的一些物体产生作用这两条大概念。很显然对应这两条大概念的单元核心概念应为: 宇宙是由类似太阳系、银河系、河外星系等大小不同的天体系统组成的庞大的系统，它在不断的运动变化。
于是我们就可以从此出发，联结每课的一般概念和知识点，构建起《宇宙》单元的核心概念体系。
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这种构建方式是我们从已明晰的每课具体概念出发，一方面向上寻找抽象概括的核心概念，一方面向下寻找概念的最小单位——事实性知识，最后将之系统性关联，形成从具体知识点到核心大概念之间清晰的概念体系。
2.过程与方法素养目标—设计指向探究与“4C”的核心素养
在过程与方法素养目标设计上，我们既关注学科的探究核心素养又要关注“4C”的通用核心素养培养。
例如《空气占据空间吗》，本课是科教版三年级上册第四单元《水和空气》中的第6课，本课的教学重点：知道空气与其他物质一样，能够占据空间，但占据空间的大小是可以改变的。教学难点：引导学生用实验的方法寻求证据，证实空气确实占据空间，并在科学事实的基础上进行预测和解释，发展学生的思维能力。为此我们确立了以下两个素养目标：
探究素养目标：用实验方法探究空气确实占据空间；用对比实验控制条件的方法，进行观察；在科学事实的基础上进行预测和解释。
通用素养目标为：
在合作实验中积极参与，善于协作沟通；能对实验中的现象提出自己的观点，大胆交流；能利用提供的材料，用自己的方法完成实验。
核心素养的教学观告诉我们，知识的学习要基于情景，能力的获得来源于实践，强调科学学习是学生亲身经历的能动过程，科学学习要以探究为核心。基于以上思考在本课中主要设计了三个探究实验：1. 趣味吹气球；2.水中倒扣杯子实验；3.注射器推拉实验。
精彩的探究来源于精细的设计，探究中我们以导、辅、疑、促四法让每一个学生都成为有效的学习者，让他们有发现、有思考、有收获，在此过程中潜移默化地促进核心素养的培育与提升。
（1）实验操作细指导
通过PPT展示实验过程，在主要的细节上用课前录制的视频给学生看，让学生对实验的方法、过程、注意点做到心中有数，而不是盲目地，无目标、无计划地开展活动。
（2）实验过程有辅助
在学生活动中，通过精心设计的实验记录单和老师的巡视，对需要帮助的小组及时提供适切的援助。
（3）实验探究设“波澜”
我把教材中比较单一的倒扣杯子实验设计了两种情况（杯底没孔和有孔），让学生在小组交流时发生矛盾，引起冲突，为什么有的小组海绵没湿，有的小组海绵却湿了？学生在相互交流碰撞的“波澜”中，向思维的更深处漫溯。
（4）情景铺设促思维
有小组的杯子进水了，不把杯子提出水面的情况下，你有办法把杯中的水排出来吗？（通过各种方法把空气吹进杯子里，让空气重新占据杯子的空间。通过这个开放活动，让学生在寻找“空气可以占据空间” 的更多证据中，丰富学生的感性认识，促进学生思维和科学概念的建构。
通过学科与通用素养的融合设计，使科学课堂活动和设计真正成为促进学生科学过程能力发展的最佳途径，把培养学生科学过程能力落到实处。
3.情感态度与价值观素养目标——挖掘生成于有价值的教学素材中
科学课上，情感态度与价值观素养目标，可以挖掘生成于有价值的教学素材中，借助多种渠道来培养。
（1）学生对科学有没有兴趣、是否重视科学方法、是否意识到科学的价值及其影响，是决定其科学素养的核心因素，因此，培养学生的科学兴趣是科学情感、态度和价值观中首要的目标。科学的学习应不囿于课堂的学习之中，我们应挖掘教材内容，让它与课外广阔的空间与多样的科学资源相连接起来，在探究、观察、参观、科技制作、竞赛等多种科学活动中开阔学生的眼见，激发对科学的好奇心，增强科学学习的信心，发展学生对科学的持续的兴趣。
（2）在探究活动中培养学生的科学实证意识和态度。学生在科学课上经历许许多多的探究活动，这就给我们提供了良好的机会，如实验操作时，要求学生重复多做几次，避免偶然性，减小误差；汇报交流时要求学生有据说理、真实描述；回答问题要求学生敢于发表不同的意见，不要人云亦云，敢于质疑……
（3）利用科学家故事培养学生刻苦钻研的科学精神。例如六年级下册《怎样放得更大》，教材介绍了列文虎克发现微生物的故事，教学中教师可以组织学习，交流从中有什么收获，培养学生坚持不懈、刻苦钻研的精神。
（4）利用科学教材中有关人体生物学、饮食营养健康等知识学习，培养学生健康生活的意识，树立珍爱生命的理念。
（5）利用科学教材中有关地球、环境的教学内容，从科学的角度指导学生了解人类活动对环境的影响、环境保护的重要性，培养他们的环境保护意识，树立起爱护自然、保护环境的绿色生活理念。
“科学教学立足于培养学生的核心素养”的教学理念给我们科学教师提出了新的和更高的要求，培养学生的核心素养并非一朝一夕就能有所成效，需要我们科学教师更新教学观念，转变教学方式，改造教学流程，长期地去关注、实践和探索。总之，教学中我们要有意识去培养学生的核心素养，经过小学阶段的科学学习，学生的核心素养必定会有所形成和发展。