《小学科学课程标准》解读

作者:杜振伟

(一)《小学科学课程标准》研制背景
    当前,世界各国正在兴起一场新的教育改革的浪潮,科学教学的改革是其中心内容之一。各国对科学教育的改革都给予高度重视,并取得了重大的进展,有些进展是革命性的。尤其是美国,从20世纪80年代中期开始启动的、计划用半个世纪的时间完成的科学教育的系统改革,提出了“每个孩子都是科学家”的口号和目标。这些已引起我们的高度重视和密切关注。为此,国家基础教育课程教材发展中心受教育部委托于2000年初正式启动并实施课程标准的研制工作,经过近一年的努力,2001年3月已完成了义务教育阶段绝大多数课程标准的研制,在几经小范围内征求意见的基础上认真修改,正式向全社会公开征求意见,以期获得更多的反馈,进一步完善各科课程标准。“小学科学课程标准”也是完成的众多课程标准之一。
(二)《小学科学课程标准》简介
    小学科学课程标准研制核心组(大学科研人员、教研人员、教学专家等8人)在项目负责人南京师范大学教科院郝京华博士的带领下,广泛搜集了国内外该领域改革的多种资料,包括美国、英国、澳大利亚、新西兰、日本、加拿大、俄罗斯及中国香港、台湾等国家与地区的课程标准与教材,还有国内历年来的教学大纲与教材,在广泛比较研究(支撑性研究——①国际比较②国内现状调查③国内需求④小学科学教育理论新进展研究四个方面)的基础上,提炼出了国际科学课程改革的共同特征与基本趋势,并广泛调查国内自然教学状况和社会需求,总结50年来课程和教材建设的经验和不足,在关注当代科技发展对社会、经济、文化和日常生活等方面的影响以及征求自然教学专家学者对小学自然课程改革的建议的情况下,提出了小学科学课程改革的理念与思路,开展了新的小学科学课程标准的研制。
   《小学科学课程标准》共分五个部分:第一部分为前言,叙述科学课程改革的背景、课程的性质和基本理念。第二部分为课程目标,叙述科学课程的总目标和三个分目标:科学探究、情感态度与价值观和科学知识,以及各部分目标的相互联系。第三部分为科学课程的内容标准,描述科学探究、情感态度与价值观、生命世界、物质世界、地球与宇宙五个方面的内容标准及活动建议。第四部分为实施建议,有教学建议、评价建议、课程资源的开发与利用、教材编写建议、教师队伍建设建议、关于科学教学设备和教室的配置等六个部分组成。第五部分为附录,含具体目标中行为动词的定义、教学活动的类型与设计、案例三个部分。
2.1  课程性质
    小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。什么是科学素养?《标准》(以下简称)给它下了这样的定义:科学素养主要是指必要的科学知识、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观,以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。科学素养有不同的程度和形式,人的一生中科学素养都在不断发展和深化,而不仅仅局限于在校期间。科学素养的形成是长期的,而科学教育将对一个人科学素养的形成起决定性的作用。
2.2课程理念
    小学科学课程标准提出了“面向全体小学生”、“提高科学素养”、“倡导探究性学习”的课程理念。具体体现在以下六个方面:
    1、对象问题。 小学科学课程要面向全体小学生。为每一个孩子提供公平的学习科学的机会和有效的指导(公平性);同时,考虑到学生在性别、天资、兴趣、生活环境、文化背景、 民族、地区等方面存在的差异,在课程、教材、教学、评价等方面鼓励多样性和灵活性(因材施教)。
    2、学生观问题。 学生是科学学习的主体。(从学生已有经验→需要)例如,美国教师教学《运动小车》研究怎样快或慢一点?(经验概念化→提升→发展)学习科学是一个主动参与和能动的过程。科学课程必须满足学生的发展需要,为他们提供能直接参与的各种科学探究活动。教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密伙伴。
    3、学习方式问题。 科学学习要以探究为核心。知识不是给予的,知识是生成的。例如《热对流》的教学,围绕液体中有没有这种现象让学生探究,怎样把冷水、热水分开?探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。让学生亲历以探究为主的学习活动是他们学习科学的主要途径。但也需要明确,探究不是惟一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略都是必要的。
    4、内容选择问题。 小学科学课程的内容要满足社会和学生双方面的需要。选择贴近儿童生活、符合现代科技发展趋势、适应于社会发展需要和有利于个人发展的内容,并强调知识、能力和情感、态度、价值观的整合。
    5、课程资源问题。 小学科学课程应具有开放性。教材不是圣经,在学习内容、活动组织、作业与练习、评价等方面提供教师、学生更大的选择机会和创新空间;信息社会更具开放性。
    6、评价问题。 科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展。①既关注学生学习的结果,更要关注他们学习的过程;②指标是多元的;③方法是多样的;④评价主体(教师、学生、家长等)。
2.3课程目标
    通过小学科学课程的学习,学生将:知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识,并能应用于日常生活,逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯;了解科学探究的过程和方法,并尝试应用于科学探究活动,逐步学会科学地看问题、想问题;保持和发展学生对周围世界的好奇心与求知欲,形成大胆想象、尊重证据、敢于创新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感;亲近自然、欣赏自然、珍爱生命,积极参与资源和环境的保护,关心科技的新发展。
具体达到:
    科学知识:获得生命世界、物质世界、地球与宇宙三大领域中浅显的、与日常生活密切相关的知识与方法,并能尝试用于解决身边的实际问题。
    科学探究:初步学会科学探究的一般方法,发展学生提出问题、猜想结果、制定计划、搜集证据、进行解释、表达与交流的科学探究能力。在解决问题的过程中提高对科学探究的认识,发展和培养学生的合作能力、实践能力和创新能力。
    情感、态度、价值观:主要是对待科学学习、对待科学、对待科学、技术与社会的关系(STS)和对待自然四个方面。激发学生对科学的兴趣,培养爱科学 、爱家乡、爱祖国的情感,并形成正确的科学价值观。热爱大自然,珍爱生命,逐步形成人与自然和谐相处的意识。逐步形成大胆想象、尊重证据(事实)、敢于创新的科学态度。
    上述小学科学课程的总目标和分目标,勾画出了小学生科学素养的大致轮廓。《标准》将总目标从科学探究,情感、态度、价值观和科学知识三个领域进行分解,提出了分目标,但这绝不意味着在教学中能够分别单独实现,它们是在学生的科学学习活动中共同达成的。因此,在教学实践中,以上目标必须相互整合,当作一个完整的体系来加以运用。
   2.4课程设计思路
    《标准》的编写没有像过去50余年来的教学大纲那样受知识体系的束缚,而是从培养全体小学生的科学素养,进而促进全民科学素养提升的良好愿望出发,在结构、内容、体例、表达等方面都作了一些探索和革新,具有时代性、系统性、前瞻性、灵活性和可操作性的特点。本《标准》根据小学生身心发展特点和教育规律,重视提高小学生全面的科学素养,体现国家对义务教育阶段小学生在科学知识、科学探究(方法、技能和能力)以及情感、态度、价值观等方面的基本要求。课程标准构建了体现“人与自然和谐发展”的课程新体系,着眼于培养学生形成科学的认知方式和科学的自然观,丰富他们的生活,发展他们的个性,开发他们的创造潜能,体现小学科学课程的基础性、普及性和发展性。
    本《标准》对知识体系进行了重新梳理,以结构框图的形式给出了各目标领域知识展开的主要线索与相互关系,使整个内容标准既见树木又见森林,便于教师从整体上把握知识结构以及知识与知识之间的相互联系,加强对知识之间的相互渗透与综合性的认识,便于教材编写者与教师按不同的主线或思路,设计与编排教学内容。
    小学科学课程标准包括10个一级主题:多样的生物,生命的共同特征,生物与环境,健康生活,物体与物质,运动与力,能量的表现形式,地球的概貌与地球的物质,地球运动与所引起的变化,天空中的星体。在一级主题下又分若干个2级主题,如多样的生物,就包含常见的植物、常见的动物和常见的其他生物三个2级主题。而在涉及有关人体的内容时,单列“健康的生活”则是考虑到义务教育的一项重要目标是使每一个学生学会健康生活。
2.5课程实施建议
    小学科学课程标准还包括教学建议、评价建议、课程资源的开发与利用、教材编写建议、教师队伍建设建议以及关于科学教学设备和教室的配备,《标准》在这些方面也提出了切实可行的积极的建议。
    和过去教学大纲不同的是,在指导性方面,课程标准不仅对课程理念提得非常精确,而且在具体的内容标准中尽可能给以落实,提出的具体活动建议、案例等都充分反映了基本的课程理念,充分保证教学目标得到落实。在评价方面,课程标准在具体内容标准中列入能力培养方面的具体内容(如单列“科学探究”主题)和情感、态度、价值观方面的具体内容(“亲近自然”、“珍爱生命”、“积极参与资源与环境保护”等。)。在建议中不仅提出评价的基本观点和要求,也用案例的形式坚决而明确地表示了这样的信息:评价内容应包括科学知识、科学探究(技能)和情感、态度和价值观三方面。评价方式以重视发展性评价、鼓励性评价、协商性评价以及学生的自评为主的评价。倡导教学评价在教学中的正面导向作用(反馈调节、展示激励、反思总结、检查筛选),把评价和积极引导学生真正改变学习方式以及提高终身学习的能力联系起来。促进学生发展是评价的根本,在评价中强调过程性评价,主要应体现在以下三方面:评价主体互动化、评价方式动态化、评价内容多元化。提倡从“知识与技能、方法与过程、情感、态度与价值观”三个维度来进行评价,其基本理念是以人为本,促进个体的和谐发展。
(三)《小学科学课程标准》的具体内容标准
    内容标准是课程标准的核心部分,分三个领域(科学探究,情感、态度和价值观,科学知识)、五个方面(科学探究,情感、态度和价值观,生命世界,物质世界,地球与宇宙)展开。
    本《标准》将三至六年级的科学课程作为整个基础教育科学课程的一个相对完整的阶段,具体内容标准所表述的是小学毕业时绝大多数学生应达到的最低标准,并不再划分年级或年段,这样给教师和教材编写者更大的创造空间。
    《标准》在选取知识内容时遵循以下原则:时代、社会发展的需要(克隆、纳米技术,材料,信息);学生个人发展的需要;符合小学生的认识水平。
(四)《小学科学课程标准》的主要特点
    《标准》从培养全体学生的科学素养,进而促进全民族科学素养的提高的良好愿望出发,在结构、内容、体例、表述等方面都作了大胆的探索和改革,具体体现这样几个特点:
    1、前瞻性
   《标准》吸收了国内外该领域改革的多种资料,包括美国、英国、澳大利亚、新西兰、日本、加拿大、俄罗斯等国家级中国香港、台湾地区的经验,同时,融入我国多年来的实践经验,结合我国的实际,提出的改革理念和思路,使科学的改革具有一定的前瞻性,并考虑到我国学校存在的实际差距与教师状况,对前瞻性做了适当的限制,保持在扩大教师可以实现的水平上。
     2、系统性
    作为小学科学课程的指导性文件,《标准》不仅给出了目标、具体内容要求与一般的教学建议,而且对这门学科的改革理念、课堂教学实施、评价、课程资源的开发与利用、教材编写的思路与设计原则、教师撰写要求与队伍建设、科学教学活动的类型与设计、科学教室的设置等方面都进行了具体的论述,并提出了有关的建议。因此,他对小学科学课程改革的价值不仅表现为对教学结果的规定性,而且对取得这些结果的方法、策略、条件、过程等方面都提出了比较系统的全面的指导意见。
    3、时代性
    《标准》十分重视在时代发展、科技进步、教育改革的大背景下,确定科学地位,提出小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。这一提法既体现了在当前知识经济初现端倪、以信息技术为标志的现代科技高速发展,对生活在这样的时代的人所必须具有的科学素养的高度关注,又体现了以创新精神与实践能了为核心的素质教育对学校教育的全面性要求,即不但要让学生学习基础知识与技能,更要全面发展包括情感、态度和价值观以及方法和能力等方面的整体素质。
    4、灵活性
    作为课程标准,既要给教材编写者和教师明确的目标与具体的内容要求,使他们知道通过该学科的教学,学生必须达到什么目标,但又不能把实现目标的过程与方法定得过死,束缚他们的创造性。《标准》较好的把握了目标的规定与过程的灵活性。对目标,以学生为第一人称,讲述他们通过学习必须学会或达到的程度;过程,我们则以建议的方式既给教师如何实现目标提供启示或范例,又允许并鼓励教师开发创造更有效的实施方法和途径,给他们实施《标准》较大的灵活性。
    5、可操作性
   《标准》不仅在叙述上注意了小学教师与学生的特点,尽可能使用他们熟悉的、可接受的语言,把话讲具体,做到通俗易懂,而且还列举了许多生动的实例,帮助教师了结冰举一反三,增强了可操作性。
(五)从“自然大纲”到“科学标准”的变迁。
    科学课程标准语小学自然教学大纲相比,变化表现在以下几个方面:
    1、在课程定位上——倡导了科学素养的提高。
    小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。什么是科学素养?《标准》研制核心组给它下了这样的定义:科学素养主要是指必要的科学知识、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观,以及运用科学知识和方法解决问题的意识和能力。从这里我们不难看出,标准所倡导的科学素养是一个复合概念,它包含了科学知识、科学探究以及情感态度与价值观三个方面。科学素养的基本要素有四个:一是科学知识与技能,二是科学方法与能力,三是科学行为与习惯,四是科学精神、态度与价值观。最核心部分是科学精神、态度与价值观,中间部分是科学知识、技能、方法、能力,最外围部分是科学行为与习惯。这是关于小学科学课程的基本定位问题。我们仔细地回顾一下小学科学教育的发展轨迹,不难发现这次把自然课程改为科学课程不仅仅是名称的改变,更是实质性的飞跃。我们可以从以下三方面感受到其中的变化:首先,“从自然到科学”,可以理解为从自然教学大纲发展为课程标准,这是一种进步。过去的大纲很抽象、很简略,《标准》与之相比则具体多了,而且操作性强,这一点看到《标准》的人都有共识;其次,“从自然到科学”,还可以这样理解:自然是我们认识的对象,包括自然事物和现象,其更多的是注重知识本身,但科学不仅仅局限于知识本身,它还包含了我们人类的一种求知活动。科学这个概念比自然内涵更丰富,它涵盖了科学素养的各个层面,这是一种发展;第三,“从自然到科学”,较好地诠释了科学、技术与社会的关系(STS教育),代表了当今世界理科教育的发展方向:趋向综合、强调融合、重视高新技术、注重能力,这是一种突破。
    伴随着《标准》出台的一系列新的《科学》教材也给了我们耳目一新的感觉,很好地体现了课程定位。它们都着眼于21世纪对人才素质的需求,体现鲜明的时代特色;重视整套教材的整体性,综合发挥教材的整体育人功能;重视学生的主体性,引导学生积极主动地学习;重视教材的实践性和应用性,理论联系实际;重视因材施教,使教材具有明显的层次性。
    2、在教学行为上——注重经历、体验和发现。
    学生是科学学习的主体。这是《标准》所倡导的基本理念之一,学习科学是一个主动参与和能动的过程。科学是学和做的,而不是教的。从这个意义上去理解,学生应该是科学学习的主角,教师仅仅是科学学习活动的组织者、引领者和亲密伙伴,教师和学生有着互补的责任。教师负责制定正确的教学策略,来满足不同学生的不同需要。由于《标准》中强调的探究要求学生亲自动手,因此,在教学行为上,教师应确立“注重经历、体验和发现”的教学观念,尽可能多地为学生提供动手活动的机会,放手让孩子自己去学科学、做科学,这样,或许会激活孩子潜意识中学习科学的本能和欲望,让孩子在不知不觉中进入学习科学的最佳状态,从而让他们体会到学习科学的无穷乐趣。
    下面让我们来分析一下《冷和热》(苏教版《科学》教材)的教学片断:冷和热是物体的特征之一,通常学生能用感官直接感知和判断。这是学生的生活经验不是科学。为了更好地让学生经历、体验由热到冷的过程,首先设计情境讨论:你可以用什么办法让热水冷下来?你怎么知道热水变冷了?这些问题以学生的生活经验为基础,课堂气氛立即活跃起来。接着让学生动手做一做,充分感知由热变冷的过程。教学实践中可以发现每个小组都设计出不同的方案,并且能自觉地使用温度计,自觉地做些记录来形象地描述热变冷的过程。学生的内心是喜悦的,这不仅因为人人经历了“冷和热”的探究活动,亲身体验了知识的发生和发展过程,而且因为通过自己的探索发现了“冷和热的变化规律”。对于学生来说,自己发现的东西才是最有价值的,这将让学生体验到些许成功(在成人看来,也许是微不足道的),并最终促进其科学素养的发展。
    3、在学习方式上——体现自主、合作和探究。
    科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。探究式学习,看重的是学生探索世界的经历和获得新知的体验,一句话,看重的是过程。这同时也意味着把知识的系统性、学生对知识的复现率以及相当多的时间当作代价去付出,因为探究式学习最可能出现的结果就是花了很多时间和精力却还一无所获。这岂不是效率低下?是的,大工业生产和传统课堂教学的共性就是讲效率,但要看那是一种什么样的效率。一册小学自然课本,采用死记硬背的办法,大概不用三个小时,记忆力强的学生就能将书中所有结论性的知识记住,然而,学生究竟能学到什么、能体验到什么呢?事实上,我们选择这些内容教学生掌握的真正意图,不在于这些知识本身,而在于凭藉这些知识去让学生经历科学探究的活动,使他们在探究活动中得以体会科学家如何困惑于问题、如何假设问题的“解”、考虑从哪些途径去解决问题,借以渐渐地掌握科学探究的技巧和方法,养成科学探究的态度和品质。这是一种不可量化的“长效”、一种难以言说的丰厚回报,而眼前耗费的时间和精力应该说是值得付出的代价。因此,在学习方式上,我们应给孩子创设一个“体现自主、合作和探究”的氛围。在学生探究的过程中,教师的关注、耐心和鼓励尤为重要。
    例如关于早已灭绝的史前爬行动物--恐龙,学生的研究兴趣就特别浓。有关的资料、媒体介绍也比较多,一些学生或多或少也有所了解。如果教学中以此为契机充分地让学生自主地、合作地去搜集恐龙的资料,带领他们去图书馆查阅,上互联网搜索,去音像室查看,最后再来开个恐龙研究科学发布会,那学生所认识的恐龙世界一定是奇妙的。在活动过程中,学生既是搜集信息资料的主人,又是愉快的合作者;同时也培养了学生从多方面去搜集资料的能力。教师所要做的就是要相信孩子的研究能力,只要给他们充分的时间,教给他们正确的方法,那么他们的收获定会是无穷的。这样的教学师生两方面可能都兴趣盎然,而这些也许正是自主、合作、探究的魅力所在呀!
    4、在价值取向上——关注科学与人文的整合。
    考察一下现代科学与人文发展的状况,我们知道,最初科学是从人文中分化出来的,随着历史的发展,科学又成为人文的基础。科学与人文整合是科学技术发展的必然结果;科学与人文整合是是科学教育发展的必然趋势;科学与人文整合是培养高素质人才的必然途径。因此,我们可以这样理解,科学教育的着眼点不仅仅是科学本身,而且更为重要的是通过科学教育充实人、发展人,完善人。科学的发展史也表明,科学发展的每一步都充满人性的光辉,反映人的求真、求善和求美的精神品格。
    我们的科学教育要以科学为基础和手段,以人文为价值和目的。例如,苏教版《科学》教材在《金色的秋天》一课就安排了这样一首小诗:“金灿灿的果实挂满枝头,我知道,秋天来了。”接下来是这样写的:“凉爽的风儿钻入衣领,我知道,秋天来了。••••••”然后让孩子们继续往下说他们眼里的秋天的样子,为什么这样做?也许这就体现了科学与人文的整合吧。怎样做到科学与人文的整合呢?一方面为学生提供良好的科学和人文环境,使他们置身于一个科学精神和人文精神的有机统一体中,不仅让学生去学习、掌握知识、技能等,还让学生感受科学作为生活过程的意义。另一方面,引导学生体会并参与创造良好的科学人文环境,鼓励学生亲近自然、探索自然,最终与自然建立和谐的关系。
    5、在评价方式上——追求主体多元与过程多面的统一。
    科学课程的教学评价的主要目的是了解学生实际学习和发展状况,以利于改进教学,最终实现课程目标,即提高每个学生的科学素养。这种评价不同于传统的单纯由教师对学生考试成绩进行分等排队的评价做法,必将引起评价主体、评价内容、评价方法、评价时机等方面的一系列变化,将其有机的统一在教学过程之中,又将成为科学课的基本原则。
    学生将参与教学评价反思自己的学习状况,并对教师的教学状况提出自己的看法;学生家长、社会各界人士都将成为教学评价的组成部分;教师在教学评价中仍将发挥重要作用,但不是裁判角色,而是学生科学学习的伙伴和激励者,同时又是科学教学的调控者。由于教学内容要含盖科学素养的各个方面,既要考虑学生对科学概念与事实的理解,又要评价学生在情感态度与价值观、科学探究方法与能力、科学行为与习惯等方面的变化与进步,所以评价要注意教学时机的全程化和评价方法多样化。从而方法灵活、实施及时、效果适当的给与鼓励和指导性的评价。