从新课程标准到新教材——教材编写整体设计思路

作者:郝京华

  一、从儿童的生活逻辑出发设计教材单元
    从儿童的生活逻辑出发设计教材的单元,还是从知识的逻辑出发设计教材的单元,抑或从过程技能出发设计教材的单元,是三种不同的科学教材设计思路。考虑到:(1)要严格区别于中学课程设计的特点(多从学科知识的逻辑出发);(2)儿童具有整体认识世界的特点,如植物的生长是连续的,土壤和蚯蚓、植物密不可分,水不仅具有各种物理属性,更是各种生命的组成要素:(3)现代学习理论也告诉我们,认知结构中的知识能否形成相互联系的概念网络是鉴别知识质量的重要标志之一,而从儿童的生活逻辑出发,易于建立各种自然现象之间的联系。有鉴于此,本套教材采用了国际流行的综合主题单元构成的方法,从儿童的生活逻辑出发设计教材单元。例如,儿童在种汕菜的过程中,同时学习植物的生命周期、植物的基本需求、动植物的关系、植物的繁殖等重要生命课题。
    二、把科学素养的培养落实到每一单元
    此次科学课程改革的最大变化是以“复数”的科学素养——“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”取代单一的科学知识或科学方法。课程标准的这一根本变化必须落实在每一单元。本套教材的每一单元目标均由过程与方法、知识与技能、情感态度与价值观三方面构成,以三年级下册中“土壤与生命”单元目标为例;
    过程与方法:
    能够运用多种方法和感官认识土壤。
    会用简单的实验鉴定土壤的成分。
    会观察、描述土壤,会记录观察的结果。能根据实验结果总结不同土壤的性质。
    会做腐殖质形成的实验(会做肥料袋)。
    能够运用图画、文字等方法和同伴讨论、交流结果和想法。
    能够运用获得的概念、。柽验和技巧来分析不熟悉的土样种类。
    知识与技能:
    认识土壤的特性,知道土壤中含有不同大小的颗粒,含有动植物和它们的残留物。
    知道随着时间的流逝,死了的动植物会变成土壤的一部分,腐殖质是腐烂的动植物的遗体变成的。
    知道成肥作用,认识到蚯蚓在成肥过程中所起的作用。
    了解沙、粘土和腐殖质是组成土壤的三种主要成分。
    知道不同成分的土壤吸收水分不同。
    知道不同的土壤适合种植不同的植物。
    情感态度与价值观:
    对土壤产生亲近感,心存感激。
    有探索土壤奥秘的热情。
    关心自己家乡的土壤,关心家乡土壤的现状。
    意识别土壤的重要性,意识别是土壤养育了我们人类,养育了动物和植物。
    意识到人类和土壤的相依相存的关系。
    单元目标是单元设计的旗帜和灵魂,单元知识、学习经验的选择均应围绕目标。
    三、围绕单元目标选择相关知识和活动
    传统的科学教材设计主要考虑的是知识点的选择与编排,活动也多以验证性的实验为主。当科学课程目标拓展为科学素养时,这种“罗列事实间或插入实验”的编写方式就难以胜任了,因为科学思维方式、科学情感态度的形成更多地要依赖于练习和体验(知识分类学在这方面已有相当的积累)。因此,教材的设计就必须考虑各种活动,以期引起学生期望的行为反应和期望的情感体验。以此次课改十分强调的探究能力培养为例,本套教材的探究活动有两类:渗透性的探究活动与专门训练的探究活动。
    渗透性的探究活动与知识点的学习交织在一起,如纸的性质、纺织材料的性质、固体和液体的性质、土壤的性质等。交织的功能在于:(1)有利于对知识的深刻理解,因为这些知识是学生自己探究得来的;(2)有利于探究能力的锤炼,在与单元知识结合的探究过程中,视知识点的难易程度涉及下列探究活动的一两项或全部:
    提出科学研究的问题。
    查阅书刊及其他信息流,以便了解哪些知识已为前入、他人所建立。
    设计调研方案,根据实验证据来楦验已为人所知的东西。
    运用各种方法来搜集、分析和解读数据。
    提出答案、解释和预测。
    把研究结果公布于众。
    判断假设。
    运用批判与逻辑思维。
    考虑对同一现象的不同解释的可能性。
    以认识液体的性质为例。教给学生各种液体的性质是—回事,让学生想办法研究液体的性质又是另一回事,后者包含研究方法的设计问题。教材没有直接呈现液体的各种性质,而呈让学生想各种方法去尽可能多地认识液体的性质。教材作了必要的提示:倒出同体积的液体称称看,倒在斜置的板上试试看,再倒到水里观察液体的沉浮性和溶解性等。法国科学院的院士们在2002年的听课中对此给予了高度的评价。
    教材还安排了一些专门的探究训练单元。这一设计基于下述研究结论:发展理解和从事这种探究活动的能力,要求有直接参与探究的经验和不间断的实践过程,简单地学习诸如“假设”、“推论”这样的术语,或者记忆诸如“科学方法的步骤”这样的程序,学生不可能理解探究,他们必须从直接参与探究的体验中获得对探究特征的深刻认识。但是,光有体验是不够的,体验与理解要并行。这就要求教师向学生介绍探究的基本要素,并且在活动中引导学生思考探究活动的特征。(见美国国家研究理事会《科学探究与国家科学教育标准——学与教的指南》)
    以四年级上册中《假设与收集证据》单元为例,尽管学生从三年级第一单元起就不断经历各种假设和收集证据的活动,但真正对假设作理性的深入思考却是在一年以后。《假设与收集证据》单元安排了一系列相关活动及对这些活动的反思。第1课教材设计了一个给学生建立假设的情境:寻找杀伤树的“凶手”。接着让学生思考有关杀伤树的凶手的假设是根据什么提出来的,以及该到哪儿收集验证假设的证据。这种探究活动的反思对科学思维方式的形成特别重要。
    许多活动的设计除了考虑探究能力的训练外,还考虑到对科学情感态度与价值观的形成价值。如种油菜、养蚕……这些活动是为了引起儿童对弱小生命的关注。正如大连实验区的一位小学生在观察日记里写的:“今天,是我把小苗从培养皿移到花盆的第一天。想到这些小苗从今后要经受风雨,心里多少有些酸楚和担心。”这种体验,正是活动设计者追求的。
    四、螺旋上升,产生累积性的科学教育效果
    一些重要的科学概念、原理及科学探究方法等不可能一蹴而就,需滴水穿石、聚沙成塔之功。本套教材从二个方面螺旋上升,即探究的对象、探究的水平和探究的方法。(详见表一、表二)

 

 

 

 

 

 

 

    五、从“读科学、讲科学”到做科学
    当前,国际小学科学课程的一个新趋势是强调Hands on(动手做),其基本理念是:听——会忘记;看——能记住;做——能理解。伴随这一思想的是,教材设计不再是一本教科书的设计,而是包括各种教、学具——“工具箱”的设计。本套教材吸收了这一先进的教育思想,在编写教科书的同时,开发出了各册的工具箱。为了让孩子们能亲眼看看蚕宝宝的生长过程,为了让孩子们能体验一下生命现象的神奇,工具箱里配备了蚕卵、固体饲料,春化过的油菜籽、肥料片、干蜜蜂、手持显微镜等。工具箱使“做科学”的教育理念变成了现实。它给每周要上20节科学课的老师以极大的便利,给一向只是被动地“听科学”的学生带来巨大的惊喜。一个学生在凋查问卷上写道:我从来没有像今天这样喜欢上科学课。希望每一堂课都不要少,包括期中考试和期末考试的时候。
    六、加强科学探究活动前后及过程中的结果,以便把不可捉摸的思维过程变成认识的对象
    现代学习理论十分重视强调“元认知”——对认知的认知及调控能力的培养,认为元认知能力是智力的重要甚至核心成分。而将看不见、摸不着的思维活动展现的最好方式是借助于科学笔记。本套教材在每册书的后面均附有“活动记录”,这不是简单的话动记录,它包括活动前的旧知检查以及活动中的假设、实验、调查的设计,数据的采集,活动的记录等,使用活动记录的终极目的是增加学生动脑的机会。