引領(lǐng)學(xué)生探究科學(xué)

諾貝爾化學(xué)獎獲得者、英國化學(xué)家波特說過：“兒童是天生的科學(xué)家。”兒童對周圍的一切充滿了好奇心，喜歡刨根問底，并且極富想象力。他們什么都想知道，他們的問題沒完沒了，總有問不完的“為什么”。正如杜威所說，兒童有調(diào)查和探究的本能，探究是兒童生命本能的沖動。由河南教育報刊社組織編寫、大象出版社出版的《科學(xué)》教材緊密結(jié)合兒童“好奇、好問、好探究”這些與生俱來的特點，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，強調(diào)科學(xué)探究，強調(diào)綜合性、應(yīng)用性、時代性。其特點可以這樣概括：一條主線貫穿其中，兩個循環(huán)螺旋上升，三種單元承上啟下，四個學(xué)段層層深入，五個要素共同達成，六種探究能力在行進中自然生成，實現(xiàn)了從“教師帶著知識走向?qū)W生”到“教師帶著學(xué)生走向知識”這一教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變，形成了自己獨特的風(fēng)格和特色。

一條主線：培養(yǎng)探究能力

這里所說的科學(xué)探究，是指對自然界的一種系統(tǒng)的調(diào)查研究活動，其目的在于發(fā)現(xiàn)并描述物體和事物之間的關(guān)系。

科學(xué)探究是推動科學(xué)進步的動力，是科學(xué)進步永無止境的精神源泉，其內(nèi)涵至少應(yīng)包括三個方面。第一，求知精神。這是科學(xué)探究的首要特征，沒有它就不會有人類對宇宙萬物的無窮探究。日出日落，斗轉(zhuǎn)星移，花開花落，季節(jié)變換，大自然中千變?nèi)f化的現(xiàn)象激發(fā)了人們的好奇心和探究其奧秘的欲望。可以說，是好奇心和求知欲引導(dǎo)學(xué)生進入科學(xué)的大門。第二，進取精神。當科學(xué)家在探究過程中遇到新問題或發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象時，他們既立足于已有的知識，又不限于傳統(tǒng)的理論框架，而是充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，積極大膽地提出新思想或假設(shè)。第三，求實精神。探究活動要保證其科學(xué)性，假設(shè)就必須是可以被檢驗的，并經(jīng)得起檢驗。經(jīng)過科學(xué)驗證，合理的科學(xué)假設(shè)被確立，錯誤的科學(xué)假設(shè)被拋棄。正是這種科學(xué)探究的求實精神，才使得科學(xué)假設(shè)或理論的真理性得以證明。

大象版《科學(xué)》教材以科學(xué)探究能力培養(yǎng)為主線，實現(xiàn)了兩個轉(zhuǎn)變：一是教師要完成“帶著學(xué)生走向知識”這一教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變；二是學(xué)生的學(xué)習(xí)重心要從“過分強調(diào)知識傳承與積累”向“主動通過探究獲取知識”的轉(zhuǎn)變。

只有親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動，才是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。因此，教材在設(shè)計上強化了三個“重視”。第一，重視創(chuàng)設(shè)情境，提供學(xué)生獲得體驗的機會。第二，重視學(xué)生的不同見解，引導(dǎo)學(xué)生主動參與科學(xué)探究活動。在每個人的內(nèi)心深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而在兒童的精神世界中，這種需要特別強烈。學(xué)生在自主探究的過程中會不斷發(fā)現(xiàn)新問題，并根據(jù)自己的認知水平提出自己獨特的見解。孩子的生命美麗如花，教育的作用就是讓這些花朵綻放得更加絢爛。我們沒有權(quán)利剝奪孩子生命生長的自由與權(quán)利，我們要做的，就是傾聽每朵花兒慢慢開放的聲音。第三，重視開放性的探究活動，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新。開放性的探究活動可以有多種答案，因此應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽進行嘗試、操作、思考。

兩個循環(huán)：能力培養(yǎng)的小循環(huán)與大循環(huán)

探究能力的培養(yǎng)離不開探究活動的支撐。教材中各個綜合性單元，都是由一個個“做中學(xué)”活動組成的。這每一個“做中學(xué)”活動就是探究能力培養(yǎng)的小循環(huán)，而由一個個小循環(huán)構(gòu)成的探究能力培養(yǎng)的集合，就是大循環(huán)。

需要強調(diào)的是，教材以法國的“做中學(xué)”理論為重要的理論支撐。法國科學(xué)家認為，“做中學(xué)”首先強調(diào)尊重兒童的求知欲，滿足他們要觀看、觸摸、制造、活動的渴望。科學(xué)教育的意義在于通過兒童接觸具體事物，向兒童展示一個具有完整結(jié)構(gòu)和規(guī)律有序的真實世界。“做中學(xué)”在教法上也有創(chuàng)新。每個兒童都有著不同的個性，一個兒童就是一個世界，在動手做的過程中，學(xué)生自己制訂計劃，尋找實驗器材，確定活動規(guī)則，研究學(xué)習(xí)方法，邊討論、邊繪畫、邊學(xué)習(xí)，學(xué)得生動活潑，其個性得到了充分的張揚，同時培養(yǎng)了實踐能力和創(chuàng)新精神。“做中學(xué)”讓學(xué)生在操作中理解科學(xué)，讓兒童在自然和真實現(xiàn)象面前感到驚異，嘗試著去做，反復(fù)去做，認真觀察，大膽假設(shè)，小心求證。

科學(xué)不僅僅是公式和定理，還包括科學(xué)活動的過程和體驗，而后者才是最重要的。學(xué)生經(jīng)歷整個“做中學(xué)”的過程，就是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力的過程。

三種單元：“探究能力訓(xùn)練”單元、“綜合探究活動”單元和“探究的探究”單元

把綜合性單元作為基本單位，這是教材的又一典型特點。綜合性單元作為教材的基本構(gòu)件，用一個個生動有趣的活動構(gòu)筑學(xué)生真實的生活世界，像一串串珍珠串起一個個“做中學(xué)”內(nèi)容。在這套教材中，共有三種類型的綜合性單元。

“探究能力訓(xùn)練”單元是每個年級重點培養(yǎng)探究能力的準備單元。學(xué)生在感知、體驗的基礎(chǔ)上，進行“觀察與提問”“猜想與假設(shè)”“計劃與組織”“事實與證據(jù)”“模型與解釋”“表達與交流”等探究訓(xùn)練，培養(yǎng)科學(xué)探究過程中最基本的技能和思維能力，為后續(xù)單元的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

“綜合探究活動”單元是各冊的主體，是以科學(xué)知識為基礎(chǔ)的、培養(yǎng)探究能力的基本單位。通過一個或多個完整的“做中學(xué)”探究活動，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。每個單元中的內(nèi)容綜合生命世界、物質(zhì)世界、地球和宇宙三方面的科學(xué)知識，使學(xué)生在“做中學(xué)”活動中面對自然和真實現(xiàn)象，通過動手動腦學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的科學(xué)知識，在學(xué)習(xí)中不斷提高科學(xué)探究能力。

“探究的探究”單元是每冊教材的總結(jié)、吸收單元，它呈現(xiàn)給學(xué)生一個個科學(xué)研究的成功案例，學(xué)生通過對典型的探究過程的分析與反思，溫故知新，發(fā)展認知能力，理解科學(xué)探究的基本特征和完整的探究過程，并嘗試應(yīng)用于科學(xué)探究活動，學(xué)會科學(xué)地分析問題和解決問題。

四個學(xué)段：感知科學(xué)、走進科學(xué)、探究科學(xué)、科學(xué)探究

教材根據(jù)各個年級學(xué)生的認知特點，把三至六年級學(xué)生的認知能力培養(yǎng)目標分別確定為“感知科學(xué)”“走進科學(xué)”“探究科學(xué)”“科學(xué)探究”；把探究能力分解為“觀察與提問”“猜想與假設(shè)”“計劃與組織”“事實與證據(jù)”“模型與解釋”“表達與交流”六種，分別作為三至五年級教材的一級目標，并把“怎樣學(xué)科學(xué)”“制作與發(fā)明”作為六年級教材的一級目標，綜合培養(yǎng)上述六種探究能力。每一冊教材都圍繞著各自的一級目標統(tǒng)一編排，層層遞進，形成了完整的知識體系和探究能力培養(yǎng)體系。這種教材編寫方式的一個重要特點，是遵循探究活動的一般規(guī)律，即由簡單到復(fù)雜，由教師扶著走到逐步放開，由模仿到半獨立再到完全獨立，給學(xué)生一個由生疏到熟悉的過程，讓學(xué)生親歷完整的科學(xué)探究的過程。

教育的起點是人的生命。生命具有無限發(fā)展的可能性、獨特性及超越性，教育應(yīng)依據(jù)生命的特征，遵循生命發(fā)展的原則，創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境，促進和保全生命的成長，引導(dǎo)生命走向更加完整、和諧與無限的境界，并引導(dǎo)生命從生存走向存在。這是現(xiàn)代教育的新視角，它提醒人們必須思考教育與生命的關(guān)系。現(xiàn)今的教育不能重蹈無視生命、無視生命價值的覆轍，要重視生命教育。可見，生命視角中的教育特別關(guān)注立體化的教育，而立體化的教育應(yīng)有立體化的教材來支撐。這是大象版《科學(xué)》教材的又一個特色。

五個要素：科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)意識和科學(xué)品質(zhì)

科學(xué)素養(yǎng)由科學(xué)知識、科學(xué)能力、科學(xué)方法、科學(xué)意識和科學(xué)品質(zhì)五大要素構(gòu)成，這五大要素梅成—個相互聯(lián)系、相互影響的有機整體。

在五個要素中，科學(xué)知識是基礎(chǔ)，是培養(yǎng)和形成其他要素的載體；科學(xué)能力是核心；科學(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成要素；科學(xué)意識和科學(xué)品質(zhì)是科學(xué)素養(yǎng)的重要表現(xiàn)形式，其中科學(xué)意識包含科學(xué)的世界觀和應(yīng)用意識(在社會生產(chǎn)及生活中理解和應(yīng)用科學(xué))等內(nèi)容，科學(xué)品質(zhì)主要指科學(xué)態(tài)度、精神以及對科學(xué)的興趣、情感、動機等。

傳統(tǒng)科學(xué)教育的目標主要關(guān)注對學(xué)生知識、技能、方法、能力的培養(yǎng)，很少關(guān)注他們的情感、態(tài)度與價值觀的發(fā)展。而科學(xué)素養(yǎng)的最核心部分，就是一個人對待科學(xué)的情感、態(tài)度與價值觀。因此，教材非常重視情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)，力求具有啟蒙性、趣味性、可讀性，成為學(xué)生樂學(xué)、教師樂教的教科書。在版式、圖標、插圖、照片、卡通形象等方面的設(shè)計與制作上，盡量做到新穎、生動、形象、美觀，給人以耳目一新的感覺。在語言上，改變了過去說教式的表達方式，多采用第一人稱和第二人稱。教材中的一些實驗、討論和作業(yè)等小欄目，設(shè)計時注意選取學(xué)生親身經(jīng)歷過的或熟悉、容易理解的事物作為教學(xué)內(nèi)容，貼近學(xué)生，使學(xué)生在不知不覺中進入科學(xué)殿堂。

為了便于學(xué)生自學(xué)和閱讀，每個單元都有與探究活動相關(guān)的“科學(xué)自助餐”，包括古今中外科學(xué)家的故事、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的故事、科學(xué)探究活動的成功案例、全國青少年發(fā)明創(chuàng)造的故事等等。之所以要安排這些閱讀內(nèi)容，說到底就是為了引導(dǎo)學(xué)生讀書。英國的高爾斯華綏說過：“讀書是治療我們高度機械化時代所固有的標準化和簡單化的良藥。”讀書擴大了我們對別人生活、性情與需要的認識，讀書能幫助人們走出“自我”的圈子。宋朝詩人黃庭堅曾說，他三日不讀書，便覺“語言無味，面目可憎”。讀書的過程應(yīng)該是交流和合作的過程。人在旅途，無論你是聲名顯赫，還是默默無聞；無論你是貴為宰相，還是卑微如草芥，其實都很孤獨。只有與書為伴，與書為伍，并能從中找到人生的真諦，才明白什么叫實在，什么叫從容。從實用的角度說，只有多讀書，才能找到探究活動的入口或捷徑。

六種探究能力：觀察與提問、猜想與假設(shè)、計劃與組織、事實與證據(jù)、模型與解釋、表達與交流

達爾文說過：“最有價值的知識是關(guān)于方法的知識。”教材重視探究能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，重視科學(xué)探究方法的學(xué)習(xí)和運用。教材力圖使每個單元的活動都體現(xiàn)這一思路，但每個單元活動的訓(xùn)練點又有所側(cè)重，每個單元完成一個較完整的科學(xué)探究過程，每學(xué)期完成一個大的循環(huán)過程，使學(xué)生不斷地經(jīng)歷實踐——認識——再實踐一再認識的認知過程，使愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的經(jīng)歷和意識反復(fù)得到強化，從而提高科學(xué)素養(yǎng)。

從三年級到六年級，教材把六種探究能力分為三組，即“觀察與提問、猜想與假設(shè)”“計劃與組織、事實與證據(jù)”“模型與解釋、表達與交流”，其目的是讓學(xué)生在真實的、具有挑戰(zhàn)性的、開放性的學(xué)習(xí)環(huán)境與問題情境中展開探究過程，在系統(tǒng)的探究能力的小循環(huán)中實現(xiàn)一個個具體的培養(yǎng)目標，從而達成培養(yǎng)目標。

(責(zé)編 海 宇)