小學(xué)科學(xué)教材中“物質(zhì)科學(xué)”內(nèi)容的比較與分析

摘要：基于教科版、蘇教版、河北版三套小學(xué)科學(xué)教材“物質(zhì)科學(xué)”內(nèi)容的分析與比較，給出了三套教材中物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的總體分布，明確了三套教材在目標(biāo)、內(nèi)容與教學(xué)方式上的共同關(guān)注。在呈現(xiàn)共性的同時三套教材在內(nèi)容組織對學(xué)生認(rèn)知層次性的關(guān)注，科學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式以及與初中科學(xué)教材的銜接等方面呈現(xiàn)了差異。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)教材：內(nèi)容編排：物質(zhì)科學(xué)

中圖分類號：G633.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-6148（2013）11（S）-0009-4

新課程提出的“一綱多本，教材多樣性”思想明顯體現(xiàn)于小學(xué)科學(xué)教材的編寫中。目前，基于國家《科學(xué)（3-6年級）課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》，編寫與呈現(xiàn)了10種版本的小學(xué)科學(xué)教材。為小學(xué)科學(xué)課程的開展提供了選擇性。基于不同版本的科學(xué)教材呈現(xiàn)不同的特色（表現(xiàn)于不同教材體現(xiàn)的難易程度、活動編排、區(qū)域性特點及與學(xué)生知識背景的適應(yīng)性等），也表現(xiàn)了科學(xué)教材在適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知與心理規(guī)律方面與課程改革要求的距離，對小學(xué)科學(xué)教材的研究成為促進(jìn)小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)發(fā)展的必然。因而，本文將以教科版、河北版、蘇教版三套使用率較高的教材在物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容層面開展比較與分析。研究其體現(xiàn)的共性與差異，為小學(xué)科學(xué)教材的修訂與選擇提供基礎(chǔ)性的建議。

1物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的總體分布

物質(zhì)科學(xué)是小學(xué)科學(xué)課程的主要內(nèi)容。三套科學(xué)教材編排的特點可以從物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容主題的分布中得以體現(xiàn)。從整體編排看，小學(xué)階段的物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容從簡單材料的觀察到動態(tài)的力學(xué)知識再到物質(zhì)的變化，呈由近及遠(yuǎn)、由淺入深、從靜態(tài)觀察到動態(tài)變化，從簡單到復(fù)雜的方式。物質(zhì)科學(xué)的內(nèi)容分布于各冊，教科版《科學(xué)》教材每冊四個單元，每單元7-8小節(jié)，涉及物質(zhì)科學(xué)有16個主題；蘇教版《科學(xué)》教材每冊5-6單元，每單元4-6小節(jié)，涉及物質(zhì)科學(xué)有14個主題；河北版《科學(xué)》教材每冊5-6單元，每單元2-6節(jié)不等。涉及物質(zhì)科學(xué)有15個主題（具體見表1）。

從三套教材物質(zhì)科學(xué)主題的整體分布與內(nèi)容來看，呈現(xiàn)了對綜合性的共同關(guān)注。如蘇教版教材中的綜合性表現(xiàn)在內(nèi)容選擇上。基于學(xué)生的生活設(shè)計物質(zhì)科學(xué)單元活動；在內(nèi)容組織編排上，以綜合主題單元的形式把知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)與情感態(tài)度價值觀有機(jī)結(jié)合：在內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上，不是簡單的直接給出答案。而是提供學(xué)生相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù)與情景，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中想象與思考。河北版教材則提出以“性質(zhì)與功能”、“運動與變化”、“作用與平衡”、“結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)”四組統(tǒng)一概念來整合課標(biāo)所規(guī)定的五大內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，每個年級主要圍繞一組統(tǒng)一概念組織教學(xué)單元；在內(nèi)容編排上。注重滲透科學(xué)與技術(shù)教育，突出科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）之間的密切聯(lián)系。

2科學(xué)教材中物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容編排的共性

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)把物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域劃分為物體與物質(zhì)。運動與力，能量的表現(xiàn)形式三個主題。其中“物體與物質(zhì)”包括“物體的特征，材料的性質(zhì)與用途，物質(zhì)的變化。物質(zhì)的利用”：“運動和力”包括“位置與運動，常見的力。簡單機(jī)械”；“能量的表現(xiàn)形式”包括“聲音的產(chǎn)生與傳播，熱現(xiàn)象，光的傳播，簡單電路，磁現(xiàn)象，能量的轉(zhuǎn)化”。課標(biāo)進(jìn)一步明確學(xué)生通過這些主題內(nèi)容的學(xué)習(xí)。不同主題層次的觀察與探討，可以了解物質(zhì)的基本性質(zhì)與變化過程，了解位置與運動的概念。知道力與運動變化的關(guān)系，了解常見的簡單機(jī)械；認(rèn)識聲、熱、光、電、磁這些物理現(xiàn)象，并知道它們都是能量的不同表現(xiàn)形式，能量可以轉(zhuǎn)換，能量可以通過物質(zhì)以不同的形式傳遞。能量是維持生存和發(fā)展所必需的，要盡可能的避免浪費能源。

2.1強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識的基礎(chǔ)性

三套教材所選擇的物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識的基礎(chǔ)性，是基于小學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知規(guī)律——三至六年級小學(xué)生的心智發(fā)展處于具體運算與形式運算階段。其思維體現(xiàn)了“從具體形象思維逐步過渡到抽象邏輯思維”的特點。因而。三套小學(xué)科學(xué)教材在選取物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域知識內(nèi)容時關(guān)注了：真實性——小學(xué)科學(xué)教材中的內(nèi)容多數(shù)源于學(xué)生日常生活，可通過觀察、實驗、實踐活動中的體驗來獲得對科學(xué)知識的理解：基礎(chǔ)性——科學(xué)教材中呈現(xiàn)的概念多為具體概念。在概念的理解與應(yīng)用過程中盡量避免了專業(yè)性很強(qiáng)的名詞界定，引導(dǎo)學(xué)生通過概念的解釋及其應(yīng)用促進(jìn)理解。以“物體與物質(zhì)”主題中的“物質(zhì)的變化”為例（如表2），三套教材呈現(xiàn)了對基礎(chǔ)性與情境性的共同關(guān)注——教科版利用食鹽在水中的溶解與分離闡釋物理變化，以碘淀反應(yīng)闡述化學(xué)變化；蘇教版利用蠟燭的變化、生雞蛋變熟雞蛋、水的三態(tài)變化等生活實例來闡述物理變化與化學(xué)變化：河北版通過讓癟的乒乓球鼓起來，生銹等現(xiàn)象來闡述物理變化與化學(xué)變化——學(xué)生是基于對真實生活情境與現(xiàn)象的觀察、實驗與體驗，形成對物質(zhì)變化的理性認(rèn)識。

2.2關(guān)注情感態(tài)度與價值觀的滲透

小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在其內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)“情感態(tài)度與價值觀”中呈現(xiàn)了對待科學(xué)學(xué)習(xí)。對待科學(xué)，對待自然，對待科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系四個方面的關(guān)注。情感態(tài)度與價值觀的提升是一個比較長周期的過程，需要學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過程中通過參與各種各樣的活動，基于體驗而習(xí)得，表現(xiàn)為一種從量變到質(zhì)變過程的特征。因而，具體在科學(xué)教材中表現(xiàn)為滲透性、漸進(jìn)性與整體性。在教學(xué)過程中表現(xiàn)為對科學(xué)探究的關(guān)注。增加學(xué)生的體驗與感悟。以三年級上冊第四單元第一課時“水”為例。課標(biāo)提出情感態(tài)度與價值觀方面的目標(biāo)為“積極參與有關(guān)水的研討并發(fā)表見解：意識到水是地球上十分重要的資源：在辨別水的活動中。學(xué)會小組合作”。這反映在教材中表現(xiàn)為蘇教版教材強(qiáng)調(diào)“生命離不開水，觀察水。神奇的水。地球上的水”。教科版教材關(guān)注“觀察一杯水。比較水與油、沙。比較水的多少”等活動的設(shè)計與呈現(xiàn)，主要在于引導(dǎo)學(xué)生通過對生活中與水相關(guān)問題（如各種液體的流動性、水量的測量方法等）的思考。在交流合作與發(fā)表見解中獲得體驗與發(fā)展。

2.3強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法的多元

科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。主要表現(xiàn)為引導(dǎo)兒童探究，親歷科學(xué)探究的過程。三套科學(xué)教材在內(nèi)容與方式上重視科學(xué)探究活動。強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，具體體現(xiàn)于三套教材中探究活動的設(shè)計——如教科版四年級（下）“導(dǎo)體與絕緣體”探究活動的設(shè)計（整個活動涉及了科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)）。引導(dǎo)學(xué)生通過探究“身邊的物體是否導(dǎo)電”認(rèn)識導(dǎo)體與絕緣體。除了對科學(xué)探究的關(guān)注之外，三套科學(xué)教材極其強(qiáng)調(diào)科學(xué)實驗、觀察、類比、建模等科學(xué)方法的體現(xiàn)與體驗。如蘇教版三（上）“常見材料”體現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)觀察能力的培養(yǎng)，通過“觀察教室里的各種物品是什么材料組成”、“區(qū)分哪些物品是天然材料制成的，哪些是人造材料制成的”等活動，促進(jìn)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)與提升。三套教材對“溫度計測量水的溫度變化”、“用量筒測量水的體積”、“用彈簧測力計測量力的大小”、“用尺子測量身高”等活動的設(shè)計都體現(xiàn)了對科學(xué)測量方法及其測量工具使用的強(qiáng)調(diào)。模型的建構(gòu)有助于學(xué)生直觀觀察與解釋事物內(nèi)部構(gòu)造，三套教材在編寫中也充分體現(xiàn)了科學(xué)建模方法，如蘇教版五年級（上）以“手臂的活動模型”這一復(fù)雜的人體活動促進(jìn)學(xué)生對杠桿原理的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，以“紅綠燈模型”引導(dǎo)學(xué)生對串、并聯(lián)電路的感性認(rèn)知與應(yīng)用。

2.4注重學(xué)科間的聯(lián)系與綜合，彰顯STSE教育理念

綜合性與學(xué)科間性是科學(xué)課程區(qū)別于分科課程的特點之一，三套小學(xué)科學(xué)教材也充分體現(xiàn)了對學(xué)科問的聯(lián)系與綜合——如教科版與蘇教版通過“耳的結(jié)構(gòu)與功能”主題內(nèi)容。呈現(xiàn)了物質(zhì)科學(xué)與生命科學(xué)的聯(lián)系；如蘇教版引入《墨子》中的“伏罌而聽”，顯現(xiàn)出科學(xué)的人文關(guān)懷。教材在關(guān)注學(xué)科間性的同時。也彰顯了STSE教育理念——表現(xiàn)為引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)的學(xué)習(xí)解釋生活現(xiàn)象及其應(yīng)用，如蘇教版四（下）“拓展”欄目中“日常生活中哪些地方需要增大摩擦力，哪些地方需要減少摩擦力？”表現(xiàn)為對與科學(xué)有關(guān)的社會問題的關(guān)注（保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、推廣新技術(shù)、宣傳科學(xué)、反對迷信等），如河北版四（下）“科學(xué)在線”欄目對人工降雨的介紹，將水的三態(tài)變化與日常生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系。體現(xiàn)了應(yīng)用科學(xué)解決社會問題的過程。此外，還表現(xiàn)為與生活相關(guān)的科技制作活動的開展，了解技術(shù)的科學(xué)原理及生活應(yīng)用，如蘇教版和河北版中“制作小樂器”、“減弱噪聲”、“無噪聲書房”等活動的設(shè)計，體現(xiàn)出技術(shù)和設(shè)計在生活中的應(yīng)用及對技術(shù)的科學(xué)原理之關(guān)注。

2.5注重科學(xué)史的滲透，強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)理解

科學(xué)史蘊含著對科學(xué)演化歷程的審視，是溝通科學(xué)與人文兩大領(lǐng)域的橋梁。學(xué)習(xí)科學(xué)史有助于學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。基于科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的科學(xué)課程的性質(zhì)在于體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的理解，三套小學(xué)科學(xué)教材都極其注重科學(xué)史的滲透與呈現(xiàn)——從所占內(nèi)容的比例看，蘇教版涉及科學(xué)史的知識點數(shù)占總知識點數(shù)的12.8%，河北版為18.1%；從科學(xué)史引介的形式來看，有導(dǎo)入、閱讀、討論或?qū)凇绾颖卑嫱ㄟ^“科學(xué)在線”欄目介紹人們對電的認(rèn)知發(fā)展史，教科版六（上）設(shè)置了“資料庫”欄目，通過阿基米德撬地球的故事以及杠桿稱的家族發(fā)展史的介紹，引導(dǎo)學(xué)生理解杠桿的特點及其應(yīng)用。

3科學(xué)教材中物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容編排的差異

各套小學(xué)科學(xué)教材是基于課程標(biāo)準(zhǔn)而編寫的，因而不同程度地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中的理念、目標(biāo)、內(nèi)容與實施方式等。即呈現(xiàn)了多維度的共性。但基于編寫者對課標(biāo)的理解與教材使用者的特點，呈現(xiàn)了不同版本教材編寫的差異。也表現(xiàn)于三套小學(xué)科學(xué)教材關(guān)于物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容的編排中。

3.1對學(xué)生認(rèn)知層次性關(guān)注的不同側(cè)重

科學(xué)是一門知識性和邏輯性很強(qiáng)的學(xué)科，知識邏輯結(jié)構(gòu)的體現(xiàn)表現(xiàn)為對學(xué)生認(rèn)知層次性的關(guān)注，不僅體現(xiàn)于不同年級教材在同一主題內(nèi)容組織的層級性。而且表現(xiàn)于針對某一主題內(nèi)容呈現(xiàn)的層級性。以“電磁鐵”（物質(zhì)科學(xué)中聯(lián)系“電”與“磁”的重要內(nèi)容）為例。教科版以單獨的章節(jié)分別闡述了“電”和“磁”現(xiàn)象，以通電導(dǎo)線具有磁性來闡述“電和磁”的關(guān)系。進(jìn)而介紹了電磁鐵。并引導(dǎo)學(xué)生探究影響電磁鐵磁力大小的因素。其中，“通電導(dǎo)線具有磁性聯(lián)系了‘電’與‘磁’”作為電磁鐵磁力大小影響因素探究的先行組織者。即教科版教材在內(nèi)容編排上關(guān)注了內(nèi)容由淺入深、由易到難，由定性描述到定量分析。內(nèi)容的編排關(guān)注了學(xué)生的認(rèn)知層次性。河北版中“電磁鐵”是在六年級（上）通過電鈴中存在的電磁鐵及其性質(zhì)介紹而闡述的。是繼三年級（下）磁鐵及其生活中的應(yīng)用學(xué)習(xí)的進(jìn)一步拓展；蘇教版中“電磁鐵”是學(xué)生在學(xué)習(xí)“簡單電路”、“磁鐵”后。經(jīng)歷“制作一個電磁鐵，并探究影響電磁鐵磁力的因素”活動，認(rèn)識電磁鐵的性質(zhì)及其應(yīng)用。盡管河北版教材考慮到了三年級、六年級學(xué)生的認(rèn)知水平。蘇教版設(shè)置了豐富的活動與實驗，但兩套教材都是繼學(xué)生“電”、“磁”學(xué)習(xí)后。直接通過“電磁鐵”的制作來認(rèn)識電磁鐵的特性及其應(yīng)用。未能通過設(shè)計“通電導(dǎo)線具有磁性”的探究活動。認(rèn)識“電”與“磁”的相互關(guān)系——這是理解與應(yīng)用“電磁鐵”的基礎(chǔ)，也是對學(xué)生認(rèn)知層次性關(guān)注的體現(xiàn)。可見，盡管學(xué)生認(rèn)知的層次性都為三套教材所共同關(guān)注，但教科版教材是通過建立“電”與“磁”聯(lián)系為理解“電磁鐵”提供先行組織者：而另兩套教材則是通過將學(xué)生有豐富生活體驗的“電”與“磁”現(xiàn)象編排在三年級，對內(nèi)容相對抽象且綜合能力要求較高的“電磁鐵”編排在六年級，以體現(xiàn)對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的關(guān)注。

3.2多元內(nèi)容呈現(xiàn)方式的不同關(guān)注

主題內(nèi)容的呈現(xiàn)方式要和教材的整體編寫理念相契合，多樣化的內(nèi)容呈現(xiàn)方式已成為教材編寫的趨勢之一——體現(xiàn)于三套科學(xué)教材豐富的活動欄目的設(shè)置中，但具體到各版本之間又有所差異。如蘇教版通過動手、問題、交流、選擇、拓展、資料、記錄、注意、環(huán)保等九個欄目來安排學(xué)習(xí)活動；河北版則設(shè)置了活動、材料與工具、安全、記錄、猜想與假設(shè)、拓展、討論、表達(dá)與交流、專題研究等欄目：而教科版沒有活動欄目的明確劃分，將動手、問題、交流等活動融于教材內(nèi)容的探究活動之中。此外，三個版本的科學(xué)教材在活動設(shè)置方面呈現(xiàn)不同的側(cè)重點。如“電磁鐵的磁力”的探究活動設(shè)計，教科版以電磁鐵吊車引入問題，設(shè)計的活動重視學(xué)生通過表格記錄假設(shè)。繼而制定、交流、實施小組研究計劃，記錄分析實驗數(shù)據(jù)，最后得出實驗結(jié)論，其活動過程完整且各環(huán)節(jié)銜接緊密。蘇教版注重在實驗報告中給出問題、假設(shè)、實驗設(shè)計、實驗結(jié)果、結(jié)論等五方面，并給學(xué)生以相應(yīng)的提示。河北版強(qiáng)調(diào)基于猜想與假設(shè)、實驗設(shè)計（包括實驗?zāi)康摹⒉牧虾凸ぞ摺嶒灧椒ā嶒灲Y(jié)論）、表達(dá)與交流活動來展現(xiàn)探究活動的設(shè)計。可以發(fā)現(xiàn)教科版在探究活動的呈現(xiàn)上嚴(yán)格按照課標(biāo)中所要求的探究活動的內(nèi)容和過程來開展，過程中尤其注重實驗假設(shè)的提出與理由的陳述：蘇教版更加重視在探究活動中學(xué)生的獨立操作能力。缺乏對小組間交流活動成果的關(guān)注；河北版重視實驗的設(shè)計，在問題的提出與情景的創(chuàng)設(shè)上則關(guān)注不多。

3.3與初中科學(xué)教材銜接的不同內(nèi)容呈現(xiàn)

從《課標(biāo)》對小學(xué)科學(xué)的內(nèi)容要求與三套教材的內(nèi)容呈現(xiàn)來看，小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)應(yīng)該為初中科學(xué)內(nèi)容（常見的物質(zhì)、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的運動與相互作用、能量與能源）的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。與初中科學(xué)教材的銜接不同程度地體現(xiàn)于三套教材中——如蘇教版關(guān)于“空氣中有什么”這一資料的呈現(xiàn)，明確指出空氣中的主要物質(zhì)，這有助于初中學(xué)生認(rèn)識氧氣、二氧化碳等重要物質(zhì)的主要性質(zhì)，這是河北版教材就空氣這一節(jié)內(nèi)容所缺失的。另外，小、初的銜接情況還表現(xiàn)于對小學(xué)科學(xué)內(nèi)容闡釋的缺失或不足，不同程度影響著初中科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)——以“物體與物質(zhì)”為例，教科版在“水和空氣”單元關(guān)于“空氣有重量嗎”這一問題的闡釋中，只是關(guān)注了質(zhì)量往往指生活中常用的多少克、多少公斤，而沒有明顯區(qū)分質(zhì)量與重量的概念，這往往成為初中科學(xué)進(jìn)行“質(zhì)量”教學(xué)的前概念。

盡管三套小學(xué)科學(xué)教材不同程度地體現(xiàn)了科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的理念、目標(biāo)、內(nèi)容等，但是否呈現(xiàn)與科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的一致性還亟待分析與研究。基于物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容，三套小學(xué)科學(xué)教材在內(nèi)容闡述與編排中呈現(xiàn)了共性與差異——都極其強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)科學(xué)知識的學(xué)習(xí)：注重科學(xué)方法的多元，尤其是注重科學(xué)探究能力的培養(yǎng)：關(guān)注情感態(tài)度與價值觀的滲透；強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的聯(lián)系與綜合，彰顯STSE教育理念：注重科學(xué)史的滲透，促進(jìn)對科學(xué)本質(zhì)的理解。同時也呈現(xiàn)了內(nèi)容組織對學(xué)生認(rèn)知層次的不同側(cè)重，多元科學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式的不同關(guān)注。小、初科學(xué)銜接的不同內(nèi)容呈現(xiàn)等。基于教材選擇的多樣性，小學(xué)科學(xué)教材的編寫不僅需要吸納國際小學(xué)科學(xué)教材的特色。而且要關(guān)注不同地區(qū)學(xué)生可能的前概念，以體現(xiàn)教材編寫的特色。同時，還需要思考如何通過教材中科學(xué)探究活動的設(shè)計促進(jìn)探究內(nèi)容的深層次挖掘；關(guān)注如何有效利用思維導(dǎo)圖等教學(xué)手段。促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)概念的理解。

（欄目編輯 趙保鋼）