大象版《科學(xué)》二年級上冊教材編寫思路

大象版《科學(xué)》二年級上冊教材由6個單元組成。除科學(xué)知識目標外，在科學(xué)探究目標方面，在一年級上、下冊重點落實和強化培養(yǎng)學(xué)生提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)4個探究要素。二年級上冊把處理信息和得出結(jié)論作為教材的主要探究要素進行落實和重點培養(yǎng)，以完成這兩個要素的科學(xué)探究學(xué)段目標，同時兼顧科學(xué)態(tài)度、STSE等學(xué)段目標的達成。

本冊教材的編寫思路

“雙主線+雙輔線”的結(jié)構(gòu)編排是本套教材編寫的最大特色，較好地體現(xiàn)了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》倡導(dǎo)的教學(xué)思想。“雙主線”即以科學(xué)知識目標的學(xué)習(xí)內(nèi)容為經(jīng)線，以科學(xué)探究的各個要素的培養(yǎng)為緯線，圍繞科學(xué)知識的學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計一系列探究活動來循環(huán)落實、逐一強化各探究要素的培養(yǎng)。“雙輔線”即教材在適合的探究活動中滲透相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度目標和STSE目標，從而達到全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

本冊教材在編寫過程中，遵循學(xué)生的年齡特征和學(xué)習(xí)規(guī)律，重視探究過程和能力發(fā)展的邏輯關(guān)系，將科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)思想、科學(xué)知識、科學(xué)方法等學(xué)習(xí)內(nèi)容合理地布設(shè)在探究活動中，有步驟、有層次地安排培養(yǎng)目標，循序漸進地提升學(xué)生的探究能力。教材把處理信息和得出結(jié)論確定為二年級上學(xué)期的主要探究目標，符合學(xué)生的認知規(guī)律和科學(xué)探究的一般規(guī)律。

本冊教材本著上述編寫思路，以能力和知識為雙主線，以科學(xué)態(tài)度目標和STSE目標為雙輔線，圍繞承擔(dān)的探究要素目標、知識目標、科學(xué)態(tài)度目標和STSE目標設(shè)計了1個準備單元、4個綜合探究單元和1個反思單元。

本冊教材的起始單元《這是誰的腳》是一個準備單元，主要培養(yǎng)的科學(xué)探究要素是處理信息和得出結(jié)論。本單元以電視臺答題需要場外求助的情境為引入點，提出“這是什么動物的腳”的問題，借助5個層層遞進的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在活動中初步體驗制訂計劃、觀察和記錄、用語言描述事物的外部特征、運用比較分析等方法得出結(jié)論的過程，為后面運用這些探究要素作鋪墊。落實的科學(xué)探究目標是“在教師指導(dǎo)下，初步嘗試用語言描述信息，初步體驗得出簡單的探究結(jié)論的過程”，為本冊后續(xù)的科學(xué)探究起到初步體驗、鋪墊和準備的作用。

《變幻的天氣》《小小游樂園》《磁針與南北》《動物的生活》是本冊的4個綜合探究單元，主要落實處理信息、得出結(jié)論的探究要素培養(yǎng)目標。作為本冊教材的主體，這4個單元將在具體科學(xué)知識目標的指引下，帶領(lǐng)學(xué)生在觀察、實驗、調(diào)查的基礎(chǔ)上，用語言初步描述信息;在簡單的比較與分類活動中，了解學(xué)習(xí)方法，發(fā)展科學(xué)思維。

《竺可楨爺爺?shù)墓适隆肥潜緝缘姆此紗卧１締卧源罂茖W(xué)家竺可楨在物候研究中如何對信息進行處理、如何借助比較與分類的方法得出結(jié)論的故事，啟發(fā)學(xué)生對自己本學(xué)期多次經(jīng)歷的處理信息、得出結(jié)論的回顧與反思，總結(jié)經(jīng)驗，進一步理解科學(xué)探究的本質(zhì)，提高認知水平，增強探究意識，積累探究經(jīng)驗。

以上三種類型的單元按照循序漸進、逐步提升的規(guī)律編排，同時體現(xiàn)由扶到放，引導(dǎo)學(xué)生反思的教學(xué)特點，有利于探究目標的有效達成。

本冊教材科學(xué)探究目標的確定與落實

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》通過提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達交流、反思評價這8個要素來描述科學(xué)探究的學(xué)段目標。教材結(jié)合學(xué)生認知水平的發(fā)展規(guī)律，分低年段、中年段和高年段三個學(xué)段，循環(huán)落實課程標準對科學(xué)探究學(xué)段目標的要求。在每個學(xué)段的兩個年級、4冊教材中，每冊教材重點落實和強化培養(yǎng)8個科學(xué)探究要素中的兩個要素，這兩個探究要素稱為本冊教材的主要探究要素。當然，因為教材每個單元都是由若干個相對完整的探究活動組成的，因此教材在落實和重點培養(yǎng)這兩個主要探究要素的同時并不排斥其他探究要素的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

1.本冊教材主要探究要素的確定

我們知道，科學(xué)研究的對象是自然界，其目的是尋求自然界及其發(fā)生發(fā)展的因果聯(lián)系，形成科學(xué)認識。觀察實驗是獲得科學(xué)認識的基礎(chǔ)，科學(xué)認識是否與客觀現(xiàn)實一致，證實的手段也是觀察。若想學(xué)生在小學(xué)階段形成應(yīng)有的科學(xué)認識，開展科學(xué)探究活動是有效途徑之一。通過科學(xué)課教學(xué)，教師應(yīng)當引領(lǐng)學(xué)生借助觀察（自然觀察或?qū)嶒炗^察），將客觀事實轉(zhuǎn)化成科學(xué)事實，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過邏輯思維（包括但不限于比較與分類、分析與綜合、抽象與概括、推理等）作出邏輯判斷與解釋，從而幫助學(xué)生形成科學(xué)的認識。

依據(jù)本套教材每學(xué)段兩個年級、4冊教材中，每冊教材重點落實和強化培養(yǎng)8個科學(xué)探究要素中的兩個要素的學(xué)段要求，學(xué)生在教師指導(dǎo)下，已經(jīng)在一年級共2冊教材中分別進行了提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)4個主要探究要素的培養(yǎng)和訓(xùn)練，能初步提出感興趣的問題并作出簡單的猜想，初步了解了科學(xué)探究中制訂計劃的重要性，初步利用感官或簡單工具進行觀察并獲取觀察對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象，有了初步的證據(jù)意識。但是，低年段學(xué)生的年齡特點和認知特點決定了他們的觀察具有不全面性、針對性不強的特點，那么，怎樣讓學(xué)生將觀察到的信息初步用自己的語言全面、準確地描述出來，達到相互描述、相互交流、取長補短的目的，從而形成科學(xué)事實？怎樣在教師的引領(lǐng)下將搜集獲取的數(shù)據(jù)正確處理？怎樣運用比較與分類等方法得出結(jié)論從而證實自己猜想的正確或錯誤，繼而形成科學(xué)認識？很顯然，從低年段開始培養(yǎng)學(xué)生用語言描述信息，訓(xùn)練他們借助觀察與描述、比較與分類等方法得出結(jié)論的意識是非常重要的。當然，一年級兩學(xué)期4個探究要素能力的積累也為本學(xué)期學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)提供了重要的保障。因此，二年級上學(xué)期將處理信息、得出結(jié)論確定為主要探究要素目標，符合科學(xué)活動規(guī)律和學(xué)生的認識規(guī)律，具有必要性和可實施性。

2.本冊教材主要探究要素的學(xué)段培養(yǎng)目標的單元分解

從低年段兒童的認知角度出發(fā)，我們認為，對于二年級學(xué)生而言，處理信息、得出結(jié)論同等重要，都需要進行培養(yǎng)與訓(xùn)練。

盡管課程標準對處理信息的要求只有“在教師指導(dǎo)下，能用語言初步描述信息”這樣較低層面的要求，但是基于低年段小學(xué)生觀察的隨意性、情緒性、籠統(tǒng)性、不全面性的特點與要形成科學(xué)認識的要求之間的矛盾，很有必要對學(xué)生加強有針對性的訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會在語言描述中，將觀察到的信息全面準確地表達出來并進行交流，為科學(xué)結(jié)論的形成做好準備，也為中高年段利用較科學(xué)的詞匯或圖示符號等方式記錄整理信息做好扎實的鋪墊。因此，本冊教材用了《變幻的天氣》《小小游樂園》兩個單元來落實和強化學(xué)生處理信息能力的培養(yǎng)。

同樣，本冊教材也用了《磁針與南北》《動物的生活》兩個單元進行得出結(jié)論能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，為中高年段利用更多的思維方法如分析、推理、概括等得出結(jié)論，判斷結(jié)論與假設(shè)是否一致的能力的形成打下扎實的基礎(chǔ)。

本冊教材將“在教師指導(dǎo)下，能用語言初步描述信息”的處理信息目標又分解成2個分解目標，作為單元目標落實到兩個單元中去達成。如在《變幻的天氣》單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標為“在教師指導(dǎo)下，能用語言對自然現(xiàn)象進行簡單描述”;在《小小游樂園》單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標為“在教師指導(dǎo)下，通過對常見材料的觀察，描述對材料挑選與利用的理由”。

同樣的，本冊教材還將得出結(jié)論目標分解成2個分解目標落實到兩個單元中去達成。如在《磁針與南北》單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標為“在教師指導(dǎo)下，有運用觀察與描述等方法得出結(jié)論的意識”;在《動物的生活》單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標為“在教師指導(dǎo)下，有利用比較與分類等方法得出結(jié)論的意識”。

3.本冊教材科學(xué)探究目標的落實途徑

本冊教材關(guān)注學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗，設(shè)計了豐富多彩的體驗和實踐活動，著力提升學(xué)生相應(yīng)的能力。教材對學(xué)生探究能力的訓(xùn)練不是空洞的說教，而是基于學(xué)生已有的認知，將生活與學(xué)習(xí)進行關(guān)聯(lián)，在真實可感的多個探究活動中，悄然達到訓(xùn)練相應(yīng)能力的目的。

如《變幻的天氣》單元，以學(xué)生熟悉的準備出游為切入點，利用描述天氣現(xiàn)象、猜天氣、觀察對比照片中的信息、認識天氣符號等活動，對我們生活中常見的陰、晴、雨、雪、風(fēng)等天氣的特征，以及天氣對動植物和人的影響進行口頭描述和文字、符號、肢體語言描述，使初次接觸處理信息的學(xué)生感知、體驗到多種信息處理的方法。

又如《動物的生活》單元，以學(xué)生參與過的參觀動物園、喂養(yǎng)動物、動物招聘會等喜聞樂見的活動，引領(lǐng)他們經(jīng)歷各種有趣的觀察、比較、分類、辨別等探究性或體驗性活動，親歷描述和思維的過程，親身感知處理信息、得出結(jié)論的方法和意義。學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，借助描述、比較與分類的方法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成證據(jù)，形成動物具有能生長、能繁殖、會運動、會應(yīng)激等共同特征的科學(xué)認識，為以后的學(xué)習(xí)和整個探究過程的開展打下堅實的基礎(chǔ)。

注重引領(lǐng)和反思，三種類型的單元相輔相成，協(xié)同培養(yǎng)各種能力。本冊教材體現(xiàn)了本套教材三種類型的單元相結(jié)合的結(jié)構(gòu)特色，即首尾分別有1個準備單元和1個反思單元，加上中間的4個綜合探究單元。其中，準備單元是對本冊主要探究要素的初步認識和體驗。本冊設(shè)計的準備單元《這是誰的腳》，通過電視臺答題需要場外求助的情境為引入點，通過制訂計劃—觀察—處理信息—得出結(jié)論等步驟來開展教學(xué)，激發(fā)學(xué)生探究“這是什么動物的腳”的問題的興趣。學(xué)生通過動腦、動手、動口以及與同學(xué)互相表述和交流，最終找到問題的答案，從中體驗到科學(xué)探究帶來的成就感。在這個過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、描述的能力和運用比較的方法得出結(jié)論的意識，還能鍛煉學(xué)生的表達交流、邏輯思維和分析問題的能力。

中間的4個綜合探究單元是探究活動的實戰(zhàn)單元，讓學(xué)生在真實的探究活動中去觀察、去描述、去比較、去分類，以實際經(jīng)歷來提升探究能力。反思單元《竺可楨爺爺?shù)墓适隆肥窃谇懊鎺讉€單元學(xué)生經(jīng)歷了多次處理信息和得出結(jié)論等活動的基礎(chǔ)上，對這兩項要素培養(yǎng)活動進行回顧和反思，并以制作科學(xué)探究剪貼報活動，來驅(qū)動學(xué)生對自己一學(xué)期來的科學(xué)學(xué)習(xí)過程進行整理和展示。這樣，不僅讓學(xué)生再次經(jīng)歷處理信息的過程，也以此引導(dǎo)他們體驗到處理信息的重要性，并且獲得更強烈的科學(xué)學(xué)習(xí)的成就感。可以說，這樣的探究方法、能力培養(yǎng)的教材編寫結(jié)構(gòu)，可以大大提高本冊教材主要探究要素的學(xué)段目標的達成概率。

本冊教材科學(xué)知識目標的確定與落實

1.本冊教材科學(xué)知識目標的確定

課程標準分別在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、工程與技術(shù)等領(lǐng)域選取了18個主要概念作為小學(xué)科學(xué)課程的科學(xué)知識目標，并強調(diào)“應(yīng)幫助學(xué)生形成這些主要概念”。因此，我們在以科學(xué)探究能力的培養(yǎng)為主線的同時，還把科學(xué)知識目標的布設(shè)和達成作為本套教材的另一條主線。根據(jù)課程標準對科學(xué)知識目標的學(xué)段劃分，結(jié)合學(xué)生的認知規(guī)律和科學(xué)概念之間的結(jié)構(gòu)特點，本冊教材精心選擇了二年級學(xué)生應(yīng)該知道的基本核心知識，引領(lǐng)他們學(xué)習(xí)生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、工程與技術(shù)等領(lǐng)域的相關(guān)知識，使其逐步、有序地走進神奇的科學(xué)世界。如《磁針與南北》單元，引導(dǎo)學(xué)生在具體的活動中知道指南針中的小磁針是磁鐵，可以用來指示南北;磁鐵總是同時存在著兩個不同的磁極：相同的磁極相斥，不同的磁極相吸。再如《小小游樂園》單元，引導(dǎo)學(xué)生辨別生活中常見的材料，描述用肉眼觀察和簡單儀器觀察的不同。

2.科學(xué)知識目標的落實方法和途徑

（1）關(guān)注學(xué)生的前概念和思維進階，引導(dǎo)他們基于科學(xué)探究建構(gòu)科學(xué)概念。

科學(xué)概念的建立與科學(xué)探究能力目標的達成并不矛盾。根據(jù)皮亞杰同化順應(yīng)的建構(gòu)主義理論，根據(jù)維果茨基的社會建構(gòu)理論，我們知道學(xué)生的科學(xué)概念并不是老師所能教授的，而是需要他們通過探究實現(xiàn)自我建構(gòu)，或者借助同伴交流互動等進行社會建構(gòu)。課程標準也再次明確“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)”，指出“探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式”。因此，基于科學(xué)探究，幫助學(xué)生建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念是今后小學(xué)科學(xué)教育的主流方向。

本冊教材在概念建構(gòu)方面積極踐行上述教學(xué)理念，通過引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷探究活動來實現(xiàn)科學(xué)概念的自主建構(gòu)。

一是通過激發(fā)和喚醒，了解學(xué)生的前概念。如《變幻的天氣》單元中的出游計劃、《小小游樂園》單元中對材料的選擇、《磁針與南北》單元中的指南針為什么總能指示南北方向的問題，都能自然地激活學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和知識，為新概念的建立找到準確的起點。

二是通過搭建腳手架，設(shè)計探究活動，了解學(xué)生的思維進程，搜集可靠的證據(jù)。如《動物的生活》單元中，學(xué)生通過3個小實驗的設(shè)計，搜集貓可以通過不同的器官找到不同食物的證據(jù);再如《磁針與南北》單元中設(shè)計的水浮、懸掛、旋轉(zhuǎn)架旋轉(zhuǎn)條形磁鐵等方法，證實了磁鐵靜止后能指南北，進而實證出指南針里的小磁針就是磁鐵。

三是注重指導(dǎo)學(xué)生描述與比較，在分析中糾正錯誤概念，形成正確認知。如《磁針與南北》單元中“條形磁鐵的哪個位置吸的曲別針多”的研究中，在設(shè)計并實施了對條形磁鐵不同位置吸引曲別針個數(shù)不同的吸引法、懸掛法、距離法等證明方法并獲取、描述了所觀察到的現(xiàn)象后，在對數(shù)據(jù)進行比較、分析、歸納的思維過程中，學(xué)生認識到條形磁鐵兩端磁性最強、越向中間磁性越弱的性質(zhì)，修正了他們原有的磁鐵只有兩端有磁性、中間沒有磁性的錯誤認知。

四是通過鞏固和應(yīng)用，讓學(xué)生的概念形成得到進一步深化。如《磁針與南北》單元結(jié)尾處的遷移：摔斷的磁鐵、其他形狀的磁鐵也有兩個磁極嗎？又如，《這是誰的腳》單元結(jié)尾處的“你說我猜”游戲，引導(dǎo)學(xué)生觀察描述更多動物的特征，從而全面鞏固并適當拓展了學(xué)生的知識和思路。

（2）圍繞科學(xué)概念的建立，搭建多元“腳手架”。

教材注重圍繞科學(xué)概念的建立，搭建了多個有意義的“腳手架”。

一是利用有結(jié)構(gòu)的材料為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了“材料腳手架”，設(shè)計科學(xué)探究活動，幫助他們通過經(jīng)歷科學(xué)探究活動來構(gòu)建科學(xué)概念。如《磁針與南北》單元中材料的組成與呈現(xiàn)具有結(jié)構(gòu)性，從普通的最常見的條形磁鐵，到不同形狀的磁鐵磁性強弱的研究，從正常的好磁鐵到摔壞的磁鐵是否還有兩極的研究，這樣的材料結(jié)構(gòu)和活動設(shè)計，能夠引導(dǎo)學(xué)生全面建構(gòu)科學(xué)概念。

二是利用有價值的提問，為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了“問題腳手架”。

三是利用不同形式的記錄單，為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了“證據(jù)腳手架”。

四是利用教學(xué)內(nèi)容的趣味化，為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了“興趣腳手架”。

五是利用教學(xué)內(nèi)容的生活化，為學(xué)生的學(xué)習(xí)搭建了“應(yīng)用腳手架”。

這種多元腳手架的搭建，為學(xué)生科學(xué)有效地掌握科學(xué)知識，發(fā)展探究能力和科學(xué)思維起到了積極的促進作用。

本冊教材科學(xué)態(tài)度目標及STSE目標的滲透與落實

本冊教材還注重滲透科學(xué)態(tài)度的教育，通過激發(fā)學(xué)生對日常生活及周圍環(huán)境中遇到的科學(xué)問題的探究欲望，讓他們了解科學(xué)技術(shù)對社會生活的意義，初步培養(yǎng)他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣，幫助他們形成良好的科學(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)價值觀。如在《小小游樂園》單元中，既有讓學(xué)生如實講述事實，發(fā)現(xiàn)事實與自己原有的想法不同時，能尊重事實，用事實說話的意識的培養(yǎng);又讓學(xué)生了解生活中常見的科技產(chǎn)品給人們生活帶來的便利。又如《磁針與南北》單元既考慮到讓學(xué)生在教師指導(dǎo)下，能圍繞一個主題作出猜測，嘗試多角度、多方式認識事物，解決問題;又能讓學(xué)生親身感受到像指南針這樣的科技產(chǎn)品與我們的生活息息相關(guān)，從而落實了科學(xué)態(tài)度目標和STSE目標。

北京市朝陽區(qū)教育研究中心

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