課程標準轉換下湘版小學科學教科書的評估修訂研究

□張美靜

2017年新版小學科學課程標準正式頒布，我國小學科學課程開始邁入二次飛躍的提升階段。課程標準的轉換直接影響著教科書的編寫和修訂。依據舊課標編寫的湘版小學科學教科書如何實現與新課標的有效對接，需要對其進行客觀的評估，以提出具體而有針對性的修訂建議。

一、湘版小學科學教科書的結構體系評估

美國心理學家、教育家布魯納認為課程的發展研究工作在于有效地呈示教材，也就是既要重視教材的內容范圍，又要重視教材的結構體系。[1]依據新課標對湘版小學科學教科書的深層結構與表層結構進行評估，發現科學探究主題以大概念方式統整、積極引導學生以科學探究活動的方式學習、表格系統與單元評價模塊的設計均極為符合新課標提倡的課程理念。

1.湘版小學科學教科書的深層結構評估。教科書的深層結構是構成教科書結構體系的主要因素，主要體現為教科書的內容要素。新課標要求教科書內容應當精選科學探究主題，引導學生通過科學活動學習科學。因此，主要通過科學探究主題的選擇、科學探究活動的設計來評估湘版小學科學教科書的深層結構。

（1）科學探究主題評估。新課標強調以科學的大概念統整內容，所選擇的探究主題應當對應課程標準中的主要概念，因此科學探究主題的選擇更加有針對性和具體化。本套教材中科學探究主題的選擇基本圍繞新課標所要求的大概念方式展開，符合新課標的要求。首先，整套教材呈現主題式單元設計，單元主題皆依據課程內容的主要概念設計。其次，各單元小節均圍繞具體概念展開探究，兼顧一級概念之下其他二級概念的學習并有序拓展內容的深度和廣度，有利于學生學習的遷移和深化。因此，教科書不僅針對性地選擇科學探究主題、有序聚焦科學概念，而且科學概念之間層層遞進、條理清晰。

（2）科學探究活動評估。新課標要求教科書要引導學生通過科學活動學習科學。學生在科學活動的學習過程中逐漸掌握科學知識、發展科學探究能力、樹立良好的科學態度以及保護環境的意識?？紤]學生的心理發展特點和認知發展規律，湘版小學科學教科書特別設計了活動欄目，并成為學生學習科學課程的主導欄目。除此之外，還設計了閱讀、指南車信箱、拓展、制作、安全警示多項不同形式的專欄活動。以活動欄目為主線，閱讀活動、拓展活動和制作活動等為輔線，幫助學生通過豐富多樣的專欄活動學習科學課程。同時，專欄活動的設計不僅主次分明而且形式多樣。

2.湘版小學科學教科書表層結構評估。教科書表層結構是為了使學生更有效地內化深層結構而賦予教科書的表現形式，是為教學提供的依托和框架，主要包括教科書功能模塊的設計、語言文字的表達和潤色、圖和表的設計等。[2]通過單元評價模塊與表格系統的設計對湘版小學科學教科書的表層結構進行評估。

（1）單元評價模塊的設計。新課標指出教學和評價是課程實施的兩個重要環節，相輔相成。評價既對教學的效果進行監測，也與教學過程相互交融，從而促進與保證學生的發展。湘版小學科學教科書每冊獨立設計了單元評價模塊，從而針對性地評價學生對各個單元的掌握情況，以有效鑒定學生學習的質量水平。新課標指出全面客觀地評價學生，需要做到評價主體多元化。單元評價模塊的評價主體包括教師評價、同學評價、學生自評、學生互評、小組評價以及家長評價。同時評價主體的組合形式也呈現出多樣化特征。例如，學生自評的單一評價模式、小組評價、教師評價、家長評價的混合評價模式等。

新課標規定學生學習評價的內容包括科學知識、科學學習能力和探究能力，以及對科學和科學學習的情感、態度與價值觀。單元評價模塊設置了不同題型來評價相應的學習內容。首先，科學知識方面：新課標要求考查學生對主要概念的掌握情況。單元評價模塊主要通過填空題、判斷題、描述題、評價等級表的方式來評價學生對所學概念的理解和掌握程度。其次，科學探究方面：新課標要求考查學生對科學探究方式的了解和科學的探究能力。單元評價模塊主要通過繪圖題、填空題、制作題等幫助學生回顧科學探究的步驟和過程。再次，科學態度方面：新課標要求考查學生進行科學學習和探究所必須具備的基本態度。單元評價模塊主要通過設計的“具體評價內容”來進行評價。最后，科學、技術、社會與環境方面：新課標要求考查學生對科學、技術、社會與環境相互關系的了解等。單元評價模塊主要通過簡答題來評價學生熱愛自然、保護環境的意識等內容。

（2）表格系統的設計。作為科學教科書與學生交流的可視化視覺工具，表格系統的設計對科學活動的探究和科學知識的挖掘發揮了關鍵作用。表格系統的設計既是課程內容的符號化表達，也是信息之間進行轉換的一種有效方式。它能夠傳遞和表達文字所無法言明的一些復雜性知識，是構成科學教科書表層結構的重要元素。湘版小學科學教科書表格數量的統計情況見表1。

首先，八冊教科書共計163個表格且各冊分布數量基本持平，其中以五年級上冊表格數量最多，六年級下冊課程內容容量最少，其表格數量也最少，有效發揮了表格的工具性特征。其次，按照教科書對表格的命名進行分類，大致分為記錄表、分類表、統計表、數據表、調查表、評價表六大類型。其中以記錄表居多 （包括觀察記錄表、實驗記錄表、調查記錄表、測量記錄表等），呈現出多樣化特征。教科書中表格的具體使用類型依據活動內容而設計，使表格與活動內容互相配合并有效銜接，具有系統性和完整性。最后，表格具有未完成性特征。表格的未完成性指表格只包含表頭信息和主題信息，其余內容需要學生通過觀察、實驗、調查等進行補充和填寫，主要包括完整的封閉性表格和半封閉性表格兩種。表格的未完成性能夠幫助學生記錄和整理探究過程中收集的信息，引導學生根據有限的提示信息逐步完成整個探究過程。

表1 表格在教科書各冊的分布情況

二、湘版小學科學教科書的內容劃分評估

學習進階成果支持下課程內容的學段式劃分，可謂此次新版課程標準改革的一大亮點。由于舊版課程標準未對課程內容進行學段劃分的細致規定，因此需要對湘版小學科學教科書內容的學段劃分進行對比和評估。

1.3-4年級課程內容的學段劃分評估。依據新課標對湘版小學科學教科書3-4年級內容的學段劃分進行評估，發現湘版小學教科書部分內容存在與新課標不相符合的地方。首先，物質科學領域：三年級下冊第一單元第3節 “熱的傳遞”與第4節“誰的傳熱本領強”應由3年級調整到5-6年級；三年級下冊第四單元 “磁鐵的奧秘”與五年級下冊第一單元 “聽話的電磁鐵”這兩個單元內容應由3年級調整到1-2年級，且只有1-2年級學段涉及 “磁鐵”內容；三年級下冊第五單元 “多彩的光”整個單元內容應由3年級調整到5-6年級，而3-4年級中只需涉及 “描述行進中的光被阻擋時，就形成了阻擋物的陰影”內容。其次，生命科學領域：三年級上冊第一單元 “走進科學”與第二單元 “身邊的動植物”這兩個單元內容應由3年級調整到1-2年級。最后，地球與宇宙領域：三年級下冊第二單元“變化的天氣”第1節 “多姿多彩的天氣”應由3年級調整到1-2年級。

2.5-6年級課程內容的學段劃分評估。5-6年級學段的課程內容在科學課程中發揮著承上啟下的作用，是小學科學教育與中學科學教育銜接的中轉站。對5-6年級學段湘版小學科學教科書的內容展開評估比較，同樣發現存在著與新課標不相符合的地方。首先，物質科學領域：五年級上冊第四單元 “電與我們的生活”整個單元內容應由5年級調整到3-4年級。其次，生命科學領域：新課標刪除了 “人體生長發育”這一內容，因此五年級下冊第五單元的整個單元內容是否保留值得商議。最后，地球與宇宙科學領域：六年級上冊第五單元 “月球”整個單元內容應由6年級調整到1-2年級、3-4年級，5-6年級不再涉及此內容；五年級下冊第二單元 “地球的運動”第1節 “太陽與影子”應由5年級調整到1-2年級、3-4年級；五年級下冊第二單元第4節 “一年四季”內容應由5年級調整到1-2年級。

3.“交叉式內容”的獨立存在?！敖徊媸絻热荨笔侵感抡n標中對不同學段的同一內容進行了不同的要求，這些內容零散分布卻又獨立存在，無法對其進行系統編排，稱之為 “交叉式內容”。交叉式內容是此次課程內容學段式劃分的衍生品，雖然一定程度上保證了學習內容的連貫性與學習過程的漸進性，但也對教科書的編寫和編排造成了一定的難度。四大領域主要概念的數量統計見表2。

表2 四個領域主要概念的統計情況

通過表2，明顯發現3-4年級與5-6年級存在著內容交叉現象，即兩個學段內容之和均大于各個領域內容的總數。同一個學習內容在不同學段內都出現，但內容的深度不同。例如物質科學領域中“空氣是由氮氣、氧氣、二氧化碳等組成的混合物質”這一學習內容，在3-4年級要求 “知道空氣中的氧氣和二氧化碳對生命有重要意義”，在5-6年級則要求學生知道 “空氣是一種混合物質，氮氣和氧氣是空氣的主要成分”。這樣的交叉式內容數量較多，對其不能忽略不計但又不能獨立成章、成節，如何使之與其他內容有機融合，成為教科書編排和修訂內容時需要重點考慮的問題，這也是新課標與舊課標明顯的區別之處。

三、湘版小學科學教科書的突出特色評估

1.深入挖掘科學史實，有序融入科學教材。我國小學科學版本眾多且各有特色。在教材編寫中，涉及科學史方面的內容篇幅過短，有時甚至一句話帶過，或者把科學史放在閱讀材料里面，讓學生課下自己閱讀，起不到應有的作用，這也是導致科學史內容在教師和學生中得不到關注的重要原因。[3]通過對本套教科書科學史實的數量統計 （見表3），真實地說明了科學史實在湘版小學科學教科書中的重要地位，客觀上反映了科學史融進科學教材的先進理念。科學史實通過多個專欄有序地融入教材，共呈現149個真實的科學案例，豐富了學生學習自然科學的人文內涵。例如，李時珍歷經27年著成了我國藥物學的寶貴遺產 《本草綱目》；愛迪生做了1600多次耐熱材料和600多種植物纖維的實驗，制造出第一個燈泡等。薩頓認為，一旦讓學生理解科學的起源和發展，科學就會顯示出它的人文性，而且極富人文內涵。[4]同時，科學史實與主要概念有機銜接，有利于學生從歷史維度理解科學概念和科學原理，認識科學本質，提高學生的科學素養。

表3 科學史實在各冊的分布情況

表4 科學方法在教科書各冊的分布情況

2.凸顯科學方法設計，構建系統科學方法體系。新課標指出小學科學課程應讓學生初步學習觀察、調查、實驗、比較、分類、分析資料、得出結論等方法，能夠利用科學方法和科學知識初步理解身邊自然現象和解決某些簡單的實際問題等。通過對湘版小學教科書科學方法的數量進行歸類統計 （見表4），發現湘版小學科學教科書中科學探究活動的設計和安排以科學方法為重要線索，不僅各個單元滲透了多種科學方法，而且八冊教科書都單獨設計了學習科學方法的單元，形成了較為完整的科學方法體系。其中，觀察法和實驗法出現的次數和頻率最多，是學生學習科學課程的主要方法。

四、湘版小學科學教科書的修訂建議

湘版小學科學教科書在一定程度上反映了新課標倡導的課程理念，但同時存在著結構體系不完善、內容編排不合理、缺乏對科學哲學以及科學社會學的關注等問題。因此，教科書在修訂時應當優化練習系統、合理修訂內容以及融入HPS教育。

1.優化練習系統，完善結構體系。練習系統是教科書結構體系的重要組成部分，有利于檢測教學目標的達成以及開展對學生的過程性評價。湘版小學科學教科書的練習以開放性練習為主，激發了學生學習科學的興趣，但在促進學生對主要概念的掌握方面存在一定的欠缺。首先，需要精心設計練習。新課標以大概念方式統整課程內容，作為鞏固和評估學生學習內容和學習目標的練習需要依據課程內容的主要概念而展開。練習的編制應當以學習目標為導向，以學習內容為材料，以主要概念為依據，貼合學生的實際生活經驗與認知發展水平設計高質量的練習。其次，需要豐富練習類型。練習類型除了包括開放性練習之外，還可以包括封閉性練習和半開放性練習。封閉性練習即答案只有一個且所有需要的數據信息都已呈現，學生需要根據問題的信息進行回答，例如判斷題、選擇題、繪制統計圖題等。半開放性練習只向學生提供部分信息，學生需要通過找尋其余數據信息來完成練習，如觀察題、實驗題等。最后，需要平衡練習難度。練習的最終目的是幫助學生鞏固和加深對知識的理解，并在此基礎上進一步拓展和提高。因此，需要保證練習的難度既要符合大多數學生的能力水平，也要滿足部分學生的特殊需要。

2.合理修訂內容，實現有效對接。作為傳遞人類知識精華的文本，不僅要精心選擇內容也要不斷地更新內容，其直接依據便是課程標準。首先，需要合理劃分內容學段。學段式劃分是此次新課標的改革亮點，也是科學教科書編寫和修訂的著眼點。鑒于湘版小學科學教科書內容的學段劃分與新課標存在一定的差異，因此需要對內容重新進行排列組合，合理劃分內容的學段，實現與新課標的有效對接。其次，需要調整修訂具體內容。新課標將科學課程內容延伸至一年級，實現了小學科學課程的全面覆蓋，打破了小學低年級科學課程的斷層現象。由此，課程內容中的部分概念進行了增加或者刪減，教科書編者需要注意課程內容發生的具體變化，有針對性地對教科書內容進行一定的調整。同時，教科書編者在依據新課標編寫和調整教科書內容時，應當提煉和精選適合學生全面發展和終身發展必備的、最基本的知識內容。做到容量適當、難易適度，避免內容偏多、偏深。[5]

3.保留突出特色，融入HPS教育。HPS（History Philosophy Sociology of Science）即科學史、科學哲學與科學社會學。HPS不僅強調通過科學史來理解科學本質，同時還強調科學哲學與科學社會學對科學教育發展的重要作用?？茖W哲學強調對科學本性的理性分析或是對科學概念、科學話語的哲學思辨，建立哲學在科學教育中的隱喻與影響機制，可以增強公眾在思考科學時的多元性與批判性分析。[6]同時，科學的發展與政治、經濟、文化等密切相關，形成了科學與社會的雙向促進與制約關系。HPS教育已經成為國際科學教育發展的重要理念。因此，湘版小學科學教科書在立足科學史特色的基礎之上，可以適當增加科學哲學、科學社會學方面的知識，使學生從歷史、哲學、社會學的多層維度認識和解讀科學，促進學生對科學深層次的理性探討。