三年級下冊《科學》教材編寫思路

許飛

大象版小學《科學》三年級下冊教材重點圍繞“制訂計劃”和“搜集證據”兩項探究要素，引導學生開展科學探究活動，還兼顧對學生其他科學探究能力的培養，著力落實科學知識、科學態度和科學、技術、社會與環境（STSE）目標，為學生以后的科學學習奠定基礎。

教材的編寫思路

“雙主線+雙輔線”的結構編排是本套教材編寫的最大特色，即以科學知識目標的學習內容為經線，以科學探究各個要素的培養為緯線，圍繞科學知識的學習內容，設計一系列探究活動來循環落實、逐一強化各探究要素的培養。同時，教材還在適當的探究活動中，滲透相應的科學態度目標和STSE目標，從而達到全面培養學生科學素養的目的。

本冊教材本著上述編寫思路，以能力和知識為雙主線，圍繞承擔的探究要素目標和知識目標，設計了1個準備單元、5個綜合探究活動單元和1個反思單元（見表1）。

教材起始單元《比較液體的輕重》是本冊教材探究能力訓練的準備單元和引入單元，旨在引領學生初步體驗如何圍繞一個探究主題制訂研究計劃、搜集相關數據。這個單元從日常生活中常看到的“油總是浮在水面上”這一生活現象引入，提出研究主題“油是不是比水輕，怎樣證明油比水輕”，引領學生開展探究活動，其中，制訂研究計劃和搜集實驗數據是兩個重點探究環節。

《小小建筑師》單元是工程技術單元，以給某同學家的小狗造房子為任務驅動，引領學生經歷“分析需求、明確任務、方案設計、選擇材料、加工制造、檢測評價”等過程，其中，“方案設計”與“選擇材料”為兩個重點環節，著重引導學生在教師的引導下，嘗試基于所學知識進行簡單的工程設計并制訂簡單的制作計劃。

《電與我們的生活》《植物的一生》《土壤，生命的家園》《不一樣的物體》是本冊另外四個綜合探究活動單元，這些單元在具體的科學知識目標的指引下，帶領學生經歷相對完整的探究活動，以落實“制訂計劃”“搜集證據”兩個探究要素的培養。

反思單元《顯微鏡下的證據》，以科學家搜集證據的故事來啟發學生對自己探究經歷中的搜集證據活動進行反思和提升。

教材科學探究培養目標的確立與落實

1.本冊科學探究目標的確定

實證是科學的重要特征之一。只有搜集到可靠的證據，才能作出科學的結論或判斷，從而證實或證偽科學假說。事先進行科學合理的研究規劃和方案設計是搜集到可靠證據的前提條件。根據課程標準設計的探究要素培養目標的劃分，按照本套教材科學探究主線的安排，本冊教材重點承擔“制訂計劃”和“搜集證據”兩項科學探究要素的培養（見表2），這也是本套教材對這兩項要素進行的第二輪重點訓練。根據“在相對完整的探究過程中有側重地培養某項探究能力”的教學思想，本冊教材并不只是訓練“制訂計劃”和“搜集證據”兩項探究要素，回避其他六項探究要素，而是在相對完整的探究過程中進行有側重的培養。

2.本冊主要探究要素的分解與分擔

《義務教育小學科學課程標準》（以下簡稱《課程標準》）提出的關于“制訂計劃”和“搜集證據”的中年段培養目標是“在教師引導下，嘗試基于所學知識制訂簡單的探究計劃”和“運用感官和簡單的工具觀察對象的外部形態特征”，根據學生發展的特點和教學實際，本冊教材設計了兩個單元來重點訓練學生的“制訂計劃”的能力，設計了三個單元來重點訓練學生“搜集證據”的能力。

為了更加扎實地落實《課程標準》提出的教學目標，本套教材將“制訂計劃”分解成兩個層面：一是在教師引導下，學生嘗試基于所學知識進行簡單的工程設計并制訂簡單的制作計劃;二是在教師引導下，學生能基于所學知識，進行簡單的實驗設計，并制訂簡單的探究計劃。分別放在第一單元《小小建筑師》和第二單元《電與我們的生活》進行重點訓練。

同樣，我們把《課程標準》提出的搜集證據的培訓目標“在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及現象”，也分解成三個單元目標，分別是“在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征”，“在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述現象”，“在教師引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及現象”。分別放在第三單元《植物的一生》、第四單元《土壤，生命的家園》和第五單元《不一樣的物體》里落實。

3.本冊教材主要探究要素的落實途徑

（1）重實踐和體驗，在具體的探究活動中鍛煉和提升

本套教材對學生探究能力的訓練不是空洞的說教，而是基于真實探究活動的實戰訓練。教材引領學生經歷各種有趣的觀察及比較、分類、辨別等探究性活動，親歷科學探究過程，在真實的探究情境中動腦動手制訂計劃、設計實驗，親歷觀察、實驗等搜集證據的過程，親身感知“制訂計劃”和“搜集證據”的意義和方法，培養探究能力。

（2）重引領和反思，不同單元相輔相成、協同培養

本套教材延續和改進了原教材“三種單元”的結構特色，繼續保留了首尾兩個特色單元，改名為“準備單元”和“反思單元”。準備單元是對本冊主要探究要素的“初體驗”。本冊設計的《比較液體的輕重》單元，通過小型的探究活動，讓學生感知探究過程，體驗“制訂計劃”和“搜集證據”在科學探究中的意義。中間的5個綜合探究活動單元則是探究活動的“實戰”單元，讓學生在真實的探究活動中體驗、感悟，在親身經歷中提升探究能力。反思單元《顯微鏡下的證據》，以列文虎克等科學家的故事，啟發學生對自己在探究經歷中有關搜集證據的過程進行回顧和反思，并以“我的觀察秘籍”的形式，把自己搜集證據的經歷、經驗整理成小冊子，進行展示和交流。這樣的前鋪墊、后總結的探究方法和探究能力的培訓結構，能夠有效促進本冊教材“主要探究要素目標”的達成。

教材科學知識目標的確定與落實

1.本冊教材科學知識目標的確定

《課程標準》分別在物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、工程與技術等領域選取了18個主要概念作為小學科學課程的科學知識目標，明確指出應幫助學生形成這些主要概念。因此，我們在把探究要素培養作為主線的同時，還把科學知識目標的布設和達成作為本套教材的又一條主線。根據《課程標準》對科學知識目標的學段劃分，以及學生的認知規律和科學概念之間的進階關系，本冊教材精心選擇了中年級學生應該知道的基本核心知識，引領他們學習物質世界、生命世界、地球與宇宙以及工程與技術領域的相關知識，使其進一步走進科學，探索奧妙神奇的科學世界。

2.科學知識目標落實的方法和途徑

（1）基于科學探究，構建科學概念

建構主義認為，學生的科學概念并不是教師所能教授的，而是需要學生通過探究實現自我建構。《課程標準》進一步倡導探究式學習，指出“探究式學習是學生學習科學的重要方式”。因此，基于科學探究，幫助學生自主建構相關科學概念是今后小學科學教育的主流方向。

本套教材依據上述教學理念，設計探究活動，引領學生通過親身經歷深層次的探究活動來實現科學概念的自主建構。比如，對電路的認識，不再是做一個簡單的連接電路實驗后靠講解來實現，而是引領學生以“怎樣點亮小燈泡”這一問題為驅動，通過多種連接嘗試，然后選擇、分析所有成功連接的電路特點，讓學生發現點亮小燈泡的關鍵在于形成閉合回路，從而形成電路的概念。電路概念的形成不再靠教師講解來完成，而是學生在教師引領下進行實驗、比較、分析和發現。

（2）基于概念，設計科學探究活動

本次教材修訂，我們根據《課程標準》的要求，在注重實際問題解決的探究活動設計的基礎上，更加注重幫助學生構建科學概念，即基于科學概念的建構，以真實的科學問題為驅動，設計科學探究活動。5個綜合單元都是圍繞著《課程標準》設定的科學概念來設計活動。比如，《電與我們的生活》單元圍繞《課程標準》關于電學的相關內容標準來設計活動;《植物的一生》《土壤，生命的家園》《不一樣的物體》等單元，針對某些相應的科學知識學習目標來設計相應的科學探究活動。這樣設計的學習活動，有利于學生科學知識目標的達成。

本冊教材科學態度目標及STSE目標的滲透與落實

本冊教材還注重科學態度目標和STSE目標的滲透和落實。教材通過激發學生對日常生活及周圍環境中遇到的科學問題進行探究的欲望，讓學生了解科學技術對社會生活的意義，初步培養他們愛科學、學科學、用科學的志趣，幫助他們形成良好的科學態度和正確的科學價值觀。例如，在《小小建筑師》單元中，教師可以鼓勵學生嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學探究，體會創新樂趣。在這個單元中，教材還設計了科技發展史內容，以引導學生了解并意識到人類對產品不斷改進以適應自己不斷增加的需求，同時了解人類的需求是影響科學技術發展的關鍵因素，幫助學生樹立科學的技術觀。在所有單元的學習中，我們都要培養學生“能接納他人的觀點，完善自己的探究;能分工協作，進行多人合作的探究學習;樂于為完成探究活動，分享彼此的想法，貢獻自己的力量”，培養他們合作、分享、貢獻的科學態度。