《義務教育小學科學課程標準》(下文簡稱《課程標準》)是小學《科學》教材編寫的依據,教材是《課程標準》最主要的載體。在《課程標準》的課程目標中,四大領域共涉及18個主要概念,其中,物質科學領域占了6個,占總比的33.3%,占比最多。在四大領域的75個具體概念中,物質科學領域占了31個,占總比的41.3%,也是占比最多的部分。將《課程標準》落實到教材上,物質科學部分也就自然而然地成了整套教材中內容最多的領域。同時,由于世界是由物質所構成的,其他方面:生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程皆以物質為條件,以物質科學的研究成果為基礎,因此,物質科學部分的學習又理所當然地居于四個方面的首位。
依據小學科學教學的使命和物質科學領域的地位,針對小學生的學習特點和生活實際狀況,教材編寫組在物質科學內容的建構過程中采用了大視野、小入口的方法,做到有所針對而又關涉全局。
設計意圖:基于素養提升,明確育人價值
中小學教材通常以單元為組織單位,新編蘇教版小學《科學》教材也是如此。教材編寫組在建構單元時,以促進學生的成長為己任,綜合考慮教學目標的四個維度來確定單元的落腳點、出發點和著力點,以求最大化地實現育人價值。具體而言,這三點內容分別是:
1.確定落腳點
確定落腳點即明確概念的重要性,明白它是學生必須掌握的知識,主要包括三個方面:一是概念本身的重要性,如空氣是所有生物賴以生存的物質;二是這個知識對人的生產、生活以及在工程技術上的重要性,如空氣的性質在生產生活中有著廣泛的應用;三是掌握這個概念對于培養學生素養的重要性,如許多自然現象都與空氣有關。
2.確定出發點
確定出發點即明確內容的現實性,了解學生認知發展的需求,主要包括三個方面:
(1)為解決學生的“迷思概念”服務,即糾正和完善學生學前的片面認知、錯誤概念。如在判斷一個物體是固體還是液體時,學生往往是把自己熟悉的、具體的某一固體或液體作為標準,將沙、煙霧等非典型特征的物體錯誤地劃歸為液體。
(2)為解答學生的疑問服務。如學生在好奇心和求知欲的驅使下,對各種各樣的植物是哪里的、為什么要長成這樣等存有諸多疑問,渴望能夠得到回應或解答。
(3)為學習進階服務。如對學生來說,土壤、巖石概念建立是一個漸進的過程,低年級單元所設計的學習內容,是學生在整個中小學階段的科學課程中對土壤和巖石的第一次接觸,意在從感性、具象的層面為學生創設認識不同顆粒大小的巖石特征的機會,為其土壤、土壤圈以及巖石、巖石圈概念的發展打下基礎。
3.確定著力點
確定著力點即明確教學實施的關鍵,規劃本單元主題育人價值。如凸顯思維,發展注重精確描述(土壤特點)、分析與歸納(土壤成分)等思維技能的運用,將動手和動腦結合起來,在概念發展的同時促進學生科學思維水平的提升。
目標層級:依據內容標準,體現進階思想
《課程標準》修訂的一個突出特點就是將課程目標中的四維目標以及內容標準,都劃分為低、中、高三個階段,并具體描述了各階段所要達成的具體要求,表現出了教學的進階思想。在認識到這是《課程標準》的一大進步的基礎上,教材編寫組將眾多內容標準的分年段具體要求,在編寫指導思想的統領下,進行梳理與歸并,做到層級清晰、前后有機關聯。其具體表現為組合與統籌兩個部分。
在組合部分主要分兩步走。
第一步,將同年段內物質科學領域的內容標準要求,以恰當的主題為引領,將它們聯合起來,成為單元的知識目標。如我們將下列中年段的內容標準集中在一起構成了三年級上冊的《認識空氣》單元。
1.1 物體具有質量、體積等特征。
能夠使用簡單的儀器測量物體的長度、質量、體積、溫度等常見特征,并使用恰當的計量單位進行記錄。
3.1 知道空氣具有質量并占有一定的空間,形狀隨容器而變,沒有固定的體積。
知道空氣具有質量并占有一定的空間,空氣總會充滿各處。
3.3 空氣的流動是風形成的原因。
通過觀察,描述熱空氣上升的現象。
知道空氣的流動是風形成的原因。
列舉生活中常見的形成風的一些方法。
第二步,將科學探究目標,科學態度目標,科學、技術、社會與環境目標以科學知識目標的落實為載體,全部或部分地進行整合,從而構成單元主題的目標。如:
能用各種證據證明空氣占據空間、有質量。
通過壓縮、加熱、測量等方法,概括空氣的性質。
能結合模型圖,解釋風是由于空氣的循環流動而形成的。
能夠列舉空氣性質在生產生活中運用的實例。
在統籌方面也主要分兩步走。
第一步,領域內統籌,即確定各年段的知識教學目標如何銜接以及安排在哪一冊教材中進行落實。如:一年級下冊觀察并描述空氣在顏色、狀態、氣味等方面的特點;三年級上冊認識空氣占據空間、有質量、易壓縮和流動等氣體特征;四年級下冊研究空氣的熱脹冷縮;五年級上冊研究光與熱在空氣中的傳遞;六年級上冊認識空氣的主要成分;六年級下冊研究清晰空氣的重要性。
第二步,領域間統籌,即在領域內統籌的基礎上,將其他三維的目標階梯狀地融入進來,做到低、中、高三段層層遞進。如在科學探究方面,設定的一年級下冊的探究目標是,用感官或者簡單的工具進行觀察;設定的三年級上冊的探究目標是,用感官和選擇恰當的工具、儀器進行觀察并描述;設定高年段的探究目標是,用觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事物的信息。
教學內容:結合生活實際,精選載體內容
學生處于物質世界中,其生來就與物質打交道,并在實際生活中逐漸認識多種多樣的物質及其現象,而《課程標準》在課程性質中又明確指出:小學科學課程要從學生熟悉的日常生活出發,要針對學生身邊的現象展開動手動腦等實踐活動。然而,篇幅有限的《科學》教材不能將所有生活中的物質及其現象都納入其中,因此,我們將結構化與必要性兩方面結合起來進行考慮,精心篩選作為載體的教學內容。
在結構化方面,教材編寫組將主題內容梳理成有層次的種類,并選取最典型的物質作為代表。如在三年級下冊的《身邊的材料》單元中,先將材料分為天然材料和人造材料兩大類,并以木料、石料、棉花、羊毛為例說明天然材料的特點,再以紙、玻璃、塑料為例說明人造材料的特點。接著,展現兩類材料的相互關系,并引導學生認識天然材料中常見的棉花、木料的特點,研究人造材料中典型而又常見的紙、金屬、塑料的性質,使學生既獲得對材料整體的認識,又對具體材料有所了解。
在必要性方面,教材編寫組兼顧材料獲得的難易程度、物質的發展變化、運用的現實意義三個要點。如:在《身邊的材料》單元中,選取的研究對象棉花、腈綸棉、紙、塑料、金屬中的銅鐵鋁等,都是生活中容易獲得的材料;在《金屬》一課中,主要介紹了從古到今的代表——合金青銅、不銹鋼、鋁合金等,就是在表現材料和科技的進步;教材中涉及的選用什么樣的金屬來制作器物、介紹塑料的優點和缺點以及白色污染的危害,就是在針對現實,揭示材料運用的現實問題。
活動設計:針對學生特點,設計教學活動
小學生有著獨具特點的心理傾向,他們好奇心強,喜愛查找原因,經常會提出各種各樣的問題;他們好動,熱衷于動手嘗試,進行觀察、實驗和探究未知;他們以形象思維為主并正在向抽象思維過渡,對具體的實物和現象比較敏感,對語言和文字描述的反應比較遲緩。針對上述特點,從教學實際和促進學生發展的角度,教材編寫組在設計教學活動時,既順應又推動。
對其順應的方面主要表現為:
(1)提出“有意思”的問題,促進學生深入思考。如三年級下冊的《聲音的奧秘》單元中的問題:你能從這些聲音中獲得什么信息?為什么會有下面這兩種現象?上課鈴響了,為什么在校園不同方位的同學都能聽到鈴聲?
(2)創設實驗和探究的機會,鼓勵學生在動手動腦中學習。如:體驗并描述物體發聲時的狀態;探究聲音在氣體、液體、固體中的傳播;制造音量、音調不同的聲音。
(3)提供形象化的資料,供學生觀察和閱讀。如:用圖文介紹動物用不同的方式發出聲音、展現耳朵的結構圖。
對其推動的方面主要表現為:
(1)引導在歸納現象的過程中找出規律,增進抽象概括能力。如:概括物體發出聲音時有什么共同現象、歸納聲音傳播的共同規律、總結聲音的高低和強弱與什么因素有關。
(2)運用知識解釋現象,提升概念的運用水平,如問學生:敲小鼓,觀察對面紙屏上吊著的小球會出現什么現象,你能說明其中的道理嗎?
(3)提供拓展活動,倡導深入研究。如:讓學生做一個“土電話”,研究聲音是怎樣通過它傳播的。
(執筆:方錦強)