小學科學課前概念學習研究

馬 超 高 婷 劉蕊嬌 郟超超 錢郁* 黃變變

（1.寶雞文理學院物理與光電技術學院；2.寶雞市姜譚高級中學 陜西寶雞 721000；3.北京師范大學中國基礎教育質量監測協同創新中心 北京 100875；4.山西師范大學教師教育學院 山西臨汾 041000）

自新中國成立以來，科學在小學課程中的地位和價值一直發生著變化。在課程名稱上，經歷了《自然》、《常識》、《科學》的變化；同時在教育目標、教學方法、學科課程是否獨立設置等方面也發生著變化。這些變化主要體現在新中國成立以來至今頒布的11 部《小學自然教學大綱》和《小學科學課程標準》中。1956 年頒布的《小學自然教學大綱》（草案）提出“教給兒童一些初步的自然科學知識，促進兒童的全面發展”的總目標[1]；1978 年的《全日制十年制學校小學自然常識教學大綱》（試行草案）中“教學內容的安排”中強調“照顧到知識的內在聯系”的原則[2]；1986 年《全日制小學自然教學大綱》中明確指出：在小學時期，對兒童進行自然科學啟蒙教育，使他們獲得生動具體的自然知識，發展他們愛科學、學科學、用科學的志趣和能力，將對他們未來的成長產生深遠的影響[3]；1992 年的《九年義務教育全日制小學自然教學大綱（試用）》指出：自然課“擔負著向學生進行科學啟蒙教育的任務”，并規定自然課程的教學目的是“指導學生獲得一些淺顯的自然科學基礎知識，同時培養他們的科學興趣”。大綱規定不僅要掌握各年級應掌握的知識，還規定應培養的能力，具體列出了觀察、實驗、操作的項目[4]；2011 年《全日制義務教育小學科學課程標準（修改稿）》中強調，小學科學課程是一門綜合課程，能夠最有效地綜合自然科學各個領域（如物質科學、生物科學、地球與環境科學）和技術領域中最基礎的知識和技能[5]；2017 年《義務教育小學科學課程標準》中強調小學科學課既是一門基礎性課程，又是一門實踐性課程，同時還是一門綜合性課程[6]。從國家頒布的關于小學科學課的課程改革文件中，可以發現小學科學課程的地位非常重要。

本次研究主要是以寶雞地區為例，對江蘇鳳凰教育出版社出版的《科學（1-6 年級）》教材進行分析[7]，將小學科學知識點內容歸為：物理、化學、生物、地理四個模塊。在分類的過程中發現，一些小學科學章節當中同時包含不同學科的內容，為了研究方便，將含有混合科目的章節整理為混合知識點部分，然后分別計算每一學科模塊所占的比例。在歸類模塊時先統計每一節不同學科科目的數量，對于一節內容同時包含著多門科目的內容，在計算比例時將混合科目中所含的不同科目分開來統計，分別與先前統計的對應科目的數目相加，再進行計算。

2015 年陳剛等人在《初中物理與小學科學教材的銜接及比較》的文章中，從教材的版面設計、知識內容的廣度、深度和核心概念表述的差異角度，對小學科學、初中物理教材進行銜接與比較，對教材的編寫和使用提出一些合理的建議[8]。孫毅在小學《科學》與初中相關學科知識的銜接初探中，研究小學科學和中學幾門課的銜接情況，分別討論了小學科學與初中物理知識點的銜接、小學科學與初中化學知識點的銜接、小學科學與初中生物知識點的銜接[9]。劉志標的《初中物理教材與小學科學教材的比較與銜接》中提到中學物理課程與小學科學課程有著密切的聯系，但二者也有一定的差異和區別，作者通過比較分析中學物理教材和小學科學教材的差異，探討了如何讓中學物理教材和小學科學教材更好的銜接[10]。吳澗石的《科學學科的中小學銜接策略探微》文章中通過調查學生物理學習困難的原因，分別從小學科學和中學物理的教學角度，提出科學課程的中小學銜接策略[11]。在惠恩玲的《小學科學課程與初中物理課程的銜接研究》中，主要依據新課標理念、構建主義理論，從課程標準、教材和師生訪談三個方面，了解兩門課程的銜接情況，提出一定的銜接策略[12]。孫麗偉的《初中、小學科學課程內容銜接之實證研究》中基于核心概念內涵的界定，設計了知識與技能目標行動動詞水平劃分表，主題內容知識維度劃分表、探究活動開放水平表、設計了對小學，初中課程的調查問卷展開調研，最后從六個方面提出了相關的建議和措施[13]。陳剛的《科學教學中影響中小學銜接的因素分析及策略研究》中指出，教師可以從如下五個方面來有效實現中小學之間的銜接，即找準中小學科學知識之間的聯系、引導學生對新知識的建構，激發學習動機、教師進行中小學教學方法的銜接、對學生進行學習方法的指導[14]。黃春方的《小學科學教師如何實現專業化發展》文章中，探討了教師專業化更關注在職教師在教學專業上面不斷成長的過程，通過這一過程，教師可以更新專業結構，不斷發展專業內涵，逐漸達到專業圓熟的境界[15]。在劉芳的《試論小學科學教學所存在的問題及解決策略》指出：小學科學課是以培養學生的科學素養為宗旨，脫離實驗探究的科學課背離了科學課程的宗旨，更談不上培養學生的科學素養，并對小學科學課教學存在的問題及策略進行了簡要的分析[16]。

學者們的研究工作，對小學科學的發展產生了極大的推動作用，特別是學者們通過大量的研究工作，討論了小學科學的發展歷程、科學教學中存在的問題，及與中學學習的銜接情況，并提出了很多有意義的建議和措施。本文主要是以寶雞地區為例，通過具體分析小學科學教材的內容特點，提出了一些有意義的中小銜接建議。希望文本的研究工作也能進一步促進小學科學教學的發展。

一、小學科學課程科目歸類表

研究小學科學課程概念的學習，就要了解小學科學知識的特點。首先要做的就是將小學科學課程的知識點進行分類，通過分析小學科學教材，將小學科學課程知識點分為物理、化學、生物、地理四大類。在將知識點歸類之后，又進一步將小學科學所包含的每一門學科數目進行整理，計算出每一門學科的比重情況，分別如表1 和表2 所示。

表1 小學科學課程知識點科目歸類表

續表

續表

表2 小學科學教材科目所占比例表

上表1 為小學科學課程知識點科目歸類表，此表將小學科學教材內容分別歸類為物理、化學、生物、地理四個不同部分的內容。這樣對于科學課程教材內容方面，可以清楚看到小學科學課內容廣泛，與中學物理、生物、化學、地理這四門不同的學科都有著緊密的聯系。表格最后一部分為混合知識點內容，是指在小學科學課程一些章節當中同時包含不同科目的內容，如四年級上冊第一單元第二節熱空氣和冷空氣，這一節內容同時包含物理、化學、地理三門不同學科的內容。通過整理分析得到小學科學課程知識科目歸類表，從而有助于進一步分析小學科學教材的特點。

表2 為小學科學教材內容各科目所占比例情況。表2 是在表1 的基礎上進行整理后得到的，我們將表1 中按不同科目歸類好的知識點進行統計，計算每門科目的數量。在上表的混合科目中，同時含有物理、地理兩門學科的內容，在小學科學教材中有兩節這樣的內容；同時含有生物、化學兩門學科的內容有一節；同時含有物理、化學兩門學課的有8 節內容；同時含有地理、生物兩門學科的內容有2 節內容；同時含有物理、化學、生物三門學科內容有三節。此外，從三年級下冊開始，每冊課本的最后一單元學習內容都是科學探究，與每門課程都關系密切，我們稱之為全科內容。全科部分共有9 小節內容。為了更好的研究小學科學課程的特性，我們將不同科目所占內容數目統計后，計算每門不同學科所占比例。其中，科目所占比例最高的為物理，其次為生物，具體結果由上表2 所示。

二、小學科學課程教材內容特點分析

（一）不同學科內容相互交叉

在小學科學課程標準中對小學科學的定義是小學科學課是一門綜合性的課程，包含物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四個領域的內容[6]，每個領域對于不同年級的學生又有著不同科學知識的學段目標。筆者通過對教材的具體分析，發現這四個領域的知識內容可以涉及到物理、化學、生物、地理四個學科模塊。但是在知識點按模塊分類的過程中又發現一個新的問題，即小學科學課程的一些章節中同時存在不同的學科內容，說明小學科學不是簡單的物理、化學、生物、地理內容的拼盤，而是一門綜合性、交叉性的學科。

（二）小學科學是一門啟蒙性課程

小學科學課程包含內容廣泛，涉及物理、化學、生物、地理等知識點，與即將在中學要學習的這幾門課程相比較，不同的是所學習的內容非常簡單易懂。小學科學課程的學習重點不是要求學生學會多少知識，而是通過一些有趣的實驗探究，培養學生的科學思維能力和后續科學課程的學習興趣。在此過程中學生學習的是不同學科的基礎性知識，為今后的學習打下堅實的基礎，因此小學科學是一門啟蒙性課程。

（三）不同學科內容所占比重不同且各學科內容較融合

通過表2 可以清楚地看到小學科學課程涉及內容有物理、化學、生物、地理4 門學科內容。物理所占比例為39.109%，化學所占比例為11.386%，生物所占比例為31.188%，地理所占比例為18.317%。由此可見，小學科學課程包含物理、生物學科知識較多，地理次之，化學最少。同時小學科學課程教材各學科內容較融合，在一些單元的幾節內容中，可能會包含多個學科的知識點，甚至有些單元的每小節內容都會分屬于不同的學科。這樣一種多學科融合交叉式的教材編排方式，將有助于學生綜合素質的培養。

（四）重視學生科學探究能力的培養

從表1 可以清楚地看到，從四年級開始之后每冊科學教材最后一單元的內容，都是對學生技能的培養。例如，四年級上冊是“排序和分類”、四年級下冊是“調查與預測”、五年級上冊是“解釋與建立模型”、五年級下冊是“交流與質疑”、六年級上冊是“假設與實驗”、六年級下冊是“拓展與應用”。這些內容都是對學生科學探究能力的培養，具體來講是對學生的“科學觀察能力”、“科學實驗能力”、“科學思維能力”、“科學實踐能力”和“科學創造能力”的培養。

三、銜接建議策略

（一）提高小學科學教師的知識素養

小學科學課程涵蓋內容非常廣泛且科目眾多，這為教師的教學帶來了很大的難度，小學科學老師看似僅僅教授一門課程，但上課前要準備的內容遠大于一門課程的內容。在這里給出兩點建議：第一，學校在聘用科學教師時一定要嚴格把關，首先要有專門的教師資格證；其次要考慮在校期間所學專業。目前我國高校極少有學校開設專門的小學科學專業，所以學校在選擇科學教師時要考慮其所學專業，要求要與小學科學課程所含內容的專業相近。第二，小學科學教師要不斷提升自身的科學素養，可以通過各種培訓或者自學方式，要熟悉課本的每一節內容的知識點所要做的實驗。做一些科學探究實驗時，教師要有自己創新的想法，切不可按部就班跟著課本走。在對小學科學課程內容有一個熟悉的了解之后，可以發現小學科學課程教材內容比較分散。針對這一問題，教師在教學時可以打亂教材順序，重新編排教學內容，將分散的知識點整合，并將后面學習的知識點內容建立在前面知識點的基礎上。

（二）重視小學科學課程與中學各門學科的銜接

小學科學是一門啟蒙性課程，學生們剛剛接觸學習物理、化學、地理、生物等學科知識。首先是讓學生們產生對科學探究的興趣。同時小學科學課程的學習對今后的中學學習乃至人的一生都會產生很大的影響。對于小學科學課程概念的學習，與之有直接關系的就是中學物理、化學、生物、地理等知識點，那么學好小學科學對學習中學相關課程就顯得至關重要。加強小學科學與中學課程之間的銜接，會大大降低學生中學學習的難度。想要加強小學科學與中學學科之間的聯系，就需要小學老師和中學教師的相互學習。對于小學老師來說，需要了解小學科學課程當中所含內容相關的中學知識點，了解這部分內容在中學的學習情況，看哪些知識點是中學課程的重點，那么這部分內容就是要求在小學要必須掌握的，學生一定要學會這部分內容，為今后中學的學習打下堅實的基礎。同樣，對于中學老師來說，也要了解小學科學課程的學習情況。表2 顯示了小學科學課程所含中學不同學科內容之間的比例情況，尤其是所占比例較大的學科，中學老師一定要注意。小學科學課程的學習對本門課的影響非常大，教師一定要了解本門科目在小學科學課中的學習情況，了解學生已經掌握的知識，初步了解學情。學生學習過的內容，教師可以帶領學生復習或者提醒學生；而對于沒講過的內容，教師一定要詳細地講給學生聽。這樣加強小學科學課程與中學相關學科之間的銜接，既提高了小學科學的學習效率，又降低了中學學習的難度。

（三）加強學生知合力的培養

所謂“知合力”是指知識整合產生并發揮出來的能力[17]。小學科學包含物理、化學、生物、地理等知識，在教材的設計上這些知識的劃分界限也是比較模糊的，有的章節同時包含著不同的科目，而學習不同科目的思維方式也是不同的。不同的科目都有自己的獨特性，小學科學課本的內容設計就是有意要模糊不同學科之間的界限，學生對科學知識的學習不僅要學會知識，更重要的是養成良好的科學探究習慣，用科學的方法來學習不同學科的知識。這樣才能發揮好所有學科的共同作用，培養學生發現問題、解決問題的能力，從而有助于學生靠自己來解決在學習上、乃至生活上遇到的各種問題和困難。所以教師在教學過程中，切不可將小學科學課程知識所屬的不同學科分得過于清晰，而且盡可能將不同學科的教學方法和各學科間的知識內容進行融合。這樣學生才可以同時接觸不同學科的學習方法，形成自己解決問題的能力，從而能夠達到對學生“知合力”的培養。

（四）加強科學探究技能的學習

從表1 的混合部分知識點可以清楚地看到，從小學四年級上開始一直到六年級下冊，每一冊的最后一單元都是在學習科學探究的具體過程。我們知道科學實驗探究，一定要學生親自動手，學生在實驗中才能更好體驗科學探究的過程。課本安排將科學探究放到最后一單元，這樣學生學習到的僅僅是每一步科學探究的實驗步驟，而不是切身的體會，這樣的效果顯然不是我們想要的。在這里提出兩點建議：第一，在下次教材版本更新時，希望作者可以將每一冊教材最后部分科學探究技能穿插在前面對應科學知識學習的內容當中，這樣學生在做相關實驗時可以對科學探究有一個更深刻的認識；第二，在教材沒更新前，教師一定要加強教材最后部分科學探究的具體應用，將每一個科學探究過程應用到對應的學生實驗當中。這部分內容的目的是為了培養學生的科學素養，讓學生體驗科學探究的歷程，如果不將最后部分知識點應用到學生的實驗過程中去，學生學到的只是科學探究的每一步具體步驟，并沒有達到真正培養學生科學素養的目的。

四、結束語

本文的研究內容是基于小學科學教材自身的特點而提出的，通過查閱大量文獻發現，國家頒布了很多小學科學課程的相關文件，可見國家對小學科學是非常重視的。既然小學科學課程如此重要，那么學習小學科學對今后有何影響呢？特別是能否對下一個階段（即中學階段）的學習有所幫助呢？為了回答這些問題，本文首先對小學科學教材內容做了詳細地分析。我們發現小學科學教材涉及物理、化學、生物、地理四部分內容，這充分說明小學科學課程學習的重要性。由于小學科學課與中學這四門學科有著非常密切的聯系，通過小學科學課程的學習可以為中學學習這幾門學科打下堅實的基礎。同時，為了更清楚地了解小學科學課程分別對中學這四門不同學科的影響，我們在已經劃分好的不同學科知識點的基礎之上，又進行了進一步統計，計算出小學科學課程教材所含不同學科知識點的比重情況。由此，進一步揭示了小學科學和初中不同學科之間的緊密聯系。

由于小學科學課程的學習是如此重要，如何進一步提高小學科學課程的學習效率，是我們重點關注的問題。通過上述研究結果，我們發現了小學科學課程教材內容的特點，并由此提出了一些有參考價值的教學策略。特別是針對小學科學教師以及中學教師給出的教學建議，以供他們在教學中參考借鑒。由于學生是學習的主體，想要得到更好的效果，必須要考慮學生的實際情況進行教學，這也是我們后期想要進一步研究的問題。