（课程与教学论专业论文）新世纪六、七年级《科学》课程的思考与设计.pdf

2 摘要 本论文分为三个部分 第一部分主要针对新世纪理科课程改革的背景与现状进行了分析首先回顾了上海市 中小学课程教材改革第一期工程中综合理科的改革继而对国内外共计 6 套综合理科教材 进行了全面的分析并列出这些教材各自的显著特点为我们构建新的综合理科课程总结 了宝贵的经验最后归纳了对综合理科的一些基本认识这是基础性研究的部分 第二部分是对上海市二期课改六七年级科学课程总的思考和设计首先简单 分析二期课改提出的一些新的课程理念和理科教育新的课程体系在此基础上具体研制了 六七年级科学课的课程目标课程的定位和功能并由此提出了以全面提高学生科 学素养为目的的以科学探究活动为中心的科学课程最后分别从课程理念上的综合 以及课程内容体系的构建等方面进行具体阐述 第三部分根据以上的思考制作了六七年级科学教材中第十四章能量 第十五章能源的内容结构表以及第十四章第三节中植物的能量从何而来的教材 及教师参考手册的案例并进行了分析力图更好地说明笔者课程设计的理念和教材编写 的思想 abstract: the thesis consists of three parts. the first part is a survey into the background and status of the reform of science curricula in the new century. the survey begins with a review of the reform of integrated science curriculum, which is among the first phase of the reform of curricular and textbooks for shanghai secondary and primary schools. the next segment contains comprehensive analyses of 6 integrated science textbooks originated from overseas and china. the analyses come with a summary of special features of these textbooks. the understanding of these textbooks is valuable and helpful for us to compose new textbooks of integrated science. this part ends with a summary of some elementary understanding. the first part serves as part of foundation research. the second part of the thesis focuses on the design and thought of the second phase of the reform of shanghai curricula and integrated science curriculum for grade 6-7 students. the second part starts with concise analysis of new curriculum concepts and new science curriculum structure proposed during the second phase of the curriculum reform. based on the analysis, detailed curriculum goals , objectives and functionality are proposed for integrated science curriculum for grade 6-7 students. the curriculum outline is followed by the detailed description of integrated science curriculum that aims to targeting scientific exploration and the enhancement of scientific accomplishment of the students. the second part ends with elaboration on the synthesis of curriculum presentation essence and the construction of content framework of the curricula. following the clues in previous parts, the third part details a new content structure table of chapter 14 energy and chapter 15 energy sources in integrated science textbook of grade 6-7 students. moreover, text on “where does energy of plants come from” is presented as the section 3 of chapter14 along with new relevant cases in lecturers reference book. the text and cases are singled out in order to illustrate my thought on curriculum design and textbook composition. 3 第一部分 新世纪理科课程改革的背景与现状 一科学课程提出的时代背景 年月日中共中央 国务院发布的 关于深化教育改革全面推进素质教育 的决定在其开头就提到了当今世界科学技术突飞猛进知识经济已见端倪国力竞争 日趋激烈 1 随着新世纪的到来 人类社会即将踏入一个前所未有的时代知识经济时 代以智力资源的占有配置以科学技术为主的知识的生产分配使用消费为最重 要因素的经济 2 这种社会的发展主要有以下 3 个方面的特点国际化 信息化和学习 化 科技头脑和信息将取代商品和劳动力服务而成为主体 以信息技术为主要标志的科技进 步日新月异初见端倪的知识经济预示人类的经济社会生活将发生新的巨大变化 世界各国的竞争 归根结底是综合国力的竞争 而其实质则是知识占有量的竞争和人才 科技素养的竞争 国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育的发展 科学技术和知 识创新水平的提高面对新世纪的到来社会对人才也提出了全新的要求 未来社会对终身学习提出的要求 由于科学知识的更替速度迅速加快 大约每 35 年知 识的总量就要增长一倍 一个人在学校习得的知识已不可能供给他终身使用了 未来社将会 是一种学习化的社会个人要在这种社会中得到良好的发展就必须不断地学习因此终 身学习将成为生存的方式 基础教育不应再只注重传授知识 而应更重视培养学生终身学习 的观念和能力 未来社会对人才的创新精神和实践能力提出的要求 培根早就说过知识就是力量 但在未来知识经济的社会中 只有强烈的创新意识和实践能力才是最大的力量 江总书记更 是反复强调一个没有创新能力的民族难以立于世界先进民族之林创新是一个民族 进步的灵魂是一个国家兴旺发达的不竭动力 未来社会对综合性科技人才提出的要求一方面科学从分化走向了综合出现了边缘 科学交叉科学另一方面高新科技成果向现实生产力的转化越来越快科学技术和社会 的联系越来越密切造就大批具有高科学素养的综合型人才是现今社会的当务之急 未来社会对全体国民科学素养提出的要求英国皇家学会早在 1985 年就指出改进公 众对科学的理解是对未来的投资 这种投资能够成为促进国家繁荣 提高公共和个人决策质 量充实个人生活质量的重要因素3未来的社会不仅仅需要科学家更需要具有高科学 素养的全体公民 综上所述我们认为未来社会人才的培养科技是关键教育是基础在这种背景下 综合理科的研制越来越受到教育界的重视 二上海市中小学课程教材改革第一期工程中的综合理科 1一期课改综合理科改革的回顾 上海市于 1988 年进行了中小学课程教材改革第一期工程以下简称一期课改其中综 合课程是整体改革的重要组成部分一期课改提出了社会学科和学生这三个基点构成的 以素质为重心三角形通过提高素质来求得这三个基点的平衡简单地说一期课改建立了 4 一种以社会的需求学科的体系学生的发展为基点以全面提高学生的素质为核心4 的三角形理论模型上海师范大学主编的理科从 1991 年开始在闵行区四所学校进行了 教材的试验共有三千名学生和二十多位老师参与总的来说综合理科教学试验范围还很 小 也还不够成熟 理科课程是基于 20 世纪 80 年代末的情况和当时对未来的合理预期而制 定的用目前的眼光看来似乎对近十年来的科技社会的迅猛发展估计仍然不足但是试 验得到的经验无疑已经为我们今后的研究提供了宝贵的第一手材料分析和研究这些材料 必将推动综合理科教学试验的深化以下我们具体分析这套教材 2 上师大主编理科教材的分析 我们想用现在的眼光从以下几个方面分析这套教材 教学目标方面 配合上海 1988 年一期课改而推出的理科教材其教学目标为51认知领域 包括宇宙地球物质运动能生命科学的基本科学概念原理和规律初步树立正 确的人口观资源观能源观和环境观2训练和培养学生的能力和习惯要求学生形成 观察和实验能力 初步的分析和概括能力及独立思考能力 形成初步的综合考察自然界的能 力运用全面的而不是某一方面的科学观点和方法解释或解决简单实际问题的能力3更 多方面对学生进行思想教育和德育渗透 这种教学目标从知识 技能和情感三个领域分别叙 述较全面的制定了学生素质发展的各个方面的目标与一期课改提出的以素质为三角形 的重心的由社会学科和学生这三个基点构成的三角形理论模型较吻合 教学内容组织方面 在综合理科教材内容的组织方面上海师大编写的理科教材围绕 20 个主题讲述了理 化生地知识注意用各学科共同的概念统帅材料属于部分整合式的综合理科教材在 设计单元和主题时能整合几门学科的则整合不能整合的则设置一些单科性的单元理 科的 20 个专题中有 10 个单元是综合性比较明显的单元如地球上的能源看不见 的微观世界人类活动对地球的影响等其余的 10 个单元是单科性比较突出的单元 如电和磁运动和力等我们认为理科的编写者对这 20 个单元的次序安排是本 教材的一大亮点这 20 个主题按从宏观到微观再到宏观的顺序依次展开供七年级学生学 习的第一册首先从学生所接触的周围事物着手讲述宏观的地球以及地球各圈层即大气 圈水圈和生物圈第二册教材把学生带入到微观世界带领他们认识原子分子细胞 以及运动变化的物质世界 第三册教材再把学生带入到高层面综合的宏观领域 认识地球上 的能源资源以及人类活动对地球的影响能动地改造世界这是很值得推荐的但我们也 应该注意到在教材的内容上它体现科学教育的内涵还不够丰富在传授给学生科学知识 的同时培养他们的科学精神科学态度科学意识掌握科学方法方面还比较欠缺 教材特点 上海的理科教材的一个明显的特点即为教材体系的四个统一即1概念结构 上的统一把整个自然当成一个整体来考虑以运动物质能量平衡等概念来统帅教材 采用多种学科的观点方法和语言去考察共同的主题2思考问题方式的统一都是根据 观察实验来提出问题解释现象探索或者验证得出结论3原分科和新出现的学科之间 的统一将新的内容与各学科的内容内在联系通过不同的方式有机地结合或整合起来4 5 课程目标的实现与人格发展的过程也是统一的 另一个特点是每一课的后面配都有阅读材料课外实验想想练练等内容扩宽学生 的知识面从教学试验的调查看80以上的学生对理科教材表示满意 上海市的一期课改是在八十年代末期进行的 在综合理科的课程教材改革的试点上 取 得了一定的成绩 积累了丰富的经验 其教材对于科学知识从宏观到微观再到宏观的体系结 构 以及四个统一都是极有特色的 对于我们以后所要进行的二期课程教材改革来说也是一 笔巨大的财富 三国内外综合理科课程教材的分析 1我国综合理科的实践 80 年代末我国教育界开始对综合课程进行深入的理论研究1986 年东北师大附中首先 开始了初中综合课程设置和综合教学的研究实验1987 年中央教科所在广东省南海县召 开了中学综合理科教育研讨会1988 年上海师大和上海市教委教研室进行了初中综合理 科研究和实验编制了理科教材在小范围内试点使用1993 年浙江省开始在全省初中 阶段开设综合理科推广使用自然科学1996 年上海市和广东省还对在高中开设综合课 程进行研究等等以下我们选取几套典型的综合理科教材进行分析 11 浙江省温州市教委教研室组织编写的 自然科学 1993 年浙江省温州市教委教研室编写的自然科学教材在浙江省全面推广使用其 综合课教材采用学科板块式设计 为了适应第一线教学的需要和师资水平 教材基本是按照 入门生物物理化学综合科学的顺序编排的便于 2 至 3 个教师共同完成一门综合课 的教学第一册综合地认识自然形态和自然现象第二册的重点是生命运动第三四册重 点是理化运动第三册重点为常规运动第四册重点为微观运动第五册学习综合科学的基 础知识 第六册分 a b 两种 为升入普通高中的同学准备了对自然科学课程进行系统整理 形成科学体系的 a 种本为准备升入中专职校的学生准备了自然科学在实际生产和生活 中应用的 b 种本从整个进程来看这套教材是要在过去学科课程分科过细的缺点和 学科课程结构严密的优点之间寻找一个平衡点但我们基本上认为它属于部分拼盘 式的教材教材的主编余自强老师也说过从理论框架上看这个结构与体系仍然是拼 盘式的6 教材特色在于在以知识体系作为课程内容展开主线的同时还设计了一个技能与方法 体系作为副线这是这套教材的一个亮点 传统的分科理科教材比较重视各个学科中 特殊的技能和研究方法而忽视了一般科学方法的教育而在这套教材中将科学的一般方 法分为两类经验认识方法和理论思维方法内容如下7 a经验认识方法基本安排在每册教材最后的科学方法谈之中 对重点学习的方法 进行总结 ? 观察第一二册 1观察的含义及重要性2观察的基本要求3观察的 扩展和转化4观察的深化 ? 科学实验第三册 1科学实验的意义2验证性试验和探索性试验3科 学实验设计 6 ? 科学调查第五册 1科学调查及其分类2科学调查的要求和步骤 b理论思维方法分类归纳演绎等科研方法在教材中也有恰当的安排 ? 比较和分类第一册 1比较法的简单运用2分类的方法 ? 归纳第二册 1归纳的涵义2完全归纳法和简单枚举法在自然科学中的运用 3求同归纳法和求异归纳法 ? 分析第四册1分析方法2自然科学的分支学科 ? 数学方法第四册 略 ? 综合第五册1综合方法的涵义和作用2综合与分析的关系3自然科学的综 合 ? 演绎第六册 a1演绎的涵义2 演绎推理的作用 ? 假说第六册 a1科学假说的涵义2 假说在科学研究中的作用 可见这套教材对科学一般技能方法体系的安排由易及难由简单到复杂符合儿童认知 规律的发展这种在一本教材中设计了两条线以知识体系为主线技能方法体系为辅线的 教材顺序安排对我们设计新的教材是有一定参考价值的 12 上海市教育局教研室组织编写的 理科试用本 上海市教育局教研室从 1988 年起在上海选择了三所中学的初一年级九个班级使用 试编的综合理科教材 从教材的框架来看其编排顺序为先了解周围简单的常见的具体 事物再由近及远探索比较抽象复杂的事物先描述静态的物体和它的一般性质再研究动 态的物体和他们运动发展的规律采用分段更换学习领域的方法达到了调节作业负担保 持学习的新鲜感和调动学习的积极性的作用其具体内容安排为 第一册1从这里开始2 学习自然科学的基本方法3 我们周围的世界4水5 大气6矿物岩石和土壤7阳光 第二册8生物世界9物质的基本结构10生物体的基本结构11绿色开花植 物12昆虫13力物体的平衡 第三册14力和运动状态的变化15功简单机械16生物体的支撑和简单运动 17物质的状态及其变化18食物和营养19生物体的运输系统20溶液 第四册21氢气22化学方程式23碳和碳的简单化合物24微生物25生 物的繁殖26光现象27静电和电流28电流的定律 第五册29电和磁30使用电力31简单门电路及其应用32常见的碱33 常见的酸34盐35动物体的气体交换和废物处理36动物对外界环境的反应和体内 的调节 第六册37声音38热量热机39能40地球的历史41生物的遗传和变 异42生物的进化43自然矿物和材料44化学和生活45环境 从整个教材的目录可见教材采取了大板块的编写形式它考虑了自然学科整体的知识 体系和学生认知接受的能力 采用了将物理学 生物学和化学的内容分层次出现和螺旋上升 的方法注意安排了每个知识单元出现的迟早以及培养学生各种技能的先后如将生物学 的的知识分为三个层次第一层为形态结构第二层为生物功能第三层次为物质和能量的 7 转化和规律知识点逐层提高并分散在不同的知识单元里 这套教材的另一个特点是多数单元的结构是从观察试验开始引导学生动脑动手 通过收集资料做实验和共同讨论来找出结论教材注重实践活动将试验分为三类科 学家的试验演示试验和试验另有一些以试一试做一做为标题的简单的小 实验供学生尝试 经理科课题组的调查学生比较喜欢学习这门课有一位同学谈到学习理科大 家普遍有这种感觉上理科就象是漫游知识世界一会儿来到化学世界一会儿又在物理天 地尽情嬉戏因此上这门课轻松活泼理科课程增加了观察和试验的内容也扩大了学 生的知识面减轻了学生的学习负担起到了激发学生学习科学知识兴趣的作用 但是以我们今天的眼光来看理科课程在综合上还是有所欠缺的它采用大 板块结合的编排方式接近于拼盘式教材其绝大多数的单元可以明确区分出是属于物 理化学生物还是地理分科的痕迹比较重 1 3 香港新综合科学 香港的这套教材把重点定位于对科学的观察 把注意力放在培养一般能力的学生 为把 学生培养成为合格的公民而服务其教学目的是1认识他们周围的事物课程内容尽量 减少需要强记的题材及避免专业科学的资料务求使内容配合学生的心智发展2认识科 学的语言有助于提高学生的沟通能力3能够对事物细心观察并加以判断教师避免学 生在事前获知正确的答案4能够解决疑难及具有科学的头脑在探究的教学法下学生 不断进行思考5明了学校中的科学与现实世界的科学的关系以及科学对转变中的社会 的重要性6认识科学对人类文化的影响8 教学目的的特点是要为各种能力水平的学 生都提供最大的提高素质的可能 这对于提高全体学生的科学素质有很大的好处 有助于把 科学教育从精英教育转向大众教育 从内容的组织来看与上师大主编的理科相似属于部分整合式的设计在设计单 元和主题时能整合几门学科的则整合不能整合的则设置一些单科性的单元新综合科 学教材的章目如下第一章 科学入门第二章 观察生物第三章 能量第四章 物 质的粒子观 第五章 溶剂与溶液 第六章 细胞与生殖 第七章 生物与空气 第八章 使 用电力第九章 热的传递第十章 氢酸和碱第十一章 环境的探查第十二章 力 与运动第十三章 食物与疏导第十四章 地球的资源 其课程结构有自身的特点第一章就把学生直接带入到科学课的实验室让学生接触到 原分科实验所要使用的各种实验器材 并掌握他们的使用方法 一些章节在处理各科知识的 综合上也很巧妙如第七章生物与空气包括了气体的检验方法空气中的气体呼出 和未经呼出的气体人的呼吸系统植物与空气间的气体交换淀粉在绿色植物中的形成 食物的燃烧呼吸作用光合作用等这些内容很自然地将原分科中的生物化学物理的 学科知识结合在了一个统一的自然科学背景之下 香港的新综合科学在很大程度上参考了英国苏格兰综合理科scottish integrated science教材这套教材有着非常明显的特点它使用全彩页图文并茂打开课本我 们能够明显体验到色彩的感染力几百幅彩色照片和图片可以强烈地吸引初中学生的注意 8 力丰富他们的感性认识使他们学得更有兴趣另外教材的文字很少文笔流畅并留 出了大量空格让学生在学习过程中自己填入增强他们对学习的参与感和认同感教材内 容浅显定义计算类内容很少我们把这套教材版面概括为三多一少即图片多照片 多留白多文字少 教材最大的一个特点就是它的活动性教材共有 300 多个活动实验平均每一章都 有二十多个活动配合探究式的教学方法让学生在参与活动的过程中学习使学习变得丰 富多彩让学生都能够主动地学习通过活动学生也掌握了学习的方法提高了对知识的 好奇心和探究的兴趣使学生终身受益同时教材还引进身边科学的观念把教学内容 和日常生活密切联系起来内容非常丰富除了理化生知识外还有天文地理气象生 理卫生环境保护等 新综合科学教材有相配套的教师用书和学生练习册可以向教师提供一些可行的教 学方法和所需教学参考资料 能藉此协助他们设计一个富有弹性的课程 以适应不同学习能 力的学生另外教材每章节都有中英文对照的总结简要重温课文内容方便学生掌握学 习重点常用的科学词汇也都注有英文 总的来说这是一套很有特色的教材特别是它的活动性是我们在编写新教材时必须 进行深化考虑的 这套教材目前经过适当改版后已被上海市采用作为六七年级过渡期试用的牛津版教 材到目前为止上海有 25000 名六年级学生参加了教材的试点使用近一年的情况是学 生普遍都很喜欢这本教材因为它是全彩色印制的版面漂亮同时教材的活动内容很多 能够提高学生的学习兴趣 与此形成对照的是教师觉得教这套教材有困难长期以来的重知识轻能力的教育 使教师的思想观念很难跟上这套教材的一种较为先进的教育观念 如 教材中有一个学生活 动比较水和酒精蒸发的快慢教师认为学生在实验完成后应该记住结论酒精的蒸发 比水快而教材安排这个活动的真正目的并不仅在于让学生知道这个结论更重要的是是 要培养学生的观察能力 教师觉得使用这套教材时很难把握知识内容和讲课要点 因为他们 不知今后如何进行考试另一方面目前综合理科的教师都是从原分科教师多数是原生物 教师转向来的他们在讲授自己的专业课时可以驾轻就熟控制自如一旦要讲授其他学 科的内容时就往往陷于一种自己只有一杯水还要给学生一杯水的尴尬之中难免会 有一些力不从心在编写新教材时如何帮助综合理科教师更成功地完成教学任务是我们 课程教材改革必须考虑的重要问题 2国外综合理科课程的经验 就世界范围而言综合理科在小学和初中阶段是很普遍的而且综合理科课程发展很 快 1968 年 在保加利亚的维纳召开的综合理科国际会议上 只有 3040 个综合理科课程 到1978年在荷兰奈梅亨大学召开的综合理科教育国际会议上 已知道的综合理科课程有130 个(还有很多是会上没有收集到的)9根据世界中学课程博览中收集到的 20 世纪 80 年代对西方发达国家初中理科课程的统计这些国家的科学课程基本上是以综合课程的 形式开设的10 9 我们要对国外的综合理科教材作进一步的研究 借鉴在课程开发与理论研究方面比较领 先的日本英国等国的经验从中找出综合理科教材的核心内容提高新编教材的质量 2 1 日本文部省新改订理科 日本文部省 1991 年 7 月出版了新改订理科这套教材从学科本身的逻辑出发采用 了二领域内容结构以物质能量为中心将物理和化学的有关内容作为第一领域或第一 分野以时间空间和生命概念为中心将生物和地学的有关内容作为第二领域或第二 分野两个分野的内容组织都是按学生认知能力的发展循序渐进先安排日常生活中能 够直接看到或体验到的事物和现象然后安排需通过有目的的观察和实验学习的有关知识 再安排一些通过实验分析研究发现的抽象的概念法则最后安排一些与现实生活有 关的应用性较强的内容通过运用知识使学生可以综合地应用各学科的内容 理科二领域制与一般的综合理科不完全相同它保持了一般综合理科注重培养能力的特 点同时也考虑到学生的年龄特征和知识基础将学科概念渗透进来以利于归纳总结 知识使理科知识系统化也为高中实行分科学习打下基础笔者认为这也不失为一种很 好地综合方式 但由于将自然科学的知识分在了两个分野中 比较难在学生头脑中形成自然 科学的完整图景从这个角度讲还是有一些欠缺的 1998 年 7 月日本教育课程审议会提出了改善中小学教育课程标准的总结报告明确了 21 世纪学校教育应有的方向教育审议会确定了理科改革的基本方针亲近自然有 目的有意识地进行观察和实验培养科学的调查研究能力和态度培养科学的见解和 思考方法11 此次理科改革基本方针最突出的特点是强调了人和自然的关系在原有六 单元的基础上又在两个领域内分别增加了自然与人类科学技术与人类的第七单元 渗透 sts 的思想同时也强调了在理科教育中不只是让学生简单地进行观察和实验而 是让学生在进行观察和实验之前就有设想了解观察和实验的目的方法并预测结果使 学生能主动进行探究学习 改编后的新理科内容安排如下12 第一分野 第二分野 (1)身边的物理现象 a. 光和声 b. 力和压强 (1)植物的生活和种类 a.生物的观察 b.植物的结构和功能 c. 植物的类别 (2)周围的物质 a. 物质的状态 b. 水溶液 (2)大地的变化 a. 地层及过去的状况 b. 火山和地震 (3)电流及其利用 a. 电流 b. 电流的利用 (3)动物的生活和种类 a. 动物的身体结构和功能 b. 动物的类别 (4)化学变化和原子分子 a. 物质的组成 b. 化学变化和物质的质量 (4)天气及其变化 a. 气象观测 b. 天气的变化 (5)运动的规律 (5)生物的细胞和繁殖 运动的规律 10 a. 生物和细胞 b. 生物的繁殖方式 (6)物质和化学反应的利用 物质和化学反应的利用 (6)地球和宇宙 a. 天体的运动和地球的自转公转 b. 太阳系和行星 (7)科学技术和人类 a. 能源 b. 科学技术和人类 (7)自然和人类 a. 自然和环境 b. 自然和人类 初中新内容的安排充分考虑了学生的兴趣增加了野外观察和解决问题的探究活动通 过亲近自然发现自然事物现象中的疑问和课题来增强好奇心和探究的兴趣删去和降 低了对一些知识的要求 同时重视学生的真实感受和实际体验 更多安排一些与现实生活有 关的综合性或应用性较强的内容通过运用知识形成综合的科学见解和思考方法培养 对问题的综合见解 在初中三年级开设理科选修课 根据学生的特点开展围绕学习指导要领 中的教学内容展开专题研究野外观察实习等多种多样的应用性活动另外根据信息社 会对人才的要求 在两个分野的教学中都要求灵活运用计算机 使理科教学能与现代化的工 具相结合 新学习指导要领将在 21 世纪初实施新世纪是一个科学更加发展竞争更加激烈的社 会它要求学校教育所培养的对象具有适应社会和独立生存的能力日本理科课程的改革 正是考虑了这一点 从理科的学科特点出发确立了改革的方向 我国的教育与日本的情况有 着很多的相似之处而且目前我国的理科教育也正面临着面向 21 世纪的改革问题相信 日本的理科课程改革措施对于我们来说会有很大的帮助 22 英国科学教育协会社会中的科学和技术 英国科学教育协会 ase 于 1984 年提出了 satis 计划 satis science and technology in society中译社会中的科学和技术社会中的科学和技术共有 10 册教材 分为 100 个专题包括了物理化学医药天文地理高科技数学生物及一些其它内容 该教材的特点是非常明显的它一改传统的理科教材以学科体系组织教材的方式而以 相互间没有内容关联的主题形式组织教材各专题的的内容突出 sts 的特点将科学与其 社会技术的背景紧密联系起来每个专题都直接提出问题的出处问题和人类的生存有何 关系问题在现今的社会中的应用情况等然后再从理论上进行概述选择的内容包括科学 史上的人物及其发明和发现 赞成和反对观点并存的 在日常生活中有争议的科学和技术问 题等专题的题目都很吸引人如厕所的技术机器人在工作你的星座是启示 还是宽慰巧克力碎片矿等诸如此类与生活紧密联系的学习内容自然能够引起学生 对科学知识的好奇心 在这里我们可以感受到编书者的思想每个学生都是天生的科学家 我们生来对周围的事物 组成这个世界的一切物质和其他有生命的东西都具有好奇心 一些 人终生保持这种好奇心另外一些人却失去了它也许是因为他们学习的科学课太深奥 太空洞或远离他们的日常生活和经历我们生活在一个被科学和技术所支配的世界里 在食品筐里在汽车里在衣服的标签上在电灯里科学无所不在但是今天的公 民对此了解多少呢诸如 核能 食品添加剂和供水的氟化等一些有关的科学问题包围了我 11 们的生活 过去的中学课程缺乏实用性 把科学和技术方面的内容列入我们的理科教材有助 于形成科学与诸多方面的联系13 另外这套教材的内容涉及非常广泛 包括了当今世界一些新的高科技成果例如用 单克隆抗体击中靶子与将来的数字化时代密切相关的光纤和通讯与当今世界的能源 危机问题密切联系的英国的能源核能核裂变等单元还有一些生命科学中热门 的课题艾滋病试管婴儿什么是生物工程等总的来说教材中的内容广泛没 有受到时间和空间的限制在这套教材的第九册第一章还有中国林县癌症探究的内容 社会中的科学和技术的另一个特点是它有其独特的编写体系将教师的教学参考 资料和学生的学习的内容同时呈现在课本中 每个专题的前半部分供教师参考 提示上课的 注意点提供主题内容的资料背景以及教学方法等后半部分是学生学习的内容 教材 还采用了活页装帧 使教师的教学活动可以有较大的自由度 可以根据地区的特点以及学生 的自身情况选择合适的内容重新组合后发给学生使用 这样的一本大胆采用全新体系编写的教材方便了教师灵活采用各种不同的教学方法 使学生尽可能地活跃而不是简单地读和听教学单元设计使学生重于参与理解问题讨 论模拟戏剧活动做出决定解决问题调查等等14要求以学生的阅读和讨论为 中心使学生学得主动而活泼激发了学生学习科学的兴趣让他们发现科学并不只是存 在于实验室中而是在我们所生活的世界的各各方面更重要的是让我们的学生从小认识 了科学技术和社会之间的关系科学技术对环境的影响包括正面的和负面的15 总之这套教材的最大的特点就是完全突破了学科体系的束缚全部以专题的形式编排 教材集中渗透了 sts 的思想很有新意 以下我们对各国各地区的这些综合理科的教材进行简单概括集中列出其特色 上师大主编理科 ? 内容安排将 20 个主题按从宏观到微观再到宏观的顺序依次展开 ? 教材体系体现 4 个统一概念结构上的统一思考问题方式的统一原分科和新出现的 学科之间的统一课程目标的达成与人格发展的过程的统一 浙江省温州市教委教研室组织编写的 自然科学 ? 按照入门生物物理化学综合科学的顺序编排适应目前的师资状况便于 2-3 个教师共同完成一门综合课的教学 ? 设计了两条线以知识体系为主线技能方法体系为辅线 上海市教育局教研室组织编写的 理科试用本 ? 教材内容框架的安排为从简单到复杂从静态到动态 ? 将物理学 生物学和化学的内容分层次出现和螺旋上升的方法 逐渐增长学生的知识和 培养技能 ? 注重实践活动将试验分为三类科学家的试验演示试验和试验 香港新综合科学 12 ? 版面设计漂亮图片多照片多留白多文字少 ? 活动安排非常丰富 配合探究式的教学方法 让学生在参与活动的过程中进行主动学习 日本文部省新改订理科 ? 以物质能量为中心并从学科本身的逻辑出发采用了二领域内容结构 ? 强调人与自然的关系 ? 理科教学能与现代化的工具计算机相结合 英国科学教育协会社会中的科学和技术 ? 以主题形式组织教材选择了 100 个专题内容涉及广泛安排了许多先进的科学技术 内容 ? 内容渗透 sts 的思想将科学与其社会技术的背景紧密联系起来 ? 独特的编写体系将充实的教学参考资料和学生学习的内容同时呈现在课本中 ? 采用了活页装帧方便教师重组教材 ? 提供多种教学方法使学生学习尽可能地活跃 在研制新的综合理科教材之前我们希望能够通过研究我国现行的一些综合理科教材和 其他国家的一些综合理科教材找出可以借鉴的地方以获取经验 四对综合理科课程的基本认识 1综合理科在世界范围内的出现 综合理科课程integrated science curriculum是近几十年来在世界范围内倍受瞩目的一 种课程形式它的提出是缘于二战后各国的科学技术和经济的迅速发展一方面知识 爆炸科学知识以几何级数不断更新和剧增而学生的在校时间只是一个常数既要让学 生在有限的时间内学习到无限增长的科学知识 又要减轻学生的负担 这个矛盾如何解决 另一方面 社会生活中出现了越来越多的复杂的综合性问题 靠某一单科的学科知识很难解 决分科课程在走向成熟后也逐渐显出了它的局限甚至是弊端比如过分地强调分科既 使各个学科之间产生隔膜又导致了学科之间的重复从 60 年代起西方国家纷纷开始了 对综合理科的探索和试验 希望打破学科之间的界限 很快在世界范围内掀起了理科改革的 运动设置综合理科课程成为课程的理论和实践研究中的一个重要课题 1984 年联合国教科文组织向 161 个成员国发出了一份调查问卷调查各国的科学和技 术课程的设置情况以及科学和技术课程在普通教育学校课程中的地位调查结果表明在 小学和初中阶段 大多数国家和地区采用了综合科学课的形式进行科学教育 只有极少数国 家仍然坚持设置单一的分科课程 同时我们也注意到 很多国家在开设综合科学课程的同时 也设置了分科的物理化学和生物等课程供学生选学采取了灵活的措施 2什么是综合理科 我们认为综合科学课程并不是一个确定的概念 它可以指像本文第一部分所介绍的各 套教材那样的自然科学各学科的综合也可以指两门自然科学的综合如化学物理生物化 学等或者也可以指自然科学和社会科学人文科学之间的综合在这里我们借用联合国教 科文组织在 1972 年的合作会议上提出的定义凡是科学概念和原理的陈述都是为了表明 13 科学思想的根本一致 而避免过早地或不适当地强调各个科学领域的区别的教学方式 都可 以认为是综合理科教学16由此我们认为要看一门课程是否是综合课程关键要看这 门课程是否以各学科领域相互联系的方式开展学习 有没有强调各个学科领域之间的联系和 一致性学科之间是否彼此孤立 按综合理科课程的综合的程度大致可以分为以下三种 组合式拼盘式是多个学科在形式上的综合由几大学科板块组成所以也称为拼 盘式的设计 各学科一般仍保持原分科的基本体系和框架 至于各学科领域相互联系的学习 主要体现在单元内部而各单元的知识仍保持相对的独立单元之间缺少相互联系应该说 这种综合程度的综合理科教材在编写时比较容易 而且对师资的要求也不高 比较适用于综 合理科改革试验的初级阶段 统合式是将各学科用统一的思路联系起来如用各科通用的研究方法来联系各科具体 的特殊的研究方法 或用一个较高级的概念统摄几个较低级的概念 或者也可以以一条主线 将各科内容联系起来一些单元仍能保持相对的独立性所以也被称为部分整合式采用此 种类型的教材比较多 其对教材编写者的要求也比较高 本文第一部分所提到的上师大主编 的理科教材就属于这种类型 融合式是将原分科的框架结构完全打破看不到学科板块的存在各学科的知识融为 了一体比较常见的是问题中心式的设计以一个一个问题为中心组织各种科学知识去解 决这个问题比较典型的如英国的社会中的科学和技术就是这种融合式的综合课程它 有自己的逻辑结构将物理化学医药天文地理高科技数学生物等多门学科高度 融合为一个有机的整体 便于学生形成对世界的整体认识 这种类型的课程往往较好地体现 了 sts 的精神 当然以上三种对综合强度的划分是相对的有时候很难把所有的综合理科教材都分门别 类地归入三种类型中的某一种事实上多数的教材处于组合式和融合式之间只能说它比 较倾向于哪一种类型 有些人认为 综合的强度越大就越好 我以为 采用哪一种综合强度 应该根据我们科学教育目标 课程内容 师资的条件和学生的的实际情况等各种客观条件而 决定每种设计模式都有它自身的优点和缺点有的适用于小学有的适用于初中或高中 因此在编写教材的实践中选用哪种设计模式就要进行具体地分析 3综合理科课程的特点 与分科学科相比较我们认为综合理科有着它自身的一些特点 31 有利于学生在自然这个统一体中全面的认识自然世界有利于给学生一个整体的 科学的概貌和科技观念形成统一的科学观认识到世界是一个相互作用相互联系的统一 的有机体提供多学科的方法和视野用相互联系的观点和多角度的眼光看问题培养学生 跨学科综合解决问题的能力这是综合理科最大的优势所在 32 有利于减少学科门数使学生的学习时间富有弹性便于更新知识的内容减少陈 旧知识有利于减少各学科重复学习的内容从而减轻学生的学习负担 33 有利于将跨学科的问题如环境能源生命科学等内容纳入使学生能更好的认 识和处理当代社会的多种问题 34 比较容易摆脱原分科知识的逻辑体系而按照儿童的认知心理来编排教学内容挑 14 选学生比较熟悉的和感兴趣的内容 更适合开展师生共同参与的探究活动 从而更好地激发 学生学习的积极性和主动性 4综合与分科 正因为综合课程有着以上的一些特点有一些人就过分强调了综合课的优点认为综合 理科应该作为中小学理科教育的唯一形式我们认为这也是不可取的事实上分科课程也 有其突出的特点 41 分科课程的特点 分科课程最突出的的特点是便于系统地传授基础知识传统的分科教学每门学科都是从 一个科学领域认识世界的现象和本质这样便可以更为深入地考察和掌握有关科学的基础 养成各学科特定的研究方法和思维技能 从世界各国的实践对比研究可以看出 实行分科教 学的国家学生在知识掌握牢固程度方面比较好一些学生能够系统全面有层次地掌握 知识在某一领域内得到充分发展深入研究并成为专家同时分科学科的建设分科教 材的编写已经累计了较为丰富的经验分科设置的学科与各类师范院校所设置的专业相一 致有利于教师的培养 42 分科课程的不足 分科课程是从知识体系的角度出发因此更注重知识不利于形成整体的自然科学观 分科容易使学生在头脑中形成学科的定势 甚至因客观因素影响形成偏科 不利于人才的全 面培养也容易使学生养成孤立地观察和思考复杂的事物与过程的不良习惯同时各学科 的知识体系封闭割裂了不同学科之间的联系容易产生重复教授同一知识的局面无形中 加重了学生的负担 特别是对于小学以及初中低年级的学生来讲划分过细的分科教学不 符合他们的认知规律 学生的学习就好像是在小巷里打仗 十年以后仍然不知道整个战役的 总情况 43 综合与分科优势互补 总的来说我们认为综合与分科各有优点我们应该全面地分析两种模式在目 前条件下不同方面的优劣在对综合和分科的对比研究中发现学习哪种课程就 容易获得什么样的学习结果那些学习综合性较强的课程的学生在分析综合性社会问题时 比学过分强调分科的课程的学生更出色但后者在理解学科独有的概念和特性时比前者深 刻 我们要提倡综合课程并不是否定分科课程 分科课程与综合课程都应该有其不可取代的 地位从教育史上看理科课程从 20 世纪的初期由合科的的课程分化为了各种分科课程 到现在又发展为更高层次的现代综合科学课程综合理科不是对分科的否定而是一种扬 弃也即综合理科不是为了取消学科的特殊性而是要取消学科之间的隔膜在学科之间建 立起相互沟通的桥梁17 科学发展的趋势是高度分化与高度综合的统一而未来社会最需要的也是通才基础上的 专才 我们应该在我们的教育中更好的运用好两者的优势 构建分科课程和综合课程相结合 的课程体系将成为我国中小学课程改革的一个必然结果 从国际上先进国家的科学教育课程 来看 分科课程和综合课程并存是主流 一般在较低年级综合型课程占优势 而在较高年级 是分科课程占优势综合课程与分科课程之间分工明确优势互补 5我国进行综合理科改革所遇到的困难 15 我国在进行综合理科改革时所受到的阻力是很大的我国长期以来沿用前苏联的课程体 系分科教学的思想影响很深一段时间来很多人在提倡综合理科时只把讨论停留在综 合是否优于分科上事实上分科和综合原本就是优势互补因而讨论的结果往往是赞成 综合的人明显少于反对者反对者的最主要的理由是造成学生学科概念的模糊还有就是 师资问题我们认为一套好的综合理科教材能对解决以上两个问题有所帮助 因而我认为目前综合理科所遇到的最大的问题首先还是教材教材的编写是很重要的 一个环节我们说运用综合理科教材有其必要性有其特有的优势是就总体而言的具体 到每一套教材 就必须更详细的分析它是否适应社会科技发展水平 是否适应学生的认知水 平等等 现存的几套综合理科教材有些是编写于十多年前 对这十年来科学技术的迅猛发展 的估计不够现在看来知识体系已略显陈旧上海一期课改的综合理科教材在知识内容 的选择上希望做到面面俱到选取的知识点比较多使综合过多地体现了知识本位因而 也很难把综合的优势充分体现出来 同时教材的配套用品不够齐全 使得本来就是非科班出 身的综合理科的教师觉得有些力不从心 由于受到的阻力比较大综合理科的实践始终仅仅在有限的几个学校中进行很难扩大 其影响面另外综合理科的试验在小学阶段初中阶段和高中阶段分别单独地搞搞试验 没有把中小学课程联成一体化使我们的综合理科改革更加难以推进 我们所希望达到的综合理科并不是 拼盘式 的将原有几门学科简单地放入一本教材中 而是力求要使各门学科形成一个整体这就必然要经历一个比较长的摸着石头过河的过程 一开始会显得有些不伦不类 但随着课程改革的实践和深入 教材的编写一定能逐步地得到 完善 16 第二部分 上海市二期课改六七年级科学课程的思考和设计 一 上海市中小学课程教材改革第二期工程18 上海市在八十年代末进行了以素质教育为中心的中小学课程改革一期工程取得了明显 的成效累积了丰富的经验但随着新世纪的到来知识经济的初露端倪信息化社会对人 才提出了更新 更高的要求 在原有基础上对一期课改增补和修订已经很难跟上时代变迁的 步伐99 年 10 月新一轮课程教材改革的总体课程方案出台推出面向 21 世纪上海市 中小学课程方案的设想新理念的出台是在充分总结一期课改的基础上吸收和借鉴国内 外课程改革的经验以及对未来社会的研究后而提出的 1二期课改提出的新的课程理念 11 以学生发展为本以学生发展为