教科版科学教材的理论基础

教科版科学教材的理论基础 特点和课堂教学 小学科学教材和科学课的活动研究小学科学教材和科学课的活动研究 章鼎儿 新的课程教材有许多需要我们大家来研究探索的课题 在有限的新课程教材里 我向大家推荐的研究重点 或者说研究建议是两个字 活动 研究 活动 研究科学课的活动 研究科学教材的活动 教科版小学科学教材三年级上册有个前言 我建议大家读一读 孩子们要学习 新的一门叫科学的课了 他们很自然地会提出这样的问题 科学课是怎样的一 门课 科学课怎样学 前言是这样回答三年级同学的 科学课是怎样的一门课 科学课是一个个有趣的 有意思的观察 研究 认识周围事物和周围环境 的探究活动组成的 科学课是怎样学的 学习科学课 就是去参加 去经 历这一个个的观察 研究 认识活动 它还强化一句 参加这些活动就算学习 学了吗 是的 可以说 活动 是科学教材和科学课堂的研究重点 教科版的教 材是这样 我看到的国内的其他科学教材也是这样 也可以说国外的一些教材 研究也总是从 活动 着手去研究的 这样比较具体 比较鲜活 比较接近我们 的生活 比较接近教材实际 因此比较实用 比较容易把握 下面主要谈谈关 于小学科学教材和科学课的活动研究 小学科学教材和科学课的活动研究 一 科学教材和科学课活动的意义 一 科学教材和科学课活动的意义 第一层意思 科学教材和科学课的活动是什么性质的活动 对孩子来说 是一 个个有趣的 有意义的活动 是一个个观察研究的活动 对成人来说 科学是 探究活动与典型的认识活动 科学课的活动是科学探究活动 这是相对于非科 学探究活动而言的 是否所有的科学探究活动都可以作为科学课的活动呢 不 作为科学课 作为科学教材 有着教学与发展的独特要求 这是科学课典型认 识活动的内涵 我们来看这样一个例子 一个孩子回家发现桌上放着几种妈妈 买来的食品 便想挑一种好的 拆开一包尝尝不怎么样 又拆开一包尝尝也不 怎么样 再拆一包 哈 好吃 这个过程能算是科学探究过程吗 也许有人会 说 这个过程中也有提出问题 哪包好吃 有猜测假设 这包好吃 有尝试验 证 第三包好吃 它算是科学探究的过程吗 从表面上看上去好象是 但是 这一过程是否有足够的教学和发展的意义呢 这是值得大家好好思考的 科学课和科学教材的活动 应该是学习主体层面上具有足够的发展意义 教学 活动层面上具有足够的效率的科学探究活动 有一个区分并确认科学课和科学 教材的活动是否具有这一意义的简单方法 这些活动是孩子很难在自发状态下 进行并完成的 这一点 对认识科学课是有用的 如果科学课的养蚕活动 停 留在孩子们自发的养蚕活动的水平层次上 科学课的吹肥皂泡的活动 停留在 孩子们自发的吹肥皂活动的水平层次上 那就成问题了 在我们这些年的自然 课教学中 和近几年的科学课教学中 这样的情况是存在的 第二层意义 活动所起的作用 活动的价值 1 活动是结构三个领域教学目标和教学内容的有效形式 这三个领域包括科学 探究领域 情感态度领域 科学知识领域 它们有各自的教学目标和教学内容 如何整合这三个领域的目标和内容这个问题长期困惑着我们 至今仍有纠缠要 不要知识的 或对几个领域的目标 内容的重要性进行比较排列的 科学教材 科学课对这个问题的答案 解决这个问题的方法 是用活动把三个领域的目标 和内容综合结构在一起 我们来看一看三年级上册 蜗牛 这一课 孩子们在 观察蜗牛爬行的过程中 想到了研究蜗牛爬行速度 然后想到进行蜗牛比赛这 个活动 在这个活动中 隐含着科学探究 情感态度价值观 科学知识三个领 域教学目标和教学内容 如在这个活动中 需要制订游戏规则 这时就需要办 法怎样才能公平 需要小组合作 与此同时 孩子们对蜗牛的运动 爬行认识 都有了发展 又如 蚂蚁走迷宫 这个活动中 把一个瓶盖子放在水盆里面 瓶 盖子有个蚂蚁 这时它无法往别处爬 在水盆里再放一个瓶盖 两个瓶盖之间 用一根小木条连起来 这时蚂蚁就会没向另一个瓶盖爬去 但爬了一会儿 它 就停下来了 在水盆里再加一个瓶盖 这样就组成了一个迷宫 蚂蚁就会在这 个迷宫里爬来爬去 在这一过程中 孩子们就会去思考 怎么会这样呢 在这 个活动中 就渗透了三个领域的目标和内容 2 活动是结构各个领域内部不同水平层次目标的有效形式 科学探究领域中有许多教学内容和目标 其中观察能力的培养是一个重要的内 容 小学生观察能力发展的不同水平层次的问题 目前还一时解决不了 但是 我们已经能设计出一系列观察活动 并且分析 比较 判断这些活动的不同的 发展水平和价值意义 形成观察能力发展的活动序列 我们可以从教材来看 同样以三 上 教材为例子 第一单元的观察活动发展水平 用教材的话来说 就是带着想要了解得更多 知道得更多的目的去看 这是观察活动刚刚开始 要求比较低 而第二单元 的观察活动发展水平就有所提高了 它是这样表述的 在观察过程中提出一些 问题 可以帮助我们观察到更多的内容 再后面进展一课 不同的动物有不同 的特点 不同的动物有不同的观察活动 这对观察又提出了新的要求 我们再 来看一个例子 三年级上册 观察描述一片叶的特点 这是第一单元的观察要 求 而到了第四单元 水是一种什么样的物体 对水的特点的观察和对叶特点 的观察 观察要求就提高了 到了第五单元 观察一张白纸 详细描述这张纸 的特点 一张普通的纸 孩子们可以轻易地说出 20 多个特点 从这三个活动中 可以知道 孩子们的观察水平提高了 再比如数量的观察 刚一开始 让孩子 们数一数有几片树叶 到后来让孩子们观察水量 到最后一个单元 让孩子们 观察一小袋米 这三个活动 观察要求也是不断提高的 经历了这些活动后 孩子们观察能力一步一步提高了 3 活动产生具有发展意义的经历 我 经历 了一次活动 这个 经历 是个动词 我有了一次 经历 这个 经历 是 名词 建议大家思考 经历 做为名词的意义 在我们一生中 经历 对我们的 成长起着重要的作用 在我的人生道路中 有一次摔跤的经历 那一次经历给 我留下很深刻的印象 孩子走路摔一跤 脚破了 血流出来了 请问这是哪个 领域发展了 这不好说 但对人学会走路有意义 对人生的成长有意义 我们 在观察研究周围事物的过程中 会有这样那样的错误 这些错误发展了三个领 域中哪个领域的目标呢 这很难说 但对认识周围事物有意义 这谁也不可否 认 经历 是个很大的话题 我们的科学课教学有一个个活动组成 每个活动 都让孩子有一次经历 这对他们的成长有积极的意义 4 活动确立起学生在教学过程中的主体地位 科学课的活动 科学教材的活动是学生的活动 活动是否能吸引学生参与 是 否适应学生参与 学生是否做好了参与的准备 学生参与了活动是否得到有效 的发展 围绕活动的研究 毫无疑问也是围绕活动主体的研究 活动改革了教学过程中学生的参与地位和参与态度 使孩子们获得一种可以控 制不断变化的 充满问题的世界的感觉 5 活动更接近科学的本义 科学是什么 科学就是人们认识周围世界的活动 所以说 我们的科学教 学也是一次次活动 二 科学教材和科学课活动的结构二 科学教材和科学课活动的结构 科学教材是由一系列典型的科学探究 认识活动组成的 活动是有结构的 要 求学生参与经历的是有结构的一系列的活动过程 一个由各种活动组成的认 识活动过程 相比之下 如自然教材 虽然也有许多活动 但它的基本结构并 不是活动 教材中的活动也未及结构设计 活动结构指的是活动之间的联系 活动与活动之间的相互作用 包括活动各要 素之间的相互作用和联系 一个活动产生一个价值 两个活动产生两个价值 活动与活动之间的联系 活动与活动之间的相互作用产生第三价值 用一个算 式表示 1 1 2 我们举个具体的例子来看 如三年级上册第一课 我看到了 什么 这里有三个活动 第一个活动 翻开书看到一张大树的图片 下面的 问题是 看到了什么 一个班级的孩子能说出二十多条 就不得了 第二个 活动 在一棵真正的大树前 看到了什么 这可多了 一个孩子三条 一个孩 子四条 大家七嘴八舌 一个班级说了几十条 这两个活动连接在一起 无形 中鼓励孩子去观察周围实际的事物 第三个活动 再去看一看 是不是能看到 更多的内容 孩子们肯定会说 能 为什么 当我们想要了解得更多 知道得 更多 带着这样的目的去看的时候 我们就会发现更多 第二个活动和第三个 活动连接在一起 意义就是把从孩子们看大树向观察大树推进 如果我们不去 注意活动与活动之间联系的研究 这些十分有意义 有价值的教学内涵就容易 被忽略掉 再来看看动物单元的活动结构 动物单元各个活动与活动之间都有 密切的联系 有一个联系可能会被大家所忽略掉 那就是这个单元的课内活动 与孩子们课外的自发的活动之间的联系 这是另外一种结构 这个单元将近一 个月的研究 在这一个月后 这个单元将鼓励孩子们自己去寻访探究小动物 如 蜗牛 一课的意义不在于认识蜗牛 而是要学生在课堂上有了认识小动物的 经历后 指导他们自己在课外研究观察其他小动物 蚂蚁 这一课它的意义也 不在于认识蚂蚁 而是通过这一节课 指导学生在观察动物的过程中 遇到困 难时 要想方设法去解决 最后一课 我的观察研究 是对这个单元的整个小 结 最后送小蚂蚁回家 这是活动情感态度价值观的内容 国家各家科学教材都采用了单元结构的形式 可以说自觉或不自觉地走向探索 活动结构的道路了 实际上结构的问题 已不只是 1 1 2 提高教学活动效率的问题 小学科学 课程承担的发展科学素养的任务已不是一个个缺乏结构联系的活动 一节节缺 乏结构联系的课可以胜任完成的 活动的研究 活动结构的研究是我向各位提 出的呼吁 三 科学教材和科学课活动的目标取向三 科学教材和科学课活动的目标取向 科学课的活动目标取向培养很明确 就是发展学生的科学素养 那么我们科学 课和科学活动是如何达成培养和发展学生的科学目标呢 答案很明确 那就是 赋予活动丰富的科学内涵和教学内涵 科学内涵 教学内涵 活动内涵 我们 可以用下面图表示 并不是所有具有科学内涵的内容都可以编写的小学科学教材中 也并不是所有 具有教学内涵的内容都可以运用到科学活动中 既具有科学内涵又具有教学内 涵的内容 对学生的教学发展有意义的 才是我们科学课的活动 我们来做一 个实例分析 蜗牛壳的观察 有的老师可能会奇怪 为什么对蜗牛壳的观察时 间比观察蜗牛身体的时间还要长呢 其实 观察蜗牛的身体和观察蜗牛壳 从 认识蜗牛角度来说意义不大 那观察蜗牛壳的意义和价值在哪里呢 如果把我 们班级里孩子分为两大类不同的话 有的孩子对周围事物观察的热情维持不了 2 3 秒钟 而有的孩子对周围事物观察的热情能持续上个月 甚至几年 他们 最根本的差异在哪里呢 后面这些孩子最大的特点 能不断地发现新的观察内 容 我们当然希望孩子们能有浓烈的观察兴趣 了解了这一点 对观察蜗牛壳 的观察就会有新的理解 蜗牛壳上有许多吸引孩子的地方 在观察过程中不断 提出一些问题 可以帮助我们观察到更多的内容 蜗牛壳上的螺旋线旋了几圈 螺线是不封闭的 又怎么数圈呢 在上面画一条直线 碰到这条线算一圈 即转了 360 算一圈 蜗牛壳的线是外旋还是内旋呢 即是朝逆时针转还是顺时针转呢 关于螺旋的问题在我们生活还会碰到 如牵牛花的螺旋是左旋还是右旋呢 南 北半球的水漩涡是不是相同的 这一些都是有意义的 牛顿七八十岁了 还在 楼上吹肥皂泡 人们会觉得怪 他在研究肥皂泡颜色的变化 由此发现白色光 是由七色光组成 在当时看来这样的发现有实际的意义吗 能解决温饱问题吗 但如果没有这样的发生 我们现在看的电视会是彩色的吗 对孩子来说尤其如 此 它的不断发现新的观察内容的过程尤其如此 他的价值意义不在于发现本 身的内容意义 而在于他的成长 他的科学素养的成长 例如 三 下 第五单元 物体在水中是沉还是浮沉与浮 物体的沉浮和它的大小 轻重有关吗 1 把几种物体按大小顺序排列在实验桌上 标示出它是沉还是浮的 想一想 动物的沉浮与它的大小有关吗 实践会证明与大小无关 2 把几种物体按大小顺序排列在实验桌上 标示出它是沉还是浮的 想一想 动物的沉浮与它的轻重有关吗 结果说明亦无关 3 把一组大小相同的球 按轻重顺序排列在桌上 推测它们的沉浮 再放进水 里观察 想一想 物体的沉浮与物体的轻重有关吗 实验表明有关 4 把一组轻重相同的立方体 按大小顺序排序在桌上 推测它们的沉浮 再放 进水里观察 想一想 物体的沉浮与物体的体积大小有关吗 有关 思考与讨论 1 物体的沉浮与它的轻重有关吗 2 物体的沉浮与它的体积有关吗 3 用大小不同的物体进行比较 看不出物体的轻重对沉浮的影响 这是什么原 因 4 用轻重不同的物体进行比较 看不出物体的轻重对沉浮的影响 这是什么原 因 在这活动中 孩子们思维经历 发现 否定 再否定 再发现 过程 在 这期间孩子们的科学思维 科学态度都得到了一定的训练 再如 四年级下册 导体与绝缘体 活动要求检测 25 种物体 奇怪 为什么定 25 种 一小组几个孩子 4 个 5 个 6 个 25 种物体意味着每个孩子都有机会参与到活动中来 这是涉及学生参与 面向全体的问题 另外一层意义 25 种与 3 4 种不同