科学教材栏目的启示

第一节　科学教材栏目的启示

在学生所接触的学习资源中，教材是最重要的。《科学》教材是依据《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》和教育部《基础教育课程改革纲要（试行）》以及《全日制义务教育科学（7—9年级）课程标准（实验稿）》的基本精神和具体要求，以辩证唯物主义为指导，立足学生的发展，以全面提高每个学生的科学素养为目标，吸取国内外近年来科学教育方面的研究与改革成果，并充分考虑我国基础教育的现状而编写的。所以，教材是我们课堂教学思考的起点。

一、科学教材的栏目设计

《科学》教材栏目设计的多样化丰富了教材的设计内涵，相近的教材在栏目设计上也有一定的差异。我们以《科学·九年级上》（课标浙江实验版）⁽¹⁾和华师大版《科学·九年级上》⁽²⁾教材的设计栏目为例（见表4‐1），看看给学生的学习带来什么样的启示。

表4‐1　《科学·九年级上》课标浙江实验版与华师大版栏目设计比较

从栏目名称来看，两版本中相同的有：实验、探究、阅读、练习、活动。在这两种教材中，活动栏目的数量都是教材中设计最多的地方，而且数量上也相近，可见活动是继实验、练习等传统科学学习方式之后最被看重的新兴学习路径。为什么要引入活动、活动的内容是什么、怎么开展活动、为什么要开展活动、活动的有效性等问题，值得我们深入、长期地思考。

在特色栏目的设计上，课标浙江实验版《科学》教材有读图，并在附录中有研究性学习设计，说明课标浙江实验版《科学》教材重视专门的图文转换思路。华师大版《科学》教材中有视窗、科学技术与社会、科学家小注、小资料等栏目，说明华东师大版教材更强调学生对课外知识的拓展，有利于开阔学生的视野。在小资料栏目中，偶尔也有如“扇气入鼻——闻气味的正确方法”等实验内容。⁽³⁾

相似的栏目有本章提要与本章学到什么、思考与讨论。华师大版《科学》教材中有“思考与讨论”，在《科学》（课标浙江实验版）教材中有独立分设的“思考”“讨论”，且在数量上明显更多。虽然在教学中思考后常用讨论来展示思考过程，讨论也可以推进思考，但“思考”突出了学生的独立性，“思考意味着将自己的知识重新归纳组合以获得更多的新知识”⁽⁴⁾。“讨论”体现学生的合作性，把曾经思考或现成的观点拿出来交流。从学生个体的活动方式来看，还是有一定差别的。

这些栏目的设计也不是固定不变的。在《科学·七年级上》（2012课标浙江版）⁽⁵⁾中，思考、讨论又合为“思考与讨论”，同时还增加了“科学·技术·社会·环境”栏目，相近于华师大版《科学》教材中的“科学技术与社会”。

我们统计《科学·九年级上》（课标浙江实验版）分章各栏目的数量，发现活动、思考、讨论等是教材建议的学生课堂活动的主要形式（见图4‐1）。

图4‐1　课标浙江实验版《科学·九年级上》各章活动设计

我们统计《科学》（课标浙江实验版）全六册中的栏目数量时，也发现了同样的问题，即活动、讨论、思考、读图等在每一册中都占有数量上的绝对优势（见图4‐2）。

图4‐2　课标浙江实验版《科学》各册活动数量统计

综观《科学》（课标浙江实验版）教材，章首配导图，节前设节首语，章未有本章提要；精选大量生动的图片，呈现形式多样，创设探索学习的条件，开辟实验、探究、阅读、读图、思考、讨论、活动、节末练习及附录综合性研究性学习等栏目；采取探究与叙述相结合的方式，提供传统（如实验、练习）与现代（活动、探究、读图）相结合的多种活动形式，激发学生的学习兴趣与求知欲，促进生动学习、个性发展，实施因材施教。

二、科学教材的活动栏目

作为教材中设计数量最多的活动栏目是如何安排的？又包括哪些内容呢？

（一）教材活动的学习内容

我们以《科学·九年级上》（课标浙江实验版）⁽⁶⁾为例，在这一册教材中共有50个活动，具体分布如表4‐2所示。

并不是所有的章节中都有活动安排，如第2章“物质转化与材料应用”中的第4节“材料的发展”、第3章“能量的转化与守恒”中的第2节“能量转化的量度”、第4章“代谢与平衡”中的第4节“能量的获得”、第5节“体内物质的动态平衡”、第6节“代谢的多样性”等都没有活动安排。

表4‐2　课标浙江实验版《科学·九年级上》活动内容与形式

续表

从统计表中我们可以看出，“活动”包括观察、实验、探究、实践、体验、练习、制作、调查等，其中以实验类活动为主。

观察是活动中最基础的部分。大多数的观察设计是在学生直接参与的活动中体现的，观察成了所有活动的必然基础。也有适合于教师演示后学生观察的，如“探索酸的性质”中的“浓硫酸的性质”。大多数观察是属于实验观察，也有的是自然观察，如“观察图中物质，并按它们的颜色和状态进行分类”等。

实验类活动在《科学·九年级上》（课标浙江实验版）中占82%，而且实验还可以进一步细分为观察、归纳、推断、探究、证明、测量、比较等。在我们统计的《科学》（课标浙江实验版）全6册254个活动中，教材中的“小实验”常安排在“活动”栏目中，只是缺乏教材“实验”栏目中明显的目标提示与程序设计。这样的设计，重视通过设计问题情境激发学生参与学习的兴趣，增加了学生活动的自由度与选择性，“活动”栏目中的实验与“实验”栏目相比，“活动”栏目中的情境性优于“实验”栏目中的情境，而严谨性不如“实验”。如“食物的消化与吸收”中的“整块与研碎方糠的溶解比较”实验，安排成“活动”后，学生就没有必要考虑“整块”具体是多少，只要有一个相对比较的表面积大小概念用来类比有助于人体胃、小肠消化原理的理解即可。

探究类也是活动栏目的内容之一，与专门的探究栏目相呼应。如“常见的材料”中的“铁锈蚀的条件”探究，是一个要求比较高的无方案提示的设计，而“电热器”中的“研究电热跟哪些因素有关”，类似焦耳定律的探究，教材中有详细的提示方案，但同样留给学生足够的创新设计空间。

实践类活动如“有机物的存在和变化”中的“指甲、头发、棉花纤维燃烧”，类似于实验区分但更随意，只要找到活动结果中的对比意识与感觉，可以更随意及更加生活化一些。又如“物体的内能”中的“气体对外做功”实验，如果实验的器材改为“可乐瓶”，就可以多次反复地快乐实践。

体验类活动如“认识简单机械”中的“寻找手臂上的杠杆”，通过活动找到一种把困惑变成默会甚至是清晰的参与、反应、领悟的过程。

练习类的活动不是纸笔练习活动，如“物质转化的规律”中的硫燃烧、二氧化碳与水反应实验，由于八年级时已有过相同的实验，教材又设计了对比的图示，此处更多是对实验的练习与巩固，有学生一看就会的简单、方便的活动特征。又如“物质转化的规律”中的“鸡蛋壳与稀盐酸的反应”，是以前学过的“探索酸的性质”的重复，是一种练习实验。

制作类活动如“能量的相互转化”中的“在点燃的蜡烛上方放小风车”，制作小风车才是活动成败的最关键因素。

调查类活动如“常见的材料”中的“厨房里的物品，它们各是由什么材料制成的？”以及“体内物质的运输”中的“不同运动状态与脉搏次数”。

（二）教材活动的学习功能

活动是综合的，又有各自的个性特点。

在功能上，有的活动突出了指导性、可操作性。如“探索酸的性质”中的“盐酸的个性”的活动，属于实验查阅、观察，通过查阅试剂标签式的调查、通过实验观察等了解盐酸的个性，这种方法在“探索碱的性质”中的“氢氧化钠的个性”再次重复，前一个活动对后一个活动有指导作用，同时也增加了可操作性。

在内容上，有的活动突出了探究学习。如“物质转化的规律”中的“铁与硫反应、生石灰与水反应”等活动，通过铁与硫反应及其反应后产物的实验证明等，借助反应证据的获得等后续证据，突出探究学习中的证据意识，体现“科学本质”。

在形式上，有的活动突出了交互性、灵活性。如“寻找金属变化的规律”中的“镁、锌、铜与稀盐酸反应”活动，这三个活动各有侧重点，通过比较、归纳，既比较了金属活动性，又得出了制氢气的原理，突出活动的交互性、灵活性。

在经验上，有的活动突出连续性、系统性。从整体上把握教材，我们可以看出活动经验的连续性与系统性。基于活动基础的课程应该是一个连续的课程。活动经验的积累和运用根据知识的前后连接逐步渗透蕴含在其中，从而形成一个体系。如“寻找金属变化的规律”，共有“镁、铜加热”“铝与稀盐酸反应”“镁、锌、铜与稀盐酸反应”“铁与硫酸铜、铜与硫酸亚铁反应”“铜与硝酸银、硫酸锌溶液反应”五个活动，而金属的典型选择涉及镁、铝、锌、铁、铜、银，既体现了金属取样上前后相似又有变化的连续性，又有金属活动性上排在氢前与氢后的系统性。