大象版《科学》教材整体介绍

1、大象版科学教材整体介绍各位老师，各位专家：大家好， 受教材编写组织者和出版人的委托，将由我先来向大家从整体上来介绍一下本套教材的设计理念和特色创新。正式开始之前，我先在这里做一点声明：我和在座的大多数人一样，我只是一名普通的一线教师，并不是“专家”。在这里，我的任务有两个，一个是奉命把我们教材的有关情况向大家做一个介绍，第二个就是和大家一起探讨科学教育中的有关问题。如果有什么讲得不对的地方，希望大家能批评指正。我们都是搞科学教育的，我们都知道，科学是不迷信权威的。在我们教材组里，我是最年轻的，资力也是最浅的，但我就凭着“年轻人不怕错”的勇气，和我们教材组的专家们展开了最不留情面的质疑与争论，也

2、正是这中无所顾忌的拼杀，使我感觉自己收获很大，我们教材中的很多精彩的设计和思想，也正是在这种“搏斗”和“碰撞”中迸发出来的。所以，我希望在今天的探讨中，大家都能互相平等的交流与质疑。我今天主要汇报这样几个问题：教材编写过程中的一些思考：本套科学教材的设计理念和整体结构教材的特色与创新首先来汇报第一方面的内容，我们在编写过程中的一些思考，这里我简单向大家介绍一下，我们对国际、国内教育现状和发展趋势、对新课程改革以及在国际、国内这种大的教育环境中我们自己对教材编写中的一些问题的思考和认识。或许在近几年新课程培训中，大家对国际国内教育环境也并不陌生，但严格的说，我们的教材应该是新教育发展趋势的产物，

3、是新课程改革的产物，因此， 在和大家一起回顾一下这方面的内容，并汇报一下我们对这些趋势的认识和理解，是有利于帮助大家理解我们在教材设计中的一些做法的。对于国际教育形式，各国改革的力度都很大，但基本上是殊途同归，比如：小日本：每十年更新一次国家基础教育课程。2002 年即将实施的新课程，力求精选教学内容 , 留给学生更多自由发展的空间。教育指导思想突出四个方面：鼓励学生参与社会和提高国际意识；提高学生独立思考和学习的能力；为学生掌握本质的基本内容和个性发展创造宜人的教育环境；鼓励每所学校办出特色和标新立异。新加坡：2001 年新加坡课程改革提出使学生掌握必要的技能，成为勇于革新、善于获取信息、富

4、有创造精神的人，以适应21 世纪的需要。英国： 1988 年颁布教育改革法，首次提出推行国家课程，制定课程标准。1999 年英国颁布新一轮国家课程标准强调：四项发展目标：精神方面的发展：自我成长，发展自己的潜能，认识优缺点，具有实现目标的意志；道德方面的发展：明辨善恶，理解道德冲突，关心他人，采取正确行动的意志；社会方面的发展：理解作为集体和社会一员自身的权利与责任，人际关系的能力，为了共同的利益，与他人协作的能力；文化方面的发展：理解文化传统，具有理解和欣赏美的能力。韩国： 1997 年开始的课程改革，强调实验、学习、讨论、自由活动、社会服务等亲身体验为中心的学习活动，以培养学生解决问题的能

5、力。同时，引入“区别性课程”， 从 1 年级到 10 年级，数学、英语、朝鲜语、科学和社会等五科设置分层课程；11 年级到 12 年级，大量引入选修课程。关于国外教育改革的材料还有很多，由于时间关系，我这里不再一一列举。经过对比分析，我们粗略的归结了四点发展趋势：1 . 调整培养目标，使新一代国民具有适应二十一世纪社会、科技、经济发展所必备的素质。2 . 改变人才培养模式，实现学生学习方式的根本变革，使现在的学生成为未来社会具有国际竞争力的公民。3 . 课程内容进一步关注学生经验，反映社会、科技最新进展，满足学生多样化发展的需要。4 . 发挥评价在促进学生潜能、个性、创造性等方面的发展的作用，

6、使每一个学生具有自信心和持续发展的能力。而国内教育现状有是怎样一种状况呢？在这次课程改革之前，教育部 对全国 9 个省市城镇和农村的16000 名学生， 2000 名校长、教师和全国政协、教科文卫委大部分委员，对 1993年的九年义务教育课程实施状况进行了问卷、访谈调查。我选择了其中一部分介绍如下：讲解幻灯5校长、教师认为学生身上体现得较好的目标讲解幻灯6校长与教师认为教材中体现得较好的目标讲解幻灯7校长和教师认为学生以被动接受方式学习的比例讲解幻灯8教师之间经常谈论的教学话题讲解幻灯9学生发展现状反思对这些调查结果，使每一个有良知的教育工作者心里都会感到很沉重。新课程改革也就是在这种背景下诞

7、生了。本次课程改革的具体目标和任务改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。这也正反映了我们课程功能的改变。改变课程结构过于强调学科本位、科目过多和缺乏整合的现状，设置综合课程、体现课程结构的均衡性、综合性和选择性。改变课程内容繁、难、偏、旧和过于注重书本知识的现状，加强课程内容与学生生活以及现代社会、科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能。改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决

8、问题的能力，以及交流与合作的能力。新课程带来新的教学情景的挑战，传统课程环境与新课程环境的区别讲解幻灯16在教育改革大潮中，科学课程适应了新的教育形势和趋势新课程标准的颁布，让我们看到了科学课程改革是一次由课程宗旨的转变引发课程全面的变革。我们简单归结为以下几点：科学素养的提出和强调，目标涵盖科学知识、能力、方法、技能、兴趣、情感态度、价值观、思维方式和行为习惯等方面。（目标）突出探究的中心地位，强调让学生经历探究过程，淡化知识传授。（学习方式）学生主体地位的凸显，儿童本位意识得到加强。（角度）面向全体，大众化教育理念。（功能）人文色彩渐浓，强调课程综合。（地位与关系）强调课程的开放（特别是“

9、用 ”教材而不是“教 ”教材的理念）。 （措施）强调评价的功能（全程、全面、多元、多样，强化积极因素，转化消极因素。） （措施）这七点之间是什么关系呢？下面是我们总结的新科学课程改革各相关因素的框图。通过框图，我们可以看到，围绕着科学素养这一课程宗旨，各相关因素整体联动，相辅相成。因为科学素养是一个由知识、能力、 方法、 情感、 态度、 思维方式、习惯等多因素的综合体，这就决定了传统的灌输式教学是无法做到的，因此必须要以探究为核心，让学生亲历探究过程，必须要让学生成为学习的主体。从某种意义上说，我们的教材新的教育发展趋势的产物，也是新课程改革的产物。我们在编写过程中，我们除了分析国内外教育形势

10、和课程改革的动向以外，我们在具体编写过程中也考虑了很多问题，比如：中国在近现代史上，为什么没有产生一个诺贝尔奖？这跟教育又没有关系，又是什么关系？我想，这个板子打在教育的身上，足以让教育遍体鳞伤。素质教育与科学素养培养之间的关系，对于这个问题，我们认为，科学素养本是素质教育的一个重要组成部分，但由于现行的课程体制和教学方式等多种因素的影响，科学素养在素质教育中被淡化，甚至被湮（淹）灭。科学是否应该与人文交融。科学本是人文的一部分，科学应该是人性的，人文的，科学发展的最终目标也是最直接的目标就是提高人类的生活质量，改善人类的生存环境，现在，正是因为把科学与人文相剥离了，才使科学和技术起着危害人类

11、生存的负作用，因此，科学启蒙教育中，应该把科学与人文很好地交融在一起。科学教育到底应该如何实施，应该怎样改进教育教学方法、方式。科学知识的学习固然重要，但科学知识只是人类科学发展的暂时的结果，这个结果不是一层不变的，这个变将代表着科学的进步，而这个变的动力和前提条件是人类具有质疑一切的精神和掌握探索新知识的方法。因此，科学能力、方法、情感、态度和科学知识同等重要，而这些内容项目，除了科学知识是可以灌输的，其余的都需要实践经历才能掌握或生成。教材是什么？学材、教学资料、教学过程、还是教学方法？我们认为这些都是，我们编写的教材就是要达到这样的多重效果。当然，我们在有些地方表现还不太好，这需要在座各

12、位以及将来使用教材的广大一线教师，给我们提出意见和建议，我们会不断努力的。教材如何兼容地区之间的文化差异、教学水平差异、教学资源差异等我们思考的问题很多，在这里，我不可能一一相大家汇报。有机会，我们以后再探讨。 下面我再来相大家汇报一下，我们通过教材想做到的。我们期望通过教材的使用达到的目标以教材为引领，冲击传统教育教学方式，在一定程度上改变以知识传授为主要目的 的灌输式教学，推进重能力、方法、价值观等各项因素培养的以问题解决为依托的 探究式教学。我们深知，课程改革虽然在大力推广和事实，但应试教育依然根深蒂固，这两面， 教育形式似乎又有了回潮的迹象。但不管怎样，课程改革给教育的冲击还是巨大的，

13、是 以往几次教育改革所不能比拟的。那么对于我们教材来说， 我们的期望值也放在了比较适中的位置，因为，我们知道，我们不可能改变仅仅依靠我们的一套教材去影响国内教 育的大趋势，但我们至少可以做到对传统的教学理念，特别是教学方式造成冲击，在一 定程度上改变以知识传授为主要目的的灌输式教学，推进重能力、方法、价值观等各项因素培养的以问题解决为依托的 探究式教学。至少可以让广大的一线教师知道并尝试一 下什么是探究，什么是 探究式教学，。力求切实体现探究式的教学观和自主、合作、探究”的学习观，探索建立 符合受教育者全面发展规律、激发受教育者创造性的新型教育教学模式”这个模式在后面的内容里将做介绍，这里不在

14、赘述。突破学科界限，培养学生用综合的眼光发现问题、思考问题、解决问题的科学思维 方法和习惯。综合的眼光非常重要，这实际上是一个人是否能站在一个相对的高度和全面的角度 考虑问题的问题。而在我们生活中，不能通盘考虑问题的事例非常多，这些事情往往因 为缺少通盘考虑而带来很严重的后遗症。比如，给学生布置作业的问题，语文老师布置 20分钟书写作业，30分钟阅读，数学老师布置 20分钟计算，30分钟的补充阅读，英 语老师再布置30分钟的作业，可是他们谁也没站在统筹的角度，站在孩子的角度考虑 通盘考虑一下孩子的负担，我想这也是我国学生课业负担一直具重不下的重要原因。通过亲历探究性学习过程，培养学生主动探索和

15、自我发展的可持续发展能力。这一点，前面也提到了，应该说，只有让学生亲历探究，才能确实提高学生的探究能力 和主动学习能力，也只有具备了探索能力和学习能力，一个人的可持续发展才成为课程。呵护学生的好奇心和求知欲，激发学生学科学、探索科学的兴趣。这一点非常重要，有人说兴趣是最好的老师，我们认为兴趣比一切都重要，因此，保 护学生的好奇和兴趣是我们教材编写和使用的重要目标和原则。基于以上思考，我们给本套教材确定的基调“严肃的内容，活泼的版面，正规的教育，快乐的学习”我们给自己制定的教材编写要着重遵循以下四项原则是:注重培养综合能力，全面提升学生素质。 遵循学生认知规律，逐步提高探究能力。 注意加强学科联

16、系，培养学生人文情怀。 坚持面向全体学生，适应城乡教育差别。有了调查和研究，有了思考和分析，有了问题和研究，有了目标和方向，我们在教材编写中也变得有的放矢。下面，我就来向大家介绍一下本套教材的体系结构。我想用最简介的文字概括我们教材的体系，那就是：一条主线两个训练周期三种循环模式四个学段层次五个要素共生六组探究过程能力这六者之间的关系，我再用两句话来概括一下，就是：六组探究过程能力构成一条主线，贯穿在四个学段中得以落实。教材通过四个学段，三种单元来实现对学生六项探究过程能力的两个周期的训练， 最终促使学生的科学素养的全面提升，而学生的科学素养是由五个要素构成的。在前年立项过程中，我们把这个教材

17、体系拿到教育部， 受到了专家们的一致赞誉，教育 部有关权威人士并鼓励我们说， 好好编，我们终于看到了中国科学启蒙教育的希望， 你们这 套教材将来可以拿到国际上去交流。 这是对我们的赞誉， 也是对我们巨大的鼓舞， 下面，我 就具体来介绍一下我们教材整体体系结构，敬请各位多提意见。一条主线科学探究能力发展我们教材以探究能力发展为主要线索，设计了一个个做中学活动，再以这些活动来串 科学知识的珍珠。所以，科学知识在本套教材中，被一些生活问题自然而有机的进行了组 合。被我们称为“知识散点教学”在传统的科学教育中，绝大多数教材都是以知识体系为教材构建线索，本套教材着力 突破这一体系的束缚，用科学探究过程能

18、力的培养为体系，可以说是本套教材的一大创举。刚才我们讲到，六组探究过程能力构成一条主线，下面就请大家一起来看看我们的这条线：观察与提问猜想与假设计划与组织事实与证据模型与解释表达与交流这六组能力是我们根据科学探究的一般步骤提炼出来的，基本涵盖了科学探究的基本步骤和方法，因此，被我们命名为“科学探究过程能力”。这些过程能力中还蕴藏着科学观察、 实验、分析、比较、归纳、演绎、抽象等科学思维方法。比如，模型与解释中，模型的建立 必然是经过了分析、 比较、归纳、概括等多种科学思维方法。只是为了把我们的体系能够讲得更清晰，我们没有在这里没有做直接表述。或者说，我们是从另一个角度，重新归纳了科学能力和方法

19、，但科学能力和方法的内涵和外延我们没有做没有根据的舍弃。下面，我们就看一看，我们主线的布设。刚才，我曾总结说：六组探究过程能力构成一 条主线，贯穿在四个学段中得以落实。我们就来看看我们的四个学段，及我们主线在四个学段中的布设。四个学段第一学段（3年级）:感知科学培养主探究能力：观察与提问；猜想与假设第二学段（4年级）:走进科学培养主探究能力：计划与组织；事实与证据第三学段（5年级）:探索科学培养主探究能力：模型与解释；表达与交流第四学段（6年级）:科学探究培养主探究能力：怎样做科学；专题研究我们把整个小学四年的科学学习时间分成了四个学段，他们分别是：第一学段：感知科学第二学段：走进科学；第三学

20、段：探索科学；第四学段：科学探究。在这里，我们需要做一个说明我们给这四个学段起的名称反应着我们对学生认知能力的 理解和对教学要求的粗略把握，并不反应教学方式的区别。 这一点要注意，并不是我们这套教材只有到了六年级才搞科学探究，科学探究是从三年级一开始就要搞的，只不过是引领的程度和要求学生掌握的程度不同而已。也就是说，三年级的时候，我们带领学生做科学的目标基本定位在让学生体验一下什么是做科学。而四年级，要求就要更高一些，开始能走进科学，相对自主地做一些小小的科学研究了。到五年级要求就要相对提高，到达能够更加自主地进行探索科学的位置。 而到六年级，我们则要求学生有能力运用前面所学的方法自主去研 究

21、一些生活中的问题了。通过这张图，可以看到我们探究能力主线在四个学段中的布设，即三年级两册分别重点训练观察与提问能力和猜想与假设的能力；四年级分别训练计划与组织能力和获取事实与证据的能力。五年级是训练学生分析数据建立科学模型并解释的能力和发表与交流的能力。而到六年级上册则把重点放在让学生让学生综合运用六项探究过程能力，体验探究完整过程 上，同时也在个单元把这六项能力在各有侧重的训练一遍。六下基本上就是比较开放自主的探究活动，让学生综合运用所掌握的方法和生成的能力去进行科学探究，去解决实际问题。 通过这个布设，我们可以看出，我们的六组能力的侧重训练在五年级已经完成了第一个周期 的训练，六年级实际上

22、进入了第二个周期的训练，这正是我前面所说的“两个周期”。即三年级到五年级是一个周期的探究过程能力训练，六年级实现探究过程能力训练的第二个周期。这就是我刚才所说的“教材通过四个学段，来实现对学生六组探究过程能力的两个周期的训练，”下面，我简单向大家介绍一下，反映我们教材编写精神的几个模型。第一个：小学科学教育 step-by-step模型这个模型形象的描述了我们教材四个学段在教学要求上的层次递进关系。第二个：科学教材螺旋上升设计模型（ICE CREAM 模型）这个模型首先反映了我们教材的三条目标线，其中主线，也称为明线的是科学探究线，其具体表现为“观察与提问”、 “猜想与假设”、 “计划与组织”

23、、 “事实与证据” “模型与解释” “表达与交流”等六组探究过程能力。认知能力线就是我刚才介绍的四个学段：感知科学、走进科学、探索科学、科学探究。而科学知识线采取的是“散点教学”一条暗线。这个螺旋模型反映着我们教材培养体系的螺旋式上升。好，到现在为止，我分别介绍了一条主线、两个训练周期，四个学段和六组探究过程能力。接下来继续介绍三种循环模式围绕着探究过程能力培养这根主线，我们从单元、单册以及整套教材三个层面设计了三种能力培养模式。由于这三种培养模式分别在教学中周而复始的进行若干个循环，所以又被我们称之“三种能力培养循环模式”，简称 “三种循环模式”。下面，我先来介绍一下小循环。探究能力培养是我

24、们的教材主线和主要目标，我们把探究过程能力作为单册的一级目标分别安排到四个学段中进行重点训练，比如，三上重点训练“观察与提问”、三下重点训练“猜想与假设”等等，但我们同样深知： 孤立的、纯粹的能力培养是不存在的。各项探究过程能力的培养离不开相对完整的探究活动的支撑，因此，我们把各项能力的培养贯穿到一个个生动的以单元为单位的“做中学 ”活动之中。在我们教材中，每一个综合活动单元都是一个大型的“做中学”探究活动，这些活动都将完成一个个相对完整的探究过程。这每一个 “做中学 ”活动就是我们所说的能力培养的小循环。例如：三上的科学改变我们的生活单元，所承担的一级目标是“观察与提问”，二级目标是“能对所

25、提出的问题进行比较和评价”，整个单元没有直接讲授怎样去评价问题，而是通过一系列的活动，如：观察、讨论、交流、调查、采访、图片分析、科学幻想等使学生经历一个发现和提出问题，选择和评价问题，最后交流和解决问题的过程。接下来向大家介绍“中循环”中循环是由每一册教材中的三种单元构成的，所以在介绍中循环之前，我有必要先向大家来介绍一下我们教材设计的三种单元。他们是“探究过程能力训练”、 “综合探究活动”和“探究的探究”三种类型，其中“综合探究活动”“探究过程能力训练”单元 是各册重点培养的探究过程能力的准备单元。 前 6 册分别重点培养 “观察与提问”、 “猜想与假设”、 “计划与组织”、 “事实与证据

26、”、 “模型与解释”、 “表达与交流”6 组能力和方法中的一组，第7、8 册对以上6 组能力和方法的综合运用进行培养。如，三年级上册第一单元“十万个为什么”，通过“探索自然”、 “我发现的环境问题”、 “问题银行开业了” 、 “开发问题宝藏”四项探究活动，让学生体验用不同方法进行观察的乐趣，体验发现问题带来的充实感，激发学生提出问题的兴趣，鼓励学生做一个敢提问、爱提问的孩子。“综合探究活动”类单元 是各册的主体，是以科学知识为基础培养探究过程能力的基本单位。本类的6 个单元各通过一个或多个完整的“做中学”探究活动，培养本册主探究过程能力的一个侧面。每个单元中的内容综合生物、物质世界、地球和宇宙

27、三方面的科学知识，使学生在“做中学”活动中面对自然和真实现象，通过动手动脑学习基础的科学知识，在学习中不断提高科学探究过程能力。“探究的探究”单元 是各册的总结单元，对本册的主探究过程能力进行总结。这一单元呈现给学生一个个科学研究的成功案例，学生通过对典型探究过程的分析与反思，温故知新，发展元认知能力，理解科学探究的基本特征和完整的探究过程，并尝试应用于科学探究活动，学会科学地分析问题和解决问题。这三种单元在每一册中，对各册的主探究能力（一级目标）的培养构成了一个从扶到放，最后反思总结的过程，由于这个过程将在我们整套教材中周而复始6-7 个次， 所以被我们称为“中循环”。接下来说的大循环，也就

28、是前面我们提到的两个训练周期。（简述幻灯大循环示意图）为了更好的表达我们教材培养体系的周密性，我们还设计了一个钟表模型，我简单的向大家介绍一下。现在我们已经介绍了一条主线，两个训练周期，三种循环模式，四个学段、和六组探究过程能力，接下来该介绍最后一项： “五个要素了”。我们认为：科学素养由科学知识、科学能力、科学方法、科学意识和科学品质五大要素构成，这五大要素构成一个相互联系、相互影响的有机整体。在这五大要素中，科学知识起着基础性的作用，是培养和形成其他要素的载体；科学能力是核心，包括各种科学思维能力和科学实践能力等内容；科学方法是科学素养的重要组成要素， 是科学的认识方法；科学意识和科学品质是科学素养的重要表现形式，其中科学意识包含科学的世界观、在社会生产及生活中有理解和应用科学的意识等内容，科学品质主要指科学态度、精神以及对科学的兴趣、情感、动机等内容。在我们的教材培养体系中，我们以能力培养为主线，但能力不是我们的唯一目标，我们最终追求的是学生科学综合素养的提高，这也是我们为什么一直强调