淺析《科學探索者》地理實驗教學設計特點

陳麗芳

摘 要：《科學探索者》叢書是美國主流的研究性學習教材，包括物理、生物、化學、地理等理科教科書，共16冊，以探索活動貫穿整個教學過程為特色。實驗設計十分貼近學生的生活，取材簡便又具有一定的挑戰性和趣味性，始終貫徹以學生為中心的教育理念。通過科學探索，激發學生創造性思維，培養自主合作探究能力及科學思考與終身學習習慣。

關鍵詞：《科學探索者》；實驗設計；板塊構造；探究活動

一、綜述

《科學探索者》的內容和結構著重強調了對學生實踐動手能力的培養，它的教育目標是培養學生科學思維及研究性思考習慣，為社會培養具有創造力和創新精神的新時代接班人打下牢固的基礎。

二、教材內容分析

嚴格來說，《科學探索者》系列教材分為四大部分，分別是前言、各章、綜合探索及用于規范學生實驗操作的技能手冊，各章包括了正文部分與活動部分。

正文部分即是該節的主題文字圖片內容，供學生進行閱讀學習思考。每節課后的小結復習用于檢查學生當時的學習成果，每章都有指導本章要點與關鍵詞知識的系統復習，及提供擴展深入學習的相關學習網站地址。

活動包括學科活動與跨學科活動。學科活動中，課題系列是貫穿整章的探索活動，用于鏈接整章知識和檢查學生掌握知識與技能的情況。課前探索是以一個實驗活動的方式讓學生進行課前思考和探索，引導學生進入學習狀態。穿插在每節課文學習中的“試一試”活動用于鞏固和強化該節的基本概念。

三、實驗教學設計特點

下面以《地球內部》第一章“板塊構造”探索活動為例，簡要分析《科學探索者》實驗設計如何實踐教學活動的基本理念。

本章探索活動加上章首的課題研究共14個，為提供直觀清晰的教材實驗設計模式，現統計本章各欄目活動分布情況，可以看出，本章的實驗設置層層漸進，步步深入，互有聯系，具有多向發展學生思維與能力的特點。

1.縱向思維特點

以“課前探索”欄目為例縱向分析，首先通過“怎樣探測地球內部結構”的課前探索以及其他閱讀資料、探索和思考等活動，學生直觀認識了地球內部結構的相關概念。在了解地球內部結構之后，學生知道了地幔中有液態流動的物質，那么這些物質是怎么樣循環的呢？第二節通過與物理學綜合探討了“地幔與地幔物質的對流循環”，既滿足了學生的好奇心，又鞏固加深了學生對地球內部這一章節的理解。其次，以“各大陸是怎樣連在一起的”讓學生動手操作進行探索，了解現今大陸分布情況。隨后提出問題“你知道大洋、陸地、山脈在地表是如何分布的？”引導學生進入“大陸漂移”的學習中，本節活動設計相比較前兩節，提高了學生對認知水平的要求，從直觀感知自然過渡到了客觀認識。第四節“海底擴張”，把注意力從大陸轉移到海底，以“密度改變了什么”進行了更深一步的專業技能探索，也為本章理論的深入打下了堅實的基礎。末節“板塊構造理論”集前四節之大成，以有趣的拼圖游戲“大路邊緣為什么這么吻合”深入淺出地詮釋了板塊運動等理論。

2.橫向思維特點

以“地球的內部結構”這一節為例分析，本節旨在讓學生對地球內部結構有直觀明了的認識，但地球是一個不透明的球體，目前也尚未有人去探索過，怎樣探測其中的奧秘？本節首先以課前探索以生活中常見的膠卷盒中裝入不同的物品（膠卷盒為非透明），讓學生自己通過拍、滾、搖、稱重等常見的方法進行猜測，讓學生在直觀感知中潛移默化地接受地球內部結構的相關概念，“增進技能”欄目讓學生想象駕駛一輛超級汽車穿越地球，繪制進入地球不同深度的壓力規律圖表；“探索地球內部”提供學生同一層面的閱讀思考材料，以加深學生對地球內部結構的認識；“閱讀DIY”建議學生把在閱讀過凡爾納的《地心旅行》之后把自己想象的最激動人心的部分寫下來，鍛煉了學生的想象力及文字表達能力。本節以四個并行的探索活動反映地球內部結構的知識，讓學生從感受到認知再到感受，鼓勵學生思維多向發散。

3.綜合性特點

以課題為例分析，首先確定課題目標即制作一個地球內部的三維立體模型，課題對于初中生來說具有一定的挑戰性，學生為了完成這個課題必須緊跟教學進程并合作交流如何制作出模型，目標中列出完成這個課題的必備的綜合步驟，以引導學生科學思考。課題準備欄目針對課題目標及步驟，提示學生課前自主預習全章內容，了解地球內部結構，列出制作模型的材料清單，然后建立包括模型草圖、制作思路及相關信息的檔案。在課題目標與課題準備欄目中，編寫者清楚地告訴了學生要做的內容，但沒有告訴學生應該怎么做，這種建構教學方式使學生不得不自己開動腦筋去思考創新，從而有效地推動學生實踐操作能力與創造性思維能力的提升發展。檢查進度欄目以跟蹤教學的方式在不同的小節中提示階段性課題任務，督促學生在學習本章內容的同時科學有序地完成課題活動以達到預期教學效果。總結欄目用于學生展示自己制作的模型，并與同學討論交流制作模型的思路與過程。

四、結語

《科學探索者》系列叢書是體現西方國家先進教材的一個代表，具有較強的教育價值，其中的實驗活動設計思路尤其體現了其培育式教學理念的精髓。目前我國新課程改革正值熱潮，我們如何在借鑒西方先進教育理念的同時保持我國教育的傳統優勢，是值得深入探討的一個話題。

參考文獻：

[1]莫雷.教育心理學[M].廣東：廣東高等教育出版社，2005-10.

[2]李家清.地理教學論[M].北京：北京大學出版社，2009（03）.

編輯 魯翠紅