大象版《科學(xué)》教材編寫思路與編寫體系

大象版《科學(xué)》教材以《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，參考《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的要求，借鑒國際上STEM教育政策和實踐的經(jīng)驗，吸收了科學(xué)哲學(xué)研究領(lǐng)域的科學(xué)觀、知識觀和方法論，采取建構(gòu)主義、人文主義等學(xué)習(xí)理論所倡導(dǎo)的探究式教學(xué)模式，根據(jù)兒童認(rèn)知發(fā)展心理學(xué)的最新研究成果布設(shè)教學(xué)內(nèi)容，堅持面向全體學(xué)生，以探究活動作為學(xué)習(xí)科學(xué)的主要載體，以真實的問題情境引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究，以小組合作學(xué)習(xí)方式突出學(xué)生的主體地位，以活潑的版面設(shè)計激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以“科學(xué)的內(nèi)容，活潑的版面，系統(tǒng)的教育，快樂的學(xué)習(xí)”的鮮明特色，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

教材編寫思路

1.“雙主線+雙輔線”：以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為核心

教材以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為核心。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教材教學(xué)目標(biāo)涵蓋科學(xué)知識目標(biāo)、科學(xué)探究目標(biāo)、科學(xué)態(tài)度目標(biāo)，以及科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)（以下簡稱STSE目標(biāo)）四個方面。為達(dá)成這四個方面的教學(xué)目標(biāo)，教材采用以科學(xué)探究目標(biāo)和科學(xué)知識目標(biāo)為兩條培養(yǎng)主線（明線），以科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)為兩條輔線（暗線）的“雙主線+雙輔線”的結(jié)構(gòu)編排，即以物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程領(lǐng)域的科學(xué)知識目標(biāo)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為四條經(jīng)線，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和科學(xué)知識的內(nèi)在邏輯，精心設(shè)計一系列“做中學(xué)”探究活動，通過引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷探究過程，建構(gòu)相應(yīng)的科學(xué)知識，有計劃、有步驟地達(dá)成課程目標(biāo)。同時將提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流和反思評價等8個科學(xué)探究要素貫穿為一條緯線，通過一個個探究活動循環(huán)落實，逐一強化各探究要素的培養(yǎng)。教材還在適當(dāng)?shù)奶骄炕顒又羞m時地滲透科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)的要求，從而全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.三個認(rèn)知階段：知識目標(biāo)的層次性和探究目標(biāo)的遞進性

兒童思維的發(fā)展一般劃分為5個階段：直觀行動思維（出生至三歲），具體形象思維（三歲至六七歲），形象抽象思維（六七歲至十一二歲），以經(jīng)驗型為主的抽象邏輯思維（十一二歲至十四五歲），以理論型為主的抽象邏輯思維（十四五歲至十七八歲）。教材根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和兒童認(rèn)知的發(fā)展規(guī)律，把小學(xué)階段的學(xué)習(xí)分為1～2年級、3～4年級和5～6年級三個學(xué)段，并把這三個學(xué)段的培養(yǎng)主題分別確定為“感知科學(xué)”“認(rèn)知科學(xué)”和“探索科學(xué)”。

在科學(xué)探究目標(biāo)方面，1～2年級的“感知科學(xué)”階段由培養(yǎng)學(xué)生的具體形象思維能力入手，過渡到形象、抽象思維能力的培養(yǎng)，強調(diào)在教師的指導(dǎo)下進行探究學(xué)習(xí)；3～4年級的“認(rèn)知科學(xué)”階段以形象、抽象思維能力的培養(yǎng)為主，強調(diào)在教師的引導(dǎo)下進行探究學(xué)習(xí)；5～6年級的“探索科學(xué)”階段逐步提升到以經(jīng)驗型為主的抽象邏輯思維能力的培養(yǎng)，強調(diào)讓學(xué)生學(xué)會自主探究。三個階段逐步過渡，相互承接，從而實現(xiàn)探究目標(biāo)培養(yǎng)的遞進性。

在知識目標(biāo)方面，教材按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和科學(xué)知識的內(nèi)在邏輯，合理安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，有計劃、有步驟、分層次地完成課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的18個主要概念及其75個學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，循序漸進，螺旋上升，為學(xué)生形成初步的科學(xué)知識體系奠定基礎(chǔ)。

3.問題導(dǎo)向：以探究活動作為學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式

探究活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，科學(xué)課教學(xué)應(yīng)當(dāng)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，通過學(xué)生親身經(jīng)歷動手動腦等實踐活動，了解科學(xué)探究的具體方法和技能，理解基本的科學(xué)知識。教材堅持以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為核心，以探究活動為課程的主要實施形式。引導(dǎo)學(xué)生在探究中獲取、建構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的科學(xué)知識，完善知識結(jié)構(gòu)，同時讓他們體驗科學(xué)探究過程，培養(yǎng)他們的探究能力和自主學(xué)習(xí)能力。

教材采用任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)模式和基于問題（或基于項目）的學(xué)習(xí)方式，結(jié)合小學(xué)生的生活情境，以明確的探究任務(wù)或問題為驅(qū)動，設(shè)計探究活動，將科學(xué)知識目標(biāo)和科學(xué)探究目標(biāo)融入探究活動中。教材引領(lǐng)學(xué)生像科學(xué)家那樣經(jīng)歷科學(xué)探究過程，在課堂上親歷從提出問題到猜想假設(shè)、搜集事實與證據(jù)、處理信息并得出結(jié)論的探究過程，了解科學(xué)探究的基本過程、方法和技能，學(xué)會利用科學(xué)方法和科學(xué)知識初步理解身邊的自然現(xiàn)象，并解決某些簡單的實際問題。同時培養(yǎng)學(xué)生積極的科學(xué)態(tài)度，引領(lǐng)他們?nèi)娴乩斫饪茖W(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系。

在探究式教學(xué)中，教師要及時了解學(xué)生的既有知識和經(jīng)驗，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點，創(chuàng)設(shè)適切的問題情境，引導(dǎo)他們提出問題并恰當(dāng)?shù)鼐劢箚栴}，主動探究。同時要善于以自主學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的方式進行教學(xué)，突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。

4.設(shè)計與制作：強調(diào)工程與技術(shù)教育的重要性

2017年正式頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào)了對工程與技術(shù)的教育，這一變化是對國際科學(xué)教育發(fā)展的反映，更是對我國社會與經(jīng)濟發(fā)展需要的響應(yīng)。除了課程標(biāo)準(zhǔn)，《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》以及國際上最近幾十年新興的STEM教育實踐，都賦予工程與技術(shù)教育以重要地位。

教材對工程與技術(shù)教育給予了足夠的重視，不僅從二年級開始專門設(shè)置了技術(shù)與工程類的單元，還在其他探究活動中適時穿插一些設(shè)計與制作活動，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和工程意識。

5.學(xué)科滲透：教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的綜合性

課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)，理解自然現(xiàn)象和解決實際問題需要綜合運用不同領(lǐng)域的知識和方法，小學(xué)科學(xué)課程要針對學(xué)生身邊的現(xiàn)象，從物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域綜合呈現(xiàn)科學(xué)知識和科學(xué)方法，強調(diào)這四個領(lǐng)域知識之間的相互滲透和相互聯(lián)系。

教材的設(shè)計強調(diào)貼近兒童生活，從實際問題出發(fā)，注重自然世界的整體性，發(fā)揮不同知識領(lǐng)域的教育功能和思維培養(yǎng)功能，不斷豐富學(xué)生對現(xiàn)實世界中的科學(xué)現(xiàn)象的體驗。教材強調(diào)不同領(lǐng)域知識之間的相互聯(lián)系和相互滲透，適當(dāng)?shù)瘜W(xué)科之間的界限，不少探究活動的設(shè)計涵蓋了課程標(biāo)準(zhǔn)要求的四大領(lǐng)域中的兩個或兩個以上的科學(xué)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)。教材還特別重視滲透環(huán)境教育思想，使學(xué)生從小親近自然、欣賞自然、珍愛生命，善待周圍環(huán)境中的自然事物，追求人與自然的和諧相處。

6.內(nèi)容和形式的趣味性：激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲

小學(xué)生對周圍世界的好奇心和求知欲是他們學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動力，對其終身發(fā)展具有重要作用。枯燥乏味的學(xué)習(xí)會逐漸磨滅小學(xué)生與生俱來的好奇心，抹殺他們強烈的求知欲。因此，在保證教材意義性的同時，教材設(shè)計特別注重趣味性。

在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計方面，教材摒棄傳統(tǒng)的講授式教學(xué)方式，以探究活動作為主要教學(xué)方式。教材注重通過兒童喜聞樂見的科學(xué)主題，創(chuàng)設(shè)愉悅的教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)他們主動探究，對科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)思想、科學(xué)知識、科學(xué)方法等形成初步認(rèn)識。

在版面設(shè)計方面，教材充分考慮小學(xué)生的心理特征，利用卡通、游戲、故事、童話、謎語、詩歌、連環(huán)畫、科幻作品等小學(xué)生喜聞樂見的形式，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。其中，一、二年級教材主要采用圖畫、游戲、觀察等以形象思維和動手操作為特征的形式，三、四年級更多采用卡通、連環(huán)畫等具有一定抽象思維特征的形式，五、六年級主要采用科學(xué)童話、科學(xué)故事、概念圖等具有一定的邏輯思維特征的形式。同時，教材還設(shè)計了“探探”“究究”“奇奇”“妙妙”四個概括了當(dāng)代小學(xué)生的主要性格特征的生動活潑的卡通形象，他們用天真的眼睛觀察自然，從新奇的視角提出問題，通過他們的對話、活動，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上經(jīng)歷一個個探究過程，使科學(xué)學(xué)習(xí)過程變得生動有趣，從而有效地激發(fā)和保護了學(xué)生的好奇心和求知欲。

7.機會均衡：教材設(shè)計面向全體學(xué)生

課程標(biāo)準(zhǔn)要求，小學(xué)科學(xué)課程要面向全體學(xué)生，適應(yīng)學(xué)生個性發(fā)展的需要，使每位學(xué)生獲得良好的科學(xué)教育。教材的設(shè)計充分考慮到學(xué)生之間的地域和城鄉(xiāng)差異、經(jīng)濟和文化背景差異、性別和個性條件差異，力爭為全體學(xué)生提供適合的、公平的學(xué)習(xí)和發(fā)展機會。

為適應(yīng)我國不同地區(qū)學(xué)生的需要，教材力求內(nèi)容繁簡適度，難易搭配；力求對學(xué)習(xí)條件的要求高低皆宜，對教師素質(zhì)的要求有一定的彈性空間。教材努力為不同地域、不同水平的學(xué)生提供可選擇的、應(yīng)用性與可操作性較強的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提供生動活潑的學(xué)習(xí)材料和自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境。在探究主題的選取上也考慮到不同性別的學(xué)生的心理特點和學(xué)習(xí)興趣，以保護全體學(xué)生的好奇心和求知欲。

教材的體系結(jié)構(gòu)

1.教材的邏輯結(jié)構(gòu)

教材以科學(xué)知識為經(jīng)線、科學(xué)探究為緯線的雙主線結(jié)構(gòu)編排。全套教材共包括一上至六下共12冊教材，每冊教材由若干個探究活動組成，每個探究活動均承擔(dān)著科學(xué)知識目標(biāo)的學(xué)習(xí)任務(wù)和科學(xué)探究目標(biāo)的培養(yǎng)任務(wù)。

在科學(xué)知識目標(biāo)的漸進性方面，教材強調(diào)主要概念和學(xué)習(xí)內(nèi)容的有序培養(yǎng)，充分考慮課程標(biāo)準(zhǔn)中各條具體的學(xué)段目標(biāo)在每個學(xué)段的布局，通過合理安排學(xué)段目標(biāo)，有計劃、有步驟、分層次地完成18個主要概念及其75個學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

科學(xué)探究目標(biāo)的培養(yǎng)在全套教材中經(jīng)歷了三次循環(huán)，即1～2年級以“感知科學(xué)”為主題的學(xué)段，3～4年級以“認(rèn)知科學(xué)”為主題的學(xué)段，5～6年級以“探索科學(xué)”為主題的學(xué)段。每個學(xué)段都引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷一次科學(xué)探究全部8個要素的落實和強化訓(xùn)練的循環(huán)過程，以完成課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究目標(biāo)在不同學(xué)段的要求，體現(xiàn)出對學(xué)生科學(xué)探究培養(yǎng)的螺旋上升的特點。

除了科學(xué)知識和科學(xué)探究兩條主線外，教材還將科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)作為教材的兩條輔線（暗線）。教材每個單元設(shè)計的探究活動，都可能從某一個方面體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)的學(xué)段要求。每個學(xué)段的各單元，根據(jù)所學(xué)內(nèi)容的特點，靈活分配這兩個方面的全部學(xué)段要求。特別是在教材的邊框中，適時根據(jù)教學(xué)活動的特點從探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享等方面對學(xué)生的科學(xué)態(tài)度加以培養(yǎng)。

2.教材的總體結(jié)構(gòu)

教材整體設(shè)計為1～2年級、3～4年級、5～6年級三個學(xué)段，每個學(xué)段兩個年級，每個年級分為上、下兩冊教材，全套共12冊教材。

每個學(xué)段嚴(yán)格遵守課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)知識目標(biāo)、科學(xué)探究目標(biāo)、科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)的學(xué)段目標(biāo)的要求，保證各項目標(biāo)在本學(xué)段得到落實。每個學(xué)段中，教材將科學(xué)探究的8個要素分布到4冊教材中進行落實和強化，每冊完成2個要素。如一年級上冊落實和強化提出問題和作出假設(shè)，一年級下冊落實和強化制訂計劃和搜集證據(jù)，二年級上冊落實和強化處理信息和得出結(jié)論，二年級下冊落實和強化表達(dá)交流和反思評價。到了3～4年級和5～6年級再循環(huán)一次，實現(xiàn)探究要素培養(yǎng)的螺旋上升。

在每冊中，每個科學(xué)探究要素又根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點和培養(yǎng)需要，以及探究要素本身的特點，通過1～3個單元從不同的角度、層次進行訓(xùn)練（即科學(xué)探究目標(biāo)的單元目標(biāo)），從而保證科學(xué)探究各要素的學(xué)段目標(biāo)在本學(xué)段內(nèi)逐一得以落實和強化。

在將科學(xué)探究的學(xué)段目標(biāo)分解為單元目標(biāo)時，不僅考慮各單元目標(biāo)能涵蓋整個學(xué)段目標(biāo)的要求，而且考慮了單元目標(biāo)之間的邏輯關(guān)系和遞進性。如二年級下冊第一至第三單元《我們的家園》《自制小書》《生物與四季》，承擔(dān)的探究要素“表達(dá)交流”的學(xué)段目標(biāo)為“在教師指導(dǎo)下，能簡要講述探究過程與結(jié)論，并與同學(xué)討論、交流”。我們根據(jù)三個單元的活動特點，將各單元的科學(xué)探究目標(biāo)分別設(shè)計為“在教師指導(dǎo)下，能基于自己的觀察和經(jīng)驗提出自己的觀點，并與同學(xué)討論、交流”“在教師指導(dǎo)下，能簡要講述自己的設(shè)計與制作過程，并與同學(xué)討論、交流”和“在教師指導(dǎo)下，能結(jié)合適當(dāng)?shù)男问街v述自己的探究過程與結(jié)論，并與同學(xué)討論、交流”。

當(dāng)然，每個單元的活動設(shè)計都是一個或多個完整的探究過程，因此在對本單元所要落實和強化的探究要素進行重點培養(yǎng)時，并不排斥其他探究要素的使用。

3.教材的單冊結(jié)構(gòu)

1～2年級每冊教材由6個單元組成，3～6年級教材每冊由6～7個單元組成。每冊教材均包括3種單元類型，其中第一個單元為準(zhǔn)備單元，最后一個單元為反思單元，中間其他單元為“綜合探究單元”。

“準(zhǔn)備單元”是引導(dǎo)學(xué)生對各冊需要落實和強化的兩個探究要素（或其中之一）進行體驗的單元（其中一年級上冊的準(zhǔn)備單元是引領(lǐng)學(xué)生體驗一個簡單的完整探究過程），為各冊的綜合探究單元做準(zhǔn)備。

“綜合探究單元”是各冊的主體，是通過以科學(xué)知識為基礎(chǔ)設(shè)計的探究活動來培養(yǎng)學(xué)生的探究要素的基本單位。每個綜合探究單元通過一個或多個完整的“做中學(xué)”探究活動，培養(yǎng)本冊所要落實和強化的科學(xué)探究學(xué)段目標(biāo)的一個側(cè)面。基于探究活動的不同，每個單元可能涉及物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙、技術(shù)與工程中的一個領(lǐng)域，也可能涉及其中兩個或多個領(lǐng)域，從而使學(xué)生在“做中學(xué)”探究活動中，通過動手動腦學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的科學(xué)知識，不斷提高科學(xué)探究能力，從探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享中的一個或多個方面，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，并且引領(lǐng)學(xué)生從不同的角度理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系。

“反思單元”是各冊的總結(jié)單元，對本冊的科學(xué)探究的學(xué)段目標(biāo)的學(xué)習(xí)進行回顧和反思。這一單元呈現(xiàn)給學(xué)生一個個科學(xué)史中真實有趣的科學(xué)研究的成功案例，讓學(xué)生通過對科學(xué)家典型探究過程的分析與反思，溫故知新，在發(fā)展元認(rèn)知能力的同時，進一步理解科學(xué)探究的基本特征。

在對每冊的單元進行布設(shè)時，我們充分考慮各學(xué)習(xí)領(lǐng)域的均衡，力爭每冊盡量包含物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域的單元。一年級學(xué)生的動手能力有限，所以每冊均設(shè)置了兩個物質(zhì)科學(xué)單元、一個生命科學(xué)單元和一個地球與宇宙單元，在這些單元里適當(dāng)增加一些制作活動。

4.教材的單元結(jié)構(gòu)

教材中每個準(zhǔn)備單元和反思單元均只有一課，包括單元名和單元內(nèi)容，用一個課時完成。教材中每個綜合探究單元由單元名稱、單元頁和3～6課組成，每課一般在一個課時內(nèi)完成。其中1～2年級教材每單元包括3課，每冊共14課時；3～6年級每單元包括4～6課，每冊共26～28課時。

根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的不同，一個單元可能由一個大的綜合探究活動組成，有的單元可能由多個并列的活動組成。如一年級上冊第二單元《認(rèn)識小動物》分別由兔子、金魚、螞蟻三課組成，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察兔子、燕子、螞蟻，激發(fā)他們科學(xué)觀察和提問的興趣，并認(rèn)識常見的動物。多數(shù)單元是由相互關(guān)聯(lián)的、內(nèi)容呈遞進關(guān)系的幾節(jié)課組成。

每個單元不僅承擔(dān)著科學(xué)知識的學(xué)習(xí)目標(biāo)，還都承擔(dān)著落實和強化某一科學(xué)探究要素的培養(yǎng)任務(wù)，承擔(dān)著探究要素的學(xué)段目標(biāo)或?qū)W段目標(biāo)的一個側(cè)面，即科學(xué)探究的單元目標(biāo)。此外，還適時滲透科學(xué)態(tài)度目標(biāo)以及STSE目標(biāo)的某一個或多個維度、關(guān)系的學(xué)段目標(biāo)，或者學(xué)段目標(biāo)的一個側(cè)面。

5.教材中課的結(jié)構(gòu)

教材中每課通常由一個單獨的探究活動組成，或者與其他相鄰的課共同組成一個大的探究活動，個別課也可能包含兩個探究活動。每一課的探究活動都有相對獨立性和探究過程的完整性，通常可以在一個課時內(nèi)完成。

教材中每課的結(jié)構(gòu)通常包括標(biāo)題、通過引入活動創(chuàng)設(shè)問題情境、提出問題并聚焦問題、對問題進行探究、得出結(jié)論等幾個主要過程，個別課還包括拓展活動。每一課和每個探究活動的設(shè)計一般體現(xiàn)“基于問題的學(xué)習(xí)模式”（PBL教學(xué)模式）或者“任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)模式”。如一年級下冊第一單元《水與溶解》，設(shè)置了一個從5個失去標(biāo)簽的瓶子中挑出水的情境，引導(dǎo)學(xué)生對水的特征進行研究。同樣地，工程和技術(shù)類的活動，通常由創(chuàng)設(shè)需求情境、明確目標(biāo)、進行設(shè)計、完成制作、應(yīng)用等幾個主要過程組成。

（執(zhí)筆：宋金榜）