新編蘇教版《科學》教材中主題單元的設計

方錦強

在新編蘇教版《科學》教材（以下簡稱新編教材）中，以主題形式出現的單元，不僅是教材內容結構化的體現，還是每冊教材的主要模塊，更是下屬課的統領。單元主題的選取與確立、單元內容的創設與編排，凝聚著教材編寫者對多方面因素的綜合考量。

一、提出基于價值的立題原則

主題單元的提出不是“拍腦袋的行為”，任何一個單元都要符合重要性、必要性、結構性三大原則。

重要性原則指向“概念”的價值，它包括三個方面：其一，這個概念本身具有重要性，它應該是科學領域的核心概念。如：空氣是所有生物賴以生存的物質。其二，這個概念在生產生活以及工程技術上具有重要性。如：空氣的性質在生產生活中有著廣泛的應用（氣墊）。其三，這個概念對于現代人素養的發展具有重要性，它應該是科學素養的主要組成部分。如：許多自然現象都與空氣有關，這是作為現代人應當熟知的。

必要性原則指向兒童科學認知發展的價值，它包括兩個方面：其一，具有解決兒童“迷思”的必要性，讓兒童通過學習糾正已有的錯誤概念。如：由于力是不可見的，有些兒童就認為力是不存在的，對此，可以讓兒童通過用力以后物體形狀和運動狀態的變化，來感受力，從而知道力是客觀存在的。其二，具有補充兒童已有知識和經驗的必要性，從認知規律出發，讓兒童在多次的進階性活動中逐漸完善認知。如：對兒童來說，土壤、巖石概念的建立就是一個漸進的過程，如新編蘇教版《科學》一上“石頭與泥土”單元，是學生在小學階段的科學課中第一次接觸土壤和巖石的概念，意在從感性層面為學生創設認識不同大小巖石特征的機會，并為土壤、土壤圈以及巖石、巖石圈概念的發展打下基礎。

結構性原則指向兒童思維發展的價值，意在落實本套教材的編寫思想。如：注重精確描述、分析與歸納等思維技能的運用，將動手和動腦結合起來，在概念發展的同時促進學生科學思維水平的提升。

二、擬訂整合課標的教學目標

《義務教育小學科學課程標準》（以下簡稱課標）列舉的課程理念有四條，即面向全體學生、倡導探究式學習、保護學生的好奇心和求知欲、突出學生的主體地位；列舉的課程目標涉及“科學知識”“科學探究”“科學態度”“科學、技術、社會與環境”四個方面。同時，它還規定小學科學課程的內容應包含物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四個領域，并規定了小學生必須掌握的18 個主要概念。

在設計單元時，我們遵照課程理念，以落實四大領域的主要概念為出發點，針對兒童實際，將具體概念或在某一領域內或跨領域地有機整合為學習主題，以期多維度貫徹課程目標。以新編蘇教版《科學》三上第4 單元為例，在該單元中落實的主要概念和具體概念分別為：（1）地球表面有由各種水體組成的水圈（知道地球表面海陸分布的情況；知道陸地表面河流、湖泊等水體類型）。（2）地球為人類生存提供各種自然資源（舉例說出人類生活離不開淡水，樹立節約用水的意識；了解海洋為人類的生存提供了生物、礦產、能源等多種資源）。

在這些概念的學習中，貫徹的課程目標有以下四個方面。（1）科學知識方面：初步了解地球上水的基本狀況；初步認識大自然為人類生存提供了各種自然資源和能源。（2）科學探究方面：能基于已有經驗和所學知識，從現象和事件發生的條件、過程、原因等方面提出假設；能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部形態特征及發生的現象。（3）科學態度方面：能在好奇心的驅使下，表現出對現象和事件發生的條件、過程、原因等方面的探究興趣；能分工協作，進行多人合作的探究學習。（4）科學、技術、社會與環境方面：了解人類的生活和生產可能對環境造成的破壞，具有參與環保活動的意識，愿意采取行動保護環境、節約資源。

對應科學知識和科學、技術、社會與環境方面的目標，我們設計了“地球上的水資源”單元，并在該單元中融合了科學探究方面的目標，滲透了科學態度的培養。該單元的教學目標為：（1）能描述與識別河流、湖泊、海洋、地下水等水體類型。（2）用實證的方法發現海水比淡水含有更多雜質。（3）知道水是重要資源，能舉例說明人類生活離不開淡水。（4）樂于了解提倡節約用水的原因和做法，提出節約用水的建議。

三、確立分解內容的內在邏輯

在一般情況下，教材的主題單元都會分成若干次級主題，即課。由于單元下屬的課是圍繞單元主題展開的，因此，在設計單元時，必須考慮把單元分成哪幾個次級主題以及各次級主題之間的邏輯關系。我們常用的次級主題的邏輯關系有以下幾種：

總—分，即先總體介紹，后分列幾個層面。如在三下“植物與環境”單元中，第一個次級主題“不同環境里植物的形態特點”是總，后三個次級主題———沙漠中的植物、水里的植物、石頭上的植物為分。

分—總，即先分列幾個層面進行具體學習，后進行概括總結。如三上“地球上的水資源”單元，四個次級主題是地表淡水資源、地下淡水資源、地表咸水資源、珍惜水資源。其中，前三個次級主題是分，最后一個次級主題是總。

并列，即所有的次級主題地位相等。如二下的“玩磁鐵”單元，其中的三個次級主題是磁極的吸力、磁極間的相互作用、磁極的指示方向，它們分別指向磁鐵的不同性質，因此，設計的三課為并列關系。

遞進，即前列次級主題為后列次級主題的基礎。如三上“研究土壤”單元，其中的四個次級主題：土壤的成分、土壤的類型、土壤的肥力、保護土壤，前一個次級主題為后一個次級主題做鋪墊，后一個次級主題依靠前一個次級主題的學習成果展開。

并列+遞進，即次級主題分為兩個部分，兩個部分為遞進關系，而各部分的內部為并列關系。如三上“人的呼吸和消化”單元，其中的四個次級主題：人怎樣呼吸、呼吸與運動的關系、人怎樣消化食物、均衡營養，可以分為兩個部分，前一個部分的兩個次級主題與后一個部分的兩個次級主題就是并列關系，各部分內在的兩個次級主題為遞進關系。

四、建構支持教學的活動陣列

觀察、實驗、制作、操作、思考、交流、閱讀、記錄等活動，占據新編教材的絕大部分篇幅。當它們以單元主題為核心逐次排列時，便構成了單元的活動陣列。在我們著手設計次級主題的內容時，要先考慮圍繞單元主題創設或選用什么樣的活動、各活動之間的順序、各活動之間的關聯和作用，并將這些活動編上序號，用行為表述加目標描述的形式進行表達，從而建構起支持教學的活動陣列，以保證這個單元主題思想得以落實。如三上“認識空氣”單元的教學活動陣列可見文末圖1。

五、估量學生學習的難易程度

按照教育部關于教材編寫的相關規定，一年級上冊的教材要做到“零起點”。為了摸清學生的起點在哪里，我們請幼兒教育專家介紹兒童的心智特點、學習能力，并到小學進行調研，著重了解沒上過幼兒園的小學新生的科學認知水平和學習能力，從而做到心中有數。也因此，才有了一上“用感官觀察”“用大腦思考”“用雙手創造”等從頭開始的單元，以及立足全體學生的單元設計和難度設定。

我們將其他年級教材的難度起點設定為中下層次的水平。為了準確把握這個層面的難度起點，我們采取“三步一循環”的方法。其中，第一步為編寫者依據從教幾十年的經驗預估難度起點，寫出教材初稿；第二步，將編寫出的主題單元自己或請一線教師進行試教，分析內容、活動、流程是否切合兒童的實際情況；第三步，針對試教情況和分析結果，修改教材初稿。一循環，是指換班對修改稿進行又一輪的試教，如果經過觀察和分析，達不到難度系數要求，則再改再試教，直到編出完全契合學生能力水平又能最大限度促進學生發展的教材為止。

（圖1）