美國《科學(xué)啟蒙》教材生命科學(xué)部分的特色及啟示

鮑佩華

《科學(xué)啟蒙》叢書是我國第一套美國小學(xué)科學(xué)教材的全譯本，由浙江教育出版社2009年12月第一次出版印刷（萬學(xué)、姜允珍等譯），這一套科學(xué)教材的英文版由美國麥克米倫公司出版，被多數(shù)美國小學(xué)選用。自2009年引入我國后也受到科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)＜?、一線教師及家長學(xué)生的喜愛與好評。但以往對這套教材的贊譽(yù)往往停留在直觀感受，結(jié)合科學(xué)教育相關(guān)理念和教學(xué)實(shí)踐嘗試對其進(jìn)行評價(jià)的論述較少，本文嘗試結(jié)合科學(xué)教育領(lǐng)域的一些理念，結(jié)合自己近兩年在教學(xué)中的借鑒與引用，對其生命科學(xué)領(lǐng)域部分的特點(diǎn)進(jìn)行剖析。

一、《科學(xué)啟蒙》叢書教材體系介紹

為了能更清晰地展開論述，在此先簡單地對《科學(xué)啟蒙》的教材體系進(jìn)行簡單介紹。這一套科學(xué)教材的英文版是美國麥克米倫公司出版的，被多數(shù)美國小學(xué)選用。原書是16開精裝本，1～6年級，每個(gè)年級一本。為便于我國的兒童閱讀和使用，浙江教育出版社按照原書的三個(gè)單元，將每年級分成《生命世界》《地球科學(xué)》和《物質(zhì)科學(xué)》三本，共18冊。每冊分A、B兩個(gè)單元，每個(gè)單元設(shè)兩個(gè)章節(jié)，每章節(jié)分三課。

每一課的編排框架如下：

第一部分——課題、詞匯、準(zhǔn)備、探究技能

第二部分——探索活動（探究的問題、活動步驟、得出結(jié)論、材料）

第三部分——閱讀學(xué)習(xí)（重要概念、閱讀總結(jié)）

第四部分——探究技能培養(yǎng)

第五部分——本課回顧（學(xué)習(xí)本課的意義、電子雜志、思考和寫作、鏈接）

教材中每一課都事先提出問題，設(shè)置情境，引導(dǎo)學(xué)生做好準(zhǔn)備，開展活動進(jìn)行探索，旨在激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和求知欲望，鼓勵學(xué)生去探索和經(jīng)歷科學(xué)活動的過程，形成科學(xué)的認(rèn)知方式和科學(xué)的世界觀、價(jià)值觀，感受科學(xué)的魅力；讓學(xué)生通過觀察、分析、解決問題，鼓勵學(xué)生大膽思維，敢于懷疑，提出自己的不同見解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神。

二、與現(xiàn)行教科版小學(xué)科學(xué)教材的對比分析

（一）以探究活動為導(dǎo)向

我國小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出：親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。《科學(xué)啟蒙》教材正是以探究活動為導(dǎo)向的科學(xué)教科書。該叢書6冊生命科學(xué)的每一課，都會根據(jù)本課訓(xùn)練重點(diǎn)定義一項(xiàng)探究技能。每一課均從探索活動開始，課文中又有一到兩個(gè)探索活動或小實(shí)驗(yàn)。真正將“做中學(xué)”的理念落實(shí)到教材的編寫之中，對師生的教育教學(xué)真正起到示范引領(lǐng)的作用。只要使用這套教材開展科學(xué)教學(xué)，學(xué)生就是動手為主，而且始終如一地堅(jiān)持動手做科學(xué)，逐漸地會成為穩(wěn)定的行為表現(xiàn)，慢慢養(yǎng)成習(xí)慣，自己訂計(jì)劃、做研究?，F(xiàn)行的由教育科學(xué)出版社2003年6月出版郁波主編的小學(xué)科學(xué)教材（以下簡稱教科版）呈現(xiàn)的學(xué)生探索活動較少，較多的是提供一些師生探討的問題，雖然問題相對于《科學(xué)啟蒙》教材要集中一些，但比較偏向于知識本位。

例如，“生命科學(xué)”教學(xué)中關(guān)于觀察探究技能的訓(xùn)練，《科學(xué)啟蒙》教材依據(jù)學(xué)生年齡段分層設(shè)計(jì)，逐漸提高探究技能（見表1）。

表1 觀察探究技能在《科學(xué)啟蒙》教材中的分層設(shè)計(jì)

教 材 觀察技能描述 探索活動 能力要求

生命科學(xué)① 當(dāng)你看、聽、摸、嘗、聞的時(shí)候，你就是在觀察 觀察教室里的物體 觀察

生命科學(xué)② 當(dāng)你運(yùn)用你的感官來了解周圍的世界時(shí)，你就是在觀察 比較葉子的相同點(diǎn)和不同點(diǎn) 比較

生命科學(xué)③ 當(dāng)你運(yùn)用一種或一種以上的感官來鑒別或了解一個(gè)物體時(shí)，你就是在觀察 植物需要什么 比較實(shí)驗(yàn)的觀察

生命科學(xué)④ 當(dāng)你運(yùn)用一種或一種以上的感官，辨別、學(xué)習(xí)一個(gè)物體或事件時(shí)，你就是在觀察 血液如何在魚和兩棲動物的心臟中流動 先建立模型，然后觀察

如果將《科學(xué)啟蒙》教材與教科版小學(xué)科學(xué)教材中的相同內(nèi)容——《食物鏈與食物網(wǎng)》進(jìn)行對比（見表2），也不難發(fā)現(xiàn)兩者之間的差別。

表2《科學(xué)啟蒙》教材與教科版小學(xué)科學(xué)教材關(guān)于《食物鏈和食物網(wǎng)》內(nèi)容的編寫比較

教

材 學(xué)習(xí)

時(shí)間 編排

方式 內(nèi)容

體系 教材

插圖 欄目

設(shè)置 語言

表達(dá)

教

科

版 五

年

級 “問題導(dǎo)入探究式”編排 重概念，目標(biāo)導(dǎo)向知識本位 實(shí)景拍攝的照片1幅，手工繪圖4幅 沒有分欄目設(shè)置，有一處安全提示 簡明扼要，通過系列問題引起學(xué)生思考

科

學(xué)

啟

蒙 二年級

+

三年級

+

五年級 “問題導(dǎo)入探究式”編排 重能力，目標(biāo)導(dǎo)向能力本位 實(shí)景拍攝的照片15幅，手工繪圖8幅（僅五年級） 分設(shè)探索活動、閱讀學(xué)習(xí)、本課回顧、鏈接 貼近學(xué)生用語習(xí)慣，有利于激發(fā)自信心、閱讀的興趣、探究的熱情

相比較而言，《科學(xué)啟蒙》教材倡導(dǎo)自主建構(gòu)學(xué)習(xí)，這套教材選取的精美插圖，適合小學(xué)生“理性思維不足，而感性思維豐富”的認(rèn)知特點(diǎn)，能使理性問題感性化、抽象問題具體化、深奧問題淺顯化。特別是探索活動欄目相關(guān)的內(nèi)容設(shè)置別具風(fēng)格，“材料、活動步驟（觀察、分類）、得出結(jié)論（推理、進(jìn)一步探究）”等環(huán)節(jié)詳細(xì)闡述，便于學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和探究活動。閱讀學(xué)習(xí)部分的提問也有助于學(xué)生更好地利用教材進(jìn)行主動學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)是在與教材的“相互對話和交流”中進(jìn)行，體現(xiàn)教材即學(xué)材的特點(diǎn)。教科版的單元后面附“資料庫”，只能拓展學(xué)生的背景知識。

（二）循序漸進(jìn)地指向核心概念

《科學(xué)啟蒙》教材遵循小學(xué)科學(xué)教育的自身特點(diǎn)，沒有一味追求科學(xué)概念的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)性與嚴(yán)密性，從小學(xué)生熟悉的現(xiàn)象與事物入手，采用生動的語言，配以精美的圖片，由淺及深、由窄到寬地解釋科學(xué)概念、科學(xué)原理。同樣的概念，可能在第②、③分冊已經(jīng)述及，在第④分冊中又將重新提及，但在表述形式、解說難度上會適當(dāng)加深，逐步指向核心概念。

例如關(guān)于“生態(tài)系統(tǒng)”這一概念的描述，在不同分冊中的描述如下：

《生命科學(xué)③》：生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物組成的。

《生命科學(xué)④》：生態(tài)系統(tǒng)包括生物和非生物兩部分，其中生物部分包括植物、動物等，非生物包括光、水、空氣、巖石和土壤等。

《生命科學(xué)⑤》：生態(tài)系統(tǒng)由很多部分組成，是由一個(gè)地區(qū)的所有生物和非生物構(gòu)成的一個(gè)統(tǒng)一整體。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與非生物之間會發(fā)生相互作用。

《生命科學(xué)⑥》：正是因?yàn)橛辛松镆蛩睾头巧镆蛩?，以及它們間的相互作用，才構(gòu)成了一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。

這樣循序遞進(jìn)的概念描述，可以讓學(xué)生在每一分冊的學(xué)習(xí)中溫故而知新，更好地掌握相關(guān)科學(xué)概念。相比較而言，目前我們使用的科學(xué)教材中，對概念的描述依舊過分追求嚴(yán)密性、完整性，而忽略了其描述方式是否能被學(xué)生接受。《科學(xué)啟蒙》教材的編寫，顯然并不把傳授事實(shí)層面的結(jié)論性知識作為科學(xué)教育的主要目的，沒有讓學(xué)生面對許多被分割的知識，而是深入地、持續(xù)地、連貫地去學(xué)習(xí)和理解每一個(gè)學(xué)科的核心概念。

（三）提供豐富的表現(xiàn)性評價(jià)任務(wù)

在《科學(xué)啟蒙》教材中，十分注重表現(xiàn)性評價(jià)與教學(xué)的結(jié)合，每一課后面均有本課回顧和鏈接兩個(gè)板塊。其中本課回顧中有學(xué)習(xí)本課的意義和思考與寫作題目。而鏈接板塊則有“藝術(shù)鏈接”“文學(xué)鏈接”“寫作鏈接”和“數(shù)學(xué)鏈接”等表現(xiàn)性任務(wù)。這些任務(wù)可以測量用其他方法無法測量的復(fù)雜的學(xué)習(xí)結(jié)果，任務(wù)綜合了數(shù)學(xué)、語言、藝術(shù)和社會學(xué)等多方面的知識和技能，引導(dǎo)學(xué)生將本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，受到多方面的綜合訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)生綜合解決問題的能力。

例如批判性思考這一板塊，這是評價(jià)學(xué)生理解能力和在科學(xué)領(lǐng)域組織和應(yīng)用信息的能力的有用方法。不難發(fā)現(xiàn)，《科學(xué)啟蒙》教材每一道論述題都是經(jīng)過教材編寫組精心設(shè)計(jì)的，課后的論述題要求學(xué)生運(yùn)用某一特定學(xué)習(xí)結(jié)果所強(qiáng)調(diào)的概念理解和思維技能，編寫這樣的論述題是需要絞盡腦汁的，這些現(xiàn)成的題目對于忙碌的科學(xué)教師來說相當(dāng)具有吸引力。

以下面兩道批判性思考題為例：

生命科學(xué)③—B23在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，如果消費(fèi)者比生產(chǎn)者還多，那么將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能長久維持下去嗎？為什么？

生命科學(xué)⑤—B31考慮人類社會的共生關(guān)系，說明是什么因素維持了這種共生關(guān)系。誰從中受益？誰幫助了別人？

這兩道都是關(guān)于食物鏈的題目，第一題強(qiáng)調(diào)能量金字塔的概念理解，重點(diǎn)評價(jià)推理和分析能力；第二題強(qiáng)調(diào)生物之間相互影響的概念理解，重點(diǎn)評價(jià)分析和綜合能力。這類任務(wù)能夠使學(xué)生以證據(jù)和邏輯的協(xié)調(diào)方式，更加有效地形成科學(xué)概念，從而逐步培養(yǎng)科學(xué)思想。

三、《科學(xué)啟蒙》教材對我國科學(xué)教學(xué)的啟示

（一）嘗試以大概念的理念把握教學(xué)

2009年10月，來自七個(gè)國家的十位科學(xué)家、工程師和科學(xué)教育專家在蘇格蘭的羅蒙湖畔舉行了一個(gè)小型研討會，目的是為了確定學(xué)生在科學(xué)教育中應(yīng)該接觸到的核心概念。他們指出，科學(xué)教育的目標(biāo)不是去獲得一堆由事實(shí)和理論堆砌的知識，而應(yīng)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)趨向于核心概念的進(jìn)展過程，這樣做有助于學(xué)生理解與他們生活相關(guān)的事件和現(xiàn)象。

《科學(xué)啟蒙》教材的編寫正是以幫助所有學(xué)生發(fā)展大概念為總目標(biāo)，精心編排學(xué)生形成科學(xué)大概念的探究活動和閱讀資料，遵循熟悉事物→小觀念→大觀念→更大的觀念→原理和系統(tǒng)的發(fā)展過程。所以在我們的教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)一步一步深化他們的概念理解，通過循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)進(jìn)程構(gòu)建與深化核心概念。例如在執(zhí)教教科版六上科學(xué)第四單元《食物鏈和食物網(wǎng)》一課時(shí)，讓學(xué)生知道什么是食物鏈、食物網(wǎng)是小概念，教師應(yīng)該放眼于“生物不斷地與周圍的環(huán)境交換物質(zhì)、能量和信息，適應(yīng)環(huán)境以維持生存”這樣的大概念，《科學(xué)啟蒙》教材中這一課的探究活動和閱讀資料都直指向這樣的上位概念。

（二）精心設(shè)計(jì)科學(xué)探究活動

當(dāng)“科學(xué)探究”成為當(dāng)代科學(xué)教育改革的核心詞匯，“科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式”成為積極倡導(dǎo)的科學(xué)教育理念時(shí)，教材中“科學(xué)探究活動”設(shè)計(jì)就成為影響科學(xué)探究教學(xué)實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵因素?！疤剿骰顒印薄疤骄考寄堋薄靶?shí)驗(yàn)”“探究技能培養(yǎng)”等新欄目，是《科學(xué)啟蒙》教材的一個(gè)重要特征，該教材中專業(yè)而豐富的科學(xué)探究活動對于一線的科學(xué)教師而言，是一筆難得的優(yōu)質(zhì)課程資源。

例如教科版六上科學(xué)第四單元《食物鏈和食物網(wǎng)》一課，教材中出示了：稻田中的各種生物圖片，并提示學(xué)生找一找，這些生物之間存在著怎樣的食物關(guān)系，用箭頭表示出相關(guān)的食物鏈。最后引導(dǎo)學(xué)生說一說，萬一其中的一種生物滅絕了，會怎么樣。《科學(xué)啟蒙》教材生命科學(xué)⑤中也設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)探究活動：出示各種動植物的名稱，請學(xué)生將每一種植物卡片、動物卡片用膠帶固定，并用細(xì)繩相連。在記錄完所做的連接關(guān)系之后，請學(xué)生移除、剪斷其中滅絕的生物，然后分析剩下種群發(fā)生的變化。這兩個(gè)探究活動都指向幫助學(xué)生形成“能推測食物鏈或食物網(wǎng)中某一種生物數(shù)量的變化可能引發(fā)的食物鏈與食物網(wǎng)的變化”這一概念。但是經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，《科學(xué)啟蒙》教材中的這個(gè)親自動手移一移、剪一剪的體驗(yàn)環(huán)節(jié)，因?yàn)樗挥腥の缎院椭庇^性，最后的教學(xué)效果明顯理想一些。研讀美國教材后，可以發(fā)現(xiàn)該教材中的諸多探究活動，是經(jīng)過編寫組精心挑選和嚴(yán)格論證的，更易受到學(xué)生的喜愛，所以借鑒教材中的一些探究活動可以有效充實(shí)小學(xué)科學(xué)課堂，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

（三）豐富學(xué)生的科學(xué)閱讀

有效的科學(xué)閱讀有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，亦有助于其科學(xué)概念的掌握。教學(xué)中，教師需要把一些和課堂學(xué)習(xí)相關(guān)的有趣書籍推薦給學(xué)生看。課堂上再講那些相關(guān)的概念時(shí)，教師的話仿佛觸動了學(xué)生的思想，因而講述的東西在他們心中容易引起興趣。透過科學(xué)讀物中的文字與圖畫內(nèi)容，學(xué)生以自己的先前科學(xué)概念，對文本提供的信息進(jìn)行再建構(gòu)及不斷形成正確的、完整的科學(xué)概念，這也是一個(gè)概念重構(gòu)的過程。例如在執(zhí)教教科版六上科學(xué)第四單元《食物鏈和食物網(wǎng)》一課時(shí)，課前建議學(xué)生閱讀《科學(xué)啟蒙》教材中生命科學(xué)③—B14～32，可以讓學(xué)生廣泛了解有關(guān)食物鏈的相關(guān)背景知識。學(xué)完這一課后，讓學(xué)生閱讀生命科學(xué)⑤—B16～30，將有助于學(xué)生理解“食物能量的傳遞”這一概念，從而有助于學(xué)生真正建立“生物不斷地與周圍的環(huán)境交換物質(zhì)、能量和信息，適應(yīng)環(huán)境以維持生存”這一大概念。

《科學(xué)啟蒙》教材每一課后面都有科學(xué)閱讀鏈接，《科學(xué)啟蒙》教材中的彩色文字和圖片，生動逼真，遵循了兒童的身心特點(diǎn)。目前我國現(xiàn)行的教科版教材也是以物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)三大領(lǐng)域來編排教材內(nèi)容，其涉及的主要內(nèi)容和美國教材趨于一致，所以選用該套教材作為教科版的補(bǔ)充讀物是一個(gè)不錯(cuò)的選擇?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況，在單元新課教學(xué)開始之前、之中或之后合理安排學(xué)生進(jìn)行科學(xué)閱讀，使兒童在具有真實(shí)性、趣味性與故事性的情境中體驗(yàn)科學(xué)的奧秘，激發(fā)他們的興趣和好奇心，進(jìn)而刺激他們的學(xué)習(xí)動機(jī)與形成自我導(dǎo)向的科學(xué)探究所需的態(tài)度與技能。

（四）實(shí)施表現(xiàn)性學(xué)科評價(jià)

在科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往有很多難以被傳統(tǒng)客觀性試題很好測量的學(xué)習(xí)結(jié)果，而表現(xiàn)性評價(jià)則是測量這些符合教學(xué)目標(biāo)要求的、學(xué)生完成任務(wù)的能力的有效途徑。表現(xiàn)性評價(jià)的主要形式有論述、藝術(shù)作品、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、口頭表達(dá)以及使用數(shù)學(xué)知識解決生活中的實(shí)際問題等。其特點(diǎn)是更強(qiáng)調(diào)“做”，而不只是“知道”。

《科學(xué)啟蒙》教材為科學(xué)教師提供了一套豐富多彩的“評價(jià)項(xiàng)目自助餐”。其中的本課回顧、小實(shí)驗(yàn)、批判性思考、藝術(shù)、文學(xué)、寫作、社會和數(shù)學(xué)鏈接，都比較適合在學(xué)科評價(jià)中借鑒使用。例如《科學(xué)啟蒙》教材的課后鏈接中有寫作鏈接，有比較作文、說服性寫作、說明文寫作等各種類型。如生命科學(xué)③—B23：“寫故事，做一本畫冊。寫一篇有關(guān)食物網(wǎng)的故事。要求你自己在其中充當(dāng)一個(gè)角色。記住，這個(gè)故事要有開頭、中間部分和結(jié)尾。在你的故事中還要配上食物網(wǎng)的圖。”完成這類寫作表現(xiàn)在很大程度上依賴的是科學(xué)寫作能力。如果我們希望學(xué)生能夠表現(xiàn)出較高水平的學(xué)習(xí)結(jié)果，就必須教給他們思維和寫作的技能。

（杭州市采荷第二小學(xué) 310016）