新編蘇教版《科學(xué)》教材的編寫透視

【摘 要】隨著信息時代的到來，小學(xué)科學(xué)教育也面臨著變革。為此，蘇教版《科學(xué)》教材編寫組再次組織力量，新編了1 ～ 2年級教材，修訂了原3 ～ 6年級教材，重新設(shè)計和增加了一系列科學(xué)活動。教材編寫與修訂主要依據(jù)國內(nèi)外小學(xué)科學(xué)教育的發(fā)展趨勢及一線課堂的實踐研究，緊扣新《課標(biāo)》，從科學(xué)知識學(xué)習(xí)的策略與思路出發(fā)，以科學(xué)探究培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，專注科學(xué)教材的細(xì)節(jié)培育科學(xué)態(tài)度，讓教材顯性表達(dá)科學(xué)本質(zhì)等方面;此外還緊扣兒童生活，邏輯化表達(dá)教材的組織方式，落實科學(xué)素養(yǎng)的各個方面。

【關(guān)鍵詞】蘇教版《科學(xué)》教材;小學(xué)科學(xué)教育;教材組織;科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號】G623.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2019）25-0060-06

【作者簡介】曾寶俊，蘇州大學(xué)實驗學(xué)校（江蘇蘇州，215000）教師，高級教師，江蘇省科學(xué)特級教師，教育部課程與教材專家工作委員會委員，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》修訂組核心成員，新編蘇教版《科學(xué)》教材編寫組核心組成員。

2017年，教育部頒布了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱課標(biāo)），課標(biāo)順應(yīng)了時代的變化，對當(dāng)前科學(xué)教育的改革提出了新要求，拓展了新領(lǐng)域，增加了新的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為順應(yīng)這些變化，蘇教版《科學(xué)》教材編寫組再次組織力量，新編了1 ～ 2年級的教材，修訂了原3 ～ 6年級教材，重新設(shè)計和增加了一系列科學(xué)活動。現(xiàn)將本次修訂后的蘇教版《科學(xué)》教材特點分析如下。

一、教材編寫與修訂的理論依據(jù)與實證研究

近十幾年來，學(xué)界對國際科學(xué)課程的研究有了長足的進(jìn)展，如：關(guān)于兒童是如何學(xué)習(xí)科學(xué)的研究，STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)）跨學(xué)科課程設(shè)計的研究，電子技術(shù)在虛擬情境、虛擬實驗、增強(qiáng)現(xiàn)實等性方面的研究，這些都為教材的編寫與修訂提供了新的思路。近年來，教材編寫組對教材的使用情況進(jìn)行了深入的了解，對國外相關(guān)小學(xué)科學(xué)課程進(jìn)行了驗證性實驗研究，積累了豐富的經(jīng)驗，促使我們決心編寫一套更好的教材。隨著《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》的頒布，其中對“科學(xué)精神”“實踐創(chuàng)新”培育的要求，對科學(xué)教材提出了新的要求，這為蘇教版《科學(xué)》教材的修訂提供了契機(jī)。

1.國內(nèi)外小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的趨勢和動態(tài)。

進(jìn)入21世紀(jì)后，國內(nèi)外對早期兒童科學(xué)教育的重要性形成了共識。在K-12年級開設(shè)科學(xué)課程，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的早期培養(yǎng)，成為國際科學(xué)教育發(fā)展的共同趨勢。對早期兒童科學(xué)教育的重視，離不開當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的社會背景，同時也與人類如何學(xué)習(xí)密切相關(guān)。

從20世紀(jì)90年代開始，作為一門致力于研究人類如何學(xué)習(xí)的新興綜合性學(xué)科，學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展迅速。學(xué)習(xí)科學(xué)家認(rèn)為學(xué)習(xí)應(yīng)該更加注重概念理解、科學(xué)教學(xué)、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)生已有知識、元認(rèn)知等要素。這為國內(nèi)外科學(xué)教育界研究科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)提供了依據(jù)。以美國《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（NGSS）為代表，當(dāng)前國際科學(xué)教育發(fā)展主要呈現(xiàn)出以下趨勢和動態(tài)：強(qiáng)調(diào)核心科學(xué)概念的教學(xué);重視學(xué)生的已有經(jīng)驗、親身體驗、主動參與;注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，科學(xué)教育不僅要指向概念理解，更要指向概念運(yùn)用，在真實的情境中解決問題，在解決問題中學(xué)習(xí);倡導(dǎo)多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用。

在努力把握國際科學(xué)教育發(fā)展趨勢的同時，教材編寫組從我國小學(xué)科學(xué)教育的實際出發(fā)，對小學(xué)科學(xué)教育的理論和實踐問題進(jìn)行研討，形成共識，并以此作為教材編寫、修訂的指導(dǎo)思想，其中的一個重要編寫思想就是突出能力的培養(yǎng)。為此，教材編寫組吸收了美國《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)的科學(xué)與工程相聯(lián)系與整合的理念，同時結(jié)合我國科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出的對科學(xué)探究能力培養(yǎng)的要求，分別構(gòu)建了小學(xué)生科學(xué)探究能力和工程實踐能力的培養(yǎng)體系，從而為確立各學(xué)段能力的培養(yǎng)重點提供了理論依據(jù)。

在如何對待知識的問題上，我們認(rèn)為，知識是學(xué)生認(rèn)識世界的基石，也是學(xué)生科學(xué)能力發(fā)展的載體，科學(xué)課程的設(shè)計應(yīng)關(guān)注知識，但知識不應(yīng)孤立地呈現(xiàn)給學(xué)生，更不應(yīng)為學(xué)知識而學(xué)知識。教材應(yīng)該圍繞課標(biāo)所列的主要概念，精心選擇那些有助于概念理解的科學(xué)事實，構(gòu)成通向概念理解的知識網(wǎng)絡(luò)。教材還應(yīng)該聯(lián)系學(xué)生生活，巧妙選擇那些可以遷移運(yùn)用的知識，創(chuàng)設(shè)有助于問題解決的學(xué)習(xí)情境。在呈現(xiàn)知識時，應(yīng)將其和能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合，和學(xué)生的活動緊密結(jié)合，將知識內(nèi)化為學(xué)生活生生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

教材的編寫應(yīng)與上述能力觀、知識觀相適應(yīng)。既要將學(xué)生能力的培養(yǎng)顯性化、體系化，又要抓住每個細(xì)小之處、細(xì)微環(huán)節(jié)滲透對學(xué)生能力的培養(yǎng)。既要遵從知識的邏輯，體現(xiàn)知識與知識的聯(lián)系，又要考慮學(xué)生心理的邏輯、生活的邏輯，兼顧知識中心、學(xué)生中心、社會中心三種課程組織方式。

2.來自教學(xué)一線的實踐研究與實證依據(jù)。

多方面的實證研究為新編蘇教版《科學(xué)》教材的編寫提供了依據(jù)支持。除了國外的多項科學(xué)課程的驗證性實驗研究外，近年來，國內(nèi)科學(xué)教育界也開展了大量探究式的科學(xué)教育實踐研究，如中國工程院韋鈺院士帶領(lǐng)的團(tuán)隊將法國“動手做”項目在國內(nèi)進(jìn)行了驗證性實驗研究，新編蘇教版《科學(xué)》教材主編郝京華教授在國內(nèi)對美國的STC、FOSS課程進(jìn)行的本土化實驗研究等。這些研究一方面證實了探究式科學(xué)教育在國內(nèi)小學(xué)開展的可行性，另一方面也反饋了大量有價值的信息，為我們在中國文化背景下開展科學(xué)教育提供了依據(jù)和經(jīng)驗。

新編蘇教版《科學(xué)》二年級教材是新編教材，為了保證其在教學(xué)實踐中的可行性，編寫組對教材初稿的所有單元都進(jìn)行了小范圍的課程實驗。編寫組邀請每位執(zhí)教者針對每個活動內(nèi)容與單元目標(biāo)的吻合度、每課各個活動之間的連貫性、活動所需物質(zhì)材料的易取性、活動開展的方便性、活動時間的合理性，以及教材文字表述的可理解性等方面提供反饋意見。此外，編寫組還通過課堂觀察和問卷的方式了解教學(xué)的實際效果，包括學(xué)生的興趣表現(xiàn)、概念理解、能力發(fā)展等。在課程實驗之后，編寫組根據(jù)反饋信息對教材初稿進(jìn)行了修改。很多課都經(jīng)歷了多次試教、多次修改，修改最多的“水”單元前后一共改了28稿。由此可見，教育實踐的反饋為教材編寫提供了實證支持，是教材編寫的重要依據(jù)。

二、緊扣課標(biāo)，落實科學(xué)素養(yǎng)的各個方面

課標(biāo)體現(xiàn)了國家對各學(xué)段學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的相關(guān)規(guī)定，教材編寫者的任務(wù)是把這些規(guī)定變成可供學(xué)生學(xué)習(xí)的方案。不同的教材可以依據(jù)不同的學(xué)理和不同的創(chuàng)意設(shè)計出不同的學(xué)習(xí)方案，就像房屋的建筑設(shè)計都得遵循結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理，但并不妨礙蓋出的房屋可以是千姿百態(tài)的一樣。

科學(xué)素養(yǎng)包含不同的方面。課標(biāo)對“科學(xué)素養(yǎng)”進(jìn)行了如下描述：科學(xué)素養(yǎng)是指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識及其對社會與個人的影響，知道基本的科學(xué)方法，認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具備一定的運(yùn)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。課標(biāo)將科學(xué)素養(yǎng)凝聚為四個方面的課程目標(biāo)，即科學(xué)知識，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度，科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境。科學(xué)素養(yǎng)各個方面的形成雖然有一定程度的交叉融合，但其學(xué)理各異。鑒于此，教材編寫者在設(shè)計學(xué)習(xí)方案、安排活動時做了多重考慮。

1.為兒童學(xué)習(xí)科學(xué)知識設(shè)計多種策略與思路。

課標(biāo)共確定了18個主要的科學(xué)概念，18個主要概念又被分解為75個具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容。它們是科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，有助于科學(xué)知識教學(xué)的展開。編寫組先選出75個學(xué)習(xí)內(nèi)容中屬于陳述性知識的學(xué)科知識點，將其作為組織單元教學(xué)的線索。為了便于學(xué)生理解這些知識，教材編寫者運(yùn)用了多種學(xué)習(xí)策略。

研究性游戲。這種學(xué)習(xí)策略主要適合低年級學(xué)生。因為低年級學(xué)生尚不能做較規(guī)范的科學(xué)實驗，還不了解變量控制、數(shù)據(jù)分析等科學(xué)實驗概念。研究性游戲旨在讓學(xué)生在游戲中有所發(fā)現(xiàn)，激發(fā)好奇心，體驗發(fā)現(xiàn)的樂趣。例如：一上“走進(jìn)科學(xué)”單元的滾小球活動，就屬于研究性游戲。為了讓一年級學(xué)生在滾小球的游戲中有所發(fā)現(xiàn)，教材只在斜坡的不同高度處標(biāo)了兩個點作為提示，盡量減少對兒童體驗的干預(yù)。

類比策略。在前期的研究中，我們發(fā)現(xiàn)小學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識時或多或少已經(jīng)有了一些和科學(xué)概念相關(guān)的前概念。這些前概念有的與科學(xué)概念一致，有的卻存在偏差。矯正有問題的前概念需要一個過程，類比策略不失為一種有效的矯正方法。例如：不少低年級學(xué)生會認(rèn)為“白天天上沒有星星”。為了糾正這一錯誤的前概念，教材推薦使用類比策略：讓兒童用電量不一的小手電筒在天花板上模擬星空，再用投影儀模擬陽光，兒童親眼觀察到滿天的“繁星”在“陽光”的照射下慢慢“看”不到，卻依然“存在”。這個實驗有效更正了兒童的錯誤觀念。

獲取直接經(jīng)驗。小學(xué)生抽象思維能力不強(qiáng)，直接經(jīng)驗有限，因此，教材為兒童提供了很多活動的機(jī)會，如校園生物大調(diào)查、用自制望遠(yuǎn)鏡觀察月亮上的陰影、養(yǎng)蝸牛、養(yǎng)昆蟲、栽小蔥等，以此豐富兒童的直接經(jīng)驗。

運(yùn)用實物模型、視頻、圖片等教具為科學(xué)概念的形成提供形象直觀的表象支撐。教材除了選擇現(xiàn)成的價廉物美的學(xué)具外，還自行設(shè)計了與教材配套的教學(xué)用具，如月相儀、太陽高度儀等。另外，教材中還增加了數(shù)字信息技術(shù)的使用，使教材內(nèi)容更加形象生動。

通過遷移運(yùn)用加深概念的理解。編寫組在活動手冊中設(shè)計了許多遷移運(yùn)用的作業(yè)，如一年級上冊的“用雙手創(chuàng)造”單元中有關(guān)自然物與人造物概念的學(xué)習(xí)，除了教材提供的把自然物改造成人造物的例子，活動手冊上還要求學(xué)生再舉幾個把自然物改造成人造物的例子，通過遷移運(yùn)用以加深學(xué)生對概念的理解。另外，教師還可以運(yùn)用思維導(dǎo)圖、概念圖、維恩圖等認(rèn)知工具幫助學(xué)生理解概念體系。

2.充分依托科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

準(zhǔn)確地講，指向科學(xué)知識學(xué)習(xí)的探究屬于“重演—再現(xiàn)”式的探究，即探究的結(jié)論是前人已經(jīng)知道的，但對于學(xué)生來說可能是未知的。采用“重演—再現(xiàn)”式的探究有利于學(xué)生理解知識，掌握科學(xué)探究的方法與程序。一般而言，這種探究多為“良構(gòu)”的，即探究的路徑、方法是清晰的，這種探究主要用于重要的科學(xué)知識的學(xué)習(xí)上，如“種子萌發(fā)的條件”“溶解快慢與什么因素有關(guān)”等。

科學(xué)探究不僅是學(xué)習(xí)科學(xué)知識的有效策略，其本身也具有獨特的價值。它可以讓學(xué)生學(xué)會以實證的方式和富有邏輯的思維看待生活現(xiàn)象，并學(xué)會科學(xué)思考。在教材編寫與修訂時，主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

一方面，把工程實踐從科學(xué)探究中獨立出來，作為與科學(xué)探究并列的另一類探究?？茖W(xué)探究過程包含的要素，課標(biāo)已經(jīng)有了詳細(xì)的說明，即提出問題、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、反思評價。關(guān)于工程實踐，課標(biāo)只寫了四個要素：明確問題、確定方案、設(shè)計制作、改進(jìn)完善。編寫教材時，我們將工程實踐進(jìn)一步細(xì)化為六個要素，即明確問題、前期探索、確定方案、制作模型、評價改進(jìn)、展示分享。

科學(xué)探究與工程實踐以兩種方式呈現(xiàn)。一種是滲透、融合，即將科學(xué)探究和科學(xué)探究中的過程技能（科學(xué)思維技能）與科學(xué)知識的學(xué)習(xí)交織在一起。如用探究的方式學(xué)習(xí)“種子萌發(fā)的條件”“電磁鐵磁力的大小與什么因素有關(guān)”“設(shè)計一個磁鐵玩具”等。除了這種較完整的科學(xué)探究和工程實踐活動外，教材還將許多科學(xué)過程技能，如分類、排序、測量、估算、預(yù)測、數(shù)據(jù)分析等，分散地安排在知識的學(xué)習(xí)中。如一年級的“給石頭分類”“按時間給人類衣食住行的變化排序”，五年級的“氣象數(shù)據(jù)分析”等。

另一方面，增設(shè)專項學(xué)習(xí)。專項學(xué)習(xí)是新編蘇教版《科學(xué)》教材的獨特設(shè)計，旨在對科學(xué)探究和工程實踐的過程及技能進(jìn)行指導(dǎo)。專項學(xué)習(xí)包括科學(xué)探究和工程實踐兩類，從一年級到六年級按上下冊交替的方式安排。專項學(xué)習(xí)中的探究和設(shè)計過程是完整的，但各年級指導(dǎo)的重點和深度不一樣（這一點將在“教材的組織方式”中展開闡述）。需要指出的是，專項學(xué)習(xí)中的科學(xué)探究與工程實踐一定是“劣構(gòu)”的——要么探究的結(jié)論是未知的，要么是“沒有最好，只有更好”。與“良構(gòu)”的活動相比，科學(xué)探究和工程實踐中的活動更具有挑戰(zhàn)性，對科學(xué)思維與工程思維的練習(xí)也更充分。在與知識學(xué)習(xí)的整合中，探究、設(shè)計是學(xué)習(xí)知識的方法;在專項學(xué)習(xí)中，探究、設(shè)計則是學(xué)習(xí)的目的?？茖W(xué)探究與工程實踐的融合學(xué)習(xí)與專項學(xué)習(xí)的區(qū)別也正在于此。

3.讓科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)彌散于科學(xué)教材的細(xì)節(jié)當(dāng)中。

課標(biāo)列出了科學(xué)態(tài)度的四個方面，即探究興趣、實事求是、追求創(chuàng)新、合作分享。我們認(rèn)為，科學(xué)態(tài)度的這四個方面是核心素養(yǎng)中“科學(xué)精神”和“實踐創(chuàng)新”兩個條目在本學(xué)科中的具體化，可以通過以下策略加以落實。

第一，遵循兒童喜歡動手的天性，以“做中學(xué)”激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣。為了激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，為了挑選學(xué)生喜愛的動手做活動，教材編寫組做了許多研究。如對美國的FOSS、德國的KOSMOS等動手做科學(xué)教育項目進(jìn)行驗證性研究;對深受兒童喜歡的游戲活動進(jìn)行改造利用，如一年級的“解暗箱活動”和“猜腳印活動”，STEM實驗研究，“做中學(xué)”研究等。這些研究為設(shè)計教材的“動手做”活動提供了充足的經(jīng)驗和理論基礎(chǔ)。

第二，在科學(xué)探究和工程實踐中培養(yǎng)學(xué)生實事求是、實踐創(chuàng)新等品質(zhì)。我們認(rèn)為，以講授知識為主的科學(xué)探究和工程實踐很難培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新品質(zhì)，只有在真實情境中，在真正的解決問題的過程中，在面對非理想數(shù)據(jù)絞盡腦汁找原因的過程中才能形成這些品質(zhì)。為此，教材在科學(xué)與工程交織的探究活動、“專項學(xué)習(xí)”的探究活動中設(shè)計了各種“障礙”，以期磨煉學(xué)生的思維，激發(fā)其創(chuàng)造力，幫助他們養(yǎng)成尊重事實、尊重數(shù)據(jù)的思維習(xí)慣。例如：在養(yǎng)蠶活動中，我們嵌入的探究活動是“濕桑葉能否喂蠶”;在學(xué)完“物質(zhì)的三態(tài)變化”知識后，讓學(xué)生做一個用蒸汽讓輪子轉(zhuǎn)動的裝置，讓學(xué)生在實驗過程中學(xué)會思考，大膽創(chuàng)造。

第三，通過小組合作學(xué)習(xí)和多元評價培育學(xué)生的科學(xué)能力，尤其是合作意識和合作能力。合作意識和合作能力是當(dāng)代社會普遍重視的核心素養(yǎng)之一，教材設(shè)計的活動關(guān)注了這一點，要求同伴或小組合作完成活動，并在組內(nèi)展開互評和自評?；顒邮謨宰詈笠豁摰脑u價表中將科學(xué)態(tài)度作為重要的評價項目。評價表分為自評、同伴評和老師評三類，以期通過多元評價來優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。

4.讓科學(xué)本質(zhì)在教材中顯性表達(dá)。

課標(biāo)中課程目標(biāo)的第四個板塊是關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境互相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。這一目標(biāo)分為三個方面：科學(xué)技術(shù)與日常生活的聯(lián)系、科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展的聯(lián)系以及人類與自然環(huán)境和諧相處。如一上“衣食住行的變化”“輪子的故事”兩課，體現(xiàn)了科技與社會的關(guān)系;水、空氣、土壤等主題體現(xiàn)了人類與環(huán)境的關(guān)系。除了關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境之間的關(guān)系外，教材還關(guān)注了科學(xué)本質(zhì)的其他方面，如什么是科學(xué)，什么是技術(shù)，什么是科學(xué)思維，什么是工程思維，科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系等。例如：一上“小小科學(xué)家”“小小工程師”兩課，就是有關(guān)什么是科學(xué)、什么是技術(shù)以及科學(xué)與技術(shù)關(guān)系等方面的內(nèi)容。一上“用大腦思考”單元的設(shè)計意圖是讓兒童意識到科學(xué)事實與科學(xué)猜想的區(qū)別，體會邏輯推理與科學(xué)想象及人類創(chuàng)造力的意義特質(zhì)。

另外，教材還加強(qiáng)了科技史的教育。我們認(rèn)為，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有革命性、迭代性、不斷進(jìn)化的特點。讓學(xué)生了解科技發(fā)展概貌，不僅有助于其當(dāng)下或今后科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，而且有助于他們科學(xué)本質(zhì)觀的建立。教材強(qiáng)化科技發(fā)展史教育的策略主要有三種：一是課內(nèi)的有機(jī)滲透，如一下“石頭與泥土”單元中有關(guān)舊石器時代石頭作用的知識。二是在專項學(xué)習(xí)中增設(shè)了介紹科學(xué)家和工程師的內(nèi)容，如一上介紹的是汽車的發(fā)明者本茨，一下介紹的是昆蟲學(xué)家法布爾。三是在每學(xué)年教材的最后，用通頁的方式集中呈現(xiàn)科技發(fā)展歷程，如一年級呈現(xiàn)的是從遠(yuǎn)古時期到公元前的科技發(fā)展簡史。

三、緊扣兒童生活，邏輯化表達(dá)教材的組織方式

1.教材的宏觀組織。

新編蘇教版《科學(xué)》教材以單元作為基本的組織架構(gòu)方式，12冊教材共有56個單元。這些單元大部分以課標(biāo)規(guī)定的由18個主要概念分解而成的75個學(xué)習(xí)內(nèi)容中的陳述性知識作為單元的組織線索。單元用主題命名，主題的外延大于知識點。主題既包括要學(xué)習(xí)的科學(xué)知識，還有機(jī)地整合了科學(xué)探究、工程實踐或科學(xué)本質(zhì)等目標(biāo)。

除了以陳述性知識作為單元的組織線索外，教材還根據(jù)科學(xué)素養(yǎng)中的其他方面設(shè)計了特色單元。如跨學(xué)科的“STEM”單元（做蒸汽小車、做抗震小屋）;重在體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的單元，如一上的“走進(jìn)科學(xué)”“用大腦思考”等單元。每冊教材的最后安排的是獨立的板塊——專項學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)內(nèi)容或為“像科學(xué)家那樣”，或為“像工程師那樣”。專項學(xué)習(xí)是對科學(xué)探究和工程實踐過程與方法的專門指導(dǎo)，從一年級到六年級共安排了六次科學(xué)探究指導(dǎo)，六次工程實踐指導(dǎo)，以螺旋式結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織（如圖1）。

2.教材的中觀組織。

教材的中觀組織指的是單冊教材單元的組織。除了專項學(xué)習(xí)，在1 ～ 2年級教材中，每冊都有四個單元，3? ～ 6年級教材每冊都有五個單元。這四個或五個單元的安排主要依據(jù)的是課程標(biāo)準(zhǔn)分學(xué)段的學(xué)習(xí)進(jìn)階。低年級因為每周只有一課時，故每個單元一般只有三個次級主題;中高年級每周有兩課時，故每個單元一般有四個次級主題。本教材在有限的篇幅內(nèi)還有另外的邏輯分類考慮，就是盡可能讓同一冊教材上的單元都能為某一個重要的科學(xué)思想服務(wù)。換言之，教材單元的橫向組織是有內(nèi)在線索的。以一年級教材為例，一上的四個單元都與科學(xué)本質(zhì)中的什么是科學(xué)、如何做科學(xué)，什么是技術(shù)、如何做設(shè)計及科技的作用有關(guān)，這是科學(xué)技術(shù)的“本體論”。串聯(lián)一下四個單元的線索是“世界是物質(zhì)的”這一科學(xué)思想。教材安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容是“組成地球的基本物質(zhì)：巖石與土壤、水、空氣和動植物”。

3.教材的微觀組織。

微觀組織指的是單元內(nèi)每一課的組織，既包括次級主題安排，也包括每一課內(nèi)容及活動順序的安排。次級主題（課與課）之間是有一定邏輯關(guān)聯(lián)的。如有的是總分關(guān)系，有的是并列關(guān)系，有的是自然順序，還有的是先抽象后具體，或先具體后抽象。每一課的組織線索是各種活動，各活動順序的安排充分考慮兒童的心理特點和認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，由已知到未知，由具體到抽象，從行為到表象再到符號。由于每課的組織以活動為主，故三級目錄的設(shè)計與安排不能用類似中學(xué)理科教材中內(nèi)容結(jié)構(gòu)的組織方式，而是用媒介結(jié)構(gòu)——以學(xué)習(xí)活動為主線的一種結(jié)構(gòu)。

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