科學(xué)教科書中作業(yè)系統(tǒng)的全面設(shè)計

張榮華 王鳳嬌

摘要： 美國McGrawHill版科學(xué)教科書《SCIENCE·A CLOSER LOOK》的作業(yè)系統(tǒng)和認知目標結(jié)構(gòu)合理、分布均衡，價值取向明確;重視提示達成認知目標所需的七類學(xué)習(xí)技能;注重語言在兒童科學(xué)概念建構(gòu)中的重要作用;注重以批判性思維為核心;注重學(xué)科間聯(lián)系，以及與章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容密切關(guān)聯(lián)。為構(gòu)建我國中小學(xué)科學(xué)教科書中的作業(yè)系統(tǒng)提供了參考與啟示。

關(guān)鍵詞： 作業(yè)系統(tǒng); 小學(xué)科學(xué)教科書; 美國

文章編號： 1005-6629（2019）11-0077-06? ? ? ? ? ? 中圖分類號： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： B

作業(yè)系統(tǒng)是教科書中除“課文系統(tǒng)”之外的一個重要系統(tǒng)[1]，它既是學(xué)生練習(xí)、復(fù)習(xí)、鞏固知識與評估學(xué)習(xí)效果的主要途徑和工具，也是教師檢測課堂教學(xué)效果、收集教學(xué)反饋信息，展開學(xué)業(yè)成就評價的主要信息來源。但是長期以來，我國科學(xué)課程存在“作業(yè)多、研究少”的情況。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國小學(xué)作業(yè)最多的是預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，其次是做練習(xí)題和測試卷，而查閱資料、閱讀圖書、動手操作、社會調(diào)查、專題研究所占比例很低[2]，且作業(yè)的內(nèi)容、類型都比較簡單，對教科書中的作業(yè)很少作系統(tǒng)的考量。

相比之下，美國McGrawHill教育集團旗下分公司Macmillan/McGrawHill出版的《SCIENCE·

A CLOSER LOOK》教科書[3]中，作業(yè)數(shù)量較大、類型多樣、形式豐富，設(shè)計嚴密而科學(xué)。研究此教科書中的作業(yè)系統(tǒng)，對于了解美國科學(xué)教科書的發(fā)展趨勢，推進我國中小學(xué)科學(xué)教科書的建設(shè)具有重要的借鑒意義。本文以該公司2011年出版的小學(xué)科學(xué)系列教科書《SCIENCE·A CLOSER LOOK》第四冊（以下簡稱SACL教科書）中的作業(yè)系統(tǒng)為對象，分析其作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和價值取向以及設(shè)計思想，以期為系統(tǒng)而合理地設(shè)計我國中小學(xué)科學(xué)教科書中的作業(yè)系統(tǒng)提供參考與啟示。

1? SACL教科書中作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

SACL教科書中的作業(yè)數(shù)量眾多、形式多樣、布置（呈現(xiàn)）方式鮮明、組織結(jié)構(gòu)嚴密、自成系統(tǒng)。如若干道作業(yè)題圍繞某項活動構(gòu)成作業(yè)系統(tǒng)中的若干“組織”;不同的活動項目組成系統(tǒng)中的五大“器官”——隨堂檢測、課后復(fù)習(xí)、章節(jié)復(fù)習(xí)、章節(jié)測驗以及讀寫算能力拓展等五大板塊，形成了一個龐大的作業(yè)體系。

1.1? SACL教科書中的作業(yè)數(shù)量

SACL教科書共有3大領(lǐng)域、6個單元、12章、46節(jié)，其中作業(yè)分散在隨堂檢測（Quick Check）、課后復(fù)習(xí)（Lesson Review）、章節(jié)復(fù)習(xí)（Chapter Review）、章節(jié)測驗（Test Preparation）以及讀寫算能力拓展（Writing in Science、 Reading in Science、 Math in science，以下簡稱能力拓展）五大板塊。SACL教科書中的作業(yè)不是直接呈現(xiàn)給學(xué)生、只需動動筆把答案逐個寫在紙上就算完成的枯燥習(xí)題，而是放在需要學(xué)生手、腦、眼等并用的身心活動項目中。因此，SACL教科書在五大作業(yè)板塊下，設(shè)置了多種活動項目，如看圖寫話（Visual Summary）、制作學(xué)習(xí)手冊（Make a Study Guide）、跨學(xué)科應(yīng)用（Music Link/Art Link/Health Link/Social Studies Link/Writing Link/Math Link）、技能和概念（Skills and Concepts）、大概念（The Big Idea）以及實作評量（Performance Assessment）等。在這些項目之下，再設(shè)計具體的作業(yè)題或習(xí)題。SACL教科書總共設(shè)計有261個板塊、394項活動、1314道習(xí)題。具體分布如表1所示。

表1? SACL教科書中作業(yè)量的分布

領(lǐng)域分析項目隨堂檢測課后復(fù)習(xí)章節(jié)復(fù)習(xí)章節(jié)測驗?zāi)芰ν卣购嫌?/p>

生命科學(xué)板塊數(shù)51（60.0%）14（16.5%）4（4.7%）4（4.7%）12（14.1%）85

活動項目數(shù)14（11.3%）70（56.5%）24（19.5%）4（3.2%）12（9.7%）124

習(xí)題數(shù)目102（24.3%）164（39.1%）102（24.3%）35（8.4%）

16（3.8%）419

地球與空間科學(xué)板塊數(shù)56（60.2%）17（18.3%）4（4.3%）4（4.3%）12（12.9%）93

活動項目數(shù)17（12.0%）85（59.9%）24（16.9%）4（2.8%）12（8.5%）142

習(xí)題數(shù)目112（23.6%）197（41.6%）105（22.2%）43（9.1%）17（3.6%）474

物理科學(xué)板塊數(shù)50（60.2%）15（18.1%）4（4.8%）4（4.8%）10（12.1%）83

活動項目數(shù)15（11.7%）75（58.6%）24（18.8%）4（3.1%）10（7.8%）128

習(xí)題數(shù)目100（23.8%）166（39.4%）103（24.5%）38（9.0%）14（3.3%）421

三領(lǐng)域板塊數(shù)合計157（60.2%）46（17.6%）12（4.6%）12（4.6%）34（13.0%）261

三領(lǐng)域活動項目數(shù)合計46（11.7%）230（58.3%）72（18.3%）12（3.1%）34（8.6%）394

三領(lǐng)域習(xí)題題目數(shù)合計314（23.9%）527（40.1%）310（23.6%）116（8.8%）47（3.6%）1314

*括號前數(shù)據(jù)表示數(shù)量（個），括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示該數(shù)量占合計總數(shù)的百分比。下表同。

由表1可見，三個領(lǐng)域中的作業(yè)分布比較均衡。不同板塊的作業(yè)中，占比最多的為課后復(fù)習(xí)（40.1%），其次為隨堂檢測（23.9%）和章節(jié)復(fù)習(xí)（23.6%），章節(jié)測驗（8.8%）比例不高，能力拓展占比最少，僅有3.6%。

1.2? SACL教科書中的作業(yè)形式

1.2.1? 作業(yè)作答形式

按照學(xué)生作答行為，我們對1314道習(xí)題的作業(yè)形式進行了分析，發(fā)現(xiàn)該教科書中的作業(yè)有8種形式： 詞匯填空（Vocabulary，簡稱填空）、選擇（Test Prep）、判斷（True or False）、簡答（Compare and Contrast/Critical Thinking/Classify等）、看圖說話（Visual Summary）、實作活動（Performance Assessment/Make a Study Guide/Music Link/Art Link/Health Link/Social Studies Link）、科學(xué)寫作（Writing Link/Write about it）、數(shù)學(xué)應(yīng)用（Math Link/Solve it）等8種形式。不同作業(yè)形式的數(shù)量分布及比例如表2所示。

表2? SACL教科書中的作業(yè)形式（N=1314）

填空選擇判斷簡答看圖

說話實作活動科學(xué)

寫作數(shù)學(xué)

應(yīng)用總計比例（%）

生命科學(xué)5454111875628141541931.9

地球與空間科學(xué)576662116827211847436.1

物理科學(xué)555171896029141642132.0

總計166171245871848449491314100.00

比例（%）12.613.01.844.714.06.43.73.7100.00

表2顯示，SACL教科書中不同作業(yè)形式的數(shù)量不同。占比最高的作業(yè)形式是簡答（44.7%），幾乎占到了所有習(xí)題數(shù)量的一半。其次是看圖說話（14%）、選擇（13%）與詞匯填空（12.6%），簡單判斷對錯的題目最少，僅有1.8%。簡答題含量最多，它涉及對所學(xué)內(nèi)容的理解、運用、總結(jié)。其題干既有純文字題干，也有看圖回答問題。簡答題需要學(xué)生運用語言技能表達科學(xué)概念，類似題型還有看圖說話和科學(xué)寫作，這三者的比例加起來可以達到62.4%。實作活動一般出現(xiàn)在課后復(fù)習(xí)和章節(jié)復(fù)習(xí)中，如讓學(xué)生制作詞匯卡和學(xué)習(xí)手冊，用來總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，也涉及語言的學(xué)習(xí)與運用。值得注意的是，實作活動與科學(xué)寫作、數(shù)學(xué)應(yīng)用涉及跨學(xué)科應(yīng)用，雖然占比不高，但幾乎每節(jié)課的課后復(fù)習(xí)中都有，主要是培養(yǎng)和考察學(xué)生將科學(xué)知識與寫作、數(shù)學(xué)、音樂、美術(shù)、健康和社會調(diào)研等相結(jié)合的運用能力。這樣的設(shè)計，充分凸顯了教科書編寫者“在科學(xué)背景下幫助學(xué)生提高語言技能以及通過提高語言技能學(xué)習(xí)和理解科學(xué)”的設(shè)計意圖。

1.2.2? 作業(yè)布置（呈現(xiàn)）方式

作業(yè)的布置，只有喚醒兒童的注意力和教師的注意力，才能實現(xiàn)作業(yè)布置的目的。該教科書為了突顯作業(yè)系統(tǒng)，在呈現(xiàn)方式上可謂匠心獨運。從形式上來說，所有作業(yè)都以獨立欄目顯示;個別作業(yè)配入圖片;字體的顏色有白色、黑色、藍色、紫色、紅色、橙黃色等多種顏色，色彩鮮艷;字體的顏色和字號大小分別顯示作業(yè)的不同結(jié)構(gòu)層次，相同字號、相同字體顏色的位于同一級層次。從數(shù)量上來說，五大板塊分布的位置不同，數(shù)量卻相對固定。章節(jié)復(fù)習(xí)和章節(jié)測驗根據(jù)整章學(xué)習(xí)內(nèi)容而設(shè)計，前者所包含的習(xí)題數(shù)量是固定的，均為每章23題;后者的習(xí)題數(shù)量相比其他板塊最少，每一節(jié)的數(shù)量變化幅度不大，都在1～2題左右。隨堂檢測和課后復(fù)習(xí)的數(shù)量不固定，但變化趨勢一致。整齊規(guī)律的排版，鮮艷奪目的頁面讓學(xué)生眼前一亮，減少了學(xué)生的排斥感，增加了學(xué)生對科學(xué)的好感度和接受度。

2? SACL教科書中作業(yè)系統(tǒng)的認知目標

在課程改革中，教科書是人才培養(yǎng)和課程實施的關(guān)鍵載體，居于重要的基礎(chǔ)性地位[4]。作為教科書的主要組成，作業(yè)系統(tǒng)既是教師教學(xué)的主要工具，也是學(xué)生獲取知識和經(jīng)驗增長的主要資源[5]。作業(yè)系統(tǒng)一端連著貫徹國家教育標準和傳播知識的開發(fā)者，另一端連著課程實施者和教材使用者——教師和學(xué)習(xí)者;一端連著課程目標，另一端連著經(jīng)常變化的學(xué)習(xí)目標;一端連著期望提高教學(xué)效率卻沒有充裕時間進行研究的教師，另一端連著文化、智力和社會需求千差萬別的每一個學(xué)生。如何通過日常教學(xué)將國家意志與教育目標落實到每一個學(xué)生身上？SACL教科書的解決策略是引入學(xué)習(xí)科學(xué)的相關(guān)研究成果。

2.1? 認知目標層次分析

基于布魯姆教育目標新分類系統(tǒng)中關(guān)于認知過程（目標）的分類框架[6]，我們對SACL教科書中六個單元中作業(yè)所涉及的認知目標進行分析。五大板塊的目標層次如表3所示，各個單元的目標層次分類如圖1所示。

表3? SACL教科書中作業(yè)目標層次（N=1314）

小計記憶理解運用分析評價創(chuàng)造

隨堂檢測31201421301570

課后復(fù)習(xí)52946225361134663

章節(jié)復(fù)習(xí)3101201143351919

章節(jié)測驗11601509902

能力拓展4702021204

合? 計13141665167324922288

百分比（%）10012.639.35.618.916.96.7

圖1? SACL教材中作業(yè)系統(tǒng)的認識目標

SACL教科書中的作業(yè)系統(tǒng)特別注重在科學(xué)背景中學(xué)習(xí)語言和通過語言理解科學(xué)。一方面，教科書中超過六成的作業(yè)題目涉及學(xué)術(shù)性書面和口頭語言的運用，例如簡答題、章節(jié)復(fù)習(xí)中的描述性寫作、說明性寫作、解釋性寫作等，以及寫作鏈接，要求學(xué)生寫一個與所學(xué)科學(xué)概念相關(guān)的小故事或小文章。另一方面，教科書有很大的閱讀量（書面語言體系），例如，第四冊教科書共677頁，其中590頁是教科書的主體部分，包括介紹科學(xué)研究方法的引言以及教學(xué)內(nèi)容部分，其詞匯和文本閱讀量都非常大。

3.2? 注重以批判性思維為核心的思維，以及非認知技能的訓(xùn)練

科學(xué)精神是科學(xué)教育的重要目標和內(nèi)容。科學(xué)精神的養(yǎng)育離不開批判性思維的訓(xùn)練。因此，SACL教科書作業(yè)系統(tǒng)非常重視批判性思維的訓(xùn)練。根據(jù)流傳最廣，也是最早的一種權(quán)威定義，Ennis（1993）將批判性思維定義為“專注于決定相信或做什么的合理的反思性思維”，它跟杜威倡導(dǎo)的反思性思維都是指個人通過評估信息來源的可信程度，分析和評估證據(jù)、論據(jù)、主張、信念和其他觀點的質(zhì)量，綜合和建立信息和論據(jù)之間的聯(lián)系，有效地參與決策或解決問題。SACL教科書作業(yè)系統(tǒng)不厭其煩地，從一個又一個具體、細微的作業(yè)習(xí)題中，日積月累地訓(xùn)練學(xué)生的批判性思維，沒有因為學(xué)習(xí)對象是小學(xué)生就將批判性思維忽略或不予重視，這種做法非常值得我們學(xué)習(xí)和借鑒。

3.3? 注重學(xué)科間的聯(lián)系，注重與章節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容密切關(guān)聯(lián)

SACL教科書中的作業(yè)系統(tǒng)有專門的跨學(xué)科聯(lián)系活動項目，比如寫作聯(lián)系、數(shù)學(xué)聯(lián)系、美術(shù)聯(lián)系、音樂聯(lián)系、健康聯(lián)系、社會調(diào)查聯(lián)系等，旨在使學(xué)生意識到科學(xué)與其他學(xué)科的緊密關(guān)系，激發(fā)學(xué)生將科學(xué)知識或經(jīng)驗運用于生活的方方面面。這些作業(yè)設(shè)計得特別貼近學(xué)生生活，如讓學(xué)生想想貓的共同特征，寫一篇文章來說明貓和狗的不同。再比如美術(shù)聯(lián)系，讓學(xué)生制作一張海報來展示光合作用和呼吸作用的步驟，包括水、二氧化碳、氧氣和陽光是如何參與其中的，從藝術(shù)學(xué)的角度來展示光合作用。在每一節(jié)課后練習(xí)板塊中，SACL教科書都設(shè)置有兩個跨學(xué)科聯(lián)系的題目。這些題目均涉及所學(xué)科學(xué)的概念、原理、方法等在其他學(xué)科中的運用問題，需要學(xué)生動用身體活動，心智活動以及熟練操作。此外，作業(yè)系統(tǒng)中還包含大量的實踐操作習(xí)題，這樣既能激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，又能幫助學(xué)生將理論知識與實際生活相聯(lián)系。此種設(shè)計突破了作業(yè)只能動筆寫寫的刻板模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境方面的綜合核心素養(yǎng)。

SACL教科書中的作業(yè)系統(tǒng)與章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容緊密相連，針對性強，而且檢測及時，層層遞進，循序漸進，不斷鞏固。例如： F單元“力和能量”第一節(jié)“熱”有三個關(guān)鍵概念和知識點，隨堂檢測中針對“熱是什么”給出了兩個檢測題：“因果關(guān)系： 當把冰塊放在一杯果汁中會發(fā)生什么？”和“批判性思維： 熱和溫度是如何相關(guān)的？”前者涉及處理熱傳遞中的因果關(guān)系能力，后者涉及區(qū)分熱和溫度兩個概念。課后復(fù)習(xí)在每一節(jié)課后面，可以課堂完成，也可以作為家庭作業(yè)完成;包含多個學(xué)習(xí)活動，如“詞匯總結(jié)”、“制作學(xué)習(xí)手冊”、“思考討論和寫作”以及“內(nèi)容的跨學(xué)科應(yīng)用”，目的旨在從具體知識應(yīng)用的角度去復(fù)習(xí)、鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容?！盁帷钡恼n后復(fù)習(xí)在“思考討論與寫作”活動中，又讓學(xué)生使用“因果關(guān)系”解釋“當熱被加到冰里時會發(fā)生什么？是液態(tài)水？是一個充滿空氣的氣球？”，使用“批判性思維”解釋“為什么熱量不會從冰塊流向熱飲料？”。每一章內(nèi)容學(xué)習(xí)完以后，教科書安排的是章節(jié)復(fù)習(xí)和章節(jié)測驗這兩大板塊。其中，章節(jié)復(fù)習(xí)所涉及的學(xué)習(xí)活動有詞匯總結(jié)、制作學(xué)習(xí)手冊、單詞考察、技能與理念、章節(jié)主題的總結(jié)以及實作評量，目的旨在督促學(xué)生從較上位、較抽象的角度去建構(gòu)科學(xué)概念。

4? 結(jié)語

作業(yè)非小事。一本好的教科書一定要有好的作業(yè)系統(tǒng)。《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》（2017年版）指出，小學(xué)科學(xué)課程的總目標是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，并為他們繼續(xù)學(xué)習(xí)、成為合格公民和終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。該標準還提出小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生在“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”方面的核心素養(yǎng)[12]。如果不加強教科書中作業(yè)的系統(tǒng)性，是難以實現(xiàn)課程標準制定的課程目標的。

作業(yè)系統(tǒng)的合理設(shè)計應(yīng)該建立在科學(xué)課程開發(fā)的基礎(chǔ)上，不能游離于教科書的開發(fā)之外。好的作業(yè)系統(tǒng)必然是符合學(xué)習(xí)心理學(xué)規(guī)律，緊密聯(lián)系課程與學(xué)生生活，既能讓教師方便布置，又能讓學(xué)生便于做、樂于做、還能夠從做中學(xué)，且涉及多個方面。為了搞好我國科學(xué)教科書作業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)，需要在各相關(guān)方面認真地、深入地開展探索。

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