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作者:树人网 发表时间:2015-10-29 文章来源:本站原创

  本册《科学》教材是四年级下册,共由八个单元组成。在本册教材中,我们把 “事实与证据”作为培养和训练的主探究过程能力,

  同时实现其他探究能力以及知识、情感态度与价值观等方面的全面发展,为学生深入地亲历探究过程和后续的学习创造条件。

  一、培养目标的定位及其实现的途径

  1.一级目标的定位

  “事实与证据”是科学探究的重要环节。“事实”是一个在社会生活中运用极为广泛的概念。在自然科学中,事实是指经验的陈述和观察的判断,它描述着被认识的事件、现象,即经验事实或观察事实。事实要成为科学知识的原始要素,必须通过实践途径确认它们的真实性。用毛泽东的经典解释:“‘实事’就是客观存在着的一切事物,‘是’就是客观的内部联系,即规律性,‘求’就是我们去研究。”也就是说,必须坚持以“实事”为科学的认识对象,通过科学实践去“求是”,并把实践作为检验认识真理性的唯一标准。事实与证据是进行科学探究最基本的能力之一,通过一系列活动,激发学生找寻事物的内部联系,引导他们通过科学实践去“求是”,是本册教材的目标。

  2.二级目标的层次

  关于“事实与证据”的层次划分,我们进行了深入的研究和探讨,努力从科学方法论和儿童心理认知特点等不同的角度寻求最合理的设计方案。为了顺利的完成培养目标,使学生能在循序渐进的探究过程中,掌握获得事实与证据的方法,我们把“事实与证据”划分成了以下8个层次(详见下表) 。

   针对小学生的认知规律和特征,我们的培养目标是“以事实为依据,在科学探究过程中找寻证据”。具体来说,就是通过具体的探究活动知道科学研究需要事实与证据,亲历获得事实与证据的过程,掌握获得事实与证据的方法。

  《自然法庭的听证会》是“探究过程能力训练”单元,是培养“事实与证据”的准备单元。二级目标是“知道科学研究需要事实与证据,以及体验怎样获得事实与证据”。通过“你曾经……”(询问班里的每一位同学:“你曾经杀死过……吗?”)、“如果我们是……”(如果我们真的是蚂蚁,或者是瓢虫、蝴蝶、小兔子鸟,甚至是蚊子、苍蝇、老鼠……)、“听证会”三组探究活动,让学生体验用不同方法获得事实与证据的乐趣,体验获得事实与证据带来的充实感,激发学生探究问题的兴趣。

  《我们怎样呼吸》、《植物在成长》、《太阳给我们带来了什么》、《生活中的机械》、《揭开燃烧的秘密》、《飞上蓝天》六个单元是“综合探究活动”单元,是本册的主体。这些单元以科学知识为基础培养探究过程能力的基本单位,通过一个或多个完整的“做中学”活动,培养“事实与证据”的各个侧面。每个单元中的内容综合生命世界、物质世界、地球和宇宙三个方面的科学知识,使学生在“做中学”活动中,面对自然界的真实现象,通过动手动脑学习基础的科学知识,在学习中不断提高科学探究过程能力,强化“事实与证据”主能力的培养。

  《一千个小侦探找青蛙》是“探究的探究”单元,也是这一册的总结单元。这一单元呈现给学生的是世界环境教育中心的科学教育专家托尼·莫飞博士,指导小学生们开展的一个科学探究活动--“青蛙的一千个朋友”。在这个活动中,学生们像侦探一样搜寻科学的事实与证据--找到了当地大量的畸形青蛙,也调查了青蛙生活栖息的环境,并提供给科学家。学生们的工作引起了科学家的注意,推动了科学家的研究。学生通过对这一典型探究过程的剖析与反思,温故知新,发展元认知能力,理解获得“事实与证据”的一个完整的探究过程,并尝试应用于以后的科学探究活动,学会科学地分析问题和解决问题。

  3.实现培养目标的途径

  (1)引入活动,平中见趣。对于事实或证据,我们在教材中并不是直接地呈现给学生,而是在每个单元的编写过程中,从单元的二级目标和知识与能力入手,设计了一个个来自生活、源于自然的趣味活动。如《我们怎样呼吸》单元中,第一个活动:我能坚持多久?要求同学们屏住呼吸,看大约能坚持多长时间。这个活动主要引导学生感受空气对生命的重要性,同时引导学生发现并提出这一单元要探究的问题。第七单元《飞上蓝天》开篇第一个游戏更能吸引同学们的注意力:让同学们平心静气,坐正、闭眼、放松,伸出拳头,然后在脑海里搜索能在天上飞行的物体,想出一个,就伸出一只手指。然后进行小组交流,同样采取游戏的形式,组内每个同学轮流说一种能飞行的物体,不能重复,一下,在一定时间内(5分钟),一共能说出多少个。很显然,这个活动的目的,就是以游戏的形式从数量上了解学生对飞行物的认识程度,同时,将学生的注意力引向关注“飞行”这一目标上来。

  (2)强调“做中学”。科学教育的意义在于通过学生接触具体事物,向学生展示一个具有完整结构和规律有序的真实世界。所以,我们在教材的编写过程中,特别强调尊重学生的求知欲,满足他们要观看、触摸、制造、活动的渴望,力求使每个“做中学”活动都有创新,适合不同的学生。一个学生就是一个世界,在动手做过程中,学生自己设计计划,寻找实验器材,确定活动规则,研究学习方法,边讨论、边绘画、边学习,学得生动活泼,其个性得到充分地张扬,同时培养实践能力和创新精神。“做中学”让学生在操作中理解科学,让学生真实面前感到惊异,尝试去做,反复去做,认真观察,大胆假设,小心求证。事实与证据不是公式和定理,而是从不断地提问、假设、观察、实验、表达、交流、分析、综合、想象、验证等得到的东西,而参与这些过程的体验是最重要的。在这一册的许多单元都较好地体现了这一编写意图。如《飞上蓝天》,采用了制作飞机模型、查阅书籍、上网搜索、调查、访问、观察记录、实验等多种方法,获得事实与证据。在《植物在成长》单元中,先后设计了7个长期实验、观察、记录活动:认识植物的种子→播种希望的种子→记录幼苗的生长情况→一株黄瓜苗由哪些部分组成→静静绽放的花朵→记录果实的生长变化→植物的一生。同时,穿插了5个探究性活动,以此达成二级目标和能力、知识目标。

  (3)设计多种方法收集事实资料。众所周知,任何一项研究都离不开相关资料。资料通常可分为事实资料和文献资料。对于教育研究来说,事实资料更凸现出它的意义和价值。在本册教材中,为了给予学生更多收集事实资料方法,在各个单元的活动中,设计了观察法、问卷(调查)法、访谈法等多种方法。

  观察法是指在自然状态下,根据预定的目的、计划,对对象进行观察,并记录、分析有关感性资料的一种收集资料的方法。观察法可分为自然观察和实验观察两种。前者指在自然条件下对对象的观察,如《植物在成长》中的实验观察;后者是对某些变量加以控制,在实验中的观察,如《揭开燃烧的秘密》的探究活动。在观察活动后,强调及时进行整理与补充,即按预定计划对事实资料进行及时的分类、归档、;对缺漏、错误记录进行及时的修正与追补,使之系统化;进行分析,撰写观察报告。

  《自然法庭的听证会》的中“杀死动物调查表”采用了问卷法,这是以书面提出问题的方式收集资料的一种研究方法。这种方法主要用统一设计的问卷,要求研究对象进行填答,从而获得被试对某一现象或问题的看法和意见。

  在本册教材中,更多的活动中用到了访谈法,如《自然法庭的听证会》、《我们怎样呼吸》、《一千个小侦探找青蛙》等单元。这种方法是通过研究者与被研究者的直接接触、直接交谈的方式来收集事实资料的研究方法。

  二、本册教材的主要特点

  1.凸显主能力培养

  (1)以“实事”为科学认识的对象,重视事实。“实事”是客观存在的,是不以人们的意志为转移的。在科学认识活动中,必须尊重事实,从事实的本来面目去探索规律,不带有任何个人的情感色彩。正如爱因斯坦所说:“相信有一个离开知觉主体而独立的外在世界,是一切自然科学的基础。” 第一单元《自然法庭的听证会》就很好地体现了这一思想。

  科学的目标是求真,不是随心所欲制造规则,这就要求立足现实,占有大量的客观材料,排除主观意愿,客观真实地探索规律。《我们怎样呼吸》、《太阳给我们带来了什么》、《生活中的机械》等单元都较好地体现了科学求真的意图。如在《太阳给我们带来了什么》单元中,以活动为载体,通过观察、测量、查找资料、分析、实验等综合性探究活动,收集事实与证据,引导学生观察太阳,探究与太阳光有关的现象或事物,调动和唤起学生已有的感性经验,激发学生的探究欲望和热情,培养学生的观察能力、搜集资料的能力和表达能力。

  (2)通过科学实践“求是”。科学认识从本质上要求人们的主观思想和客观事物相符合,而科学实践是使主观和客观相统一的桥梁。爱因斯坦认为:相对论“并不是起源于思辨;它的创建完全由于想要使物理理论尽可能适应于观察到的事实。”大凡科技发现都是以科学家的求是实践为手段的,通过观察调查、反复实验、独立思考,有所发明和有所创造。

  观察是人为的活动,自然科学许多规律的发现是反复观察的结果。

  科学实验在探索客观规律过程中占有十分重要的地位。巴斯德说过:“实验室和发明是两个相关的名词。如果没实验室,自然科学就渐渐枯萎,渐渐消灭,没有发展的希望了。”被人称为“近代自然科学的先驱”的罗吉尔·培根除在牛津大学讲学外,就是在小屋里做实验了,他深信:“耳听到的不可信,归纳和推想出来的也不可信。自然科学应当予以实验。实验是探索真理的唯一法门。”根植于反复实验,从中取得新的发现,这就是近代科学走过的道路。在《植物在成长》、《揭开燃烧的秘密》和《飞上蓝天》等单元中,就较好地融进了这一思想。如《植物在成长》单元中,通过种植植物的长期活动,实验、探究、观察、记录 “四位一体”,在观察植物成长的过程中,分阶段探究植物生长发育的秘密,使学生发现-系列前所未闻的事实。

  2.实现能力培养的“中循环”

  在教材能力培养体系的“大循环”统领下,本册由“扶”到“放”再“反思”,体现能力培养的循序渐进,实现探究能力培养的“中循环”,即“探究能力训练”单元、“综合探究活动”单元和“探究的探究”单元构成了一个由“扶--放--反思”的能力培养的完整过程。在完整探究过程中突出主探究能力的培养,体现单元“做中学”活动过程中能力培养的“小循环”。

  与此同时,在一个个“做中学”活动中,学生同样要经历观察、提问,再到猜想与假设,还要经历实验、分析、解释、表达、交流等活动过程,这些探究过程能力也同样得到发展。因此,学生在这一教材体系下的发展,既有“点”的突破,同时又有“面”的均衡。

  注重引导学生在探究过程中或探究活动结束时对学习过程和方法、学习态度以及学习内容进行总结和反思。并将其与评价有机结合,以反思来达成评价,以评价来带动反思,引导学生在对已有经验、学习方法过程的反思的基础上,总结收获,发现新的问题,实现对知识能力的主动建构。

  3.强化教材的开放性

  科学教育应该是一个多样的、开放的大系统。在本册教材的编写过程中,从三个方面突出了教材的开放性。

  一是空间上的开放性。引导在广阔的天地里学科学、用科学,在活动中获得“事实与证据”的方法。《自然法庭的听证会》、《植物在成长》、《太阳给我们带来了什么》等单元设计都突出了这一点。

  二是过程上的开放性。许多单元都设计有意味深长的扩展活动,学生在兴趣的牵引下可以利用课余时间进行进一步探究,扩展他们对周围世界科学现象的体验,丰富他们的学习经历。《植物在成长》单元中的“‘种’萝卜”,就是一个趣味性很强的制作活动,需要一定的技能,还需要耐心细致的观察。从萝卜每天的变化中,同学们可从中感悟到、了解到植物的一些特性。

  三是资源上的开放性。为了便于学生自学阅读,每个单元都有与探究活动和内容相关的“科学自助餐”,为学生自由地展开学习过程提供了条件。

  4. 重视教材的立体化

  在内容的选择上,我们有机整合科学探究、情感态度与价值观、生命世界、物质世界、地球与宇宙五大部分的具体内容标准,充分体现人文的结合、科学与技术的结合、中国传统教育思想与现代教育理念的结合、诸子百家对科学的贡献与先进科学技术的结合,使教学内容立体化。通过科学课程的学习,使学生知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识,逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯;了解科学探究的过程与方法,学会科学地分析问题、解决问题;发展对周围世界的好奇心与求知欲,形成敢想敢问、尊重证据、勇于创新的科学态度和爱科学、爱家乡、爱祖国的情感,培养求实、求证、探索、理性、创新、独立的科学精神,达到培养目标的立体化。


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