許飛

大象版小學(xué)《科學(xué)》三年級下冊教材重點圍繞“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”兩項探究要素，引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究活動，還兼顧對學(xué)生其他科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，著力落實科學(xué)知識、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境（STSE）目標(biāo)，為學(xué)生以后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

教材的編寫思路

“雙主線+雙輔線”的結(jié)構(gòu)編排是本套教材編寫的最大特色，即以科學(xué)知識目標(biāo)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為經(jīng)線，以科學(xué)探究各個要素的培養(yǎng)為緯線，圍繞科學(xué)知識的學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計一系列探究活動來循環(huán)落實、逐一強化各探究要素的培養(yǎng)。同時，教材還在適當(dāng)?shù)奶骄炕顒又?，滲透相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)，從而達到全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

本冊教材本著上述編寫思路，以能力和知識為雙主線，圍繞承擔(dān)的探究要素目標(biāo)和知識目標(biāo)，設(shè)計了1個準(zhǔn)備單元、5個綜合探究活動單元和1個反思單元（見表1）。

教材起始單元《比較液體的輕重》是本冊教材探究能力訓(xùn)練的準(zhǔn)備單元和引入單元，旨在引領(lǐng)學(xué)生初步體驗如何圍繞一個探究主題制訂研究計劃、搜集相關(guān)數(shù)據(jù)。這個單元從日常生活中?？吹降摹坝涂偸歉≡谒嫔稀边@一生活現(xiàn)象引入，提出研究主題“油是不是比水輕，怎樣證明油比水輕”，引領(lǐng)學(xué)生開展探究活動，其中，制訂研究計劃和搜集實驗數(shù)據(jù)是兩個重點探究環(huán)節(jié)。

《小小建筑師》單元是工程技術(shù)單元，以給某同學(xué)家的小狗造房子為任務(wù)驅(qū)動，引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷“分析需求、明確任務(wù)、方案設(shè)計、選擇材料、加工制造、檢測評價”等過程，其中，“方案設(shè)計”與“選擇材料”為兩個重點環(huán)節(jié)，著重引導(dǎo)學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，嘗試基于所學(xué)知識進行簡單的工程設(shè)計并制訂簡單的制作計劃。

《電與我們的生活》《植物的一生》《土壤，生命的家園》《不一樣的物體》是本冊另外四個綜合探究活動單元，這些單元在具體的科學(xué)知識目標(biāo)的指引下，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷相對完整的探究活動，以落實“制訂計劃”“搜集證據(jù)”兩個探究要素的培養(yǎng)。

反思單元《顯微鏡下的證據(jù)》，以科學(xué)家搜集證據(jù)的故事來啟發(fā)學(xué)生對自己探究經(jīng)歷中的搜集證據(jù)活動進行反思和提升。

教材科學(xué)探究培養(yǎng)目標(biāo)的確立與落實

1.本冊科學(xué)探究目標(biāo)的確定

實證是科學(xué)的重要特征之一。只有搜集到可靠的證據(jù)，才能作出科學(xué)的結(jié)論或判斷，從而證實或證偽科學(xué)假說。事先進行科學(xué)合理的研究規(guī)劃和方案設(shè)計是搜集到可靠證據(jù)的前提條件。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的探究要素培養(yǎng)目標(biāo)的劃分，按照本套教材科學(xué)探究主線的安排，本冊教材重點承擔(dān)“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”兩項科學(xué)探究要素的培養(yǎng)（見表2），這也是本套教材對這兩項要素進行的第二輪重點訓(xùn)練。根據(jù)“在相對完整的探究過程中有側(cè)重地培養(yǎng)某項探究能力”的教學(xué)思想，本冊教材并不只是訓(xùn)練“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”兩項探究要素，回避其他六項探究要素，而是在相對完整的探究過程中進行有側(cè)重的培養(yǎng)。

2.本冊主要探究要素的分解與分擔(dān)

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出的關(guān)于“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”的中年段培養(yǎng)目標(biāo)是“在教師引導(dǎo)下，嘗試基于所學(xué)知識制訂簡單的探究計劃”和“運用感官和簡單的工具觀察對象的外部形態(tài)特征”，根據(jù)學(xué)生發(fā)展的特點和教學(xué)實際，本冊教材設(shè)計了兩個單元來重點訓(xùn)練學(xué)生的“制訂計劃”的能力，設(shè)計了三個單元來重點訓(xùn)練學(xué)生“搜集證據(jù)”的能力。

為了更加扎實地落實《課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的教學(xué)目標(biāo)，本套教材將“制訂計劃”分解成兩個層面：一是在教師引導(dǎo)下，學(xué)生嘗試基于所學(xué)知識進行簡單的工程設(shè)計并制訂簡單的制作計劃;二是在教師引導(dǎo)下，學(xué)生能基于所學(xué)知識，進行簡單的實驗設(shè)計，并制訂簡單的探究計劃。分別放在第一單元《小小建筑師》和第二單元《電與我們的生活》進行重點訓(xùn)練。

同樣，我們把《課程標(biāo)準(zhǔn)》提出的搜集證據(jù)的培訓(xùn)目標(biāo)“在教師引導(dǎo)下，能運用感官和選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、儀器，觀察并描述對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象”，也分解成三個單元目標(biāo)，分別是“在教師引導(dǎo)下，能運用感官和選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ摺x器，觀察并描述對象的外部形態(tài)特征”，“在教師引導(dǎo)下，能運用感官和選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、儀器，觀察并描述現(xiàn)象”，“在教師引導(dǎo)下，能運用感官和選擇恰當(dāng)?shù)墓ぞ?、儀器，觀察并描述對象的外部形態(tài)特征及現(xiàn)象”。分別放在第三單元《植物的一生》、第四單元《土壤，生命的家園》和第五單元《不一樣的物體》里落實。

3.本冊教材主要探究要素的落實途徑

（1）重實踐和體驗，在具體的探究活動中鍛煉和提升

本套教材對學(xué)生探究能力的訓(xùn)練不是空洞的說教，而是基于真實探究活動的實戰(zhàn)訓(xùn)練。教材引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷各種有趣的觀察及比較、分類、辨別等探究性活動，親歷科學(xué)探究過程，在真實的探究情境中動腦動手制訂計劃、設(shè)計實驗，親歷觀察、實驗等搜集證據(jù)的過程，親身感知“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”的意義和方法，培養(yǎng)探究能力。

（2）重引領(lǐng)和反思，不同單元相輔相成、協(xié)同培養(yǎng)

本套教材延續(xù)和改進了原教材“三種單元”的結(jié)構(gòu)特色，繼續(xù)保留了首尾兩個特色單元，改名為“準(zhǔn)備單元”和“反思單元”。準(zhǔn)備單元是對本冊主要探究要素的“初體驗”。本冊設(shè)計的《比較液體的輕重》單元，通過小型的探究活動，讓學(xué)生感知探究過程，體驗“制訂計劃”和“搜集證據(jù)”在科學(xué)探究中的意義。中間的5個綜合探究活動單元則是探究活動的“實戰(zhàn)”單元，讓學(xué)生在真實的探究活動中體驗、感悟，在親身經(jīng)歷中提升探究能力。反思單元《顯微鏡下的證據(jù)》，以列文虎克等科學(xué)家的故事，啟發(fā)學(xué)生對自己在探究經(jīng)歷中有關(guān)搜集證據(jù)的過程進行回顧和反思，并以“我的觀察秘籍”的形式，把自己搜集證據(jù)的經(jīng)歷、經(jīng)驗整理成小冊子，進行展示和交流。這樣的前鋪墊、后總結(jié)的探究方法和探究能力的培訓(xùn)結(jié)構(gòu)，能夠有效促進本冊教材“主要探究要素目標(biāo)”的達成。

教材科學(xué)知識目標(biāo)的確定與落實

1.本冊教材科學(xué)知識目標(biāo)的確定

《課程標(biāo)準(zhǔn)》分別在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、工程與技術(shù)等領(lǐng)域選取了18個主要概念作為小學(xué)科學(xué)課程的科學(xué)知識目標(biāo)，明確指出應(yīng)幫助學(xué)生形成這些主要概念。因此，我們在把探究要素培養(yǎng)作為主線的同時，還把科學(xué)知識目標(biāo)的布設(shè)和達成作為本套教材的又一條主線。根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》對科學(xué)知識目標(biāo)的學(xué)段劃分，以及學(xué)生的認知規(guī)律和科學(xué)概念之間的進階關(guān)系，本冊教材精心選擇了中年級學(xué)生應(yīng)該知道的基本核心知識，引領(lǐng)他們學(xué)習(xí)物質(zhì)世界、生命世界、地球與宇宙以及工程與技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)知識，使其進一步走進科學(xué)，探索奧妙神奇的科學(xué)世界。

2.科學(xué)知識目標(biāo)落實的方法和途徑

（1）基于科學(xué)探究，構(gòu)建科學(xué)概念

建構(gòu)主義認為，學(xué)生的科學(xué)概念并不是教師所能教授的，而是需要學(xué)生通過探究實現(xiàn)自我建構(gòu)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》進一步倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，指出“探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式”。因此，基于科學(xué)探究，幫助學(xué)生自主建構(gòu)相關(guān)科學(xué)概念是今后小學(xué)科學(xué)教育的主流方向。

本套教材依據(jù)上述教學(xué)理念，設(shè)計探究活動，引領(lǐng)學(xué)生通過親身經(jīng)歷深層次的探究活動來實現(xiàn)科學(xué)概念的自主建構(gòu)。比如，對電路的認識，不再是做一個簡單的連接電路實驗后靠講解來實現(xiàn)，而是引領(lǐng)學(xué)生以“怎樣點亮小燈泡”這一問題為驅(qū)動，通過多種連接嘗試，然后選擇、分析所有成功連接的電路特點，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)點亮小燈泡的關(guān)鍵在于形成閉合回路，從而形成電路的概念。電路概念的形成不再靠教師講解來完成，而是學(xué)生在教師引領(lǐng)下進行實驗、比較、分析和發(fā)現(xiàn)。

（2）基于概念，設(shè)計科學(xué)探究活動

本次教材修訂，我們根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，在注重實際問題解決的探究活動設(shè)計的基礎(chǔ)上，更加注重幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念，即基于科學(xué)概念的建構(gòu)，以真實的科學(xué)問題為驅(qū)動，設(shè)計科學(xué)探究活動。5個綜合單元都是圍繞著《課程標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)定的科學(xué)概念來設(shè)計活動。比如，《電與我們的生活》單元圍繞《課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于電學(xué)的相關(guān)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計活動;《植物的一生》《土壤，生命的家園》《不一樣的物體》等單元，針對某些相應(yīng)的科學(xué)知識學(xué)習(xí)目標(biāo)來設(shè)計相應(yīng)的科學(xué)探究活動。這樣設(shè)計的學(xué)習(xí)活動，有利于學(xué)生科學(xué)知識目標(biāo)的達成。

本冊教材科學(xué)態(tài)度目標(biāo)及STSE目標(biāo)的滲透與落實

本冊教材還注重科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)的滲透和落實。教材通過激發(fā)學(xué)生對日常生活及周圍環(huán)境中遇到的科學(xué)問題進行探究的欲望，讓學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)對社會生活的意義，初步培養(yǎng)他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的志趣，幫助他們形成良好的科學(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)價值觀。例如，在《小小建筑師》單元中，教師可以鼓勵學(xué)生嘗試運用多種材料、多種思路、多樣方法完成科學(xué)探究，體會創(chuàng)新樂趣。在這個單元中，教材還設(shè)計了科技發(fā)展史內(nèi)容，以引導(dǎo)學(xué)生了解并意識到人類對產(chǎn)品不斷改進以適應(yīng)自己不斷增加的需求，同時了解人類的需求是影響科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素，幫助學(xué)生樹立科學(xué)的技術(shù)觀。在所有單元的學(xué)習(xí)中，我們都要培養(yǎng)學(xué)生“能接納他人的觀點，完善自己的探究;能分工協(xié)作，進行多人合作的探究學(xué)習(xí);樂于為完成探究活動，分享彼此的想法，貢獻自己的力量”，培養(yǎng)他們合作、分享、貢獻的科學(xué)態(tài)度。