楊新瑞

摘?? 要? 大象版《科學(xué)》教材四年級(jí)下冊(cè)是延續(xù)了整套教材編寫的“1+5+1”的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，由1個(gè)準(zhǔn)備單元、5個(gè)綜合探究單元和1個(gè)反思單元組成。在科學(xué)探究目標(biāo)方面，第二次重點(diǎn)圍繞“表達(dá)交流”和“反思評(píng)價(jià)”兩個(gè)探究要素的學(xué)段目標(biāo)對(duì)學(xué)生進(jìn)行有側(cè)重的培養(yǎng)。并促進(jìn)學(xué)生形成全面的科學(xué)素養(yǎng)，除科學(xué)知識(shí)目標(biāo)外，還承擔(dān)著科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度學(xué)段目標(biāo)，以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境（STSE）學(xué)段目標(biāo)。

關(guān)鍵詞?? 《科學(xué)》 教材? 編寫說明

中圖分類號(hào)：G424??????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????? ????????DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.02.028

Description of the Compilation of “Science”Textbook for Grade 4 Volume 2 of

Elephant Edition

YANG Xinrui

（Henan Basic Education Teaching Research Office， Zhengzhou， Henan 450016）

Abstract： The second volume of the fourth grade science textbook of elephant edition is a continuation of the "1 + 5 + 1" content structure of the whole textbook， which is composed of one preparation unit， five comprehensive inquiry units and one reflection unit. In terms of scientific inquiry objectives， the second time focuses on the cultivation of students around the objectives of "expression and communication" and "reflection and evaluation". Besides the goal of scientific knowledge， it also undertakes the goal of scientific inquiry ability and scientific attitude， and the goal of science， technology， society and environment （STSE）.

Keywords："Science"; textbook; description of the compilation

大象版《科學(xué)》教材四年級(jí)下冊(cè)（下文除特殊說明外均指本冊(cè)教材）延續(xù)了整套教材編寫的“1+5+1”的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，由1個(gè)準(zhǔn)備單元、5個(gè)綜合探究單元和1個(gè)反思單元組成。四年級(jí)下學(xué)期是中年段的最后一個(gè)學(xué)期，按照整套教材的能力建構(gòu)邏輯，處于第二輪培養(yǎng)能力循環(huán)的尾聲。本冊(cè)教材在科學(xué)探究目標(biāo)方面，繼二年級(jí)下冊(cè)之后第二次重點(diǎn)圍繞“表達(dá)交流”和“反思評(píng)價(jià)”兩個(gè)探究要素的學(xué)段目標(biāo)對(duì)學(xué)生進(jìn)行有側(cè)重的培養(yǎng)。同時(shí)，為促進(jìn)學(xué)生形成全面的科學(xué)素養(yǎng)，除科學(xué)知識(shí)目標(biāo)外，本冊(cè)教材還承擔(dān)著科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度學(xué)段目標(biāo)，以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境（STSE）學(xué)段目標(biāo)。

編寫思路

“雙主線+雙輔線”的結(jié)構(gòu)編排是大象版《科學(xué)》教材編寫的特色?！半p主線”即以科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)內(nèi)容為經(jīng)線，以科學(xué)探究的各個(gè)要素的培養(yǎng)為緯線，圍繞科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)一系列探究活動(dòng)來循環(huán)落實(shí)，逐一強(qiáng)化對(duì)各探究要素的培養(yǎng)?！半p輔線”即教材在適當(dāng)?shù)奶骄炕顒?dòng)中滲透相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)，從而達(dá)到全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

“降落傘”是本冊(cè)教材的起始單元，也是準(zhǔn)備單元。教材借助制作降落傘活動(dòng)展開相應(yīng)的科學(xué)探究，落實(shí)表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)的能力訓(xùn)練。制作降落傘從教學(xué)內(nèi)容來看，兼容了物質(zhì)科學(xué)、工程與技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域，是學(xué)生非常感興趣的活動(dòng)。教材圍繞“設(shè)計(jì)制作—測(cè)試評(píng)價(jià)—表達(dá)交流—反思改進(jìn)”的流程展開，注重培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、動(dòng)手能力、表達(dá)技能與反思意識(shí)，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的教育理念。本單元著力培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)、質(zhì)疑精神，引導(dǎo)他們形成“做前有計(jì)劃，做中有思考，做后有反思”的習(xí)慣，強(qiáng)調(diào)對(duì)于制作的作品要不斷審視與評(píng)價(jià)，在交流中表達(dá)自己的想法，聽取他人的意見，判斷信息的價(jià)值，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)劣做出有依據(jù)的評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化。本單元引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中通過對(duì)現(xiàn)象的觀察、對(duì)猜想的驗(yàn)證來建構(gòu)科學(xué)概念，并在應(yīng)用中不斷驗(yàn)證，獲得他人認(rèn)同。

“生命世界”“自然界的水”“太陽(yáng)、地球和月球”“精確時(shí)間的步伐”“開心游樂場(chǎng)”是本冊(cè)的5個(gè)綜合探究單元。作為本冊(cè)教材的主體，這5個(gè)單元在具體科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的引領(lǐng)下，幫助學(xué)生“在教師引導(dǎo)下，能正確講述自己的探究過程與結(jié)論，能傾聽別人的意見，并與之交流”，并且“在教師引導(dǎo)下，能對(duì)自己的探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思，作出自我評(píng)價(jià)與調(diào)整”，以落實(shí)表達(dá)交流、評(píng)價(jià)反思探究要素的學(xué)段培養(yǎng)目標(biāo)。

“讓事實(shí)來說話”是本冊(cè)的反思單元。本單元以科學(xué)家伽利略通過“比薩斜塔實(shí)驗(yàn)”來證明亞里士多德的理論錯(cuò)誤的故事，啟發(fā)學(xué)生意識(shí)到科學(xué)的發(fā)展需要交流分享、反思修正。相互交流觀察到的現(xiàn)象，分享研究的過程，反思研究的方法是否科學(xué)并及時(shí)進(jìn)行修正，能使我們的觀點(diǎn)更接近真理。此外，本單元中還滲透了對(duì)科學(xué)研究中實(shí)證意識(shí)的關(guān)注，并暗含著科學(xué)研究應(yīng)重視事實(shí)與證據(jù)，不迷信權(quán)威的科學(xué)態(tài)度。

科學(xué)探究目標(biāo)的確定與落實(shí)

1.主要探究要素的確定

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的探究要素培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合本套教材科學(xué)探究主線的布設(shè)——在相對(duì)完整的探究過程中有側(cè)重地培養(yǎng)某項(xiàng)探究能力，本冊(cè)教材重點(diǎn)承擔(dān)第二輪的表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)兩個(gè)科學(xué)探究要素目標(biāo)的培養(yǎng)。

全套教材為不同學(xué)段的學(xué)生分別設(shè)計(jì)了不同的培養(yǎng)主題，呈階梯式遞進(jìn)。在低年段以“感知科學(xué)”為培養(yǎng)主題，學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)經(jīng)歷了一次完整的循環(huán)。在中年段以“認(rèn)知科學(xué)”為培養(yǎng)主題，學(xué)生將再次經(jīng)歷科學(xué)探究全部8個(gè)要素的落實(shí)和強(qiáng)化訓(xùn)練的循環(huán)過程，以落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究要素在中年段的要求?？茖W(xué)探究要素與科學(xué)知識(shí)的縱橫交織，構(gòu)成了本學(xué)期科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)圖譜。

2.低年段與中年段科學(xué)探究能力培養(yǎng)重點(diǎn)的比較

本冊(cè)教材的探究要素培養(yǎng)重點(diǎn)是表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)。盡管探究要素的名稱與二年級(jí)下冊(cè)是一樣的，但其內(nèi)在的要求有所提升。與二年級(jí)下冊(cè)的探究能力培養(yǎng)要求相比，其培養(yǎng)目標(biāo)有著明確而具體的層級(jí)遞進(jìn)。隨著學(xué)段提升，科學(xué)探究的難度也隨之加大。為了助推學(xué)生探究能力的發(fā)展，整套教材設(shè)計(jì)暗含了螺旋上升的內(nèi)在邏輯，希望循序漸進(jìn)地落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)探究學(xué)段目標(biāo)。

3.低年段與中年段表達(dá)交流探究要素培養(yǎng)目標(biāo)的比較

依據(jù)低、中年段學(xué)生的年齡特點(diǎn)及其思維方式的發(fā)展與變化，整套教材充分考慮了表達(dá)交流探究要素培養(yǎng)的銜接和遞進(jìn)。

在低年段，重點(diǎn)落實(shí)和強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生“在教師指導(dǎo)下，能簡(jiǎn)要講述探究過程與結(jié)論，并與同學(xué)討論、交流”;中年段則要求學(xué)生“在教師引導(dǎo)下，能正確講述自己的探究過程與結(jié)論，能傾聽別人的意見，并與之交流”。將兩個(gè)學(xué)段的能力要求進(jìn)行對(duì)比，我們可以清楚地看到其中的發(fā)展軌跡。

首先，對(duì)探究過程和結(jié)論的描述的要求有所提升。低年段的要求是“簡(jiǎn)要”，即簡(jiǎn)單描述，關(guān)注重點(diǎn)即可，不要求學(xué)生的描述全面與完全正確，可以理解為初步經(jīng)歷討論與交流的過程，并對(duì)此過程“自我察覺”，初步體驗(yàn)。而中年段的要求是“正確”，這就要求學(xué)生不僅經(jīng)歷過程，還要對(duì)探究過程與結(jié)論的信息做到完全、無誤。

其次，從信息交換方面提出了要求。在低年段，只要求學(xué)生參與同學(xué)的交流與討論，即關(guān)注信息的輸出。中年段提出了“能傾聽別人的意見”的要求。從學(xué)生個(gè)體的角度來看，除了要求學(xué)生輸出、參與討論之外，還要求他們?cè)谟懻撝胁东@他人的輸出，進(jìn)行信息的輸入。從科學(xué)素養(yǎng)的角度來看，這樣的傾聽要求，具有“關(guān)注他人研究結(jié)果”的導(dǎo)向，能夠?qū)Ρ忍骄窟^程的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。如果探究過程和探究結(jié)論相同，反映了科學(xué)探究結(jié)論的可重復(fù)性;如果探究過程不同，則可能體現(xiàn)了問題解決方法的多樣性，由此還可以引發(fā)對(duì)探究過程的科學(xué)性、研究性和優(yōu)化選擇等方面的思考;如果探究結(jié)論不同，則更能引發(fā)深度的反思，發(fā)展基于證據(jù)進(jìn)行判斷的意識(shí)。

可以說，中年段在低年段關(guān)注自我、關(guān)注體驗(yàn)、關(guān)注參與的基礎(chǔ)上，向著關(guān)注他人、關(guān)注正確、關(guān)注差異的方向更進(jìn)了一步。這樣一方面有利于學(xué)生在進(jìn)入高年段時(shí)豐富信息交流的方式，使采用不同的表述方式成為可能;另一方面也為學(xué)生發(fā)展基于證據(jù)提出質(zhì)疑并進(jìn)行評(píng)價(jià)的能力做好準(zhǔn)備。

4.低年段與中年段反思評(píng)價(jià)能力培養(yǎng)目標(biāo)的比較

反思評(píng)價(jià)能力是批判性思維的內(nèi)核，對(duì)于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要的作用。根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)及其思維發(fā)展的階段性，課程標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了反思評(píng)價(jià)探究要素培養(yǎng)的發(fā)展節(jié)奏與空間。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低年段反思評(píng)價(jià)的要求是“在教師指導(dǎo)下，具有對(duì)探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思、評(píng)價(jià)與改進(jìn)的意識(shí)”，對(duì)中年段反思評(píng)價(jià)的要求是“在教師引導(dǎo)下，能對(duì)自己的探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思，作出自我評(píng)價(jià)與調(diào)整”。對(duì)比分析可知，兩個(gè)學(xué)段對(duì)于反思評(píng)價(jià)能力的要求存在以下遞進(jìn)關(guān)系：

首先，兩個(gè)學(xué)段對(duì)于反思評(píng)價(jià)能力的要求，分別基于“教師指導(dǎo)”和“教師引導(dǎo)”。對(duì)于各探究要素來講，兩個(gè)學(xué)段的學(xué)生年齡有了一定的跨度，其知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)知能力有了一定程度的提升，所以教師的指導(dǎo)可以適當(dāng)減少，從“面面俱到”轉(zhuǎn)變?yōu)椤案鶕?jù)需要適時(shí)引導(dǎo)”。但需要注意的是，反思評(píng)價(jià)屬于高階思維，對(duì)于學(xué)生而言是有難度的，教師不能放手過快，要始終關(guān)注學(xué)生在反思評(píng)價(jià)過程中的表現(xiàn)，隨時(shí)給予必要的“導(dǎo)航”。

其次，兩個(gè)學(xué)段的能力進(jìn)階梯度顯著。在低年段，教師要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從無到有的過程，即他們知道“是什么”的過程，從而對(duì)反思評(píng)價(jià)形成初步的認(rèn)知和意識(shí)。而到了中年段，增加了“作出自我評(píng)價(jià)與調(diào)整”的能力要求。這里蘊(yùn)含了兩個(gè)關(guān)鍵信息，第一個(gè)是“自我評(píng)價(jià)”，指明了對(duì)象，即自身，是從旁觀、聽教師講解、建立意識(shí)發(fā)展到“真刀真槍”地對(duì)自己進(jìn)行評(píng)價(jià)。第二個(gè)是對(duì)評(píng)價(jià)后的進(jìn)一步要求，即“調(diào)整”，這也是反思、評(píng)價(jià)的初衷，即在客觀審視、評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行完善、改進(jìn)和優(yōu)化，從而使探究活動(dòng)更加嚴(yán)謹(jǐn)、有效。

經(jīng)過低、中年段的能力發(fā)展進(jìn)程，學(xué)生的反思評(píng)價(jià)能力會(huì)出現(xiàn)明顯的進(jìn)步，從不知到初知，從初知到實(shí)踐，繼而為實(shí)現(xiàn)下一個(gè)學(xué)段的新要求——“對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)、完善探究報(bào)告”做好準(zhǔn)備。

5.主要探究要素學(xué)段目標(biāo)的單元分解

基于課程標(biāo)準(zhǔn)中年段科學(xué)探究要素學(xué)段目標(biāo)的要求，本冊(cè)教材將表達(dá)交流要素放在第二單元“生命世界”、第三單元“自然界的水”和第四單元“太陽(yáng)、地球和月球”進(jìn)行重點(diǎn)訓(xùn)練，將評(píng)價(jià)反思要素放在第五單元“精確時(shí)間的步伐”和第六單元“開心游樂場(chǎng)”進(jìn)行重點(diǎn)訓(xùn)練，為高年段能利用多種形式進(jìn)行表達(dá)、基于證據(jù)提出質(zhì)疑和評(píng)價(jià)、完善探究報(bào)告以及總結(jié)性評(píng)價(jià)的目標(biāo)達(dá)成做準(zhǔn)備。

本冊(cè)教材將表達(dá)交流目標(biāo)細(xì)化為3個(gè)子目標(biāo)，并將其作為單元目標(biāo)分別下沉到第二到第四單元中去達(dá)成。在“生命世界”單元，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標(biāo)為“在教師引導(dǎo)下，能正確講述自己的探究過程與結(jié)論”;在“自然界的水”單元，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標(biāo)為“在教師引導(dǎo)下，能傾聽別人的意見，并與之交流”;在“太陽(yáng)、地球和月球”單元，教材設(shè)定的科學(xué)探究目標(biāo)為“在教師引導(dǎo)下，能正確講述自己的探究過程與結(jié)論，能傾聽別人的意見，并與之交流”。

同樣的，本冊(cè)教材將評(píng)價(jià)反思目標(biāo)拆解成2個(gè)子目標(biāo)落實(shí)到第五、六兩個(gè)單元去達(dá)成，從而實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)反思探究要素學(xué)段目標(biāo)的漸進(jìn)性發(fā)展。在“精確時(shí)間的步伐”單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標(biāo)為“在教師引導(dǎo)下，能對(duì)自己的探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思”;在“開心游樂場(chǎng)”單元中，教材設(shè)定的科學(xué)探究單元目標(biāo)為“在教師引導(dǎo)下，能對(duì)自己的探究過程、方法和結(jié)果作出自我評(píng)價(jià)與調(diào)整”。

6.科學(xué)探究目標(biāo)的落實(shí)途徑

（1）發(fā)展基于證據(jù)的表達(dá)交流

“在教師引導(dǎo)下，能正確講述自己的探究過程與結(jié)論，能傾聽別人的意見，并與之交流”是本冊(cè)教材表達(dá)交流要素的主要目標(biāo)。

教材從學(xué)科視角出發(fā)，提供了豐富多彩的探究活動(dòng)，使學(xué)生在探究過程中親歷搜集證據(jù)的過程，獲得大量的事實(shí)與數(shù)據(jù)，為表達(dá)與交流提供了充實(shí)的素材，使其表達(dá)交流言之有物。學(xué)生在與同伴進(jìn)行信息交換的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，不同的小組之間有共識(shí)，也有爭(zhēng)議。他們?cè)谀銇砦彝倪^程中不斷進(jìn)行著表達(dá)交流的練習(xí)，講不清楚、聽不明白時(shí)就會(huì)不斷地補(bǔ)充、完善、改變方式，在自我修復(fù)、完善的過程中逐步提升能力。

例如，“生命世界”單元設(shè)計(jì)了《我們的豆苗》《奇妙的植物》《領(lǐng)養(yǎng)小倉(cāng)鼠》《動(dòng)物的適應(yīng)能力》《和諧相處是一家》5課，從植物和動(dòng)物兩個(gè)方面展開研究，每一課設(shè)計(jì)了不同形式的能力發(fā)展情境。如《我們的豆苗》一課設(shè)計(jì)了種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生搜集到種子萌發(fā)的相關(guān)數(shù)據(jù)后，開展基于數(shù)據(jù)的分享和交流，并在信息分享的基礎(chǔ)上通過討論得出結(jié)論?！镀婷畹闹参铩芬徽n則要求學(xué)生解釋植物傾斜現(xiàn)象。解釋的過程中，學(xué)生需要調(diào)動(dòng)之前通過閱讀、訪問、考察搜集到的信息，經(jīng)過梳理加工后進(jìn)行輸出，并力求能夠有理有據(jù)，獲得其他同學(xué)的認(rèn)同。在這個(gè)過程中，學(xué)生可以發(fā)展表達(dá)交流能力。

（2）利用不同類型的教學(xué)內(nèi)容提升反思能力

“在教師引導(dǎo)下，能對(duì)自己的探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行反思，作出自我評(píng)價(jià)與調(diào)整”是本冊(cè)教材反思評(píng)價(jià)要素的主要目標(biāo)。

本冊(cè)教材第五單元“精確時(shí)間的腳步”、第六單元“開心游樂場(chǎng)”重點(diǎn)發(fā)展學(xué)生的反思評(píng)價(jià)能力。其中，“精確時(shí)間的腳步”單元屬于技術(shù)與工程領(lǐng)域，“開心游樂場(chǎng)”單元屬于物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域，內(nèi)容的不同為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了更為豐富的學(xué)習(xí)情景。

在能力發(fā)展方面，呈現(xiàn)的主題也是多樣的。如在“精確時(shí)間的腳步”單元的《改進(jìn)小水鐘》一課中，反思的對(duì)象是自制水鐘的精確性，其背后的原因既可能是設(shè)計(jì)原理，也可能是技術(shù)水平;在“開心游樂場(chǎng)”單元的《弓箭與彈力》一課中反思的指向是科學(xué)結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性，在《滑梯與摩擦力》一課中，反思的內(nèi)容是探究方法中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)……豐富的反思設(shè)計(jì)將拓展學(xué)生評(píng)價(jià)的寬度、思維的深度，使其逐步意識(shí)到探究結(jié)果的出現(xiàn)、技術(shù)作品的完成并非探究活動(dòng)的結(jié)束，回顧與評(píng)價(jià)、反思與改進(jìn)是思維升級(jí)、產(chǎn)品升級(jí)的階梯。這樣豐富的能力培養(yǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅夯實(shí)了反思評(píng)價(jià)能力的訓(xùn)練，也使中年段探究能力培養(yǎng)的階段循環(huán)得以完成。

科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的確定與落實(shí)

1.科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的確定

本冊(cè)教材的“主要概念”涉及生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)三個(gè)領(lǐng)域，在第五、六單元的活動(dòng)中穿插了技術(shù)與工程領(lǐng)域的內(nèi)容，教學(xué)活動(dòng)過程中應(yīng)關(guān)注這些概念目標(biāo)的達(dá)成。在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力時(shí)，還要關(guān)注科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的主線，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力的雙螺旋均衡發(fā)展。教材根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合四年級(jí)學(xué)生的概念發(fā)展進(jìn)程、認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)概念之間的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，精選了中年段基本核心知識(shí)，架構(gòu)本冊(cè)的知識(shí)內(nèi)容框架。如第五單元“精確時(shí)間的步伐”第1課《原子鐘尋親記》，引導(dǎo)學(xué)生搜集計(jì)時(shí)工具資料進(jìn)行整理、分析，發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)工具的意義與發(fā)展特點(diǎn)，完成“知道一些著名工程師、發(fā)明家的研究事跡，了解他們的設(shè)計(jì)和發(fā)明過程”的知識(shí)目標(biāo)。第2課《日晷》和第3課《水鐘》，通過設(shè)計(jì)和制作活動(dòng)完成“使用和制作簡(jiǎn)易的古代的測(cè)量?jī)x器模型，如日晷、沙漏等”以及“知道使用工具可以更加精確、便利和快捷”的知識(shí)目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)是基于低年段“認(rèn)識(shí)常見工具，了解其功能”以及“使用工具對(duì)材料進(jìn)行簡(jiǎn)單加工”的學(xué)習(xí)達(dá)成的。同時(shí)，在設(shè)計(jì)、制作的過程中，達(dá)成“知道工程設(shè)計(jì)的基本步驟包括明確問題、制訂方案、設(shè)計(jì)制作、改進(jìn)完善”以及“針對(duì)一個(gè)具體的任務(wù)，按照設(shè)計(jì)的基本步驟來設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品或完成指定的任務(wù)”等內(nèi)容目標(biāo)。第2課《日晷》與第4課《改進(jìn)小水鐘》制作后的反思活動(dòng)完成了“對(duì)自己或他人設(shè)計(jì)的想法、草圖、模型等提出改進(jìn)建議，并說明理由”的知識(shí)目標(biāo)。第4課《改進(jìn)小水鐘》的活動(dòng)完成了“在制作過程中及完成后進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和調(diào)整”的學(xué)習(xí)任務(wù)。第5課《鐘擺的秘密》則通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)完成了“舉例說出，一項(xiàng)工程運(yùn)用到的科學(xué)技術(shù)和原理”的學(xué)習(xí)內(nèi)容。其他幾個(gè)單元對(duì)科學(xué)知識(shí)目標(biāo)中的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和主要概念的布設(shè)也是基于同樣的思路。

2.科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的落實(shí)方法和途徑

（1）強(qiáng)化信息加工，建構(gòu)科學(xué)概念

學(xué)生在進(jìn)入學(xué)習(xí)之前已經(jīng)具備了豐富的前概念，但是不夠系統(tǒng)與完善，進(jìn)入正式學(xué)習(xí)時(shí)，往往需要不斷地進(jìn)行更新和糾正錯(cuò)誤。這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)中要捕獲新信息，并將這些信息條理化、結(jié)構(gòu)化，將其納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以更新和完善概念體系。

本冊(cè)教材通過引領(lǐng)學(xué)生親身經(jīng)歷探究活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)信息的輸入，并通過捕獲、處理、輸出3個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)動(dòng)，促進(jìn)科學(xué)概念的主動(dòng)建構(gòu)。具體分析如下：

其一，獲取信息，為概念建構(gòu)打好基礎(chǔ)。如“自然界的水”單元編排了《海洋與陸地》《陸地上的水體》《珍貴的淡水資源》《節(jié)約用水》4課進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在第1課《海洋與陸地》中，通過觀察地球儀，獲取顏色信息，直觀感受地球上海洋與陸地的占比差異;在后續(xù)3課中，學(xué)生通過閱讀文本獲取與研究主題相關(guān)的信息。足量相關(guān)信息的獲取豐富了知識(shí)儲(chǔ)備，為學(xué)生大概念的建構(gòu)奠定了認(rèn)知基礎(chǔ)。

其二，處理信息，為概念建構(gòu)搭建框架。信息再多，如果不進(jìn)行分析，建立邏輯與關(guān)聯(lián)，就不能成為概念。所以，在獲取信息后，還需要進(jìn)行加工，深化認(rèn)知、建立觀點(diǎn)是通往概念建構(gòu)的引橋。根據(jù)處理信息和得出結(jié)論要素的中年段要求，教材引導(dǎo)學(xué)生基于證據(jù)和多種思維方法，實(shí)事求是地得出結(jié)論，陳述自己的觀點(diǎn)和見解，有利于他們科學(xué)概念的主動(dòng)建構(gòu)。教材在此環(huán)節(jié)進(jìn)行了多元安排，如在《海洋與陸地》一課中，通過標(biāo)出關(guān)鍵句、計(jì)算比例等方式處理信息;在《陸地上的水體》一課中，用資料卡的方式處理信息;在《珍貴的淡水資源》一課中，用體驗(yàn)活動(dòng)感受淡水資源的匱乏;在《節(jié)約用水》一課中，用統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果的方式，將個(gè)人的信息匯聚成大數(shù)據(jù)，更加客觀地分析數(shù)據(jù)。

其三，表達(dá)信息，為概念建構(gòu)進(jìn)行梳理提煉。信息處理加工之后，還需要通過表達(dá)交流進(jìn)行外顯。外顯的表達(dá)交流有三個(gè)方面的作用：首先，為了完成表達(dá)交流任務(wù)，學(xué)生必須對(duì)處理過的信息進(jìn)行提煉，形成結(jié)論。其次，表達(dá)交流的過程也是接受同行審視的過程，可能會(huì)存在不同的觀點(diǎn)，以檢視結(jié)論的嚴(yán)謹(jǐn)性、可重復(fù)性。再次，表達(dá)交流還是一個(gè)自我反思評(píng)價(jià)的過程，學(xué)生回顧自己的結(jié)論形成過程，提升元認(rèn)知能力。以“自然界的水”單元為例，通過數(shù)據(jù)表的呈現(xiàn)、資料卡的展示、知識(shí)小報(bào)的評(píng)價(jià)和宣傳折頁(yè)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了多種形式的表達(dá)，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)概念的深度建構(gòu)。

（2）關(guān)注評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，助力概念建構(gòu)

科學(xué)概念的完善是通過不斷迭代完成的，而評(píng)價(jià)反思是認(rèn)知迭代的重要途徑。本冊(cè)教材為推動(dòng)學(xué)生的評(píng)價(jià)反思做了諸多設(shè)計(jì)。

其一，利用星級(jí)評(píng)價(jià)建構(gòu)縱向評(píng)價(jià)階梯。教材在準(zhǔn)備單元“降落傘”中就滲透了等級(jí)評(píng)價(jià)的方式，在探究活動(dòng)結(jié)束時(shí)，要求學(xué)生以表格形式進(jìn)行反思記錄，并在其中呈現(xiàn)了三顆星的等級(jí)評(píng)價(jià)，促使學(xué)生在反思評(píng)價(jià)時(shí)將探究成果的評(píng)價(jià)量化、可視化。在“自然界的水”單元中，對(duì)知識(shí)小報(bào)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，進(jìn)一步將評(píng)價(jià)等級(jí)細(xì)化為五個(gè)星級(jí)，并將評(píng)級(jí)維度具體呈現(xiàn)，使得評(píng)價(jià)內(nèi)容有了更具體的指向。

其二，利用單元教學(xué)展開反思進(jìn)程。在建立了等級(jí)評(píng)價(jià)的縱軸之后，教材在橫向上以單元教學(xué)為單位，呈現(xiàn)了步步遞進(jìn)的反思進(jìn)程。以“精確時(shí)間的步伐”單元為例，在第2課《日晷》中，教材在反思環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)計(jì)量是否準(zhǔn)確，對(duì)作品質(zhì)量進(jìn)行定性評(píng)價(jià);在第3課《水鐘》的反思中，將反思的內(nèi)容遞進(jìn)為“不準(zhǔn)確的原因”;在第4課《改進(jìn)小水鐘》中，與教材改進(jìn)小水鐘的內(nèi)容相匹配，評(píng)價(jià)指向“優(yōu)化的效果”;而在單元最后一課《鐘擺的秘密》中，將日晷、水鐘等單項(xiàng)制作提升到計(jì)時(shí)器發(fā)展的歷史層面，引導(dǎo)學(xué)生以歷史視角回望技術(shù)史的長(zhǎng)河，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科技的發(fā)展也是在不斷反思的基礎(chǔ)上迭代前行的，從而完成“知道工程設(shè)計(jì)的基本步驟包括明確問題、確定方案、設(shè)計(jì)制作、改進(jìn)完善”“對(duì)自己或他人設(shè)計(jì)的想法、草圖、模型等提出改進(jìn)建議，并說明理由”以及“在制作過程中及完成后進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和調(diào)整”等教學(xué)目標(biāo)。

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

科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)是小學(xué)科學(xué)課程目標(biāo)的重要組成部分，教材的編寫著力鋪設(shè)多樣化的路徑，以激發(fā)學(xué)生對(duì)日常生活及周圍環(huán)境中遇到的工程類問題的探究欲望，引導(dǎo)他們了解科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)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(jià)值觀。技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生將科學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際建立感性的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生意識(shí)到科學(xué)技術(shù)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的影響，并為他們技術(shù)素養(yǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。此外，作為地球公民，既是自然人也是社會(huì)人，因此，合理使用科學(xué)技術(shù)，與自然和諧共處的理念也滲透在本冊(cè)教材之中。

如《我們的游樂器材》一課中，教材以“設(shè)計(jì)游樂器材”為任務(wù)驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的力學(xué)概念運(yùn)用到問題解決之中。學(xué)生通過設(shè)計(jì)、制作游樂器材模型，進(jìn)一步理解彈力、摩擦力的特點(diǎn)，體悟到設(shè)計(jì)是工程的關(guān)鍵。在“精確時(shí)間的腳步”單元，通過制作水鐘、改進(jìn)水鐘，學(xué)生經(jīng)歷工程設(shè)計(jì)中的明確問題、確定方案、設(shè)計(jì)制作和改進(jìn)完善的過程，嘗試將科學(xué)知識(shí)激活，走向生活，走向社會(huì)，感受現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系。

再如“生命世界”單元，學(xué)生通過種植豆苗、領(lǐng)養(yǎng)小倉(cāng)鼠等活動(dòng)，關(guān)注動(dòng)物、植物的生命，發(fā)現(xiàn)它們與人類千絲萬縷的聯(lián)系，從而跳出人類中心的局限，樹立地球公民觀以及與自然和諧相處的意識(shí)，從而使科學(xué)態(tài)度目標(biāo)和STSE目標(biāo)得以落實(shí)與達(dá)成。