前科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，新科學(xué)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容和方法已不能完全適應(yīng)這一發(fā)展。如何根據(jù)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的需要，來改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，充實(shí)先進(jìn)的科技知識(shí)，已成為目前全球性的研究課題，各國都在進(jìn)行這方面的探索。我國要實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義建設(shè)的現(xiàn)代化、教育的現(xiàn)代化，就應(yīng)該了解世界教育改革和發(fā)展的趨勢，廣泛吸取教育先進(jìn)國家在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面的經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)我們的教學(xué)改革。
美國Silver,Burdett & Ginn公司1991年出版的小學(xué)科學(xué)教科書雖然是美國最新一輪改革之前的作品，但仍然值得我們認(rèn)真研究，有許多地方還是可以學(xué)習(xí)和借鑒的。
一、教材如何編排，才能更適合教師教、學(xué)生學(xué)
小學(xué)自然是一門綜合性科目，包含的內(nèi)容非常廣泛，有天文、地理、物理、化學(xué)、生物等，每一方面都有自己的體系。因此，自然教材在編排上必須注意協(xié)調(diào)好各學(xué)科知識(shí)體系與學(xué)生年齡特點(diǎn)的關(guān)系，使之更適合學(xué)生的認(rèn)識(shí)和發(fā)展規(guī)律，做到教師好教，學(xué)生好學(xué)。
美國這套教材共六冊(cè)，將知識(shí)內(nèi)容分為四個(gè)單元：生命科學(xué)、理化科學(xué)、地球科學(xué)和人體科學(xué)，每冊(cè)都由這四個(gè)單元構(gòu)成，有些知識(shí)內(nèi)容在各冊(cè)同一單元出現(xiàn)多次，由淺入深，形成了幾個(gè)循環(huán)。
教材中每一單元含若干章，每一章含若干課。每課內(nèi)容講完，安排有復(fù)習(xí)；每一章講完編有本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖。
在知識(shí)結(jié)構(gòu)之后，還編有包括詞匯、概念、技能三方面的總結(jié)和復(fù)習(xí)題；每一單元內(nèi)容講完之后，編有單元摘要，對(duì)本單元學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行全面整理。
從以上教材的編排情況看，我認(rèn)為有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
1. 將涉及面廣泛的自然科學(xué)知識(shí)，劃分為幾個(gè)大單元，同一科目的知識(shí)相對(duì)集中，學(xué)生可以在一段時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)有一定關(guān)聯(lián)的知識(shí)。這樣，知識(shí)結(jié)構(gòu)清楚，學(xué)生獲得的知識(shí)不是零散的，而是比較系統(tǒng)、比較完整的。
2. 教材中許多知識(shí)內(nèi)容，在各冊(cè)的同一單元中反復(fù)出現(xiàn)、由淺入深、逐步擴(kuò)展，就像前面提到的生物分類知識(shí)那樣，這樣安排很有必要，是符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的。因?yàn)閷W(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)是一個(gè)點(diǎn)滴積累、逐步提高、由感性到理性、由量變到質(zhì)變的過程。各科目各知識(shí)點(diǎn)都是由感性認(rèn)識(shí)開始，通過頭腦的加工整理，上升到理性認(rèn)識(shí)，得出結(jié)論。有些內(nèi)容可以在本單元內(nèi)安排小循環(huán)，有些內(nèi)容則可以在幾個(gè)年級(jí)，甚至從一年級(jí)到六年級(jí)安排大循環(huán)，形成小學(xué)科學(xué)教學(xué)的合理知識(shí)結(jié)構(gòu)。這就是教材編者的一項(xiàng)重要工作。教材在編排時(shí)，只有充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，把知識(shí)結(jié)構(gòu)整理成能適應(yīng)學(xué)生普遍理解的形式，才能有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。
3. 教材中每課的復(fù)習(xí)，每章的知識(shí)結(jié)構(gòu)和復(fù)習(xí)題，每單元的內(nèi)容摘要，也很有參考價(jià)值。這樣編排，可以使學(xué)生不斷地得到復(fù)習(xí)和鞏固。因?yàn)槿说挠洃浫绻环磸?fù)再現(xiàn)，就會(huì)遺忘。為了要牢固地掌握所學(xué)內(nèi)容，復(fù)習(xí)是不可缺少的。而復(fù)習(xí)又不應(yīng)該是簡單地、機(jī)械地重復(fù)，這套教材是通過復(fù)習(xí)題、知識(shí)結(jié)構(gòu)分析等，將學(xué)生所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了加工和整理，使學(xué)生了解各課、各章的知識(shí)內(nèi)容在本章、本單元內(nèi)的地位，以及各知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，幫助學(xué)生形成某一部分內(nèi)容的整體概念。教材中安排這樣的內(nèi)容，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)毫無疑問是大有好處的。
這套教材在編排上，雖然有很多值得我們參考的地方，但同時(shí)這樣編排也有不夠合理之處。例如，把內(nèi)容分成四個(gè)單元，各冊(cè)按照單元前后不變的順序編排，教師勢必也應(yīng)按照這一順序教學(xué)。但這就明顯地不能滿足生物教學(xué)應(yīng)時(shí)應(yīng)季的需要。生物方面的內(nèi)容必須與季節(jié)相符，才能看到實(shí)物，教師若堅(jiān)持實(shí)物教學(xué)，就必須對(duì)教材進(jìn)行較大的調(diào)整，這就給教師造成了很大的麻煩，同時(shí)也打亂了教材的整體結(jié)構(gòu)。
二、教材如何把握教學(xué)內(nèi)容的廣度，才能使學(xué)生既學(xué)得好，又學(xué)得活
一般說來，教材的編寫是以本學(xué)科教學(xué)大綱為依據(jù)的。我國的教學(xué)大綱已將本學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容做了明確的規(guī)定，教材編者的任務(wù)就是要將大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容具體化，如何理解和處理大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容呢?
這里引用一個(gè)形象的比喻。在廣闊無邊的知識(shí)海洋中畫一個(gè)圓，本學(xué)科大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容被圈入圓內(nèi)。這個(gè)圓可以有兩種畫法，用來比喻兩種教學(xué)思想指導(dǎo)下產(chǎn)生的兩種教學(xué)效果：一種是用實(shí)線畫，另一種是用虛線畫。第一種圓內(nèi)和圓外由實(shí)線隔絕開，學(xué)生完全被限制在圓內(nèi)，因而只能學(xué)到圓內(nèi)的知識(shí)；第二種圓內(nèi)外隨處相通，學(xué)生在學(xué)習(xí)圓內(nèi)知識(shí)時(shí)，可以從虛線上任意一個(gè)空隙跑出去，因而他不會(huì)被限制在圓內(nèi)，他能學(xué)到圓外更多的東西。
很顯然，我們當(dāng)然希望教學(xué)能達(dá)到后一種效果，學(xué)生不應(yīng)該只是死讀書本。那么怎樣才能達(dá)到這后一種效果呢?除其他因素外，教材應(yīng)如何把握教學(xué)內(nèi)容的廣度，使學(xué)生學(xué)得活。在這方面美國這套教材有兩處對(duì)我有很大啟發(fā)。
美國這套教材，除了編有與其他教材內(nèi)容相近的課文外，還開辟了一個(gè)欄目，叫做《科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)》。每一單元都有一兩篇科技短文，全套書共38篇。這些短文用通俗的語言，介紹了與社會(huì)生活密切相關(guān)的科學(xué)技術(shù)新成就，以及人類普遍關(guān)注的社會(huì)問題。例如，《人類是怎樣跟蹤和研究動(dòng)物的》、《胡蘿卜對(duì)人體的益處》、《太陽能小汽車》、《盲人用計(jì)算機(jī)》、《熱帶雨林的重要性》、《有毒的垃圾應(yīng)怎樣處理》、《用電流促進(jìn)骨骼痊愈》、《摩天大樓的高度問題》等等。這些內(nèi)容既與各章教學(xué)內(nèi)容有一定的聯(lián)系，又能跳出必學(xué)內(nèi)容的圈子，向?qū)W生介紹了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生把課堂的學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)際結(jié)合起來，使學(xué)生大開眼界，并可以從小培養(yǎng)他們愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣，以及關(guān)心他人、關(guān)心社會(huì)的意識(shí)。同時(shí)也在一定程度上，解決了在教學(xué)內(nèi)容中怎樣適當(dāng)充實(shí)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)知識(shí)的問題。 另外，這套教材在每一單元總結(jié)和復(fù)習(xí)之后，還選編一篇與本單元有關(guān)的科技文學(xué)作品片斷，有兒歌、故事、散文等，并配有問答題，注有原書書名、作者姓名，全套教材共選了24篇(每冊(cè)四個(gè)單元，共六冊(cè))。在每一篇后面還介紹了幾本同類書籍。由此，學(xué)生不僅可以從本教材中讀到一些優(yōu)秀科技文學(xué)作品片斷，同時(shí)通過此書，還了解到更多的、值得一讀的好書，課外可以找到原著閱讀。選編這樣的文章，似乎超出了教材的范圍，但我感覺還是有可取之處的：這樣做可以使學(xué)生既增長了知識(shí)，增加了見識(shí)，將課上的學(xué)習(xí)與課下結(jié)合起來，又從中受到了文學(xué)藝術(shù)的熏陶，培養(yǎng)了良好的讀書習(xí)慣。
三、如何有效地培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”的能力
各門學(xué)科的教學(xué)目的，除了傳授知識(shí)外，還有一個(gè)很重要的內(nèi)容，這就是培養(yǎng)學(xué)生的能力。這一點(diǎn)已經(jīng)被越來越多的國家所重視。尤其是科學(xué)教育，世界上許多發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在教學(xué)內(nèi)容中加入了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的能力，體現(xiàn)出以培養(yǎng)能力為主的教學(xué)體系。我國的自然教學(xué)大綱也已將培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)科學(xué)、用科學(xué)”的能力，作為教學(xué)目的之一。那么，在教材中怎樣體現(xiàn)這一教學(xué)目的，有計(jì)劃、有步驟地安排好培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生能力的內(nèi)容呢?美國這套教材在這方面是下了一番功夫的。
(一)注重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探索知識(shí)的過程
教材中除了分別培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、思維等能力外，還特別注意指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)如何研究和解決科學(xué)問題。教材結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，安排了兩類學(xué)生活動(dòng)，插在課文中。
第一類叫做“技能(skills)”，是專門培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生各種能力的，每一次進(jìn)行一項(xiàng)能力的訓(xùn)練，每一項(xiàng)都是從低年級(jí)到高年級(jí)反復(fù)訓(xùn)練，由淺入深。全套培養(yǎng)學(xué)生能力的項(xiàng)目很多，有觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、測量、分類、推理、假設(shè)、預(yù)測等。
第二類叫做“活動(dòng)(activity)”，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探索科學(xué)知識(shí)的過程和方法。這一類又分為四種：“解決問題(problem solving)”，“探究(explore)”，“集體探究(explore together)”，“發(fā)現(xiàn)(discover)”。每一種活動(dòng)都設(shè)計(jì)了一種完整的探索過程，從提出問題開始，直到最后得出結(jié)論為止。問題提出后，教材安排的各項(xiàng)活動(dòng)的過程如下。
“解決問題”活動(dòng)的過程：(1)思考問題，(2)做出計(jì)劃，(3)具體實(shí)施，(4)匯報(bào)。
“探究”和“集體探究”活動(dòng)的過程：(1)準(zhǔn)備材料，(2)有步驟地探究，(3)記錄結(jié)果，(4)得出結(jié)論并匯報(bào)。
“發(fā)現(xiàn)”活動(dòng)的過程：(1)準(zhǔn)備材料，(2)有步驟地觀察或?qū)嶒?yàn)。
通過這一系列的活動(dòng)，使學(xué)生能清楚地了解探究過程是如何進(jìn)行的，同時(shí)在探究過程中又綜合訓(xùn)練了第一類中的各項(xiàng)能力。
總之，教材安排的這幾類學(xué)生活動(dòng)，不僅能發(fā)展學(xué)生每一項(xiàng)能力，更能從科學(xué)家進(jìn)行科研的角度出發(fā)，讓學(xué)生體會(huì)每項(xiàng)“科研”的全過程，從而更有效地掌握各項(xiàng)技能。
(二) 注重指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探索科學(xué)知識(shí)的方法
這套教材中不僅將每類“科研”的完整過程設(shè)計(jì)好，而且把進(jìn)行“科研”的方法交待得非常清楚。特別是“集體探究”活動(dòng)，其方法很有真正的科研小組工作的味道：教材首先說明“集體探究活動(dòng)是小組活動(dòng)，小組中每個(gè)成員都有特定的工作做”。然后，說明每個(gè)小組成員的具體分工：材料員負(fù)責(zé)準(zhǔn)備材料及活動(dòng)結(jié)束后的清理工作；操作員負(fù)責(zé)具體操作；組長協(xié)助操作員的操作，掌握時(shí)間，進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，并負(fù)責(zé)整個(gè)活動(dòng)的安全工作；記錄員負(fù)責(zé)用文字或圖形記錄活動(dòng)情況；報(bào)告員負(fù)責(zé)向全班報(bào)告本組活動(dòng)情況及結(jié)論。全套教材中每一個(gè)“集體探究”活動(dòng)，都是按照這樣的分工，交待具體的做法
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