宋金榜

本册教材的编写思路

1.本册教材的学习目标

根据《义务教育小学科学课程标准》要求，1～2年级学段应完成课程标准所规定的1～2年级科学知识学段目标、科学探究学段目标、科学态度学段目标和STSE（科学、技术、社会与环境）学段目标。

根据整套教材的编写思路和体系结构，在科学知识目标方面，除了前三册已经完成的1～2年级学段的学习目标之外，其余的学习目标均落实在本册教材的学习内容中。

在科学探究目标方面，课程标准从提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价8个要素来描述科学探究的学段目标。教材结合学生认知水平和发展规律，分1～2年级、3～4年级和5～6年级三个学段，循环落实课程标准对科学探究学段目标的要求。在每个学段的两个年级、4册教材中，每册教材重点落实和强化8个科学探究要素中的两个，这两个探究要素称为该册教材的“主要探究要素”。当然，因为教材每个单元都是由若干个相对完整的探究活动组成，在落实和重点培养这两个“主要探究要素”的同时并不排斥其他探究要素的学习、培养和运用。

本套教材一年级上册和下册已经分别体现了学生提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据4个要素，二年级上册已着重培养了学生处理信息、得出结论两个要素，因此，本册将着重培养学生表达交流、反思评价这两个要素。

此外，本册教材还结合每个单元设计的探究活动，适时地从不同方面和角度，体现课程标准所规定的1～2年级科学态度学段目标和STSE学段目标的要求。学生通过1～2年级4册教材的学习，能够全面达成课程标准所规定的这两方面的学段目标。

2.本册教材的单元布设

在单元布设方面，和前三册教材一样，本册教材也由6个单元组成。这6个单元同样分为3种类型，其中第一个单元为准备单元，最后一个单元为反思单元，其他单元为综合探究单元。

准备单元是引导学生对本册主要探究要素“表达交流”和“反思评价”进行体验的单元，为后面的4个“综合探究单元”做准备。反思单元则是本册的总结单元，从本册主要探究要素“表达交流”和“反思评价”的视角，对本学期的学习进行回顾和反思。中间的4个综合探究单元是本册教材的主体，是完成小学科学课程目标的基本单位。每个综合探究单元除了承担着一定的科学知识学段目标外，还要从不同的方面或层次，对本册两个主要探究要素“表达交流”和“反思评价”的学段目标进行培养，同时从探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享中的一个或多个方面培养学生的科学态度，引领他们从不同的角度理解科学、技术、社会与环境的关系。

本册的准备单元是《我的气垫船模型》，该单元设计目的是通过制作简单的气垫船模型，让学生在活动中感受表达与交流的作用和必要性，同时在表达与交流中培养学生进行反思、评价与改进的意识。

《我们的家园》《科技改变我们的生活》《四季与生物》《力和形变》是本册的综合探究单元。其中前3个单元侧重落实“表达交流”的培养，第四个单元侧重落实“反思评价”的培养。

反思单元《牛津大辩论的启示》则通过英国著名博物学家、达尔文生物进化论的支持者赫胥黎与牛津大主教威尔伯福斯，在牛津大学展开的关于生物进化论进行大辩论的故事，让学生体会表达与交流在科学学说传播中的作用，帮助学生领会如何进行表达与交流，引导他们对自己科学学习中表达交流、反思评价的过程进行回顾与反思，从而更深刻地理解这两个要素在科学探究中的作用与意义。

本册教材学习目标的实现途径

1.科学探究目标

（1）本册主要探究要素的确定

关于科学探究的总目标，课程标准指出：

“了解科学探究是获取科学知识的主要途径，是通过多种方法寻找证据、运用创造性思维和逻辑推理解决问题，并通过评价与交流等方式达成共识的过程。”

“知道科学探究需要围绕已提出和聚焦的问题设计研究方案，通过收集和分析信息获取证据，经过推理得出结论，并通过有效表达与他人交流自己的探究结果和观点;能运用科学探究方法解决比较简单的日常生活问题。”

“初步了解分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力，以及运用科学语言与他人交流和沟通的能力。”

由此可以看出，课程标准将“表达交流”视为科学探究达成共识的重要一环，对表达与交流在科学探究中的地位给予了足够重视，也充分强调了发展学生运用科学语言与他人交流和沟通的能力的重要性。同时，课程标准还指出，要让学生“初步了解通过科学探究达成共识的科学知识在一定阶段是正确的，但是随着新证据的增加，会不断完善和深入，甚至会发展变化。”这就要求学生对探究的过程、方法、结论要有反思、评价和改進的意识。

依据本套教材每学段两个年级、4册教材，每册教材重点落实和强化培养8个科学探究要素中的两个要素的学段要求，前三册教材中分别对学生进行了提出问题、做出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论6个主要探究要素的培养和训练。但是，学生在每个探究活动中，会针对提出的问题做出自己的假设，并有计划地通过观察、实验、调查等方法搜集证据，然后对搜集到的信息进行处理，最终得出探究结论。这些结论是否能真正成为“科学的认识”，还有赖于整个探究过程的科学性，包括搜集证据过程的科学性和可靠性、处理信息的逻辑性和严密性等。因此，得出结论之后要将自己的探究过程和结论表达给别人，请别人予以评价（就像科学共同体中的同行评议一样），自己也要在表达和交流的过程中进行必要的反思和总结。这是对结论的再次验证，也为探究的改进乃至生成新的科学问题奠定了基础。教材将“表达交流”和“反思评价”作为本册的两个主要探究要素，既符合科学探究的内在规律，也符合学生的认识规律，具有必要性和可实施性。

（2）主要探究要素学段目标的单元分解

我们认为对于二年级学生而言，由于他们缺乏足够的科学探究经验，“反思评价”的实施缺乏足够的经验基础，而“表达交流”的培养显得更为可行和重要。因此，本册教材用了《我们的家园》《科技改变我们的生活》《四季与生物》三个单元从不同的角度和层次对学生“表达交流”的能力进行培养，而只安排了《力和形变》一个单元来培养学生“反思评价”这一探究要素。

对于“表达交流”，课程标准规定的1～2年级学段目标是“在教师指导下，能简要讲述探究过程与结论，并与同学讨论、交流”。《我们的家园》《科技改变我们的生活》《四季与生物》三个单元从不同角度和层次对这一学段目标进行了分解。

而对于“反思评价”，本册教材通过《力和形变》单元来达成课程标准“在教师指导下，具有对探究过程、方法和结果进行反思、评价与改进的意识”的学段目标。

（3）科学探究目标的落实途径

①关注学生的已有知识和生活经验，设计丰富多彩的体验和实践活动，提升相应的能力。

本教材对学生探究能力的训练不是空洞的说教，而是基于学生已有的认知和切身的生活经验，将生活与学习进行关联，在真实可感的多个探究活动中，悄然达到能力训练的目的。

例如，《科技改变我们的生活》单元通过科技产品体验会活动，让学生结合自己的生活经验交流：“我们还使用过哪些科技产品？它们给我们的生活带来了哪些变化？”学生在紧密联系生活实际的话题交流中，训练了表达交流能力，还进一步体会到生活中的科技产品给人们带来的便利、快捷和舒适。

《四季与生物》单元第一课《春夏秋冬》，让学生根据自己的生活经验先后讨论交流“春去夏来，我们周围发生了哪些变化？”“我们还知道哪些季节？它们各有什么现象？”“我们最喜欢哪些季节？”这些表达与交流活动同样都和学生的生活经验密切相关，能够在讨论交流过程中自然而然地提高学生的表达与交流能力。

②注重引领和反思，3种单元相辅相成，协同培养探究能力。

本册教材继续沿用本套教材3种单元相结合的结构特色，即每册教材首尾各一个准备单元和反思单元，加上中间4个综合探究单元。其中准备单元是对该册主要探究要素的“初体验”，针对主要探究要素，引导学生进行简单体验和初步训练，为后面各个综合探究单元的能力训练做好铺垫。

比如，本册的准备单元《我的气垫船模型》是为“表达交流”“反思评价”进行能力铺垫的单元，设计目的是让学生感受表达和交流的作用和必要性。

中间的4个综合探究单元，则是落实和培养主要探究要素的“实战”单元，让学生在真实的探究活动中观察、描述、比较、分类，得出结论后再表达、交流、反思、评价，在实际经历中提升探究能力。

反思单元是学生在前面几个综合探究单元经历了多次处理信息、得出结论、表达交流和反思评价活动的基础上，结合科学史上科学家成功的探究案例，对这些主要探究要素的学习和训练过程进行回顾和反思。同时，这一单元还要求学生对自己本学期关于主要探究要素的学习和训练过程要通过可视化的成果展示出来。本册的反思单元《牛津大辩论的启示》是1～2年级学段的最后一个单元，教材希望通过这个单元，引导学生对两年来的学习过程进行一次全面的反思评价。教材通过“科学学习交流会”的形式，鼓励学生结合自己两年来的学习成果申报“最爱提问奖”“最佳计划奖”“勇于表达奖”等奖项和称号并进行评奖演说，这既是一次系统的反思评价，也是一次真刀真枪的表达与交流。

总之，教材这种前铺垫、中训练、后总结的探究方法和能力培养结构，将大大促进科学探究学段目标的达成。

2.科学知识目标

（1）科学知识目标的确定

课程标准分别在物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程等领域选取了18个主要概念作为小学科学课程的科学知识目标，并明确指出“应帮助学生形成这些主要概念”。因此，我们在以科学探究能力的培养为主线的同时，还要把科学知识目标的布设和达成作为本套教材的另一条主线。根据课程标准对科学知识目标的学段划分，除了前三册已经完成的1～2年级科学知识学习目标之外，这一学段其余的学习目标均布设在本册教材的学习内容中。这样，通过1～2年级这一学段的学习，教材能够引领学生全面达成这一学段的科学知识目标。教材结合学生的认知规律和科学知识之间的联系，以科学知识学习目标为载体，结合学生的生活实际，精心设计了一系列探究活动，引领学生学习生命科学、物质科学、地球与宇宙科学以及技术与工程等领域的相关知识，使其逐步而有序地走进神奇的科学世界。

（2）科学知识目标的单元分配和活动设计

按照教材的设计体系，每册教材的准备单元和反思单元只是对各册主要探究要素进行体验、初步训练、总结和反思的单元，在科学知识方面并不承担具体的学习目标。每册的综合探究单元是承擔该学期科学知识学习目标的主体。

本套教材对于科学知识的教学采用的不是传统的传授式教学，而是强调任务驱动式教学或者基于问题的学习，即结合学生的生活实际，创设真实有趣的问题情境，激发学生提出问题，并对问题进行探究，在探究过程中帮助学生建构相关的科学知识。

比如，《我们的家园》单元包含了“地球与宇宙科学”和“技术与工程”两个领域的科学知识学习目标。本单元以荒岛生存的情境引入，引导学生思考荒岛上的动植物资源是如何满足我们的生存需要的，再通过“我们生活中的物品从哪里来”来交流自己的生活经验，从而领会到我们现在的生活同样离不开动植物，让学生能够“说出人类生活离不开动植物的一些实例，初步树立珍惜动植物资源的意识”。然后，通过问题情境“荒岛上哪些物品是天然形成的，哪些是人们制造出来的”，让学生“知道植物、动物、河流、山脉、海洋等构成了自然世界，而建筑物、纺织产品、交通工具、家用电器、通信工具等构成了人工世界”，并且“知道我们周围的人工世界是由人设计并制造出来的”。

完成第一单元《我们的家园》的学习之后，学生已经知道由建筑物、纺织产品、交通工具、家用电器等构成的人工世界是由人设计并制造出来的，第二单元《科技改变我们的生活》则聚焦于人工世界中贴近学生生活实际的简单科技产品，认识它们的结构和功能，体会科学技术给人们生产和生活带来的改变，从而完成“体会生活中的科技产品给人们带来的便利、快捷和舒适”和“认识周围简单科技产品的结构和功能”这两个学习目标。

《四季与生物》单元也包含了生命科学和地球与宇宙科学两个领域科学知识的学习目标。这一单元结合学生对季节的认识，引导他们观察、描述、比较“我们周围发生了哪些变化”，从而认识春季和夏季的特征。然后引导学生交流“我们还知道哪些季节，它们各有什么样的现象”，通过表达交流和“季节大转盘”制作活动，最终让学生能够“描述一年中季节变化的现象，举例说出季节变化对动植物和人类生活的影响”。

第四单元《力和形变》由学生熟悉和喜欢的水枪引入，引导他们观察、体验“推”和“拉”的区别，从而建构推力和拉力的概念，“知道推力和拉力是常见的力”。再以学生所熟知的跳跳球蹦跳为问题情境，让他们观察周围的物体在力的作用下形状发生了什么变化，从而“知道力可以使物体的形状发生改变”。

3.科学态度目标及STSE目标

本册教材仍然注重渗透科学态度的教育，激发学生对日常生活及周围环境中遇到的科学问题的探究欲望，了解科学技术对社会生活的意义，初步培养爱科学、学科学、用科学的志趣，帮助他们形成良好的科学态度和正确的价值观。

在科学态度目标的落实方面，《力和形变》《四季与生物》等单元通过观察、体验、比较，实现课程标准在探究兴趣方面的“能在好奇心的驱使下，对常见的动植物和物质的外在特征、生活中的科学现象、自然现象表现出探究兴趣”的要求。

《力和形变》单元在让学生观察到力能够使软的物体的形状发生改变之后，引导学生反思“力不能使硬的物体变形吗”，并通过实验来验证，从而修正“力只能使软的物体变形”的结论。《牛津大辩论的启示》单元则通过赫胥黎和他的同伴们在辩论中摆事实、讲证据的故事，进一步培养学生的证据意识。这些活动能够帮助学生达成课程标准在实事求是方面的要求：“能如实讲述事实，当发现事实与自己原有的想法不同时，能尊重事实，养成用事实说话的意识。”

本套教材提倡小组合作下的探究式学习方式，设计了探探、究究、奇奇、妙妙4个卡通形象，代表一个合作学习小组的4个不同角色，对培养学生的合作意识有重要作用。“表达交流”也是本册的主要探究要素之一，每个单元都设置有多个表达与交流的教学环节。本册教材能够充分落实课程标准对合作分享方面的要求：“愿意倾听、分享他人的信息;乐于表达、讲述自己的观点;能按要求进行合作探究学习。”

在STSE目标的落实方面，《科技改变我们的生活》单元第一课的手工造纸活动中，学生通过实际动手感受造纸过程，体会手工造纸的不易;对比古今信息记录媒介，感受信息记录方式、信息传递方式的进步;讨论、交流、体会科学技术的发展给人们生活带来的巨大变化和科技带来的便利、快捷和舒适。

第二课的装订小书活动，引导学生用打洞、穿线、打结的方式来装订小书，再用订书机来装订封皮，使学生根据自己的体验和感受，切实体会生活中的科技产品给人们带来的便利和快捷。

第三课的“科技产品体验会”活动，让学生进一步观察、体验和交流生活中的科技产品给我们带来的快捷、便利和舒适，让他们更加深入地“了解生活中常见的科技产品及其给人类生活带来的便利”，从而认识到科学技术与日常生活的联系。

另外，《我们的家园》单元中关于人工世界和自然世界的讨论，也能起到帮助学生了解科学技术与日常生活的联系的作用。

《科技改变我们的生活》《我们的家园》等单元关于科技产品和科技发展对自然环境和人类生活的影响的教学内容，不仅能很好地让学生“理解科学技术与社会发展的联系”，“了解人类可以利用科学技术改造自然，让生活环境不断得到改善”，也能让学生“理解人类与自然和谐相处的重要性”，“了解人类的生活和生产需要从自然界获取资源，同时会产生废弃物，有些垃圾可以回收利用”。

本册教材的编写特色

1.问题导向：以探究活动作为学习科学的重要方式

课程标准指出，“探究活动是学生学习科学的重要方式”，强调“从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动，了解科学探究的具体方法和技能，理解基本的科学知识”。因此，本册教材坚持采用任务驱动型教学模式和基于问题（或基于项目）的学习方式，结合小学生的生活情境，以明确的探究任务或问题为驱动，设计探究活动，将科学知识目标和科学探究目标融入探究活动中。教材引领学生像科学家那样亲历提出问题、猜想假设、搜集事实与证据、处理信息并得出结论的探究过程来建构科学知识，了解科学探究的基本过程、方法和技能，学会利用科学方法和科学知识初步理解身边的自然现象，并解决某些简单的实际问题。同时培养学生积极的科学态度，使他们学会全面地理解科学、技术、社会与环境的关系。

2.设计与制作：强调技术与工程教育的重要性

和实验稿相比，教育部2017年正式颁布的《义务教育小学科学课程标准》强调了对技术与工程教育的要求，这一变化对接了国际科学技术教育发展的趋势，更是对我国社会与经济发展需要的响应。所谓工程，就是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题，创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。除了课程标准，《中国学生发展核心素养》以及国际上最近几十年新兴的STEM教育实践，都赋予技术与工程教育以重要地位。

本册教材对技术与工程教育给予了足够的重视，不仅专门设置了技术与工程类的单元《科技改变我们的生活》，还在其他探究活动中适时穿插一些设计与制作活动，如《我的气垫船模型》中的氣垫船模型制作活动、《我们的家园》中的小船制作活动等，以培养学生的动手能力和工程意识。

3.学科渗透：教学内容设计的综合性

课程标准强调，理解自然现象和解决实际问题需要综合运用不同领域的知识和方法，小学科学课程要针对学生身边的现象，从物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程4个领域综合呈现科学知识和科学方法，强调这4个领域知识之间的相互渗透和相互联系。

本册教材的设计强调贴近儿童生活，从实际问题出发，注重自然世界的整体性，发挥不同知识领域的教育功能和思维培养功能，不断丰富学生对现实世界中的科学现象的体验。教材强调不同领域知识之间的相互渗透和相互联系，适当淡化学科知识之间的界限。不少探究活动的设计涵盖了课程标准要求的物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四大领域中的两个或两个以上的科学知识学习目标。如《四季与生物》单元综合了地球与宇宙科学、生命科学两个领域的知识，《我们的家园》单元综合了地球与宇宙科学、技术与工程领域的知识。另外，教材还特别重视渗透环境教育，使学生从小亲近自然、欣赏自然、珍爱生命，善待周围环境中的自然事物，追求人与自然的和谐相处。

河南教育报刊社（450004）