大象版小学《科学》教材一年级上册编写说明及教学建议
作者: 许飞
认识发展要项是每册教材重点培养的学生认识发展过程中的重要项目的简称,是大象版《科学》新教材编写思路的重要特色。一年级上册教材重点围绕“感官与观察”这一认识发展要项的培养进行设计和编写,引导学生学会运用多种感官对物体的外在特征进行观察。
一、教材的编写思路
1.认识发展要项的内涵及价值
该册教材重点培养的认识发展要项是“感官与观察”,即综合利用各种感官观察物体外在特征的能力。它既是科学探究的基础,也是科学认识活动的源头。学生运用多种感官获取更丰富的感知信息,为大脑进行比较、分析、抽象、概括、推理、判断等较高层次思维活动提供更丰富且真实的原始材料。因此,培养学生利用感官进行观察的能力,是训练他们科学思维能力、养成良好的思维习惯、提高科学探究能力、树立基本的实证意识和求真务实科学态度的基础。
2.认识发展要项单元目标与核心素养目标的布设
按照教材的培养体系,教材编写组把每册教材承担的认识发展要项培养目标分解到每个单元中落实,成为认识发展要项单元目标。按照一年级上册教材的认识发展要项“感官与观察”,结合一年级学生的认知心理特征和学习进阶布设的需要,该册教材选择了课程标准规定的与利用感官观察物体的外在特征相关的内容要求,设计了四个探究实践单元“感官兄弟”“观察常见的动物”“我在哪里”和“多变的月亮”,另外设计了学期开始的体验单元“画蚂蚁”和学期结束的反思单元“竺可桢的观察日记”。每个单元都结合具体的内容要求或者培养认识发展要项的需要,设计了一系列探究实践活动。学生在完成探究实践活动的过程中,完成认识发展单元目标的培养,落实各单元承担的内容要求的学习任务,同时从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任四个方面发展核心素养。该册教材六个单元承担的内容要求和认识发展单元目标见表1,其中,体验单元“画蚂蚁”和反思单元“竺可桢的观察日记”不承担内容要求。
二、教材认识发展要项的落实途径
1.基于探究实践活动培养观察能力
人的认知能力是在具体的认识实践过程中逐步发展起来的。感官观察能力同样也要依托具体的运用感官进行观察的实践过程才能得到训练和提升。该册教材几乎每个单元、每节课都设计了真实情境下对真实事物的观察活动,目的就是通过真实的感官观察活动指导和训练学生的感官观察能力。
2.基于感官观察训练形象思维能力
一年级学生的认知心理发展水平尚处在形象思维阶段,这与该册主要培养的认识发展要项“感官与观察”是完全吻合的,也与认识发展过程中的感性认识阶段相对应。感性认识阶段包含感觉、知觉和表象三种形式。通过某种感官观察外部事物获得的感觉是认识事物的基础,但感官观察仅为大脑提供了认识的“原材料”,只有大脑将这些信息进行整合,形成较为完整的知觉,并储存在大脑中形成表象时,才能算是一个相对完整的感性认识过程。表象是大脑进行形象思维的基础,作为认识发展要项的“感官与观察”,不能停留在看一看、听一听、摸一摸、闻一闻、尝一尝等感觉活动层面,还应该包括更重要的基于感官观察之后利用表象进行的形象思维活动。教师要引导学生利用感官观察获取第一手的、真实的感觉信息,再引导他们将获取的信息进行辨认、分析、判断和整合,形成对被观察事物较为完整的认识,并能基于自己真实的感性经验进行形象思维。这不仅能更好地促进学生形象思维能力的发展,也有助于培养他们“有根有据”进行思考的良好思维习惯。
例如,该册教材的体验单元以“画蚂蚁”为驱动任务,不是仅停留在观察活动上,而是引导学生在观察中围绕“蚂蚁身体有几节”“有几条腿”“腿分别长在什么部位”等问题,进行反复观察、交流和辨认,以获得正确的信息,并以“画蚂蚁”为抓手,引导他们把这些信息综合起来,在大脑中对蚂蚁的外形形成相对完整的表象。在这个过程中,学生不仅仅进行了感官观察,更重要的是他们还对观察到的信息进行了辨认、判断、综合等思维活动。
3.通过描述反馈感性认识过程
描述就是把通过感官观察整合并存入大脑的关于客观事物的表象用语言或图画等形式表达出来。大脑中关于外界事物的表象,并不是大脑对感官和知觉的机械存储,而是经过整合、重组、简化、补充等形象思维加工的结果,所以描述不仅是对观察结果的输出,也是对形象思维活动过程和结果的输出。通过学生对被观察事物的描述,教师不仅可以了解他们用到了哪些感官、获得了哪些信息,还可以反观他们对这些信息如何判断、取舍和整合等思维过程,为进一步培养他们利用感官进行观察的能力以及利用表象进行形象思维的能力提供可靠的依据。因此,让学生把观察到的信息描述出来,也是培养“感官与观察”这一认识发展要项的必要途径。
基于以上思考,该册教材设计的观察活动几乎都与描述、交流交织在一起。教师可以通过学生观察时的即兴描述,知道他们观察到了什么、获取了哪些信息、做出了哪些判断、形成了怎样的认知结果等。例如,该册教材“感官兄弟”单元中《感官的本领》设计的五个感官观察活动,要求学生即时描述各种感官观察到的信息,与其他同学交流互动,教师则通过这些信息了解其感性认识的过程,并引导他们修正观察中的错误,从而更科学地进行观察。
三、教材核心素养目标的落实途径
1.科学观念目标——基于感官观察建立对常见物体的感性认识
该册教材承担的科学观念目标包括:认识常见物体的基本外部特征;认识周边常见的动物,能简单描述其外部主要特征;能描述太阳升落和月亮形状变化等自然现象;等等。显然,这些科学观念都指向事物的外部特征,也都必须是通过真实的感官观察直接获取到的信息后才能形成的感性认识。因此,引领学生在真实情境中对真实的事物进行观察并及时反馈描述观察到的信息是实现该册教材科学观念目标的基本途径。教材将引领学生通过具体的感官观察活动来获取事物的外部特征信息,并引导他们通过描述和整合这些信息,形成对这些事物的初步认识。
例如,体验单元“画蚂蚁”中,学生通过观察真实的蚂蚁,明确蚂蚁的身体分几部分、有几条腿、腿长在什么部位等,从而体验感官观察对认识客观事物的重要意义。“感官兄弟”单元《水果分享会》一课,引导学生从形状、颜色、气味、大小、手感、轻重等方面观察和描述真实的水果,帮助他们建立对水果的认识。“观察常见的动物”“我在哪里”“多变的月亮”等单元,通过引导学生经历各种观察活动建立对动物、方位、太阳位置的变化以及月相的变化、白天和夜晚不同的特征与现象的感性认识。
2.科学思维目标——用描述和表达促发思维活动
该册要达成的科学思维目标为:能在教师指导下,观察具体事物的构成要素,通过口述等方式描述事物的外在特征;初步分清观点与事实,根据问题提出假设;通过口述、画图等方式描述事物的外在特征,表达自己的想法;能在教师指导下,辨别二维空间中的上下左右、东南西北;等等。这些无不直接或间接地指向“描述”和“表达”。低年级的描述不仅是对感官观察结果的输出,也是对形象思维活动结果的输出。指导学生把自己的所思所想说出来,就是在指导他们如何进行形象思维。学生把所思所想说出来的过程,就是在展示他们形象思维的过程,教师也就看到了他们的思维轨迹。
例如,“感官兄弟”单元中《辨别真假水果》一课,在引导学生辨认水果前让他们先结合自己的经验说说用什么方法辨认水果,这样可以了解他们原有的生活经验及思路。有的学生说可以用鼻子闻,教师就可以知道他的印象中水果是有特殊香味的。然后让学生试着用自己的方法辨别真假水果,同时让他们说说自己获得的感觉信息和判断结果及理由,这样可以让教师看到学生观察到什么,以及他们是怎样思考或根据什么做出判断的。教师则可以根据学生描述的信息及时调整教学,以引导他们更科学地观察和思考。
3.探究实践目标——在真实情境中经历真实探究实践
该册教材需要培养的课程标准所要求的探究实践目标主要包括:能在教师指导下,通过对具体现象与事物的观察和比较提出感兴趣的问题;能对事物的变化过程作出简单猜想,了解科学探究需要制订计划;能利用多种感官观察对象的外部形态特征及现象;具有初步的收集信息和得出结论的意识;具有简单交流、评价探究过程和结果的意识;能在教师指导下完成学习任务,初步养成良好的学习习惯;等等。简单地说,就是引领学生经历并完成提出问题、作出猜想、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价的探究过程,在探究过程中培养他们利用多种感官观察对象的外部特征及现象的能力,让他们掌握“观察”的探究方法,培养他们收集信息、得出结论、简单交流、评价探究过程和结果的探究意识及自主学习能力,帮助他们初步养成良好的学习习惯。无论是探究能力培养、探究方法的掌握还是探究意识的培养,都不是简单的说教所能达成的。探究意识需要真实的问题情境和求知需求来激发,探究能力和探究方法需要真实的探究经历来历练和培养。
该册教材每个单元都创设了真实情境来激发学生产生真实的认知需求,从而激发他们主动探究。例如,体验单元以“画蚂蚁”为任务驱动,引导学生先画出记忆中的蚂蚁,但他们画的蚂蚁各不相同,特别是关于蚂蚁的身体,有的画了三节,有的画了两节,有的画了四条腿,于是,“蚂蚁到底长什么样”“蚂蚁到底有几条腿”等成了学生非常想知道答案的问题。学生带着这些真实的问题再去看蚂蚁,此时的“看”已经不再是原先的随便“看看”,而是变成了有目的的观察活动。学生利用感官进行观察的能力也就在真实情境中的真实需求指引下的探究活动中得到发展。
4.态度责任目标——基于观察激励提问、激发兴趣
该册教材承担的态度责任目标包括:在好奇心驱使下,对常见自然现象或生活现象表现出直觉兴趣;能如实记录观察到的信息;知道可以有依据地质疑别人的观点,尝试从不同角度、以不同方式认识事物;愿意倾听他人的想法,乐于分享和表达自己的想法;等等。作为一年级科学启蒙教育,呵护学生的好奇心、发展他们对科学学习的兴趣是非常重要的。激发学生的好奇心和对科学学习的兴趣,可以通过以下两条途径来实现。
一是引导学生进行细致观察。好奇心是对以前未发现、现在新发现的新鲜事物或现象的未知而欲知的心理。要激发学生的好奇心,就要引导他们去发现更多的新鲜事物或现象。由于小学科学都是紧密联系生活的,所研究的事物大都是学生日常能够遇到的,那么怎么才能让他们对这些司空见惯的事物产生兴趣和好奇呢?引导他们更仔细地观察,从已知的事物上发现以前未曾发现的现象就成为一种行之有效的方式。
二是鼓励学生提出感兴趣的问题。一个人的好奇心可能仅仅是脑海中一个瞬间的念头,科学教育要设法把学生对事物的好奇心转化成一种探索的欲望和动力。事实上,鼓励学生把自己的好奇以问题的形式说出来,就是转化他们好奇心的有效方法。该套教材继承前两个版本的“科学问题银行”的模式来鼓励学生提出问题,并将暂时无法解决的问题记录成“科学问题存取单”存起来。这样不仅可以妥善处理学生提出的各种各样的问题,而且能在较长的时间内有效保护和激发他们提出问题并展开探究的科学兴趣。
四、教材总体教学建议
1.把握学生的认知心理特征
一年级学生还处在具体形象思维阶段,对外界事物的认识仍以感性认识为主,即主要通过感觉器官获取感觉信息,然后汇入大脑进行综合形成整体知觉和表象。
对于这个阶段的学生,教师不仅应该创造更多的可供感官观察的问题情境,为他们提供充分的综合运用多种感官观察事物外在特征的机会,以促进他们的大脑对多种感官获取的信息进行整合并存储在大脑中形成对事物表象,以及利用表象进行形象思维,还要引导他们把脑海里的表象描述出来。这既是教师显性观察学生思维运作的过程,也是促进学生思维发展的有效途径。该册教材设计的观察活动几乎都与描述、交流同步交织在一起,就是为了达到这样的教学效果。
此外,教师还应准确把握一年级学生对事物充满好奇、集体意识淡薄、缺乏自我评价能力等心理特征,尽量创设学生感兴趣的情境,激发他们的好奇心和求知欲,有意识地培养他们乐于分享和交流的科学态度及勤于反思和善于总结的学习习惯。该册教材每一课都设置了“反思与评价”栏目,就是要引导教师重视培养学生勤于反思和善于总结的学习习惯。