《科学》课程的实验与思考

当前，在世界范围内都在进行着教育教学改革。在全国及北京市的 21 世纪课程改革中，都增加了一门称为《科学》的理科综合课程。北京市组织人力编写了相应的教材，并且从今年 9 月开始进行小学阶段的实验。对于这门新课程的实验工作，各级领导和行政管理部门、教研员、教师、学生、家长都非常关心。他们投入了很大的人力、物力，期望得到预期的结果。

《科学》课程与传统的课程不同。它们在教育观念、教学内容、教学方式方法、对学生和教师的要求等方面，有着明显的差异。在进行《科学》课程实验时，实验教师和学生都同意课程标准的观点，认为新教材的编写是成功的，方向是正确的。实验时，任课教师和学生也存在一些困惑，觉得对一些问题还需要作进一步的思考。

应当指出：在改革中发现问题、有一些困惑是正常的，是一件好事。对问题的深入思考，将使我们的改革收到更好的结果。下面，以北京出版社出版的《科学》课程教材为例，对北京地区进行《科学》课程实验时，所遇到的一些问题作简要的分析。

一、为什么要把《自然》改为《科学》，两门课程有什么不同

在前一个阶段，基础教育中的各个学科都作了一些改革。其中，小学的《自然》课程的改革是比较成功的。但是，随着社会和科学的进步，用现代教育观念衡量，小学《自然》课程还存在一些问题，还必须继续加以改进和完善。我们认为小学《自然》课程，与其他的课程相似，存在以下三个问题：

一是过于重视知识，轻视了能力和情感。小学《自然》课程，无论是在教材内容、教学要求方面，还是在课堂教学、课外活动方面，都对学生在“知识点”上的要求做出了明确的规定，而对学生的研究能力，特别是科学情感上的要求则不清楚。在评价教学效果时，基本上是以对知识的“了解”、“理解”、“掌握”来衡量、考察学生的学习情况。

二是过于重视结果，轻视研究过程。表现在教材上是讲结论多、讲过程少；在教学目标上，则只要求学生记住概念、规律，不要求知道探究过程；在进行课堂教学时，是教师在讲台上辛辛苦苦地讲、学生在座位上老老实实地听，教师对教学过程精心设计，学生沿着教师预定的方案前进；在考试、评价上，是试卷以闭卷必答为主、题目以”死题”为主，要求记住教材的重点内容以及教师所强调的结论，其中大部分是只靠背诵就能回答的问题。

三是教学内容不够系统，于学生形成对世界的整体认识不利。表现在教学内容上是教材按照知识的难易程序安排，比较”零散”。这种安排，考虑到了学生的接受能力，便于学生理解和掌握知识，但不利于突出事物的主要矛盾、抓住知识的内在联系，也不利于使学生学习后用统一的观点看待世界。

按照现代科学理论和教育理论，科学是没有穷尽、不断发展的，每一个人都不可能在学校就准备好今后工作所需要的所有知识，他需要终身学习、不断进步。现在，学校教育的主要目的不是让学生知道多少知识，而是让学生学会学习、学会研究、学会自己获取知识，让学生形成对世界的整体认识。换句话说，就是学校教育要把知识、能力、情感有机地联系在一起，要让学生掌握知识，但更重要的是提高他们的能力、增强他们的科学情感、培养和提高他们的科学素养。

作为 21 世纪中小学生的基础课程，《科学》课程承担着自然科学的基础知识传授任务，承担着基本科学能力、基本科学态度和价值观的培养任务。与原来的《自然》课程不同，《科学》课程选择的不是那些传统的分学科”系统”知识，而是把现实的工作和生活中，全体公民普遍需要的知识和技能作为基本教育内容，用”科学主题”整合各学科知识，建立反映世界本质和规律的科学观念，使学生以整体的眼光来看世界。反映世界本质和规律的”科学主题”有六个，它们是”能量”、“演化”、“变化的形式”、“稳定性”、“尺度与结构”、“系统与相互作用”。这种具有综合性、开放性的知识结构有助于学生未来的学习和创造。

北京出版社出版的《科学》第一、二册(供三年级学生使用)，打乱了原来《自然》课程的安排，以“人类生存的自然环境”这个内容为主题，将有关知识编排组合。在教材中有宇宙、地球、岩石、大气、水、生物、资源等多方面的内容。教学时，不是让学生记住一些难于记住的概念，而是要他们知道地球是宇宙中的一员，在人类生活的这个星体上，有岩石圈、大气圈、水圈、生物圈，有各种各样的资源，人类要爱护地球。

在加强科学实践这点上，《科学》课程与《自然》课程的观点是相同的，只是出发点及做法不完全一样。《自然》课程中学生的实践活动完全由教师控制、按教师的设想运作，学生被动执行、自主活动的空间不大。《科学》课程则将科学探究作为重点，充分发挥学生的主观动性，要求学生有更多的参与、动手与实践机会，使学生在实践中”学科学”、“做科学”、“用科学”。

二、《科学》课程的内容是不是过深了，学生能不能接受

与《自然》课程不同，《科学》课程是从较高的层次，直接将一些先进的和基本的”大观念”,通过”身边的自然现象”呈现给学生，并且随着学生认识水平与实践能力的提高，反复加深他们对于这些科学”大观念”的理解，最后能够运用反映自然界本质与联系的科学主题看待自然。

按照上述观点，在北京出版社出版的《科学》第一册，即在小学三年级上学期，就出现了岩石圈、大气圈、水圈等概念。一些关注《科学》课程进展的人产生了”《科学》课程的内容是不是过深了？ 对于这些内容学生能不能接受？”的疑问。

产生疑问的原因是还没有真正理解《科学》课程的理念，不自觉地在用过去的观念考虑和处理问题。

应当明确，《科学》课程不是”大拼盘”,不是把过去的几门理科课程内容放在一起的”大杂烩”。《科学》课程和过去的《自然》及各理科课程的出发点不同，它在某种程度上”淡化”了知识，而以培养学生的科学素养、教会学生学习为目标。在知识体系上，《科学》课程以”自然界是一个相互联系、相互作用的整体”为中心思想、以“科学主题”为选择内容的主要依据、组织课程的主要线索，选择自然科学各学科之间具有内在联系的知识，结合自然界与人类生活中的综合性问题，组成有机的知识体系。

在这个知识体系中，对知识的要求是”广泛”而不是”深入”,即要求学生有大的观念，不要求学生记住那些具体的、学生接受困难的概念、规律。在《科学》第一册，确实出现了在四、五年级《自然》课程才出现的内容，如果不用《科学》课程的新观念对知识的要求处理，仍然按原来《自然》课程的要求处理，当然是过难了。但是，这种做法是错误的，它不但偏离了正确的方向，而且加大了教学的难度，无法完成教学要求。

例如，《科学》第一册的第三课”地球上的水圈”,安排了”水能够溶解某些物质”的内容。为了科学的完整，教材中给出了溶解的概念，但是并不要求学生理解和记住这个概念。在教学参考书中对溶解提出了明确的要求，即学生的学习目标是”知道水能够溶解某些物质，知道物质在水中的溶解量与物质的种类、温度有关系，很多物质不能无限的溶解在水中。 “至于什么是”溶解”、“如何解释均匀分散”,没有必要当作教学的重点。如果按课程标准、教材的要求教学难度不大，如果让学生理解”溶解”这个概念，确实无法完成。

三、学生怎么进行科学探究，教师如何控制课堂教学

《科学》课程把组织学生探究作为课程的重点、核心，作为发展学生的科学素质的重要环节，

作为培养学生创新思维和实践能力的有效方法。科学探究可以调动学生的积极性，启发他们不断地发现问题、提出问题、找到解决问题的方法；科学探究可以使学生”像科学家那样工作”,敢于提出自己的”新观点”、作”具有开创性”的事情；科学探究可以使学生逐渐深入到实际生活中，观察现象、进行实验、动手操作。在《科学》课程加强科学探究，有助于培养学生的科学思维能力、运用科学知识和方法解决实际生活中的问题的能力以及独立思考能力与创造能力，有助于增强他们的科学情感，满足学生在未来社会中生存和发展的需要。

《科学》课程中科学探究的做法是：根据儿童、青少年的心理发展过程，结合学生所能够接触到的实际生活中具体问题，将能力、情感的培养按学段融入教学内容之中；将科学探索的实际过程分解为不同形式与阶段，使它具有可操作性，通过观察、描述、比较、排序、分类、相关、推断、应用等训练，优化学生思维的品质；通过搜集资料、实际操作、数据分析形成和提高学生的实验能力。

组织学生进行科学探究是复杂的工程，它比过去教师站在讲台上讲课难得多。在科学探究前，教师要深入分析课程标准、教材、教参，明确教学的目的；要认真钻研教学内容，清楚它的发展历史，知道科学家是如何进行研究解决问题的；要清楚学生的认识能力、知识结构，预测他们考虑问题的思路、可能提出哪些问题，清楚哪些地方需要并且可以探究。在探究时，教师要做组织工作，调动每一个学生的积极性，让全体学生都感兴趣、每个学生都能够愉快投入其中、参与探究，并且保证课堂气氛热烈、教学井然有序。在探究后，教师还要组织学生对结果进行评价，激励学生进行科学探究的积极性。

在教学中进行科学探究，对教师提出了更高的要求。可以说，能不能搞好科学探究的关键是教师的水平和能力。教师应当是科学探究的组织者和推动者，一个自己不能进行科学探究的教师很难胜任这项工作。对教师的要求主要是以下三个方面，一是教师具有进行科学探究的意识和能力，二是教师具有较广博的知识，三是教师有灵活处理突发事情的能力。

教师进行科学探究的意识和能力，指的是教师清楚科学探究的意义和重要性、有进行科学探究的自觉性、积极性和能力；清楚科学探究的步骤、方法；清楚应当怎样组织学生进行科学探究、在哪些问题上进行科学探究、怎样才能做好科学探究；清楚学生在科学探究上有什么问题、在那些地方容易出现问题、怎样做才能解决这些问题。

教师的较广博知识，指的是教师的知识面比较宽广，能够解决科学探究时所涉及到的各种问题。教师能够回答出学生的各种问题，不直接告诉学生答案而启发他们思考是最理想的。但由于《科学》课程所涉及的内容太多，一般的教师不可能对所有的问题都有所了解，所以只要求教师了解学生的问题是哪方面的问题、应当如何解决这个问题、在什么地方可以找到问题的答案就可以了。

教师灵活处理突发事情的能力，指的是在进行科学探究时出现了突发事件，如学生对于某个问题争议不休、探究实验不成功、探究时发生了没有估计到的问题、出现了意外的事故等，要求教师考虑得比较周全、处理得比较合理，保证科学探究能够顺利进行。

在科学探究中，学生的活动比较多，组织全体学生都积极参与确实比较困难。只要教师对科学探究的认识正确，教师具有较高的水平，能提高学生参加科学探究的自觉性和积极性，使学生在进行探究后有较大的收获，完全能够做好教学中的科学探究工作。

四、学生的情况不同，如何防止出现两极分化

同一个班的学生，由于家庭条件、社会环境、早期教育等多方面的不同，他们在科学探究时的表现有很大的差异。有一些学生对科学感兴趣、自治能力比较强，能够自己去研究问题和考虑问题，在科学探究时表现得很积极、主动。也有一些学生对科学的兴趣不十分大、自治能力又比较差，他们不会自己去研究问题和考虑问题，在科学探究时表现得很被动、不积极，个别学生只在旁边看或干脆不参与。如果教师不作正确的引导，在教学时很可能出现了”两极分化”的现象，使得”好”与”坏”差异越来越大。

解决两极分化要从学校、教师、学生三个方面同时入手。学校主要是增加对《科学》课程的投入，包括确定教师合理的工作量和班级学生人数。与其他课程相比，《科学》课程的人力、物力投入确实比较大。《科学》课程要做实验，需要安排实验室和实验仪器；要组织学生参加课外活动、进行社会调查、归纳整理资料、总结得出结论；要安排专职的任课教师，让他们进修提高，而且工作量不能大。《科学》课程应当小班授课，每个班级的学生人数最好不要超过 30 人。班级的学生人数过多，教师组织学生活动困难，无法做到面对每个学生，也无法做到因材施教。

教师是《科学》课程教学的组织者和实施者。教师要认真备课，对探究内容、探究方法作出合理的设计，吸引学生积极投入，对个别学生情况要做调查研究，采用恰当的对策。学生不积极参加的原因主要有两个：一是觉得没有意思不愿参加，另一个是不知道怎么去做，特别是同一组中有主动、积极的学生抢着做时，这些不大会做或做不好的学生就会成为”观众”站在旁边看。从某种意义上讲，学生是喜欢研究一些他们感兴趣的问题的，中小学生自身的特点之一就是“好,动”。科学探究本身是有意思的，只要我们找到了学生的”兴奋点”,并且为这些不积极参与的学生创造了条件，他们会积极投入科学探究工作的。

五、不以知识点作为教学要求，怎么对教学效果进行评价

《自然》课程以知识点为中心，可以按对知识点的掌握程度评价教学效果。《科学》课程”淡化”知识，以培养学生的科学素养、教会学生学习为目标，怎么对教学效果进行评价呢？ 这确实是应当考虑和研究的问题，也是必须解决的问题。由于教学要求不同，《科学》课程与传统的课程教学效果的评价，在评价内容、评价主体、评价方法和评价过程等方面，有显著的差别。《科学》课程评价的重点不是知识，而是科学探究、科学知识与技能、科学态度情感与价值、对科学技术与社会关系的认识四个方面

对《科学》课程的教学评价应当是全面的，应当涵盖科学素养的各个方面。评价时，既要评价学生对科学概念和规律的理解和掌握情况，也要评价学生在科学态度及科学情感与价值观、科学探究的方法与能力、科学的行为与习惯等方面的变化与进步。除了科学素养外，评价还要了解学生在发展中的需求、发现和发展他们多方面的潜能，帮助他们认识自我、建立自信，促进学生在已有水平上的发展，强化评价的内在激励作用，发展评价的诊断、教育和发展功能。

《科学》课程评价的主体包括教师，也包括学生自己和学校校长，还包括学校外部的教育管理部门、考试机构、科学教育团体、家长等。学生应当参与教学评价，反思自己的学习情况，并且对教师的教学情况提出看法和建议。学生家长、教育管理部门、考试机构、科学教育团体以及社区的有关人士也应当对《科学》课程的组织、实施、方法、效率及效果等进行评价。校长、教师在评价中仍然起着重要的作用，但不再是”裁判员”,而是学生学习科学的伙伴和激励者，同时又是进行《科学》课程教学的调控者。评价时，要引导学生学会正确地评价自我和评价他人。要强调学生作自我比较，淡化学生之间的相互比较，体现评价主体的交互性和多元化。

《科学》课程的评价不是单纯的书面考试，而是采用多种形式的评价方法。例如可以通过学生参与科学探究活动是否积极、是否持之以恒、是否实事求是、能否提出有价值的问题、观察是否认真、表述是否清晰等表现，评价其进行科学探究方法与能力的高低及问题。对于《科学》课程的评价方式方法，有待于教师在教学的实际工作中创新。只要评价的结果有助于提高学生的科学素养，这种评价方式就是可取的。

《科学》课程的评价目的是促进学生科学素养的提高，在教学工作结束后要评价，在教学的过程中也应当随时进行评价。在教学时，教师要关注所有学生的学习情况，及时与家长、校外人士建立联系，引导学生随时对自己的学习进行评价，鼓励和指导学生解决存在的问题、不断进步。科学探究的目的是体验科学研究的过程，形成初步的科学探究能力，增进对科学探究的理解。评价的重点是学生动手、动脑”做”科学的兴趣、技能、思维水平和活动能力。具体的评价目标包括：参加科学探究的态度和积极性；提出科学问题；进行猜想和假设；制定计划、设计实验； 观察和实验(如全面、认真、细致) 、获取证据；检验与评价；表达与交流等七个方面。不同年级学生的评价要求不同。低年级学生要求的重点是兴趣、热情、态度和积极性，不要求科学探究的结果或水平。随着年龄的增加，要求逐渐加高。要根据学生情况提出具体的要求。对于每一项科学探究，可以重点选择其中的几项，有针对性制定评价标准。

科学知识的评价，重点是对科学的认识以及统一科学概念的理解和领会，不是检查学生记住了多少学科的具体知识。对于物质科学、生命科学、地球科学及所涉及内容的要求，要以课程标准为依据，不要随意”拔高”。技能的评价目标包括观察技能、实验技能、查阅信息资料技能等方面。对科学知识和技能的评价，要尽量融合在科学探究过程的情景中。

评价要通过学生自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。评价的标准是：对自然现象的好奇心和求知欲；对科学原理的尊重和对科学的兴趣；对事实和他人的尊重，科学创新意识；对社会的责任感、用知识为祖国为人民服务的意识等。评价时，主要的依据是学生在《科学》课程各类活动中的表现，如是否积极参与、是否热情关注、记录实验数据是否实事求是、是否有学习科学的兴趣等，来评价学生在科学态度、情感与价值观上的变化。

要联系实际进行。做法可以选择一些实际问题、创设具体的情景、寻找有关的范例，来评价学生对科学、技术与社会之间问题的关注程度、参与决策的意识以及科学、技术与社会关系的认识。在以上的评价中，重点是对创新精神和实际能力的评价。主要评价学生是否有提出新想法、新观点的勇气和欲望、是否有问题意识和质疑精神、是否能提出新观点、新方法、新设想等。

《科学》课程的评价也可以采用测验与考试的方法，只是内容和方法与过去有所不同。测验与考试的内容要具有综合性、探究性和开放性，试题要创设引起学生兴趣和联系实际的情境，着重检查学生分析、解决实际问题的能力，改变以知识记忆为主、脱离实际的书面考试方法。测验与考试的方式应当多样，针对不同情况和不同的要求，可以采用口试、笔试、现场操作等方式进行。

对《科学》课程的疑惑来自两个方面，一是《科学》课程标准及其教材还存在某些缺陷，二是对《科学》课程的基本理念和基本思路还不够清楚。对于前者，我们正在广泛听取意见作修改；对于后者，我们和广大的教师一起深入学习、思考，用先进的教育思想和教育理论指导行动。我们深信，《科学》课程的实验一定会成功，也一定能够成功。