中美小学科学教科书比较研究
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STC 是Science and Technology for Children(孩子们的科学与技术) 的缩写形式, 是美国小学现行科学教材之一, 它是在美国《国家科学教育标准》(NSES) 的指导下进行编写的, 是以活动为基础, 单元式的小学综合理科教材。
教材中所选择的活动贴近儿童的实际生活, 强调科学2技术2社会( STS) 之间的联系; 教材注重培养学生的综合技能, 如观察和描述所观察到的现象、用文字和图表记录观察、通过写、画和讨论来交流观点等。
总而言之, 这套教材不论是从内容或从形式上来说, 都是很有研究价值的。
一、STC 教材的编写依据美国国家科学学院1996 年初推出了美国历史上第一部科学教育标准, 其中规定了8 个部分的科学内容, 指明了学生们在从幼儿园到12 年级( K～12) 的教育过程中在自然科学方面都应该知道些什么、弄懂些什么和能够做些什么。
这8 部分内容分别是: (1) 科学中统一的概念和方法; (2) 以探究为特点的科学; (3) 物质科学;(4) 生命科学; (5) 地球与空间科学; (6) 科学与技术; (7) 从个人角度和社会角度看的科学;(8) 科学史和科学的性质。
其中第一个部分是面对所有年级的, 因为与这些概念有关的认识和能力是需要通过对学生们的完整的教育过程才能培养起来的, 而且统一的概念和方法是超出学科边界的。
其余那七个部分则分别是针对K～4 (幼儿园到四年级) 、5～8 年级的9～12 年级的程度。
这三个年级组的标准见表1～表3 。
二、STC 教材的内容体系STC 教材为一至六年级的学生提供了24 个单元, 每个单元由若干个活动组成, 每个年级有四个单元。
这24 个单元覆盖了4 个大的主题领域: 生命科学、地球科学、物质科学和技术设计。
见表4 :STC 教材的一个重要特点就是强调科学探究, 是一门以探究为基础的课程。
每个单元都为学生提供了若干个进行探究的机会, 让学生直接探索科学概念和现象, 思考他们的观察, 与同学分享, 以及将学到的东西应用于新情境。
NSES 中提出科学的学习要具有灵活性和选择性。
所以, 学习目标是以年级段而不是以年级安排, 与标准相似, STC 课程的设置也为年级提供了最大的灵活性。
所有STC 单元可以按表4所列上下浮动一个年级。
一年级的单元可以用于幼儿园。
例如, 根据总体科学课程或学生能力,为二年级开发的“土壤”也可以在一年级或三年级教授。
这种灵活性在四、五年级的交界变得至关重要, 他们跨越了NSES 所规定的年级段。
这样安排教材, 可以使学区或教师按照本地区或本校的具体情况做出适当的选择, 有利于给学生创造轻松的学习环境, 充分发挥学生学习的积极主动性。
每一个STC 单元设有四个阶段的学习周期,即关注(focus) 、探索(explore) 、思考(reflect)和应用(apply) 。
这些阶段是建立在对儿童学习研究基础之上的, 研究结果表明: 知识是由每个学习者积极构建的, 儿童只有在他们可以有自己的发现和亲自参与的实验环境中学习科学, 效果才能达到最好。
关注阶段主要是了解学生对某个主题知道了些什么、他们还想学些什么。
换句话说, 学习要从学生已有的知识和经验开始, 即了解学生已有的认知结构, 使新学的知识与学生认知结构中的知识建立起某种联系, 这样才能取得最佳学习效果。
另外, STC 教材也意识到了虽然要有自己独特的内容和进展程序, 但彼此之间并不是相互割裂的, 它们都是学校完整课程的一部分。
各门学科之间在内容和技能上有许多交叉的地方。
因此, 在编写时STC 教材注意到了科学与其它学科之间的联系, 如写作、语言艺术、数学、社会研究和音乐等的联系。
这一思想在STC 的教师用书中的延伸部分有显着的体现三、STC 教材的目标体系根据NSES 的精神, STC 将教材的总目标定为: ①使科学对所有儿童都是适合的、有趣的和富有挑战的; ②有助于孩子对周围世界的概念性的理解; ③帮助儿童发展科学推理和解决问题的能力; ④促使科学态度的形成, 如好奇心、尊重证据、灵活性和对生命的敏感性。
这些目标在每一个STC 单元中都有所体现。
在此基础上目标进行分化, 分为概念目标、能力目标和态度目标。
概念目标主要包括对某一科学概念、科学现象及其产生、性质等的理解; 能力目标主要有观察、分类、测量、预测和假设、实验、调查、记录、交流、解释、运用等。
我们知道, 科学离不开实验验证, 因而离不开观察、实验、测量等手段; 科学需要与人交流, 因而需要调查、记录与汇报; 科学需要解释一些现象, 因而需要假设与总结。
这些能力将被揉合在STC 的各个单元中,有助于学生各种技能的发展; 态度目标主要有好奇心(激发学生对生活其中的世界产生兴趣, 乐于提出问题和表达自己的见解) 、合作与分享(学生通过以小组形式进行的学习感受到集体合作成功的快乐, 分享自己的见解, 尊重他人的观点) 、同情心(通过研究周围环境, 了解生物之间相互联系和相互依赖的关系, 培养尊重人类及其它生命的感情) 、坚韧不拔的精神(通过一系列的实验活动, 让学生懂得许多科学活动只有坚持不懈才能得到结果, 要克服困难, 善始善终) 、科学意识(让学生意识到科学对人类与社会的作用) 。
见表5 :每个单元的开头都有关于学完这一单元后学生应该达到的目标, 教材前面给出本单元的目标, 可以使教师在教学前清楚的了解本单元对学生有什么要求, 然后根据这些目标按照自己的愿望组织活动。
教师有很大的自主性, 不管组织什么样的活动, 只要学生达到本单元的目标就行。
四、STC 教学材料STC教学材料包括教师指导用书、学生活动用书或笔记本以及与之相配套的工具箱。
教师指导用书是教师进行教学的依据。
第一部分简要介绍了单元目标、单元概述、材料单、教学策略和评价。
通过这一部分教师很容易掌握教材的整个体系, 知道本单元的内容有哪些, 通过本单元的学习学生应达到哪些概念、技能和态度目标的要求, 如何进行有效的教学和评价以及学习本单元需要哪些材料等。
教师指导用书的第二部分主要是本单元各课的具体教学指导。
包括简单概述和目标、主要的背景知识、材料单、准备、活动步骤、延伸部分以及一些有用的管理建议, 其中很多课都提出了评价建议。
“概述和目标”部分主要是本课的导入, 了解学生对此内容已经知道了多少, 他们还想知道些什么, 以及通过本课的学习要求学生达到什么样的目标, 这相当于我们前面提到的学习周期的第一个阶段———关注阶段。
“背景知识”部分主要是介绍与本课有关的背景知识, 这些信息将帮助教师集中学生的观察并协助讨论术语的正确使用随学生的探索而产生, 并随他们自己交流经验与思想的需要而发展。
“材料”部分主要是指出本课活动可能要用到的材料。
“准备”部分指出教师讲这一课时要做哪些活动, 如何做, 需要哪些材料, 要求学生做些什么等等。
“步骤”部分详细介绍了进行活动的每一个步骤, 包括活动建议和安全提示,这样提醒教师和学生注意安全。
活动建议仅仅对教师起指点作用, 不会束缚教师的思路, 教师不会因过多依赖教参而疏于备课, 有利于教师主动性的发挥。
这一部分相当于学习周期的第二个阶段———“探索阶段”。
“终结活动”部分是对本课活动的总结, 引发学生对本课所学知识进行思考, 和大家讨论、分享自己的思想, 并记录在科学日记上。
这一部分相当于学习周期的第三个阶段———“思考阶段”。
“延伸部分”主要指出了本课知识与其它学科的联系, 这一点在前面的内容体系有所介绍, 再此就不赘述了。
这一部分考虑了本学科与其它学科专家的联系, 体现了综合课程的特点, 利于教师有意识地训练学生的综合能力。
“评价”部分主要是给教师如何评价学生是否掌握了本课的三种目标提出一些可操作性的建议。
例如在学生单独和进行小组活动时观察学生的表现、查看学生的科学日记等方法。
学生用书分为两种: 学生活动用书和学生笔记本。
学生活动用书是可以重复使用的, 主要提供给3～6 年级学生用的, 是对学生在本单元要进行的活动的简单指导与说明。
学生活动用书帮助学生沿着每一课的指导而前进, 也为那些可能落下课或不能立即掌握某些活动或概念的学生提供指导。
主要分为以下四部分: “想一想”部分与教师用书里“述概和目标”相对应, 了解学生已有的认知结构, 为学生构画一个本课活动与思想的大体框架。
“材料”部分列举了学生在活动中将会用到的材料。
“自我发现”部分与教师用书里的“步骤和终结活动”相对应, 简洁明了地带领学生进行探究性的活动。
“探究建议”部分与教师用书里的“延伸”部分的许多活动呼应,给学生额外的尝试活动或问题思考。
值得提出的是这些书可以被重复利用, 上一年级用完了, 下一年级可以接着用, 这样就减少了许多的资源浪费, 可以把更多的科学内容包容在里面。
学生笔记本适用于一年级和二年级的单元, 小册子的名字叫“我的⋯8943 .书”, 如一年级的“我的固体和液体书”、“我的天气书”等。
小册子包括学生记录单和阅读材料, 学生可以把自己的问题、观察结果、实验结果以及自己的思考记录在上面, 这也可以作为评价学生学业成绩的依据。
STC工具箱是为科学课堂教学配备的, 每一套STC 工具箱包含30 个人一个班进行活动时所需的科学设备, 它们是与科学教材配套的, 如在“土地和水”单元中的“水循环: 土地和水的模型”一课中制作河流实验操作台所需要的材料有: 一个塑料盒、盖子、瓶塞和一个储存箱(有一个小垫子、一个大垫子、一个塑料铲子、一把调羹、一个尺子、两个手持的透镜、一个桶) , 这些科学设备都由卡洛林那生物供应公司提供。
另外一些材料非常的普通, 在学校或家里就完全可以找到, 或者从五金店里买的到, 价钱非常的便宜, 这种做法是值得我们借鉴的。
教师用书、学生用书和STC 工具箱构成了一个有机的整体, 为教师教好科学和学生学好科学提供了保证。
以上是对美国STC 这套教材的介绍, 里面许多做法是值得我们学习, 但也有值得商榷的地方。
如1～6 年级共有24 个大单元, 每个单元学完以后不再进行学习, 这样的教材安排对学生知识的巩固性和系统性是否有利等。
我国正在进行新一轮的课程教材改革, 小学科学教材也应吸取国外教材编写的经验, 取长补短, 使我们的教材更适合新课程的要求, 适合新世纪的要求。
National Science Resources Center. STC Meets the standards。
