借科学“栏目”之名 行“过程与方法”之实

袁伟敏

摘 要：浙教版初中科学教材设置了许多栏目，其中“活动”“实验”“探究”栏目充分体现了“突出科学探究（过程、方法与能力）”的基本理念，是落实过程与方法目标的重要载体。本文列举了栏目被滥用的现象并分析了原因，针对性地提出运用好这些栏目的三大策略：尊重栏目意图，明确过程与方法；解读栏目功能，把握使用技巧；超越栏目预设，落实过程与方法。

关键词：科学教材；教材栏目；过程与方法

浙教版初中科学教材设置了“活动、实验、探究、思考、讨论、读图、阅读、练习”等栏目，这些栏目都蕴藏着编写意图和特定功能。其中“活动”“实验”“探究”栏目充分体现了“突出科学探究（过程、方法与能力）”的基本理念，是落实过程与方法目标的重要载体。

一、栏目的使用现状及其原因

从对科学教师课堂教学的观察和访谈中发现：“活动”“实验”“探究”栏目存在着被滥用的现象，失去了应有的功能。

1.忽视过程与方法

教师关注教材栏目中知识内容，仅仅把栏目中的知识作为教学目标，忽视了栏目中所蕴藏着的“过程与方法”。

2.“照方抓药”

教师直接将栏目预设呈现给学生，让学生机械地按照栏目所预设的步骤开展探究。外在栏目所强加的，学生的思维沒有被激活，难以领悟探究的原理和方法。

3.随意性大

教师相当随意地确定栏目中的“过程与方法”目标。例如，在八年级下第一章第二节中“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的探究活动中的重点是什么？（1）猜想；（2）控制变量法；（3）实验电路的设计……理由则是教师依据自己的感觉来确定，并不是从教材设置栏目的意图出发，随意性非常大。

通过访谈和问卷发现教材中“活动”“实验”“探究”栏目被滥用的原因主要有两方面：

第一，教材中栏目功能不清晰。浙教版初中科学教材中“活动、实验、探究”栏目共有300多个，各类教参对这些栏目功能、意图和使用方式没明确的界定，无具体说明，这在客观上会导致教师出现滥用或盲目使用栏目的现象。

第二，“过程与方法”目标不明确。《科学课程标准》在编写上存在着不足，有关科学探究（过程、方法与能力）目标过于“模糊”“笼统”与“宏观”，在教学中难以把握与落实。

二、教材栏目的使用策略

为了改善当前栏目被滥用的现状，针对上述原因，笔者认为应该采取以下三个方面的策略，有效地落实“过程与方法”目标。

1.尊重栏目意图，明确过程与方法

栏目中的“知识与技能”方面的学习内容是显性的，而“过程与方法”方面的学习内容往往是隐性的。因此，我们要在尊重栏目编写意图的前提下，分析栏目内容的呈现方式，理清过程与方法的基本内容，有效地落实过程与方法目标。

（1）“过程与方法”的基本内容

分析栏目编写意图与内容呈现方式，可以得知：“过程与方法”由探究过程和探究方法两部分组成。探究方法分为获取信息方法、处理信息方法以及表达与交流信息的方法。获取信息的方法包括观察、实验、查阅资料、调查、测量等；处理信息方法包括比较、分类、分析、综合、归纳、演绎、抽象、概括、类比、猜想与假设等；表达与交流信息方法包括概述、符号与模型等。

科学教材栏目为学生预设了两类探究过程。一类是“实践——认识”，如九年级上第一章第4节中“探索碱的共性”的活动。“实践——认识”基本过程是：获取经验材料（如观察、实验、调查）→整理经验材料（如比较、分类、形成事实性的概念或表象）→建立科学概念或理论（运用归纳、演绎、抽象、概括、推理、类比、概述、符号、模型等）。第二类是“假设——检验”，如七年级上第一章第五节中“根据人脚印的长度判断人的身高”的探究。这类探究先对解决问题做出假设，然后通过一定的方法去检验。具体过程见下图：

分析栏目所预设的两类探究过程，可以得知：“探究过程”与“探究方法”是相互依存的统一整体，“探究过程”中蕴含着“探究方法”，“探究方法”保证“探究过程”得以顺利、有效进行。

（2）确定栏目中过程与方法目标

明确了“过程与方法”的基本内容之后，在使用教材栏目时，可以从以下五个问题来帮助我们确定栏目中“过程与方法”目标，并且使“过程与方法”与“知识与技能”融为一体：

第一，栏目采用哪一类的探究过程来呈现科学知识？

第二，在预设的探究过程中采用哪些探究方法来获取信息？

第三，在预设的探究过程中采用哪些方法来处理信息？

第四，在预设的探究过程中采用哪些方法来表达与交流信息？

第五，上述的探究过程与探究方法中，哪些是学生已掌握的，哪些还需要学习与提高？

2.解读栏目功能，把握使用技巧

浙教版科学教材中“活动”“实验”“探究”栏目基本功能是引导学生经历一个科学探究的过程，在探究中建构知识，掌握科学方法，提升科学素养。但是这些栏目在科学方法训练上各有不同的侧重点，使用的技巧也各不相同。

（1）在“活动”中训练探究方法

“活动”是浙教版初中科学教材中数量最多的栏目，根据栏目的功能分为观察类活动（如七年级上第二章第一节观察蜗牛身体）、实验技能类活动（如八年级上第一章第6节过滤泥浆水活动）、知识探究类活动（如九年级上第三章第6节研究电功率跟电流的关系活动）。上述活动栏目的功能定位和使用技巧如下表：

（2）在“实验”中培养实验能力

该栏目以完整的实验报告单的形式呈现，内容包括实验名称、目标、器材、过程、讨论等。从栏目对实验内容与形式呈现的完整性，我们可以解读出它的基本功能：全方位培养学生的实验能力，突出实验方法训练的规范性。

该栏目的使用技巧在于：明确实验重点与难点，创设问题情境，采用任务驱动的方式引导学生参与实验方案的设计与实验操作。为此，要重视解读栏目中的“目标”“过程”中的留白处、“讨论”，从这些内容中可以发现实验的重点与难点的线索。例如，“碱和盐的性质”的实验，①“目标”中明确提出：用已学的碱的一些共性来指导氢氧化钙化学性质的探究；通过实验认识盐的性质；学习含SO2-4 或Cl-化合物的检验方法；巩固滴管和试管的操作方法。②“讨论”中有两个问题，第一个问题：有哪些方法检验溶液是否呈碱性？最简单的是什么方法？从分到总，学生在回答的时候要比较取用药品、操作简易、现象明显等要点；第二个问题：可用氯化钡检验稀硫酸，硝酸银检验稀盐酸，为什么它们还可以分别用来检验含SO2-4 和Cl-的化合物？这就涉及培养学生从实验现象到科学本质的认识，也是寻找科学规律。③过程”的留白处是一个设计氢氧化钙化学性质的实验方案表，表格完全空白。因此，教师需要在课前按照栏目的预设先请学生回忆碱的共性，又是如何检验NaOH溶液的化学性质，在做实验的过程中仪器的选择和使用注意事项有哪些。

通过对以上问题的预设，引导学生对验证性实验的思考，培养其实验推理能力。

（3）在“探究”中综合运用探究方法

“探究”栏目为学生预设了一个全要素的探究活动，能力要求远高于“知识探究类活动”栏目，因此它的基本功能：让学生自主亲历完整的探究过程，属于“假设——检验”类型。因此，在运用“探究”栏目进行教学时，可以采用以下技巧：

第一，要抓住关键点：“探究”栏目中“变量”。

从变量的视角来看，探究活动的几个环节实质上是一个对“变量”的认识不断深入的过程。以九年级上第三章第二节“重力势能的决定因素”的探究为例：提出问题（重力势能的大小跟哪些因素有关？）→提出因变量；假设与猜想（重力势能可能跟物体的质量有关）→提出自变量与因变量可能的关系；設计验证方案→控制变量，做到自变量可控，因变量可测，无关变量不干扰；进行实验→操纵自变量，观察或测量因变量；收集证据→收集、记录有关自变量与因变量的数据；解释与结论→分析因变量与自变量的相关性；反思与评价→对变量的提出与认识过程的科学性、安全性、精确性、简练性的评断与建议；表达与交流→直观、简洁地表示各种变量或变量间的相关性。

第二，要突出重点：验证方案的设计。

方案设计要有针对性，要针对假设与猜想进行设计，设计的方案要有操作性，具有安全、科学、精确、简练的要求。设计方案时应思考：如何设置对照组？如何进行变量控制？如何减少实验误差？如何利于收集有效的证据？如何精细化实验？

第三，要突破难点：表达与交流。

要关注学生表达的规范性、完整性、针对性。

3.超越栏目预设，落实过程与方法

由于教师与学生的情况以及学校条件的千差万别，因此在利用栏目引导学生开展探究活动时，需要根据学生的学情和学校的实际对栏目中的预设进行调整、整合与拓展，在尊重栏目编写意图基础上超越栏目的预设，切实有效地落实“过程与方法”目标。

（1）在不足处调整预设

初中科学教材栏目充分体现了《科学课程标准》的理念，集中了教材编写者集体的智慧，得到了一线科学教师的高度肯定，但无论多么优秀的栏目在实际运用中总是存在着不足之处。需要从以下几个方面对教材栏目内容与呈现方式进行评估，并做相应调整。

①能否引起学生学习兴趣与欲望？

②学科逻辑顺序与学生认知顺序是否一致？

③探究要求与学生的探究能力是否相符？

④与其他学科是否衔接？

⑤探究时间与课堂教学时间是否相符？

⑥实验现象是否明显？

⑦探究活动与学校资源环境是否适应？

⑧是否存在着严重的资源浪费？

（2）在重叠处整合预设

初中科学教材中“活动”“实验”“探究”栏目中所蕴藏的“过程与方法”内容，普遍存在着交叉、重叠现象。例如，七年级上科学教材中不同章节中栏目重复涉及探究过程、简单的探究、测量仪器的使用、观察能力、分类方法、交流和合作等探究方法。因此，科学教师要在课标指导下，根据教材编写体系与学生认知规律，整体规划教材栏目的使用策略，编制“过程与方法”单元目标，分阶段落实“过程与方法”目标。在编制单元目标时，要力求各单元的关系清楚、协调、螺旋上升，做到由浅入深、由表及里、由近及远、由此及彼。

（3）在空白处拓展预设

有些比较抽象的科学知识在科学教材中并没有配以相应的探究活动，而在现有的技术条件与实验设备上、在学生已掌握知识的基础上，完全可以设计与安排相应的探究内容。例如，纳米材料性能。

笔者相信，用好科学教材中“活动”“实验”“探究”栏目，发挥这些栏目应有的功能，必将有利于“过程与方法”目标的落实。

参考文献：

1.教育部.科学（7-9年级）课程标准（实验稿）[M].北京：北京师范大学出版社，2002.3：11-13.

2.余自强.科学教育的过程.全国小学科学教育年会发言稿，2004.12.

3.朱清时.科学.浙江教育出版社，2012.7.

4.袁振国.教育研究方法.高等教育出版社，2006.7.

（作者单位：浙江省温岭市第三中学）