课程标准转换下湘版小学科学教科书的评估修订研究

摘 要：2017年新版小学科学课程标准颁布之后，科学教科书的研发与修订成为亟需解决的重要问题。为顺利实现湘版小学科学教科书从旧教材到新教材的过渡，依据新课标对3-6年级湘版小学科学教科书的结构体系、内容划分、突出特色进行客观评估，并从完善练习系统、优化结构体系，合理修订内容、实现有效对接，保留突出特色、融入HPS教育三个方面提出针对性的修订建议。

关键词：课程标准；湘版小学科学教科书；评估修订

作者简介：张美静，首都师范大学教育学院博士研究生，研究方向为课程与教学论研究及教科书研究。（北京 海淀 100048）

中图分类号：G624 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2018）25-0010-05

2017年新版小学科学课程标准正式颁布，我国小学科学课程开始迈入二次飞跃的提升阶段。课程标准的转换直接影响着教科书的编写和修订。依据旧课标编写的湘版小学科学教科书如何实现与新课标的有效对接，需要对其进行客观的评估，以提出具体而有针对性的修订建议。

一、湘版小学科学教科书的结构体系评估

美国心理学家、教育家布鲁纳认为课程的发展研究工作在于有效地呈示教材，也就是既要重视教材的内容范围，又要重视教材的结构体系。[1]依据新课标对湘版小学科学教科书的深层结构与表层结构进行评估，发现科学探究主题以大概念方式统整、积极引导学生以科学探究活动的方式学习、表格系统与单元评价模块的设计均极为符合新课标提倡的课程理念。

1. 湘版小学科学教科书的深层结构评估。教科书的深层结构是构成教科书结构体系的主要因素，主要体现为教科书的内容要素。新课标要求教科书内容应当精选科学探究主题，引导学生通过科学活动学习科学。因此，主要通过科学探究主题的选择、科学探究活动的设计来评估湘版小学科学教科书的深层结构。

（1）科学探究主题评估。新课标强调以科学的大概念统整内容，所选择的探究主题应当对应课程标准中的主要概念，因此科学探究主题的选择更加有针对性和具体化。本套教材中科学探究主题的选择基本围绕新课标所要求的大概念方式展开，符合新课标的要求。首先，整套教材呈现主题式单元设计，单元主题皆依据课程内容的主要概念设计。其次，各单元小节均围绕具体概念展开探究，兼顾一级概念之下其他二级概念的学习并有序拓展内容的深度和广度，有利于学生学习的迁移和深化。因此，教科书不仅针对性地选择科学探究主题、有序聚焦科学概念，而且科学概念之间层层递进、条理清晰。

（2）科学探究活动评估。新课标要求教科书要引导学生通过科学活动学习科学。学生在科学活动的学习过程中逐渐掌握科学知识、发展科学探究能力、树立良好的科学态度以及保护环境的意识。考虑学生的心理发展特点和认知发展规律，湘版小学科学教科书特别设计了活动栏目，并成为学生学习科学课程的主导栏目。除此之外，还设计了阅读、指南车信箱、拓展、制作、安全警示多项不同形式的专栏活动。以活动栏目为主线，阅读活动、拓展活动和制作活动等为辅线，帮助学生通过丰富多样的专栏活动学习科学课程。同时，专栏活动的设计不仅主次分明而且形式多样。

2. 湘版小学科学教科书表层结构评估。教科书表层结构是为了使学生更有效地内化深层结构而赋予教科书的表现形式，是为教学提供的依托和框架，主要包括教科书功能模块的设计、语言文字的表达和润色、图和表的设计等。[2]通过单元评价模块与表格系统的设计对湘版小学科学教科书的表层结构进行评估。

（1）单元评价模块的设计。新课标指出教学和评价是课程实施的两个重要环节，相辅相成。评价既对教学的效果进行监测，也与教学过程相互交融，从而促进与保证学生的发展。湘版小学科学教科书每册独立设计了单元评价模块，从而针对性地评价学生对各个单元的掌握情况，以有效鉴定学生学习的质量水平。新课标指出全面客观地评价学生，需要做到评价主体多元化。单元评价模块的评价主体包括教师评价、同学评价、学生自评、学生互评、小组评价以及家长评价。同时评价主体的组合形式也呈现出多样化特征。例如，学生自评的单一评价模式、小组评价、教师评价、家长评价的混合评价模式等。

新课标规定学生学习评价的内容包括科学知识、科学学习能力和探究能力，以及对科学和科学学习的情感、态度与价值观。单元评价模块设置了不同题型来评价相应的学习内容。首先，科学知识方面：新课标要求考查学生对主要概念的掌握情况。单元评价模块主要通过填空题、判断题、描述题、评价等级表的方式来评价学生对所学概念的理解和掌握程度。其次，科学探究方面：新课标要求考查学生对科学探究方式的了解和科学的探究能力。单元评价模块主要通过绘图题、填空题、制作题等帮助学生回顾科学探究的步骤和过程。再次，科学态度方面：新课标要求考查学生进行科学学习和探究所必须具备的基本态度。单元评价模块主要通过设计的“具体评价内容”来进行评价。最后，科学、技术、社会与环境方面：新课标要求考查学生对科学、技术、社会与环境相互关系的了解等。单元评价模块主要通过简答题来评价学生热爱自然、保护环境的意识等内容。

（2）表格系统的设计。作为科学教科书与学生交流的可视化视觉工具，表格系统的设计对科学活动的探究和科学知识的挖掘发挥了关键作用。表格系统的设计既是课程内容的符号化表达，也是信息之间进行转换的一种有效方式。它能够传递和表达文字所无法言明的一些复杂性知识，是构成科学教科书表层结构的重要元素。湘版小学科学教科书表格数量的统计情况见表1。

首先，八册教科书共计163个表格且各册分布数量基本持平，其中以五年级上册表格数量最多，六年级下册课程内容容量最少，其表格数量也最少，有效发挥了表格的工具性特征。其次，按照教科书对表格的命名进行分类，大致分为记录表、分类表、统计表、数据表、调查表、评价表六大类型。其中以记录表居多（包括观察记录表、实验记录表、调查记录表、测量记录表等），呈现出多样化特征。教科书中表格的具体使用类型依据活动内容而设计，使表格与活动内容互相配合并有效衔接，具有系统性和完整性。最后，表格具有未完成性特征。表格的未完成性指表格只包含表头信息和主题信息，其余内容需要学生通过观察、实验、调查等进行补充和填写，主要包括完整的封闭性表格和半封闭性表格两种。表格的未完成性能够帮助学生记录和整理探究过程中收集的信息，引導学生根据有限的提示信息逐步完成整个探究过程。

二、湘版小学科学教科书的内容划分评估

学习进阶成果支持下课程内容的学段式划分，可谓此次新版课程标准改革的一大亮点。由于旧版课程标准未对课程内容进行学段划分的细致规定，因此需要对湘版小学科学教科书内容的学段划分进行对比和评估。

1. 3-4年级课程内容的学段划分评估。依据新课标对湘版小学科学教科书3-4年级内容的学段划分进行评估，发现湘版小学教科书部分内容存在与新课标不相符合的地方。首先，物质科学领域：三年级下册第一单元第3节“热的传递”与第4节“谁的传热本领强”应由3年级调整到5-6年级；三年级下册第四单元“磁铁的奥秘”与五年级下册第一单元“听话的电磁铁”这两个单元内容应由3年级调整到1-2年级，且只有1-2年级学段涉及“磁铁”内容；三年级下册第五单元“多彩的光”整个单元内容应由3年级调整到5-6年级，而3-4年级中只需涉及“描述行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影”内容。其次，生命科学领域：三年级上册第一单元“走进科学”与第二单元“身边的动植物”这两个单元内容应由3年级调整到1-2年级。最后，地球与宇宙领域：三年级下册第二单元“变化的天气”第1节“多姿多彩的天气”应由3年级调整到1-2年级。

2. 5-6年级课程内容的学段划分评估。5-6年级学段的课程内容在科学课程中发挥着承上启下的作用，是小学科学教育与中学科学教育衔接的中转站。对5-6年级学段湘版小学科学教科书的内容展开评估比较，同样发现存在着与新课标不相符合的地方。首先，物质科学领域：五年级上册第四单元“电与我们的生活”整个单元内容应由5年级调整到3-4年级。其次，生命科学领域：新课标删除了“人体生长发育”这一内容，因此五年级下册第五单元的整个单元内容是否保留值得商议。最后，地球与宇宙科学领域：六年级上册第五单元“月球”整个单元内容应由6年级调整到1-2年级、3-4年级，5-6年级不再涉及此内容；五年级下册第二单元“地球的运动”第1节“太阳与影子”应由5年级调整到1-2年级、3-4年级；五年级下册第二单元第4节“一年四季”内容应由5年级调整到1-2年级。

3.“交叉式内容”的独立存在。“交叉式内容”是指新课标中对不同学段的同一内容进行了不同的要求，这些内容零散分布却又独立存在，无法对其进行系统编排，称之为“交叉式内容”。交叉式内容是此次课程内容学段式划分的衍生品，虽然一定程度上保证了学习内容的连贯性与学习过程的渐进性，但也对教科书的编写和编排造成了一定的难度。四大领域主要概念的数量统计见表2。

通过表2，明显发现3-4年级与5-6年级存在着内容交叉现象，即两个学段内容之和均大于各个领域内容的总数。同一个学习内容在不同学段内都出现，但内容的深度不同。例如物质科学领域中“空气是由氮气、氧气、二氧化碳等组成的混合物质”这一学习内容，在3-4年级要求“知道空气中的氧气和二氧化碳对生命有重要意义”，在5-6年级则要求学生知道“空气是一种混合物质，氮气和氧气是空气的主要成分”。这样的交叉式内容数量较多，对其不能忽略不计但又不能独立成章、成节，如何使之与其他内容有机融合，成为教科书编排和修订内容时需要重点考虑的问题，这也是新课标与旧课标明显的区别之处。

三、 湘版小学科学教科书的突出特色评估

1. 深入挖掘科学史实，有序融入科学教材。我国小学科学版本众多且各有特色。在教材编写中，涉及科学史方面的内容篇幅过短，有时甚至一句话带过，或者把科学史放在阅读材料里面，让学生课下自己阅读，起不到应有的作用，这也是导致科学史内容在教师和学生中得不到关注的重要原因。[3]通过对本套教科书科学史实的数量统计（见表3），真实地说明了科学史实在湘版小学科学教科书中的重要地位，客观上反映了科学史融进科学教材的先进理念。科学史实通过多个专栏有序地融入教材，共呈现149个真实的科学案例，丰富了学生学习自然科学的人文内涵。例如，李时珍历经27年著成了我国药物学的宝贵遗产《本草纲目》；爱迪生做了1600多次耐热材料和600多种植物纤维的实验，制造出第一个灯泡等。萨顿认为，一旦让学生理解科学的起源和发展，科学就会显示出它的人文性，而且极富人文内涵。[4]同时，科学史实与主要概念有机衔接，有利于学生从历史维度理解科学概念和科学原理，认识科学本质，提高学生的科学素养。

2. 凸显科学方法设计，构建系统科学方法体系。新课标指出小学科学课程应让学生初步学习观察、调查、实验、比较、分类、分析资料、得出结论等方法，能够利用科学方法和科学知识初步理解身边自然现象和解决某些简单的实际问题等。通过对湘版小学教科书科学方法的数量进行归类统计（见表4），发现湘版小学科学教科书中科学探究活动的设计和安排以科学方法为重要线索，不仅各个单元渗透了多种科学方法，而且八册教科书都单独设计了学习科学方法的单元，形成了较为完整的科学方法体系。其中，观察法和实验法出现的次数和频率最多，是学生学习科学课程的主要方法。

四、湘版小学科学教科书的修订建议

湘版小学科学教科书在一定程度上反映了新课标倡导的课程理念，但同时存在着结构体系不完善、内容编排不合理、缺乏对科学哲学以及科学社会学的关注等问题。因此，教科书在修订时应当优化练习系统、合理修订内容以及融入HPS教育。

1. 优化练习系统，完善结构体系。练习系统是教科书结构体系的重要组成部分，有利于检测教学目标的达成以及开展对学生的过程性评价。湘版小学科学教科书的练习以开放性练习为主，激发了学生学习科学的兴趣，但在促进学生对主要概念的掌握方面存在一定的欠缺。首先，需要精心设计练习。新课标以大概念方式统整课程内容，作为巩固和评估学生学习内容和学习目标的练习需要依据课程内容的主要概念而展开。练习的编制应当以学习目标为导向，以学习内容为材料，以主要概念为依据，贴合学生的实际生活经验与认知发展水平设计高质量的练习。其次，需要丰富练习类型。练习类型除了包括开放性练习之外，还可以包括封闭性练习和半开放性练习。封闭性练习即答案只有一个且所有需要的数据信息都已呈现，学生需要根据问题的信息进行回答，例如判断题、选择题、绘制统计图题等。半开放性练习只向学生提供部分信息，学生需要通过找寻其余数据信息来完成练习，如观察题、实验题等。最后，需要平衡练习难度。练习的最终目的是帮助学生巩固和加深对知识的理解，并在此基础上进一步拓展和提高。因此，需要保证练习的难度既要符合大多數学生的能力水平，也要满足部分学生的特殊需要。

2. 合理修订内容，实现有效对接。作为传递人类知识精华的文本，不仅要精心选择内容也要不断地更新内容，其直接依据便是课程标准。首先，需要合理划分内容学段。学段式划分是此次新课标的改革亮点，也是科学教科书编写和修订的着眼点。鉴于湘版小学科学教科书内容的学段划分与新课标存在一定的差异，因此需要对内容重新进行排列组合，合理划分内容的学段，实现与新课标的有效对接。其次，需要调整修订具体内容。新课标将科学课程内容延伸至一年级，实现了小学科学课程的全面覆盖，打破了小学低年级科学课程的断层现象。由此，课程内容中的部分概念进行了增加或者删减，教科书编者需要注意课程内容发生的具体变化，有针对性地对教科书内容进行一定的调整。同时，教科书编者在依据新课标编写和调整教科书内容时，应当提炼和精选适合学生全面发展和终身发展必备的、最基本的知识内容。做到容量适当、难易适度，避免内容偏多、偏深。[5]

3. 保留突出特色，融入HPS教育。HPS（History Philosophy Sociology of Science）即科学史、科学哲学与科学社会学。HPS不仅强调通过科学史来理解科学本质，同时还强调科学哲学与科学社会学对科学教育发展的重要作用。科学哲学强调对科学本性的理性分析或是对科学概念、科学话语的哲学思辨，建立哲学在科学教育中的隐喻与影响机制，可以增强公众在思考科学时的多元性与批判性分析。[6]同时，科学的发展与政治、经济、文化等密切相关，形成了科学与社会的双向促进与制约关系。HPS教育已经成为国际科学教育发展的重要理念。因此，湘版小学科学教科书在立足科学史特色的基础之上，可以适当增加科学哲学、科学社会学方面的知识，使学生从历史、哲学、社会学的多层维度认识和解读科学，促进学生对科学深层次的理性探讨。

参考文献：

[1] （美）布鲁纳.教育过程[M].邵瑞珍，譯.北京：文化教育出版社，1982：2.

[2] 丁朝蓬.教科书结构分析与内容质量评价[J].教育理论与实践，2001，（21）.

[3] 袁维新.科学史融入科学课程的原则、方式和策略[J].课程教材教法，2006，（26）.

[4] 袁维新.科学史教育的教学价值与教学模式[J].教育科学研究，2004，（7）.

[5] 教育部.关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见[J].师资建设，2014，（6）.

[6]张晶.HPS教育的五个主要特征及其对我国科学教育改革的启示[J].科学技术哲学研究，2010，（1）.

责任编辑 罗 佳