现行教科版、苏教版小学科学“材料”内容的比较研究

肖 茹 文丰玉 王 丹

（西华师范大学化学教育研究所 四川南充 637000）

《小学科学课程标准》明确指出，教师应该帮助学生形成“物体具有一定的特征，材料具有一定的性能”的概念[1]。不同版本“材料”内容的某些重要科学概念出现的年级、编排顺序、编写意图、呈现方式等有所不同。教育科学版（以下简称教科版）教材在我国使用较为广泛、江苏凤凰教育版（以下简称苏教版）教材在教育发达地区使用率较高，选择这两版教材，采用质性分析和定量统计的研究方法，对主题内容的编排、活动探究栏目、插图的设计等方面进行质性描述，依据美国学者Georgetta Yakman的“STEM金字塔结构框架”和布鲁姆认知领域的目标分类法对“材料”内容广度和深度进行定量分析，为小学科学教师对此内容的遴选和教学提供一些参考。

一、质性分析

（一）主题内容的组织编排

两版“材料”内容采取单元和主题的编排方式。借鉴小学科学教材评价标准[2]，依据其对知识点类型的分类方法将主题内容分为认识性主题、理解性主题、综合性主题、知识拓展性主题。两版教材的“材料”单元主题内容的组织编排如表1所示。

表1 教科版、苏教版主题内容的组织编排

由表1可知，两版本教材“材料”内容在主题的组织编排上有如下特点：

教科版小学科学教材“材料”内容出现在二年级上册，主题类型多样，认识性主题、理解性主题、综合性主题、知识拓展性主题作为独立主题在整个单元中交叉出现，且所选主题内容丰富。学生通过观察、比较、初步认识生活中常见的餐具、书、椅子等物体，通过动手操作并综合运用各种知识进一步加深对“材料”概念的理解，注重知识与实践结合、社会与科学技术联系。

苏教版“材料”内容安排在二年级下册，主题数量相对较少，每一主题选取的内容囊括性较强，理解性主题融于认识性主题、知识拓展性主题中，并按照一定的逻辑顺序展开，注重从同类事物中对物体进行比较认识理解，如认识常见材料，活动的设置根据学生心理发展特点由易到难，从观察家里或教室常见的物品开始，通过比较辨认此类物品进一步认识“材料”，渗透“材料”与生活联系的观点。

两版教材主题内容的选择都紧密联系小学生的生活，选取学生身边熟悉物品渗透“材料”与生活联系并加强其应用的能力。

（二）活动栏目

教材栏目是教学活动开展的载体，丰富的活动栏目能调动学生学习科学的积极性。两版教材都涵盖了资料拓展栏目、实验探究栏目，且以实验探究类栏目为主，两版教材的具体活动栏目如图1所示。

图1 两版教材活动栏目

由图1可知，教科版教材活动栏目特点：1.实验探究栏目包括“聚焦”“探索”“研讨”三种类型，每个主题活动都围绕这三种类型的栏目展开，以此培养学生的科学探究能力。2.资料拓展类栏目主要通过“资料”“科学阅读”“拓展”这三类活泼多元的方式呈现，“资料”栏目出现在主题的开始引入主题内容，“拓展”栏目出现在主题的末尾，主要通过对学生提问和简单动手操作的方式拓展学生对事物的认知，同时也起到了承上启下的作用，“科学阅读”出现在整个单元的末尾，内容有趣贴近生活，激发学生课后探索的兴趣；

苏教版活动栏目特点：1. 实验探究栏目设置丰富，包含了“观察”、“讨论”、“动手”、“记录”、“思考”，让活动更加丰富。2.资料拓展类栏目只有“阅读”一种形式，出现在主题的末尾，作为知识的补充外延。

两版教材的活动栏目都充分体现了科学的探究过程，都注重培养学生主动参与、动手动脑的习惯，提高学生的科学探究能力。

（三）插图设计

教材中的插图是传递信息、储存信息的载体，通过图片能对教材文本资料进行补充解释，以此增强学生的感性认识、使学生直观形象地获取信息，提高学生获取和捕捉信息的能力。两版教材图片的分类和数量的统计如表2所示。

表2 教科版、苏教版图片分类及数量

由表2可知，两版本教材都设置了大量插图，丰富的实验操作图、实物图、人物对话图给教材提供了更多感性材料，更完善、更有效表达文本内容，培养学生的探究意识和提高科学素养。此外，苏教版教材多采用符合小学生年龄特征的卡通类人物类图片和图标，卡通图片和真实图片穿插出现，增强教材的趣味性和可读性。相对而言，教科版教材则很少使用卡通图片，大多是选取生活视野下真实的图片，贴近学生生活，提高教材真实性。

二、定量分析

（一）内容广度

知识的广度是知识所涉及的不同领域的丰富程度，能增强对知识领域的重组。根据美国学者Georgetta Yakman的“STEM金字塔结构框架”对科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）、 艺术（Art）五个领域的“材料”内容的知识广度进行量化统计[3]，结果如图2所示。

图2 两版教材“材料”内容S、T、E、A、M领域知识点覆盖图

根据图2可知：

1.两版教材科学领域（S）和技术领域（T）占据内容最多，且在科学知识领域集中体现科学探究及其过程，技术领域则强调技术与社会、设计、人类的能力，贯彻落实了课标中将科学、技术融入课程内容中的设计思路。

2.教科版教材完全涵盖了S、T、E、A、M五个领域，内容全面丰富，注重跨学科知识的融合。苏教版教材“材料”内容未涉及数学（M）和艺术（A），其他三个领域知识点相对较少。

综上所述，教科版教材“材料”内容知识广度比苏教版更广，更加注重各领域知识的融合性和跨学科性。

（二）内容深度

教材内容的深度是对教材知识点要求的高低，也指学生需要达到的思维深度，具体表现为认知水平[4]。知识、理解、运用是初级思维能力阶段，分析、综合和评价是教学目标分类中的高级思维能力部分，随着学生所表现出的知识层次的增加，学习能力也不断深化，学习深度就越深[5]。根据布鲁姆教育目标分类表修订版中的认知过程维度[6]，对两版“材料”内容的深度的统计结果如图3所示。

图3 两版教材“材料”内容知识深度统计

由图3可知：1.两版教材“材料”内容的知识深度集中在初级思维层次，且偏重于理解水平，注重对基本知识的理解和掌握。高级思维层次的比例都偏低，对学生综合运用分析问题的要求相对薄弱。2.教科版在各认知领域知识层次的知识点数量都高于苏教版，且知识理解水平的知识点远多于苏教版。这表明对“材料”内容教科版教材在科学知识的理解方面要求更高，对培养知识的综合分析思维能力要求相对较高。

三、教学建议

（一）多版教材融合教学，完善主题内容

教师在教学时可以根据自己地区和班级的实际情况，融合多版本教材，建立完备的课程体系。苏教版教材主题内容丰富度不足于教科版教材，但也有教科版教材未涉及到的地方，如苏教版教材“材料”内容的主题只有三个“认识常见的材料”、“各种各样的杯子”、“神奇的新材料”，可以结合教科版教材，在教学时适当选择融入对餐具、书、椅子等主题内容学习，完善主题内容的学习。

（二）增设特色主题项目，丰富活动栏目

教师在教材的使用过程中，最大化挖掘活动栏目的设计意图，深化学生对学习内容的理解。两版教材资料拓展类栏目都主要以知识阅读的形式展开，类型比较单一。教师在教学时，可适当融入科学史链接、艺术、写作、科学歌曲、科学史舞台剧等其他类型的活动栏目，拓展学生的思维。实验探究类栏目有助于培养学生的实践创新及科学探究能力，教科版教材此栏目设置相对较少，教师教学时增设科学小制作、科学博士小发明、设计产品、策划项目工程等特色活动，从科技、社会、生活、科学史等方面，丰富活动栏目。

（三）合理运用插图，增加文本的解释力

插图能提高学生对文本内容的理解、增强学生的感性认识和知识获取能力。教师在科学课堂上选择质量高、图像清晰的插图能增强对文本内容的解释力；慎重对待卡通人物、虚拟图片，提高插图表征事物的真实性[7]。新版教科版教材的插图都是高清、真实的实物图片或实验操作图片，提高了图片表征的准确性，在一定程度上也规范了学生的实验操作。

（四）重视跨学科知识的有机整合，拓宽内容广度

重视跨学科知识融合，结合成型的STEAM教育架构，构建合适的学科知识整合模式，实现各学科之间更有效地深度融合。此外，教师在教学过程中注意加强工程技术和艺术的融入，比如教师在开展工程项目活动时，评价维度可以将艺术考虑在内，培养学生的工程思维，激发学生的创造力，同时提高学生的科学素养和综合能力。

（五）加强高级思维层次认知水平的锻炼，加深知识深度

两版本在高级思维层次设置知识点都偏低，苏教版在“材料”单元未涉及。教师结合学生的认知发展情况适当从不同的认知维度提问、设置活动或增设评价，加强学生对知识的理解、运用、分析，发展学生思维。