以探究为核心的单元构建模式

——大象版小学《科学》教材综合探究单元介绍

广东省深圳市福田区景鹏小学李  彤

经教育部中小学教材审定委员会通过，由河南教育报刊社组织编写、大象出版社出版的小学3-6年级《科学》教材(以下简称“大象版教材”) 于2003年9月正式开始在全国的课改实验区中推广使用。这是一套以培养学生的科学探究能力为主要目标的教材，无论是编写理念、逻辑结构，还是编写体例、内容设置，都强调了以科学探究为中心，以促进学生的探究能力为目的。为此，教材在单元的结构和内容方面也做了许多有益的建设。

单元是教材的主要组成部分。在学习和参考了国内外先进的教育理念和流行的教材版本的特点后，大象版以符合儿童认知规律的“主题单元”形式来组建教材，打破学科界限，将密切相关的教学内容有机地整合进一个单元中，避免了片面、零乱的科学学习，力求反映多元化的综合教育目标，以利于学生用普遍联系的观点来认识世界。

纵观八册教材，每册多以6～8个主题单元组成，这些单元又分为“探究能力训练单元”、“综合探究活动单元”和“探究的探究单元”三种类型，这三种单元各有目的、前后照应、绵延递进，构成了探究能力“起—行—收”的培养模式。见下表：

其中，“综合探究活动单元”是教材的主体，是以科学探究、科学知识和情感、态度、价值观为目标的基本单元，有侧重地培养学生的科学素养，教学中要把握以下几个方面的特点：

一、“做中学”活动是单元的主要构件

科学知识是能力培养的载体，探究能力的提高无法脱离知识体系，而科学知识的学习始终通过科学探究活动进行。本类型单元创设许多与生活相关的情境和活动，通过引领学生参与一系列学生感兴趣、能探究的“做中学”活动，让他们在活动和游戏中认识科学，形成一种对知识的主动探求，实现认知过程、教学过程和科学探究过程的内在统一。

五年级上册第三单元《热能考察之旅》设计了“搜集有关温度的资料、运用各种方法产生热、制作冰激凌、研究冷热水之间的热传递”等活动。这些活动注重学生亲历探究的过程，强调在活动中学习知识和能力，为学生的自主学习留有空间，鼓励他们自主提出探究课题，小组独立设计验证并得出结论，体验成功的愉悦，增强科学探究的兴趣。

这些做中学活动的设计考虑到了学生的年龄特点和生活经验，操作的难度、材料的获得等因素都比较符合认知规律，具有一定的普适性。但教材提供的只是典型的范例，教师也不可拘泥于教材，完全可以在理解的基础上结合实际，创造性地、灵活地运用教材，选取与学生生活密切相关的素材和活动，提高“用教材教”的意识和处理能力，使探究教学异彩纷呈。

二、二级目标是单元的能力培养主目标

在深入研究的基础上，教材将探究能力分为“观察与提问”、“猜想与假设”、“计划与组织”、“事实与证据”、“模型与解释”、“表达与交流”六组，作为教材的一级目标，并对其层次进行了细分，作为每个单元的二级目标。

如四年级上册就将“计划与组织”这个一级目标由浅入深地分为六个层次，分别作为“综合探究活动单元”的二级目标，每个单元各有侧重，构成了“计划与组织”能力培养的循环。见下表：

教师要在研读《教学指南》的基础上，全面领会教材的编写意图和创意，了解本单元在全册乃至全套教材中的地位和作用，准确地把握单元教学目标，注重能力培养的系统性和渐进性，落实每个“做中学”活动能力培养的小循环、每册教材中三种不同类型单元能力培养的中循环和整套教材中能力培养的大循环，循序渐进地提高学生的科学探究能力，最终达成整个小学阶段科学课学习的能力目标。

三、探究式教学是科学教育的基本方式

科学是一个探究的过程，学生在科学课程中的学习方式也应该体现这一特点。课程标准指出，探究式教学是科学教育的主要方式和目标，提倡学生在教师指导下，围绕一个需要解决的特定问题，相对独立地设计方案、搜集证据、解决问题。

探究式教学也是“综合探究活动单元”教学的基本方式，这种教学方式是对传统教学的一种彻底的改革，学生将从教师讲什么就听什么，教师让做什么就做什么的被动的学习者，变为主动参与的学习者。

探究式教学作为一种教学方式，有其一般的、普遍的环节，大象版教材以问题为纽带贯穿整个探究过程，构建起了逐级扩大、逐级提高的课堂教学过程，即“提出问题-事实证据-模型解释-建构评价-表达交流”，呈现了探究式教学的操作模式：

1.       提出问题。探究活动往往是从发现并提出问题开始的。“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，但爱因斯坦的这句话应该是有所限定的，并非所有的问题都有意义。在综合探究单元的教学中，教师要重视学生问题意识和问题能力的培养。

首先，要营造提问的良好氛围。鼓励他们在活动中不断地发现问题、提出问题、记录问题，使他们成为敢提问、爱提问、会提问的孩子。

其次，逐渐学会鉴别问题。探究的对象应该是有意义的、与目标相关的、并且能够解决的科学问题。在三年级上册第五单元《蚯蚓小导游》这个单元的教学中，学生可能会提出“蚯蚓喜欢什么样的土壤”和“蚯蚓为什么喜欢呆在黑暗的环境里”等许许多多的问题，很显然，这个带有“为什么”的问题是不适合在小学科学课堂上进行探究的，教师可以引导学生把它转换成带有“怎样”“多少”等疑问词的问题，逐步提高学生善于分析问题、从而提出适合探究的问题的能力。

第三，合理运用“问题银行”。问题银行是大象版教材的一个独特设计，教师要鼓励学生提出问题，将问题作为一种财富存入问题银行，并且能主动地从中取出适合自己探究的问题，乐于寻求问题的答案。到一定阶段，教师还可以帮助学生整理这些问题及其答案，形成他们自己的《十万个为什么》。

2.事实证据。实证性是科学与其他学科的重要区别。俗话说“没有证据就没有发言权”，确定了准备研究的问题之后，就应该对问题作出符合情理的猜想或假设，并寻求事实与证据来验证它。

事实与证据大致可以分为两大类：直接证据与间接证据。前者是指通过自己的观察、实验等活动获取的事实；后者是指通过查询、请教等方式获取的他人的研究结论。对小学科学课而言，主要任务还是应该培养学生获取直接证据的能力。

四年级下册第二单元《我们怎样呼吸》这个单元的教学，仅仅靠上网查阅、搜集资料、请教大人等方式也可以获得大量的知识。但是，如果仅这样显然不能达成本单元所承载的一些教育目标，像观察呼吸现象、用表格记录运动与平静时呼吸的对比资料、用实验证明呼出的气体中含有二氧化碳、制作肺结构模型、调查空气中的颗粒等活动，除了知道人类是怎样呼吸的，以及呼吸对生物的意义等科学知识，还能够训练学生的探究能力，培养他们良好的情感、态度、价值观。学生通过亲历探究过程，掌握获取事实与证据的方法，全面提升科学素养，这才是“综合探究活动单元”教学的主要目的。

3.模型解释。探究活动获得的感性材料，必须再进行理性的加工，即对这些事实证据与信息资料进行整理，去伪存真，去粗取精，采取分析综合、归纳概括等方法，找出事物的本质和变化的规律，并得出结论，以解释探究活动的意义和目标的达成情况。

三年级上册第七单元《科学改变我们的生活》，同学们在调查、实验的基础上，获取了大量的科学改变人类社会生活的一手资料，运用推理等逻辑方法，找到生活进步与科学进步的因果关系，这样的解释才是客观、真实、可信的。要注意的是，在进行解释时，应该与实验或观察得来的证据相符，学生必须尊重事实和客观规律，不能为了结论而修改事实。

建立模型是简洁、准确地解释探究过程和结果的好方法。五年级上册第五单元《地球在“变脸”》的教学中，同学们针对“是什么原因引起了地貌的变化”这个问题，搜集、整理资料，形成结论，并制作出火山喷发、冰川、雅丹地貌等模型来帮助解释其形成过程，很好地表现出了影响地貌变化的各种因素，反映了地貌与地质、气候、人为等众因素的联系，有助于自己和他人认识和理解地貌。

4. 建构评价。评价的目的是为了检测师生教学活动的目标达成度和发展状况，以利改进教学，最终提高学生的科学素养。大象版教材遵循多元化的评价理念，全程、全面地考核学生的学习水平，以知识检测和技能操作为主要评价内容；以学生自评、教师评价为主，家长寄语、学生互评为辅，形式多样，操作性强。

五年级下册第二单元《变幻的天气》，除了随教学进度而设置的过程性评价外，在单元结束时，还以“挑战自我”为题设置了单元评价，其中，“我进步，我成功”以自评的方式检测学生的科学探究能力，“试剑石”则以小组互评的方式了解学生对科学知识的掌握程度，再加上教师结合活动中的观察给予中肯的评价，多角度、全方位地构成了一个复合性的评价体系。

5. 表达交流。在一个完整的科学探究活动中，表达与交流是展示探究过程和成果的重要环节。同学们交流他们的研究结果可以深化自己对探究成果的认识，为他人提供学习借鉴的机会，并引发新的问题。

六年级下册第二单元《绿色社区调查》，教师指导学生将调查、实验获得的资料进行整理后，在班级中以小组为单位开展了形式多样的交流活动，如举办专题报告会和辩论会、办展板、编小报等。在交流中分享成果，了解创建绿色社区的意义和保护社区环境的方法。同时，在交流、研讨中，学生知道了要欣赏和发现他人的优点，学会理解和宽容，学会客观地分析和辩证地思考，也要敢于和善于申辩。

以上重点介绍了“综合探究活动单元”的基本教学方式。探究式教学的重要目的是要通过亲历科学探究，掌握科学研究的方法，如果只是“听科学”，学生就无法理解科学探究的艰难，无法体会科学家怎样通过一次又一次的尝试来解决问题，参与探究可以帮助学生领悟科学的本质。

要注意的是，以探究为本的教学是一种手段，目的是使学生科学素养得到全面的培养与提高。虽然探究式教学很重要，但是并不意味着教师们在所有的时间里都要采用这种单一的方法来教科学，更不能将探究做为教学的最终目标。