胡柳蔚

據《義務教育科學課程標準（2011年版）》精神和要求，在分析和總結浙江教育出版社2001年版初中《科學》教材（以下簡稱“2001年版《科學》”）在10年實施過程中所遇到的問題和所取得的成效的基礎上，充分考慮初中段學生認知特點，圍繞提高每個學生的科學素養(yǎng)的課程總目標，浙江教育出版社對2001年版《科學》進行全面修訂，出版了2012年版初中《科學》教材（以下簡稱“2012年版《科學》”）。筆者有幸參與了此次教材的修訂工作，現將修訂內容總結為以下幾個特征，以饗讀者。

一、優(yōu)化教材的結構體系

自然界是統(tǒng)一的整體，學生對自然的認識也應具有整體性。2012年版《科學》以新修訂的《初中科學課程標準（2011年版）》為依據，整合生命科學、物質科學、地球與宇宙等三個領域的學習內容，從“物質系統(tǒng)的結構層次”——從相對靜態(tài)地描述自然界的圖景開始，逐步過渡到可觀察的“運動和變化”“相互作用”，以及較為抽象的“結構與功能”“轉化與平衡”“發(fā)展與和諧”等動態(tài)地描述自然界的圖景，形成了以“存在的自然—演化的自然—人與自然”為主線的結構體系。這樣的結構體系不僅避免了不同學科領域之間知識的重復，更重要的是可以幫助學生從相互聯系和發(fā)展的角度深入地理解科學，建立開放型的科學知識結構，深化對科學、技術、社會、環(huán)境之間相互聯系的認識，更好地理解科學的本質，有利于學生從整體上認識自然和科學。

2012年版《科學》力求適度地呈現統(tǒng)一的概念和原理，梳理并提煉出不同章節(jié)所要呈現的核心概念以及學習主題，然后把它們結構化、邏輯系統(tǒng)化，這樣，學生獲得的知識才有條理、有層次，便于知識的遷移。例如，2012年版《科學》七年級上冊的學習主題是“物質系統(tǒng)的層次”，教材安排了“觀察生物”“人類的家園——地球”“物質的特性”三章內容的學習：“觀察生物”闡述了“生物體的結構與層次”；“人類的家園——地球” 闡述了“地球的結構與層次”；“物質的特性”闡述了“物質的結構與層次”。這些內容的編排采用由近及遠、由宏觀到微觀的呈現方式，讓學生建構出一個比較有層次性的物質系統(tǒng)結構圖像，符合學生的認知規(guī)律。

二、關注知識的內在聯系

教材內容的編排力求順應學生的心理特點和發(fā)展要求，實現學科內在邏輯與學生認識邏輯的統(tǒng)一。例如，2012年版《科學》對“地球和宇宙”的編排進行了適當調整，即對2001年版《科學》七年級上冊第3章“地球與宇宙”和七年級下冊第4章“不斷運動的地球”進行了重新整合，將這兩章內容中與地球概況有關的教學內容（包括地球形狀、地球儀和地圖、組成地殼的巖石、泥石流、地殼變動和火山地震、地球表面的板塊、地形和表示地形的地圖等）調整在一起，形成2012年版《科學》七年級上冊第3章“人類家園——地球”；將這兩章內容中與地球與太陽系、地球與宇宙相關的教學內容（太陽與月球、地球的運動、地球與月球、探索宇宙等）調整在一起，形成2012年版《科學》七年級下冊第4章“地球與宇宙”。這樣的調整體現了科學知識的學習由靜態(tài)到動態(tài)的認識特點，關注學科知識的內在邏輯結構，有利于學生認識知識的內在聯系，符合初中學生的認知特點。

2012年版《科學》在知識內容的編排上，更加符合知識的內在邏輯順序。例如，2001年版《科學》七年級上冊第2章“觀察生物”內容的編排順序為“生物與非生物的區(qū)別—常見的動物—常見的植物—細胞—顯微鏡下的各種生物（單細胞生物、細菌和真菌、組織）—生物體的結構層次（器官、系統(tǒng)）—生物的適應性和多樣性”，這樣的編排是按照“個體—細胞—個體”的邏輯順序展開，不利于學生形成知識的內在邏輯結構?；诔踔袑W生在小學階段已經接觸過許多動物、植物的內容，已經有許多關于動物、植物的感性認識，2012年版《科學》將這一內容編排順序調整為“生物的基本特征（生物與非生物的區(qū)別）—細胞—組織—器官—系統(tǒng)—個體—常見的動物—常見的植物—物種的多樣性（單細胞生物、多細胞生物）—物種多樣性的保護”。這樣的內容編排順序，使“物質系統(tǒng)的結構層次”得到了明顯體現，也使內容之間的關系更加合理，有利于學生知識的邏輯結構的形成。

三、注重學生的已有生活經驗

初中學生正處在從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段。因此，教材內容的呈現應關注從具體到抽象、從特殊到一般的認識過程，從學生身邊熟悉的事物出發(fā)，從科學現象與事實入手，創(chuàng)設教材情境，注重與學生生活的聯系。2012年版《科學》在內容的呈現上注重從學生的生活經驗出發(fā)，聯系學生的生活，選擇學生熟悉的生活和科技情景作為教材的素材，注意用生動形象的事物激發(fā)學生的興趣和動機，引導學生自主學習、主動探究，用科學理論與方法理解或解釋周圍的事物，用科學方法解決身邊的問題。這樣的呈現方式，符合初中學生的認知特點，讓學生感受到科學就在身邊，感知科學技術對社會發(fā)展的推動作用，培養(yǎng)學生從身邊現象探究科學規(guī)律、將科學知識與生活實踐相聯系的探究能力。例如，2012年版《科學》七年級下冊“對環(huán)境的察覺”中，介紹看不見的光時，從電視機遙控器引入，用紅外線探測器、紅外線照相機、紅外線夜視儀、紅外線制導來說明紅外線的作用，用紫外線驗鈔機、紫外線殺菌等來說明紫外線的作用。這樣的教材素材與學生的生活密切結合，關注學生的學習背景，引導學生從生活和自然中學習科學，強化“從生活到科學、從科學到社會”的課程理念。在這一章中，還安排了學生熟悉的生活和自然現象，如喝酒后不能駕車、分析蟬是怎樣發(fā)聲的、土電話、助聽器、次聲波、超聲波、聲源的分貝數、彩虹、海市蜃樓、數碼照相機等，作為學生學習的素材，讓學生感受到科學無時不在。

2012年版《科學》在內容的選取上，也力求反映科學技術發(fā)展的重要成果和科學思想。例如，在2012年版《科學》七年級上冊中，選取了“激光測距儀、導航和數字地圖、我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、鐵礦的形成和利用、汶川地震、防治泥石流的工程措施、火箭發(fā)射塔下的導流槽、航天器的盔甲——燒蝕材料”等與當代科學、技術、社會、環(huán)境有關的內容作為教材素材，引導學生關注科學技術的發(fā)展和對社會的促進作用，關注與科學技術有關的社會熱點問題，關注科學技術應用所帶來的社會問題，培養(yǎng)學生的社會參與意識和社會責任心。

四、分散學生學習的難點

2001年版《科學》在使用過程中，師生們反映有些章的內容學習難點過于集中，不利于學生的學習。2012年版《科學》對難點過于集中的“生活中的水”“地球與宇宙”等章進行了分散難點處理。如將“生活中的水”一章中四個難點知識：密度、壓強、浮力、溶解度分散到三章來學習，即將密度移到七年級上冊第4章“物質的特性”中學習，將水的壓強移到七年級下冊第3章“運動和力”中學習，將水的組成、水的浮力、物質在水中的發(fā)散、物質在水中的溶解、物質在水中的結晶、水的利用和保護等內容仍然放在八年級上冊第1章學習，分散了學生學習的難點。2001年版《科學》七年級上冊第3章“地球與宇宙”也是學生感覺較難理解的學習內容，2012年版《科學》的處理方法是讓學生先在七年級上冊學習“人類的家園——地球”，讓學生從認識地球入手，著眼于地球表層的物質構成特點、物質的變化規(guī)律，再在七年級下冊學習“地球與宇宙”，這樣相對延遲了“觀測太空、月相、日食和月食”等難點知識的學習時間，較好地順應學生認知的發(fā)展。

五、增強教材的可讀性

2001年版《科學》為了突出學生學習的探究性，把教材中的一些活動（探究、實驗）過程、結論等留成空白，希望學生通過活動（探究、實驗）來填寫完整。大多數師生反映教材文字量過少，不利于學生的閱讀，也給學生的課前預習和課后復習帶來了極大的麻煩。2012年版《科學》通過比較幽默風趣的語言、增加各種顏色的插圖、圖像更加真實化，或將人物卡通化、安排了大量的閱讀材料等，增強教材的可讀性。2012年版《科學》還對一些學生比較難理解的知識搭建必要的“腳手架”。例如在探究“凸透鏡成像規(guī)律”之前，先讓學生完成“凸透鏡成像”的實驗活動，讓學生認識到凸透鏡能夠成像，并初步認識物距與像距的概念，這樣教材做了合乎情理的鋪墊和引導，學生對“凸透鏡成像規(guī)律”的探究就能夠自主展開。教材還通過增加實例的方式幫助學生更好地理解知識。例如在學習超聲波和次聲波的知識時，增加了“蝙蝠利用次聲波捕食”“大象利用次聲波交流”“用超聲波檢查胎兒的發(fā)育情況”等實例。這些實例，不但有利于學生的閱讀，開拓知識面，而且也讓學生將知識的學習與實際相聯系。

六、遵循循序漸進的原則

2012年版《科學》在具體的知識學習中也盡可能遵循學生的認知規(guī)律。例如，在七年級下冊第1章“代代相傳的生命”一章內容呈現時，盡可能地遵循由近及遠、由表及里、由淺入深的認知規(guī)律。教材從學生熟悉的人的生殖和發(fā)育過程引出動植物的生命周期和生殖的概念，從介紹各種生物的典型生殖方式后再概括生殖的類型和特點，從了解種子的結構和萌發(fā)過程、花的結構等知識后到形成植物生殖和生命周期的概念等。在展開內容時，注重動手操作、動腦思考和實踐應用等情境的創(chuàng)設，有利于學生對有關知識的領悟和遷移，實現從感性認識逐步上升到理性認識。

又如，2012年版《科學》七年級上冊第2章的“檢索表”，采用螺旋式遞進的發(fā)生編排學習內容，不但要求學生學會檢索表的使用，而且要求學生學會初步制作簡單的檢索表。教材從三個層次來編制檢索表的學習：第一個層次是在介紹脊椎動物時，出現了用圖的形式表達的檢索表，也出現了由圖轉換后的文字形式表達的完整的檢索表，讓學生初步認識二歧分類方式的檢索圖和文字形式檢索表；第二個層次是在介紹無脊椎動物時，則要求在無脊椎動物“檢索圖”的基礎上，模仿脊椎動物檢索表的轉換方式，補充完成無脊椎動物檢索表；第三個層次是在介紹植物分類時，既要求補充完善植物分類的“檢索圖”，還要求學生自己設計分類標準，制作文字形式的植物檢索表。這樣的編排既考慮了知識內容之間的銜接，也考慮了學生認知發(fā)展的螺旋式上升過程的特點。

教材中科學知識的邏輯結構與學生的認知發(fā)展是一個動態(tài)的變化過程。在教材編寫過程中，對科學知識的邏輯體系進行科學合理重建，使之符合學生的認知發(fā)展水平和學習心理特點，就能大大提高學生的學習效率，減輕學習負擔，提升科學素養(yǎng)。