借科學“欄目”之名 行“過程與方法”之實

袁偉敏

摘 要：浙教版初中科學教材設置了許多欄目，其中“活動”“實驗”“探究”欄目充分體現(xiàn)了“突出科學探究（過程、方法與能力）”的基本理念，是落實過程與方法目標的重要載體。本文列舉了欄目被濫用的現(xiàn)象并分析了原因，針對性地提出運用好這些欄目的三大策略：尊重欄目意圖，明確過程與方法；解讀欄目功能，把握使用技巧；超越欄目預設，落實過程與方法。

關(guān)鍵詞：科學教材；教材欄目；過程與方法

浙教版初中科學教材設置了“活動、實驗、探究、思考、討論、讀圖、閱讀、練習”等欄目，這些欄目都蘊藏著編寫意圖和特定功能。其中“活動”“實驗”“探究”欄目充分體現(xiàn)了“突出科學探究（過程、方法與能力）”的基本理念，是落實過程與方法目標的重要載體。

一、欄目的使用現(xiàn)狀及其原因

從對科學教師課堂教學的觀察和訪談中發(fā)現(xiàn)：“活動”“實驗”“探究”欄目存在著被濫用的現(xiàn)象，失去了應有的功能。

1.忽視過程與方法

教師關(guān)注教材欄目中知識內(nèi)容，僅僅把欄目中的知識作為教學目標，忽視了欄目中所蘊藏著的“過程與方法”。

2.“照方抓藥”

教師直接將欄目預設呈現(xiàn)給學生，讓學生機械地按照欄目所預設的步驟開展探究。外在欄目所強加的，學生的思維沒有被激活，難以領(lǐng)悟探究的原理和方法。

3.隨意性大

教師相當隨意地確定欄目中的“過程與方法”目標。例如，在八年級下第一章第二節(jié)中“影響通電螺線管磁性強弱的因素”的探究活動中的重點是什么？（1）猜想；（2）控制變量法；（3）實驗電路的設計……理由則是教師依據(jù)自己的感覺來確定，并不是從教材設置欄目的意圖出發(fā)，隨意性非常大。

通過訪談和問卷發(fā)現(xiàn)教材中“活動”“實驗”“探究”欄目被濫用的原因主要有兩方面：

第一，教材中欄目功能不清晰。浙教版初中科學教材中“活動、實驗、探究”欄目共有300多個，各類教參對這些欄目功能、意圖和使用方式?jīng)]明確的界定，無具體說明，這在客觀上會導致教師出現(xiàn)濫用或盲目使用欄目的現(xiàn)象。

第二，“過程與方法”目標不明確?！犊茖W課程標準》在編寫上存在著不足，有關(guān)科學探究（過程、方法與能力）目標過于“模糊”“籠統(tǒng)”與“宏觀”，在教學中難以把握與落實。

二、教材欄目的使用策略

為了改善當前欄目被濫用的現(xiàn)狀，針對上述原因，筆者認為應該采取以下三個方面的策略，有效地落實“過程與方法”目標。

1.尊重欄目意圖，明確過程與方法

欄目中的“知識與技能”方面的學習內(nèi)容是顯性的，而“過程與方法”方面的學習內(nèi)容往往是隱性的。因此，我們要在尊重欄目編寫意圖的前提下，分析欄目內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，理清過程與方法的基本內(nèi)容，有效地落實過程與方法目標。

（1）“過程與方法”的基本內(nèi)容

分析欄目編寫意圖與內(nèi)容呈現(xiàn)方式，可以得知：“過程與方法”由探究過程和探究方法兩部分組成。探究方法分為獲取信息方法、處理信息方法以及表達與交流信息的方法。獲取信息的方法包括觀察、實驗、查閱資料、調(diào)查、測量等；處理信息方法包括比較、分類、分析、綜合、歸納、演繹、抽象、概括、類比、猜想與假設等；表達與交流信息方法包括概述、符號與模型等。

科學教材欄目為學生預設了兩類探究過程。一類是“實踐——認識”，如九年級上第一章第4節(jié)中“探索堿的共性”的活動。“實踐——認識”基本過程是：獲取經(jīng)驗材料（如觀察、實驗、調(diào)查）→整理經(jīng)驗材料（如比較、分類、形成事實性的概念或表象）→建立科學概念或理論（運用歸納、演繹、抽象、概括、推理、類比、概述、符號、模型等）。第二類是“假設——檢驗”，如七年級上第一章第五節(jié)中“根據(jù)人腳印的長度判斷人的身高”的探究。這類探究先對解決問題做出假設，然后通過一定的方法去檢驗。具體過程見下圖：

分析欄目所預設的兩類探究過程，可以得知：“探究過程”與“探究方法”是相互依存的統(tǒng)一整體，“探究過程”中蘊含著“探究方法”，“探究方法”保證“探究過程”得以順利、有效進行。

（2）確定欄目中過程與方法目標

明確了“過程與方法”的基本內(nèi)容之后，在使用教材欄目時，可以從以下五個問題來幫助我們確定欄目中“過程與方法”目標，并且使“過程與方法”與“知識與技能”融為一體：

第一，欄目采用哪一類的探究過程來呈現(xiàn)科學知識？

第二，在預設的探究過程中采用哪些探究方法來獲取信息？

第三，在預設的探究過程中采用哪些方法來處理信息？

第四，在預設的探究過程中采用哪些方法來表達與交流信息？

第五，上述的探究過程與探究方法中，哪些是學生已掌握的，哪些還需要學習與提高？

2.解讀欄目功能，把握使用技巧

浙教版科學教材中“活動”“實驗”“探究”欄目基本功能是引導學生經(jīng)歷一個科學探究的過程，在探究中建構(gòu)知識，掌握科學方法，提升科學素養(yǎng)。但是這些欄目在科學方法訓練上各有不同的側(cè)重點，使用的技巧也各不相同。

（1）在“活動”中訓練探究方法

“活動”是浙教版初中科學教材中數(shù)量最多的欄目，根據(jù)欄目的功能分為觀察類活動（如七年級上第二章第一節(jié)觀察蝸牛身體）、實驗技能類活動（如八年級上第一章第6節(jié)過濾泥漿水活動）、知識探究類活動（如九年級上第三章第6節(jié)研究電功率跟電流的關(guān)系活動）。上述活動欄目的功能定位和使用技巧如下表：

（2）在“實驗”中培養(yǎng)實驗能力

該欄目以完整的實驗報告單的形式呈現(xiàn)，內(nèi)容包括實驗名稱、目標、器材、過程、討論等。從欄目對實驗內(nèi)容與形式呈現(xiàn)的完整性，我們可以解讀出它的基本功能：全方位培養(yǎng)學生的實驗能力，突出實驗方法訓練的規(guī)范性。

該欄目的使用技巧在于：明確實驗重點與難點，創(chuàng)設問題情境，采用任務驅(qū)動的方式引導學生參與實驗方案的設計與實驗操作。為此，要重視解讀欄目中的“目標”“過程”中的留白處、“討論”，從這些內(nèi)容中可以發(fā)現(xiàn)實驗的重點與難點的線索。例如，“堿和鹽的性質(zhì)”的實驗，①“目標”中明確提出：用已學的堿的一些共性來指導氫氧化鈣化學性質(zhì)的探究；通過實驗認識鹽的性質(zhì)；學習含SO2-4 或Cl-化合物的檢驗方法；鞏固滴管和試管的操作方法。②“討論”中有兩個問題，第一個問題：有哪些方法檢驗溶液是否呈堿性？最簡單的是什么方法？從分到總，學生在回答的時候要比較取用藥品、操作簡易、現(xiàn)象明顯等要點；第二個問題：可用氯化鋇檢驗稀硫酸，硝酸銀檢驗稀鹽酸，為什么它們還可以分別用來檢驗含SO2-4 和Cl-的化合物？這就涉及培養(yǎng)學生從實驗現(xiàn)象到科學本質(zhì)的認識，也是尋找科學規(guī)律。③過程”的留白處是一個設計氫氧化鈣化學性質(zhì)的實驗方案表，表格完全空白。因此，教師需要在課前按照欄目的預設先請學生回憶堿的共性，又是如何檢驗NaOH溶液的化學性質(zhì)，在做實驗的過程中儀器的選擇和使用注意事項有哪些。

通過對以上問題的預設，引導學生對驗證性實驗的思考，培養(yǎng)其實驗推理能力。

（3）在“探究”中綜合運用探究方法

“探究”欄目為學生預設了一個全要素的探究活動，能力要求遠高于“知識探究類活動”欄目，因此它的基本功能：讓學生自主親歷完整的探究過程，屬于“假設——檢驗”類型。因此，在運用“探究”欄目進行教學時，可以采用以下技巧：

第一，要抓住關(guān)鍵點：“探究”欄目中“變量”。

從變量的視角來看，探究活動的幾個環(huán)節(jié)實質(zhì)上是一個對“變量”的認識不斷深入的過程。以九年級上第三章第二節(jié)“重力勢能的決定因素”的探究為例：提出問題（重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)？）→提出因變量；假設與猜想（重力勢能可能跟物體的質(zhì)量有關(guān)）→提出自變量與因變量可能的關(guān)系；設計驗證方案→控制變量，做到自變量可控，因變量可測，無關(guān)變量不干擾；進行實驗→操縱自變量，觀察或測量因變量；收集證據(jù)→收集、記錄有關(guān)自變量與因變量的數(shù)據(jù)；解釋與結(jié)論→分析因變量與自變量的相關(guān)性；反思與評價→對變量的提出與認識過程的科學性、安全性、精確性、簡練性的評斷與建議；表達與交流→直觀、簡潔地表示各種變量或變量間的相關(guān)性。

第二，要突出重點：驗證方案的設計。

方案設計要有針對性，要針對假設與猜想進行設計，設計的方案要有操作性，具有安全、科學、精確、簡練的要求。設計方案時應思考：如何設置對照組？如何進行變量控制？如何減少實驗誤差？如何利于收集有效的證據(jù)？如何精細化實驗？

第三，要突破難點：表達與交流。

要關(guān)注學生表達的規(guī)范性、完整性、針對性。

3.超越欄目預設，落實過程與方法

由于教師與學生的情況以及學校條件的千差萬別，因此在利用欄目引導學生開展探究活動時，需要根據(jù)學生的學情和學校的實際對欄目中的預設進行調(diào)整、整合與拓展，在尊重欄目編寫意圖基礎(chǔ)上超越欄目的預設，切實有效地落實“過程與方法”目標。

（1）在不足處調(diào)整預設

初中科學教材欄目充分體現(xiàn)了《科學課程標準》的理念，集中了教材編寫者集體的智慧，得到了一線科學教師的高度肯定，但無論多么優(yōu)秀的欄目在實際運用中總是存在著不足之處。需要從以下幾個方面對教材欄目內(nèi)容與呈現(xiàn)方式進行評估，并做相應調(diào)整。

①能否引起學生學習興趣與欲望？

②學科邏輯順序與學生認知順序是否一致？

③探究要求與學生的探究能力是否相符？

④與其他學科是否銜接？

⑤探究時間與課堂教學時間是否相符？

⑥實驗現(xiàn)象是否明顯？

⑦探究活動與學校資源環(huán)境是否適應？

⑧是否存在著嚴重的資源浪費？

（2）在重疊處整合預設

初中科學教材中“活動”“實驗”“探究”欄目中所蘊藏的“過程與方法”內(nèi)容，普遍存在著交叉、重疊現(xiàn)象。例如，七年級上科學教材中不同章節(jié)中欄目重復涉及探究過程、簡單的探究、測量儀器的使用、觀察能力、分類方法、交流和合作等探究方法。因此，科學教師要在課標指導下，根據(jù)教材編寫體系與學生認知規(guī)律，整體規(guī)劃教材欄目的使用策略，編制“過程與方法”單元目標，分階段落實“過程與方法”目標。在編制單元目標時，要力求各單元的關(guān)系清楚、協(xié)調(diào)、螺旋上升，做到由淺入深、由表及里、由近及遠、由此及彼。

（3）在空白處拓展預設

有些比較抽象的科學知識在科學教材中并沒有配以相應的探究活動，而在現(xiàn)有的技術(shù)條件與實驗設備上、在學生已掌握知識的基礎(chǔ)上，完全可以設計與安排相應的探究內(nèi)容。例如，納米材料性能。

筆者相信，用好科學教材中“活動”“實驗”“探究”欄目，發(fā)揮這些欄目應有的功能，必將有利于“過程與方法”目標的落實。

參考文獻：

1.教育部.科學（7-9年級）課程標準（實驗稿）[M].北京：北京師范大學出版社，2002.3：11-13.

2.余自強.科學教育的過程.全國小學科學教育年會發(fā)言稿，2004.12.

3.朱清時.科學.浙江教育出版社，2012.7.

4.袁振國.教育研究方法.高等教育出版社，2006.7.

（作者單位：浙江省溫嶺市第三中學）