美国小学科学课外阅读用书的结构分析与启示

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美国小学科学课外阅读用书的
结构分析与启示
ʌ作者简介ɔ来文ꎬ硕士ꎬ副教授ꎬ研究方向:小学科学㊁小学科学教学㊁教师职后教育ꎮ
来㊀文
(杭州师范大学经亨颐教师教育学院ꎬ浙江㊀杭州㊀３１００２２)
ʌ摘㊀要ɔ课外阅读用书隶属教材的一种ꎮ纵观国内外学者对教材的分析框架ꎬ采用内容结构和形式结构的视角分析美国ＳＴＣ课外阅读用书ꎬ发现其具有宏观结构的逻辑性㊁微观结构的实证思想㊁科学知识的问题引导㊁探究能力的逐级递进㊁情感态度价值观的朴素呈现等特征ꎬ为我国小学科学课外阅读用书的撰写提供了启示:内容选择体现生活价值㊁呈现方式采用问题式㊁内在逻辑为层层相扣的 套娃 式㊁学生可以独立完成学习ꎮʌ关键词ɔ小学科学ꎻ课外阅读用书ꎻ结构分析ʌ中图分类号ɔＧ５７
ʌ文献标识码ɔＡ㊀
㊀ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５－１０５８.２０２１.０３.０１５㊀㊀分析近十年小学«科学»教科版课外阅读用书共５６本ꎬ笔者发现我国课外阅读用书一共有两类内容来源:一是源于课程开设者的专业来编写ꎬ课程作者的专业决定了课外书的内容ꎻ二是源于课程资源来编写ꎬ学校可以利用的资源决定课外用书的内容ꎮ很少紧密结合国家基础课程来编写课外阅读用书ꎬ课外阅读用书与国家基础课程的割裂ꎬ造成科学探究的低效ꎮＳＴＣ是美国小学现行科学教材ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＣｈｉｌｄｒｅｎ(面向孩子们的科学与技术)的缩写形式ꎬ也是一套有课外阅读用书来配套的教材ꎮＳＴＣ由美国国家科学资源中心开发ꎬ于２００９年开始在美国大范围地使用[１]ꎮ本文寻找课外阅读用书的分析依据ꎬ分析美国课外阅读用书的编写思路ꎬ以探寻小学科学课外阅读用书更好的撰写方式ꎮ
一㊁课外用书分析框架的选择与设计
课外用书属于教材的一种ꎬ将按照教材的分析框架来分析ꎮ课外用书结构是指书籍系统内部的各个要素之间相互联系㊁相互作用的方式ꎬ或以一定的比例ꎬ或以一定的秩序ꎬ或以一定的结合方式对书籍各种要素进行排列和组合[２]ꎮ纵观教材的分析框架ꎬ国外的学者的做法不同于国内学者ꎬ国内学者通过向国外研究成果学习ꎬ结合本土化的实践ꎬ也有了一套相对成熟的分析框架ꎮ
(一)搭建分析框架的理论基础１.国外学者的分析框架
有关教材分析的框架ꎬ国外主要有美国学者和
苏联学者两种门类ꎮ美国学者以杰罗姆 布鲁纳(ＪｅｒｏｍｅＳｅｙｍｏｕｒＢｒｕｎｅｒ)和约瑟夫 施瓦布(ＪｏｓｅｐｈＪ.Ｓｃｈｗａｂ)为代表ꎮ布鲁纳首先提出的教科书结构分析框架ꎬ一是学科内容的结构ꎬ二是用于教育学生的外在结构ꎬ包括探究方式㊁认知模式和适当的教学程序[３]ꎮ施瓦布在布鲁纳的基础上站在科学探究的本质和科学发展的哲学观角度ꎬ提出了学科结构的三种不同含义 学科间的组织结构㊁学科的实质结构和学科的句法结构ꎮ组织结构是指不同学科类型的内容存在的各种各样关系ꎻ实质结构是指 由外加的概念体系所构成ꎬ这些概念限定了学科的研究内容ꎬ并且控制着学科的探究 ꎻ句法结构是 关于学科的程序㊁方法以及学科打算如何运用概念去达到目的的模式 [４]ꎮ
苏联学者注重教学内容ꎬ忽视课程内容传递的轨道建设ꎬ以斯卡特金为代表的学者对教科书的内容提出了分析框架ꎬ共有四个方面ꎬ即:关于自然㊁社会㊁思维㊁技术㊁活动方法的技术体系ꎻ关于活动方式的经验ꎬ即技能技巧体系ꎻ通过学习进一步发展的文化体系ꎻ对待世界和研究客体的情感体系[５]ꎮ苏联学者的重视教材内容ꎬ忽视课程构架的专业做法在很长的时间影响着中国的教材建设ꎮ
２.国内学者的分析框架
国内学者对教材的分析框架有明显的发展层阶的分界ꎮ从吴也显㊁白月桥到范蔚为一个层阶ꎬ在这个时期ꎬ学者们都关注教材的外显特征ꎬ关注
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目录㊁文本㊁图表㊁作业ꎬ或者是课题系统㊁图像系统和作业系统ꎮ从廖哲勋到叶立群ꎬ又是一个发展层阶ꎬ逐步从表面特征关注到内部组成ꎬ提出教科书的结构主要包括知识㊁技能㊁思想教育㊁审美和心理要素ꎮ从顾黄初到郭晓明明确提出教科书的结构有两条内在的知识与能力线索和四个外在的作业等系统ꎬ特别是郭晓明学者明确提出教科书的结构具有实质性结构和形式结构[６]ꎮ
(二)本研究课外用书结构分析的搭建
基于上述各位学者的研究ꎬ教科书结构可以分为表层和深层两重结构ꎬ即形式结构和内容结构ꎮ形式结构是指外部样式结构ꎬ包括宏观结构和微观结构ꎮ内容结构是指为实现课程目标而选择和组织的内容ꎬ包括科学知识㊁科学探究能力和情感态度价值观ꎮ本研究的小学科学课外阅读用书结构分析的实践框架如图１所设计ꎮ
图１　小学科学阅读用书结构的分析框架搭建
二、课外阅读用书的结构分析
美国ＳＴＣ课外阅读用书是配套ＳＴＣ教材同步发行的补充学习材料ꎬ这套课外用书的学习方式是指定的ꎬ就是采用阅读来完成ꎮ本研究将从形式结构和内容结构两个大方面来分析此套阅读用书ꎮ
(一)形式结构分析１.宏观结构的逻辑性
由 总体组成㊁学习阶段㊁主要呈现方式㊁编写体系㊁课文 五个部分构成此套阅读用书的宏观结构ꎮ阅读用书共有１２本ꎬ从一年级到六年级ꎬ每学年两册ꎬ每册有一个主题单元ꎬ每个单元由五个部分组成ꎬ由单元内容介绍和四个部分课文内容组成ꎮ
纵观这套用书可以分为两个学习阶段ꎬ第一学习阶段(一年级至三年级)与第二学习阶段(四年级至六年级)ꎮ每个学习阶段都有各自的学习重心ꎬ第一个学习阶段从生活内容开始学习逐步走向博物馆内容ꎬ走向野外生态系统的问题解决ꎻ第二个
学习阶段从野外生态系统的解决走向自然与我们
的关系的问题解决ꎮ课外阅读用书的知识序列化的逻辑特别明显ꎬ例如 环境㊁生态系统㊁鲤鱼和鲑鱼 中ꎬ不管选择的是哪个案例ꎬ从哪里谈起ꎬ最后都会紧密地联系生活ꎮ生活事件都有具体的发生地址ꎬ以供家长们带孩子作为假期的参观考察点ꎮ
阅读用书讲述了１５００多个科学活动ꎬ采用了活动的形式呈现ꎬ用活动的方式来架构㊁组合不同领域的教学内容ꎮ课文从具体案例出发ꎬ认识这类事物的一般规律ꎬ再用一般规律来解决生活中的问题ꎬ体现 实践 认识 实践 具体 抽象 具体 的逻辑ꎻ课文结构科学过程比较统一ꎬ通过一定的科学方法(观察㊁测量㊁实验)收集证据ꎬ经过一定科学方法证据组合ꎬ形成假设ꎬ利用实验验证ꎬ以便于小学阶段的孩子对课外阅读用书倡导的探究程序耳熟能详ꎮ
阅读用书的编写体系是综合型呈现ꎬ是各个领域知识合科ꎬ是按照各种科学探究方法的整体学习的逻辑来编写ꎮ阅读用书除了实验外特别强调阅读材料㊁选取信息㊁编排信息㊁系统汇报的能力ꎮ
阅读用书的编排体系采用混合式ꎬ即以学科知识的逻辑为依据ꎬ需要学生认知的事物ꎬ不是分散㊁孤立地呈现ꎬ如 生态系统与栖息地的不同 特殊类群与普通类群与环境的关系 鲤鱼㊁鲑鱼在食物链中的位置比较 ꎬ要么是两两比较ꎬ要么把事物放在环境中去ꎬ同环境联系起来认识ꎮ
阅读用书的课文素材选择同环境联系起来有逻辑性地认识事物ꎬ极大地丰富了认知内容ꎬ不仅涉及生物体的形态㊁身体结构ꎬ还有生活需要㊁行为习性㊁生长变化等ꎬ能够引导学生更全面更客观地认识事物ꎬ并提升了阅读的趣味性ꎮ
课文素材的选择注重学科的交叉ꎬ也很注重内容的交叉综合ꎬ如微观世界单元有放大镜的认识ꎬ土壤单元通过在干净的塑料管中种黄瓜种子ꎬ了解植物的生长ꎬ观察根的生长ꎬ了解根在固着和垂直生长的作用等ꎮ
由此可见ꎬ宏观结构的逻辑性特征十分明显ꎬ表现在学段之间㊁活动之间㊁各知识之间㊁各方法之间㊁课文素材之间ꎬ形成了一个由大大小小逻辑素材组成的网络ꎮ
２.微观结构的实证表达
从阅读用书的微观组成部分 目录㊁介绍㊁提问㊁术语表㊁插图和插图的出处 无不传递了强烈的实证思想ꎮ
这套阅读用书的开本为Ａ４开本ꎬ用大开本排
版大量的阅读材料ꎬ字体适当ꎬ插入详细的插图ꎬ便于学生阅读ꎮ每册阅读用书由目录㊁介绍㊁提问㊁课文㊁术语表和照片出处组成ꎮ术语表是有关专业科学名词的解释ꎬ例如酸雨是什么ꎮ课文中用了大量的实物照片ꎬ在照片出处对每张照片作了详细的注释ꎬ照片的提供者都是国家研究机构ꎬ例如第１９页照片由美国环境保护署资助㊁卡罗莱纳生物公司提供的韦恩郡环境和胭脂河国家潮湿天气示范项目ꎮ阅读用书大量的插图尤其值得关注ꎬ这些插图的内容涉及领域多ꎬ时间跨度长ꎬ空间跨度大ꎬ设计构思巧妙㊁贴切ꎬ插图记录的场面逼真㊁生动㊁形象㊁亲切ꎮ把插图分类ꎬ可以分为有助于说明事物结构的模式图㊁用以解释科学过程的示意图㊁描述科学历史的图片㊁描述操作方法的说明图㊁实物照片(包括多张日常生活中见不到的高倍显微摄影照片)㊁地图㊁用来作为习题和思考题的图㊁趣味性的幽默画㊁帮助学习的连环画㊁漫画ꎮ在这几类插图中ꎬ科学历史的图片㊁实物照片㊁操作方法的说明图㊁科学过程的示意图㊁事物结构的模式图占到了９０％以上ꎬ并标明出处ꎬ而连环画㊁漫画只占到１％左右ꎮ插图不仅在说明问题ꎬ更在于表达科学性ꎮ
(二)内容结构分析
内容结构的分析ꎬ为更好地进行本土化研究ꎬ采用了我国课程标准的目标组成来衡量ꎬ从科学知识㊁探究能力和情感态度价值观三个方面展开ꎮ１.科学知识的问题引导
以科学知识而言ꎬ阅读用书的１２册内容可以分为有关 自然界 和 人类认识自然界 两大块ꎮ有关 自然界 的内容有 微小世界㊁植物实验㊁动物研究㊁生态系统㊁土地与水㊁沉与浮 的６册(单元)学习ꎬ有关 人类认识自然界 有 仿生学㊁时间测量㊁运动与设计㊁电路㊁造纸技术㊁磁铁与电动机 的６个单元的学习ꎮ这些学习标题与ＳＴＣ教材的课文标题高度一致ꎬ是课文的衍生和拓展ꎮ不论哪个单元的学习开始ꎬ都是以问题的形式呈现ꎬ用数个有趣的问题来串联开展科学知识的学习ꎮ
在每一册中安排了科学家是怎么认识客观世界的ꎬ通过 科学家在工作 介绍查尔斯 达尔文㊁康拉德 洛伦茨㊁珍 古道尔等科学家发现问题的视角和解决问题的办法ꎮ整套书共介绍了三十六位科学家是如何发现自然界的秘密的ꎬ如何利用自然界的ꎬ如何利用自然界的原理制造机器的ꎮ这些内容的介绍ꎬ给了学生很好的启示和示范ꎬ原来我们可以向科学家学习和借鉴ꎬ像科学家那样去探究世界ꎮ
在同一年级中不同的单元的内容链接是固定的ꎬ按照 生命科学 地球科学 物质科学 技术设计 这样固定顺序编排ꎮ由于儿童对周围环境中的植物和动物具有很深的感性认识ꎬ并具有极大的好奇心ꎬ观察生物也是很直观的ꎬ容易为学生所理解和接受ꎮ放在第一块内容ꎬ技术设计单元适于放在每学年的最后ꎬ以便学生在方法的研究中有更多的知识来支持ꎮ物质科学内容有较多的技能要求ꎬ教材将其一部分内容移至技术单元ꎬ由于两单元的紧密联系ꎬ物质科学单元就放在技术单元之前ꎮ知识内容与真实世界相连接ꎬ引入世界面临的现实挑战ꎬ既能让学生感受到学习的意义ꎬ又能激活日常生活中的具体经验ꎮ
２.探究能力的逐级递进
同一年级不同单元都从身边的事物观察出发开始学习ꎬ 了解身边动植物与环境的关系 天气现象 身边的固体和液体物质 身边同性和异性事物的比较和测量 ꎬ强调学生的已有经验ꎬ强调起始认知水平ꎬ然后到技术的了解和设计ꎮ
以 生态系统 单元为例ꎬ由 生态系统是什么 保护生态平衡 保持平衡 生态学的先驱者 四部分组成[７]ꎬ前面内容是后面内容的基础ꎬ后面的内容是在前面内容基础上的深化ꎬ而且前部分与后部分之间形成知识难度的递进ꎮ
以科学探究能力而言ꎬ美国ＳＴＣ活动用书每块内容的学习方式都采用聚焦㊁探索㊁思考和应用四个环节ꎮ聚焦是让学生关于某一个问题提出看法ꎬ以此获得学生已有的知识经验ꎻ探索是提供素材帮助学生针对科学现象进行参与性的探索ꎻ思考是鼓励学生表达交流并调整自己的观点ꎻ应用是引导学生用获得的观点去解决一个新的问题ꎮ
把各个单元核心活动罗列后发现ꎬ一至六年级活动用书的单元清晰呈现低段㊁中段㊁高段三个能力水平ꎬ阅读用书体现逐级上升的认知逻辑ꎮ从一年级到六年级同一领域不同单元ꎬ每个低一年级的单元学习是高一年级单元学习的基础ꎮ例如在一年级有比较和测量单元ꎬ学习比较和测量的技能ꎬ到二年级通过不标准和标准的测量方法的比较ꎬ理解主要的测量概念ꎬ到高年级有测量起点和终点㊁共同的起点和统一的测量标准ꎬ在各个单元的学习中都要用到测量的手段ꎬ使学生逐渐领悟科学研究中测量的重要性ꎬ构成了又一个尺度的认知递进ꎮ
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再看其中一个部分的组成ꎬ了解 生态系统的特征 ㊁知道 生态系统中各个组成要素的相互关系 ㊁知道 什么是生态系统 ꎻ反映同类自然事物㊁同一层次和同一认知类型的教学内容组成一个教学 部分 ꎬ层层递进ꎬ这样的编排十分有利于学生的学习ꎮ
３.情感态度价值观的朴素呈现
阅读用书的情感态度价值观是依附于科学知识和科学探究能力来表达的ꎬ是知识和能力背后的线索ꎮ在全套书籍１５００个科学活动中ꎬ有具体发生的时间和地点的占８７％ꎬ运用大量的真实事件ꎬ采用真实事件的图片ꎬ标明这些事件和图片的出处ꎬ向孩子们传递事件的客观性和真实性ꎮ
科学家们从问题开始他们的研究:螃蟹整天都在做什么?螃蟹吃什么?螃蟹一顿要吃多久?小蟹是如何保护自己不受敌人的伤害的?为了回答这些问题ꎬ他们对螃蟹进行了长时间的密切观察ꎮ然而ꎬ螃蟹生活在泥泞的水中ꎬ很难被发现ꎮ科学家们需要动用工具ꎮ他们把小仪器附在螃蟹身上ꎮ塔克使用设备接收信号ꎮ多年来ꎬ塔克和他的科学家团队追踪了数百只螃蟹ꎮ他们把这些非常小的仪器放在螃蟹身上不同的部位ꎬ每个仪器发出一种不同的哔哔声ꎬ每种蜂鸣声都让科学家知道螃蟹在干什么ꎮ塔克和他的团队解决了有关螃蟹的所有问题[８]ꎮ
由此可见ꎬ科学家提出问题ꎬ作出假设ꎬ基于长时间的观察ꎬ为了获得更多的发现ꎬ利用工具ꎬ观察大量的观察对象ꎬ通过这样一个一个科学家活动事件ꎬ告诉学生们科学探究的实证性ꎬ由此影响学生的情感态度价值观ꎮ
三㊁ＳＴＣ课外阅读用书给我们的启示
启示一ꎬ内容选择体现生活价值ꎬ对学习者的生活有意义的知识才可能具有长久的生命力[９]ꎮ在整套教材中广泛采集影响人们生活的要素ꎬ科学事件均为孩子们熟悉的或感觉神秘的ꎬ激发学生们的阅读欲望ꎮ
启示二ꎬ呈现方式采用问题式ꎮ由于编排方式都是问题呈现ꎬ颠覆了知识阅读的一般方式ꎬ知识虽然通过阅读给予ꎬ但不是直接给予ꎬ让学生边思考边阅读边解决问题ꎮ科学家的工作方式开拓了学生们问题解决的视野ꎮ实验为辅助手段的活动指导得当ꎬ每篇课文不少于２０００字的阅读量极大拓展了学生们的科学视野和进行科学思考的知识基础ꎬ也满足不同学生的学习需求ꎮ在课外学习的过程中文理不分家ꎬ阅读加强学生收集信息的能力ꎬ各种有出处的科学概念和科学事物的关系锻炼学生的逻辑思维ꎬ知识不是给与的ꎬ而是用问题的方式提出来ꎬ虽然学习方式是阅读ꎬ但是这是一种在问题指导下的探究性的阅读ꎮ
启示三ꎬ内在逻辑为层层相扣的 套娃 式ꎮ学生课外阅读用书采用与教材一致的教学内容来编写ꎬ学习方式与教材保持一致ꎬ内容是教材内容的衍生和拓展ꎬ一个年级不同单元均从学生身边的经验开始学习ꎬ到工程技术结束ꎻ在同一个领域不同年级的单元的学习是一个逐级增加难度的过程ꎬ课文的素材选择均为两两关系ꎬ学生不是单独认识一个事物ꎬ而是在一定环境中认识ꎬ学生的学习与现实生活紧密联系在一起ꎬ课文呈现方式注重科学性和真实性ꎬ从低年级到高年级逐级递进的知识㊁能力的梯度ꎬ在每个单元内部有着知识和能力的递进ꎬ从纵向和横向可以清楚梳理出层层相扣的 套娃 式内在逻辑脉络ꎮ
启示四ꎬ学生可以独立完成的课外阅读ꎮ阅读用书充分利用学生的认知心理ꎬ课文要素从远到近ꎬ由表及里ꎬ层层递进有机融合ꎬ图片配合文字的说明ꎬ最后联系学生的生活问题ꎬ课文各种要素的相互关系的建立ꎬ使枯燥的科学知识趣味化ꎬ将理论知识和贴近学生的生活案例相结合ꎬ大大降低阅读难度ꎬ是一套学生完全可以自主学习的课外阅读书籍ꎬ并为我国小学生科学课外阅读用书的编写提供很好的参考视角ꎮһ
参考文献:
[１]２０１９年教科版小学«科学»新教材培训研讨会举行[ＥＢ/ＯＬ].[２０２０－０６－２５].ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｊｓｔｅ.ｎｅｔ.ｃｎ/ｃｍｓｐｌｕｓ/ｃｍｓ２/ｃｏｎｔｅｎｔ.ｊｓｐ?ｒｅｌａｔｉｏｎＩｄ＝５ａ７ｆ０６５３－ａｂ７１－４ｄｂ６－ｂ５ａｆ－６９２ｄｂｃ８ｅｂｅ４８.
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[９]珀金斯.为未知而教ꎬ为未来而学[Ｍ].杨彦捷ꎬ译.杭州:浙江人民出版社ꎬ２００５.
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