新加坡科学教材Science Adventure的特点及启示

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新加坡科学教材Science Adventure的特点及启示  



来源： 浙江师范大学学报(自然科学版)

2007年8月　 作者： 谢 群 　汪 忠
                     


　　第二次世界大战后,基于科学技术的突飞猛进以及社会经济发展的需要,科学教育在学校教育中的地位得到了提升.我国从2001年开始的基础教育课程改革也把科学教育作为这次改革的重要组成部分,但要达成当前我国科学课程确定的“提高每个学生的科学素养”的总目标,还有很长的路要走.在努力实现目标的过程中,吸收和借鉴他国的成功经验很有必要.

据国际教育成就评价协会(简称IEA)2004年12月公布的“第三次国际数学与科学教育成就研究(简称TIMSS)”的最新报告,新加坡小学四年级和初中二年级的学生科学素养在此次测评中名列第一.这从一个侧面反映出新加坡的科学教育在培养学生科学素养方面是较为成功的.诚然,科学素养的成功培养原因是多方面的,但是我们不可否认教材所起的重要作用.分析和借鉴新加坡的科学教材,可以在一定程度上了解新加坡科学教育的内容、组织及特点,对进一步研究我国基础教育阶段科学教育以及教材的编制有一定的参考意义.本文将以ScienceAdventure(以下简称SA教材)为例,管窥新加坡科学教材的建设.

1　SA教材的体例及概况

新加坡的科学教育实行“一纲多本”,国家统一颁布教学大纲,各个学校可以选用不同版本的教材.以新加坡初中科学教材为例,目前可供选择的就有6套不同版本的教材. SA教材是新加坡目前使用较为广泛的一套科学教材,于2002年由FederalPublication出版,ChanKim Fatt主编.新加坡科学教材每学年使用一册,为16开本全英文版,每册有300页左右,分别供初中一、二年级的学生使用.教材内容覆盖物理、生物、化学等学科.教材在编排上打破学科壁垒,以统一的科学概念作为主题,并以此为中心构建内容.第1册包括科学探究、测量、多样性、模型和细胞、能量、相互作用等6个主题,第2册包括模型和系统、能量、相互作用、循环等4个主题[1].同时,在内容选择上,除了以科学事实为支撑外,随处可见的是大量科学史的内容.如原子的发现史、门捷列夫和元素周期表、古代的测量方法及其发展等.章是教材的基本单位,各章主要由导入(图片加文字说明)、“学习目标”、章节“具体内容”、“小结”、“概念图”、“复习题”、“思考屋”和“继续探究”等构成.每章设置的“学习目标”能使学生明确学习目的,又便于学生自我检测;每章的“小结”是对知识点的梳理;“概念图”是对知识更进一步的归纳和总结;“复习题”针对本章学习目标而制定,题型以选择和简答居多;“思考屋”和“继续探究”侧重的是对学生思维的训练,要求学生通过所学知识分析和解决生活中的问题,或是教材给出假定实验条件,由学生制定计划、自主解决问题.

教材中节的分割往往按照教学内容来安排.节的设计一般都是从给出事例激发学生兴趣开始,然后很自然地引出知识点,中间穿插“试一试”的课外探究小实验和“你知道吗?”的简短相关背景知识介绍,最后通过“自我测试”对刚刚学完的知识进行测评,以达到强化巩固知识的目的.

2　SA教材的特点

2.1　统分结合,杂而不乱

科学课程的特色之一就是打破学科壁垒,重新构建知识.教材以科学概念和原理作为主题统领,形成一个跨学科的教材体系.例如,“多样性”主题包括:物质分类,元素化合物和混合物,混合物的分离,溶解和悬浮液、酸、碱、盐,植物和动物的分类等内容,涉及物理、化学、生物3门学科.而对于“酸”这部分内容,教材不仅介绍了酸的理化性质,还列举了日常生活中富含“酸”的物质,并设置“Did you know?”栏目,从生物学角度介绍胃酸的知识.

由于不同学科的知识之间既可能有联系又可能相对独立,所以有些章节知识也是以某一学科为主.在这种情况下, SA教材也会以小栏目的形式穿插介绍相关的其他学科知识,对问题进行全方位的讨论,使不同学科的知识建立杂而不乱的联结和整合.

2.2　知识与能力并举

SA教材十分注重知识与能力并重.从栏目的设置而言, SA教材设置了“自我测试”、“试一试”、“复习题”、“思考屋”和“继续探究”等栏目.与我国教材不同的是, SA教材一般在每节中都设有若干个“自我测试”,评价的内容主要是侧重对核心概念的巩固,属于对学生认知水平的评价.“试一试”栏目是鼓励学生大胆猜测和尝试探究或亲自动手做一做的环节,不一定有唯一的标准答案.在“力和压强”一章的一个“试一试”中,要求学生尝试只用指尖将桌上的一堆书拿起;然后将这堆书放置于米尺的一端,要求整本书的受力都在米尺上;尝试在米尺的40 cm处举起这堆书;将举起的位置改为70 cm和100 cm重复实验.并设问:你在什么情况下需要竭尽全力举起这堆书?什么时候你感觉到最省力?解释这两种情况的区别.这个题目是针对教材中“杠杆中力和力臂的关系”这一重点和难点内容而设置的.全书的每一章中都设有很多个类似的“试一试”栏目.

2.3　强调人性关怀,关注学生成长

SA教材的另一大特色就是凸显人性关怀.伴随着社会的开放和网络等媒体技术的发展,性信息泛滥带来的性污染和性教育缺失带来的性无知之间的矛盾日益突出,青少年性失误率逐年上升,性教育的迫切性和重要性已显而易见.科学教育在此承担着怎样的任务?教材又该如何设计?这是值得思考的. SA教材用了2章的篇幅集中进行有关青春期教育.第1章着重介绍有关青春期的知识,第2章侧重青春期教育的伦理价值的讨论.

初中学生大部分年龄为12~16岁,正处于青春期,或多或少地在“性”方面都会出现一些疑惑,这无疑是人的一生中最需要进行性教育的关键时期. SA教材着重介绍了“生殖系统”、“胎儿的形成和发育”、“人工受精”、“计划生育”、“堕胎”、“婚前性行为”和“性传播疾病”等内容.教材除了介绍青春期生理知识外,还对学生进行了青春期伦理和价值观的渗透,使学生在了解生长过程的同时建立责任心.这可以让学生受益终生.如在“堕胎”一节中提到,作出堕胎这一决定是很困难的,不仅从医学上讲有很大的危险系数,而且堕胎的女人会因为自己将一个生命终结而背负罪恶感.学生不仅需要相关的青春期知识,而且需要面对现实思考自己今后的生活中有可能面对的问题.这在我国的教材中是很少见到的.

2.4　形式活泼,联系生活

联系生活也是目前我国教材正在努力的方向之一.生活不仅是教材内容的来源,也是教材的落脚点.教材中的教学内容围绕目标展开,而目标并没有拘泥于浅层次的科学知识,更多关注的是学生对科学、技术、社会三者关系的认同,体现了STS的教育精神.如杠杆一节,教材并没有以太多晦涩的说教来阐述这个问题,而是列举大量生活中常见的例子,如玩跷跷板的技巧、运动员的跳水、用螺丝刀开饼干筒等来说明问题,并请学生积极思考:为什么传统的手杆秤能用小秤砣来称大东西?这样的设计,不仅能引领学生对日常生活中的现象进行积极思考,从某种意义上而言也能引发学生对传统文明的关注.

教材中所选取的插图也大都来自学生的生活,到处可见的是可乐、眼药水、矿泉水等学生所熟悉的图片,不仅增加了学生的学习兴趣,引起学生积极主动参与,而且通过对教材插图的解读,培养了学生的思维能力.正文之外,教材中还插入了大量文字简短、图文并茂的“你知道吗?”栏目,用卡通图片和活泼的文字排在正文中,增加了教材的可读性和趣味性.

3　SA教材对我国科学教育教材建设的启示

SA教材在一定程度上体现了新加坡初中科学教材的特点,对照我国目前正在进行的基础教育课程改革,我们提出以下思考和建议.

3.1　以科学本质为取向整合课程

SA教材以科学本质为核心引入科学史的相关内容,不仅拓展了学生的视野,而且倡导学生通过科学史的相关内容进行反思性的讨论.教材积极倡导探究,引导学生自主对科学问题进行思考.科学本质观认为科学认识受主体的文化背景和经验的影响[2].所以,教材将教学内容置于学生熟悉的社会和文化背景中,便于学生积极建构.当代科学本质观在评价方面并不追求评价标准上答案的唯一性. SA教材不仅注重学生对科学知识的理解,也注重培养学生对科学过程的理解,同时导向对科学知识合理性的理解.从上述分析不难看出,SA教材在设计理念上立足新加坡本土,凸显科学本质.

近些年来,国际科学教育界日益重视将科学本质纳入科学教育目标.我国也在新颁布的《科学(7-9年级)课程标准》(实验稿)中首次提到“通过科学教育使学生逐步领会科学的本质”、“发展学生对科学本质的理解”.但是,从《科学课程标准》中的文本话语来看,强调较多的是“科学探究”、“做中学”、“过程和技能”,《科学课程标准》文本话语中似乎有一种倾向性认识,认为进行科学过程和方法教育就是进行科学本质教育[3].

当代科学本质观在基础教育层面认为,科学知识是试探性的、经验性的、依赖于理论指导的; 在一定意义上,是人类的推理、想象和创造力的产物;是与社会和文化紧密相关的;观察与推理有区别;没有唯一而万能的科学研究方法;科学理论和定律的功能不同但又相互关联[4].因此,我国初中科学教材在选材时,不仅要体现科学探究,而且应该重视知识的产生过程、知识的价值以及对科学知识的客观认识;不仅需要介绍相关科学史的知识,而且要设计相应的反思环节,帮助学生正确认识科学,树立正确的科学观.

3.2　以强有力的评价体系培养科学素养培养科学素养是科学教育的永恒目标[5]. SA教材通过强有力的评价体系来培养学生的科学思维方式和科学探究能力. SA教材摒弃评价拘泥于平庸的浅层次认知水平的练习,抓住教材的主旨,力求设计方式丰富多样、层次明显、结合学生实际和可行性强的评价,对学生科学素养的培养起到了很好的效果.

本次基础教育课程改革中,我国也将提高公民的科学素养列入科学课程的总目标,并以此为基础提出了科学课程的分目标:科学探究;科学知识与技能;科学态度、情感与价值观;科学、技术与社会的关系[6].新加坡课程十分注重对学生整体科学素养的培养,与我国的科学课程标准相比,两国对科学素养的认识没有太大的差异[7].但是目前,我国学术界较多关注的是如何通过教学方式或是学习方式的改变培养学生的科学素养其实教材可以为科学素养的培养提供很好的平台.

在基础教育范畴,科学素养是为培养合格公民而作的准备,并不是简单的口号,而是有实实在在的内容.具体到科学教育教材,需要精心设计评价体系.评价不仅是测评的手段,也是提高科学素养的有效途径.教材首先需要确立评价的目标.评价不仅考察学生能否掌握所学知识,并且考察学生能否在此基础上分析问题,注重培养学生分析能力、推理能力、解决问题的能力等.其次,评价的内容往往和社会实践相关联,养成学生主动关注现实生活的习惯和用科学眼光分析问题的稳定的科学观.再次,可通过评价环节培养学生主动发现问题、研究问题、形成综合解决问题的能力.同时,教材可通过丰富的取材拓宽学生的视野. SA教材共2册,每本都有300多页,既有严谨的科学概念和定理,也有生动活泼的插图和设计;既是一本教科书,同时又是一本适合学生阅读的科普书.总之,教材是实现教育目标的手段,是将课程理念转化为学生行为的中介和桥梁.新加坡SA教材以科学本质为核心,以培养学生的科学素养为目标,以生活为落脚点,整合为手段,以丰富多彩的插图为点睛,展示了科学教材的良好典范.当前,我国基础教育课程改革正在深入发展,新加坡SA教材反映出的特点和理念正是我国本次基础教育课程改革所追求的.