楊淑萍+劉珂+邵帥

小學(xué)科學(xué)是兒童接受科學(xué)教育的啟蒙課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展科學(xué)思維和語(yǔ)言能力，獲得科學(xué)探究的技能和方法，培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)、善于思考、求真務(wù)實(shí)、互助合作、保護(hù)環(huán)境和呵護(hù)健康的生活態(tài)度，并為學(xué)生的繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]?？梢?jiàn)，小學(xué)科學(xué)課程在義務(wù)教育階段的重要性和不可或缺性，那么如何踐行科學(xué)課程理念、實(shí)現(xiàn)科學(xué)課程的教育功能、有效地完成教學(xué)任務(wù)、達(dá)到科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的根本目標(biāo)，顯然是眾多一線科學(xué)教師必須要深思的問(wèn)題。實(shí)踐證明，充分利用教科書(shū)中的圖表系統(tǒng)，將隱含的、復(fù)雜的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)原理、科學(xué)規(guī)律以及基本事實(shí)等直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量都有重要作用。本文以2001年教育科學(xué)出版社出版的全日制義務(wù)教育3～6年級(jí)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《科學(xué)》（簡(jiǎn)稱(chēng)：教科版《科學(xué)》，共八冊(cè)）[2]為研究藍(lán)本，主要從教材內(nèi)圖表系統(tǒng)的宏觀分布、單元配置進(jìn)行分析，再結(jié)合實(shí)踐教學(xué)中具體的圖表運(yùn)用，淺析其教育功能，以希為科學(xué)課堂教學(xué)中圖表系統(tǒng)的深入挖掘、有效應(yīng)用提供借鑒和參考，更為學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的提升提供新思路。

一、教科版《科學(xué)》中圖表的宏觀分布與章節(jié)配置

隨著教材的不斷完善和更新，小學(xué)科學(xué)教材已由早期的側(cè)重于文字逐漸呈現(xiàn)出圖文并茂、圖文互補(bǔ)的趨勢(shì)，圖表系統(tǒng)已成為與文字系統(tǒng)并重的教材的重要組成之一[3]。以2001年出版的教科版《科學(xué)》為例，該版教材最明顯的特征之一就是教材內(nèi)圖表種類(lèi)多樣且數(shù)量豐富。3～6年級(jí)教材內(nèi)的圖表類(lèi)型有四種，即：圖片、表格、結(jié)構(gòu)圖和坐標(biāo)圖（表1），每?jī)?cè)教材分布的平均圖表數(shù)為446幅，每頁(yè)達(dá)2.7幅，由數(shù)據(jù)不難看出，圖表已成為教材的重要組成部分，是科學(xué)知識(shí)和技能呈現(xiàn)的重要載體，也是師生教與學(xué)的重要內(nèi)容。

作為小學(xué)科學(xué)教學(xué)的“第二語(yǔ)言”，圖表是知識(shí)、過(guò)程、能力的載體，有很高的教學(xué)價(jià)值。教科版《科學(xué)》在編寫(xiě)過(guò)程中除了重視圖表的數(shù)量、質(zhì)量外，還注重圖表在各單元中的分配。3～6年級(jí)共8冊(cè)教材，每?jī)?cè)教材包含4個(gè)單元，每單元圖表的平均數(shù)為55.8幅，其中五年級(jí)教材每單元圖表數(shù)高于平均值為66.1幅，而六年級(jí)教材每單元圖表數(shù)則低于平均值為48.2幅，圖表數(shù)量在各年級(jí)教材間的差異可能與教材所涉及的教學(xué)內(nèi)容有關(guān)。

此外，各年級(jí)教材內(nèi)的圖表類(lèi)型較為全面，而各單元?jiǎng)t結(jié)合教學(xué)內(nèi)容配置了相應(yīng)的圖表類(lèi)型，如四年級(jí)上冊(cè)第一單元有圖片、結(jié)構(gòu)圖、坐標(biāo)圖和表格，而下冊(cè)的第一單元僅有圖片和表格兩種類(lèi)型。圖表在各單元呈現(xiàn)的位置基本相同，大部分在正文、課堂活動(dòng)實(shí)踐，少量呈現(xiàn)在課后作業(yè)及資料庫(kù)中。顯然，教材試圖通過(guò)各單元圖表的合理配置，借助圖表清晰明了、愿讀易記的特點(diǎn)，達(dá)到幫助學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)、掌握科學(xué)過(guò)程、崇尚科學(xué)精神的目的。

可見(jiàn)，小學(xué)科學(xué)教材呈現(xiàn)了豐富的圖表系統(tǒng)，那么在科學(xué)教育的啟蒙階段，如何充分利用、挖掘教材中圖表的教學(xué)功能，幫助學(xué)生“認(rèn)識(shí)科學(xué)，掌握有關(guān)的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛(ài)科學(xué)、崇尚科學(xué)的精神”，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐及其研究，針對(duì)教科版《科學(xué)》3～6年級(jí)中的圖表筆者進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

二、教科版《科學(xué)》圖表系統(tǒng)的教學(xué)功能實(shí)踐

1.以圖表系統(tǒng)為著眼點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)而習(xí)得科學(xué)知識(shí)

小學(xué)科學(xué)課程包含科學(xué)知識(shí)、設(shè)計(jì)與技術(shù)、科學(xué)探究三個(gè)部分，其中科學(xué)知識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的主要部分，幫助學(xué)生理解、習(xí)得科學(xué)知識(shí)是小學(xué)科學(xué)教師的任務(wù)之一，如何有效地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，顯然是眾多一線教師首先要考慮的問(wèn)題。實(shí)踐證明，一線教師若能著眼于教科書(shū)中大量的圖表系統(tǒng)，利用圖表系統(tǒng)特有的教育功能，挖掘圖表系統(tǒng)內(nèi)蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)，不僅可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)的最佳情境使教學(xué)過(guò)程更加高效，而且可以激發(fā)學(xué)生的興趣，將其遷移到對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解、掌握上來(lái)，達(dá)到事半功倍的效果。

如三年級(jí)下冊(cè)第一個(gè)主題單元“植物的生長(zhǎng)變化”，內(nèi)含7個(gè)學(xué)習(xí)模塊，即：植物新生命的開(kāi)始、種植我們的植物、我們先看到了根、種子變成了幼苗、莖越長(zhǎng)越高、開(kāi)花了結(jié)果了、我們的大豐收。這7個(gè)模塊的教學(xué)可借助教材內(nèi)的圖表系統(tǒng)，通過(guò)圖片的整合、重組，優(yōu)化（圖1）進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)入、講解和學(xué)習(xí)。

首先結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，從教材中選取圖片A導(dǎo)入“植物新生命的開(kāi)始”的教學(xué)，通過(guò)學(xué)生仔細(xì)觀察圖A融合教師的講解，讓他們知道種子可以發(fā)育形成一株植物，隨后展示圖B即鳳仙花主要生長(zhǎng)過(guò)程圖讓學(xué)生們了解從一粒種子成長(zhǎng)為一株植物的主要過(guò)程，隨即借助圖C以種子為突破口講授植物新生命的開(kāi)始，知道自然界種子的形狀、大小各不相同，當(dāng)然教師們?cè)谥v解這部分內(nèi)容時(shí)，除了可以利用教材中的圖片外，還可以收集8～10種不同植物的種子供學(xué)生們觀察，實(shí)物和圖片相結(jié)合不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有助于學(xué)生對(duì)種子形態(tài)及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。接著通過(guò)圖D、E進(jìn)入“種植我們的植物”“我們先看到了根”的教學(xué)，再回到圖B完成“莖越長(zhǎng)越高”“開(kāi)花了結(jié)果了”“我們的大豐收”的教學(xué)。可見(jiàn)通過(guò)整合教材中的圖片，很好地按照邏輯順序呈現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容，將抽象、復(fù)雜的內(nèi)容簡(jiǎn)單化，激發(fā)了學(xué)生的興趣，促進(jìn)了他們對(duì)科學(xué)知識(shí)的習(xí)得。

2.以圖表系統(tǒng)為結(jié)合點(diǎn)，呈現(xiàn)科學(xué)的研究過(guò)程，滲透科研方法的習(xí)得

科學(xué)不僅包括知識(shí)，還包括獲取知識(shí)的過(guò)程與方法。科學(xué)方法作為科學(xué)教育中不可分割的一部分，與科學(xué)知識(shí)本是一源同體的關(guān)系，它不僅描述了科學(xué)知識(shí)獲得與應(yīng)用的過(guò)程，而且是科學(xué)現(xiàn)象通向科學(xué)知識(shí)的必經(jīng)之路[4]。小學(xué)科學(xué)課程除了向?qū)W生們傳播科學(xué)知識(shí)外，還應(yīng)該向?qū)W生們講授獲取科學(xué)知識(shí)的方法，但科學(xué)方法是一個(gè)復(fù)雜的、多層面的、多種實(shí)現(xiàn)方式的、不斷循環(huán)和上升的過(guò)程，在教學(xué)過(guò)程中如果能夠充分結(jié)合圖表系統(tǒng)，通過(guò)圖表系統(tǒng)地呈現(xiàn)科學(xué)研究過(guò)程，有目的、有意識(shí)、有步驟地向?qū)W生滲透和傳授科學(xué)方法，則會(huì)使科學(xué)方法更容易理解、掌握和實(shí)踐。

如四年級(jí)上冊(cè)第三主題單元“聲音”是物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)內(nèi)容，教材內(nèi)設(shè)計(jì)了一系列的探究活動(dòng)并且配置了大量豐富的圖表，將其中的部分圖表重組后如圖2所示，教學(xué)過(guò)程中通過(guò)圖2中A、B的演示，使學(xué)生們形成“聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的，是能量的一種形式”這一重要的科學(xué)概念。為了幫助同學(xué)們理解這一科學(xué)概念，需要通過(guò)一系列的活動(dòng)進(jìn)行探究，而圖中的C“探索尺子的音高變化”不僅可以滿(mǎn)足這一教學(xué)要求而且可以繼續(xù)深入教學(xué)內(nèi)容。首先利用圖C引出探究主題：如何讓直尺發(fā)出聲音？其音調(diào)和尺子振動(dòng)之間有怎樣的關(guān)系？然后明確探究的限制條件，即只改變直尺振動(dòng)部位長(zhǎng)度的單變量控制方法，隨后結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生們記錄直尺振動(dòng)部位的長(zhǎng)度，以及振動(dòng)的情況和聲音音調(diào)變化的情況，形成半定量的數(shù)據(jù)，填入圖D中，最后再通過(guò)圖D的數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論并進(jìn)行交流和分享，甚或運(yùn)用此結(jié)論解釋日常現(xiàn)象。可見(jiàn)通過(guò)教材中的圖表系統(tǒng)不僅有利于教學(xué)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)，更重要的將科學(xué)的研究方法融入教學(xué)內(nèi)容的講授中，讓學(xué)生們不僅掌握科學(xué)知識(shí)，更重要是實(shí)踐了科學(xué)探究的方法，滲透了科研方法的習(xí)得。

3.以圖表系統(tǒng)為契合點(diǎn)，挖掘蘊(yùn)含的教育功能，促進(jìn)科學(xué)精神的養(yǎng)成

科學(xué)教育的目的不僅是為了培養(yǎng)未來(lái)的科學(xué)家，而且要使受教育者具有科學(xué)素養(yǎng)，成為具有科學(xué)精神的一代新人。可見(jiàn)，科學(xué)教育的核心是科學(xué)精神的養(yǎng)成，而科學(xué)精神就其內(nèi)涵來(lái)講， 大致包括求真、探究、懷疑、實(shí)證、理性等精神。如果在課堂上單純地講科學(xué)精神學(xué)生未必感興趣，假使教師能夠以教材中的圖表系統(tǒng)為契合點(diǎn)，深入挖掘圖片所蘊(yùn)含的科學(xué)精神，結(jié)合圖片，通過(guò)科學(xué)知識(shí)的講解將科學(xué)精神滲透其中，教學(xué)效果會(huì)隨之突顯，教學(xué)理念也會(huì)隨之達(dá)成。

圖3為教科版《科學(xué)》三年級(jí)及五年級(jí)中的3幅插圖，其中圖3A位于三年級(jí)下冊(cè)第四單元“磁鐵”教學(xué)模塊，為了檢驗(yàn)磁鐵能吸引什么物體附了此圖，圖中不僅顯示了待檢驗(yàn)的大量材料，還附有文字，而文字的背后則傳遞了一種科學(xué)的精神，即科學(xué)家為了得出磁鐵能吸引什么物體的結(jié)論，測(cè)試了大量的材料，做了大量的工作，目的在于發(fā)現(xiàn)真實(shí)的科學(xué)知識(shí)。如果教師在傳授科學(xué)知識(shí)的同時(shí)能夠挖掘圖片所蘊(yùn)含的科學(xué)精神并與學(xué)生分享，則可達(dá)到教書(shū)與育人的雙重目的。圖3中的B、C是五年級(jí)下冊(cè)第四單元“地球運(yùn)動(dòng)”中的圖示，目的在于引導(dǎo)同學(xué)們像科學(xué)家一樣思考地球的運(yùn)動(dòng)方式，首先假設(shè)了地球的四種運(yùn)動(dòng)方式，隨后通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)際上今天我們已經(jīng)很清楚地球在宇宙中的運(yùn)動(dòng)方式，但教材并沒(méi)有直接使用現(xiàn)成的結(jié)論，一是通過(guò)圖示訓(xùn)練學(xué)生思考問(wèn)題的方式，二是傳遞科學(xué)的懷疑精神和實(shí)證與理性的精神，即任何科學(xué)知識(shí)都要有證據(jù)做支持，需要通過(guò)嚴(yán)密的邏輯對(duì)證據(jù)進(jìn)行分析和推導(dǎo)，不迷信權(quán)威的懷疑精神。

三、結(jié)論與啟示

教科版《科學(xué)》在編寫(xiě)過(guò)程中重視圖表系統(tǒng)的數(shù)量、類(lèi)型及在各冊(cè)、各單元中的配置，圖表系統(tǒng)數(shù)量無(wú)論從總量還是單元數(shù)量來(lái)看，均高于舊版教材。但若與小學(xué)階段的語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)教材相比，無(wú)論總量還是每單元數(shù)量，均低于這些教材。就圖表系統(tǒng)的類(lèi)型來(lái)講，教科版教材涉及的圖表類(lèi)型僅有四種，即圖片、表格、結(jié)構(gòu)圖和坐標(biāo)圖，而且以圖片和表格為主，結(jié)構(gòu)圖與坐標(biāo)圖占比較低，且在五年級(jí)的教材中沒(méi)有結(jié)構(gòu)圖和坐標(biāo)圖，而在六年級(jí)的教材中則未出現(xiàn)坐標(biāo)圖?？梢?jiàn)，圖表類(lèi)型的豐富度不夠；就各冊(cè)、各單元圖表數(shù)量的配置而言，盡管各冊(cè)、各單元均有圖表，但配置并不均等?？梢?jiàn)，無(wú)論各冊(cè)還是各單元圖表數(shù)量配置均具有相當(dāng)大的差異。因此，小學(xué)科學(xué)教材在后續(xù)的修訂和完善過(guò)程中，應(yīng)借鑒其他學(xué)科圖表系統(tǒng)的編排，增加圖表的總量，豐富圖表的類(lèi)型，均衡圖表在各冊(cè)、各單元中的占比，通過(guò)優(yōu)化圖表系統(tǒng)，達(dá)到幫助學(xué)生們理解科學(xué)知識(shí)、掌握科學(xué)過(guò)程、崇尚科學(xué)精神的目的。

圖表系統(tǒng)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的“第二語(yǔ)言”，是知識(shí)、過(guò)程、能力的載體，具有強(qiáng)的教學(xué)功能，須要一線教師在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮自身的教學(xué)智慧，精練準(zhǔn)確地揣摩插圖的內(nèi)涵和外延，并不斷發(fā)現(xiàn)、挖掘、運(yùn)用且推而廣之，最終使圖表的教育功能充分體現(xiàn)，從而利于教學(xué)、利于科學(xué)精神的熏陶，利于學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂工作組.全日制義務(wù)教育科學(xué)（1～6 年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)（修訂送審稿），2010.

[2] 郁波，等.科學(xué)（三年級(jí)上下冊(cè)、四年級(jí)上下冊(cè)、五年級(jí)上下冊(cè)、六年級(jí)上下冊(cè)）.北京：教育科學(xué)出版社，2001.

[3] 許雯.小學(xué)科學(xué)教科書(shū)插圖研究[D].北京： 首都師范大學(xué)，2013.

[4] 呼思樂(lè).從中國(guó)百年小學(xué)科學(xué)教科書(shū)插圖看科學(xué)觀變遷[J].科學(xué)技術(shù)哲學(xué)研究，2015，32（2）.

[責(zé)任編輯：陳國(guó)慶]