浙教版初中《科学》教科书编写特点探究

2011年12月，教育部颁布了修订后的《义务教育初中科学课程标准（2011年版）》（以下简称《标准（2011年版）》）。根据《标准（2011年版）》，结合初中《科学》十年使用的情况，浙江教育出版社全面修订《义务教育教科书・科学（七至九年级）》（以下简称修订版教科书）。修订版教科书适当调整结构和内容，增强可读性和时代性，建构符合学生认知特点和学科特点的逻辑体系，全面提升教科书质量，促进科学教学活动的开展，提高学生的科学素养。下面笔者就修订版教科书的主要特点做一简要说明。

一、注重科学探究，认识科学本质

科学探究是科学的本质特征。修订版教科书注重科学探究活动，设计了大量的“活动”“探究”“实验”，突出科学学科本身的特点，强化观察和实验是学习科学的根本方法，倡导学生自主设计实验进行科学探究，促使学生更深刻地理解科学知识，体验科学探究的过程，掌握基本的科学方法，体会科学精神的实质，培养科学的情感、态度和价值观，从而更好地认识科学本质。

科学探究是科学课程的核心内容之一。修订版教科书依据学生认知能力的发展，对科学探究活动进行了全面梳理，统一规划整套教科书中的探究活动，使探究活动的分布更加合理。修订版教科书落实“科学是以自然为研究对象，以理性和实验为特征的探究活动”的课程理念，以科学探究作为科学学习内容整合的主要方式，将科学探究的学习与科学知识的学习放在同等重要的地位，并结合科学核心知识的学习来设计科学探究活动，强调知识与过程的统一。在探究活动的编排上，从贴近学生的生活情境出发，合理安排探究过程要素的训练，使学生体验科学知识的产生和发展过程，形成对科学探究过程的完整认识，发展科学探究能力，增进对科学知识的理解。例如，在“对环境的察觉”一章中，原教科书设计的两个探究活动是：“为什么要用两只耳听”和“阳光下树荫中的圆形光斑是怎样形成的”，这两个探究活动所涉及的知识并非是本章学习的核心知识，这样的探究重视的是活动过程。在修订版教科书中，删除了这两个探究活动，取而代之的是“平面镜成像规律”和“凸透镜成像规律”两个探究活动，平面镜成像规律、凸透镜成像规律都是这一章的核心知识，实现了把探究活动和科学核心知识的学习紧密结合起来，让学生既经历科学探究的过程，又学到科学核心知识。

科学探究的方式与过程多种多样，科学探究的内容与任务的难易程度各不相同，科学探究涉及的要素也不一致，并且学生科学探究能力的培养是一个不断提高的过程。因此，修订版教科书中科学探究活动的设计应遵循循序渐进的原则，做到有序安排、形式多样、层次分明，尽可能符合学生的认知规律。例如，刚进入初中科学学习的学生，需要对探究过程和要素有一个整体的认识，因此，在七年级上册“科学入门”一章中安排了“科学探究”一节，先通过“生活中的探究：电灯突然不亮”，让学生从生活案例中感受探究过程；再通过“科学家的探究：天花和牛痘的故事”，让学生“观摩”科学家探究活动，感受科学探究的“味道”；最后通过“我们一起来探究：根据人脚印的长度判断人的身高和盒子里面有什么”，让学生从自我探究活动中感知探究整个过程，初步了解、体会探究的含义及探究的方法。在七年级下册和八年级的探究活动中，让学生对探究活动的各个要素进行训练。例如，“蚯蚓是怎样生活的”主要是对获取事实与证据的训练，“探究液体蒸发快慢的影响因素”主要是对假设检验的训练，“探究凸透镜成像规律”主要是对获取实验数据、分析与论证的训练。在九年级的探究活动中，再让学生关注探究活动的整个过程，特别是探究方案的设计等。例如，“探究小灯泡的电功率跟哪些因素有关”“探究影响酶催化作用的因素”等都涉及探究活动的多个要素和方案的设计。

二、注重知识整合，实现学科综合

初中科学课程是一门综合性的科学课程。修订版教科书力图超越学科的界限，统筹设计，整体规划，强调各学科领域知识的相互渗透和联系整合，注重自然科学中的统一概念和原理，引导学生认识自然界的内在统一性，体现课程的综合性。修订版教科书的内容以科学探究活动、主题形式、核心科学概念渗透相关的学习内容等方式进行知识的整合。例如，教科书的第1章“科学入门”就是从科学探究的过程与方法来整合学习的内容，在学生初步认识什么是科学的基础上，让学生了解科学研究的基本方法――观察与实验，初步掌握科学研究技能――科学测量，体会科学研究的基本过程――科学探究；“空气与生命”一章是以主题的形式来整合学习的内容，它既涉及物质科学中的氧气与二氧化碳等常见的物质、化学方程式、元素的循环和物质的相互作用等内容，也涉及生命科学中生物体内的物质和能量的转换。又如“对环境的察觉”一章是以人的感觉为主题来整合物质科学中的声与光的知识、生命科学中的人体感觉器官的结构及功能的知识学习；“可持续发展”一章是以发展与和谐为主题来进行整合，涉及物质科学中的能源与社会、生命科学中的人类与生态环境等学习内容。教科书还以“核心科学概念的逻辑体系为主线渗透相关的学习内容”的方式进行知识的整合，例如，在“电流的测量”中介绍“心电图”“干扰电流疗法”等与生命科学有关的知识；在“磁场”中，介绍“地磁场方向的改变”“生物体与磁场”等和地球科学、生命科学有关的知识。

三、注重生活经验，顺应认知发展

科学教科书的编写注重学生已有的知识和经验，问题情境的设计尽量与学生生活相联系，概念和规律的学习尽量从学生熟悉的生活实际出发，注意引导学生运用科学知识解释自然现象，分析和解决各种实际问题。这样的教科书设计一方面顺应学生的认知特点，让学生感受科学就在身边，感知科学对社会发展的巨大推动作用；同时也是强化“从生活走向科学，从科学走向社会”的课程理念，培养学生善于观察、乐于探究，注意从身边现象探索科学问题，注重将科学知识与生活实践相联系的探究意识和科学精神。

修订版教科书注重从学生的生活实际引出科学概念和规律的学习，使学生感受到科学源于生活、源于自然，培养学生从生活中发现问题、解决问题的习惯。例如，在“对环境的察觉”中，从日常生活中遇到的实例来引入“人的感觉”的学习，从遥控器可用来调节电视机的节目引入“看不见的光”的学习，从筷子放在水中变折了引入“光的折射”的学习，从近视眼镜和远视眼镜的镜片引入“透镜”的学习等。又如，在“探究凸透镜成像规律”前，先让学生完成“凸透镜成像”的活动，让学生获得凸透镜成像的一些经验事实，建立物距与像距的概念，为“探究凸透镜成像规律”起到“支架”的作用。

修订版教科书注重科学知识的学习与实际的联系。例如，在学习超声波与次声波时，介绍“蝙蝠利用超声波捕食、大象用次声波交流、用次声波检查胎儿的发育情况、用次声波清洗眼镜”等与实际相联系的知识。教科书也注重在学过某一科学知识后联系实际，介绍一些应用性问题。例如，在学习“凸透镜成像规律”后，介绍放大镜和数码相机的应用。

修订版教科书安排了实践类的问题，培养学生的动手能力及实践意识。实践类问题是需要学生亲自动手或调查才能完成的。例如，制作土电话、测量眼睛的近点和盲点、调查校园周围的噪声情况、观察当地昼夜长短的变化、计算碳排放量等，这类问题重在学生解决问题的过程。教科书还通过“阅读”“科学・技术・社会・环境”等栏目联系实际，如“电冰箱的工作原理、车速不同时的停车距离、衣服干洗、电动汽车的速度控制、电吉他、自来水厂的水净化、天气预报与农业、电话、PM2.5与人体健康、肥胖、科学的刷牙方式、亲子鉴定、滥用抗生素的危害、流行性感冒”等，让这些自然与生活现象成为学习的素材，使学生感受科学知识的广泛用途与无所不在，引导学生从生活中学习科学、认识科学。

四、加强STSE教育，渗透人文精神

注重科学、技术、社会、环境（STSE）的教育是当今世界科学教育的发展趋势。科学、技术的发展改变了人们的生活，也改变了人们的思维方式。修订版教科书尽可能引导学生用科学理论理解或解释周围的现象，用科学方法解决身边的问题，像科学家那样去思考问题。修订版教科书关注科学精神与人文精神的交融贯通，实现科学知识的学习与社会责任感教育的统一，注意形成具有社会责任感的科学价值观。为此，修订版教科书增加了“科学・技术・社会・环境”栏目，其目的是开阔学生的视野，探讨科学、技术、社会、环境之间相互关联的问题，重视科学和人文的融合，培养学生关注社会与环境的意识与能力，强化科学教育的育人功能。科学、技术、社会、环境之间互动的观点，既可以让学生了解科学、技术处于不断发展变化的过程，认识科学、技术对社会的积极作用，还可以让学生了解科学、技术对社会的负面影响，认识人、自然与社会应和谐发展，培养学生用联系、发展的观点看待问题，进而逐步认识科学的本质，树立正确的科学观念，培育科学精神。科学、技术、社会与环境的问题多数是学生日常生活中所常遇到的问题，在科学学习中，只有广泛地联系这些问题，才能使学生领悟科学是有用的、鲜活的。

修订版教科书不但增设了STSE栏目，而且在书中其他部分尽可能渗透STSE的思想和意识。教科书注重渗透科学发展的历程，介绍科学发展过程中的一些重要事件、相关的历史背景，以及一些著名的科学家的故事，如在“磁生电”中安排了“电与磁的发展历程”，在“空气与氧气”中安排了“氧气的发现”等。这些科学史实能够让学生感受科学发展的历程，领悟其中的科学思想、方法，认识科学技术对社会发展的作用。

五、注重时代性，反映当代科学成果

科学在不断发展，具有鲜明的时代特征。修订版教科书在整体上注重体现课程内容的现代性，力图反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想，了解现代科学技术对改善人们生活的作用，了解现代科学技术对社会发展的推动作用。初中科学中的一些学习内容本身就是现代科学技术知识，反映了教科书内容的时代性。例如，在九年级下册“演化的自然”一章中，涉及“现代宇宙学说、恒星的演化、生命的起源、遗传物质DNA、达尔文的进化论”等内容，这些内容都是现代科学前沿知识。另外，“新型材料、核能”等内容也属于现代科学前沿知识。

修订版教科书在知识学习的过程中注重体现内容的时代性。例如，在“看不见的光”中介绍“红外线制导技术”，在“透镜”中介绍“数码相机”，在“电磁铁的应用”中介绍“信息的磁记录”，在“同位素”中介绍“同位素原子的应用”，在“育种与优生”中介绍“太空育种”等。修订版教科书在知识学习的过程中也注重体现现代科学思想与方法。例如，在“平面镜”一节中，介绍像与物相对镜面具有对称性，并设计活动让学生通过对称法作出镜中的像。对称的思想在现代科学中占有重要的地位。

修订版教科书通过对知识与技能的拓展来体现学习内容的时代性。例如，在“长度的测量”中，除了介绍传统的测量方法外，还介绍现代的测量技术：利用声呐测量潜水艇与障碍物之间的距离；利用电磁波测量飞机与雷达站之间的距离；利用激光测距仪测物体间的距离等。在“温度的测量”中介绍现代测温技术：色带温度计能方便地跟踪动物的体温变化；卫星能遥感测出海水0.1℃的温度变化；天文学中常用光谱分析的方法研究恒星的温度。

修订版教科书的时代性也体现在可持续发展观念、环境保护意识等方面。为此，教科书在九年级下册单列一章来论述可持续发展，介绍人口的增长、全球性资源与环境问题、新能源、低碳生活、科学与可持续发展等课题，这些课题都是人们非常关注的与现代科技有关的问题。

修订版教科书还通过“科学・技术・社会・环境”“阅读”等栏目，介绍“导航与数字地图、航天器的盔甲――烧蚀材料、克隆技术、深海载人潜水器、利用碳-14测定年代、喷气发动机、核电站的安全性、基因组改变未来、超导现象与超导体、记忆合金、中子星、哈勃望远镜、同步卫星、光纤通信、磁悬浮列车、纳米技术，SARS冠状病毒”等现代科学技术知识及其应用，关注科学热点问题，体现教科书内容的时代性。另外，修订版教科书利用“超新星、神舟八号飞船与天宫一号对接、各式各样的U盘“等与现代科学技术相关的知识作为情景来编制练习，也反映了教科书内容的时代性。

六、合理设置栏目，优化版面设计

修订版教科书对栏目的设置进行了适当的调整，优化版面设计。教科书保留了原有的“活动”“探究”“实验”“阅读”“读图”等多数栏目；将原来的“思考”和“讨论”合并为“思考与讨论”栏目；增设拓展类栏目：“科学・技术・社会・环境”，意在加强科学、技术、社会、环境之间的相互联系，开阔学生的视野，培养学生关注社会与环境的意识与能力；增设“本章知识结构”，以帮助学生从整体上整理所学的知识，更好地形成知识框架；增强原有的“对话框”的功能，将重要的科学方法适时地用对话框的形式呈现出来。

修订版教科书的编写力求生动活泼，注重科学性、人文性、趣味性、可读性，尽可能以多种视觉形式向学生传递各种信息。修订版教科书章图的选择、章首语的编写、栏目的确定、版面的布局等都进行精心的编排，力图让学生感受到科学学习乐趣。修订版教科书选用了大量的、丰富多彩的图片，图文并茂，以图代文，迎合学生的阅读方式与习惯。修订版教科书也规范了科学量与单位、人名等的表述方式。

修订版教科书的编写顺应学生身心和认知的发展特点，力求落实《标准（2011年版）》的各项要求，力图让学生感受到科学学习的乐趣和科学之美，引领教师改变教的方式和学生学的方式，切实提高学生的科学素养，彰显教科书的育人价值。