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湘版一年级《科学》上册教材是整套教材的起始册。本册教材从儿童的已有经验、生活实际和周围环境要素出发，在卡通人“指南车”的引导下，以认识周围常见现象、事物的特征或性质及学习认识事物的方法为线索，设计了33个丰富有趣的探究活动。教师要引导学生在观察的基础上，通过比较、分类、小制作、小实验等多种形式的探索，学习有关的科学知识，发展观察、描述、比较、分类等认知能力，激发学生的探究兴趣，引导他们关注人与自然的关系，感悟什么是科学，体会技术对生活的影响。
一、教材内容概述
湘版一年级《科学》上册教材根据小学科学课程标准“物质科学”“生命科学”“地球与宇宙科学”“技术与工程”四个领域中的相关内容要求，安排了《走进科学》《探访大自然》《认识天气》《常见的材料》《常见的工具》等5个主题单元，共计14篇课文，设计了33个探究活动。
《走进科学》单元，引导学生从西瓜、积木、铅笔等熟悉物体的外部特征入手进行观察、比较并加以描述，通过依据某一特征对物体进行分类的系列实践活动，引导学生经历有目的的观察过程，初步知道分类的基本方法，并以此为基础，开展搭积木的探究活动。
《探访大自然》单元，引导学生梳理、交流自己已有的对自然界的认知经验，丰富他们对自然界的整体感知；通过达尔文的故事，引导学生像科学家那样“考察大自然——从校园开始”；通过观察、比较、分类与交流，激发学生对大自然的热爱与好奇，萌生在校园中探索新发现、提出新想法、研究新问题的兴趣。
《认识天气》单元，利用学生天然的好奇和热情，指导他们学习描述、记录天气现象，并坚持连续观察记录一周的天气，初步意识到天气是不断变化的，这种变化对动植物和我们人类的生活有影响。
《常见的材料》单元，引导学生通过对生活中常见、常用物品的观察、分析来认识一些材料的特性，丰富他们对物品的用途与其制作材料的特性有关系的感知；帮助他们初步意识到，想安全使用各种物品就要了解其制作材料的性能，渗透物品使用的安全教育。
《常见的工具》单元是以“刀、剪和镊子”为例，指导学生认识常见的工具，初步掌握使用一些常见工具的技能，获得使用工具解决生活中的实际问题以及制作产品的经历和体验；使他们意识到，在实践活动中工具是“好帮手”，在不同情况下应该选取不同的工具，初步认识工具的发明与发展。
观察在科学探究过程中有着重要作用，科学史上许多重大科学发现源于细致的观察。观察是基础，比较建立在观察基础之上，分类建立在比较基础之上。而观察、比较和分类又是抽象、概括、归纳等思维的基础。因此，《走进科学》作为教材的第一个单元，为刚刚接触科学学习的儿童设计了简单、有序、操作性强的系列观察活动，帮助他们初步体验科学学习的基本程序、基本方法，开启探究技能和思維能力的形成与发展之旅。
科学始于人们对大自然本来面貌的好奇与探寻，正是在不断的探寻中，人类才获得了诸多的认识，再通过总结提炼、迁移运用，推动了人类生产生活的不断进步。自然界中的植物动物、江海山川、阴晴雨雪、电闪雷鸣……是孩子们熟悉的自然事物和自然现象，而这些自然事物和自然现象所蕴含的科学知识和科学秘密，既能引发学生学习的兴趣，又等待着孩子们去探究。
因此，教材在第一单元《走进科学》之后，安排了《探访大自然》《认识天气》单元，让学生感受到科学就在身边，激发他们对科学课浓厚的兴趣，让他们体验探究的快乐，初步训练他们的观察能力，使他们有目的、较细致地观察、发现大自然中物体的异同，提出探究的问题，作出初步的猜想与假设，学习分类的方法，认识到感觉器官和简单工具（如放大镜）能帮助我们观察事物，为后面有关观察、认识事物的特征、材料的性质与功能等活动奠定基础，为进一步的学习从情感、技能上做好准备。其中，“观察记录一周的天气”这个活动，是通过一个短周期的观察，培养学生的观察能力。
我们每天都能接触到各种各样的物体，而物体是由各种材料构成的，人们在生活中根据不同材料的性质对其进行应用。基于这样的生活经验，教材安排了《常见的材料》单元，通过观察、比较、区分材料，描述材料的特性，强化技能的培养。同时，通过对纸、塑料这些材料某些特性的实验观察，引领学生初步经历科学探究的重要过程：提出问题、猜想假设、搜集证据、得出结论等。
在新颁布的小学科学课程标准中，增加了“技术与工程”领域，关于“工具”，对低年段学生的目标是“认识常见工具，了解其功能，使用工具对材料进行简单加工”。学生在小学阶段的科学学习中进行的科学实验、工程技术实践等活动，要使用很多的工具。因此，教材还设计了《常用的工具》单元，重点是训练学生熟练地操作、使用工具，让他们意识到在工具运用的过程中工具是“好帮手”，体会到在不同情况下应该选取不同的工具，为发展学生对技术的认识、理解工具是一种物化的技术打好基础。
不难看出，教材各单元内容的编排，体现了编者对近些年来国内外科学教育研究成果、思想的运用，体现了“少而精”的科学课程理念。在一年级宝贵的学习时间里，教材为学生提供适合他们的年龄特征和认知规律的学习内容，循序渐进地帮助他们通过充分体验构建对科学、技术的理解，进而为科学素养的提升打下良好的基础。
二、教材结构特点与呈现方式
在单元、课题和活动的内容安排上，教材注意从儿童原有经验和认知背景出发，紧密联系学生生活，根据学生对事物的接触及熟悉程度，从身边的事物与现象入手，创设问题情境，展开探究活动，最后又发展性地迁移到生活中加以应用。
每个单元由若干个课题组成，各课题之间具有内在联系，教材的基本思路为：从学生生活中常见的事物与现象出发，创设问题情境，引导学生在观察的基础上，展开比较、分类、制作、实验、调查等一系列实践活动，学习有关的科学知识与技能，感受科学研究的方法，最后将所学内容与实际生活（包括社会、环境）相联系并加以运用，经历从生活走向科学，从科学走向社会的认识过程。 本册教材基本框架如图1所示。
三、以学生的科学概念和探究能力并行发展为主线构建教材体系
学生探究能力的发展是一个渐进的过程。小学低年级学生具有一定的认知基础但是又非常有限。例如，他们具有一定的感知能力，但还不懂得有目的、有步骤、全面、细致地观察，常常只是注意事物外部最明显的一些特征，还不会正确使用观察、实验仪器，不能持久地观察；他们有初步的动手操作能力，但动作还不够协调，不够熟练，不能很好地胜任细致、复杂的操作任务；他们的思维基本处在“前概念思维”水平，大多需要联系具体形象的事物，或以事物表象为材料进行思维，而不是以概念（词）为主要材料进行思维；他们能通过比较发现一些明显的不同与相同，还不能全面、细致地比较；他们能进行一些简单分类，但还不了解分类规则，不会科学地分类。
因此，教材立足总体设计，依据低年级学生的认知特点，合理规划了一年级教材的科学内容和探究能力训练，按照循序渐进、螺旋上升的原则培养学生的探究能力。本册教材，侧重训练学生运用感觉器官观察、比较、分类、描述等探究技能，观察技能和分类能力的培养不但渗透到各课中，还有能力培养的专课，如《让我们从观察开始》《找物体的相同和不同》《给物体分类》等。观察、比较、描述等技能方法的训练贯穿了整册教材，是训练的核心。为此，教材设置了大量的觀察活动，旨在让学生经历大量的感官观察过程，体验观察方法，实现能力发展“个案渗透”阶段的量的积累，为今后提炼概括观察方法和自主运用观察方法研究、认识事物奠定基础。
针对不同难度的活动任务，教材采用不同编写策略和呈现方式，指导、引导学生开展活动。如第一单元的第1课、第二单元的第1课和第2课、第四单元的第1课，都有分类活动，针对分类目标、分类方法、分类对象等带来的难度差异，教材采用指导示范、引导启发等策略灵活处理，以体现教学方法策略的选择与学生的认识发展规律相适应的编写原则。
本册探究能力要求如图2所示。
四、融入“做”和“用”科技史，侧重运用科学史对学生进行情感熏陶
低年级科学学习的主要任务是技能方法的基础训练，科技史显性呈现量较少，大多采用隐性方式“重演科技史”，从“做科技史”的层面融入教材。如一年级上册第二单元第1课《校园的考察活动》和第2课《大自然中发现》的观察分类活动，就是模仿达尔文、法布尔等科学家的野外考察研究过程，简约编写而成，旨在引领学生简约地“重演科技史”，经历一次较规范的观察活动，即观察活动有问题、有目的、有观察对象与范围、有实地观察与比较观察、有记录、有分类整理。
本册教材涉及科技史的呈现方式、内容、功能如图3所示。
（未完待续）
（执笔：彭香，北京教育科学研究院，100191；曹春浩，北京市通州区教师研修中心，101100 ）
一、教材内容概述
湘版一年级《科学》上册教材根据小学科学课程标准“物质科学”“生命科学”“地球与宇宙科学”“技术与工程”四个领域中的相关内容要求，安排了《走进科学》《探访大自然》《认识天气》《常见的材料》《常见的工具》等5个主题单元，共计14篇课文，设计了33个探究活动。
《走进科学》单元，引导学生从西瓜、积木、铅笔等熟悉物体的外部特征入手进行观察、比较并加以描述，通过依据某一特征对物体进行分类的系列实践活动，引导学生经历有目的的观察过程，初步知道分类的基本方法，并以此为基础，开展搭积木的探究活动。
《探访大自然》单元，引导学生梳理、交流自己已有的对自然界的认知经验，丰富他们对自然界的整体感知；通过达尔文的故事，引导学生像科学家那样“考察大自然——从校园开始”；通过观察、比较、分类与交流，激发学生对大自然的热爱与好奇，萌生在校园中探索新发现、提出新想法、研究新问题的兴趣。
《认识天气》单元，利用学生天然的好奇和热情，指导他们学习描述、记录天气现象，并坚持连续观察记录一周的天气，初步意识到天气是不断变化的，这种变化对动植物和我们人类的生活有影响。
《常见的材料》单元，引导学生通过对生活中常见、常用物品的观察、分析来认识一些材料的特性，丰富他们对物品的用途与其制作材料的特性有关系的感知；帮助他们初步意识到，想安全使用各种物品就要了解其制作材料的性能，渗透物品使用的安全教育。
《常见的工具》单元是以“刀、剪和镊子”为例，指导学生认识常见的工具，初步掌握使用一些常见工具的技能，获得使用工具解决生活中的实际问题以及制作产品的经历和体验；使他们意识到，在实践活动中工具是“好帮手”，在不同情况下应该选取不同的工具，初步认识工具的发明与发展。
观察在科学探究过程中有着重要作用，科学史上许多重大科学发现源于细致的观察。观察是基础，比较建立在观察基础之上，分类建立在比较基础之上。而观察、比较和分类又是抽象、概括、归纳等思维的基础。因此，《走进科学》作为教材的第一个单元，为刚刚接触科学学习的儿童设计了简单、有序、操作性强的系列观察活动，帮助他们初步体验科学学习的基本程序、基本方法，开启探究技能和思維能力的形成与发展之旅。
科学始于人们对大自然本来面貌的好奇与探寻，正是在不断的探寻中，人类才获得了诸多的认识，再通过总结提炼、迁移运用，推动了人类生产生活的不断进步。自然界中的植物动物、江海山川、阴晴雨雪、电闪雷鸣……是孩子们熟悉的自然事物和自然现象，而这些自然事物和自然现象所蕴含的科学知识和科学秘密，既能引发学生学习的兴趣，又等待着孩子们去探究。
因此，教材在第一单元《走进科学》之后，安排了《探访大自然》《认识天气》单元，让学生感受到科学就在身边，激发他们对科学课浓厚的兴趣，让他们体验探究的快乐，初步训练他们的观察能力，使他们有目的、较细致地观察、发现大自然中物体的异同，提出探究的问题，作出初步的猜想与假设，学习分类的方法，认识到感觉器官和简单工具（如放大镜）能帮助我们观察事物，为后面有关观察、认识事物的特征、材料的性质与功能等活动奠定基础，为进一步的学习从情感、技能上做好准备。其中，“观察记录一周的天气”这个活动，是通过一个短周期的观察，培养学生的观察能力。
我们每天都能接触到各种各样的物体，而物体是由各种材料构成的，人们在生活中根据不同材料的性质对其进行应用。基于这样的生活经验，教材安排了《常见的材料》单元，通过观察、比较、区分材料，描述材料的特性，强化技能的培养。同时，通过对纸、塑料这些材料某些特性的实验观察，引领学生初步经历科学探究的重要过程：提出问题、猜想假设、搜集证据、得出结论等。
在新颁布的小学科学课程标准中，增加了“技术与工程”领域，关于“工具”，对低年段学生的目标是“认识常见工具，了解其功能，使用工具对材料进行简单加工”。学生在小学阶段的科学学习中进行的科学实验、工程技术实践等活动，要使用很多的工具。因此，教材还设计了《常用的工具》单元，重点是训练学生熟练地操作、使用工具，让他们意识到在工具运用的过程中工具是“好帮手”，体会到在不同情况下应该选取不同的工具，为发展学生对技术的认识、理解工具是一种物化的技术打好基础。
不难看出，教材各单元内容的编排，体现了编者对近些年来国内外科学教育研究成果、思想的运用，体现了“少而精”的科学课程理念。在一年级宝贵的学习时间里，教材为学生提供适合他们的年龄特征和认知规律的学习内容，循序渐进地帮助他们通过充分体验构建对科学、技术的理解，进而为科学素养的提升打下良好的基础。
二、教材结构特点与呈现方式
在单元、课题和活动的内容安排上，教材注意从儿童原有经验和认知背景出发，紧密联系学生生活，根据学生对事物的接触及熟悉程度，从身边的事物与现象入手，创设问题情境，展开探究活动，最后又发展性地迁移到生活中加以应用。
每个单元由若干个课题组成，各课题之间具有内在联系，教材的基本思路为：从学生生活中常见的事物与现象出发，创设问题情境，引导学生在观察的基础上，展开比较、分类、制作、实验、调查等一系列实践活动，学习有关的科学知识与技能，感受科学研究的方法，最后将所学内容与实际生活（包括社会、环境）相联系并加以运用，经历从生活走向科学，从科学走向社会的认识过程。 本册教材基本框架如图1所示。
三、以学生的科学概念和探究能力并行发展为主线构建教材体系
学生探究能力的发展是一个渐进的过程。小学低年级学生具有一定的认知基础但是又非常有限。例如，他们具有一定的感知能力，但还不懂得有目的、有步骤、全面、细致地观察，常常只是注意事物外部最明显的一些特征，还不会正确使用观察、实验仪器，不能持久地观察；他们有初步的动手操作能力，但动作还不够协调，不够熟练，不能很好地胜任细致、复杂的操作任务；他们的思维基本处在“前概念思维”水平，大多需要联系具体形象的事物，或以事物表象为材料进行思维，而不是以概念（词）为主要材料进行思维；他们能通过比较发现一些明显的不同与相同，还不能全面、细致地比较；他们能进行一些简单分类，但还不了解分类规则，不会科学地分类。
因此，教材立足总体设计，依据低年级学生的认知特点，合理规划了一年级教材的科学内容和探究能力训练，按照循序渐进、螺旋上升的原则培养学生的探究能力。本册教材，侧重训练学生运用感觉器官观察、比较、分类、描述等探究技能，观察技能和分类能力的培养不但渗透到各课中，还有能力培养的专课，如《让我们从观察开始》《找物体的相同和不同》《给物体分类》等。观察、比较、描述等技能方法的训练贯穿了整册教材，是训练的核心。为此，教材设置了大量的觀察活动，旨在让学生经历大量的感官观察过程，体验观察方法，实现能力发展“个案渗透”阶段的量的积累，为今后提炼概括观察方法和自主运用观察方法研究、认识事物奠定基础。
针对不同难度的活动任务，教材采用不同编写策略和呈现方式，指导、引导学生开展活动。如第一单元的第1课、第二单元的第1课和第2课、第四单元的第1课，都有分类活动，针对分类目标、分类方法、分类对象等带来的难度差异，教材采用指导示范、引导启发等策略灵活处理，以体现教学方法策略的选择与学生的认识发展规律相适应的编写原则。
本册探究能力要求如图2所示。
四、融入“做”和“用”科技史，侧重运用科学史对学生进行情感熏陶
低年级科学学习的主要任务是技能方法的基础训练，科技史显性呈现量较少，大多采用隐性方式“重演科技史”，从“做科技史”的层面融入教材。如一年级上册第二单元第1课《校园的考察活动》和第2课《大自然中发现》的观察分类活动，就是模仿达尔文、法布尔等科学家的野外考察研究过程，简约编写而成，旨在引领学生简约地“重演科技史”，经历一次较规范的观察活动，即观察活动有问题、有目的、有观察对象与范围、有实地观察与比较观察、有记录、有分类整理。
本册教材涉及科技史的呈现方式、内容、功能如图3所示。
（未完待续）
（执笔：彭香，北京教育科学研究院，100191；曹春浩，北京市通州区教师研修中心，101100 ）