美国小学科学教育现状研究二、小学科学教材类型更加多样化美国的科学教育哲学中早已将科学知识分为三个大领域：生命科学、物质科学和地球与空间科学⑾。传统的科学教材均以这三大块科学概念为核心，由于人体健康的知识与人的生存密切相关，小学许多教材中又将人体科学单列出来。在《标准》和《基准》对美国科学教育的影响下，人们对科学本质的认识越来越清晰化，对科学探究能力在科学学习和研究中的重要作用越来越重视。这些新的科学教育文件倡导课程教材的多样化。20世纪90年代以来，又出现了多种类型的小学科学教材。(一)以科学概念为核心传统的以科学知识体系为主构建课程结构的教材属于以科学概念为核心的教材。《SRA真实科学》⑿1～6年级教材是以科学概念为核心的小学科学教材，内容分为四个板块：生命科学、地球与空间科学、物质科学和人体科学。教材提供大量的教学资源，力图从四个方面发动学生学习科学：1.视觉资料；2.有清晰的教学过程的教材；3.以学生为中心的、扩展的学习资源；4.观察、记录、测量和实验等活动材料。以科学概念为核心的教材，在科学概念上是前后紧密联系的，教材每册的单元较多，罗列的知识内容也较多，而在探究的深入上却有所欠缺。有文章认为这类教材容易导致“阅读科学”⒀。但教学主要是教师开展的活动，如果教师的观念比较新，组织教学的能力强，就可以用这样的教材进行探究式的教学。如SRA三年级《鸟的视野》一课，要学习三种地貌：高原、草原和山脉；解释拓朴图是以什么特别的方式表达地表结构的。一堂示范课是这样上的：先看录像片，介绍三种地貌的特点和成因。然后做画拓朴图的活动。活动之后继续看录像带中的随堂测验。课后可以阅读学习资源卡片中介绍的相关的科学家、科学职业、数学、科学技术和社会、与科学的其他领域的联系、与社会课的交叉等，卡片背面有判断题和问答题。(二)以科学概念和统一概念为核心《标准》中“科学的统一概念和过程”以及《基准》中的“通用概念”都是许多领域共用的思想武器。两者都提倡在教学中渗透统一概念的理解。有的教材在编写时特别考虑了统一概念。《科学发现工作》(见表1)以科学概念为课程结构体系，并在整套教材中贯穿了《基准》中通用概念的思想。其每个单元都能使学生对系统、模型、恒定和变化、规模四个概念中的至少一个增进理解。由于通用概念在许多领域都具有重要的用途，教材的这种形式有利于学科的整合，使学生的思维更具开放性。(三)以探究过程为核心由于《标准》倡导以探究为核心，美国相继出版多套以探究为核心的科学教材。这些教材的每个模块是一个相对完整的科学探究过程，需要较长的教学时间，因而这些教材结构一般比较简练，以达到“精心选择内容，并将内容放在探究导向的课程中”的目的。《BSCS科学——教与概念和技能相关的活动》(TRACS)⒁K～5教材(表2略)和《为了孩子的科学与技术》(STC)⒂1～6年级教材的单元结构都是以探究的顺序为核心⒃。TRACS每个模块的探究顺序遵循5E教学模式，即引入(engage)、探索(explore)、解释(explain)、详细描述(elaborate)、评价(evaluate)。引入：为教师提供机会发现学生已有的经验和对要学知识的认识程度。探索：提供很多经验，让学生在活动中进行比较。解释：学习运用正规的语言、科学术语和内容信息来表达，与原有经验相联系，建构新的经验。详细描述：学生在新的条件下应用或扩展新的概念，将新的概念整合到已有的概念中去。评价：评价学生达到的水平。是对学生新学知识的一个总结性评价，在学习过程中的每一步都应该有评价。STC教材的教学的模式与上面相似，主要教学步骤为：焦点，澄清学生对教学主题已有的知识；探究，使学生对客观事物、生物和科学现象进行积极的调查研究；反馈，鼓励学生讨论他们的观察结果，调整他们的观点；应用，帮助学生在新的情况下讨论应用他们的新观点。STC教材各个单元的实验材料与单元内容紧密配套。如植物生长发育单元的实验材料中有快速生长植物——油菜种子，传粉用的干蜜蜂标本等。快速生长植物的生长期只要40天，适合为时近两个月的单元教学。