编者按：

         本文作者是教科版科学教材《生物与环境（一）》单元的作者，从这篇文章中，我们可以了解作者对科学新教材的理想和追求，在经历了两次自然课程改革之后所作的历史性思考。我们相信，这种编者和实验教师之间的坦诚沟通和交流，会有利于对教材的理解、分析和认识，会推动教材建设的进一步发展。

编写《生物与环境（一）》单元时，我已经明确意识到从《自然》到《科学》是一种发展，我们编写的是《科学》教材，也应在《自然》教材的基础上发展一步。但是，《自然》教材是什么样的？《科学》教材是什么样的？怎样发展一步？虽然已经作了一年的编写工作，对这些问题仍不能做明确具体的回答。所以接受编写任务后，我所做的第一件事就是选择美国STC教材的一个单元进行研究，《生物体》是STC教材的起始单元，希望通过研究，并于《自然》教材进行比较，找到发展一步的努力方向。

一、同自然教材比较

STC教材第一学年有四个单元，《生物体》是其中的一个单元，相当于我们半个学期的内容。作为生命科学领域的起始内容，同《自然》一样，也是从观察生物个体着手的。未避免涉及面太宽，不容易把我的想法说清楚，所以只就生物体的观察这一个问题进行比较。

1.分散观察与结构在一个系统中的观察

对生物体的观察，《自然》教材是分散在各册教材中进行的，各课之间缺乏关联。STC教材是在有生命的物体这一主题背景下展开的，单元各课之间有着紧密的逻辑联系。该单元对生物体的观察有如下内容：

●观察种子、种植

●两种森林植物（苔藓与树苗）的相同与不同。

●两种淡水植物（两种水藻）的相同与不同。

●陆生动物（丸药臭虫、甲虫或马陆）的相同与不同。

●水生动物（淡水蜗牛与小鱼）的相同与不同，同一种水生动物（雄鱼与雌鱼）的相同与不同。

●种子、鱼池、群落的变化。

●淡水植物、森林植物的相同与不同。

●淡水动物、森林动物的相同与不同。

●植物、动物与人的相同与不同。

从以上列举的材料可以看出，他们认识一个一个的生物体，不是分散、孤立地进行，而是同环境联系起来，并且选森林和淡水两种环境对比地进行，一个单元十六课，观察九种生物体，一步一步地进行比较，使认识不断发展：

从个体生物到两种环境中的植物和动物。

从两种环境中的植物和动物到整个植物、动物。

从植物、动物到人。

2．“相同与不同”也有区别

STC教材同环境联系起来认识生物体，内容就极大地丰富了，不仅涉及生物体的形态、身体结构，还有生活需要、行为习性、生长变化等。同环境联系起来进行认识的确是科学的，能实现该单元的两个重要目标：人是生命形式的多样性和生命体的特征。这些特征是：

●生物体消耗能量。

●生物体通过消费食物而维持自己的生命并产生废物。

●生物体通常由单细胞或多细胞组成。

●生物体繁殖后代。

●生物体生长、变化、发展。

●生物体同它们的周围环境相互作用。

●生物体有生命周期（开始和终止）。

《自然》教材中认识“相同和不同”，在低年级是通过找相同点，形成对一类事物外形特征的认识。中高年级的概念形成，也很少让学生饲养小动物进行观察，通常按概念的内容设计问题，例如“鱼”概念，包含鱼终生生活在水中，身体表面有鳞，用鳃呼吸，用鳍运动，产卵繁殖后代等，根据这些内容拟出相应的问题，教学时引导学生“按图索骥”，然后把学生的回答拼凑起来就算是概念了。认识植物，首先把植物整体分成许多部分，分别认识植物的根、茎、叶、花、果实、种子，形成的概念也只是知识性的概念，例如叶有叶片、叶柄，叶片上有叶脉，叶的形状有卵形、心形、掌形等。

我相信STC教材的：“相同与不同”能更有效地培育学生的科学素养。

3．怎样教育学生科学地看待自然，需要我们在自然课改革的基础上，向前迈进一步。

STC《生物体》单元的教学目标，分“观念”“技能”“态度”三个方面表述。如果翻译无误，第一个方面的表述不是“知识”或“概念”，而是“观念”。看一看这一部分的内容，就可以感觉到比自然课的内容要丰富、宽广深刻的多，具有观念的性质。从小引导学生这样去认识事物，本身就是科学观念的教育训练。

像认识植物的根、茎、叶、花、果实、种子，自然课是单纯地认识“自然事物自身的某些属性”。其实任何事物都还有另一种属性，我称之为“事物间相互关系的属性”。所有“事物自身的某些属性”都是同生存环境有关系的，都是生物适应生存环境的结果。如果只认识前一种属性，实际上就是孤立地、片面的、静止地认识事物。全面认识事物的两种属性，则具有科学观念教育的性质，即：你用什么观念看待自然？当然，认识自然事物本身的某些属性时，也会涉及事物间相互关系的属性，但是，我们需要的是自觉地把它作为教材编写的基本理念、基本指导思想，体现到每个单元、每节课中去。因为我们的任务不是单纯地教小学生研究植物学。

美国同中国在社会、政治、意识形态方面有很大不同，但是，教育学生科学地看待自然是相同的。刘默耕老师在上世纪八十年代自然课改革中，提出进行科学自然观的教育。所谓科学自然观其实就是辩证唯物主义世界观在科学课中的具体化：自然界是物质的，是运动、变化、发展的，自然事物是互相依存、互相制约的。令人痛惜的是，刘默耕老师没有来得及做后续的工作，使科学自然观的教育在教材中体现出来，所以，我们以往的科学自然观的教育，在实际教学中要么是落空，要么是脱离实际事物的说教。经历自然课的改革探索和前一段编写教材的实践，现在看STC教材，深感我们在教学内容的选择、科学教育观念上，都要努力向前迈进一步。

STC教材提供了体现科学教育观念的经验，每个单元全面地体现了两个方面的客观存在。任何一个单元，或者是事物的运动、变化、发展，物质、能量的转换，科学技术发展的历程（例如五年级下册《时间》单元）；或者是事物间的相互依存、相互制约。他们把科学教育理念贯彻在所选择的教学内容、科学方法和引导学生经历的科学探究过程中。他们的经验值得学习借鉴。说他们的科学教育理念先进，我想深层次的、核心的东西就是这个。以前我们说到的“统一概念”“从大处着眼选择教学内容”，实际上也是指这个。自然教材和STC教材的不同，我们从第五册起也是在这个地方。

二、向前迈一步  难

我于1984年参加由刘默耕老师倡导并主持的自然课改革，回顾这次改革，我想主要有两点，一是他把自然教学领域中的“科学”，定义为引导学生“学着像科学家那样探索大自然的秘密”即科学教育观念的改革，二是教材表达模式与教学实施模式的改革，用黑体字印在课本上的知识概念没有了，代之以提出问题，学生通过操作教师提供的教学材料进行探索，自己做结论。

用现在的眼光看，这样改是理所当然的，可是在当时反应很大，最极端的例子是因为课本上没有用黑体字印出的知识概念，有人认为是犯罪，应该给教材编者判28年半徒刑。至于处于自然课改革第一线的自然教师，他们在改革实践中所遇到的种种困难就不需多说了。随着时间的流逝，人们逐渐适应了不用黑体字印出知识概念的自然教材。

我们面临问题是：我们需要向前迈进一步。STC教材很好，但是，我们有条件像他们那样编吗？从科学教育观念、教学内容的选择上深化改革——难！至少有三方面的问题：

第一、最令人头疼的问题是科学材料。学生学科学的实践活动主要是从操作教学材料开始的。在美国，教师不必为准备教学材料犯愁，事先把需要用的教学材料通知教学材料服务公司，淡水蜗牛、古比、贝丝甲虫、马陆……都会按时给你送来，可我们的教师上哪里去找？没有教学材料哪里说的上学科学？现在许多地方实行“一费制”，教学材料被“一刀切”切掉了，对本学科造成的影响是灾难性的。

第二、教师将会面临类似自然课改革时所遇到的困难。

这次课程改革中，各版本的《科学》教材都采取单元结构的形式。单元结构形式也有两种，一种形式上是单元结构，内容与自然教材区别不大，单元只是知识内容的集合体，各课之间没有很紧密地联系，这样的单元结构，不存在教师对教材不适应的问题。如果再向前迈进一步，例如《生物体》单元这样，问题就来了。教师适应这种教材，主要有三个方面的问题：

1．多数教师的备课习惯，通常是备一课教一课，现在必须事先掌握整个单元，教学时才能“瞻前顾后”，教好当前所教的课。

2．因为单元各课之间有紧密地逻辑联系，所有后一课的学习都是以前一课为基础的，举行公开课、研究课时，不能像自然教材那样，任何一课都可以挑出来教。今年的教学案例评选中，我看到浙江几位老师合作进行一个单元的教学研究，整理出一个单元的全部教学实录，我深为敬佩，相信随着实践的发展，会创造出各种新的教学研究办法。

3．教学内容有变化，需要教师有新的知识储备，这一点我以为是比较容易解决的，在教学参考书中，附上相关的资料就行了。

现在的形势比自然课改革时好得多，当初锐意改革的老师，不得不做“两面派”，自己教学时按自然课改革的要求教，有不了解自然课改革的领导或其他权威人士听课时，就按传统的路数教。现在的大好形势是深化改革，鼓励创造。根据自然课改革的经验，第一轮执教的老师是开路先锋，有了第一轮执教的老师的经验，大家会逐渐适应的。

第三、编者的学识水平与经验最重要

把外国的经验汲取到《生物与环境》教材里来，不容易，如果教师教起来觉得不顺，最主要的原因是编得不好。教材中根据我们的实际情况，我想了一些办法，但限于学识与经验水平，有待完善。本来编写组有一个想法，成立一个研究试教组，对初步编成的教材进行研究试教，听取老师们的意见再修改定稿，奈何时不我予，只好等教材发行以后再说了。

三、反思

有关《生物与环境（一）》的教学说明，已经写在教学用书里了，现在看来至少有两点是有待修订教材时考虑的。

1．STC教材一个单元有十六课，我们不超过十课，因此内容要求力求少而精。本单元中又加进实验设计、控制变量的要求，内容就更多了。STC教材中，实验设计是六年级的教学内容，我想这项内容可以后移或不专设这项内容的课。

2．饲养、观察动物，在我国现在的条件下，从来就是一件令人头疼的事，学生在家饲养、观察行不通。分组在学校饲养，放在什么地方？教室里白天有几十个学生在那里活动，即使教室里有存放空间，小动物也不得安宁。另外，动物的有些行为不可能在课内观察，只能在课外观察，课堂上做整理观察材料的工作。总之教起来困难很多，能不能另辟蹊径，找到更为可行的办法？1980年代，湖北在自然课改革实验中，是用建生物园地的办法解决的，但也只限于实验点和有条件建生物园地的学校。

最后我想说：我们需要在原来的基础上前进一步，但是改也难，可社会发展需要我们迈出这一步。相信通过志士仁人的通力合作，广大教师、教研员、教材编者的共同努力，我们的科学教材一定会不断完善。

附录《生物体》单元各课题、基本教学要求与单元教学目标

教材是根据教学目标制定的，教材要全面体现教学目标，所以附录《生物体》单元的教学目标供参考。

第一课  交流我们了解的关于生物体的知识

了解生物体是指什么？生物体有什么相似之处？生物体有什么不同之处？生物体需要什么来维持正常的生活？

第二课  观察和描述种子

第三课  种植我们的种子

第四课  观察森林植物

观察、画出并描述两种森林植物：苔藓和树苗

讨论一下他们认为这些植物生活需要什么。

观察并画出森林家园，加上植物，并且开始对它们的群落进行画图记录。

讨论两种植物之间的相同点和不同点。

地球上有各种各样的生物。这一单元所选择的生物例证了生命形式的多样性。

第五课  观察淡水植物（两种可以在水面上自由的浮动，也可以在水底扎根的水藻，蜗牛有时在它的茎、叶上面产卵，又是有些鱼的食物。）

观察、画出和描述两种淡水植物。

观察并画出一个淡水环境，加入两种淡水植物，开始对养鱼缸做过程性的图画记录。

讨论这两种淡水植物有什么不同和相同之处。

第六课  我们的种子发生了什么变化？

观察并讨论他们的植物之间的相同和不同之处。

讨论他们观察到的他们所种植的种子发生的变化。

第七课  观察淡水中的蜗牛（即螺蛳）

对蜗牛进行观察、绘画和描述。

对水鱼池中的生物进行比较，以次来拓宽他们的认识，知道植物和动物有相同和不同之处。

在班级讨论中交流他们的观察。

对池塘中的蜗牛生活需要什么进行讨论。

第八课  观察古比（一种生活在南美淡水中、吃水藻的小鱼）它们与蜗牛比较起来怎么样？

学生将要接触到同一种生物中的相同和不同之处。

对一个雄性和雌性的古比进行观察、绘画和描述。

交流他们观察到的东西，讨论古比之间的相同和不同之处。

运用一个班级维恩图表去鉴别古比和蜗牛之间的相似和不同之处。对古比生活需要什么进行讨论。

第九课  观察药丸臭虫（一种类似地鳖有十四只脚的虫子）。

对一种陆地动物进行观察、绘画和描述：药丸臭虫

在班级的讨论中对他们的观察进行交流。

讨论：对药丸臭虫生活需要什么进行讨论。

第十课  观察贝丝甲虫或马陆：它们与药丸臭虫比较起来怎么样？

提出了这样一个概念，存在很多学生从未见过的生物体。

观察、画出并描述甲虫或马陆。

交流他们对于甲虫或马陆的观察。

运用一个维恩图表去讨论药丸臭虫或马陆的相同和不同之处。

第十一课  水鱼池中发生了什么？

对生物体可以成长并发生变化的观念进行过探索。这一课结合水鱼池中的生长和变化进一步强化了这一观念。

完成他们对于水鱼池的图画记录。

观察、讨论并记录水鱼池和它里面的生物的所有变化。

写出水鱼池里面的一种或多种生物。

第十二课  群落中发生了什么？

注意力集中在群落中的生长和变化上。这将加深班级对于生物体的生长和变化的理解，使学生能够运用他们日益增长的观察和记录技能。

完成他们的群落中的图片记录。

讨论并记录群落中其他生物体的变化。

描写群落中的一种或多种生物。

第十三课  淡水植物和森林植物：它们比较起来怎么样？

形成这样一种理解，就是生物生长、变化并有共同的和特殊的需要。在这一课中，学生们只把他们的讨论集中在该单元中的植物上。这些植物在哪些方面相同？这些植物在哪些方面不同？植物生活需要什么？这些问题为接下去的几课打好基础，在这几课中——从特殊的到普通的——学生们开始形成他们自己对于植物和动物的相同和不同之处的认识。

观察淡水和森林中的植物。

运用一个维恩图表去讨论淡水和森林中植物的相同和不同之处。填写他们的“植物的需要”的清单。

通过阅读一些不常见的植物的书籍来了解植物内部的多样性。

第十四课  淡水动物和森林动物：它们比较起来怎么样？

更为清晰的认识到，有所有动物都具有的特征，也有不同种类的动物所特有的特征。另外，通过调查动物移动的不同方式，孩子们有机会运用他们正在形成的绘图和分类技能。

观察淡水动物和森林动物。

用一个维恩图表来讨论淡水植物和森林植物的相同和不同之处。

制作一张“动物的需要”的清单。

班级制作一个动物移动的不同方式的图表。

第十五课  我们的植物和动物有什么相同之处和不同之处？

讨论他们已经观察过的所有生物的相同和不同之处。

运用维恩图表讨论淡水和森林中植物和动物的相同和不同之处。

形成植物的和动物的需要的清单。

阅读一个动物园养育者如何满足鳄鱼的需要。

第十六课  看一下我们自己

介绍给学生们这样一个概念，也就是人类是生物，也有与其他生物相类似的需要。

观察、讨论人类。把人类与其他的植物和动物进行比较。

以语言和图画的形式来表达他们认为的人类与其他动物和植物的相同之处。

单元教学目标

观念

我们运用我们的感官去观察我们周围的世界。

生物体有基本的需要，如食物、水、空气、空间和自我保护。

每一种生物体都有特定的需要，如食物的类型、水的数量、光线的数量、空间的大小和自我保护的方式。

地球上有种类繁多的有生命的物体。

生物体随着时间的延续，生长、变化并死亡。

有些植物是由种子成长而来的。首先是根生长，然后是茎再生长。

植物有相同之处，如都有生长的能力，都有对于水、光、空间和空气的需要。

动物有相同之处，如都有运动的能力，都有对于食物、水、空间和自我保护的需要。

植物和动物有相似之处，如都有基本的需要，都有生长和变化的能力，都会死亡。

人类同其他生物体很相似。人类有基本的需要，而且同样也生长、变化和死亡。

技能

观察并描述种子和植物的特征。

种植种子，并观察和记录它们的生长。

观察并描述森林和淡水环境中的各种各样的植物和动物的特征。

用文字和图画记录观察到的东西。

对各种各样的植物和动物进行比较。

通过文字、图画和讨论交流思想。

进行阅读，以增进对生物体的基本需要和各种生命形式的理解。

将学生所了解的关于植物和动物的知识运用于他们对自身的理解。

在植物和动物的自然环境以外养育植物和动物。

态度

养成对植物和动物的特征进行探索的兴趣。

获得对生命多样性的认识。

形成对不同形式的生命的积极态度。

认识到人类和其他的生物体是相似的。

对生物体的需要保持敏感。