四、FOSS教材的特点

1.主题单元的选择和科学思维技能的培养与学生认知发展的不同特点相适应。

认知理论的研究表明：人的认知发展阶段的顺序是一个可预测、可描述的过程。在小学的早期阶段，学生学习科学的最好方式是在直接体验物体和生物的过程中描述、分类和组织观察情况，而小学高年级的学生是通过分类、探察、实验和判定物体、生物和系统之间的因果关系来学习的。由于不同年龄阶段的学生具有不同的认知特点，因而不同年龄阶段学生的学习内容、需要培养的科学思维技能也是不同的。虽然很多教材都涉及思维技能的培养，但FOSS是惟一把科学思维技能组织成与学生认知发展阶段相联系的发展序列的教材，科学思维技能的阶段特点指导着FOSS内容的选择。如表1所示：

2.强调科学探究、动手做等主动学习科学的方式。

科学探究和动手做是科学学习的主要方式。FOSS的每一个主题单元都是由几个大活动或调查组成，这就为学生提供了进行探究和动手做的机会。科学探究由问题开始，问题激发起学生探究的兴趣和好奇心，然后学生在努力寻求问题解决的过程中，自己动手试验、调查、收集和分析有关数据，并得出结论，表达、交流自己的观点。例如，学习主题单元“水的调查活动1”(水的观察)中的第3部分——水在倾斜面上时，教师让学生思考落进顺山而下的河流里的雨点会怎样?听听学生的观点，从而引导学生：(1)观察倾斜面上的水滴会怎样?学生为回答这一问题，开始动手做，进行探究。首先把托盘的一端倾斜放在一本书上创设一个倾斜面，并在托盘里铺上蜡纸，使倾斜面平滑，然后用滴管向蜡纸上滴水，观察水滴的情况。然后，可以让学生继续探究下列问题：(2)如果水滴的大小不同，哪一个最先到达倾斜面的底端?(3)如果增加托盘的倾斜度，水滴流动的速度将会怎样?学生分别用不同量的水滴，把托盘的一端放在两本书上增加倾斜度进行试验。试验完后，学生收集、分析、比较有关信息，将得出结论：(1)水向低处流；(2)水滴越大，在倾斜面上流动得越快；(3)坡度越陡，水滴在倾斜面上流动就越快。学生可以与其他同学或教师交流他们的观察和发现，以加深他们的科学探究的体验和对科学概念的理解。

3.重视“动手做”的直接体验与阅读、讨论等手脑相结合的学习方式。

虽然小学生学习科学的最好方式是动手做，以便获得对事物的第一体验，但仅有“动手做”是不够的，还必须思考“动手做”的经验告诉我们什么。阅读与所学内容相关的材料可以丰富和延伸学生的经验，可以提高学生对直接体验的科学概念和科学观点的理解；讨论是训练思维的好方式，讨论把人的想法和经验转变成词语，与其他人交流自己的观点，这个过程需要处理大量信息，需要不断地反思自己的观点，这就需要大脑的积极参与。FOSS的科学探究中，通过动手试验、调查、收集和分析数据而得出结论后，一般都与其他人表达交流自己的观点，讨论自己的观察和发现。这正是延伸和拓展直接体验，以从“动手做”中获得更多的思想启迪。

4.主要采取小组合作学习。

合作是科学学习的核心。FOSS (3-6)年级的调查中，学生以4人为一组进行工作。一个人为GETTERI(从材料站拿材料)，一个人为GETTER2(活动结束时返还材料)，一个人为 STARTER(确保小组的每一个人都有机会参与调查)，一个人为REPORTER(确信每一个人都在学生卡片上记录下信息，还负责向全班报告小组的数据，并在黑板上或班级表中记录下来)。每一个人的角色可以用数字或颜色表示，而且小组中的成员轮流担当这些角色。小组中的每一个成员都要为组织管理、收集和分析数据、汇报成果以及处理信息做出自己的贡献，每一个学生的观察和思想通常都融进了小组的决策中。

    K-2年级的学生也为小组的目标合作工作。如主题单元“树”的活动中，很多活动都是以6-10人为一个小组一起去参观选取的树、搜寻树皮、寻找常青树等，但由于他们不能总是温文有礼地共用材料，一般情况下每一个学生使用自己的材料进行工作，例如，每一个学生拿着一根冬天的细枝去观察，然后与其他同学交流自己的观察和发现。可以说，在FOSS的科学探究中，主要采取的是小组合作学习，也有全班学习和个人独立学习等形式。

5.注重多学科领域的学习。

FOSS教材是由主题单元构成的，在围绕一个主题组织教学的过程中，通常整合了语言、数学社会等领域的学习。如在主题单元“树”的学习中，除了学生对树有关的科学领域的学习之外，学生在语言、数学、艺术等领域也得到发展。学生在观察秋天、冬天、春天的树时，不仅了解树的季节变化，培养学生观察、比较等科学思维技能，也使自己在语言(口头或书面表达树的不同季节变化)、绘画(画不同季节的树)和数学(测量不同季节树干的圆周长)等方面得到培养。尤其在3-6年级的每一个主题单元的矩阵中，有一项是学科间的延伸。具体体现在FOSS教材中，这表现为每一个调查中都专门列出了如何延伸到其他学科领域。例如，主题单元“水的调查3(水蒸气)”中，语言(再生水的研究)、数学(测量表面积并绘制图表)、社会和科学(研究水的储存和传送系统，调查湿度如何影响蒸发)领域都得到发展。

    说到语言的发展，离不开词汇的学习。 FOSS对词汇的教学比较有特色。由于小学生的认知特点，当词语所代表的概念正为学生体验着时，这个词语最容易为学生所习得。因此，FOSS通常是在活动背景中自然而然地介绍新词语，而不是在活动之前把要学的新词语列在黑板上，让学生先学习词语。比如，当学生告诉你，他们在树叶上看到很多细细的线，这正是你向学生非正式地介绍一个合适的词语一一叶脉的最好时机，你可以说：“汤姆说他们在树叶上看见很多的细线，还有谁能在树叶上看见叶脉吗?”这样，学生不仅容易习得叶脉这个词语，也加深了对这个词语的理解。

6.评价和教学的紧密融合。

评价和教学必须融合在一起才会最有利于学生和教师。在教学过程中对学生的观察和其他评价，为教师调整教学提供了适当的信息反馈，有利于教学的发展。

    K-2年级一般采取教师观察、提问、过程作品集等方式评价，以获得学生有关的信息，从而决定如何教学。例如，如果你发现学生需要更多辨别树的组成部分的体验，你可以重复树的组成部分的那些活动中的一部分。或者，可以选择拓展活动去继续培养学生辨别树的结构的能力。

    3-6年级的评价方式更多样化，有形成性评价(教师观察、学生卡片、答案卡、表现性评价)、终结性评价(单元末评价、过程作品集)等，尤其在每一个主题单元中的每一部分的准备都包含评价计划，以便在教学进程中及时进行评价。如对主题单元“水的调查1(水的观察)”中的第3部分——水在倾斜面上的评价，可以使用答案卡——水的观察来仔细观察学生关于水和水怎样向低处流动的观点的理解。

    如果学生做答案卡时有困难，你可以继续探究倾斜面上的水，还要专门讨论当水滴增大和倾斜面更陡时水的流动会怎样。从以上可以看出，在教学过程中进行评价，使评价和教学密切融合在一起，评价为教学提供学生学习情况的反馈信息，教师据此调整自己的教学。

五、结语

    FOSS教材以主题单元设计，还开发了工具箱、教学录像、阅读材料和科学故事等资源，使学生有充足的机会和良好的条件进行科学探究、动手做等主动学习的方式。这不仅激发了学生学习科学的兴趣和好奇心，还培养了学生观察、比较、表达交流、组织、推理等科学思维技能。笔者认为，这正是科学教学的关键所在，而不是传统教学所强调的学生到底学到多少科学知识。如今，我国基础教育和课程改革正紧锣密鼓地进行，FOSS教材的一些思想对我国科学教材(实验本)的编写有一定的借鉴意义。

参考文献（略）

注：本文原载于《比较教育研究》2002.9，作者为南京师范大学教育科学学院柏灵，责任编辑：李现平

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