浅析《科学探索者》地理实验教学设计特点

陈丽芳

摘 要：《科学探索者》丛书是美国主流的研究性学习教材，包括物理、生物、化学、地理等理科教科书，共16册，以探索活动贯穿整个教学过程为特色。实验设计十分贴近学生的生活，取材简便又具有一定的挑战性和趣味性，始终贯彻以学生为中心的教育理念。通过科学探索，激发学生创造性思维，培养自主合作探究能力及科学思考与终身学习习惯。

关键词：《科学探索者》；实验设计；板块构造；探究活动

一、综述

《科学探索者》的内容和结构着重强调了对学生实践动手能力的培养，它的教育目标是培养学生科学思维及研究性思考习惯，为社会培养具有创造力和创新精神的新时代接班人打下牢固的基础。

二、教材内容分析

严格来说，《科学探索者》系列教材分为四大部分，分别是前言、各章、综合探索及用于规范学生实验操作的技能手册，各章包括了正文部分与活动部分。

正文部分即是该节的主题文字图片内容，供学生进行阅读学习思考。每节课后的小结复习用于检查学生当时的学习成果，每章都有指导本章要点与关键词知识的系统复习，及提供擴展深入学习的相关学习网站地址。

活动包括学科活动与跨学科活动。学科活动中，课题系列是贯穿整章的探索活动，用于链接整章知识和检查学生掌握知识与技能的情况。课前探索是以一个实验活动的方式让学生进行课前思考和探索，引导学生进入学习状态。穿插在每节课文学习中的“试一试”活动用于巩固和强化该节的基本概念。

三、实验教学设计特点

下面以《地球内部》第一章“板块构造”探索活动为例，简要分析《科学探索者》实验设计如何实践教学活动的基本理念。

本章探索活动加上章首的课题研究共14个，为提供直观清晰的教材实验设计模式，现统计本章各栏目活动分布情况，可以看出，本章的实验设置层层渐进，步步深入，互有联系，具有多向发展学生思维与能力的特点。

1.纵向思维特点

以“课前探索”栏目为例纵向分析，首先通过“怎样探测地球内部结构”的课前探索以及其他阅读资料、探索和思考等活动，学生直观认识了地球内部结构的相关概念。在了解地球内部结构之后，学生知道了地幔中有液态流动的物质，那么这些物质是怎么样循环的呢？第二节通过与物理学综合探讨了“地幔与地幔物质的对流循环”，既满足了学生的好奇心，又巩固加深了学生对地球内部这一章节的理解。其次，以“各大陆是怎样连在一起的”让学生动手操作进行探索，了解现今大陆分布情况。随后提出问题“你知道大洋、陆地、山脉在地表是如何分布的？”引导学生进入“大陆漂移”的学习中，本节活动设计相比较前两节，提高了学生对认知水平的要求，从直观感知自然过渡到了客观认识。第四节“海底扩张”，把注意力从大陆转移到海底，以“密度改变了什么”进行了更深一步的专业技能探索，也为本章理论的深入打下了坚实的基础。末节“板块构造理论”集前四节之大成，以有趣的拼图游戏“大路边缘为什么这么吻合”深入浅出地诠释了板块运动等理论。

2.横向思维特点

以“地球的内部结构”这一节为例分析，本节旨在让学生对地球内部结构有直观明了的认识，但地球是一个不透明的球体，目前也尚未有人去探索过，怎样探测其中的奥秘？本节首先以课前探索以生活中常见的胶卷盒中装入不同的物品（胶卷盒为非透明），让学生自己通过拍、滚、摇、称重等常见的方法进行猜测，让学生在直观感知中潜移默化地接受地球内部结构的相关概念，“增进技能”栏目让学生想象驾驶一辆超级汽车穿越地球，绘制进入地球不同深度的压力规律图表；“探索地球内部”提供学生同一层面的阅读思考材料，以加深学生对地球内部结构的认识；“阅读DIY”建议学生把在阅读过凡尔纳的《地心旅行》之后把自己想象的最激动人心的部分写下来，锻炼了学生的想象力及文字表达能力。本节以四个并行的探索活动反映地球内部结构的知识，让学生从感受到认知再到感受，鼓励学生思维多向发散。

3.综合性特点

以课题为例分析，首先确定课题目标即制作一个地球内部的三维立体模型，课题对于初中生来说具有一定的挑战性，学生为了完成这个课题必须紧跟教学进程并合作交流如何制作出模型，目标中列出完成这个课题的必备的综合步骤，以引导学生科学思考。课题准备栏目针对课题目标及步骤，提示学生课前自主预习全章内容，了解地球内部结构，列出制作模型的材料清单，然后建立包括模型草图、制作思路及相关信息的档案。在课题目标与课题准备栏目中，编写者清楚地告诉了学生要做的内容，但没有告诉学生应该怎么做，这种建构教学方式使学生不得不自己开动脑筋去思考创新，从而有效地推动学生实践操作能力与创造性思维能力的提升发展。检查进度栏目以跟踪教学的方式在不同的小节中提示阶段性课题任务，督促学生在学习本章内容的同时科学有序地完成课题活动以达到预期教学效果。总结栏目用于学生展示自己制作的模型，并与同学讨论交流制作模型的思路与过程。

四、结语

《科学探索者》系列丛书是体现西方国家先进教材的一个代表，具有较强的教育价值，其中的实验活动设计思路尤其体现了其培育式教学理念的精髓。目前我国新课程改革正值热潮，我们如何在借鉴西方先进教育理念的同时保持我国教育的传统优势，是值得深入探讨的一个话题。

参考文献：

[1]莫雷.教育心理学[M].广东：广东高等教育出版社，2005-10.

[2]李家清.地理教学论[M].北京：北京大学出版社，2009（03）.

编辑 鲁翠红