基于本土自然环境的小学科学课程资源开发初探

李　冬

(上海市曹杨第二中学附属学校，上海 200333)



基于本土自然环境的小学科学课程资源开发初探

李冬

(上海市曹杨第二中学附属学校，上海 200333)

摘要：小学自然科学教学是学生的生活环境和学习知识有效结合的纽带，文章从充分利用本土自然环境资源出发，以探究实践的学习方式为着眼点，研究小学自然科学学科课程的学习资源开发和探究学习活动。提出本土自然环境资源可以作为国家课程实施的重要资源，以丰富教材内容，有效实施教学；本土自然环境资源还能打破书本教学的局限性，构建一种生活化的教学场景，提升学生学习效能。

关键词：本土自然环境资源；小学自然科学；课程资源开发

在学习化社会中，不再把以学校制度为中心的教育部门与非教育部门截然分开，学校不再是社会中的一座“孤岛”，而是学习社会的重要组成部分。小学自然科学教学作为其中的重要环节，应该成为学生的生活环境和知识学习的有效结合的纽带，既使自然课程与学生生活和社会保持密切联系，又使各类教育资源成为学生个人发展的“活的源头”。

对小学自然学科而言，指导儿童初步认识自然界、了解自然是其必然的学习任务。同时，《自然教学纲要》指出：“环境是重要的教育资源，应通过环境的创设和利用，有效地促进学生的发展。”学校、家庭及社区环境中有着丰富的本土自然资源，合理有效地利用这些教育资源，有利于拓展科学教育的空间、丰富教育方法、形式和手段，使它们协调一致地对学生的成长产生积极有效的影响。

然而，长期以来小学自然科学教育在这方面存在内容缺失、教师教学无从着手的问题。本文试从如何充分利用本土自然环境资源，以探究实践的学习方式为着眼点研究小学自然科学学科的学习资源开发和探究型学习活动。

一、本土自然环境资源概念的界定

本土自然环境教育资源包括两层意思：一是指现实生活中本土的自然环境，即指学校所处的这一大的自然环境，学校里的自然角、草坪、种植园、学校旁的小河以及学生置身其中的自然人文环境，都可以成为教育资源的开发点。我们认为教育应立足实际，给学生提供真实的、丰富多彩的自然环境，这些环境中蕴藏着丰富的教育资源；二是指教育方法本土化、自然化，即深入现场和情境，给学生更多的时间和空间，让他们与丰富的本土自然环境材料直接互动，自由表达他们对世界的认识。

二、本土自然环境资源与学科教学的联系

1.资源的多样性与主题探究学习

在利用身边的自然资源的时候，水、动物、植物不可避免地成为学校自然课程关注的主题。为此在进行自然课程开发的同时，我们充分关注了校园边上的小河这一资源的综合性，从多角度构建了“关注小河，保护水资源”这样一个集五大领域于一体的综合性的环保主题教育，这其中既有科学领域的“有关水的特性、有趣的水”等知识性的了解，又有学生自发形成的对小河净化系统的探究、对水生植物多样性的研究等倾向于社会性领域的探索，同时还结合学校的艺术学科开展自然观察笔记的活动。在主题的实施中，从某一领域切入，寻求多个发展领域之间的相互联系，使不同的内容之间产生联系，以促进学生的学习迁移。构建自然科学综合主题教育的目的在于使学生能将平时的自然学科学习与生活联系起来，丰富和拓展学生的生活和学习，充分挖掘、利用本土教育资源，从学生实际出发选取内容，注重他们的经验以及知识之间的相互联系。

2.学科探究学习内容的本土化

上海属于亚热带地区，四季分明，各种动植物的活动生长都明显地随着季节的变化而变化着。《自然教学纲要》明确指出课程内容要适当照顾季节性，这在季节特点显著的上海地区就显得格外重要。况且学校处于曹杨新村，这是一个有着60年历史的工人新村，其地貌、交通、设施都别具风格。核心地带的蜿蜒小路风景怡人，植物多样，不同季节有着不同的风貌。为此，自然教师充分挖掘本土资源，利用一条路周围四季的景色为线索，让低年级学生感受到季节的变化。通过这样一种较为长期的观察，学生的亲历性得到了很大的体现，对于他们观察能力和积累能力的提升可谓大有裨益。从中我们也感受到真实、丰富、淳朴的自然环境是开展本土化教育的重要保障，家庭、社区、学校的人、事、物都是重要的教育资源。我们鼓励教师到大自然中去，引导学生关注大自然中特有的、感兴趣的现象及事物，鼓励学生对遇到的问题和感兴趣的事物进行大胆探索，在直接感知中学习，从而使学生走进大自然、走进实际生活、亲身体验感受本土文化，形成科学探究的意识和氛围。

3.学科学校资源的可视化

作为学校的重要科学教育资源之一，自然生物角是学校环境创设的一个重要组成部分，它是我们随手可取的教育资源，然而它应有的作用却没有被充分利用起来。我们在立足本土资源选择主题内容时，把本土植物的种植活动作为自然学科的再设计主题的基础。通过在校园内种植一些常见的植物，让教学和本土生活相结合，让学生在种植过程中对自然角产生浓厚的兴趣，并开始自主探索。此时便可利用这一有利的资源，进一步支持、引发学生的探究活动。由于现行的自然课本中有一部分材料是难以在课堂中完全呈现的，比如植物的生长周期和动物的繁殖等内容，这些内容需要一个比较长的观察期和一定的种植条件，为此我们在布置学校自然生物角的时候有意识地把课本知识和当地的自然环境相结合，有意识地整合教材中的内容，把观察重点放在了当地特有的植物和动物上。学生结合对身边的自然生物角内的植物和动物的观察来体悟教材中的知识点。这样一来就使课本知识与当地的自然条件结合起来了，既有利于学生更好地理解自然知识，又可以增强学生对家乡的感情。

例如教学《植物的茎》一课，由于学校中缠绕茎的典型材料并不常见，恰好学校生物角种植了丝瓜和豌豆，它们都属于同一类型的茎，为此我们只要把这些茎作为补充材料，运用到教学之中，即可使教学设计更为贴近生活。通常由于教学选择的内容与环境创设植根于学生周围的生活环境，来源于学生的兴趣，因此，能形成学生、教师、环境三方面有机互动：环境生成主题活动，环境又在活动中不断发生着变化，促进了学生知识掌握的牢固度和观察的层次性发展。

三、开发本土自然环境资源，促进小学自然科学课程校本化

课程实施的最高境界是让学习者的生活与学习融为一体。言及于此，大部分的自然学科教师在课程教学过程中都很重视自然学科知识点的教学，但是新课程倡导自然学科应该回归生活、回归社会，因此科学知识的应用被视为科学教育的关键环节。但是我们通过调查发现，27.66%的自然学科教师在教学过程中比较容易忽视将科学知识和社会生活进行联系，造成了所学知识内容与本土环境相脱节的现象，使学生产生自然脱离实际的错觉，严重挫伤了学生学习科学的积极性，不利于学生将科学知识与实践经验相结合，也不利于学生将所学的知识进行迁移。

可见虽然新课程理念已不断深入人心，但是仍有部分教师忽视将小学科学课堂知识与本土日常生活环境、自然生物资源相结合。为此，如何进一步开发本土自然环境资源以促进小学科学教学已成为当前学科发展的现实需求。

1.实现生活即课程

课程实施的最高境界是让学习者生活与学习融为一体。言及于此，对于小学生来说，最有效的学习就是最感兴趣的学习，最有效的学习内容就是他们可以感知的、具体形象的内容。生活是一种实践、一种参与，也是一种体验。无论理论上、观念上怎样坚定地认同小学生校本课程与小学生的生活的关联之重要，也不能保证小学生在课程学习中一定能切实感受到生活的乐趣，保证小学生真正在生活中萌发智慧和情感。要使生活真正起到促进小学生发展的作用，不是让小学生静坐以待，而是引导小学生投入到本来就属于自己的生活中去，在活动中生活，在生活中发展。我们坚信，对于小学生而言，缺乏实践的学习几乎是无效的学习。因此，我们充分挖掘现实生活中的自然科学内容，并对这些内容进行“过滤、筛选”，这些内容是以本土生活的逻辑组织起来的，是多样化、感性化、趣味化的活动，从而形成主题网络。

2.强化和丰富学科的整体性

生活化的学习有利于知识、经验及相应的学习策略的迁移，有利于提高学习的成效。从小学生的生活中挖掘的教育资源、主题活动来源于小学生生活的环境，能兼顾小学生各方面的能力培养，贴近小学生兴趣，并具有时代性，能更好地促进学生的全面发展。学生在丰富的活动中，在真实的环境里去体验、尝试、发现、收获、表达。活动中学生的多种感官共同参与，每位学生对大自然充满了好奇，探究过程中情感态度是积极主动的，思维是活跃的。小学生的探究活动是灵活的，也是有序的，他们会沿着他们自己创设的轨道一直运行下去，关键是要提供给他们自主发展的环境。活动中，小学生自己试着确立主题，当一个问题解决了，又会产生新的主题。小学生有充分自主的机会，应使他们以自由的意愿去构造他们认为统一的价值和规律。同时，在与小学生分享探究的过程中，教师也在不断地自主探索、自我发现、自我挖掘，努力成为小学生的合作者、引导者、聆听者，对小学生的言行进行有目的观察和了解，及时抓住小学生兴趣所在，促进小学生的整体性学习。

3.突出学习在生活环境中的浸润，提升学校效能

走进小学生世界，关注小学生的学习需求和兴趣是教育内容选择的首要依据，同时，兴趣和需求也是引发小学生自主探索的动力。强调从学习浸润于生活的角度来看待本土生物资源的整合作用，关心小学生所获得的学习经验，而这种经验对于学生成为学习的主体是尤为重要的。在主题探究实践中，由过去教师主导整个活动过程转变为教师成为小学生活动的合作伙伴、引导者和材料提供者，让小学生成为活动的主体；从强调计划性到小学生的兴趣需要与计划性相结合；从固定的活动内容到以小学生兴趣为本开放的主题活动；从重知识传授到重能力发展；从封闭式教育到走出小学校园，充分利用家庭、社区的教育资源；从“牵着学生走”到“让学生自由自主地走”等。

四、基于本土自然资源的探究学习资源的开发

新的课程观告诉我们：教育要向学生的生活世界回归；教材不是唯一的课程资源，学生的生活以及社会也是课程资源。学习的途径是多方面的，包括在生活中、实践中学习。所以我们在努力开发教学资源的同时，也在积极寻找可供课程资源开发的各种教学资源、工具和场所。

而现实教学中，不同的地区使用同一套教材的情况普遍存在，教材中所涉及的自然教学资源不一定适合当地的学情。目前，本地区结合学生生活经验的本土化教学资源的开发应用问题，已经严重制约了小学科学教学实施和学生的有效学习。

其实，在我们身边可供开发的自然科学教学资源极其丰富，如环境资源、动植物资源、科普设施资源等。学校可组织教师将这些资源进行有效开发，从而促使教学资源更有效地为学生学习服务。

1.引种本土植物，创设校内环境资源，进行观察实践活动，营造探究学习资源

著名教育家苏霍姆林斯基曾说过：“不要让学校的大门把儿童的意识跟周围世界隔离开来。”由此看来，建设一个让学生进行有效探究学习的校园实践基地是非常必要的。近年来我们依托社区优良的居住环境，结合学校实际，并借助志愿活动，我们把种植实践区分成12个种植箱，第一期分别种植了黄瓜、四季豆、薄荷、玉米、紫贝天葵等12种上海地区常见农作物。以学期为周期轮换种植品种，并结合自然课程开展了有计划的植物观测活动。例如：我们结合一年级自然课中《认识植物》一课，把学生带到植物园中，让他们去观察各种植物“身体”的各个部分，研究不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子在大小、形状、颜色等方面有哪些异同点，并让他们按颜色、形态等外部特征给植物分类。通过实际观察，学生不仅掌握了植物的外部形态和生长习性等方面的特征，分类能力也得到了培养。

又如五年级自然课中《植物的生命周期》一课，在课前可以让学生收集植物的画册、图片，在网上了解不同的植物种类，带来自己喜欢的一些植物。课堂中教师有意识地将长周期活动结合自然观察，让学生将实践动手与书本理论相结合，学生好奇心很强，对他们提出的问题，教师让他们进行小组讨论，然后教师点评的方法进行，学生根据学到的知识对植物的繁殖生长周期作一个长时期的观察和记录。比如每人发一粒菠菜种子，请他们在校内指定区域种下种子，在短短3个月中就经历了菠菜的繁殖周期，让学生有了一个比较直观的认识，使他们充分认识到了植物的生长过程。通过种植也间接教育了他们“要珍惜食物，因为食物来之不易”的道理。

除此之外，我们还利用拓展课的实践，组织了学生进行校园植物游览认识的活动，通过对合欢、樟树、向日葵的观察使他们对草本植物和木本植物有了初步的认识，丰富他们的课外知识。同时借助学校已有的丰富植物植被，利用得天独厚的自然环境优势，拓展学生对植物的认识，使他们更加热爱和保护自己身边的环境，这对学校开展的生态教育也起到潜移默化的推进作用，一举两得。

2.结合社区自然资源，开展观察实验活动

利用课程资源积极指导儿童的实践活动，培养和发展学生的动手操作能力。实践活动是科学学习的主要途径，它将使学生有机会将学到的知识、技能和素质恰如其分地运用于实践，在实践中探索、锻炼和成长。要鼓励学生亲自参与，在活动中增长知识、培养能力、陶冶情操、获得体验，并开展一系列的自然实践活动。

学校地处曹杨地区，学校的北面紧靠着横穿曹杨新村的曹杨环浜，正是由于有着这样的地理优势，我们开展了一系列的自然实验。如五年级《污染与环境保护》这一单元的中污水处理这一课，我们就巧妙利用环浜的特性进行了教学。教材中讲到了污水处理厂的问题，由于学校附近没有典型的污水处理厂，学生没有直观的认识，为了解决这个问题，教师请学生围绕环浜进行观察，了解环浜水是如何自净的。学生首先制订了各自小组的调查方案，然后在环浜的不同位置取回水样进行观察，然后观察水的净化处理是如何进行的。通过调查，他们观察到了不同地段环浜水的水质情况与居民生活的关系，比如兰溪公园那段由于夏季游船开放和饮食店集中，导致了那段水域水质的下降，同时还发现环浜并没有采取传统的净水处理技术而是采取了一些新的技术。比如种植多种挺水、沉水、浮水植物发挥净化水体作用；放养水生动物有效控制藻类数量；造了一段高度适中的隔水坝，人工形成水位差从而造成河水的自然流动交换。由于采用这种构建自然的水生态系统来净化水质的方式，保障了曹杨环浜这条小河的水质稳定性。

在了解了这个情况以后，教师还结合三年级《池塘》一课，有效利用曹杨环浜的生态资源开展了《小水体生态培养的研究》，通过采集曹杨环浜中的金鱼藻和菹菜、满江红、槐叶萍等常见水生植物，让学生进一步了解挺水植物、沉水植物、浮水植物等不同生物，从而让他们了解到池塘的生态环境，从而营造一个适合学生观察实验的环境。

为了进一步充分挖掘环浜的资源，我们还开展了外来生物和本土生物的自然观察。笔者和学生分别在曹杨环浜中捕捞了20世纪30年代从国外引进的食蚊鱼，将它和本土常见的青鳉鱼、鳑鮍鱼混养。通过观察我们发现外来物种的压倒性优势(食蚊鱼甚至能杀死小青鳉鱼)，使学生进一步了解到外来物种有时会给本土物种带来巨大伤害，从而扩大了学生的知识面，让学生了解到了外来物种入侵的危害性。

陈鹤琴先生早就提出：“大自然、大社会都是活教材”，“应创造条件让孩子们广泛地接触社会和自然”，在实践中探索以大自然和大社会为中心的活课程、活教材。通过这些自然资源的开发，小学生们从熟悉的本土自然环境中获取了教育的资源，既贴近小学生的生活，又有利于扩展小学生的科学视野。

3.整合本土综合资源，开展主题探究学习

走进小学生世界，关注小学生的学习需求和兴趣是教育内容选择的首要依据，同时，兴趣和需要也是引发小学生自主探索的动力。强调从学习浸润于生活的角度来看待本土生物资源的整合作用，关心小学生所获得的学习经验，因为这种经验对于学生成为学习的主体是尤为重要的。

比如在学习了小学《自然》第八册第二单元《废弃物无处不在》之后，我们着重围绕着如何对垃圾分类处理这一问题，让学生调查了解社区内垃圾的分类处理工作。此后，组织了学生围绕这一问题利用课余时间，以社区内的垃圾处理现状为主题，考察了曹杨社区垃圾分类处理的现状及存在的问题、社区垃圾回收的过程等若干课题并逐一进行研究。现以《曹杨社区垃圾处理的现状及存在问题的调查》为例介绍本课题的实施过程。

(1)课题目标

根据课堂讨论结果，向参加课题研究的学生提出课题目标：社区垃圾处理的现状；给环境造成的主要污染；在垃圾处理及相关环节上可能还存在的问题等，请学生根据平时对实际生活的观察及已学的知识展开讨论，提出假设，并拟定研究方案。

(2)研究方案

经学生讨论，拟定的研究方案如下：

了解曹杨社区垃圾的现状及处理；去环卫站、垃圾堆放点调查分析、讨论垃圾处理及相关环节中可能存在问题；分析、讨论拟定的调查范围和途径；再调查、分析、讨论、验证存在的问题并提出解决问题的可行性对策。

(3)调查验证

为了了解社区垃圾的现状及处理情况，学生利用寒假采访了垃圾回收站，参观了垃圾收集过程及垃圾处理场；经分析讨论，认为上海市在处理垃圾及相关环节上可能存在以下几方面问题：(1)激励配套措施不足，造成垃圾处理的方式与技术相对落后——用混放、填埋的方式处理；(2)社区居民环保卫生意识淡漠——造成垃圾收集困难和垃圾分类处理无法实施；(3)环卫主管部门的宣传工作没到位——市民(尤其是小学生)环保卫生意识提高很慢。为验证并解决上述问题，学生经过讨论后制订了如下三种研究方案：(1)上网调查——了解国内外处理垃圾的先进经验和技术；(2)深入社区调查——了解居民的环保意识和卫生习惯；(3)到环保主管部门调查——了解如何落实环卫工作(尤其是宣传工作)。

(4)讨论总结，后续研究

在调查之后的总结讨论会上，学生个个踊跃发言，畅谈自己在调查中的体会、感想及见解，很多学生在教师的指导下很有见地地发表了自己的研究报告。

通过这样的活动设计，学生沉浸在有主题整合的生活的教学环境中，学习效能得到显著提升。

又如位于本地区的环境监测站就是一个非常好的学生科学实践基地，近年来笔者结合这一实践基地，有意识地将自然教材教授和校外基地探究相结合，让学生走出学校寻找更新的发现。比如对五年级《常见的化学物质》一课有计划地引入环境监测站，通过专业实验室中对水的PH值的专业测试，让学生了解到了什么是干净的水及水的酸碱性如何分辨，并对分辨酸碱性的仪器有了一个直观的认识。通过一根头发的化学测试了解到人的身体状况如何等。学生通过观察对这些科学知识有了一个非常形象的认识，学生的知识面也得到了极大的扩展。

为了进一步拓展学生的学习热情，在四年级上学习《光源》时，我们结合曹杨地区花溪路景观灯工程，请学生设计一下如何根据社区内的生物生长特点进一步改善花溪路的景观灯，由于身处其中学生们异常积极，通过调查、统计、观察、设计等方式对景观灯的设计、节能等问题提出了自己的看法和建议，达到了知行合一的教学目的。

在这些观察、考察活动中我们并没有单纯让学生接受知识，而是在接受的同时，采取小课题小研究的形式让学生通过主题探究的方式去了解周围的事物，了解其中的科学道理。由于在整个主题活动过程中非常重视身边自然科学资源的利用，更加重视学生的经验，更加重视小学生在活动中的主体性作用，因而学生的科学素养也得到了有效的提升。

五、本土生物资源与学科统整的思考

虽然开发本土自然科学学习资源打破了学校、家庭、社区之间原有的壁垒，但它在实施过程中并不是放之四海而皆准，还需要我们有意识地加以处理和利用。因此，还需遵循以下三点。

1.专注本土地域特征，统整教材内容编排

作为小学科学教师应该熟悉教科书的全部内容，而且每一学年一开始就要通读教材。通读教材是要注意归纳、整理本学年教材涉及的动物、植物、生态等，把它与自然对照分析。就可以做出调整内容编排的规划，做好一年的教学进度安排。由于内容编排适应了当地季节的特点，教师就可以从容准备充分的实物样品，就可以向学生展示与教学密切结合的本地丰富的感性材料，保证教学活动取得良好的效果。否则一旦错过季节再进行有关内容的教学，只会事倍功半。

2.精选本土特有素材，有效替补课文内容

现行的自然课本中有一部分观察材料是当地找不到或者不易找到的，这就需要选取本地相应的材料，来替补课文中的观察材料。但是在替补过程中我们不能随意，而是应该有意识地结合当地特有的一些材料，并在选取过程中坚持材料的不可替代性。即选取本土材料应有代表性和常见性，切忌在选取中随意替换，否则就会造成认知体系的紊乱，对学生的观察和认识的整体性造成破坏。

3.围绕自然学科课程，开展主题科学探究

自然教学不能仅仅局限于课堂，而是应该创造条件，经常到大自然中去，走出学校、走出教室，使学生在丰富、具体的感性材料中激发兴趣，吸取知识，提高能力。但是在校外开展探究活动时，必须要结合科学主题进行有意识地探究，切忌把这种活动变成一种随意的校外活动，我们要将这种校外主题探究活动和校本课程的开发相统整，将其转化为一种长期的、可持续发展的科学探究活动，从而序列化、专题化，让学生在自我探究体验中逐步领悟科学研究的思维方法，为学生的将来发展积蓄力量。

著名自然学科专家李培实教授说过：小学自然课的教学不要把书本知识作为第一性的材料，而应以自然界的客观事物作为第一性的材料。自然教师的职能不是教学生念书，而是指导学生直接认识自然界的客观事物。所以本土科学教育资源的开发不仅仅是教育的本土化，而应根据区域的优势，更好地开展科学探索实践活动，使当地的资源优势变成课程的优势，更有利于教学，激发学生对科学探究的兴趣，使学校科学教育更有效地发挥整体育人功能。

参考文献：

[1](美)国家研究理事会.美国国家科学教育标准[S].戢守志,等译.北京：科学文献出版社，1999.

[2]冯喜英,等.素质教育论[J].河南师范大学学报(哲学社会科学版)，1997，(3).

[3]顾志跃.科学教育概论[M].北京：科学出版社,1999.

[4]王渝生.百年诺贝尔科学奖启示录[M].北京：农村读物出版社，2001.

[5]张永谦，葛荣寿.永不停息的探求科学真理的人[J].自然杂志，1982，(5).

[6]皮亚杰.教育科学与儿童心理学[M].傅统先,译.北京：文化教育出版社,1981.

[7]教育部.全日制义务教育《科学7—9年级课程标准》[S].北京：北师大出版社,2001.

[8]朱丽兰,等.科教兴国——中国迈向21世纪的重大战略决策[M].北京：中共中央党校出版社，1995.

[9]顾明远.素质教育的理论探讨[M].北京：中国和平出版社，1997.

The Exploitation of Scientfic Curriculum Resources in the Elementary School Based on Local Natural Environment

LI Dong

(Cao Yang Second Middle School Affiliated School，Shanghai，200333)

Abstract:Natural Science Teaching in primary school is a link between students’ living environment and learning knowledge. This paper makes full use of the local natural environment resources to explore the learning style of practice. It is suggested that the local natural environment resources can be used as an important resource for the implementation of the national curriculum. The use of local natural environment resources can get through the limitations of the book teaching, building a life of the teaching scene, improve students learning efficiency.

Key words:the local natural environment and resources，elementary school science，curriculum resources development

作者简介：李冬，江苏吴江人，上海市曹杨第二中学附属学校中学一级教师，主要从事小学自然科学教育研究。