【摘 要】以主题形式出现的单元是新编苏教版《科学》教材的特征之一。在教材编写中，编写组基于价值原则确立单元主题，依据课标确定教学目标，遵循单元内容的分解逻辑，同时建构了支持教学的活动阵列，并有效预估了学生学习的难度。
【关键词】科学教材;主题单元;设计考量
【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2019）65-0011-03
【作者简介】方锦强，南京市秦淮区教师发展中心（南京，210002）办公室副主任，高级教师，新编苏教版《科学》教材编写组成员。
在新编苏教版《科学》教材（以下简称新编教材）中，以主题形式出现的单元，不仅是教材内容结构化的体现，还是每册教材的主要模块，更是下属课的统领。单元主题的选取与确立、单元内容的创设与编排，凝聚着教材编写者对多方面因素的综合考量。
一、提出基于价值的立题原则
主题单元的提出不是“拍脑袋的行为”，任何一个单元都要符合重要性、必要性、结构性三大原则。
重要性原则指向“概念”的价值，它包括三个方面：其一，这个概念本身具有重要性，它应该是科学领域的核心概念。如：空气是所有生物赖以生存的物质。其二，这个概念在生产生活以及工程技术上具有重要性。如：空气的性质在生产生活中有着广泛的应用（气垫）。其三，这个概念对于现代人素养的发展具有重要性，它应该是科学素养的主要组成部分。如：许多自然现象都与空气有关，这是作为现代人应当熟知的。
必要性原则指向儿童科学认知发展的价值，它包括两个方面：其一，具有解决儿童“迷思”的必要性，让儿童通过学习纠正已有的错误概念。如：由于力是不可见的，有些儿童就认为力是不存在的，对此，可以让儿童通过用力以后物体形状和运动状态的变化，来感受力，从而知道力是客观存在的。其二，具有补充儿童已有知识和经验的必要性，从认知规律出发，让儿童在多次的进阶性活动中逐渐完善认知。如：对儿童来说，土壤、岩石概念的建立就是一个渐进的过程，如新编苏教版《科学》一上“石头与泥土”单元，是学生在小学阶段的科学课中第一次接触土壤和岩石的概念，意在从感性层面为学生创设认识不同大小岩石特征的机会，并为土壤、土壤圈以及岩石、岩石圈概念的发展打下基础。
结构性原则指向儿童思维发展的价值，意在落实本套教材的编写思想。如：注重精确描述、分析与归纳等思维技能的运用，将动手和动脑结合起来，在概念发展的同时促进学生科学思维水平的提升。
二、拟订整合课标的教学目标
《义务教育小学科学课程标准》（以下简称课标）列举的课程理念有四条，即面向全体学生、倡导探究式学习、保护学生的好奇心和求知欲、突出学生的主体地位;列举的课程目标涉及“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”四个方面。同时，它还规定小学科学课程的内容应包含物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域，并规定了小学生必须掌握的18个主要概念。
在设计单元时，我们遵照课程理念，以落实四大领域的主要概念为出发点，针对儿童实际，将具体概念或在某一领域内或跨领域地有机整合为学习主题，以期多维度贯彻课程目标。以新编苏教版《科学》三上第4单元为例，在该单元中落实的主要概念和具体概念分别为：（1）地球表面有由各种水体组成的水圈（知道地球表面海陆分布的情况;知道陆地表面河流、湖泊等水体类型）。（2）地球为人类生存提供各种自然资源（举例说出人类生活离不开淡水，树立节约用水的意识;了解海洋为人类的生存提供了生物、矿产、能源等多种资源）。
在这些概念的学习中，贯彻的课程目标有以下四个方面。（1）科学知识方面：初步了解地球上水的基本状况;初步认识大自然为人类生存提供了各种自然资源和能源。（2）科学探究方面：能基于已有经验和所学知识，从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面提出假设;能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部形态特征及发生的现象。（3）科学态度方面：能在好奇心的驱使下，表现出对现象和事件发生的条件、过程、原因等方面的探究兴趣;能分工协作，进行多人合作的探究学习。（4）科学、技术、社会与环境方面：了解人类的生活和生产可能对环境造成的破坏，具有参与环保活动的意识，愿意采取行动保护环境、节约资源。
对应科学知识和科学、技术、社会与环境方面的目标，我们设计了“地球上的水资源”单元，并在该单元中融合了科学探究方面的目标，渗透了科学态度的培养。该单元的教学目标为：（1）能描述与识别河流、湖泊、海洋、地下水等水体类型。（2）用实证的方法发现海水比淡水含有更多杂质。（3）知道水是重要资源，能举例说明人类生活离不开淡水。（4）乐于了解提倡节约用水的原因和做法，提出节约用水的建议。
三、确立分解内容的内在逻辑
在一般情况下，教材的主题单元都会分成若干次级主题，即课。由于单元下属的课是围绕单元主题展开的，因此，在设计单元时，必须考虑把单元分成哪几个次级主题以及各次级主题之间的逻辑关系。我们常用的次级主题的逻辑关系有以下几种：
总—分，即先总体介绍，后分列几个层面。如在三下“植物与环境”单元中，第一个次级主题“不同环境里植物的形态特点”是总，后三个次级主题——沙漠中的植物、水里的植物、石头上的植物为分。
分—总，即先分列几个层面进行具体学习，后进行概括总结。如三上“地球上的水资源”单元，四个次级主题是地表淡水资源、地下淡水资源、地表咸水资源、珍惜水资源。其中，前三个次级主题是分，最后一个次级主题是总。
并列，即所有的次级主题地位相等。如二下的“玩磁铁”单元，其中的三个次级主题是磁极的吸力、磁极间的相互作用、磁极的指示方向，它们分别指向磁铁的不同性质，因此，设计的三课为并列关系。
递进，即前列次级主题为后列次级主题的基础。如三上“研究土壤”单元，其中的四个次级主题：土壤的成分、土壤的類型、土壤的肥力、保护土壤，前一个次级主题为后一个次级主题做铺垫，后一个次级主题依靠前一个次级主题的学习成果展开。
并列+递进，即次级主题分为两个部分，两个部分为递进关系，而各部分的内部为并列关系。如三上“人的呼吸和消化”单元，其中的四个次级主题：人怎样呼吸、呼吸与运动的关系、人怎样消化食物、均衡营养，可以分为两个部分，前一个部分的两个次级主题与后一个部分的两个次级主题就是并列关系，各部分内在的两个次级主题为递进关系。
四、建构支持教学的活动阵列
观察、实验、制作、操作、思考、交流、阅读、记录等活动，占据新编教材的绝大部分篇幅。当它们以单元主题为核心逐次排列时，便构成了单元的活动阵列。在我们着手设计次级主题的内容时，要先考虑围绕单元主题创设或选用什么样的活动、各活动之间的顺序、各活动之间的关联和作用，并将这些活动编上序号，用行为表述加目标描述的形式进行表达，从而建构起支持教学的活动阵列，以保证这个单元主题思想得以落实。如三上“认识空气”单元的教学活动阵列可见文末图1。
五、估量学生学习的难易程度
按照教育部关于教材编写的相关规定，一年级上册的教材要做到“零起点”。为了摸清学生的起点在哪里，我们请幼儿教育专家介绍儿童的心智特点、学习能力，并到小学进行调研，着重了解没上过幼儿园的小学新生的科学认知水平和学习能力，从而做到心中有数。也因此，才有了一上“用感官观察”“用大脑思考”“用双手创造”等从头开始的单元，以及立足全体学生的单元设计和难度设定。
我们将其他年级教材的难度起点设定为中下层次的水平。为了准确把握这个层面的难度起点，我们采取“三步一循环”的方法。其中，第一步为编写者依据从教几十年的经验预估难度起点，写出教材初稿;第二步，将编写出的主题单元自己或请一线教师进行试教，分析内容、活动、流程是否切合儿童的实际情况;第三步，针对试教情况和分析结果，修改教材初稿。一循环，是指换班对修改稿进行又一轮的试教，如果经过观察和分析，达不到难度系数要求，则再改再试教，直到编出完全契合学生能力水平又能最大限度促进学生发展的教材为止。