本章教学目标
1.区分教科书与教材。
2.概述科学教科书的编写原则。
3.说明科学教科书体系构建的方式。
4.阐明教科书评价的内容及步骤。
5.概述我国浙教版、华东师大版、上教版及德国、日本科学教科书的结构及主要内容。
尽管教科书并不是课堂教学的唯一材料，但是它在教学中的地位是十分重要的。因为教科书不仅是教师授课的文本，是许多教学决策的基础，也是学生重要的学习材料。教科书在很大程度上，对教学目标、评价及有关教学活动产生影响。同时，学生可以通过教科书明确自己的学习任务和方向，并通过阅读教科书理解学习的内容。教科书具有其他教学文本不可替代的地位和作用。
第一节 科学教科书的编写
一、教科书与教材
对于教科书与教材的定义一直以来总是伴随了一些争论。在初期，所谓教材（teachingmaterials）只有教科书（即课本，textbook）一种，人们把“教科书”又称为“教本”，跟“教材”混为一谈。
随着课程实践的发展，教学的辅助材料越来越多，遂有教科书与教材的分类。教材被定义为：根据教学大纲以及社会实践的需要而编写的材料，主要包括教科书、讲义、讲授提纲、参考书刊、辅导材料等。
1989年版《中国大百科全书·教育卷》对教科书的定义是：教科书（textbook）亦称课本，根据教学大纲（课程标准）编定的系统地反映学科内容的教学用书。上海教育出版社1990年出版的《教育大词典》：教科书（textbook），亦称“课本”，“教本”。根据各科教学大纲（或课程标准）编写的教学用书。从字义上看，“凡定有程式而试验稽核之，均曰课”，“事物根基或主体曰本”。由“课”和“本”组合成的“课本”一词，有功课的根源或学校教学过程的根源之意。
但也有将教科书定义为“学校或是任何学习集团在学习一定领域的知识时所运用的教材，以便于教学的教学用书”。
教材的英文翻译是“teaching materials”，它有广义和狭义之分，广义的教材指具有特定结构、可供学生和教师阅读、视听和借以操作的材料，是帮助教师和学生认识世界、获得发展的一种媒体。它包括教科书（含电子教科书）、教学挂图、图册以及与教科书配套的音像制品、计算机辅助教学软件、教学参考信息、教学辅导信息等，由此看出教科书仅仅是教材中的一种信息材料，教材的外延远远大于教科书。狭义的教材就是我们通常说的教科书。
在这里，我们需要强调的是，教材与教科书是完全不同的两个概念，教科书不全等于教材，但两者有千丝万缕的关系。教科书包含在广义的教材概念之内，是教材的重要组成部分。教材是指教学过程中所使用的一切素材和资源，教材涵盖了教科书，但不限于教科书，教科书是最有代表性的最基本的教材。“教科书”（textbook）是根据学科课程的构成加以系统编制、供教学用的学生用书。教科书集中反映了国家的教育理念。在近代学校的创立与发展过程中，教科书，特别是作为义务教育的教科书，往往凭借教科书制度，由国家权力机构控制，体现出鲜明的政治性格和历史性格。因此，无论从教材体例的“系统性”，还是经过专家或是行政权力严格审定的“权威性”上，教科书都是学校教育中最重要的教材。新课程的教材是教师和学生在教学活动中所利用的一切素材和手段，它既包括教科书、教师参考书、学生练习册、阅读材料等形形色色的书面印刷材料，也包括围绕教学内容开发的录像带、光盘、教学软件等视听教材、电子教材和多媒体教材。
二、教科书功能的演变
传统的教育观念把教科书（课本）看成是人类知识经验精华的浓缩，是权威的着作，是教学的依据和本源。教科书是重要的教材，是衡量一个国家和地区基础教育水准的重要标志，是教材系列中最规范、最具代表性的印刷材料。
对教科书的这种定位基于传统的单向传输式的教学观念，认为教学即知识的传递，学习是接受外在知识的过程，教学是从教科书到教师到学生单向传输的过程，教学的效果表现为知识的获取和积累。对教科书的这种定位要求教科书应是汇集了人类知识精华的着作，具备学术性、权威性和本源性。即，教科书是相应学科的学术论着、权威的教学资源和教学的根本依据。从这种定位出发，教科书在教学中的地位当然是至高无上的，是教学的出发点、内容和依据。这种定位要求课堂教学应“以本为本”，教师备课要“吃透教材”，学生学习应“围绕教材”，学校考试应“紧扣教材”，试题答案应和教材“保持一致”，等等。
随着时代的发展和教育思想观念的更新，以学科为框架，强调教科书的学术性、权威性和本源性的做法受到了挑战。首先，教学的目标不仅仅是传授知识，还包括了学生对学习过程的理解和方法的掌握，以及在情感、态度和价值观方面的发展。教学的内容不仅是写在书本上的知识，而且包括蕴涵在书本知识后面的，在学生与教师、学生与学生、学生与环境的相互作用过程中呈现出来的活生生的问题和对这些问题的回应。这是教科书难以包容的“活”
的教学内容，对学生的智能和情感态度、价值观的发展有重要的意义，因而教科书的设计和编写应当有利于学生和教师去发掘和探讨这些隐性的活的教学内容。其次，学生的学习不是简单的接受，而是一种基于原有思维框架基础上有意义的重构；教学过程不应该只是一种从教科书到教师再到学生的单向传递过程，而应该是学生、教师、教科书以及环境之间的多向互动和探究的过程。在这样的互动中，教科书不仅要向学生作必要的陈述，介绍学科的知识，还应注意联系学生原有的思维框架和想法，揭露学生原有想法在认识解释新事实新问题时可能产生的矛盾，引导学生达成新的正确的认识。教科书应有利于教师去组织教学活动，有利于学生从学习活动中构建新的知识。再次，知识信息极度丰富的现状使教科书无法包容学科知识的全部，或甚至仅仅是主要部分。现代科技特别是信息技术的发展又令教科书无需包办介绍学科知识的任务。教科书可以向学生展示的是一些有助于学生理解学科领域的关键知识、方法、过程以及该学科与其他学科之间的关系、与社会和生活的关系的重要案例。在这种新的理念之下，教科书应当是帮助学生进行学习并学会学习的工具，是引导学生理解认识人类已有经验和知识的媒介，是课堂学习的知识资源，是促进学生形成健康的情感态度和正确的价值观的催化剂。
《基础教育课程改革纲要（试行）》明确提出，要“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程”，“设置综合课程”，“加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系，关注学生的学习兴趣和经验”，“倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手”；提出“教材改革应有利于引导学生利用已有的知识与经验，主动探索知识的发生与发展”，“教材内容的组织应多样、生动，有利于学生探究，并提出观察、实验、操作、调查、讨论的建议”，“积极开发并合理利用校内外各种课程资源”，“充分发挥图书馆、实验室、专用教室及各类教学设施和实践基地的作用；广泛利用校外的图书馆、博物馆、展览馆、科技馆、工厂、农村、部队和科研院所等各种社会资源以及丰富的自然资源；积极利用并开发信息化课程资源”……这些规定表明：按照新的课程理念，从以学生发展为本出发，教科书不但应是教学内容的重要载体，也应该是教师、学生、教学内容和环境之间互动的工具，是帮助学生进行学习并学会学习的工具，培养学生能力和提高学生科学素养的工具，还应该是对学生进行思想品德教育，促进学生形成健康的情感态度和正确的价值观的工具。
要保证教科书发挥好学习工具、媒介、资源和催化剂的功能，就不应把教科书只看成是学科知识的汇编，而应更注意教育和教学的规律，按照学生的认知等方面发展的规律和学校的实际情况来设计和编写教科书。不仅要考虑知识的安排和阐述，更应考虑如何激发学生学习的积极性，如何启迪学生的思维和创造力。既要方便教师组织教学，对学生进行帮助和指导，更应注意体现教学过程中学生的主体性，有利于学生进行讨论式、探究式和合作式的学习。教科书应尽量使学生对各学科的知识有适度深入和全面的了解，知道各学科的知识与生活和社会方方面面的联系，了解学科知识随时代的进步和发展。不仅如此，教科书还应提供丰富多样的活动资源以引导学生去探索、体验蕴涵在知识背后的方法与过程，在获取和应用知识的过程中受到情感和态度方面的锤炼。
三、科学教科书编写的原则
随着教科书功能的演变，科学教科书也逐渐由简单的知识载体转变为学生学习的工具、媒介与资源。科学教科书内容的选择、组织和呈现方式是教科书编写过程中需要重点考虑的问题，其中涉及与教科书编写有关的理念和相关技术。对此，《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）》针对教材的编写提出了如下的原则和建议。
（一）关于内容的选择
《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）》已将教学内容划分为科学探究，生命科学，物质科学，地球、宇宙和空间科学，科学、技术与社会的关系五大内容标准。内容标准说明了通过各部分内容的学习，学生所应达到的水平状况，而不是教科书的具体内容。
教科书编写者的任务是选择相应的教学内容去帮助学生努力达到这些水平。
《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）》指出，科学教材内容的选择应改变只注重知识的偏向，全面考虑内容标准的要求。选择那些有利于认识最重要、最基本的科学统一概念和原理的知识、能突出体现科学探究的基本特征、发展科学探究能力的活动以及更好理解科学、技术与社会关系的主题内容。
科学教材内容的选择应改变重理论轻实践应用的偏向，全面考虑理论与实践的关系，使学生了解科学、技术和社会的相互关系。
科学教材内容的选择应全面考虑基础性与时代性的关系，关注拓宽知识视野和联系现代科学技术的发展，使学生更多地接受反映时代特征的新思想和新事物。
科学教材内容的选择应有利于探究活动的展开。教材应当突破以学科知识阐述为主的传统模式，为学生提供更多的科学探究的机会。为了实现探究性的学习，课堂学习的知识密度不能太多。为此，应当破除过于讲究概念理论上的严密性和系统性的观念。
（二）科学教材内容的整合
科学课程的内容标准按五个方面表述和呈现，它不代表教学内容的先后顺序和教材的组织结构，编写教材时需要再创造和整合。
科学教材内容的整合应力求体现科学整体的思想。可从统一的科学概念与原理、科学探究和科学技术与社会的关系三个方面考虑，并将其与生命科学领域、物质科学领域以及地球、宇宙和空间科学领域的内容结合起来。例如，将物质、能量和信息等基本概念贯穿于教材始终，以系统、结构层次与功能的概念将各种不同层次的生命系统、物质系统和地球空间系统融合统一起来，将科学、技术和社会的关系，渗透于各分支领域，使科学精神和人文精神在教育中结合起来。
科学教材整合时，并不要求完全打破分支领域的界限，但在内容上，要注重不同学科领域知识与技能之间的融通和连接，有些主题本身就具有综合性，如空气和水，不仅涉及物质科学领域，还涉及生命科学领域，地球、宇宙和空间科学领域，编写教材时，应注意其综合联系和相互渗透，以培养学生综合运用知识的意识和能力。
科学教材内容的整合应考虑学生的认知特点和发展要求。7～9年级的学生正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，教材的要求应与这种特点相适应。如7年级的教材对学生的要求一般应以定性观察和描述为主。
科学教材整合后，应有一定的逻辑结构，但逻辑结构的形式可以是多样的，如主题式的结构形式，以科学、技术与社会为主线的结构形式，以科学史为主线的结构形式，以探究活动和学生的能力发展为主线的结构形式，以科学概念的逻辑发展为主线的结构形式等。也可以是其中几种结构形式的结合。
例如，以人与自然的关系作为一条主线，可以得到如下的结构：
宇宙——人与宇宙；地球——人与地球环境；地球上的生物——人与生物圈等。
又如，用灾害性事件的主题来构建地球的知识结构：风灾——地球上空气的运动；水灾——地球上水的运动；地震、火山——地形和地壳的运动。
再如，用水的系列探究活动形成一种综合的结构：探究水的性质——水的密度、水的压强、浮力、冰的融化、水的沸腾、水的导电性、水对物质的溶解、水的化学组成；讨论水与生命；调查水资源的利用；调查水污染。
每一种结构都有自己的特点，教材编写者应当选择一种适当的形式，以体现自己教材的特色。