摘要：科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)生適應(yīng)未來社會發(fā)展的關(guān)鍵能力，小學(xué)科學(xué)課程肩負著培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要使命。本文從構(gòu)建思維型探究教學(xué)模式，將動機激發(fā)、認知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控、應(yīng)用遷移五大核心步驟與聚焦、探索、研討、拓展四大教學(xué)環(huán)節(jié)相對應(yīng)，提出可落地的實施策略，促進理論與課堂實踐深度融合，進一步提升科學(xué)課堂促進學(xué)生思維發(fā)展的水平，為培育學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)提供實踐路徑。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；思維型探究；教學(xué)模式；教學(xué)策略

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》將科學(xué)思維列為四大核心素養(yǎng)之一，教材也通過單元課時連續(xù)情境、“聚焦—探索—研討—拓展”四大板塊、強化研討思辨、優(yōu)化探究活動等方式，落實科學(xué)思維可視化，倡導(dǎo)探究活動中動手與動腦并重，實現(xiàn)“做中學(xué)”與“學(xué)中做”的統(tǒng)一。但在實際教學(xué)過程中，受課時、教具、學(xué)生動手能力等條件限制，很多科學(xué)探究課堂把重點放在實驗操作訓(xùn)練上。教師直接出示實驗步驟，學(xué)生按流程模仿操作，探究變成程序化動手活動，缺少思維的碰撞；研討環(huán)節(jié)問題設(shè)置失衡，要么拔高認知難度，要么停留于淺層次問答。學(xué)生只能獲得碎片化事實知識，難以運用科學(xué)思維對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律開展分析加工。因此，需要構(gòu)建理論與實踐一體化的思維型探究教學(xué)模式，以模式為框架，配套可落地的教學(xué)策略，把思維培養(yǎng)貫穿探究全過程。

思維型探究教學(xué)模式內(nèi)涵

思維是科學(xué)探究的核心，探究實踐必須服務(wù)于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》修訂組組長胡衛(wèi)平教授構(gòu)建了以核心素養(yǎng)發(fā)展為目標(biāo)，以思維型教學(xué)理論為核心的教學(xué)、課程、評價與教師發(fā)展一體化建設(shè)體系，[1]為整體落實新課程理念、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)提供了有效抓手。我們結(jié)合課程標(biāo)準要求與思維型課堂教學(xué)模型，構(gòu)建“1課2主4環(huán)5步”思維型探究教學(xué)模式：“1課”，即以《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準（2022年版）》為根本依據(jù)；“2主”，即構(gòu)建教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的雙主課堂，教師做好情境創(chuàng)設(shè)、問題引領(lǐng)，把思考、探究、表達的權(quán)利還給學(xué)生；“4環(huán)”，即以教材固有的聚焦、探索、研討、拓展四大教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)成完整課堂流程；[2]“5步”，即思維型教學(xué)五大原理——動機激發(fā)、認知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控、應(yīng)用遷移。

該模式實現(xiàn)思維型教學(xué)五原理與教學(xué)四環(huán)節(jié)的精準對接：聚焦環(huán)節(jié)對應(yīng)動機激發(fā)，喚醒已有經(jīng)驗，生成探究問題；探索環(huán)節(jié)融合認知沖突與自主建構(gòu)，學(xué)生經(jīng)歷矛盾發(fā)現(xiàn)、動手探究、概念自我建構(gòu)的過程；研討環(huán)節(jié)對應(yīng)自我監(jiān)控，學(xué)生通過交流爭辯反思自己的思考過程，修正原有認知；拓展環(huán)節(jié)對應(yīng)應(yīng)用遷移，將習(xí)得的科學(xué)概念遷移到真實生活情境。各環(huán)節(jié)依托模式框架，分層落實不同思維能力培養(yǎng)任務(wù)：聚焦環(huán)節(jié)重在觀察、比較、聯(lián)想、推理；探索環(huán)節(jié)重在類比、抽象概括、模型建構(gòu)；研討環(huán)節(jié)重在推理辨析、辯證思考；拓展環(huán)節(jié)重在反思、概括與遷移。整套模式打通理論到課堂的通道，策略設(shè)計也緊緊圍繞這一對應(yīng)關(guān)系展開，讓每一項教學(xué)策略都服務(wù)于思維型探究教學(xué)的達成。

基于模式的思維型探究教學(xué)實施策略

設(shè)計驅(qū)動性問題鏈，實現(xiàn)動機激發(fā)。動機激發(fā)是首要步驟，在課堂聚焦環(huán)節(jié)落實，其核心任務(wù)是激活學(xué)生的已有認知，制造求知渴望，催生探究問題，而驅(qū)動性問題鏈就是實現(xiàn)動機激發(fā)最主要的抓手。教學(xué)中要立足學(xué)生原有認知，搭建由淺入深、層層遞進的開放性問題鏈，確立清晰認知起點，喚醒學(xué)生的好奇心，完成模式要求的動機激發(fā)。

以教科版二年級上冊“我們周圍的空氣”一課為例，本課聚焦環(huán)節(jié)圍繞核心概念“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”設(shè)計“空氣有哪些特征—怎樣研究空氣—用什么辦法找到空氣—不同地方空氣是否一樣”的問題鏈，直接服務(wù)于動機激發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生快速進入探究情境，驅(qū)動后續(xù)“尋找空氣—收集空氣—觀察空氣—描述空氣”整套探究活動，推動學(xué)生認知從“知道空氣存在”向“了解空氣特征”進階。

針對課堂生成性疑問，教師要珍視學(xué)生的直覺想象，順著疑問繼續(xù)追問，進一步強化探究動機。教學(xué)中可以把“知道什么”和“能做什么”任務(wù)化，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力。如五年級上冊“我們的水鐘”一課，學(xué)生掌握水鐘計時原理后，提出將水鐘出水口與進水口相連實現(xiàn)水循環(huán)的設(shè)想。學(xué)生口中的“永動機”雖不是嚴格物理概念，卻是在問題驅(qū)動下生成的真實思考。教師抓住這一生成點，持續(xù)追問設(shè)想的可行性，可以進一步激發(fā)學(xué)生的探究動機，促使其嘗試用已有概念解決真實問題，同步萌發(fā)節(jié)約用水的責(zé)任意識，完整實現(xiàn)模式中動機激發(fā)的育人目標(biāo)。

依托生活化探究材料，促進認知沖突與自主建構(gòu)。模式中探索環(huán)節(jié)承擔(dān)認知沖突、自主建構(gòu)兩大思維步驟，學(xué)生需要在動手活動中發(fā)現(xiàn)原有認知矛盾，并獨立建構(gòu)科學(xué)概念。生活化實驗材料是實現(xiàn)這兩步的重要支架。材料不是簡單的實驗工具，而是制造認知沖突、支撐自主建構(gòu)的載體，不能一味使用專業(yè)復(fù)雜器材，增加操作負擔(dān)而擠占思維時間。教師應(yīng)優(yōu)先選取生活常見、易得、安全的物品，借助直觀現(xiàn)象制造認知沖突，為學(xué)生自主建構(gòu)概念搭建臺階。

在六年級下冊“廚房里的物質(zhì)與變化”一課教學(xué)中，教師可以利用蠟燭、小蘇打、白醋等生活化材料創(chuàng)設(shè)實驗情境：點燃高低不同的蠟燭，將小蘇打和白醋反應(yīng)生成的氣體靠近容器邊緣，讓學(xué)生觀察到低處蠟燭先熄滅、高處蠟燭后熄滅的現(xiàn)象。反常實驗現(xiàn)象直接制造認知沖突，打破學(xué)生原有認知，激發(fā)了學(xué)生想要探尋原理的內(nèi)在需求。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生開展自主探究，將實驗現(xiàn)象和生活中食物變質(zhì)、物質(zhì)燃燒等現(xiàn)象建立關(guān)聯(lián)，自主建構(gòu)“化學(xué)變化會產(chǎn)生新物質(zhì)”這一核心概念，完整完成“認知沖突—自主建構(gòu)”過程。

運用思維可視化工具，達成自我監(jiān)控。研討環(huán)節(jié)對應(yīng)模式中的自我監(jiān)控步驟，自我監(jiān)控要求學(xué)生復(fù)盤探究過程，反思自己的猜想、證據(jù)與推理，修正原有認知。小學(xué)生科學(xué)思維內(nèi)隱于頭腦，很難直接外顯，必須借助可視化表達支架，把他們的猜想、困惑、實驗過程及其中的意外現(xiàn)象全部留存下來，為研討中的反思、爭辯、糾錯提供依據(jù)。

低學(xué)段學(xué)生可以用繪畫、貼紙進行記錄；中高學(xué)段采用表格、思維導(dǎo)圖、模型繪圖方式記錄，形成留存完整認知迭代軌跡的科學(xué)記錄單，為研討交流提供證據(jù)。教師通過記錄讀懂學(xué)生思維路徑，找準認知誤區(qū)，實現(xiàn)以學(xué)定教。如六年級下冊“變化中伴隨的現(xiàn)象”一課對鐵釘生銹現(xiàn)象進行探究，學(xué)生可能會在記錄單上寫下猜想：鐵釘生銹與空氣、水分有關(guān)；接著繪制實驗裝置示意圖，設(shè)計3組對比實驗。鐵釘生銹屬于較長時間觀察，學(xué)生持續(xù)記錄現(xiàn)象，寫下“為什么放在干燥試管中的鐵釘也生銹？”這類真實困惑。進入研討環(huán)節(jié)，學(xué)生就可以依托記錄單呈現(xiàn)的證據(jù)開展交流，對比猜想與實驗結(jié)果，反思推理漏洞，修正原有認識，真正實現(xiàn)自我監(jiān)控。

創(chuàng)設(shè)真實情境，實現(xiàn)拓展環(huán)節(jié)的應(yīng)用遷移。模式中拓展環(huán)節(jié)對應(yīng)應(yīng)用遷移步驟，要求學(xué)生用課堂建構(gòu)的科學(xué)概念解釋生活現(xiàn)象，解決真實問題。創(chuàng)設(shè)真實、開放的生活化、科技化情境，是實現(xiàn)遷移的關(guān)鍵路徑。情境既要聯(lián)系學(xué)生日常生活，也可以結(jié)合自然現(xiàn)象、前沿科技，拓寬學(xué)生視野，落實科學(xué)觀念與態(tài)度責(zé)任。在二年級上冊“我們周圍的空氣”一課拓展教學(xué)中，教師可以引入高海拔地區(qū)空氣稀薄、不同空氣質(zhì)量對人體的影響、我國自主研發(fā)的空氣質(zhì)量連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、太陽系其他行星大氣環(huán)境等知識，為學(xué)生思考提供真實情境，引導(dǎo)學(xué)生用課堂習(xí)得的空氣相關(guān)概念解釋現(xiàn)實環(huán)境、認識航天科技，體會科學(xué)技術(shù)和生活環(huán)境之間的緊密聯(lián)系，從課堂走向現(xiàn)實世界。

把握學(xué)段核心概念進階，保障模式實施的系統(tǒng)性?！?課2主4環(huán)5步”模式以課程標(biāo)準為頂層依據(jù)，要求教學(xué)必須立足全套教材的核心概念體系。小學(xué)科學(xué)涵蓋物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四大領(lǐng)域，包含13個核心概念、4個跨學(xué)科概念、54項學(xué)習(xí)內(nèi)容。很多教師僅關(guān)注單課時知識點，忽略課時在單元與學(xué)段中的位置，會造成模式實施碎片化、學(xué)生認知結(jié)構(gòu)零散的結(jié)果。

教師備課要站在單元乃至整套教材的視角，將核心概念分解進每一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，明確本節(jié)課在概念進階鏈條中的定位。只有以核心概念作為統(tǒng)領(lǐng)，聚焦、探索、研討、拓展各環(huán)節(jié)的問題設(shè)計、材料選擇、情境創(chuàng)設(shè)才會方向一致，五大思維步驟的推進才具備連續(xù)性，才能真正幫助學(xué)生逐步搭建結(jié)構(gòu)化科學(xué)認知。

在模式—策略一體化設(shè)計下，教師可以在科學(xué)探究課堂中避免重動手、輕動腦的問題，充分保護學(xué)生好奇心，循序漸進培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、批判性思維與創(chuàng)造性思維。在后續(xù)教學(xué)實踐中，教師可以不斷強化模式與策略的耦合，避免模式概念化、策略碎片化，持續(xù)優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計，深化小學(xué)科學(xué)課堂改革，為培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新意識打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]胡衛(wèi)平，李霞.指向核心素養(yǎng)的思維型課堂五講[M].上海：上海科技教育出版社，2025.

[2]嚴文法.教學(xué)設(shè)計能力實訓(xùn)[M].北京：高等教育出版社，2019.

[本文系吉林省延邊朝鮮族自治州教育學(xué)會“十四五”規(guī)劃課題“小學(xué)科學(xué)思維型探究教學(xué)模式研究與實踐”（項目編號：2024YBYL265）的研究成果。金紅英、周巖單位：吉林省延邊朝鮮族自治州圖們市教師進修學(xué)校]

責(zé)任編輯：單笑斐