小学科学课程思维型教学框架的构建*

温小勇 周玲 刘露 陈昱静

摘   要   开展思维型教学，促进学生思维能力和思维品质的提升是小学科学教学的根本所在。对国内外思维型教学的相关研究进行梳理，发现小学科学课程与思维型教学二者存在耦合关系，价值取向具有内在一致性，进而建构了小学科学课程思维型教学的基本框架，为设计与开展思维型教学提供可参照的一般模式。

关键词   小学科学  核心素养  思维型教学

《小学科学课程标准（2017版）》（以下简称《课标》）中指出，小学科学课程以培养学生科学素养为宗旨，应了解必要的科学技术知识，知道基本的科学方法，认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，并具备一定的运用它们处理实际问题的能力[1]。小学科学课程教学注重学生在反思、质疑、批判和循证中深度理解和建构知识，注重实践应用和创造性解决问题，而教学的实质与核心又是思维。因此，开展思维型教学、促进学生思维能力和思維品质的提升是小学科学教学的根本所在。本文力图通过对小学科学思维型教学框架的建构，为学生科学核心素养的提升提供有益借鉴。

一、思维型教学的相关研究及其启示

杜威在《我们如何思维》一书中指出，思维能力是非常重要的，教育必须以反省思维为目的;思维需要细心而周到的教育指导，通过训练以实现其潜能[2]。此外，吉尔福特提出的“智力三维结构模式”、戈登设计的“发散思维训练”课程、威廉姆斯创立的“创新思维训练”课程、斯腾伯格提出的“智力三元论”等理论在思维教学领域产生了重要影响。在国外相关研究成果的启迪下，国内学者对思维教学也作了深入探索。钟志贤提出“高阶思维”这一概念，认为高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力，包括创新能力、问题求解能力、决策力和批判性思维能力[3]。林崇德、胡卫平提出思维型教学理论包括认知冲突、自主建构、自我监控和应用迁移四个方面[4]。胡卫平指出，思维型教学以培养学生的思维能力、学习能力和创造力为根本目的，注重学思结合[5]。祝智庭认为，思维型教学要“以学生为中心”、尊重学生的个体差异，培养智慧学习者，培养他们的高阶思维能力[6]。

从国内外的代表性研究成果和实践来看，学者们对思维型教学的价值和意义已经达成共识。思维型教学秉持思维可教育、可塑造的基本理念，“思维”的实质是成长型思维;思维型教学是以发展学生高阶思维能力为核心的教学形态;思维型教学作为学科教学落实思维能力培养的有效载体，思维训练既要耦合于学科思维的培养，又要超越传统学科教学的界限;思维型教学把思维活动置于教学活动的核心地位，但思维活动却是高度个性化的活动，因而教学活动的指向在于引发学习者的思维动机，建构和监控思维过程，最后促使学习者完成概念学习或问题解决;高阶思维能力的形成是学习者长期“炼制”的过程，依赖于思维型教学的常态化开展，从而对学习者的思维和行为方式产生持续影响。

二、小学科学课程与思维型教学的耦合逻辑

《课标》中的多处表述蕴含了小学科学学习对思维能力发展的重要性。例如在课程性质中提到：“培养提问的习惯……培养对自然的好奇心以及批判和创新意识”;在课程理念中提到：“以证据为基础，运用各种信息分析和逻辑推理得出结论……强调学中思……分析问题和解决问题的能力……发展学生的创造性、批判性思维和想象力”;在课程目标中提到：“初步了解分析、综合、比较、分类、抽象、概括、推理、类比等思维方法，发展学习能力、思维能力、实践能力和创新能力”;在课程实施建议中提到：“重视探究活动，让学生充分练习思维方法”。小学科学课程的性质、理念、目标和实施都强调了其思维培养功能，希冀通过思维训练促进学生科学素养形成，体现了小学科学课程与“思维”之间的耦合关系。

与小学阶段其他课程相比，小学科学课程更加注重实践的综合性课程，内容涵盖了物质、生命、地球与宇宙、技术与工程等多领域，为思维技能训练提供了丰富的载体支撑。思维型教学与当下核心素养的教学理念高度契合。显然，小学科学课程与思维型教学的价值取向具有内在一致性，因此小学科学课程教学实施能否准确地洞悉思维基点、能否恰当把握二者之间的耦合逻辑、能否真正建构起思维型教学，将直接影响该课程的内在价值和实施效果，进而影响核心素养的落地。

三、小学科学课程思维型教学的基本框架

以《课标》为依据，结合思维型教学原理及相关研究，可以构建小学科学课程思维型教学的基本框架。该框架以培养学生科学素养为最高宗旨，包括教学目标、教学环节（探究与建构）、学生活动和教师活动四大部分，如图1所示。需要指出的是，该框架不是教学实施的具体步骤，而是为设计与开展思维型教学提供可参照的一般模式。

1.设立“动态综合型”教学目标

小学科学教学的起点和终点都要围绕学生科学素养的发展而展开。教学目标是教学活动的标杆和导向，如何科学地设立教学目标是首要考虑的问题。自新课程改革以来，三维目标已被教师所熟知并在科学课程教学中广为践行。在三维目标的落实中，教学重心往往偏向“知识与技能”目标，其他维度的目标常常被虚置或悬空。核心素养背景下教学目标的设立要克服“知识本位”的缺陷，将关注知识点的落实转向人的素养的养成，并把素养养成转化为具体的教学目标。

小学科学课程包括“科学知识”“科学探究”“科学态度”“科学、技术、社会与环境”四方面的目标。对小学阶段长达六年时间学习的一门课程来讲，能否以课时、单元为单位，建构涵盖以上四方面的综合型教学目标尤为关键。相比三维目标，“科学知识”对应“知识与技能”;“科学探究”对应“过程与方法”;“科学态度”对应“情感态度与价值观”;而“科学、技术、社会与环境”体现了科学素养中“生活本位”的实践取向。因此，小学科学课程教学目标的“综合”体现在认知目标、情感目标和实践目标的综合，三者糅合在一起，相互渗透。鉴于思维是一种复杂的心理现象，教学实施中应遵循动态生成规律，将静态预设与动态生成有机结合起来，在体验、互动、质疑、反思中实现教学目标的动态生成。

2.精心雕琢科學探究式的教学环节

教学环节由一个个相互联系、前后衔接的教学事件组成，蕴含了教师的教学观、学习观。《课标》倡导以探究为主教学方式，指出科学探究是获取科学知识的主要途径。科学探究是一种提倡提问、行动的教学实践，重视通过探索、实验和交流讨论进行知识建构。科学探究的基本程序包括提出问题、建立假设、设计方案、调查实施、分析结果和分享交流。科学探究为教师开展探究教学提供了程序化操作的流程，但却不应落于此套路，不应成为束缚科学探究的桎梏。

科学探究不同于接受式学习，它强调以学生为中心、突出学生对知识概念的自我建构与深度理解，从行动中寻求解决问题的途径和方法。“提出问题”是科学探究的第一步，教师应有意地创设问题情境，激发学生思维，引导他们提出可探究的科学问题;假设是通往科学发现的“桥梁”，基于已有的认知水平和知识经验，学生从现象和事件发生的条件、过程、原因等方面作出猜想或建立研究假设;设计方案是一个极富创造性的阶段，要求学生构思满足检验假设的解答方案;调查实施是科学研究的实质阶段，要求学生通过各种途径获取信息，手脑并用;分析结果要求学生对数据信息或结果现象加以详细研究和概括总结，提取有用信息，判断结论与假设的一致性;分享交流要求学生能够陈述自己的研究过程和结论，能倾听别人意见，在互动交流中对自己及他人的研究做出恰当评价。没有思维支撑，探究活动便成为无源之水，极易落入形式主义的窠臼。

3.学习行为中巧妙融入思维训练

在课堂教学中，学习行为投入是一种积极的身体行为表现。学习行为投入是学生对自身行为不断调控的结果，有源于外部环境的驱动，也有源于自身的内驱力。小学科学课程内容包括物质、生命、地球与宇宙、技术与工程四大领域，与日常生活关系密切，内容特点偏向于实践性、应用性。针对内容特点，学习行为主要包括观察、记录、测量、描述、表达、倾听、提问、检索、制作、调查等等。学习行为离开不了思维，思维是支配人学习行为的中心。在科学学习及探究活动中，涉及的思维训练主要包括比较、分类、判断、分析、抽象、概括、推理、类比、评价等等。

教师对学生学习行为的引导，要处理好学习行为与思维训练的一体化关系。思维是无形、不可见的，只有通过外显行为才能得以检验，即教师通过学生行为结果评估、确认其思维效果。当学习行为与思维发生于一体或目的一致时，行为与思维相互证实、相互补充或相互校正的功能才得以彰显。例如在指导小学四年级学生观察岩石时，要求他们选取不同的观察方法，分析岩石的特点，依据特点对岩石分类，能够辨别不同的岩石，并陈述理由。以上教学活动，包括观察、选取、分析、辨别、陈述，形成链锁效应。显然，学习行为的条件也可能是思维的条件，直接影响思维的进行，反过来思维也制约着行为的全过程，即行为与思维之间形成了触发对应。除此之外，还应注意思维训练内容与日常生活实践以及教材内容的有机结合，根据科学课程的性质和特点，遵循科学的思维规律对学生开展系统的思维训练。

4.在深度互动中发挥教师的行动效力

课堂教学系统中存在教师、学生、教学内容和教学媒体四大要素[7]。重塑和优化课堂教学结构是核心素养理念的直接要求。思维型教学应遵从“主导—主体相结合”的教学结构，即要求学生成为自主的学习者，处于认知与思维的主体地位;教师处于主导地位，其重要性不在于传递知识、教导或者演示，而在于创设教学情境促进学生意义建构。小学科学课程思维型教学中，教师活动包括倾听、点拨、指导、引导、设问、示范、演示、组织、调控等。教师活动的核心指向在于启动学生学习，营造广阔的教育空间，促进学生互动、交流或讨论。

思维是高度个性化的心智活动，但决不意味着对互动的漠视。认知科学理论认为，人的思维具有内在统一性和自洽性，站在自身角度思考问题往往难以突破思维定势。学习是群体性和个性化的辩证统一;互动是学习发生的必要条件，亦是教学活动的最基本特征之一;高品质的课堂源于师生间、生生间的深度互动。小学科学课程思维型教学，思维训练经历引导思维、激发思维、组织思维和应用思维四层次。为避免学生在科学探究过程中的盲目性，教师通过引导思维加强学生分析和解决问题的目的性和方向性;激发思维在于维持思维动机，促使学生多层次、多角度思考问题，使思维具有广阔性和灵活性;组织思维在于理清、整理秩序，使思维具有系统性、逻辑性和结构化;应用思维在于采用恰当的思维方法、思维策略解决问题，在行动中产生持续思维流、养成刻意练习的思维惯习。在教学实践中，教师应当利用思维导图、概念图、图示、模型等认知工具助力学生思维进阶。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2017（01）.

[2] 杜威.我们怎样思维·经验与教育[M].姜文闵，译.北京：人民教育出版社，1991.

[3] 钟志贤.促进学习者高阶思维发展的教学设计假设[J].电化教育研究，2004（12）.

[4] 林崇德，胡卫平.思维型课堂教学的理论与实践[J].北京师范大学学报：社会科学版，2010（01）.

[5] 胡卫平，刘丽娅.中国古代教育家思维型课堂教学思想及其启示[J].教育理论与实践，2011（10）.

[6] 祝智庭，肖玉敏，雷云鹤.面向智慧教育的思维教学[J].现代远程教育，2018（01）.

[7] 何克抗.智慧教室+课堂教学结构变革——实现教育信息化宏伟目标的根本途径[J].教育研究，2015（11）.

[作者：温小勇（1982-），男，江西石城人，赣南师范大学教育信息化应用与发展研究中心，副教授，博士;周玲（1984-），女，江西崇义人，赣州市大公路一小，科学教师;刘露（1994-），女，江西宜春人，赣南师范大学新闻传播学院，硕士生;陈昱静（1995-），女，重庆大足人，赣南师范大学新闻传播学院，硕士生。]

【责任编辑  陈国庆】