《它们去哪里了》课思维型教学让学生学会“像科学家一样思考”

◇崔深根（北京：北京市陈经纶中学分校望京实验学校）

为推动“双减”落地，小学科学教师应立足学情，敢于针对实际教学过程中存在的问题，对现行教学模式进行改造与完善，精心建构指向多元发展的梯度科学探究实践活动。

“双减”背景下的小学科学教育应回归教育本质：以帮助学生成长为核心，关注学科本质；以培养科学素养为重心，实施“以思维为素养核心，在科学探究实践中整合多维素养的协同发展”的教学模式，即思维型教学模式。这种教学模式强调对学生个体的关注，是对教育教学方式方法的改进，是提质增效的价值取向，有助于“双减”在科学教育中落到实处。

小学科学思维型教学模式的教学过程分为“聚焦问题、质疑猜想—探究实践、验证推测—反思提升、形成概念—联系生活、应用迁移”4 个环节。（见图1）

在教学过程中，学生将碎片化的学习活动融合在一起，使之成为具有延续性、系统性、进阶性的整体活动，保障学生在有限时间内高效建构知识间的概念关系，在综合性学习中获得更多发展，为学生多维成长赋能，使小学生在科学探究过程中学会“像科学家一样思考”。

图1 小学科学思维型教学模式的教学过程框架图

一、在问题情境中质疑

教师创设学习情境，聚焦问题隐藏上位概念，激发学生学习动机，暴露学生前概念和经验。

皮亚杰认知发展的阶段性理论认为，构建科学概念的过程就是学生的原有认知与新概念间不断发生冲突，通过学习不断相互融合的过程。教师创设情境，师生聚焦探究的科学问题，研究的问题中要隐藏上位概念，研究的问题一定要与学生的生活经验相关，从而引发学生的兴趣，通过学生表述自己的观点（或猜想）与理由（或依据），在学生的理由（或依据）中暴露出学生已有的与探究问题相关的前概念（即原有认知）。但是学生拥有的下位概念不能解释该例子，从而引起学生认知上的不平衡，使之和原有知识结构发生冲突，就能引起学生强烈的兴趣和求知欲。当学生产生某种需要而没有得到满足时，便能迅速激活其思维。

教师在设置教学情境的内容时需注意：低年级宜偏重科学探究的兴趣，高年级则可偏重科学探究的内容。

教学情境的引入需注意：大多数教师只是“引”到了学生对于科学现象的观点（或猜想）环节，并没有继续追问学生得出这种观点（或猜想）的理由（或依据）。也就是说，情境引入环节只是到达了“引”的层次，并没有达到“入”的深度，没有将学生的原有认知充分挖掘出来，只是一种流于表象的“情境引入”。

那么，如何做到真正让学生在情境引入中“入”进去？这需要教师教会学生“既表达他的观点，又说出他的理由”的科学逻辑叙述方式，也就是要说“观点+理由”的完整话语。随后，我们要针对学生说出的理由（或依据），恰当、及时地进行精准追问，深挖学生知识体系中与科学概念对应的原有认知。

例如，教学教科版小学一年级科学《它们去哪里了》一课时，我采用三匹小马驮货过河的情境进行教学。小马1 到达河对岸说自己驮的盐袋变轻了，小马2 到达河对岸说自己驮的红糖袋也变轻了，驮着石子的小马3 听了它们的话，兴奋地说：“我觉得我过河后我的货物也会变轻。”

师提出问题：三匹小马谁说得对呢？

通过生活经验，学生们得出自己的观点：“小马1 是对的，小马2 是对的，小马3 是错的。”然而，这只是他们的观点（或判断），并不是学生对于溶解概念的原有认知，这时就需要教师深度挖掘他们提出这个观点的理由是什么。

师：“你为什么觉得小马1是对的？”

“你为什么觉得小马2是对的？”

“你为什么觉得小马3是不对的？”

当学生提出自己的理由后，教师一定要及时展开追问，“追”的是学生更深层的理由，实际上追问所得到的答案，就是学生对于“溶解”的前概念（原有认知），同时这个过程也是学生运用自己的前概念（原有认知）对溶解概念进行初步拆解的过程。通过追问得到的答案，更加贴近“溶解”的科学概念。（见图2）

图2 《它们去哪里了》情境引入设计框架图

这时，教师需判断出学生前概念（原有认知）的起点在哪里，区分出学生原有认知的特点。有的学生的已有认知离科学概念很近，是属于科学概念的内涵中的，教师可以通过同化丰富这部分学生原有认知的内涵。有的学生的已有认知距离科学概念很远，并且有错误，教师可以通过纠正这部分学生的原有认知的外延，让他们的认知更加靠近科学概念。基于此，教师可以确定选取哪些教学内容，采用怎样的教学策略，帮助学生将原有认知达到本节课的阶段终点，即正确理解溶解的科学概念。

基于上面充分的情境“引入”环节，在第二环节中学生才能进行真实的、有选择的、有目的性的观察，高效地进行逻辑求证的探究实践活动。

二、在探究实践中建构

教师提供学习材料，基于上面的预设，有针对性地开展探究性科学实践活动，让学生自主建构科学解释。

学生认知水平相近，感知模式相似，通过合作交流，丰富感知经验，为后续自主思维加工提供基础。依据小学生的认知特点，低、中年级可以从具体的或学生熟悉的日常物品入手，利用韦恩图等形象的手段引导学生寻找、发现共同点；中、高年级学生已具备了某些下位概念，可引导他们直接从外部的、非本质的特征向内部的、本质的特征深入，一步步抽象，达到概括。学生通过实验的方式搜集证据，对证据进行感知、比较、归纳、概括，从而产生推测，形成科学解释。

例如，教学教科版小学一年级科学《它们去哪里了》一课时，我为学生提供了三组实验学习材料，经过合理排序，便于学生对实验结果进行有效的比较与归纳。（见图3）

图3 《它们去哪里了》探究实践活动设计框架图

学生完成前两项实验后，对自己的依据进行求证，将取得的证据通过归纳、概括等手段，自主求证（得到）溶解的科学解释，对溶解的概念进一步地进行拆解，从而逐步构建出溶解概念的知识体系。

三、在反思交流中提升

教师组织小组数据展示、汇报交流活动，引导学生反思自己的理由是否正确，分享自己的推测与科学解释，并互相进行评价。针对探究过程、结果和学生的科学解释，引导学生进行反思。听取不同的观点并从中得到启发，进而能从不同角度完善对概念的理解，发展自己的思维，形成准确的科学概念。

例如，教学教科版小学一年级科学《它们去哪里了》一课时，学生在互评环节中首先对食盐颗粒与红糖颗粒由大变小的速度进行进一步的讨论，从而完善“溶解”概念中“慢慢地”特点。

在观察到清水被红糖染色现象后，有学生提出：红糖颗粒溶解过程中，红糖颗粒就像我们上操时，先排队在一起，然后随着音乐均匀分散到各个点位进行做操。学生通过枚举法，形象描述出“溶解”概念中“均匀分布”的特点。

在不同的观点与推理中，学生们逐渐完善自己认知的“溶解”概念，更加理解与接近“溶解”的科学概念。

在通过对小马3 与小马1、小马2 所取得的不同证据的对比，学生认识到“能被水溶解”“不能被水溶解”的区别之处，从而潜移默化地与生活中的物品相联系，运用这把“尺子”判断哪种物体能被水溶解，哪种物体不能被水溶解。

四、在新情境中迁移

教师提供新情境，鼓励应用新概念，帮助学生实现概念的迁移应用。

概念学习完成之后，教师精心选择新的问题情境，使学生将新概念迁移到新情境中，不断加深对概念的理解和应用，做到融会贯通，发展高阶思维。

例如，学习教科版小学一年级科学《它们去哪里了》一课后，为了发散学生思维，拓宽学生视野，达到学以致用、举一反三的目标，我们设计了一个小环节：生活中哪些物质可以被水溶解？哪些物质不可以被水溶解？进行举例说明。

绝大多数学生都能提出“速溶咖啡能被水溶解”“橡皮不能被水溶解”等。其中一名学生认为：“食用油不能被水溶解，因为往水中滴入食用油，可以看到一滴滴的油花。”听到他提出的事例，教室里沸腾了，学生纷纷发表自己的见解与判断。我抓住了这个转瞬即逝的机会，为学生继续创设“哪些液体可以被水溶解？”的科学情境，进一步探究液体之间溶解的奥秘。

小学科学思维型教学模式重视学生在概念学习进程中上、下位概念的联结及核心概念的深度建构，重视对学生前概念（原有认知）的指导与挖掘，重视核心概念的迁移与应用。

小学科学思维型教学模式的教学过程，在有限时间内，关注教育的每个环节、每个细节，帮助教师有效开展聚焦核心概念的教学，充分调动学生的思维高速运转，使学生在“逻辑求证”的教学过程中，不断验证、完善、更改自己的原有认知，形成正确的科学观念，发展科学思维，运用科学的方法提升小学科学课程教育效能，进而发展学生的科学学科核心素养。