素养导向下的科学学科“3·4·5”育人模式

曹燕琴

【摘 要】科学学科“3·4·5”育人模式是科学学科从知识教学向素养教学转型的突破点，旨在在深度学习的视域下，从转变教师的教学行为入手改变学生的学习，其目标直接指向培育学生的科学核心素养。本文详细地阐述了该模式的内涵结构、实施流程及相关实施策略。

【关键词】核心素养 深度学习 育人模式

随着2022年课程方案和课程标准的颁布，实现“学科教学”到“学科育人”的转型势在必行。如何改变传统的教学范式，落实学科核心素养，成了当今深化课程改革的重要课题和巨大挑战。深度学习与学科素养的目标一致，我们扎根实践，总结十多年科学学科实施深度学习的研究成果，基于学习的本质迭代更新了科学学科“3·4·5”育人模式，为科学学科的提升提供了突破口和着力点。

一、科学学科“3·4·5”育人模式的内涵结构

科学学科“3·4·5”育人模式中的“3”是指教师“教”的3个教学阶段（包括前测与设计阶段、支持与引领阶段、评价与反思阶段），“4”是指学生“学”的4个学习层次（包括经验积累层、本质内化层、结构关联层、感悟升华层），“5”是指教学过程的5个基本环节（包括问、做、思、用、创）。此模型不同于以往局限于教学程序的形式变革，而是以新课程改革理念和深度学习理论为指导，以深度理解为实现知识向学科素养转化的路径，从教师的“教”入手，突出学科实践“过程”中各要素的动态综合，以促进学生深度“学”习。其内涵结构见图1：

从图中，我们可以看出，模式中学生的“学”习层次决定了教师的“教”学行为，同时又依赖于科学学科实践的“过程”；教师的“教”学服务于学生的“学”习，同时又决定了科学学科实践的“过程”；科学学科实践的“过程”促进了学生的“学”习，同时其结果又影响了教师的“教”学。但不论是教师的“教”学，还是学生的“学”习以及科学学科实践的“过程”，都紧紧围绕着科学学科育人目标，指向学生科学核心素养的提升。

二、科学学科“3·4·5”育人模式的实施策略

科学学科“3·4·5”育人模式全面系统地把握科学学科特点，以改变教师的具体教学行为为突破口，引导学生开展系统化、体系化的学科实践活动。其具体实施流程见图2：

（一）着眼“3”个阶段，促进教学行为的改变

1.前测与设计阶段

此阶段强调教师的所有教学都应基于对学生的了解。在教学活动开始前，教师必须对学生的科学前概念、学习基础做个检测，摸清学生的学习基础，然后在学生的“最近发展区”确定素养型教学目标，从期望学生“学会什么”出发逆向设计“学生何以学会”，推动知识向素養的转型。

2.支持与引领阶段

此阶段强调在教学活动开展中，教师应该以学生为教学活动的主体，创建以学生科学学习为中心的教学。这期间，教师只是学生科学学习的组织者、支持者、引领者，他们以深度学习的视角观察学生的科学学习，从而不断调整自己的教学行为，支持、引领、帮助学生像科学家那样进行有意义的科学学习。

3.评价与反思阶段

此阶段在教学活动一阶段后，强调教师一方面要注重对学生的学习行为和结果的评价，对教学过程中搜集到的评价证据进行理性分析，了解学生学得怎样，从而进一步反思自己的教学，改善后续的“怎么教”。另一方面，教师要采用多种评价方式，引导学生对自己、对同伴的科学学习进行评价，反思自己“学得怎样”，从而改进自己后续的“怎么学”。

教师教学行为的三个阶段是按时间划分的，根据教学内容既可以贯穿一节科学课的课前、课中、课后，也可以贯穿学生某个项目（主题）学习的全过程，也可以是教学过程中某个环节循环进行。但不管怎样，教师三个阶段的教学行为都是为学生的科学学习服务的，是为达成教学目标服务的。只有教师依据学生的学而教，把教、学、评融为一体，为学生完成学习任务提供支持和帮助，学生的深度学习才会发生，科学教学的育人目标才会达成。

（二）依据“4”个层次，推动知识向素养的转型

深度理解是深度学习最显著的特征，依据学生对科学知识的理解进程，我们把学生的科学学习划分为“4”个层次。

（1）经验积累层：是指学生在科学实践中，积累了丰富的事实性知识，然后根据这些事实性知识以及原有的认知，对事物或现象规律形成基础理解和认识。由于学生是带着先前的经验进入新知学习的，他们对形成概念的关键信息很难把握，也很难快速剔除一些非必要信息，因此，本层次具有模糊性、易错性和丰富性的特点。

（2）本质理解层：随着事实性知识的不断累积，学生通过自身充分地、有意识地反思及思维调控，逐步摆脱认知中的非本质属性，对于科学知识的理解逐步深刻，接近于概念的本质，这也就步入了本质理解层。与经验积累层相比，本层次具备了本质化、精确化和概括化的特点。

（3）结构关联层：是指学生通过主观活动、思考与理解，把新认知通过整合、延伸等方式纳入自己原有的认知框架，和原有知识建立结构关联，达到结构化理解。结构化理解的知识才能被灵活运用、外化迁移。因此，本层次对知识在理解的结构性、关联性和精确化方面比本质理解层更深刻、更精细、更完善。

（4）感悟升华层：是指学生能超越认知层面，理解感悟到蕴藏在知识内核中的思想、情感、观念、方法、行为和价值追求，从而形成自己独特的价值追求和行为准则，实现知识到素养的升华。本层次具有全局性、深刻性、发展性的特点。

在这“4”个学习层次中，上位层级对下位层级有着指导性、方向性的作用。感悟升华层是最高层次，其他三个下位层级也为它提供扎实的基础与丰厚的土壤。“4”个学习层次将学生科学学习的起始点和终结点串联了起来，体现了学生认知发展的思维从低阶向高阶递进的过程。学生在学习层次的层层推进中，实现从知识到素养的转型。

（三）把握“5”个基本环节，夯实学科实践过程

不管是教师的“教”还是学生的“学”，最终都要落实到教学“过程”中。学生在丰富的科学学科实践中深度参与、深度体验，是深度学习发生的基点，也是知识向素养转化的基本路径。“3·4·5”模式根据科学学科实践的特点，把教学过程划分为“问”“做”“思”“用”“创”“5”个基本环节。在各环节，教师的教学行为和学生的学习行为相互促进、相互影响，和谐共生，最终达成素养目标。（见图3）

（1）“问”——此环节，学生学习的主要任务是发现问题并对问题进行科学假设。这就要求教师创设学习情境，帮助学生将外在的学习内容转化为内在的学习需求的同时，激活学生的已有认知，指导学生发现问题、筛选问题，并用语言清晰表述有研究价值的科学问题和科学假设。

（2）“做”——此环节，学生学习的主要任务是围绕科学问题或任务，自主开展合作探究活动。为此，教师要为学生的自主探究搭建各类支架，如学生在制订研究计划时，针对变量控制、收集数据等难点提供思维支架；动手实验时，教师提供实验所需材料支架；为使学生的自主探究更有效，教师帮助学生建设共同体，以确保主动合作的优势互补。

（3）“思”——此环节，学生学习的主要任务是整理“做”中获得的事实证据，初步获得抽象化、理论化的概念。教师一方面要利用数据、图表、语言等支架帮助重现科学证据，让学生依据证据积极思考；另一方面，当学生在汇报讨论中由于认知水平不同产生争议时，教师要帮助学生敏锐地抓住其中最有价值的东西，引导学生在深入的思考中建构科学概念。

（4）“用”——此环节，学生学习的主要任务是运用新建构的科学概念解决生活情境中的问题，从而扩展概念的外延，建立新知识与已有知识的联系。学生的概念系统刚建立时并不十分稳固，作为学生学习促进者的教师，在此环节要不失时机地让学生用科学知识解决生活问题，解决综合性、挑战性的实际问题，从而使学生的认知螺旋式上升。

（5）“创”——此环节，学生在反思中深入理解知识内核，领悟科学在生活中的意义和价值。当学生较小的科学概念系统建成时，其与更广泛系统的联系并不稳定。教师帮助学生进行自我反思和评价，以实现知识创新、方法创新和成果创新，从而让学生能多层次、多角度地解决复杂情境下的同类问题，实现知识的跨学科应用。

这“5”个基本环节是小学科学实践的通用环节，但并不是固定不变的。教师可以根据科学实践内容的特点、学生及自身的特点，进行灵活“变形”。这既可以从任何环节切入，也可根据需要增加环节，如观察测量课可以“变形”为“问—做—用—创 ”，探究实验课可以“变形”为“问—做—思—做—思—用—创”，文本阅读课可以“变形”为“问—思—用”， 实践技术课可以“变形”为“问—思—做—思—用—思—做—創”，建立模型课可以“变形”为“问—思—做—用—创”等。但不管哪种范式，都是从低起点导入，环环相扣、层层递进，直指学生对科学知识的深度理解。

在本模式的指导下，教师以核心素养为导向，真正站在育人的高度看待科学教学，从而建构以学生成长为中心的教学行为模式，打造以学生学习为中心的科学教学，激发学生自我成长的内驱力，促进他们适应社会发展的正确价值观、必备品格和关键能力的形成。

【参考文献】

于冬梅.目标·方法·理答·结构：基于核心素养的课堂教学转型[J].现代教育科学，2022（1）.