以結構化思維設計科學結構化教學

曹義平

[摘要]結構化思維是一種廣闊而深遠的思維方式，結構化教學設計基于結構化思維，指向學生結構化學習能力的培養。小學科學進行結構化教學，有助于提高教學效果，提升學生的核心素養。小學科學結構化教學設計以大概念為統領，以項目化為抓手，以共同體為方式，以導學單為支架，以問題鏈為主線，促進學生能力的提高。

[關鍵詞]小學科學;結構化教學;大概念;導學單;問題鏈

[中圖分類號] G623.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2020）06-0067-02

結構化思維是一種廣闊而深遠的思維方式，從多角度、全方位進行深刻分析，系統制定行動方案，采用有效的手段推進活動的實施。結構化教學設計基于結構化思維，指向學生結構化學習能力的培養。在小學科學教學設計中，筆者以結構化思維謀篇布局，實施結構化教學，提升了教學效果和學生的核心素養。現以《物體的形狀改變以后》一課教學為例，談談結構化教學設計的策略。

一、以大概念為統領

科學作為培養學生科學素養的啟蒙課程，旨在幫助學生建構系統的科學框架體系，而非向學生傳授碎片式的科學知識。科學大概念是科學課程中宏觀的核心概念，如同大樹的主干，支撐起科學課程體系，是科學教育的指南針。結構化教學設計應以科學大概念為統領，在大概念的觀照下設計教學目標和教學活動。

科學課程共有14個大概念，每一個大概念都統領著某個科學領域板塊，如同科學叢林中的一棵粗壯的樹干，一個個小概念就是其身上蔓延出的枝葉，大小概念共同構成了一棵蔥郁的科學大樹。如《物體的形狀改變以后》一課旨在引導學生探究彈性物體的共同特征，認識彈性和彈力。在設計該課時，筆者緊緊扣住“改變一個物體的運動狀態需要有凈力作用于其上”這個大概念，每一個教學環節都以大概念為軸心，通過拉皮筋、壓彈簧、捏海綿、彎鋼尺等活動，讓學生親身實踐，明白物體受力時會扭曲變形，去掉外力則可以恢復原狀。“拉力與彈簧拉伸長度之間的關系”實驗，幫助學生進一步理解力與彈性的關系，懂得彈性是有限度的，為彈性、彈力等小概念的建構奠定基石。在大概念的統領下，小概念逐一生成，教學過程彰顯出極強的結構性。

二、以項目化為抓手

小學科學以探究式學習為主要方式，倡導學生親歷完整的探究過程，在自主探究中理解科學概念，發展實踐能力、思維能力、創新能力。科學探究離不開研究主題，圍繞某個主題展開結構性探究稱為項目化學習。項目化學習具有嚴密而完整的結構，改變了學習方式，彰顯了由傳遞向探究的轉變，實現了以知識為本向以核心素養為本的轉變。

科學課程中的項目化學習以科學探究為核心，在體現科學學科特點的同時，又融合數學、技術、工程等多種學科元素，編織為一個問題解決結構網，實現問題的共同解決。項目化成為結構化學習的有力抓手，為培養學生科學核心素養提供了載體，促進了學生主體性的發揮，使探究更具有科學性和條理性，促進了學生結構化思維的發展。如教學《物體的形狀改變以后》一課時，考慮到教材中設計的活動比較簡單，為了使探究帶有趣味性和挑戰性，筆者進行了創編，將教學設計成一個項目化研究活動。由于學生在上一節課中剛剛認識彈簧秤，筆者就設計了“研究彈簧秤”項目，引導學生觀察彈簧秤、解剖彈簧秤、壓彈簧、拉彈簧、研究彈簧的拉伸長度與拉力的關系、自制彈簧秤、使用彈簧秤，增強教學的結構性，使探究活動環環相扣，渾然一體。

三、以共同體為方式

結構化教學是一種“雙主教學”，是教師主導下的學生自主學習，教師與學生組成學習共同體，共同進步。結構化教學以共同體為方式，使學生與教師從對立轉向合作。

在共同體方式下開展結構化學習，要處理好教師和學生的角色定位，合理分配好教與學的時間，要考慮教師教什么、怎么教，學生學什么、如何學的問題。學習共同體不僅倡導師生結盟，而且呼喚學生之間的結伴，以小組合作的方式開展學習活動，借助集體的智慧和力量實現合作共贏的目標。如教學《物體的形狀改變以后》一課時，筆者采用小組合作的形式，將學生分成8個學習小組，以共同體的方式展開探究，調動了學生的探究積極性，提高了科學探究的效果。

四、以導學單為支架

雖然科學課程主張學生自主探究，但是這種探究不是學生的孤立探究，而是在教師的支持下展開的，否則學生的自主探究就會無序低效。因此，教師要為學生的自主探究提供服務，為結構性探究保駕護航。有效的結構化學習以導學單為保障，導學單不失為一種自主探究的支架，既保證了教學的結構性，又提升了探究的實效性。

導學單是結構性教學的重要載體，是教師為實現教學目標而設計的融教、學、做于一體的方案。如教學《物體的形狀改變以后》一課時，筆者給每個小組提供了導學單，但導學單中只有實驗內容、實驗目標和實驗器材，沒有實驗方法和步驟，只是給學生提供一個學習的指南。

五、以問題鏈為主線

科學教學離不開問題，問題是科學探究的引擎，是開啟知識寶庫的鑰匙。設計問題是一種智慧，好的提問具有結構性，結構性問題能夠激活學生的結構思維，引導學生進行結構化學習。

結構化教學需要結構性問題，結構性問題是一條問題鏈，是結構化教學過程的主線，貫穿于科學探究的始終，從學生進入研究項目，到方案設計、實踐探究、數據分析，直至得出結論、完成問題的解決。教師要在核心問題的引領下設計問題鏈，將零碎的問題串聯起來，形成一條結構性鏈條。如教學《物體的形狀改變以后》一課，在探究彈簧伸長與拉力之間的關系時，筆者以“拉力和彈簧的拉伸長度有什么關系”為核心問題，提出幾個小問題讓學生猜想并通過實驗驗證：“怎樣設計這個實驗？”“逐個增加鉤碼，彈簧長度會有什么變化？”“一直將鉤碼掛下去會出現什么情況？”“彈簧長度和拉力之間究竟有何規律？”問題鏈中的問題既明確、開放，又有梯度和延續性，較好地發展了學生的結構思維能力。

態度決定成敗，思維決定高度。不同的思維方式構思出不同的教學設計，對學生核心素養的培養產生不同的效果。因此，教師要在小學科學教學中以結構化思維謀劃，在結構化教學中涵育學生的科學素養。

（特約編輯 木清）