持續探究教學組織體系助推 拔尖創新人才培養

科學教育對拔尖創新人才培養具有重要價值。研究員張雙南認為，科學的本質是“刨根問底”，即一而再、再而三地追問“為什么”。在小學科學教學中，我們可以構建推動持續探究的教學組織體系，以有效培養學生的批判性思維、解決問題的能力和創新能力，助力他們發展拔尖創新潛能。

一、構建推動持續探究的教學組織體系

為開發學生拔尖創新潛能，我們以激發學生探求欲為切入口，以助推學生持續探究、培養學生批判性思維為導向，構建了“聚焦一探索一論證一深究”四環節課堂教學組織體系。

“聚焦”是學生學習的起點，教師通常以情境問題或挑戰性任務激發學生的探究興趣。“探索”是讓學生先根據自身經驗預測問題解決的過程或結果，接著制訂探究計劃，然后收集信息，組織、呈現證據，最后形成初步解釋。“論證”是在按照一定標準對上一階段探究過程和結果再思考的基礎上，或進一步完善解釋，或調整探究計劃。“深究”旨在引導學生通過進一步論證形成新的認識或產生新的、更深入的探究問題。

該體系本質上是引導學生在運用批判性思維不斷修訂認知的過程中開展持續探究，增強持續探究能力。其中，批判性思維為持續探究提供了必要的認知工具和態度傾向，而持續探究是批判性思維的實踐表現，兩者相輔相成，共同促進學生認知發展和問題解決能力提升，能有效開發學生的拔尖創新潛能。

二、持續探究教學組織體系下的教學策略

為賦能拔尖創新人才培養，支持學生在學習中持續探究，增強批判性思維，我們基于“聚焦一探索一論證一深究\"的教學邏輯，針對認識自然、改造自然、與自然和諧相處三類科學教學內容，提出“認知修訂、解決問題、集體議事”三種教學策略。

1.以多輪斷言修訂認知，實現從知識接受者向 新知創造者的轉變

“認知修訂\"策略指向對上一個認識過程或認識結果的再思考，關注的是批判性思維的準確性。認知修訂過程中，學生要經歷個人斷言、小組斷言、班級斷言、基于實證的集體修訂斷言、基于反例的持續修訂斷言的持續探究過程。每個環節，學生都要在保持獨立思考的同時，通過與他人對話或在實證基礎上做出理性判斷、提出質疑，最終通過持續探究實現自我覺醒。該策略主要適用于“認識自然\"科學內容的教學。

教學教科版科學三年級上冊《水到哪里去了》時，為讓學生經歷持續修訂認知的探究過程，教師運用模擬論證方式教學。課堂上，教師以“碗里的水去哪兒了\"引入，讓學生先獨立思考，初步斷言，再小組討論，修訂認知，二次斷言。一名學生初步斷言“水被陽光曬干了”。小組討論后，學生二次斷言：高溫天氣讓水變成\"空氣\"（水蒸氣）。在觀察通過不同溫度條件下水分蒸發實驗收集的水量變化數據、思考教師提出的溫度降到零攝氏度以下時濕衣服也會慢慢變干的反例之后，學生提出“碗里的水在常溫下慢慢變成肉眼看不見的微粒跑到空氣中了”，這是第三次斷言。教師緊扣第三次斷言，引導學生圍繞溫度這條線索，依次開展“給水持續加熱會怎樣”“讓水的溫度持續下降會出現什么情況\"“如果給冰持續加熱會出現什么現象”等內容的教學，不僅讓上一次探究結果成為下一次探究的基礎和條件，還讓學生在自我認知修訂過程中建立起水的形態與環境溫度緊密聯系的認識，進而理解了“水是一種特殊而重要的物質”的核心概念。

持續探究教學為培養學生“刨根問底\"的科學精神提供了支點。這樣持續探索與論證，學生就能從知識接受者變成知識內在關系的探索者，甚至是新知創造者。這正是拔尖創新人才應有的特質。

2.澄清問題并創造性解決問題，提高發展內驅力

“解決問題”策略指向批判性思維的清晰性，適用于“改造自然\"科學內容（如工程技術類內容）的教學，特別是解決真實情境下復雜問題的課型。在解決問題過程中，學生將經歷“提出和發現問題一重述和定義問題一設計和評估方案一實施方案和檢驗效果\"的持續探究過程。

對于教材中工程技術類內容，教師一般采用“任務一設計一制作一評價\"的流程教學。根據管理學的“吉德林法則\"（把難題清清楚楚地寫出來，難題便已經解決了一半），學生只有先認清問題，才能很好地解決問題。因此，教師可以在任務環節引導學生對任務進行個體和集體的“問題重述”，并組織學生解構要解決的復雜問題。在評價環節，教師要強調問題解決的“標準”，引導學生結合標準，跟解決問題的過程與方法對話，跟開展工程建造或技術改造的材料對話，跟他人解決問題的成果或過程對話，進而重新審視并改進設計方案和成果作品。這個標準是他們通過“改造自然\"解決復雜問題的過程中進行批判性思考的核心。

以教科版科學六年級下冊“小小工程師\"單元中“建造塔臺\"任務為例。教材在“探索\"板塊設置“想一想建造塔臺需要考慮的因素”“制定標書”“投標發布會\"等活動，教師可以基于教材編排邏輯，引導學生從建塔位置、使用材料、塔的設計、成本預算、人員分工、時間分配等方面解構問題，并在個人轉述和集體轉述中澄清問題，抓住解決問題的核心一—結構的穩定與牢固。接下來，教材依次設置設計、制作、測試、評估、改進塔臺模型等活動，引領學生持續探究。尤其是《設計塔臺模型》一課，教材以“任務 + 要求 + 標準”的表達模式呈現該活動，引導學生設計、反思、修訂、完善方案，發展創意物化能力。這一課教材給出的“塔臺模型制作評價表\"針對模型本身提出包括塔高、頂端承重、防風能力、防震能力、美觀、材料成本等方面的衡量標準。這些標準不僅是學生在制作過程中進行批判性思考的點，還是他們改進、完善方案和成果作品的批判性思考點。這些思考點可以延續到最后一課《評估改進塔臺模型》，引導學生追求“精益求精”的修訂過程。最終，學生會在測試中發現新問題，如塔的抗風等級不夠、抗震強度不足、建造成本過高等，從而進入新一輪問題解決。這種迭代過程能激發學生持續探究的內驅力，開發其拔尖創新潛能。

3.以集體議事引導立場轉換，培育批判性思考者

“集體議事\"策略是為解決科學課程中“與自然和諧相處”方面的問題開發的，指向批判性思維的公正性。集體議事流程為“提出動議一辯論與修訂一提出決議一集體表決”。在多方博弈時，學生要直面挑戰、包容異見、理性判斷，不再著眼于“小我\"的得失，而是著眼于作為共同體一員應承擔的使命。

教科版科學五年級下冊“環境和我們\"單元設有“分析一個實際的環境問題\"教學活動，教師借鑒羅伯特議事規則，引導學生學會站在對方立場思考并解決人與自然關系的問題。教學中，教師將學生分成普通市民、漁業養殖戶、游船船主、房地產開發商四個小組，請他們站在各自角色立場上談加劇W湖環境惡化的行為及解決辦法。各小組先依次就其他小組提出的解決方案尤其是與自己小組有沖突的方案進行詢問、質疑，再平衡處理辯論環節其他小組的質疑，不斷修訂認知，而后陳述小組決議。最后，教師組織學生集體表決各組決議。在此過程中，學生借助批判性思維，不斷調試包括自身利益在內的多方利益平衡，最終獲得一致認識。

批判性思維與科學教學的融合，不只是簡單地教給學生思考技巧，而是重在培育學生基于公正立場進行批判性反思的思維品質和學術素養。這樣的品質和素養對學生成長為拔尖創新人才不可或缺。

（作者單位：華中科技大學附屬小學）