以结构化思维设计科学结构化教学

曹义平

[摘要]结构化思维是一种广阔而深远的思维方式，结构化教学设计基于结构化思维，指向学生结构化学习能力的培养。小学科学进行结构化教学，有助于提高教学效果，提升学生的核心素养。小学科学结构化教学设计以大概念为统领，以项目化为抓手，以共同体为方式，以导学单为支架，以问题链为主线，促进学生能力的提高。

[关键词]小学科学;结构化教学;大概念;导学单;问题链

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2020）06-0067-02

结构化思维是一种广阔而深远的思维方式，从多角度、全方位进行深刻分析，系统制定行动方案，采用有效的手段推进活动的实施。结构化教学设计基于结构化思维，指向学生结构化学习能力的培养。在小学科学教学设计中，笔者以结构化思维谋篇布局，实施结构化教学，提升了教学效果和学生的核心素养。现以《物体的形状改变以后》一课教学为例，谈谈结构化教学设计的策略。

一、以大概念为统领

科学作为培养学生科学素养的启蒙课程，旨在帮助学生建构系统的科学框架体系，而非向学生传授碎片式的科学知识。科学大概念是科学课程中宏观的核心概念，如同大树的主干，支撑起科学课程体系，是科学教育的指南针。结构化教学设计应以科学大概念为统领，在大概念的观照下设计教学目标和教学活动。

科学课程共有14个大概念，每一个大概念都统领着某个科学领域板块，如同科学丛林中的一棵粗壮的树干，一个个小概念就是其身上蔓延出的枝叶，大小概念共同构成了一棵葱郁的科学大树。如《物体的形状改变以后》一课旨在引导学生探究弹性物体的共同特征，认识弹性和弹力。在设计该课时，笔者紧紧扣住“改变一个物体的运动状态需要有净力作用于其上”这个大概念，每一个教学环节都以大概念为轴心，通过拉皮筋、压弹簧、捏海绵、弯钢尺等活动，让学生亲身实践，明白物体受力时会扭曲变形，去掉外力则可以恢复原状。“拉力与弹簧拉伸长度之间的关系”实验，帮助学生进一步理解力与弹性的关系，懂得弹性是有限度的，为弹性、弹力等小概念的建构奠定基石。在大概念的统领下，小概念逐一生成，教学过程彰显出极强的结构性。

二、以项目化为抓手

小学科学以探究式学习为主要方式，倡导学生亲历完整的探究过程，在自主探究中理解科学概念，发展实践能力、思维能力、创新能力。科学探究离不开研究主题，围绕某个主题展开结构性探究称为项目化学习。项目化学习具有严密而完整的结构，改变了学习方式，彰显了由传递向探究的转变，实现了以知识为本向以核心素养为本的转变。

科学课程中的项目化学习以科学探究为核心，在体现科学学科特点的同时，又融合数学、技术、工程等多种学科元素，编织为一个问题解决结构网，实现问题的共同解决。项目化成为结构化学习的有力抓手，为培养学生科学核心素养提供了载体，促进了学生主体性的发挥，使探究更具有科学性和条理性，促进了学生结构化思维的发展。如教学《物体的形状改变以后》一课时，考虑到教材中设计的活动比较简单，为了使探究带有趣味性和挑战性，笔者进行了创编，将教学设计成一个项目化研究活动。由于学生在上一节课中刚刚认识弹簧秤，筆者就设计了“研究弹簧秤”项目，引导学生观察弹簧秤、解剖弹簧秤、压弹簧、拉弹簧、研究弹簧的拉伸长度与拉力的关系、自制弹簧秤、使用弹簧秤，增强教学的结构性，使探究活动环环相扣，浑然一体。

三、以共同体为方式

结构化教学是一种“双主教学”，是教师主导下的学生自主学习，教师与学生组成学习共同体，共同进步。结构化教学以共同体为方式，使学生与教师从对立转向合作。

在共同体方式下开展结构化学习，要处理好教师和学生的角色定位，合理分配好教与学的时间，要考虑教师教什么、怎么教，学生学什么、如何学的问题。学习共同体不仅倡导师生结盟，而且呼唤学生之间的结伴，以小组合作的方式开展学习活动，借助集体的智慧和力量实现合作共赢的目标。如教学《物体的形状改变以后》一课时，笔者采用小组合作的形式，将学生分成8个学习小组，以共同体的方式展开探究，调动了学生的探究积极性，提高了科学探究的效果。

四、以导学单为支架

虽然科学课程主张学生自主探究，但是这种探究不是学生的孤立探究，而是在教师的支持下展开的，否则学生的自主探究就会无序低效。因此，教师要为学生的自主探究提供服务，为结构性探究保驾护航。有效的结构化学习以导学单为保障，导学单不失为一种自主探究的支架，既保证了教学的结构性，又提升了探究的实效性。

导学单是结构性教学的重要载体，是教师为实现教学目标而设计的融教、学、做于一体的方案。如教学《物体的形状改变以后》一课时，笔者给每个小组提供了导学单，但导学单中只有实验内容、实验目标和实验器材，没有实验方法和步骤，只是给学生提供一个学习的指南。

五、以问题链为主线

科学教学离不开问题，问题是科学探究的引擎，是开启知识宝库的钥匙。设计问题是一种智慧，好的提问具有结构性，结构性问题能够激活学生的结构思维，引导学生进行结构化学习。

结构化教学需要结构性问题，结构性问题是一条问题链，是结构化教学过程的主线，贯穿于科学探究的始终，从学生进入研究项目，到方案设计、实践探究、数据分析，直至得出结论、完成问题的解决。教师要在核心问题的引领下设计问题链，将零碎的问题串联起来，形成一条结构性链条。如教学《物体的形状改变以后》一课，在探究弹簧伸长与拉力之间的关系时，笔者以“拉力和弹簧的拉伸长度有什么关系”为核心问题，提出几个小问题让学生猜想并通过实验验证：“怎样设计这个实验？”“逐个增加钩码，弹簧长度会有什么变化？”“一直将钩码挂下去会出现什么情况？”“弹簧长度和拉力之间究竟有何规律？”问题链中的问题既明确、开放，又有梯度和延续性，较好地发展了学生的结构思维能力。

态度决定成败，思维决定高度。不同的思维方式构思出不同的教学设计，对学生核心素养的培养产生不同的效果。因此，教师要在小学科学教学中以结构化思维谋划，在结构化教学中涵育学生的科学素养。

（特约编辑 木清）