简介：

刘群，一线科学教师，这是她从教的第4年。入职以来，她工作认真踏实、责任心强，坚持以能力培养为中心的教育理念；教学通俗易懂，亲和力强，深受学生喜爱。

点评：

为未知而教，为未来而学——小学科学思维型课堂的指向与实践

张家港市实验小学   陈喜燕

《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》中关于科学课程的总目标是这样描述的：科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。由此联想到珀金斯教授的《为未知而教，为未来而学》一书中的观点，也有着异曲同工之妙。书中指出，我们需要以一种全新的视角来看待教育，在教育中既关注已知，也关注未知。因为人类目前面临着空前的不确定性和复杂性，很多问题是无法依靠向过去学习来实现的，需要向正在生成的未来学习，我们需要一种更具有“未来智慧”的教育视角，在复杂而多变的世界努力培养人的好奇心、启发人的智慧、增进人的自主性和责任感，引导学生积极地、广泛地、有远见地追寻有意义的学习。构建小学科学思维型课堂或许也是实现这一目标的路径之一。

通过对郝京华教授、冯毅老师等专家的专题讲座，相信大家对于“科学思维”已经有了相对较广、较深的认识，这次我就结合李迎秋和刘群两位老师执教的《电和磁》一课，和大家说说我的一些想法。

一、解决真实问题，优化思维活动

教育不仅仅是为了应对考试，更重要的是教会学生如何学习，如何在快速变化的未来世界中持续获取新知，形成终身学习的习惯和能力。科学思维的培养应该建立在解决真实问题的基础上。真实的问题往往是复杂的，需要学生调动跨学科、跨领域的知识和能力，经过更全面、更系统的科学思维，才可能解决，这样的思维活动往往都是高阶思维。

李迎秋老师这课在导入时，为学生创设了一个转盘游戏的情景，对于一个可以控制转盘指针的魔盒，学生是感兴趣的，但兴趣还不是很大，因为他们觉得太简单，学生一开始会根据已有的知识经验对魔盒的内部构成有个初步的推断，揭秘魔盒的内部结构后，打破了学生的认知，这里才会产生真实的问题，为什么魔盒里没有磁铁、没有铁一类的物质，可还能控制转盘指针。这个问题就引导学生主动去思考、主动去探究，学生的思维一下子就被激发开来。

刘群老师的则是通过班级汇总表，在课前就收集了学生关于电和磁已有的知识经验以及产生的问题，问题来自于学生，也是真实的，也能激发学生的探求欲，调动学生内在的学习动机。

在解决真实问题的基础上开展的思维活动，能够深化学生对科学原理和方法的理解，还能增强他们的实际应用能力和创新能力，提升科学素养，促进终身学习。解决真实问题的科学思维型课堂上，学生永远都应该知道自己在做什么、还可以做什么，以及怎么做才能做得更好。

二、突出推理论证，强化思维历程

《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》中对科学思维的定义突出的是客观事物的本质属性、内在规律、相互关系的认识方式,主要包括模型建构、推理论证、创新思维。推理论证是科学思维的逻辑核心。科学家在构建模型的基础上，通过逻辑推理和数学运算来验证模型的正确性和可靠性。他们运用演绎推理、归纳推理和类比推理等方法，从已知的前提推导出新的结论，或者从特殊的情况概括出一般的规律。推理论证不仅确保了科学知识的准确性和可靠性，还推动了科学知识的不断发展和完善。

本课在学生亲历了“奥斯特实验”的过程后，会有丰富的观察发现，这时就有一个很好的培养学生推理论证能力的机会，那就是让学生依据现象和推理对“奥斯特实验”做出解释，而不是简单地得出“电产生磁”的结论。

李老师和刘老师的课上都关注到了这个能够提升学生思维含金量的点，都在启发学生明确认识，只有铁一类的物质和磁铁才能使小磁针发生偏转，而导线是铜做的，未通电的铜导线不能让小磁针发生偏转，所以不是因为导线本身的材质。接通电流时，磁针发生了偏转；断开电流，磁针又复位了，应该是电转换成了磁。

本课的核心概念主要是“（四）能的转化与能量守恒，”学习内容是“4.1①知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的相互转化现象。”学业要求是“知道不同形式的能可以相互转化”“能简单解释能的转化现象”“感受自然界不同形式的能相互转化的奇妙之处”。相对与前面的电能转化为光能、热能、动能等能量转化，电能转化为磁能对于学生来说相对比较抽象，需要以更充足的证据、更严密的推理论证支撑学生对于这个概念的认识。

郝京华教授的讲座中关于推理论证，有这么一句话，让我印象特别深刻：“站在科学是一种致知方式的角度，我们更应该教育我们的学生另外两件重要的事情：其一就是我们如何致知，其二则是我们为何相信。”分享给大家，和大家一起共勉之。

三、提供非良构问题，培育创新思维

《义务教育小学科学课程标准（2022年版）》告诉我们，创新思维主要体现在：从不同角度分析、思考问题，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。创新思维突破了常规思维的界限，以超常规甚至反常规的方法、视角去思考问题，提出与众不同的解决方案。这种思维方式不仅有助于我们发现新的机会和可能性，还能够推动社会的进步和发展。

相对于传统考试，PISA测试更指向素养导向，主要通过考察学生的阅读、数学和科学素养能力来评估15岁青少年是否具备参与未来社会所需的基础知识和技能。中国学生从2000年以来在历届PISA测试中都展示出了优异的表现。但即便如此，中国学生的创新能力还是不容乐观。

我们的科学课上，可以尝试通过为学生提供更多的非良构问题，来培育学生的创新思维。

非良构问题，与良构问题相对，是指那些答案不唯一、没有固定标准答案的问题。这类问题通常具有开放性、复杂性和多样性等特点。它们要求学生或问题解决者不仅要掌握相关的知识和技能，还要能够灵活运用这些知识和技能，通过多角度、多层次的思考和分析，提出创新性的解决方案。

正因如此，非良构问题因其开放性和复杂性，能够激发学生的好奇心和探索欲，促使他们跳出传统思维框架，寻找新的解决思路和方法。这种过程正是创新思维的培养和锻炼。

这节课上，两位老师都选择了“如何寻找更多的证据来证明电可以产生磁？”这样的问题来引导学生思考探究，对比“用什么方法能使磁针偏转的角度更大？”这个问题，显然前者更开放，更复杂，是非良构问题。开放性的、挑战性的、没有标准答案的、需要学生收集更多资料才能有结论的、需要学生运用他们的思维深度思考才能够回答的问题，才是激发学生创新思维的好问题。

“为未知而教，为未来而学”，让学生在科学课上掌握基本的思维方法，具有初步的科学思维能力，是着眼于学生未来学习、生活更深远的目标指向。它不仅关注学生当下的学习成果，更着眼于学生长期的发展潜力，旨在培养适应未来社会挑战的全面人才。