简介：

吴锡娇，张家港市学科带头人，深耕小学科学教学，践行思维型教学，引导学生主动思辨，曾获苏州市小学科学基本功竞赛一等奖，苏州市自制教具一等奖、张家港市小学科学基本功竞赛一等奖，张家港小学科学评优课一等奖等，以扎实步履，铺就科学育人之路。

点评：

数智融课堂 协同育思维——科学探究中的思维生长密码

——《弹簧测力计》《运动和摩擦力》教学案例点评

云盘小学 惠花

在核心素养引领小学科学教学变革的当下，“思维型探究”越来越成为连接知识传授与素养培育的关键纽带。省教研员冯毅老师在讲座中说过，“科学课旨在改变学生的认识方式”，让他们真正经历“为何探究、探究什么、如何探究”的完整思考过程；而在思维型探究教学的实践框架中，“动机激发、认知冲突、自主建构、自我监控、应用迁移”五大原理，更为课堂落地提供了具体指引。今天，我们结合《弹簧测力计》和《运动和摩擦力》这两节课，围绕“数智赋能·协同育人”主题，探讨思维型探究活动的设计与实施智慧，看看怎样让科学课堂真正成为学生思维生长的土壤。

一、情境建构：唤醒探究的内在动力

思维型探究的起点，是让学生从“要我学”变成“我要学”。思维型教学的首要前提是动机激发，而数智技术与真实情境的结合，恰好能让这份学习需求更具体、更有吸引力。

《运动和摩擦力》这节课中，吴锡娇老师在情境设计上就融入了数智元素的巧思。她以“古埃及人搬运巨石”的历史场景为切入点，通过可视化画面让学生直观感受到“滑动搬运”有多费力，自然而然就引出了“垫上滚木为什么会省力”这个核心问题。值得关注的是“库仑数字人”的参与——从开篇点题、实验指导到原理拓展，数字人既搭建了历史与科学之间的联系，又以科学家的视角帮学生把握探究方向。这样的数智化情境设计，既打破了时空壁垒，也让原本抽象的科学史内容变得鲜活起来，学生在“帮古人解决难题”的代入感中，自然而然就生出了探究摩擦力的兴趣。

《弹簧测力计》的导入则体现了“生活情境与探究任务的协同”。李小兰老师从“拎书包用了多大的力”这一生活化疑问切入，将学生的感性体验与“力的量化测量”的科学需求建立关联。虽然未直接使用复杂数字技术，但她通过“编写使用说明书”这一任务化设计，将工具学习转化为“解决实际问题”的探究活动，让学生在“想知道答案、想学会方法”的双重驱动下，主动投入到弹簧测力计的结构、原理与使用方法的探究中，实现了“生活需求”与“科学探究”的协同赋能。

这两节课都印证了一个共识：“儿童专心思考的模样，是科学课堂上最靓丽的风景”。数智技术与真实情境的协同，正是让这份“思考”发生的关键，它让探究问题从课本上的要求变成自己的需求，这为思维型探究奠定了坚实的基础。

二、探究任务：搭建思维进阶的阶梯

思维型探究不是“放羊式”的自由摸索，而是需要老师通过结构化的任务设计，引导学生完整经历“提出假设—制定方案—收集证据—得出结论”的思考过程。探究任务要紧扣思维培养核心，搭建循序渐进的支架，而“协同育人”就体现在师生、生生之间的配合，以及学科逻辑与学生认知规律的契合上。

《弹簧测力计》以“编写使用说明书”为核心任务，设计了“观察结构—理解原理—总结方法—整合编写”四个递进的环节，这正契合了学生“从具体到抽象”的认知特点。在观察结构时，学生通过对比不同的弹簧测力计，自己找出提环、弹簧、刻度板等关键结构；在理解原理时，他们亲手挂重物、看弹簧伸长，建立起“拉力越大，拉伸越长”的认知；总结方法时，通过“尝试测量—发现问题—改进后再测”的过程，自己归纳出“调零、平视、选量程”这三个关键点；最后小组分工，有人负责写结构，有人讲原理，合力完成说明书。这种任务设计既兼顾了学科逻辑（工具原理到使用方法）和学生的认知逻辑（感知到应用），又通过小组合作实现了生生协同，每个学生都能在探究中找到自己的角色，思维能力也跟着任务推进慢慢提升。

《运动和摩擦力》的探究任务则突出“问题链驱动下的思维递进”。吴老师围绕“滑动与滚动这两种不同的运动方式摩擦力不一样”这个假设，设计了“猜测—方案设计—实验验证—改进优化”的流程。在方案设计时，师生一起讨论，明确了“用垫圈数量表示摩擦力大小”“物体刚好动的时候记数据”这些关键点，自然而然渗透了控制变量法；实验验证过程中，强调小组分工合作，通过多次测量、汇总全班数据，避免了单一数据的片面性，让证据更可靠；之后“改进滚木缺点、做轮子实验”的设计，还把探究和工程思维结合起来，学生的思维从“验证假设”提升到了“创新改进”的层面。科学探究的关键在于重历程而非走流程，这节课的任务设计就做到了这一点，让学生在真实的探究中经历了完整的思维历程。

这两节课中，探究任务不再是孤立地“做实验”，而是培养思维的载体。通过师生配合明确方向、生生合作完成任务、任务链推动进阶，学生真正实现了从“动手”到“动脑”的转变，思维在“做”和“想”的结合中不断深化。

三、证据支撑：让思维论证更严谨

科学思维的本质是“理论与证据的协调”，而数智技术的加入和协同论证的设计，能让证据更准确，思维的严谨性也更强。思维型探究的核心要求之一，就是重视证据的收集、分析和表达，培养学生的推理论证能力，这一点在两节课里都有体现。

《运动和摩擦力》在证据构建上做得比较扎实。首先，吴老师把看不见的“摩擦力大小”变成了能数出来的“垫圈数量”，让抽象的力变得可测量；其次，她要求小组重复测量并记录数据，汇总全班数据形成集体证据，避免了个体实验的偶然性，培养了学生“基于可靠证据得出结论”的科学态度；最后，在库仑数字人的引导下，让学生分析“滚动时垫圈少、滑动时垫圈多”的原因，建立起“运动方式影响摩擦力大小”的逻辑关系，完成了“数据—证据—结论”的思考闭环。这种从量化测量到集体论证，到逻辑推导的过程，正是思维型探究中“推理论证”要素的核心体现。

《弹簧测力计》的证据建构则聚焦“问题解决中的证据运用”。在试测钩码重力环节，学生通过测量数据与标准值的差异，发现“调零”“平视”的重要性；在测量矿泉水重力时，通过“超量程”的实验现象，得出“选择合适量程”的结论。这种“基于数据发现问题、基于证据完善方法”的设计，让学生明白“证据不仅是验证结论的工具，更是优化方法的依据”。而且小组写说明书时，要结合实验数据和自己的操作经验，一起说明“为什么这些步骤很重要”，思维就在数据交流、观点讨论中变得更清晰。

冯毅老师提醒我们：“实验现象≠证据”，真正的证据建构需要“对现象的解读、对数据的分析、对逻辑的梳理”。两节课例通过“量化工具赋能证据收集、协同论证深化证据分析”，让学生经历了“从现象到证据、从证据到结论”的完整思维过程，培养了严谨的科学思维品质。

四、迁移应用：实现思维的闭环育人

思维型探究的最终目的是“学以致用”，让学生把课堂上学的思维方法和探究技能，用到生活中的新问题上。思维型教学的“应用迁移”原理也强调这一点，而“协同育人”就体现在课堂探究和生活实践的结合，知识应用和思维提升的同步。

《运动和摩擦力》的迁移应用设计得有层次：从“滚木到轮子”的技术改进，到“磁悬浮列车、气垫船”的现代科技介绍，再到“自行车上哪里要增摩擦力、哪里要减摩擦力”的生活分析，最后布置“找生活中摩擦力的设计”的课后任务。这种将技术史、现代科技及生活应用相衔接的设计，让学生明白科学知识从生活来，到生活去，思维从懂原理发展到会辩证运用。库仑数字人在拓展环节的参与，也强化了“古今协同、科学生活协同”的理念，让知识和思维都实现了迁移。

《弹簧测力计》则用“首尾呼应”实现了思维闭环：课开头提出“拎书包要用多大的力”，课结尾就让学生用刚学会的方法实际测量，解决了开头的问题；课后拓展让学生“找生活中的弹性工具、做简易测力计”，把弹簧测力计的原理和使用方法，迁移到了新的情境中。这种“提出问题—探究学习—解决问题”的设计，让学生感受到科学探究的实用价值，同时在迁移应用中深化了“力的量化测量”的思维方法，实现了知识应用和思维提升的双重目标。

《弹簧测力计》和《运动和摩擦力》这两节课，给我们展示了思维型探究的实践路径：用数智化情境唤醒探究兴趣，用结构化任务搭建思维阶梯，用精准化证据培养严谨思维，用生活化迁移实现能力落地。这背后，是对思维型探究要重历程、抓本质理念的实践，也是对思维型教学模式的具体应用。

同时，基于课堂实践的真实反馈，两节课也存在可优化的空间，《弹簧测力计》一课，在探究原理时，仅通过单一弹簧测力计上挂重物—看形变的方式来感知原理，学生能够的体验感不强，可通过“相同弹簧挂不同重物”“同一弹簧用不同的力来拉伸”等活动，进一步让学生直观拉伸长度与力的大小的关联。同时，编写的使用说明书是否合适？还需进行检验验证。《运动和摩擦力》一课中，库仑数字人以单向讲解为主，是否可以将它的功能从“引导”转向“对话”。很赞同李碧娇老师在上周点评时讲到的，要让他在课堂上进行像点睛一样的升华，或者是必不可少的使用。

以上是我的观课体会，也希望大家能多多思考，在自己的科学课堂上，灵活运用数智工具，精心设计探究任务，强化协同论证，让思维型探究真正落地，让每个学生都能在科学探究中学会思考、学会创新，实现从知识积累到素养提升的跨越。