科学教学主张为思维而设计
杨健
美国知名教育心理学家戴维·珀金斯认为，日常思维就像行走能力一样，是每个人与生俱来的。良好的思维能力则像百米赛跑一样，需要进行技术技巧训练，而训练离不开相应的教学支持。
在课堂实践中，教师要明了学生应当进行什么样的科学思维活动，以及这样的思维活动应亲历什么样的认知历程。自2018年起，南京市提出“为思维而设计”的小学科学教研主张，构建了旨在落实思维型教学的“四步设计法”，即“目标设计一结构设计一活动设计一细节设计”，四个设计要素渐次展开。
“目标设计”定准核心知识，把握学科逗样。首先，明确一节课要发展的科学概念是什么，这个概念在本学段应发展到哪一个层次，学生已有基础与后续学习要求是什么。定清楚了，才能避免过深、过浅或者过宽、过窄的设定。其次，分析发展这一概念的思维历程，即学生应获取哪些具体的科学经验、事实信息，经过什么样的基本思维活动，才能处理加工为概括性或概念性的认识。再次，为了获取发展概念认识的必要信息，学生要展开的探究活动是什么；观察、观测、实验或者阅读等活动，根据学段应该且能够达到的要求是什么，这些要定准。最后，将本节课学生进行什么探究活动、亲历哪些思维过程和发展什么科学认识联系起来，检视是否一致、贯通、聚焦，尤其要使思维活动的目标清晰。
“结构设计”明晰学教环节，贴紧认知逻辑。强调结构性设计教学，将一课时划分为有分有合的若干环节，通常由情境导入起始，过渡到唤醒经验、激发好奇心、聚焦问题环节，至应用迁移结束时，回到生活情境，运用所学知识辨析、解释或解决问题。中间的2~3个环节则根据概念发展或问题解决需要，衔接推进。每一个环节由一个“挑战性大问题”引导，当问题聚焦后，教师把思考与活动的时间交给学生，让他们独立学习、合作学习、探究研讨、处理信息，教师巡视指导，这是“分”的部分。在学生自主活动结束后，教师组织他们对话交流，追问、点拨、提升、指导，促进新认识形成，这是“合”的部分。
“活动设计”注重思维亲历，善用教学策略。当课堂被划分为大的环节，并把学习任务交给学生后，时间运用的有效性取决于学生在做什么、思考什么，是不是每一个人都有机会参与其中。这就需要教师更加审慎细致地设计学习活动，它不仅包括观察、实验等探究活动的设计，更包括学生思维活动过程、独立学习与合作学习方式的设计。教学策略是教师优化教学设计的关键，主要通过对观察、实验、思考、描述、交流、讨论等学习行为的合理安排，对时空安排、互动模式进行有序组织。南京市教研团队开发了20余种可运用于科学课堂的思维型教学策略，如“1+1”信息交流、循环分享、接力写等，通过明确基本流程、适用场景、指导要素、引导语与支持工具，让学生的思维参与真正落到实处。
“细节设计”强调在学习工具、学习材料、话语转型上提供保障。教学细节在“四步设计法”中被放在最后，是因为细节需要服从于全局的需要，但它是思维型教学设计的“点睛之笔”。在具体教学中，情境导入的图片、视频或活动的精选，有思维结构的学习单设计，汇聚信息与观点的副板书运用，为小组交流和呈现成果的小白板，理答中的等待，能提供充分且必要信息的探究材料筛选等，这些细节最终保障了学生思维的真正发展。
（南京市教学研究室副主任、科学教研员，市小学科学学科教学带头人，苏教版《科学》教材编写组核心成员）