2022科学课程标准解读与结构化实践：促“问学意识”提升

2022科学课程标准解读与结构化实践：促“问学意识”提升“问学意识”，即能主动发现、提出问题，并以此确定学习目标、开展自主学习的意识。当前小学阶段的很多科学实践活动过于追求内容的丰富度和趣味性，缺少对学生“问学意识”的培养。结构化实践是一种在“问学意识”的理性关照下，通过对实践活动的长程设计，合理规划科学实践活动环节并递进式地推进学生逐步深入探究，从而帮助学生在实践中习得获取新知的方法，进行逻辑清晰的认知建构，实现以问促学、以问延学的教学设计理念。本文结合小学科学实践活动案例，从五个方面探讨结构化实践活动的路径构建，以期为提升学生的“问学意识”与科学素养提供可资借鉴的经验。一、小学科学实践活动中“问学意识”培养的缺失“问学意识”，即能主动发现、提出问题，并以此确定学习目标、开展自主学习的意识。义务教育科学课程标准（2022年版）中强调在探究实践中培育学生的科学素养。真实的探究往往是从提出问题开始的。然而当前小学阶段的许多科学探究活动看似开展得热热闹闹，但学生只是依葫芦画瓢式地走过场，探究更是浅尝辄止。主要表现在以下三个方面。一是学生只是实践中的“模仿者”，没有成为真正的探索者和发现者。为了学生能顺利完成实践任务，少走弯路，一些教师会“贴心”地给出精心设计好的实践步骤。殊不知，形式上的模仿、“照猫画虎”只是初级、低端的学习。科学学习的目的在于探索和发现未知领域，教师只有引导学生关注生活，由学生自主提出问题，其元认知才会分泌出准备接收和消化新内容的“酶”，学生才能真正将新知或者矛盾的事物纳入知识建构，获取“新意义”。二是学生只参与浅思维的印证性活动，没有开展深层次的思辨性实践。印证性活动，即给学生提供现成的科学知识与概念，学生只需通过实践验证其存在即可。这类实践活动实际上只能让学生在原有水平基础上“滑行”。真正能促进学生思维提升的科学实践活动应是综合性和富有挑战性的，需要学生不断地质疑、论证与反思，因为只有这样，学生自主独立的理性思辨能力才有机会得到提升。三是课后实践活动多是“散装式的个人学习”，没有发挥集体问学效能。相互倾听、相互求助、相互协同学习的集体问学有助于学生提升探究能力，形成科学素养。然而受到教学时空限制，许多实践活动需要学生在课后开展探究。一旦教师不加以引导或者提供交流平台，学生之间便难以进行有效配合与互助，只能各自为战、单打独斗。笔者认为，造成以上问题的主要原因在于这些实践活动并未有效关注学生“问学意识”的培养。“问学意识”是探究能力的重要体现，也是培育学生科学素养的重要抓手，因此，我们尝试并希望通过结构化实践的研究，有效地培育学生的“问学意识”。二、结构化实践的内涵与价值探寻（一）结构化实践的内涵结构化实践是一种在“问学意识”的理性关照下，通过对实践活动的长程设计，合理规划科学实践活动环节并递进式地推进学生逐步深入探究，从而帮助学生在实践中习得获取新知的方法，进行逻辑清晰的认知建构，实现以问促学、以问延学的教学设计理念。结构化实践包括“起疑述疑辨疑释疑追疑”五个环节（图1）。其一，教师在真实情境中提出问题，让学生以认知冲突为契机起疑。其二，教师提供结构问题群并进行示范引领，让学生以自我认知为抓手述疑。其三，教师引导学生对提出的问题“去芜存菁”，让学生以有效探究为动因辨疑， 筛选出值得研究的问题。其四，学生灵活选取材料，因地制宜设计探究方案，进行深度探究，形成深度认知，即以认识事物为目的释疑。其五，学生通过自问自探，为溯源问题的本质追疑，从而逐步形成持续问学的精神自觉。这五个环节层层递进，逐步引导学生由浅至深地经历“感知理解创造”的全过程，助其发展认知与思维能力。（二）结构化实践对“问学意识”培养的价值探寻一是有助于学生以结构化思维方式解决问题。结构化思维是一种“先总后分”的立体化分析方式，以结构化思维方式解决问题，即先找到问题的关键，然后通过某种结构，将问题拆解成自己能理解的部分，再往下一层层进行分析，然后采取有针对性的措施解决问题。结构化实践能帮助学生学会有序思考，形成结构化思维。当学生再次碰到类似的复杂问题情境时，能顺利提取旧知，将所学知识和技能进行迁移应用，从而解决问题。二是利于学生发展批判性思辨的高阶思维。思维能力的提升是一个循序渐进的过程，不可能一蹴而就。结构化实践中的“辨疑”“释疑”“追疑”环节，强调比较、辨别、获取证据、分析推理、提出有说服力的解释等，这一过程能有效训练学生的高阶思维能力。三是助推实践活动本身提质增效。结构化实践的五个环节能有效避免实践活动问题碎、活动散、思维浅的问题。结构化实践的一系列措施还能激发学生自主建构知识、认识理解自然的责任与愿望，让其愿意主动发现认知冲突，深入思考背后的原因，提出问题，并以问题引领自己探寻自然、理解世界。这是科学实践活动的应然追求，也符合“双减”政策提质增效的理念。三、提升学生“问学意识”的结构化实践路径（一）以认知冲突为契机激发学生“起疑”小学科学学科是一门极具生活气息的课程，因此，在小学科学实践活动的设计上，教师应该有一双善于发现的眼睛，从生活中挖掘题材，激发学生的认知冲突与好奇心，让学生亲身体验、主动探究。例如，安徽著名美食毛豆腐是大家熟悉、喜爱的小吃，在发霉与防霉一课中，教师就以制作毛豆腐为契机，开展“豆腐长毛了”实践活动。这一主题贴近学生的生活，能有效激发学生的探究兴趣。在真实的探究中，科学家等研究者通常会先观察，聚焦某一现象，发现认知冲突，再从观察结果中提出问题。为避免学生的观察漫无目的，教师可设计前置问学单，引导学生聚焦现象与发现问题。当学生观察到的现象和自己所能给出的解释并不能完全适配时，就能意识到自己的认知存在不足，从而提出问题。在“豆腐长毛了”实践活动中，笔者设计了一份前置问学单（图2）,引导学生重点关注豆腐的霉菌，激发其对豆腐发霉问题的研究欲望。实践证明，许多学生都被豆腐长出来的白毛所吸引，想进一步认识菌丝，甚至学会借助尺子等工具来观察霉菌。这一实践有效填补了学生空缺的原始经验，为其思维发展打开了机会之窗。（二）以自我认知为抓手让学生“述疑”提出问题的本质在于探索未知领域，完善认知建构。当学生意识到自己的认知存在不足，就会自然想要提出问题。当然，在实践中还存在着部分学生提不出问题的状况，原因之一是他们不知道怎么用合适的语言来表达自己的认知冲突。因此，教师有必要在日常教学中不断示范与强化，并适时提供思维支架，帮助学生将自己的疑问转化成具象的问题，建立提问自信。例如，教师可以从认识事物的四个思维层面制定思考框架，形成结构问题群（表1），即使学生各自起点不同，也能依据结构问题群学会“扪心自问”。不同层面的问题有助于学生后续开展循序渐进的探究。图3即为学生在制作毛豆腐的过程中自主提出的各式各样问题。（三）以有效探究为动因引导学生“辨疑”在学生提出的诸多问题中，往往包含着一些偏离当前教学主题或远远超出小学生研究能力的问题，因此教师有必要把控实践活动的方向和重点，指导学生“去芜存菁”，辨别并筛选出当下最需要并适合探究的核心问题。例如，结合课堂教学目标和学习任务，遴选有助于解决问题的核心、关键问题；引导学生懂得，相比简单判断是非对错，有意义的科学问题更关注客观的现象和事件，是能通过探究来解决的问题，从而让学生明白科学问题与非科学问题的区别，总结出判断有效问题的规律。下面仍以“豆腐长毛了”实践活动为例进行说明。首先，指导学生初步遴选需要探究的问题，排除与解决核心问题关联不紧密的问题，并给出判断理由。例如，“为什么被奉为地方美食的毛豆腐吃起来却没有让人很惊喜呢？”这个问题，有可能是因为学生口味喜好不同而产生的问题，与单元学习目标关联不大，可暂不列入课堂集体探究范围。又如，“我发现这个毛霉菌很神奇，它还可以做出什么食物呢？”这一问题与生活联系紧密，体现了学生的好奇心和探究欲，但可能不是单元教学目标和课堂要解决的重点。再如，“发了霉的豆腐为什么可以吃呢？”这个问题可能又超出了当前的探究条件，但这些问题的提出都是学生思维的火花，需要好好呵护，不可简单打击否定。教师可引导有兴趣或有条件的学生在课外自行进行探究实验。其次，根据讨论分析，教师带领学生梳理归纳，提炼单元学习需要探究解决的核心问题（图4）。学生发现这些问题都指向了“豆腐在什么条件下容易发霉？”于是后续以此为核心问题开展探究。（四）以认识事物为目的让学生充分“释疑”在问题解决阶段，学生的任务是根据探究主题制定探究方案，设计实验方法，因地制宜开发探究材料和场所，并依据探究过程中获得的探究证据和数据等，提出自己的见解，完善认知建构，以此实现创新思维的提升，以及原认知经验的学以致用。例如，在学习完食物与营养后，有学生提出：“很多同学因为不爱喝牛奶，就会选择奶茶或含乳饮料来代替，这样既能享受美味又能补充蛋白质。”这一说法很快就引发了学生间的争执与质疑，于是教师顺势引导学生在课后开展了“识别标签陷阱辨识乳品与乳饮料”调查实践活动。学生在查阅资料后，决定通过絮状物沉淀实验来检测蛋白质含量。在问题驱动下，学生会有更强烈的意愿去完成具有一定挑战性的探究任务，逐渐消除对自主探学的“陌生感”。此阶段虽然以学生的自主探究为主，但是想要有效培育学生的“问学意识”，教师还需要重构生成对话模式，发挥集体问学的效能。具体而言，教师要提供机会与平台，让学生畅所欲言地表达自己的想法；同时，为了不让课堂互动流于形式，教师还可以给学生提供“你们对他的问题怎么看”“这个问题让你想到了什么”等指向明确的思维框架，帮助学生养成关注并回应每个观点的习惯。集体问学能有效提升学生审辨与反思的能力，提高问学质量。学生在集体问学中产生的观念碰撞，也能为下一阶段的持续问学奠基。（五）为溯源问题的本质引导学生“追疑”结构化实践的目的并不是某一核心问题的解决，而是引导学生在实践探索中掌握探究策略、完善自我认知，从而能够发现更深层次的新问题，并开展持续性的探索。因此，教师要有意识地引导学生回顾整个实践过程，反思与梳理自己的学习收获，诘问自己思维能力是否提升、认知体系是否完善。更重要的是，教师要引导学生“顺藤摸瓜”，提出新的问题。例如，在“豆腐长毛了”实践活动中，在学生得出“豆腐上的毛霉菌适合在温暖潮湿的环境中繁殖”结论后，教师引导学生进一步思考这一结论对生活中防霉是否有帮助。很快学生聚焦防霉手段，尝试将豆腐放置于紫外线下、冰箱冷藏室、真空盒子等多种环境中，进一步探究防霉方式的科学性，不断完善自身对“霉菌”的认知体系。此环节对学生科学素养的要求较高，学生一开始就能自主进行持续追问与探究是不太可能的。这需要教师在准确把握教材和学生实际的基础上，在日常教学中进行反复多次的点拨与强化，让学生在耳濡目染中逐渐学会追疑，实现深度学习，提升“提问力”。同时，还应制定能有效推进问学的评价机制。这一评价机制应是多样、具体、丰富的，能有效激发学生的学习动力，并注重过程性评价。例如，针对实践活动以小组为单位开展的实际，笔者制定了小组实践活动评价机制。学期末，各实践小组可以凭积分换取不同的小奖品，优秀的学生和小组还会被授予“问学之星”的荣誉。除此之外，教师还应给学生提供多样的提问场景与机会。例如，在课堂教学时间之外，学生提出的问题可以直接记录在实践单的“提问区域”。又如，设置“提问日”“提问周”“最佳问题奥斯卡”，鼓励学生多提问题、提好问题。也可以在教室中规划一块“问题区”，学生提出了问题可以随时粘贴上墙，其他同学则可以利用留言板进行回应，一段时间后，再通过生生互评选出最有价值的问题。总之，在结构化实践中，教师需要精心设计实践活动，把握培养学生“问学意识”的节点，适时提供思维支架支撑学生的学习，让学生在综合性的活动情境中进行深层次的结构性的探究，经历从被问到发问、从泛问到精问、从模仿到自探、从授知到赋能的过程，引导学生的思维朝结构化发展，实现以问出新。当学生在实践活动中能主动质疑、不断