指向科学思维的 “三维六思学习环” 教学模型实践研究

指向科学思维的 “三维六思学习环” 教学模型实践研究

褚夫梅

南师附中仙林学校小学部南邮分校 江苏南京 210000

作者简介：褚夫梅（1981.09-），女，汉族，高级教师，研究生，研究方向为小学科学教育。

摘要：在信息化时代，知识获取愈发便捷，传统死记硬背的学习模式已难以满足学生的发展需求，培养科学思维成为小学科学教学的核心任务。本文基于思维型教学理论，针对当前小学科学教学中学生思辨性问题意识淡薄、科学观念构建与应用能力不足、科学思维培养欠缺以及科学精神塑造不够等问题，构建了“三维六思学习环”教学模型。该模型从教师教学、学生素养和学生思维进阶三个维度出发，历经情境启思提出问题、任务导思开展探究、总结凝思做出解释、分享辨思达成共识、联结拓思迁移应用、评价反思内化领悟六个环节。通过多个课例深入解读其应用，旨在为小学科学教学提供新思路与方法，助力学生科学思维与科学精神的培养，推动学生核心素养的提升与小学科学教学的改革发展 。

关键词：科学思维；三维六思学习环；科学教学

一、引言

思维型教学理论强调，教学应聚焦核心素养，注重激发学生的积极思维。其教学要素涵盖情境与问题、探究与合作、总结与反思、应用与迁移 [1]。2022 版《义务教育科学课程标准》也明确指出，科学教学需激发学生学习动机、制造认知冲突，给予学生自主建构、合作讨论以及应用迁移的机会 [2]。本文依据思维型教学理论，针对上述问题，构建了 “三维六思学习环” 教学模型，并从当前小学科学教学存在的问题、三维六思学习环教学模型、三维六思学习环科学教学模型的特点以及三维六思学习环科学教学课例等方面展开详细阐述，以期推动小学科学教学的改革与发展。

二、当前小学科学教学中存在的问题

好奇心是小学生的天性，科学学习不应是被动接受知识的过程。2022 版科学课标和南京市小学科学课堂教学评价标准均强调，教师应重视创设良好的学习情境，激发小学生的好奇心与问题意识 [2]。

在学习方式上，应更加注重基于情境的自主与合作探究实践学习，将学习重点从记忆事实性知识转移到对事实细节的论证上。让学生亲身参与观察、观测、推理、解释、实验、制作、调查、项目研究等多样的实践活动，在逐步深入的科学思维进阶中得出结论、形成问题解决方案，发展科学思维。而这些科学活动的开展，离不开科学精神的支撑。

为解决上述问题，在学校 “学思课堂” 教学理念的引领下，科学学科结合自身特点，提出“三维六思学习环”的科学教学模型。

三、“三维六思学习环” 科学教学模型

图1小学科学“三维六思学习环”教学模型

“三维六思学习环”模型强调学生在已有经验基础上主动构建知识；关注学生思维发展的阶段性特点，为学生提供适宜的学习任务与引导。

小学科学“三维六思学习环”教学模型（图1）的具体内涵为，“三维”指科学课堂教学中的三个重要维度：最外圆环代表教师教学维度，教师通过情境设置、任务设计、组织总结、组织分享、联结生活、组织评价六个环节进行教学；第二层圆环代表学生思维环，呈现从启思、导思、凝思、辨思、拓思到反思的思维进阶过程；第三层圆环环代表发展学生素养的活动环，涵盖提出问题、开展探究、作出解释、达成共识、迁移应用、内化领悟。其中，学生思维进阶环是连接教师教学和学生素养发展的桥梁。

四、三维六思学习环教学模型的特点

1.逻辑性：六个环节层层递进，形成思维闭环、教学闭环和学生素养发展环。从问题的提出到探究、解释、讨论、应用再到反思，每个环节紧密相连，使教学过程紧密连贯，促进学生思维和素养的逐步提升。

2.科学性：紧密贴合科学学科特点，注重学生外显探究活动与内隐思维历程的有机融合。模型中的各个环节都遵循科学研究的基本方法和学生的认知规律，从观察现象、提出问题，到设计实验、收集数据、分析论证，再到得出结论、应用拓展，符合科学学习的一般过程。

3.操作性：充分兼顾教学理论与实践需求，可灵活应用于不同教学场景，无论是探究式教学、项目化教学，甚至工程类教学，都能发挥其独特优势。

4.发展性：聚焦学生科学素养的全面发展，以核心素养为导向，重视科学思维和科学精神的价值追求，为学生的长远发展奠定基础。

五、“三维六思学习环” 科学课例解读

下面通过具体课例对各个环节进行详细解读：

启思阶段：教师通过创设生活现象、故事、实验等多样化情境，激发学生的好奇心，引导他们进行观察、联想和初步分析，从而发现问题或明确探究方向。此阶段是学习的起始点，问题的提出直接影响后续探究的方向和深度。 例如，苏教版四年级下册《鱼类》一课中，教师展示各种鱼类后，引导学生思考：“为什么科学家将这些动物归为鱼类，它们有哪些共同特征？”；在《保护土壤》一课中，学生观看黄土高原土壤流失和沙化的现象后，教师提问：“黄土高原的土壤怎么了？”。

导思阶段：通过明确的任务设计，引导学生依据任务目标，规划并实施探究过程，明确探究活动的目的。如在《哺乳类》一课中，教师设计图文并茂的资料，让学生寻找哺乳类动物的共同特征；在《保护土壤》一课中，引导学生读图分析黄土高原土壤流失和沙化的原因。

3.凝思阶段：引导学生对探究过程中获得的数据和现象进行分析、总结和解释，初步构建科学概念或形成合理的科学解释。此阶段承接 “任务导思”的结果，是知识建构的关键环节，为后续“分享辨思”提供讨论基础教师可运用思维导图策略、CER 策略（主张-证据-推理）等，组织学生分析探究数据，归纳规律，用自己的语言回答探究问题，形成概念和初步解释。例如，学生通过自主和合作探究，得出鱼类动物的共同特征；在《保护土壤》一课中，学生初步解释植被破坏导致土壤流失和沙化；在《观察星空》一课中，通过追问激发学生思考，凝练出科学观测的方法论，呼应古人研究星空的过程，构建并解释寻求北极星指向北方的科学方法。

4.辨思阶段：科学精神倡导大胆假设、小心求证。通过合作讨论和基于证据的论证，促使学生对探究结果进行检验和完善，达成更高水平的认知共识。这一环节是对 “作出解释” 的深化，为最终的概念建构提供更有力的证据。 在小组内和组间，组织学生相互质疑，评价探究过程和解释的合理性以及证据的充分性，使用“我的证据是……” 等句式进行基于证据的讨论。如在《保护土壤》一课中，学生用 “我认为无植被土壤水土会 / 不会流失，因为我观察到……”的句式论证自己的观点；在《观察星空》一课中，学生先独立完成科学探究，再小组协作论证评价，提升合作交流、评价辨思和多轮论证能力。

5.拓思阶段：将已有的科学概念和探究成果迁移应用到新情境中，解决实际问题或设计新方案，拓展学生的科学视野和应用能力。通过迁移，暴露新问题或知识盲点，为“评价反思” 提供反馈。例如，在《哺乳类》动物教学中，提出“假如我们发现了一种新的动物，怎样判定它是不是哺乳动物”，让学生运用所学知识解决新问题；在《观察星空》一课中，通过课下观测北极星和制作星座放映器，拓展应用课堂所学。

6.反思阶段：学生对整个学习过程和结果进行深度反思，总结探究中的成功经验和不足之处，内化科学思维与学习策略。此阶段虽在一节课中仅占三五分钟，但却是对前五个环节的总结与升华。 由于学生自身较难进行深度反思和评价，教师需借助评价表或反思清单助力学生反思，如 “我的探究目标是否达成？”“我的探究过程有哪些问题？”“我是如何搜集到证据来证明我的观点的？”同时，设计评分表，引导学生进行自评与互评，反思合作与学习表现。在《植物的生长》教学结束后，教师发放评价表，学生从探究态度、合作能力、知识掌握等方面进行自评和互评，总结自己在种植植物过程中的收获与不足，思考如何改进，为下一次探究活动积累经验。

综上所述，“三维六思学习环” 以培养学生科学思维和科学精神为价值追求，致力于发展学生核心素养，提升教师素养，为小学科学教学提供新思路与方法，助力学生科学思维与科学精神的培养，推动学生核心素养的提升与小学科学教学的改革发展 。

参考文献

胡卫平。科学思维的理论与培养[M]. 河北：河北人民出版社，2023.

中华人民共和国教育部。义务教育科学课程标准：2022 年版 [M]. 北京：北京师范大学出版社，2022.