素养、综合、实践是2022版义务教育新课标的三个关键词。教师如何立足单元教学视角，指向学生素养的发展，培养学生的综合应用能力，真正落实新课标“做中学”的要求，同时让学生的思维发展有迹可循？
本文提供了一个单元教学设计案例，该案例以问题+项目为内容载体，以课堂学习支持单记录并促成学生思维发展，为教师提供参考。
阅读本文，你将收获以下内容：
※ 如何设计单元进程，让学生在实践中发展学科素养？
※ 如何设计课堂学习支持单，实现学生思维的进阶和迁移？
2022版义务教育新课标要求教师在教学实施上以素养为导向，积极开展大单元教学与项目化教学等综合性教学活动，加强知识间的内在关联，促进知识结构化，同时注重“做中学”，让学生经历探究学习的过程，获得解决真实问题的能力。
基于新课标的要求，科学教学如何在探究与实践的基础上追踪学生的思维发展过程，实现学生思维能力的进阶与迁移？我们以苏教版四年级上册科学第四单元《简单电路》为例，把单元进程学习转化为五个核心问题与一个项目设计的形式，培养学生解决真实问题的能力；同时借助课堂学习支持单支撑学生学习过程，让学生的思维发展有迹可循。
指向学科思维
为单元教学定标
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借助课标支架，系统梳理单元教学路径
根据2022版义教科学课标，《简单电路》单元涉及的核心概念及学习内容有：“物质的结构与性质”（核心概念），“1.1物质具有一定的特性与功能”（学习内容），“物质的运动与相互作用”（核心概念），“3.2电磁的相互作用”（学习内容）。
在学习本单元之前，学生已学习过《它们是用什么做的》单元（二年级下册），具有理解1-2年级学段“1.1②识别生活中常见的材料”（内容要求）的基础。
依据学段目标、学生特点以及学科核心概念的本质特征，本单元的学习将落实科学课程标准3-4学段的内容要求，本单元的学习将为7-9学段进一步学习以下内容要求打下基础。通过本单元的学习，学生将逐步理解“结构与功能”“系统与模型”等跨学科概念。
▲本单元指向的核心概念及其进阶路线
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结合学生经验，确立素养目标
为了更好地确立本单元的素养目标与实施单元教学，我们首先对学生的现有学习情况进行了分析。发现学生对电的认识已经有了一定的生活经验，如掌握了基本的安全用电常识，知道有的用电器要接上电源才会工作，但对于生活中的电来自哪里、通电后的电器如何工作等问题认识不足。
此外，学生在过去的观察、记录、实验、交流等一系列科学探究活动中已经掌握了基本的科学方法，具有初步的探究实践能力。
因此，结合学生的生活经验，选择他们比较熟悉的简单电路作为探究对象，可以激发学生的学习兴趣，同时也能帮助学生基于现有的概念水平，丰富对简单电路的认识。
同时，在本单元的教学中，教师要继续坚持引导学生亲历科学探究的过程，引导他们逐渐养成尊重事实、注重证据、大胆质疑的科学品质和思维方式。
基于以上分析，结合本单元的学习内容，我们以科学学科核心素养的四个维度确立了本单元的素养目标。
▲本单元素养目标
问题+项目串联单元进程
让学生在做中学
▲本单元学习内容的组织线索
基于学情分析以及单元素养目标，我们以模型建构-用模型解释-用模型理解复杂应用三个层次系统梳理了本单元学习内容，旨在让学生经历认识-理解-应用-迁移四个阶段的思维进阶过程。单元整体围绕五个重点问题展开，让学生在解决问题的过程中提升思维能力。
问题一：西红柿怎么做成电池？
问题一通过制作果蔬电池活动，感受电的产生，激发对生活中电现象的关注。制作果蔬电池是对有关电的知识的继续学习，也是对整个单元的回顾总结。该活动作为一个拓展活动，富有趣味性和科学性，可以帮助学生感受直流电的产生，激发学生对生活中电现象的关注。
问题二：在简单电路中增加一节电池或一个小灯泡，有几种连接方法？
问题二旨在让学生知道采用不同的电路连接方式会产生不同的现象，学会解暗箱的方法。本环节主要围绕“简单电路中增加一节电池或一个小灯泡，会有几种连接方法？”这一问题开展。看到使用不同的连接方式会产生不同的现象，学生产生认知冲突，教师顺势通过思维引导让学生明确实验目的、实验原理和实验方法，使学生对实验步骤、实验现象了然于胸，让探究目标更加明确，探究过程更加有效。
问题三：如何区别物体的导电能力？
问题三通过检验17种常见物体的导电性，归纳出易导电和不易导电物体的主要特性，自主建构导体和绝缘体的科学概念模型。在本环节，教师主要围绕“如何区别物体的导电能力”这一问题帮助学生建构导体、绝缘体的科学概念模型，带领学生利用新工具对17种物体的导电性进行探究，注重培养学生的实证意识。通过引导学生仔细观察、分析物体是否导电的汇总分类结果，帮助他们自主建构导体和绝缘体的科学概念。
问题四：小灯泡是怎样亮起来的？
问题四依据点亮小灯泡的不同连接方法，归纳分析小灯泡亮起来的原因。学生通过一系列的分析、研究，最终建构这样的认知：电流经过灯丝形成闭合回路时，小灯泡才能亮起来，说明学生在思维层面建构了电路的认知模型。
问题五：根据检测结果，合理推断暗箱中的电路连接
问题五利用电路检测器不重复、不遗漏地检测电路暗箱，根据电路检测器中灯泡的亮灭、明暗等情况，对暗箱内部的电路连接情况进行合理推断。引导学生尊重证据，实事求是，养成周密思考的习惯。学生在前面的学习中已经掌握了有关电的一些基础知识和简单操作，能设计电路，能根据实际电路画出电路图。本课就是让学生在原有的知识基础上，用另一种角度去发现问题、解决问题。学生根据实际装进暗箱的电路元件来预测电路的连接情况，依据检测结果反推暗箱中可能的连接情况，体现了学生逻辑推理能力的提升。
为了让学生真正拥有解决真实问题的能力，本单元在单元学习结束后设计了“设计并制作发光贺卡”的持续反馈与应用项目，要求学生用纸板制作一个卡片式或合页式发光贺卡。在项目支持上，我们为学生提供了材料说明表，帮助学生更好地完成项目，应用和迁移本单元所学知识，进一步落实课标“做中学”的要求。
▲项目材料表
以思维为靶向
设计课堂学习支持单
为了夯实学生的学习效果，提升学生的思维水平，本单元的五个核心问题都设计了对应的课堂学习支持单。课堂学习支持单记录了学生科学思维的发展轨迹，是他们研究的经历，也是教师评价学生科学学习效果的重要依据。同时，科学记录也是学生科学活动中解决问题、分析问题、归纳发现和总结汇报的重要依据，对于科学素养的形成有着深远的影响。
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导向与留白——留足思维空间
发挥课堂学习支持单对学生实验操作的指导价值，使其成为探究的指南针和实验的方向盘，成为学生实验探究的支架。
例如，在设计《电路暗箱》一课的课堂学习支持单时，笔者设计了“连接点”与“小灯泡的变化”两项记录内容，在记录单中标注了一组“连接点”的连接方式（Ａ—Ｂ、Ｂ—Ａ），其余检测点的连接留白，由学生自主思考如何有序、不重复、不遗漏地进行检测连接，这样既为学生指明了电路检测器与连接点的连接方法，又给学生预留了思考的空间。
▲《电路暗箱》学习支持单
又如，在《点亮小灯泡》一课的课堂学习支持单中，列出学生常见的三种点亮小灯泡的方法，既给出连接范例，又留足空间，让学生思考其他可能的连接方案。
▲《点亮小灯泡》学习支持单
课堂支持学习单设计有梯度、有留白，具有明确实验重点与实验方法双重目标的导向作用，有助于学生的学习由掌握学科知识逐渐向形成学科思想方法转化，成为学生开展有效实验的“扶手”。
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暴露与聚焦——激发思维碰撞
学生的前概念具有顽固性、隐蔽性和不连贯性。在学习过程中，学生的认知发展可能存在科学概念和前概念不断博弈的现象。课堂学习支持单中设计的简洁高效的预测环节，可以充分暴露学生的前概念，聚焦学生共同的疑点。
例如，在《导体和绝缘体》一课中，在学习支持单的引导下，学生预测和检测各种物品的导电性，用简单的记录符号（“√”或“×”）直观记录小灯泡的亮、灭情况；学生对空气、电工胶布、铅笔芯、漆包线、豌豆叶、食用油这几种物品是否容易导电存在质疑，充分暴露了他们的前概念，同时产生了一探究竟的欲望。
▲《导体与绝缘体》学习支持单
在后续检测和交流汇报环节，教师引导学生重点关注存在质疑的物体的导电性，引发学生对导体共性的思考。学生在解决问题的过程中实现从前概念到科学概念的转变，从而形成学习自信和产生探究兴趣。
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评价与激励——促进思维发展
对学生的实验记录进行有效激励评价，能让学生感受付出的快乐，体验到实验记录带来的成功，产生记录的兴趣，乐于积极自主地投入到实验记录中。
在《导体和绝缘体》一课中采用组内生生互评的形式，能够及时强化电路检测的正确操作方法，明确实验操作要求，提高学生的自我监控意识。
▲《导体和绝缘体》学习评价表
课堂交流展评中，由学生、教师共同参评，学生之间可以相互了解彼此的科学实验技能水平和思维发展水平。这些都为学生的成长过程提供了很好的形成性评价，不仅有利于学生把探究成果进行展示交流，也能够促进不同层次的学习者向更高的目标前进，达到以评促学、促进思维发展的目标。
本文素材来源于《思维型教学理论引领下的单元教学设计案例》
作者 | 杭州市基础教育研究室附属学校 郑之翔 杨丽
转自：“思维智汇”微信公众号
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