“輸出為本”教學(xué)范式打造小學(xué)科學(xué)思維培養(yǎng)的新引擎——以“杠桿”教學(xué)為例摘要：在核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教育改革浪潮中，科學(xué)思維的培養(yǎng)對(duì)小學(xué)生未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要。針對(duì)傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)“重知識(shí)傳授而輕思維培養(yǎng)”的弊端，本研究基于“輸出為本”教學(xué)范式，并以“杠桿”教學(xué)為例，通過(guò)“輸出任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的方式，逆向設(shè)計(jì)教學(xué)流程，引導(dǎo)學(xué)生完成多樣化任務(wù)，有效促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展。關(guān)鍵詞：小學(xué)生，科學(xué)思維，“輸出為本”教學(xué)范式隨著《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）與“雙減”政策的雙重推動(dòng)，我國(guó)科學(xué)教育正經(jīng)歷著從“知識(shí)容器”向“思維孵化器”的深刻變革。在此背景下，“輸出為本”教學(xué)范式應(yīng)運(yùn)而生，它通過(guò)項(xiàng)目化實(shí)踐、可視化思維支架構(gòu)建及多維評(píng)價(jià)體系等措施，為創(chuàng)新素養(yǎng)的培育提供了可遷移的實(shí)踐模型，讓科學(xué)教育真正成為思維生長(zhǎng)的沃土。一、“輸出為本”教學(xué)范式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐要求（一）“輸出為本”教學(xué)范式的內(nèi)涵建構(gòu)主義理論視角下，“輸出為本”教學(xué)范式革新了傳統(tǒng)教學(xué)模式。該范式以學(xué)生的輸出任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，逆向設(shè)計(jì)策略重構(gòu)教學(xué)邏輯框架，將學(xué)習(xí)終點(diǎn)前置為輸出任務(wù)目標(biāo)，形成“能力導(dǎo)向-任務(wù)驅(qū)動(dòng)-知識(shí)整合”的新型教學(xué)循環(huán)。其創(chuàng)新性體現(xiàn)在三個(gè)維度：其一，通過(guò)設(shè)置具象化實(shí)踐任務(wù)（如實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、工程問(wèn)題解決），推動(dòng)知識(shí)的高階整合與遷移應(yīng)用；其二，構(gòu)建“輸出倒逼輸入”的認(rèn)知機(jī)制，促使學(xué)生在問(wèn)題解決中自主建構(gòu)學(xué)科概念網(wǎng)絡(luò)；其三，建立“任務(wù)復(fù)雜度梯度”（觀(guān)察記錄→方案設(shè)計(jì)→創(chuàng)新應(yīng)用），系統(tǒng)培養(yǎng)科學(xué)論證與批判性思維能力。這種以能力輸出為核心的教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞與思維發(fā)展的有機(jī)統(tǒng)一，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了可操作的課堂實(shí)施路徑。（二）當(dāng)前教育政策對(duì)科學(xué)思維培養(yǎng)的要求新課標(biāo)確立科學(xué)思維作為核心素養(yǎng)的核心地位，明確在課程體系中的結(jié)構(gòu)性支撐作用，要求通過(guò)實(shí)踐導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)與跨學(xué)科整合的探究活動(dòng)，系統(tǒng)提升學(xué)生的現(xiàn)象觀(guān)察、邏輯推理、問(wèn)題建模及創(chuàng)新性解決方案設(shè)計(jì)能力。在“雙減”政策的牽引下，科學(xué)教育正經(jīng)歷從知識(shí)存儲(chǔ)向認(rèn)知能力建構(gòu)的范式轉(zhuǎn)型，其教學(xué)法重構(gòu)聚焦三個(gè)維度：一是壓縮機(jī)械記憶性?xún)?nèi)容，以基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)為載體，實(shí)現(xiàn)知識(shí)獲取與思維發(fā)展的同步增效；二是開(kāi)發(fā)具身化學(xué)習(xí)體驗(yàn)項(xiàng)目，破解學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過(guò)重與素養(yǎng)培育不足的矛盾；三是構(gòu)建“實(shí)踐—反思—迭代”的學(xué)習(xí)閉環(huán)，推動(dòng)學(xué)生從表層認(rèn)知向深度理解的躍遷，最終達(dá)成教育政策對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的進(jìn)階要求。二、“輸出為本”教學(xué)范式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值（一）促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)制“輸出為本”教學(xué)范式創(chuàng)立一種“輸出引領(lǐng)—知識(shí)吸收—能力進(jìn)階”的循環(huán)促進(jìn)模式。我們通過(guò)精心策劃的結(jié)構(gòu)化輸出任務(wù)，有效觸動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知矛盾與探索欲，促使學(xué)生主動(dòng)回顧和調(diào)取已有知識(shí)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，該范式首先安排一系列結(jié)構(gòu)化的輸出任務(wù)，以此激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突和探索動(dòng)力，促使他們主動(dòng)搜索和應(yīng)用已掌握的知識(shí)。隨后，利用“輸出促進(jìn)輸入”的機(jī)制，學(xué)生在準(zhǔn)備可視化呈現(xiàn)材料的過(guò)程中，自主構(gòu)建知識(shí)框架，并提升元認(rèn)知技能。同時(shí)，借助同伴間的相互評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)調(diào)整等互動(dòng)性輸出環(huán)節(jié)，學(xué)生將進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)，通過(guò)批判性思維不斷優(yōu)化自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)。構(gòu)建一套逐步遞進(jìn)的“引導(dǎo)式”輸出體系（從觀(guān)察記錄到假設(shè)驗(yàn)證，再到知識(shí)遷移應(yīng)用），循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的自主探索能力，從而形成一個(gè)“輸出—反思—再輸出”的持續(xù)優(yōu)化循環(huán)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維能力與學(xué)習(xí)效能的同步提升。（二）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的路徑在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方面，“輸出為本”范式展現(xiàn)出多重積極作用。首先，通過(guò)多樣化的輸出任務(wù)設(shè)計(jì)，如策劃杠桿實(shí)驗(yàn)、撰寫(xiě)杠桿原理的實(shí)際應(yīng)用報(bào)告等，學(xué)生能夠積極參與觀(guān)察與推理活動(dòng)，增強(qiáng)他們的模型構(gòu)建能力和科學(xué)論證能力。其次，通過(guò)模擬真實(shí)情境，如讓學(xué)生解決日常生活中的杠桿相關(guān)問(wèn)題，可以促使他們將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用于實(shí)際情況中，并在分析解決問(wèn)題的過(guò)程中鍛煉其科學(xué)推理能力。此外，該范式還強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的自我反思，比如對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、問(wèn)題解決方案的有效性等進(jìn)行評(píng)估，這一過(guò)程能夠激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新思維，鼓勵(lì)他們不斷審視并優(yōu)化自己的思考過(guò)程，進(jìn)而全面提升其科學(xué)思維水平。三、“杠桿”教學(xué)中“輸出為本”范式的實(shí)踐應(yīng)用（一）真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)與應(yīng)用新課標(biāo)提出“強(qiáng)化真實(shí)問(wèn)題解決能力”的要求，在“杠桿”教學(xué)中可以構(gòu)建“三階遞進(jìn)式”框架，通過(guò)生活場(chǎng)景還原、工程挑戰(zhàn)升級(jí)與社會(huì)價(jià)值拓展，將知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為“項(xiàng)目創(chuàng)作—知識(shí)反哺—能力遷移”的動(dòng)態(tài)過(guò)程?？蚣茉O(shè)計(jì)以“偵探任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為起點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在解決蹺蹺板設(shè)計(jì)缺陷中激活基礎(chǔ)認(rèn)知，通過(guò)故障診斷、數(shù)據(jù)驗(yàn)證與結(jié)案報(bào)告，實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)象觀(guān)察到公式應(yīng)用的初步遷移。進(jìn)階的“校園工程挑戰(zhàn)”則聚焦工具設(shè)計(jì)，推動(dòng)學(xué)生在跨學(xué)科協(xié)作中完成從理論計(jì)算到原型優(yōu)化的能力躍升。最終，通過(guò)“綠色杠桿項(xiàng)目”將科學(xué)探究延伸至社會(huì)議題，促使學(xué)生以節(jié)能設(shè)計(jì)踐行社會(huì)責(zé)任。以可視化成果（如實(shí)驗(yàn)報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、宣傳方案）為輸出載體，配套過(guò)程性評(píng)價(jià)與多元反饋機(jī)制，確保學(xué)習(xí)成效可測(cè)、可迭代。通過(guò)“做中學(xué)”與“用中學(xué)”的深度融合，撬動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維、創(chuàng)新意識(shí)與社會(huì)擔(dān)當(dāng)?shù)膮f(xié)同發(fā)展。（二）多樣化輸出任務(wù)的設(shè)計(jì)基于“輸出為本”教學(xué)理念，針對(duì)傳統(tǒng)科學(xué)教育評(píng)價(jià)重知識(shí)記憶、輕實(shí)踐創(chuàng)新的局限，構(gòu)建指向核心素養(yǎng)的杠桿原理教學(xué)評(píng)價(jià)體系。通過(guò)分層任務(wù)體系設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)理解、能力培養(yǎng)與價(jià)值塑造的深度融合：基礎(chǔ)任務(wù)以“杠桿偵探小分隊(duì)”“金句挑戰(zhàn)”等具象化活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中遷移概念；挑戰(zhàn)任務(wù)通過(guò)“校園工程師”“誤差實(shí)驗(yàn)室”等實(shí)踐項(xiàng)目，強(qiáng)化問(wèn)題解決與科學(xué)推理能力；拓展任務(wù)結(jié)合歷史案例分析與綠色設(shè)計(jì)，培育跨學(xué)科思維與社會(huì)責(zé)任感；游戲化任務(wù)則通過(guò)桌游設(shè)計(jì)降低學(xué)習(xí)門(mén)檻，激發(fā)探究興趣。評(píng)價(jià)體系采用“星級(jí)評(píng)分+多維反饋”模式，從原理正確性、實(shí)用性、創(chuàng)新性、可持續(xù)性四個(gè)維度量化能力輸出，并通過(guò)設(shè)計(jì)圖、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、可持續(xù)說(shuō)明書(shū)等可視化成果，將評(píng)價(jià)嵌入學(xué)習(xí)過(guò)程。研究突破傳統(tǒng)終結(jié)性評(píng)價(jià)局限，建立動(dòng)態(tài)評(píng)估機(jī)制，有效促進(jìn)學(xué)生元認(rèn)知發(fā)展，為素養(yǎng)導(dǎo)向的科學(xué)教育提供可操作的實(shí)踐范式，契合當(dāng)前教育政策對(duì)核心素養(yǎng)培育與評(píng)價(jià)改革的導(dǎo)向。（三）深度反思支架的搭建科學(xué)教育需構(gòu)建“過(guò)程性、表現(xiàn)性與結(jié)果性相結(jié)合”的評(píng)價(jià)體系，突出“真實(shí)問(wèn)題解決能力”的測(cè)評(píng)。本研究基于“輸出為本”教學(xué)理念，創(chuàng)新設(shè)計(jì)《杠桿作品評(píng)價(jià)表》，通過(guò)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)與我們反饋的多維互動(dòng)，將科學(xué)原理的應(yīng)用能力、工程思維的實(shí)踐過(guò)程與創(chuàng)新意識(shí)納入評(píng)價(jià)框架，實(shí)現(xiàn)從“紙筆測(cè)試”到“能力輸出”的質(zhì)性轉(zhuǎn)變。評(píng)價(jià)工具以“原理正確性”“實(shí)用性”“創(chuàng)新性”“可持續(xù)性”四大維度為支撐，引導(dǎo)學(xué)生不僅關(guān)注知識(shí)掌握，更聚焦解決方案的可行性與價(jià)值。例如，在“杠桿工具工坊”實(shí)踐中，學(xué)生需運(yùn)用掃帚桿、課桌邊緣等生活材料設(shè)計(jì)省力裝置，評(píng)價(jià)表通過(guò)“操作安全”“方法正確”“省力效果”“創(chuàng)新改進(jìn)”的逐級(jí)指標(biāo)，以可視化“星級(jí)評(píng)分”記錄實(shí)踐成效。這種具象化的評(píng)價(jià)方式，既降低了學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，又通過(guò)“廢舊材料利用”指標(biāo)滲透可持續(xù)發(fā)展理念。實(shí)驗(yàn)反思環(huán)節(jié)則進(jìn)一步延伸評(píng)價(jià)的深度，通過(guò)“摩擦對(duì)杠桿效率的影響”等開(kāi)放式問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)學(xué)生展開(kāi)科學(xué)論證與批判性思考；《學(xué)習(xí)日志》的撰寫(xiě)則強(qiáng)化元認(rèn)知能力，促進(jìn)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的迭代升級(jí)。本評(píng)價(jià)體系突破傳統(tǒng)“終結(jié)性評(píng)價(jià)”的局限，通過(guò)動(dòng)態(tài)的、嵌入學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)估機(jī)制，使評(píng)價(jià)成為促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)與持續(xù)反思的腳手架，為素養(yǎng)導(dǎo)向的科學(xué)教育提供可操作的實(shí)踐路徑。四、教學(xué)實(shí)踐效果分析與反思實(shí)施“輸出為本”教學(xué)范式后，學(xué)生科學(xué)思維能力的提升顯著可見(jiàn)。他們?cè)谟^(guān)察推理、問(wèn)題解決及創(chuàng)新應(yīng)用等方面均表現(xiàn)出色，能夠敏銳地捕捉生活中的杠桿實(shí)例，深入分析其原理，并設(shè)計(jì)出多元化的解決方案，其中不乏新穎獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路。然而，在實(shí)踐探索中，我們也面臨了一些挑戰(zhàn)。部分輸出任務(wù)的難度設(shè)定未能充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，對(duì)學(xué)困生而言顯得尤為艱巨；同時(shí)，真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容的結(jié)合尚需加強(qiáng)，以免學(xué)生在復(fù)雜情境中迷失方向，難以精準(zhǔn)聚焦于科學(xué)問(wèn)題。為此，我們應(yīng)更精準(zhǔn)地評(píng)估學(xué)生的認(rèn)知水平，實(shí)施更為細(xì)致的分層任務(wù)設(shè)計(jì)；并深入挖掘教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際的聯(lián)系，精心構(gòu)建既貼近學(xué)生生活又緊扣教學(xué)要點(diǎn)的真實(shí)情境，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的全面發(fā)展。