新课改背景下，将思维注入学科教学是一线教育人实践中的重点，也是难点。如何立足素养，以单元教学为载体发展学生的学科思维能力？
杭州市文海教育集团（以下简称“文海”）及其联谊学校以任务驱动为导向，聚焦学科思维下的单元教学设计开展系统培训，产出了一系列可供参考的优秀实践成果，为指向学科思维的教学“开疆拓土”。
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※ 聚焦学科思维的单元教学设计路径、策略与案例
“
作为管理者，我们谈教学改革要关注两个字——深化，而落实‘为党育人、为国育才’的重要途径和方式还是两个字——教学。因此，留给文海各级管理者和教师要思考的命题是如何让我们的教学去实现育人的目标，这也是文海不断进行教学改革的原因、目的和意义所在。
”
2023年8月11日，在杭州市文海教育集团（以下简称文海）及其联谊学校暑期教学质量系统提升指导活动中，集团总校长何家壁对文海不断推进课改的根本目标做出了总结，体现了文海集团不断革新与深耕课堂教学的决心。
2022年，文海立足新课程改革背景，基于思维型教学理论，以核心概念为统领，“教学评作”一体化推进思维型单元教学，在集团各校区、各学科中全面落地。
从今年开始，为了深度推进新课改，文海集团将研究的重心定位于学科思维，以核心概念统领下的单元教学为载体，在各学科中落实学科思维的培养，并于2023年8月8日-11日在湖州市安吉县举行了为期四天的暑期教学质量系统提升指导活动。
本次暑期研训采取了主题分享+案例评析+研讨交流的立体形式，引领集团及相关联谊学校骨干教师以单元整体教学为载体，深度领悟学科思维的培养理念、路径及方法，从而更进一步地在教学实践中落实学科核心素养，提升教学质量。
活动特别邀请了国家义务教育课程改革专家委员会综合协调组成员、科学课程标准修订专家组组长、现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授，首都师范大学教师教育学院孙素英教授，北京师范大学数学科学学院朱文芳教授，国家义务教育科学课程标准修订专家组成员、科学特级教师李霞四位思维型教学团队专家进行系统指导，为新学年学校课改的深度落位奠定坚实基础。
本次活动包括文海小学、文海中学、文清小学、启源中学、杭州市文海第二实验学校、杭州市文海凌云小学、杭州市基础教育研究室附属学校（以下简称附校）、杭州市钱塘区云帆小学、杭州市钱塘区文海实验中学、杭州市钱塘区临江新城实验学校、开化县池淮镇初级中学、淳安县临岐镇初级中学、钱塘区河庄小学、钱塘区新围小学共14所学校校长和骨干教师参与研训，在专业领域实现共同成长。
理论先行
理顺新课标下学科思维能力培养的策略
新课改背景下，将思维注入学科教学是教师实践中的重点，也是难点。国家义务教育科学课程标准修订专家组成员、科学特级教师李霞聚焦学科思维深度参与的课堂教学与实施，站在新课标背景下，从解析各个学科课程标准中的思维形式和方法的内涵出发，帮助教师在学科教学中识别学生的思维形式，进而把握学生思考的特点，并结合具体的教学案例系统剖析学科教学中思维方法的培养路径。
为进一步帮助教师在后续教学设计中找到学科思维的抓手，她列举了学科教学中思维能力培养的突破点，主要包括以下五个部分。
1
提炼单元和课时的思维目标
李霞指出，思维目标的提炼是教师将自己当作学生来思考：如果要达成某单元的知识学习目标，应该经历怎样的思维路径。在教学中只有把学生的思维过程和用到的思维方法提取出来，教师在课堂教学时才能更加关注到学科思维的发展。
以《梅兰芳蓄须》一课为例，本课所提炼的学习思维目标如下图所示。
关于如何撰写教学目标，李霞建议教师一开始可以采用分解的形式，将教学目标分解为学科知识、学科思维、学科实践、态度与责任四个维度。如果教师对本节课的教学目标已经烂熟于心，则可以采用综合性的表达方式，用一段话来表述。
2
明确主要学习环节中学生的思维形式及方法
学生学习环节使用的思维形式和主要的思维方法是不同的。以科学为例，在科学探究的主要环节中，每个环节所卷入的思维方法都各不相同，如下图所示。因此李霞强调教师需要识别学生在每个环节中所能用到的思维方法，使思维发展的路径更加清晰。
3
利用思维型教学原理设计问题链
思维型教学理论的五大原理能为教师进行教学设计提供雏形与框架，同时，单元教学中问题链的设计能够帮助教师发现学生在解决问题的过程中思维如何进阶。
以五年级下册科学《生物与环境》单元教学设计为例。本单元的主要概念为“生物对环境的适应性”，问题链的设计体现了概念建构的过程。让学生通过活动从模糊性概念到具体化的概念，再到概念的深度理解与迁移应用。此过程遵循了学生思维发展的基本规律，问题链的设计指向让学生理解上位概念。
李霞提出，该案例通过层层深入的问题设计，最终让学生感悟到动物与人都在不停地适应环境，从而做出改变。从基本的现象上升为对生命的理解，问题链所承载的活动与任务，让学生不断地在认知冲突中分析、抽象与提炼，进而发展学生的思维。
4
利用结构性思维、系统思维培养思维品质
基于思维发展链条的深入研究，结构性思维和系统性思维要穿插在整个思维品质培养的过程当中。以思维的批判性为例，它分为以下三个层级：
较低：无反思、依赖直觉、自利；
较高：选择性反思、缺乏公平合理、双重标准；
最高：反思外显化 (例如雨果对法兰西掠夺圆明园的批判)。
教师在教学时就需要思考如何让学生的批判性思维品质从较低发展到最高水平，设计系统性的培养链条，并以结构化的思想去培养批判性思维品质。
此外，李霞指出单元教学也是系统模型思维的体现。聚焦核心概念单元教学设计由多种要素构成，各要素之间彼此关联，指向一个目标的实现，进而构成了一个模型与系统。因此，单元作为一个课程的最小单位，承载着实现教育目标最大化的作用。
5
利用好思维可视化工具进行前后知识和概念的关联
思维可视化工具能够让学生在遇到复杂问题时找到抓手，因此教师借助一些思维工具能够帮助学生理清知识脉络，同时利用不同的思维工具来发展不同的思维方法。主要的思维可视化工具有三种类型：
八大思维图示法（思维地图）Thinking maps：具体思维方式的具体表示法；
思维导图（心智图或脑图）Mind maps：综合多种思维方式的模糊表示法；
概念图Congcept maps：综合多种思维方式的精确表示法。
此外，思维可视化工具可以与思维策略工具的有机结合，每一种图示都对应着一种具体的思维方法。教师在教学中将注意力聚焦在具体的思维技能上，可以实现对该思维技能的精细化训练。
实践夯基
开展聚焦学科思维的单元教学设计
实践出真知，本次研训活动的第三日按照不同学科分为4个平行分会场，采取案例评析-主题分享-研讨交流的模式进行培训。专家聚焦学科思维，针对教师单元教学实践的重难点问题进行主题分享，帮助教师内化概念、外化路径，掌握策略。14所学校的教师们共同聚焦学科思维展开单元教学设计，涌现出了五十余个优秀的教学案例，从不同学科的视角呈现学科思维落地课堂的良策。
其中，为了帮助教师进行深度研讨交流，更有效地建构案例成果，科学分会场采用“金字塔”模型。整场6个案例分别指向三个科学核心概念，每个核心概念下有两位教师展示自己的教学案例，并在分享后互相交流点评，由专家逐一点评案例设计，实现思维的碰撞。
1
语文：以任务驱动素养生长，情境化发展学科思维
语文学科教学中，如何发展学生的思维能力？“大任务”是一个很好的抓手。首都师范大学教师教育学院孙素英教授在研训中特别强调了语文学科教学中大任务统领下的学习活动的重要性，并指出要遵循以下几点来设计学习任务：
首先，要考虑大任务和各项子任务之间的关系，确保它们的连贯性和内在逻辑性；
其次，要根据不同课文的特点和学习要求，确定每个活动的支持点和作用点；
再次，不同活动之间要考虑它们的内在联系，使它们形成一个有机的整体；
最后，设计学习活动时要注意学生的表现和作品集的关系，确保学生在活动中有所收获并能够展示自己的成果。
以附校语文组二年级下册第八单元的教学设计为例。基于对教材的梳理与分析，教师锁定了本单元的教学重点：根据课文内容展开想象。
经过进一步梳理得知，经历二年级上册第七单元到二年级下册第八单元的学习，学生的想象能力已经有了初步发展，已经初步具备了根据词句内容联系生活实际或生活体验想象画面的内容。因此教师将本单元的教学重点定位在引导学生通过想象深入理解课文，发展其想象思维。
综上，教师创设了以“回到世界之初，畅想奇思妙想”为主题引领的语文实践活动，引导学生在具体的学习情境中开启本单元的阅读之旅，在丰富的想象中表达独特感受，分享内心体验，提升交流与创新表达的能力。为了更好地开展该主题实践活动，教师进行了单元整组教学框架的设计。将整个单元的教学分为三个大活动和五个学习小提示。
由于本单元的内容编排旨在引导孩子们根据课文内容想象画面，因此在具体精读课的教学中，教师创设了“奇妙想象屋”这个情境，与本单元的教学重点相呼应，包含走近、畅游、搭建与展示四个部分。
该设计一是为了引导学生充分发挥想象，理解课文的内容，二是为了在超越文本的拓展过程让学生打开思路，能进行有序、生动的语言表达。达到既能与文本相辅相成，又能为学生后一个任务的独立运用搭台阶的目的。
2
数学：从技能上升到素养，击破学科思维培育难点
北京师范大学数学科学学院朱文芳教授提出，要设计承载学科思维的数学单元教学，通过数学知识的学习达到思维的训练，教师在教学目标设计的时候就要把其承载的思维训练高度以及教学指标刻画出来，并描述清楚。
例如“比”的概念，可以从“比较基准的标杆”延伸扩展，以使得过去关于“比”的知识性的技能教学上升到运算素养的教学。附校数学组对于该单元的教学设计就很好地体现了这个过程。
教师在单元教学设计时，对学情做了系统完善的分析，发现学生受生活经验的影响，对比的意义的理解是存在偏差，学生缺乏对不同形式的比的理解，例如路程和时间的比、总价和数量比等等。由此教师确定了本单元的教学难点：将生活经验教学化，理解比是对数量之间关系的一种刻画。
基于对教材的分析和学情的分析，教师从优化整合的角度思考，重新架构了本单元的教学内容。将“比”和同类量的“比”分开教学，把“比”的基本性质与“比”的意义进行有机整合，优化与拓展“比”的应用。
另外，教师在单元作业设计上做到了分层多元，包括以下三种类型：
单元学科知识作业主要以填空为主，考查学生对“比”的意义、基本性质的理解，属于认识与理解水平层次；
学科思维作业以解决问题为主，考查学生运用数学思维分析与解决问题的能力，属于应用与分析水平层次；
最后，教师设计了一个数学与科学相结合的实践作业，让学生通过自主探究某一种树叶的形状比是否存在规律。旨在帮助学生拓展运用学到的方法，培养迁移能力，属于综合与评价水平层次。
通过本单元的作业设计，让学生经历认识与理解-应用与分析-综合与评价的过程，实现学生思维的进阶。
3
科学：厘清思维发展的通路，具象化提升学科思维
李霞强调，聚焦学科思维的单元教学一定要把学生的思维过程理清楚，教师首先要理清楚，才能带着学生做清楚。科学教学的本质在于逻辑与实证，教师若要鉴定学生思维水平的发展程度，则需要不断改进和优化相关思维材料。
以“探究影子的大小”为例，比较传统的记录单会让学生记录随着不同角度的光照，柱子影子的大小与什么有关。对于学生来说，只是机械地记录活动结果，而不太能够支撑到学生的思考过程，相对来说比较抽象，无法充分激发学生学习动机。
教师在设计的时候可以将该记录单改成一个活动，让学生利用柱子和手电筒“造出长短相同但方向不同的影子”，让学生在动手的过程中独立思考。在学生完成该任务后还可以将条件倒置，让学生“造出同个方向长短不同的影子”，以此来让学生真正观察现象，实现“做中学”。
基于此，教师还可以进一步设计任务，让学生将所学的知识迁移到其他方面。例如让学生用影子“造一个大老鼠和小象”，让学生用自己的身体体会物体距离光的远近和形成影子大小的关系。
最后，教师再设置一个复杂的任务，让学生明白生活中的物品的原理。教师可以让学生合作，用手电筒照射柱子，尝试让影子消失。在学生不断尝试、影子逐渐变浅之后展示无影灯的照片，让学生初步明白无影灯的工作原理。为学生后续在中学学习“光的直线传播”奠定基础，让实验和学生的生活实际紧密相连，丰富学生的概念感知，将碎片化的经验整合起来，为学生进一步建构其他概念做好足够的感性经验储备。
4
跨学科：立足学生视角，结构化培育学科思维
现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平教授强调，学科思维能力培养要厘清思维能力的内涵，思维能力由思维内容、思维方法和思维品质三个维度构成，教师需要深度理解何为思维方法和思维品质。
而学科思维能力的培养即是在学科知识的教学或者是学生的活动中,让学生掌握思维的方法，训练学生的品质。
教师在单元教学设计中，需要注意以下四个要点：
第一，要应用教材,但是要超越教材；
第二，依据课标,但是要深化对课标的理解；
第三，考虑素养目标,整合情境与问题，并和知识内容一起构成一个支撑素养发展的体系；
第四，课程的设计要建立在单元与核心概念联系的基础上。
为了在单元教学中发展学生思维，文海中学语文组利用思维型教学五大原理做支撑，以英语学科为核心，结合语文学科中的“中华传统文化”开展跨学科教学设计。从学生视角出发设计结构化单元学习进程，让学生在本单元学习后形成一个单元学习的图谱。
文海中学组认为单元目标要依靠创设真实的情境来实现，因此教师利用了GRASPS工具来创设情境。其中G代表目标，R代表角色， A代表受众，S代表情境， P代表产品，最后一个S代表的是标准。
单元项目以“我是中国传统故事文化宣传大使”为主题，教师设计了一个重心问题（具体如下图左框所示）。基于上述工具，可以进一步将这个中心问题拆解与对应。即目标G是“用英语来传播中国传统故事文化”，角色R是“文化大使”，受众A是“外国人”，情境S为“迎亚运，国际文化节”，学生最后产出的产品P是“英文版中国传统故事的多种演绎方式”，标准S是“写故事的标准和演绎故事的标准”。
为了帮助学生更好地解决重心问题，教师利用双向思考的策略进一步将问题拆解。如下图所示，从左往右是一级问题到二级和三级问题，该链条从项目本体出发，发展学生解决问题的思维；从右往左的链条则是从知识本身的出发，帮助学生掌握核心知识。
基于上述问题设计与框架搭建，在本单元总体设计进程中，教师将驱动问题再次分解为三个子问题，分别对应不同的任务和活动，整体体现了单元学习进程结构化的特点。
深化发展
以思维为未来谱写蓝图
本次研训活动以任务为导向，紧扣学科思维布置前置任务，各学校教师在活动中不断打磨与完善自己的教学设计，产出了一系列宝贵的教研成果，为后续聚焦学科思维的教学实践打下坚实的基础。
同时，14所学校校长也在研训过程中总结与学习，聚焦学科思维，分别分享了核心素养下的单元教学、作业设计、评价设计等实践成果与心得，共同探讨学科思维导向下的育人方式以及如何让思维为教育教学提质赋能。
在杭州市文海教育集团总校长何家壁看来，重视学科思维的培养不仅是新课标的要求，更是培养未来人才的关键。
“我们现在的时代是一个知识高更新率与知识高折旧率的两高时代，因此我们培养的人才不仅要学会知识，更要会学知识，具备善于、乐于进入学科进行思考的意识和能力，这也正是学科思维的集中体现。学科核心素养本身是学科思维，因此。我们的课堂就应该以培养学生的学科思维为重心。”他表示。
在新课标的视域下，文海的课堂应该以培养学生学科思维为目标，以学科核心概念的探究与理解为主线，即将概念性的理解置于课程目标的中心，将知识和技能提升到观念层面，转化为获得大概念。
因此，他强调文海的教师应该在深度研读和分析课标和教材的基础上，从学生的角度出发，站在更高的角度，更宽的维度上开展课程设计与教学，高度关注以下两个方面：
第一，整体把握核心知识。将零散的碎片学科知识建立整体化、系统化、逻辑化的知识结构；
第二，落实学科核心素养。根据学科本质确定核心素养，找准发力点促进思维发展。
关于聚焦学科思维的教学探索，杭州市基础教育研究室附属学校教育集团总校长魏强认为，教师要做到心有所依、学有所思，在从教中找到心灵安顿的精神家园，培养学生活泼的生命力、学习力和思维力，居敬持志，兴味悠长，找到心灵的归属感。
围绕思维型教学理论，附校也探索出了一系列成果，为提升学生思维能力作出了有益的尝试。基于“启慧课堂”不断改革迭代研究思路，设置“启慧”三单为思维课堂提供支架，建构思维型教学理论下的“五会”综合素养评价体系，搭建“学生成长树，教师成长树、学校成长树”三位一体的启慧成长树数据管理中心。与此同时，研究指向思维发展的“启慧课堂3.0”操作手册，构建了反思型的“3阶6步”主题研修模式，形成附校特有的教师专业成长结构模型。
目前，附校以市级立项课题《优化、转化、内化：基于新课标的高品质优学课堂实践研究》为载体，从学习思维目的、思维材料、思维过程和思维品质系统化建立思维结构，有效提升学生思维能力，全面发展学生核心素养，不断奔跑在“思维”的路上。
为期四天的活动，从广度到深度深化了文海及其联谊学校教师对学科思维的理解，短暂而充实的培训虽告一段落，但在育人的道路上，他们将继续探索学习，用新的理念提升自身素质，以新课标为导向，践行新课程理念，落实核心素养，围绕学科思维能力深化课改，让研训成果真正在教学实践中落地生长。
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