创新素养如何真正落地学科教学，让学生实现高效能发展？

创新素养是完成与现实生活相关的任务的能力，是使个体能够全面参与社会所需要的终身学习能力。在去年发布的《义务教育课程标准（2022）》中，创新素养在多个学科的核心素养内涵中都有直接或间接体现，可以看出创新素养具有跨学科性，是基础教育阶段核心素养的一致性要求。

面向全体学生的创新素养如何在学科教学中落地？项目教学对于培养学生的创新素养将有什么样的作用？北京师范大学王磊教授在本文中就这一主题进行了论述，以期为广大教师的教学实践提供可行之道。

阅读本文，你将收获以下内容：

※ 创新素养的内涵及培养点

※ 学科教学中落地创新素养培养的策略

发展学生的核心素养和学科能力是国际国内基础教育改革的共同目标。

“立德树人”和核心素养培养如何真正在学科课堂中落地？

这是目前国际发展趋势和国内人才培养面临的大的需求和挑战，聚焦到核心素养导向的义务教育和高中课程标准的新要求中都在强调要注重学生的创新素养发展。

新修订的义务教育科学课程标准强调培养学生的四大核心素养，即科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。这些核心素养都是创新型人才所必备的素养。怎样抓住关键要素，使学科教育有助于创新型人才的培养，进而选拔并培养出具有创新素养的人才，是当前中国教育面临的一大挑战。

今天这个主题是“面向全体学生创新素养发展的学科教学探索”，关键词除了创新素养，还有一个非常重要的对象——“全体学生”，即我们希望提高全体学生的创新素养，不是狭义的竞赛学生或者尖子生，其次强调是落地在“学科教学”上，不是课外教育、创新课，不是少数学生才能参与的俱乐部、竞赛课，而是学科教学探索。

直面学生能力现状，系统解构创新素养

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学生学科能力表现现状

依据北师大学科教育团队国家社科基金重点课题“中小学生学科能力表现研究”研究结果，目前常规教学中学生表现存在的问题是：

在已有的课程和教学条件下，学生相应学科课程的学习理解能力表现尚可，实践应用能力表现不够，而迁移创新能力很弱，且数理学科问题更加突出。

具体表现为：

在学习理解能力上更偏重于记忆，而欠缺概括整合和说明论证等深度理解方面。目前很多学生对课本上应知应会的东西还做不做知其然且知其所以然。

在实践应用上薄弱于由已知推论和预测未知的能力，而这恰是实践应用方面最核心的能力。

在迁移创新上，大部分学生没有表现出主动自觉利用学科核心知识、学科特定活动的程序性知识等，进行复杂推理、系统探究、发散思维、想象、创意设计、批判思考、远联系发现，解决陌生和高度不确定性问题以及发现新知识和新方法的能力。

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创新素养面面观

如何基于学科教学面向全体学生培养创新素养？首先我们需要重新认识创新素养：

创新素养不应该只是少数高智商学生的特权；

创新素养不代表考试成绩优秀或竞赛获奖；

创新素养不只是创新思维的形式训练；

创新素养培养不只是一题多解或实验方案设计。

以上都是早期对创新素养的一些不完全认识，而在新的时代背景之下，创新的内涵和要求都进一步有所提升。

首先创新驱动是国家发展战略，科技创新自立自强是新时代人才培养的迫切要求；其次创新素养是国际21世纪核心素养、OECD面向2030未来核心素养的重要组成；再次创新素养更是中国学生发展核心素养、5C素养、义务教育和高中阶段学科/课程核心素养的重要组成。

希望在学科教学中面向全体学生培养创新素养，此时，教师们需要回答以下几个问题：

创新活动离学科课堂学习有多远？

创新素养培养如何真正融合到学科教学中？

如何基于学科教学面向全体学生培养创新素养？

我们可以审视一下在自己过往的课堂中能标识为创新性的活动占百分之多少，一周能有几次？一个月能有几次？一个学期能有几次？

回答这些问题并尝试在常规学科教学中融入创新活动是我们在往培养学生创新素养发展这条路上搭台阶，现在我们更需要打开创新素养的“黑箱”，将其解构来看。

从结果角度来看创新，创新是对是什么、怎么样、为什么和怎么办等问题的新颖性思考和独特的问题解决结果；创新的结果是新知识、新方法、新产品；创新包括知识创新、问题解决方法以及结果的创新。

从思维内涵来看，我们常说创新是直觉、想象、发散思维；而站在科学的角度上，创新是类比、模型建构；将其与学科的核心知识、核心经验关联起来，创新是已有知识和经验的远迁移，这对于学科教学来说是最有利的直接抓手。应用实践是近迁移，而远迁移是指迁移创新，那么此处的问题在于如何让学生获得远迁移的结果？

从认知心理学来看非常核心的一点是建立远联系的概括，将“无”关联变成有关联，例如物理热能转化和化学的热反应联系起来就是创新，包括上位抽象概括、下位具体化概括以及横向类比概括。

其二，一定要换角度，创新就是寻找新额角度，寻找新要素之间的关系。

其三，多角度组合-建立新的要素关系；高水平的创新一定是系统性的。

其四，“架桥”远端推理和超边界系统思考……例如质量守恒定律的创新性应用就是实现了“架桥”远端推理。

从态度情意和责任属性来看，创新受态度和情意所影响，直白来说就是想不想、敢不敢、相信不相信创新，体会到这一点比能不能创新要难得多。创新受对问题的好奇心和探索欲所驱动，受责任和信念所驱动和维持，受社会话语体系所影响，具有社会属性，需要强烈的社会责任和坚定的创新信念。

例如汽车尾气处理器的创新历程就是强大的解决环境问题的责任与信念驱使。同时创新需要自我和团体的反思、改进、质疑、批判性交流、合作协同。

创新素养的层次有三：初始是意识，核心是思维，成就是实践。创新思维是创新素养的核心，也可以分出不同的水平：评价批判质疑、创造性体会、自主建立远联系、系统思考、创新实践。

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基于学科能力系统认识创新素养

▲学科能力系统框架

创新素养是学科能力及核心素养的高水平表现，面对真实复杂陌生和机构不良的研究对象和问题时所需要和表现出来的关键能力、必备品格和态度价值观，学科创新素养是以核心知识为基础转化和培养而成的。

借助学科能力系统框架，我们对创新素养做一个系统解构。

创新素养是以学科知识和观念为基础的高阶能力，其实质内涵是变换认识角度和发现远联系的创新认识方式，创新素养是受态度和社会责任驱动在探究本源性问题和解决真实问题的学科能力活动过程中表现并发展的。

知道了创新素养和学科核心知识的关系，那么要如何培养？

1、从学习知识到认识世界，探索本源性问题

2、基于本源性和真实问题任务，驱动真实的创新实践活动过程

3、发挥核心知识的创新素养发展功能价值——创新认识方式

4、在真实的创新实践活动中体会创新、进行创新和表现创新

只有在这样真实的实践过程中才能实现模型创建、模型应用模型修正和模型重建进而实现创新。

面向全体学生，多途径发展创新素养

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把握常规教学的创新机会

面向全体学生创新素养发展的学科教学探索中第一方面还是要用好我们的常规教学，常规教学中蕴含着很多创新素养发展的机会和空间。

因此我们要发挥核心知识的创新素养发展价值，实现学习理解、应用迁移到迁移创新的跃迁，挖掘教材中的学科创新成果，促进学生创造性体会。

在具体的教学中，有这么几个建议：

从将知识结论作为认识对象到提出本源性的问题开始，我们常规的教学是把知识结构当作分析对象，解析来解析去，现在要将其还原为提出本源性的真实的认识对象和问题。

例如学习质量守恒定律将其还原为化学物质与质量的关系问题，只有这样探究才能产生基于质量守恒定律又超出质量守恒定律的创造性思考。

从将提出问题和思考的第一机会还给学生开始，如果学生没有第一思考权、第一发言权 ，那么就无从谈起创新了。

从对身边的现象的科学解释活动开始，这是在还原科学本质，科学最核心的东西是要解释自然，因此中小学的科学教学也应该是从解释现象开始，而不是解释知识。

从增加推论预测和设计制作活动开始，目前我们的教育中花了百分之九十的课时在接受知识结论，留给知识的输出、应用的课时很少，因此没有机会进行知识的创新和应用。

从在课堂中真正开展科学论证活动开始。创新不是异想天开还需要得到大家的认可和共识，因此还需要一定的同行评判，如果没有论辩、没有反驳，学生的批判性思维得不到发展，没有批判性思考，没有质疑批判，哪来的创新的起点呢？

从只学不用到学以致用再到创新应用和发现。

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探索项目式教学高效能路径

第二大方面就是项目式学习，设计项目学习活动，开展项目教学，促进学生创造性实践，这是一条加速度的、更有多功能效能的路径，具体做法有以下几个建议：

从先学后用到用中学和创中学，即反其道从高阶活动任务驱动基础学习。

从真实问题解决、做真事、真做事、说完整话、做完整事开始。

从“我要创新”、主动反思批判、多轮次改进优化开始，如果没有改进优化就不会有批判反思，就不会有要求创新的自觉追求。

从主动进行多角度和系统思考、追根寻源和发现远联系开始。

从合作交流、分享表达、欣赏鼓励开始，这就是创新的氛围。

基于项目式学习，促进知识到创新素养的转化

▲基于项目式教学促进知识到创新素养的转化机制

目前的常态教学实际上更多在A1、A2水平，很少有高阶的能力任务和情境给孩子，这个时候需要教师去转变。

常规教学有两种转变途径， 分别为A→B→C和B→A→B→C，就是在常态教学基础之上要增加B和C的教学设计和活动任务，这个比较符合教师们的最近发展区。

项目式教学有C→A→B→C、C→B→A→B→C两种大单元整体设计路径，可以给孩子一个综合复杂的真实问题情境和任务，教师带着孩子进行由繁到简，由复杂到单一的问题拆解，然后再经历关键知识的建构、模型建构的过程，形成了基本能力和思路方法然后再去解决综合复杂问题。这是我们所理解的项目式教学跟常态教学之间的多途径机制。

例如在“制氧机”项目的学生综合了质量守恒、化学方程式计算、氧气制取等跨主题的知识，这就是一种远联系。在过程中学生不断迭代思考，进行了多代设计，完成了问题解决-反思改进-克服困难的过程：

困难1：圆形磁体无法从外部旋转来控制小盒子。

解决方法:用热熔胶制作了支点。

困难2：气密性不好。

解决方法：把盒子装满水并继续往盒子里注水观察顶盖是否弹开来检查气密性。

▲项目式学习和教学的三圈模型

项目教学是从C开始，用实验室和学科具体知识建模，然后形成统摄性的大概念，最重要的是基于我们建构的大概念和学科模型一定要回去用模，即应用创新。

▲促进学科核心素养发展的项目式教学系统模型

在促进学科核心素养发展的项目式教学系统模型中，教师基于真实情境设置的驱动性项目任务，然后让学生实际参与真实的设计方案、方案实施、整理反思、展示交流的项目问题解决过程，这是我们说的项目式教学外在的要素。

项目式教学为什么能够促进关键能力、核心素养发展？是因为在项目式教学中一定要经历丰富多类的认知过程的能力活动，包括学习理解的活动、应用实践的活动、迁移创新的活动。

在这些能力活动任务过程中学生进行深度的认知加工，在认知加工过程中去建构知识经验，转变和发展已有的认识方式，形成关键态度和情感价值观，然后才能整合形成稳定的核心素养。这是项目式学习对于能力和素养发展一个很重要的系统。

教师优质的、有效的项目式教学行为和策略是实现项目学习从外到内成功“摆渡”的重要保证。通过多年教学实践发现，以上模型中这些画圈圈的教学行为就是高质量的、有效的项目式教学行为。如果没有这些有效的行为，项目式教学很可能停留在表面，是低效的。

模型右侧是知识到能力素养转化的机制，就是说学生从知识的输入建构到简单变式的应用，再到复杂陌生的问题解决逐渐的实现了知识从外部到内化，从知识结论到功能化，再到系统化和稳定的素养化。

最后，项目式学习教学设计和实施的核心策略有哪些？以下可以参考：

提出真实有意义的驱动性问题

设计有挑战性的、富有差异的活动任务和作品要求

组织开展多轮次改进的合作问题解决过程

技法充分具有论辩的展示表达和分享

提供促进认识发展、反思提升的深度指导、评价和总结

转自：“思维智汇”微信公众号

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