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内容提要：本文借用拓扑心理学“折断”的概念，来论述小学科学教学设计的操作技术，引用具体案例，阐述了课程“折断”的大致含义，并通过分析课程系统与教学系统的差异，说明课程折断对于教学的价值，同时探讨了小学科学教学设计中课程“折断”的操作要义。透过这些论述，试图在技术层面提出小学科学教学设计的可行方法。
主题词：课程“折断” 小学科学 教学设计 技术
一
我对“折断”一词的借用，来源于库尔特·勒温的《拓扑心理学原理》。
勒温在论述个体儿童进入一个新环境所引起的心理变化时这样说：“当儿童完全熟悉他的环境时，人们不会想到这个事实构成心理原因链的折断……”勒温在这里提出“折断”概念。是用来说明心理生活空间的转向，这是一个心理系统结构的变化。我在这里使用这个概念，是指在一节课的教学设计中，对原有课程系统进行结构的分段、组块的选择与排布。
由教材(或类似媒介)承载的课程通常可以被视作一个原始的系统，它既有学科知识系统的固有序列，又有体现教学目标和学习心理的课程序列，而教学设计的意义。是将这个原始系统包含的复合序列转换成学生直接的学习序列。知识序列的特征是知识系统的固有逻辑性，但这种逻辑性并不必然符合认知心理过程；课程序列的特征是从教学目标和认知心理规律出发对知识系统进行的选择与重组；而学习序列的特征则是面向认知建构过程直接的心理操作。这就需要对原有课程的组成要素进行可能的重新组合，组合的前提与实质，是分割原有的逻辑排布，即“折断”。
“折断”是教学设计中一个相当普遍的工作，也是一个可以逐次深入的工作，不同方式的“折断”往往形成不同的教学效果，所以“折断”可以被称为“技巧”。
我们试用一例来说明这种技巧的使用。
两位教师设计《认识矿物的性质》一课的教学片断，其中之一是这样的：
根据矿物性质体现的方面，把学生组合成小组。分别研究矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、形状——这是完全按照教材序列进行的。5个小组并行展开，我们不妨称之为“并联折断”。(如图)
另一个与这不同：
先集体研究矿物的颜色、透明度和光泽，稍作小结，然后重点研究矿物的硬度和形状——这个设计是按照知识点的次序分为三段进行的。我们可以称之为“串联折断”。(如图)
比较这两个设计，不难发现，后者对课程序列作了更为深入的“折断”分析。它把矿物性质的5个方面分为三个层次：前面3个为第一层。后两者分别构成后两层。这样“折断”的依据，是认为前三者在认知特征上处于直观易懂的层次。学生根据已有经验(或稍加提示)完全可以掌握，而后两者离学生的生活经验距离较远，需要辅助建构。通过这样的“折断”，教学设计更贴近学习的心理操作可能，教学过程更加流畅。
二
教学设计的目的，是通过课程重组来促进学习的高效进行。课程“折断”的根本目的，是使课程真正走向学习。为什么这么说呢?这可以通过分析课程系统与教学系统的差异来找到依据。
如前所述，教材所负载的课程体系，是依照课程目标对学科知识系统进行选择与排布后呈现出来的。选择的依据，是基于知识对于学生成长的价值，即学生的未来生活与未来发展最需要什么样的核心知识。而排布的依据关涉到两个方面。一是知识体系本身的前后关联性，什么是基础的、必须先期掌握的，什么是综合的、拓展的；二是学习者的认知规律，包括诸如归纳、演绎等不同维度的系统。这就是说，学科知识经由“课程化”，实现向学习行为的第一步“靠近”。但是这个“靠近”是浅层的、初步的。它只能作为安排学习活动的一个参照。
作为课程，其系统的构造主要是学科本位的，是以学科知识逻辑展开的，不如此，课程将无法实现其价值。即便我们主张。课程体系与学科知识体系的重要差异在于它向学习心理过程的靠近，并把它作为衡量课程开发是否成功的一个标准，然而要想让课程逻辑直接成为学习逻辑，无疑是困难的。这其中的原因有四：
首先是课程的知识本位性。课程必须呈现学科知识逻辑，而知识逻辑并不表现为学习的逻辑。就比如关于矿物性质的知识。假如它可以包括颜色、透明度、光泽、硬度、形状5个平行的方面，对于这些性质的学习却不是这样平行的。它有一定的基础层级性。
其次，尽管课程的开发也必须考虑教学(学习)的可操作性，但这种考虑只能是一种大致的、固定的、模糊的体现，没有哪一门课程可以完全做到精确地匹配学习进程。同时，课程的这种考虑只可能面向学习者广泛的总体，而教学(学习)是一个个体性或小集群性的行为(其集群性的大小来自具体教学的不同约定)。并且，儿童学习与成人学习之间存在非常大的差异，一方面。儿童已有认知结构对内化新知的准备不足，已有知识经验比较匮乏；另一方面，儿童学习中，对课程的理解能力、认知结构的建构水平又各有差异，课程设计不可能完全观照这方面的要求。
第三，以教材等形式呈现的课程，不管作怎样的努力，其次序只能是一个二维的平面进程，而真实学习常常是一个多维立体的过程。它既有单线索的不断反复，又有多个进程的并列；既有知识逻辑的展现，又含能力发展逻辑于其内。所以“照本宣科”不但无法实现教学对学习的促进，反而有可能阻碍学习。
第四，学习不是一个简单的信息输入、加工的过程。其中除了认知要素之外，还大量包括了情感的要素。而教学就必须根据学习者可能的情感走向，重新组合课程的结构。
从课程走向学习，其实质是将课程包含的知识要素，转化为学习的心理操作。这个操作，是学习者对信息的选择、加工、存储和提取运用，其中伴生着情感要素对这个过程起的促进或阻碍作用。既然如此，课程信息呈现的特征和加工可能直接决定着学习操作的效率。在这个意义上讲，课程的“折断”显得非常重要。
三
总体上讲，小学科学是一种任务型课程，它由一系列的探究任务组合而成。而这些探究任务的有效完成，直接依赖于各任务间的组合和单个任务的进程排布，即课程的“折断”。
目前我们的研究可以初步认定，一个有效的课程“折断”应该包括这样一些特征：
1．流畅性。流畅性是指，课程“折断”各部分的重新组合应遵循具体学习者的认知过程规律。这个过程规律既体现在过程的连接次序上，也体现在各部分的加工容量上。
在次序上，课程“折断”应遵循自然生发原则，前一部分应该成为后一部分生发的基础。后一部分从前面自然生发。基础性的部分应与既有经验充分结合。生发的部分应与大脑认知结构的新知固着点相对应。
在容量上，课程“折断”的单位所包含信息要素的数量，应与学习者加工的能力相适应，这其中有一个年段性的问题。更重要的是，课程“折断”应保证信息要素呈现能够被学习者充分感知并深刻理解，所以容 量不仅仅是一个表面的数量问题。
2．层递性。课程的“折断”既是因果的，又是递进的，只有这样它才面向儿童的发展。这种递进首先是知识内容的递进，整个教学过程呈现出由简到繁、由易到难、由粗到精的次序。其次是心理操作的递进，“感知—理解—记忆—运用”是一种心理操作顺序，“问题—假设—实验—分析—结论”也是一种心理操作顺序，不一而足，但后一步必然比前一步包含更深刻的操作要义。
此外，课程的折断还体现一定的层次性，它最终形成的框架，可能是一个多维立体的结构。
《声音的产生》一课的设计片断就体现课程“折断”的层递性：
首先从进程上看，整个探究被分为3个组块：尺和钹是直接可见的振动(两者又是“线动”到“面动”的递进)，鼓和空瓶必须借助轻小物体放大振动(两者是“固—固”接触到“固—气”接触的递进)，而喉部振动是内隐、间接的振动。这三个组块由简单到复杂，由直接到间接，逐步递进。
每一个组块的“折断”，也是按照这一课的心理操作次序进行的。本课研究的主题是声音，听觉注意处于优先地位，所以第一个安排听觉描述，接着是主要感观的视觉描述，然后是触觉，最后整合所有感知表象，形成“探究发现”。
这是一个典型的二维分层的“折断”。
3．节奏性。课程的“折断”还要考虑儿童学习中的注意特性。认知心理学认为，学习过程本质上是一个信息加工的过程，在这个过程中，注意处于意识表层，起着重要的维持作用，而注意的疲劳程度。往往决定学习的持续。与学习者注意力的保持与转换相对应。课程的“折断”要充分考虑节奏的问题。
首先是组块间动静的搭配，它可以缩短单一目标注意的时间，减少信息加工疲劳。所谓动，并不单纯指全身性的活动，更主要的是指儿童多向度的自主建构，如讨论、操作、多媒体阅读等；而所谓静，主要指单向度的意义追寻，如听讲、思考等。
其次是组块中的意义起伏与回环，如悬疑、延长、重复等技巧的使用，它使得信息加工紧张度不断发生变化。
为了达到上述三方面的目标，小学科学的教学设计可能应该这样进行：
1．通读教材，识别核心概念及其内涵。
2．理解概念之间的课程联系。其中既包括概念间的联系，也包括一个概念内涵中子项的联系。
3．设计围绕概念及其联系的学习活动项目。
4．从儿童学习心理出发，考虑单个学习活动的指导细节。包括问题情境的设立(提问次序)、可能的互动状况及其调控、核心概念的精加工策略等等。
5．教案试教及修正。
综上所述，从课程“折断”的角度。理解教学设计，可以帮助我们切准教学设计的实质要义，为小学科学的教学设计找到一个简捷明晰的操作入口，这对廓清教学设计的理论认识，提高教学设计的质量，无疑有积极意义。
主题词：课程“折断” 小学科学 教学设计 技术
一
我对“折断”一词的借用，来源于库尔特·勒温的《拓扑心理学原理》。
勒温在论述个体儿童进入一个新环境所引起的心理变化时这样说：“当儿童完全熟悉他的环境时，人们不会想到这个事实构成心理原因链的折断……”勒温在这里提出“折断”概念。是用来说明心理生活空间的转向，这是一个心理系统结构的变化。我在这里使用这个概念，是指在一节课的教学设计中，对原有课程系统进行结构的分段、组块的选择与排布。
由教材(或类似媒介)承载的课程通常可以被视作一个原始的系统，它既有学科知识系统的固有序列，又有体现教学目标和学习心理的课程序列，而教学设计的意义。是将这个原始系统包含的复合序列转换成学生直接的学习序列。知识序列的特征是知识系统的固有逻辑性，但这种逻辑性并不必然符合认知心理过程；课程序列的特征是从教学目标和认知心理规律出发对知识系统进行的选择与重组；而学习序列的特征则是面向认知建构过程直接的心理操作。这就需要对原有课程的组成要素进行可能的重新组合，组合的前提与实质，是分割原有的逻辑排布，即“折断”。
“折断”是教学设计中一个相当普遍的工作，也是一个可以逐次深入的工作，不同方式的“折断”往往形成不同的教学效果，所以“折断”可以被称为“技巧”。
我们试用一例来说明这种技巧的使用。
两位教师设计《认识矿物的性质》一课的教学片断，其中之一是这样的：
根据矿物性质体现的方面，把学生组合成小组。分别研究矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、形状——这是完全按照教材序列进行的。5个小组并行展开，我们不妨称之为“并联折断”。(如图)
另一个与这不同：
先集体研究矿物的颜色、透明度和光泽，稍作小结，然后重点研究矿物的硬度和形状——这个设计是按照知识点的次序分为三段进行的。我们可以称之为“串联折断”。(如图)
比较这两个设计，不难发现，后者对课程序列作了更为深入的“折断”分析。它把矿物性质的5个方面分为三个层次：前面3个为第一层。后两者分别构成后两层。这样“折断”的依据，是认为前三者在认知特征上处于直观易懂的层次。学生根据已有经验(或稍加提示)完全可以掌握，而后两者离学生的生活经验距离较远，需要辅助建构。通过这样的“折断”，教学设计更贴近学习的心理操作可能，教学过程更加流畅。
二
教学设计的目的，是通过课程重组来促进学习的高效进行。课程“折断”的根本目的，是使课程真正走向学习。为什么这么说呢?这可以通过分析课程系统与教学系统的差异来找到依据。
如前所述，教材所负载的课程体系，是依照课程目标对学科知识系统进行选择与排布后呈现出来的。选择的依据，是基于知识对于学生成长的价值，即学生的未来生活与未来发展最需要什么样的核心知识。而排布的依据关涉到两个方面。一是知识体系本身的前后关联性，什么是基础的、必须先期掌握的，什么是综合的、拓展的；二是学习者的认知规律，包括诸如归纳、演绎等不同维度的系统。这就是说，学科知识经由“课程化”，实现向学习行为的第一步“靠近”。但是这个“靠近”是浅层的、初步的。它只能作为安排学习活动的一个参照。
作为课程，其系统的构造主要是学科本位的，是以学科知识逻辑展开的，不如此，课程将无法实现其价值。即便我们主张。课程体系与学科知识体系的重要差异在于它向学习心理过程的靠近，并把它作为衡量课程开发是否成功的一个标准，然而要想让课程逻辑直接成为学习逻辑，无疑是困难的。这其中的原因有四：
首先是课程的知识本位性。课程必须呈现学科知识逻辑，而知识逻辑并不表现为学习的逻辑。就比如关于矿物性质的知识。假如它可以包括颜色、透明度、光泽、硬度、形状5个平行的方面，对于这些性质的学习却不是这样平行的。它有一定的基础层级性。
其次，尽管课程的开发也必须考虑教学(学习)的可操作性，但这种考虑只能是一种大致的、固定的、模糊的体现，没有哪一门课程可以完全做到精确地匹配学习进程。同时，课程的这种考虑只可能面向学习者广泛的总体，而教学(学习)是一个个体性或小集群性的行为(其集群性的大小来自具体教学的不同约定)。并且，儿童学习与成人学习之间存在非常大的差异，一方面。儿童已有认知结构对内化新知的准备不足，已有知识经验比较匮乏；另一方面，儿童学习中，对课程的理解能力、认知结构的建构水平又各有差异，课程设计不可能完全观照这方面的要求。
第三，以教材等形式呈现的课程，不管作怎样的努力，其次序只能是一个二维的平面进程，而真实学习常常是一个多维立体的过程。它既有单线索的不断反复，又有多个进程的并列；既有知识逻辑的展现，又含能力发展逻辑于其内。所以“照本宣科”不但无法实现教学对学习的促进，反而有可能阻碍学习。
第四，学习不是一个简单的信息输入、加工的过程。其中除了认知要素之外，还大量包括了情感的要素。而教学就必须根据学习者可能的情感走向，重新组合课程的结构。
从课程走向学习，其实质是将课程包含的知识要素，转化为学习的心理操作。这个操作，是学习者对信息的选择、加工、存储和提取运用，其中伴生着情感要素对这个过程起的促进或阻碍作用。既然如此，课程信息呈现的特征和加工可能直接决定着学习操作的效率。在这个意义上讲，课程的“折断”显得非常重要。
三
总体上讲，小学科学是一种任务型课程，它由一系列的探究任务组合而成。而这些探究任务的有效完成，直接依赖于各任务间的组合和单个任务的进程排布，即课程的“折断”。
目前我们的研究可以初步认定，一个有效的课程“折断”应该包括这样一些特征：
1．流畅性。流畅性是指，课程“折断”各部分的重新组合应遵循具体学习者的认知过程规律。这个过程规律既体现在过程的连接次序上，也体现在各部分的加工容量上。
在次序上，课程“折断”应遵循自然生发原则，前一部分应该成为后一部分生发的基础。后一部分从前面自然生发。基础性的部分应与既有经验充分结合。生发的部分应与大脑认知结构的新知固着点相对应。
在容量上，课程“折断”的单位所包含信息要素的数量，应与学习者加工的能力相适应，这其中有一个年段性的问题。更重要的是，课程“折断”应保证信息要素呈现能够被学习者充分感知并深刻理解，所以容 量不仅仅是一个表面的数量问题。
2．层递性。课程的“折断”既是因果的，又是递进的，只有这样它才面向儿童的发展。这种递进首先是知识内容的递进，整个教学过程呈现出由简到繁、由易到难、由粗到精的次序。其次是心理操作的递进，“感知—理解—记忆—运用”是一种心理操作顺序，“问题—假设—实验—分析—结论”也是一种心理操作顺序，不一而足，但后一步必然比前一步包含更深刻的操作要义。
此外，课程的折断还体现一定的层次性，它最终形成的框架，可能是一个多维立体的结构。
《声音的产生》一课的设计片断就体现课程“折断”的层递性：
首先从进程上看，整个探究被分为3个组块：尺和钹是直接可见的振动(两者又是“线动”到“面动”的递进)，鼓和空瓶必须借助轻小物体放大振动(两者是“固—固”接触到“固—气”接触的递进)，而喉部振动是内隐、间接的振动。这三个组块由简单到复杂，由直接到间接，逐步递进。
每一个组块的“折断”，也是按照这一课的心理操作次序进行的。本课研究的主题是声音，听觉注意处于优先地位，所以第一个安排听觉描述，接着是主要感观的视觉描述，然后是触觉，最后整合所有感知表象，形成“探究发现”。
这是一个典型的二维分层的“折断”。
3．节奏性。课程的“折断”还要考虑儿童学习中的注意特性。认知心理学认为，学习过程本质上是一个信息加工的过程，在这个过程中，注意处于意识表层，起着重要的维持作用，而注意的疲劳程度。往往决定学习的持续。与学习者注意力的保持与转换相对应。课程的“折断”要充分考虑节奏的问题。
首先是组块间动静的搭配，它可以缩短单一目标注意的时间，减少信息加工疲劳。所谓动，并不单纯指全身性的活动，更主要的是指儿童多向度的自主建构，如讨论、操作、多媒体阅读等；而所谓静，主要指单向度的意义追寻，如听讲、思考等。
其次是组块中的意义起伏与回环，如悬疑、延长、重复等技巧的使用，它使得信息加工紧张度不断发生变化。
为了达到上述三方面的目标，小学科学的教学设计可能应该这样进行：
1．通读教材，识别核心概念及其内涵。
2．理解概念之间的课程联系。其中既包括概念间的联系，也包括一个概念内涵中子项的联系。
3．设计围绕概念及其联系的学习活动项目。
4．从儿童学习心理出发，考虑单个学习活动的指导细节。包括问题情境的设立(提问次序)、可能的互动状况及其调控、核心概念的精加工策略等等。
5．教案试教及修正。
综上所述，从课程“折断”的角度。理解教学设计，可以帮助我们切准教学设计的实质要义，为小学科学的教学设计找到一个简捷明晰的操作入口，这对廓清教学设计的理论认识，提高教学设计的质量，无疑有积极意义。