知识结构化：一种必备的学习素养
陆启威 江苏省无锡市教育科学研究院规划办公室主任
知识是有结构的，知识的结构性在于知识内在的逻辑关系和外在的情境关联。为此，教育部印发的《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》对综合学习提出了明确要求，并倡导大单元整体教学、跨学科主题化学习和项目化学习，力求通过大概念、大单元、大主题来架构知识的理解和应用，以此将碎片化知识和技能进行结构化的有机统整，真正形成解决问题的必备能力和素养。
回顾我们学过的任何知识，只要稍加分析和研究，就会发现知识本身具有诸多构成要素，而且各种要素之间都存在必然的联系，学习知识必须关注知识本身的构成要素以及各要素之间的逻辑建构。同时，每一项知识都不是孤立存在的，都会与其他知识发生关系，并在相互关系和作用过程中共同解决问题。也就是说，解决任何问题，单靠某一项知识是很难办到的，需要诸多相关知识的融入和参与。从这个意义上说，知识的学习必须结构化，知识结构化是知识本身的需要，也是解决现实问题的必然要求。
知识结构化是一种必备的学习素养。学生学习知识需要对知识进行结构化，一定要学习有结构的知识。在指导学生学习的过程中，教师要教会学生对知识的分析和理解，并在深刻理解的基础上建构起知识的内在关系和外在关联，宛如一线串珠，将各种要素及其关系串联起来，形成结构化的知识。
对知识进行结构化有以下三条路径与可能。
只要稍加关注，我们就会发现，各种知识（事物）所具有的属性之间或外部特征之间都有必然的逻辑关系。学习中，只有把握住这种内在的逻辑关系，才能算得上是学会知识、理解知识，并在此基础上真正建构起知识。教学中，挖掘知识的内在结构，一般是针对一节课上学习的知识。就一节课单独学习某个知识而言，需要对该知识进行内在结构关系的梳理和建构。
比如，江苏教育出版社出版的小学科学四年级上册《我们周围的空气》单元第一课，学生要学习的知识是“空气的性质”。教材上要求学生学习的空气的性质主要包括空气占据空间、空气可以被压缩、空气有弹性、空气会流动……如果把这些不同的“性质”分开来学习，就把“空气的性质”这一知识的学习碎片化了。这些不同的“性质”在学习上就成了一盘散沙，于学生而言，这样的学习只是记忆而已，不能形成系统的认知结构，也就不能在解决真实问题的过程中发生作用。
相反，如果以结构化的视角来关注这一课的学习，我们就可以将空气的这些“性质”很好地结构在一起。例如，学习了“空气占据空间”（性质1），学生就会明白空气“无孔不入”，知道空气能够“进入”任何空间，学生自然能够想到“空气是流动的”（性质2）。同时，学生依据“空气占据空间”（性质1）和“空气是流动的”（性质2）这两个性质，就会想到同样多的空气，空间变大了空气占据的空间也会变大，空间变小了空气占据的空间也会变小，由“空气占据的空间可变大变小”很容易推导出“空气可以被压缩”（性质3）。再通过“空气是流动的”（性质2）和“空气可以被压缩”（性质3），又可进一步推导出“空气有弹性”（性质4）……由此，学生可以建构起对“空气的性质”的结构性认知，这样通过相关属性的联系和对接建立起来的“空气的性质”才是有意义和有价值的。
知识的内在结构是知识本身的逻辑形式和存在样态，也是概念的内涵和形成过程。教师的教学必须遵从于知识的内在结构，并循着知识的内在结构帮助学生建构起概念，才能从根本上揭示问题的本质。同时，也让学生在概念建构的过程中学会结构化认知和系统思维，从而形成严谨的认知态度和科学的学习方法。
同属一个领域和范畴的知识，因关注事物的方式和角度不同而具有不同的认知倾向和特点，亦呈现出不同的知识样态和表现形式。但是，不论哪一个知识，只要同属一个领域和范畴，就必然与其他知识存在属性上的联系。关注同一领域知识之间属性上的关系及其建构，是进行知识结构的一条重要路径。通过知识横向结构的建立，可以使学生的学习走向通透和深刻。
建立知识的横向结构，一般通过单元整体教学来实现。也就是说，要将每一部分的教学内容放在整个单元里进行知识的分析和梳理，并从中找到该课文的知识内容与单元里其他课文的知识内容之间的关系，以便通过彼此之间的“相关性”来架构整个单元的学习，这就使每一课知识的学习具有结构性。
例如，江苏教育出版社出版的小学科学五年级下册《简单机械》单元，包括《撬重物的窍门》《拧螺丝的学问》《升旗的方法》《斜坡的启示》四篇课文。也就是说，杠杆、斜面、滑轮和轮轴都是机械，但它们的功能和应用不同，呈现出来的形状和结构也各不相同。一般的教学，多将每种机械分开来讲解，每种机械的知识呈现出一种相对孤立的状态。学生在学习时，也多是将每一课的内容作为一个独立的单位进行学习，结果学到的知识和技能都是碎片化的，很难吃透其中的精髓和要义。其实，只要认真研究这一单元内容，就会发现，四篇课文的知识和内容都是相互关联的，都被一种属性串联起来，那就是“杠杆原理”。利用“杠杆原理”把这个单元的四篇课文所学知识内容有机地串联起来，就形成了相互关联的有结构的知识。
知识的情境结构，是指某项知识在参与解决具体问题时与其他知识发生关系，以及该知识在多种关系中所处的地位、角色和作用。通常来说，解决一个具体问题，单靠某一项知识是很难完成的，需要不同领域和学科知识的介入和参与。可以说，解决具体问题的过程，就是不同领域和学科知识的结构化应用过程。也就是说，解决具体问题是一个系统工程，在这个系统里，每一项知识都分处于不同的位置，并与其他知识建立起相互支撑和协作的关系，才能发挥出应有的功能和作用，从而切实解决现实生活中的问题。由此可见，知识的结构化需要在问题解决中形成，知识的应用是知识结构化的有效途径，也是培养学生结构化设计行动方案，并在此基础上系统解决问题的能力和素养。
例如，学习了“磁铁的性质”，教师可以布置学生“自制一个指南针”。制作指南针的过程，就是“磁铁的性质”和制作指南针所需其他相关知识进行有机结构化的过程。唯有同其他知识进行有机对接和应用，“磁铁的性质”这一知识才能发挥其作用，并在作用中彰显其独特的功能和价值。再比如，学习了“二氧化碳可以灭火”知识，教师可以引导学生进行真实环境下的灭火。但在很多情况下仅靠二氧化碳灭火是很难奏效的，有时需要多种方法的综合应用，比如利用二氧化碳灭火的同时（隔绝氧气），还可以用水灭火（降温），移除火源周围的物品（断绝可燃物）……如此一来，这就通过“灭火”这一问题解决，将“二氧化碳可以灭火”这一知识和其他知识进行有效组织和结构化，更好地解决现实问题。
培养学生的核心素养绝不是不重视知识的学习，但知识的学习拒绝碎片化和孤立化，我们需要有结构的知识的学习。唯其如此，知识的学习才是有意义的，我们也才可以在有意义的知识学习和建构中，直面现实问题的解决。
阅读感悟：结构化学习是一种有意思有意义的学习，关注知识架构，打通知识脉络，注重知识与实际应用，强调知识建构的思维框架。结构化学习从内涵来说，与大单元、大主题教学理念不谋而合，一脉相承。受陆老师最近系列文章的启发，大单元的教学理念和解决方式促进学习结构化系统化，这样的学习方式无疑为大单元教学理念的实践开了良好势头。