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一、两个贯穿要素
1.“情境——主体”要素
创设情境、启迪智力、掌握知识、体验情感、激励意志、强化行动信息反馈，发挥学生主体作用。“情境——主体”要素分为四个层次：创设情境启发诱导学生发现并明确问题、创设情境启发诱导学生制定实施设计方案、创设情境启发诱导学生建立规律制作模型或产品、创设情境启发诱导学生测试评价应用优化。
2.“反馈——创新”要素
学生主体行为信息反馈、识别选择接收新的情境信息、行为信息与新的情境信息比较同化顺应平衡实践创新，最终把课程的情境事实、智力方法、知识结构、情意品质和习惯技能五维目标转化为学生新的五维认知结构。认知结构的形成是从遗传的生理、智力（感觉知觉和辨认等）、知识（饱饿痛冷热声光等）、情感意志（喜怒哀乐忍受饥饿疼痛声强黑暗等毅力）和习惯技能（吸哭笑听看等）素质开始的;人出生后在遗传素质基础上开始独立的、自发的接收外界信息，会形成学前初级的、萌芽状态的五维认知结构;学校学习是对学前形成的认知结构的反馈;后续学习是对前期学习形成的认知结构的反馈;课堂学习是对课前预习的反馈、课后复习总结是对上课形成的认知结构的反馈;在同一问题探究过程中后一层次的学习是对前一层次学习形成的认知结构的反馈！
二、四个层次要素
上述两个贯穿要素构成认知循环，认知循环又可分解为以下四个具有因果层次关系和相互反馈转化关系的子循环：
第一，教师利用学生或别人熟悉的生活生产经验创设情境、在实验或实践活动中及时有序地创设情境，诱导学生发现并明确的问题。对应的心理活动是迁移大脑中已有的情境、知识经验、情感态度价值观和习惯技能要素对作用于感官的当前事物做出判断、寻找事物中有价值的情境信息，从而发现并明确问题。需要强调的是：①做这件事的目的、对象和手段是什么？②做事的科学依据是什么？会危害人、社会和自然吗？③循序渐进展现问题情境，让学生能独立自主发现并明确一个个问题;④了解做这事的人力、物力和财力消耗;⑤了解做这事的应用、理论、教育和能力价值！
第二，师生制定实施设计解决问题的实践方案或理论方案、实践操作、收集整理资料。对应的心理活动是强化情境事实目标;迁移应用已有认知结构解决新问题、训练观察能力;掌握丰富的感性知识，为思维加工准备感性材料;激发学生的直觉情感和学习兴趣，陶冶学生不畏艰辛、勇于探索等科学品质;训练习惯技能暨制定实施设计方案的创新能力。制定方案的过程是：寻求解决该问题需要的理论信息和实践信息;需要的知识起点、实验材料或标准件;开展定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维活动制定解决问题的多个方案;交流评价得出适合自己的最佳方案。方案有：（1）实践方案，用实验等直观材料创设程序化的问题情境，诱导学生实施设计解决问题的实践方案，分层次、分阶段，分步观察、对比观察和归纳观察，搜集整理资料等等;（2）理论方案，利用新课程与旧知识之间联系或矛盾，创设阶梯式的问题情境，诱导学生实施解决问题的理论方案，搜集整理资料;（3）实践和理论双向交叉综合方案。
第三，师生开展形象思维和逻辑思维活动、掌握理性知识、激发想象情感、激励学习乐趣，培养建立规律制作模型产品的实践创新能力。建构反映事物本质特征的实物图像、模型图像，设计记录表格并记录数据、画出数学图像等过程叫形象思维;对客观事物的个别属性、多个属性经过分析综合、抽象概括、比较鉴别、类比推理、演绎计算的过程叫逻辑思维;思维过程中形成的概论、建立的规律叫理性知识;对实物或模型形象、对概念规律的对称性、和协统一性、简洁完备性等特征产生的情绪反应叫想象情感，乐趣是在情感支配下追求发现事物本质规律的心理欲望。思维活动的外部行为：（1）归纳实践材料对应实践方案，用实验数据等直观材料创设问题情境，把实验中获得的感性材料或者把已有知识中某些“初级的本质”，通过归纳推理，抽象概括得出概念、规律、设计制作技术模型或产品;（2）演绎推理对应于理论方案，利用新课程与旧知识之间的联系或矛盾创设情境，从己建立的基础知识中通过演绎推理，获得新的概念、建立新的规律;（3）归纳和演绎双向交叉综合推进方案;（4）类比推理，主要程序是对两类事物进行分析比较，根据它们有部分属性相似，推理出它们的其它属性也相似的结论。
第四，测试评价应用优化。对应的心理活动是迁移已有的五维认知结构在新情境中复活表象、反馈比较、同化顺应、平衡创新;通过定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维训练，使知识得到测试检验、深化活化、整体化后形成真理性知识;人们学会应用规律解决实际问题或设计发明新的技术产品改造客观世界后实现了自身价值，激发理智情感、激励为推动人类社会发展做出自己的贡献的心理欲望叫志趣！测试评价应用优化有：（1）对规律或技术产品进行模拟、强化、优化、移植或虚拟测试;（2）创设习题课教学情境，把生产生活问题变成习题求解，编制设计训练学生定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维能力的问题或习题;（3）学习新知识、创新发明新事物。如应用电磁感应知识引导学生发明发动机、变压器等;（4）解释处理日常生活、生产中遇到的问题，设计制作过去没有的实验器材或技术产品等等。
总之，教学过程由两个贯穿要素組成，两个贯穿要素构成认知循环，认知循环又可分解为四个具有因果层次关系和相互反馈转化关系的子循环组成。教师的引导作用主要靠四个教学层次中创设的情境来实现;学生的主体作用主要靠四个教学层次中行为信息反馈和思维活动的独立性来保障！教育模式还可以总结为：“教为引导（情境——主体）要素、学为主体（反馈——创新）要素，落实四个环节、完成五维目标，培养实践创新能力”！皮亚杰、张熊飞为教育模式理论奠定了基础，我们做了完善！
1.“情境——主体”要素
创设情境、启迪智力、掌握知识、体验情感、激励意志、强化行动信息反馈，发挥学生主体作用。“情境——主体”要素分为四个层次：创设情境启发诱导学生发现并明确问题、创设情境启发诱导学生制定实施设计方案、创设情境启发诱导学生建立规律制作模型或产品、创设情境启发诱导学生测试评价应用优化。
2.“反馈——创新”要素
学生主体行为信息反馈、识别选择接收新的情境信息、行为信息与新的情境信息比较同化顺应平衡实践创新，最终把课程的情境事实、智力方法、知识结构、情意品质和习惯技能五维目标转化为学生新的五维认知结构。认知结构的形成是从遗传的生理、智力（感觉知觉和辨认等）、知识（饱饿痛冷热声光等）、情感意志（喜怒哀乐忍受饥饿疼痛声强黑暗等毅力）和习惯技能（吸哭笑听看等）素质开始的;人出生后在遗传素质基础上开始独立的、自发的接收外界信息，会形成学前初级的、萌芽状态的五维认知结构;学校学习是对学前形成的认知结构的反馈;后续学习是对前期学习形成的认知结构的反馈;课堂学习是对课前预习的反馈、课后复习总结是对上课形成的认知结构的反馈;在同一问题探究过程中后一层次的学习是对前一层次学习形成的认知结构的反馈！
二、四个层次要素
上述两个贯穿要素构成认知循环，认知循环又可分解为以下四个具有因果层次关系和相互反馈转化关系的子循环：
第一，教师利用学生或别人熟悉的生活生产经验创设情境、在实验或实践活动中及时有序地创设情境，诱导学生发现并明确的问题。对应的心理活动是迁移大脑中已有的情境、知识经验、情感态度价值观和习惯技能要素对作用于感官的当前事物做出判断、寻找事物中有价值的情境信息，从而发现并明确问题。需要强调的是：①做这件事的目的、对象和手段是什么？②做事的科学依据是什么？会危害人、社会和自然吗？③循序渐进展现问题情境，让学生能独立自主发现并明确一个个问题;④了解做这事的人力、物力和财力消耗;⑤了解做这事的应用、理论、教育和能力价值！
第二，师生制定实施设计解决问题的实践方案或理论方案、实践操作、收集整理资料。对应的心理活动是强化情境事实目标;迁移应用已有认知结构解决新问题、训练观察能力;掌握丰富的感性知识，为思维加工准备感性材料;激发学生的直觉情感和学习兴趣，陶冶学生不畏艰辛、勇于探索等科学品质;训练习惯技能暨制定实施设计方案的创新能力。制定方案的过程是：寻求解决该问题需要的理论信息和实践信息;需要的知识起点、实验材料或标准件;开展定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维活动制定解决问题的多个方案;交流评价得出适合自己的最佳方案。方案有：（1）实践方案，用实验等直观材料创设程序化的问题情境，诱导学生实施设计解决问题的实践方案，分层次、分阶段，分步观察、对比观察和归纳观察，搜集整理资料等等;（2）理论方案，利用新课程与旧知识之间联系或矛盾，创设阶梯式的问题情境，诱导学生实施解决问题的理论方案，搜集整理资料;（3）实践和理论双向交叉综合方案。
第三，师生开展形象思维和逻辑思维活动、掌握理性知识、激发想象情感、激励学习乐趣，培养建立规律制作模型产品的实践创新能力。建构反映事物本质特征的实物图像、模型图像，设计记录表格并记录数据、画出数学图像等过程叫形象思维;对客观事物的个别属性、多个属性经过分析综合、抽象概括、比较鉴别、类比推理、演绎计算的过程叫逻辑思维;思维过程中形成的概论、建立的规律叫理性知识;对实物或模型形象、对概念规律的对称性、和协统一性、简洁完备性等特征产生的情绪反应叫想象情感，乐趣是在情感支配下追求发现事物本质规律的心理欲望。思维活动的外部行为：（1）归纳实践材料对应实践方案，用实验数据等直观材料创设问题情境，把实验中获得的感性材料或者把已有知识中某些“初级的本质”，通过归纳推理，抽象概括得出概念、规律、设计制作技术模型或产品;（2）演绎推理对应于理论方案，利用新课程与旧知识之间的联系或矛盾创设情境，从己建立的基础知识中通过演绎推理，获得新的概念、建立新的规律;（3）归纳和演绎双向交叉综合推进方案;（4）类比推理，主要程序是对两类事物进行分析比较，根据它们有部分属性相似，推理出它们的其它属性也相似的结论。
第四，测试评价应用优化。对应的心理活动是迁移已有的五维认知结构在新情境中复活表象、反馈比较、同化顺应、平衡创新;通过定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维训练，使知识得到测试检验、深化活化、整体化后形成真理性知识;人们学会应用规律解决实际问题或设计发明新的技术产品改造客观世界后实现了自身价值，激发理智情感、激励为推动人类社会发展做出自己的贡献的心理欲望叫志趣！测试评价应用优化有：（1）对规律或技术产品进行模拟、强化、优化、移植或虚拟测试;（2）创设习题课教学情境，把生产生活问题变成习题求解，编制设计训练学生定势思维、发散思维、逆向思维和组合型思维能力的问题或习题;（3）学习新知识、创新发明新事物。如应用电磁感应知识引导学生发明发动机、变压器等;（4）解释处理日常生活、生产中遇到的问题，设计制作过去没有的实验器材或技术产品等等。
总之，教学过程由两个贯穿要素組成，两个贯穿要素构成认知循环，认知循环又可分解为四个具有因果层次关系和相互反馈转化关系的子循环组成。教师的引导作用主要靠四个教学层次中创设的情境来实现;学生的主体作用主要靠四个教学层次中行为信息反馈和思维活动的独立性来保障！教育模式还可以总结为：“教为引导（情境——主体）要素、学为主体（反馈——创新）要素，落实四个环节、完成五维目标，培养实践创新能力”！皮亚杰、张熊飞为教育模式理论奠定了基础，我们做了完善！