培養(yǎng)學(xué)生高階思維，促進(jìn)其科學(xué)概念的精致化建構(gòu)

文/廣州市海珠區(qū)寶玉直實(shí)驗(yàn)小學(xué)　余　晴

小學(xué)科學(xué)課程涉及許多基本而重要的科學(xué)概念。這些概念是學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)、體會(huì)科學(xué)思想、形成科學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體。因而引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)概念是科學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)。在實(shí)際教學(xué)中，不少科學(xué)教師雖然很重視引導(dǎo)學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行概念的建構(gòu)，課堂上也為學(xué)生準(zhǔn)備了活動(dòng)材料和記錄單，并為學(xué)生提供交流、相互質(zhì)疑的機(jī)會(huì)，但教學(xué)效果卻不盡人意。學(xué)生在課堂的交流效果缺乏指向主要概念進(jìn)行有效質(zhì)疑，思維活動(dòng)也較為簡(jiǎn)單，建構(gòu)的科學(xué)概念不全面、不到位。有時(shí)學(xué)生即使能描述出本課的主要概念，但一轉(zhuǎn)變情景，就不能對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行應(yīng)用，更難以在課后應(yīng)用科學(xué)概念去解決生活問題。實(shí)際上，學(xué)生對(duì)概念的理解結(jié)果并不是直接來源于外部提供的信息，也不是對(duì)原事物的長時(shí)記憶，而是個(gè)體思維過程的產(chǎn)物。認(rèn)知過程中的思維方式?jīng)Q定著概念建構(gòu)的精致化。在科學(xué)概念的學(xué)習(xí)中，“精致化”的實(shí)質(zhì)是對(duì)概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行盡量詳細(xì)的深加工，是對(duì)科學(xué)概念立體的、系統(tǒng)的認(rèn)知?？茖W(xué)概念的精致建構(gòu)需要學(xué)生啟動(dòng)高階思維從不同角度、不同層次進(jìn)行反復(fù)思考，不斷產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。當(dāng)學(xué)生建構(gòu)了精致的科學(xué)概念時(shí)，他們就能靈活地在各個(gè)情景中識(shí)別與相關(guān)科學(xué)概念有關(guān)的信息，并靈活應(yīng)用科學(xué)概念。因此，教師有必要在教學(xué)過程中采取有效的教學(xué)策略培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)概念精細(xì)化的建構(gòu)。

一、高階思維及其對(duì)科學(xué)概念的建構(gòu)作用

高階思維 (high order thinking)是與低階思維 (low order thinking)相對(duì)的概念。依據(jù)布盧姆學(xué)習(xí)目標(biāo)分類 （修訂），認(rèn)知過程維度主要分為六類:記憶、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造六項(xiàng)，其中記憶、理解和應(yīng)用被認(rèn)為是低階思維，分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造被認(rèn)為是高階思維。高階思維超越簡(jiǎn)單的記憶和信息檢索，是一種以高層次認(rèn)知水平的思維方式，能對(duì)看似散亂的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行意義建構(gòu)。高階思維能力表現(xiàn)在對(duì)事物認(rèn)知過程中的質(zhì)疑能力、獨(dú)立客觀判斷能力、求真能力，以及自我反思、調(diào)整和重新建構(gòu)的能力。

目前大量的學(xué)生依然沿用以記憶力為主導(dǎo)的低階思維學(xué)習(xí)方式。這種碎片化、復(fù)制化的思維認(rèn)知方式，表面上能對(duì)知識(shí)進(jìn)行的精細(xì)認(rèn)知。實(shí)際上，由于不具備系統(tǒng)性、批判性的認(rèn)知能力，低階思維學(xué)習(xí)者對(duì)信息的深度加工能力不足，不能對(duì)事物形成系統(tǒng)認(rèn)知，也無力對(duì)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)與創(chuàng)造。他們對(duì)概念的掌握是零散而片面、雜亂而僵化的，這導(dǎo)致在課堂上能描述出本課的知識(shí)概念，卻不能遷移所學(xué)的概念應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活情景中?，F(xiàn)代社會(huì)，人們每天都會(huì)接受大量的碎片化信息。培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，不僅能促進(jìn)學(xué)生現(xiàn)階段對(duì)科學(xué)概念的精致化建構(gòu)，更為他們終身習(xí)得高效的學(xué)習(xí)方式打下基礎(chǔ)。

哈佛大學(xué)心理學(xué)教授D.Perkins(1992)認(rèn)為良好的思維能力是一種技術(shù)或技巧上的訓(xùn)練結(jié)果，需要相應(yīng)有針對(duì)性的練習(xí)。在實(shí)際教學(xué)過程中，通過恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略可以有效訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，同時(shí)促進(jìn)其對(duì)科學(xué)概念的精致化建構(gòu)。

二、培養(yǎng)學(xué)生高階思維，促進(jìn)其精致化建構(gòu)科學(xué)概念的教學(xué)策略探討

1.重視學(xué)生的高階思維培養(yǎng)，設(shè)置精致化的教學(xué)目標(biāo)

清晰、精致的教學(xué)目標(biāo)是教師引導(dǎo)學(xué)生精致化建構(gòu)科學(xué)概念的指航燈。如果我們的教學(xué)目標(biāo)欠缺精致化，模糊不清，那么課堂上就無法精準(zhǔn)地對(duì)學(xué)生在自主建構(gòu)科學(xué)概念的過程中給予到位的指導(dǎo)。這將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的建構(gòu)往往只停留在 “領(lǐng)會(huì)、大概知道或好像理解了”階層，對(duì)科學(xué)概念的“應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)”階層，特別是“創(chuàng)造”的高階思維明顯夠不著。精致的教學(xué)目標(biāo)包括了科學(xué)知識(shí)目標(biāo)、探究技能目標(biāo)、科學(xué)態(tài)度目標(biāo)、科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)等四維目標(biāo)，也包含了“理解”、“應(yīng)用”、“評(píng)價(jià)”、“分析”和“創(chuàng)造”等多個(gè)思維階層。精致的教學(xué)目標(biāo)引領(lǐng)著教師更加精準(zhǔn)地引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)概念，并能運(yùn)用本課科學(xué)概念解釋周圍相關(guān)現(xiàn)象，甚至能解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，而且還包括學(xué)生在探究與交流中，能分析和評(píng)價(jià)自己和他人的學(xué)習(xí)，并不斷改進(jìn)。

2.精致化分析學(xué)情，針對(duì)學(xué)生認(rèn)知上的難點(diǎn)給予有效的具體感知

小學(xué)生的認(rèn)知以形象思維為主，對(duì)具體實(shí)物、現(xiàn)象進(jìn)行直接感知是兒童的主要學(xué)習(xí)方式。通過對(duì)實(shí)物和現(xiàn)象的直接感知，兒童能充分獲取事物的基本特征、現(xiàn)象之間的聯(lián)系等信息，這些是兒童利用高級(jí)思維建構(gòu)精致概念的基礎(chǔ)。建構(gòu)不同層次的科學(xué)概念，需要教師提供不同的活動(dòng)材料，以不同的形式呈現(xiàn)給學(xué)生進(jìn)行感知。對(duì)于建構(gòu)物質(zhì)外部特征的科學(xué)概念，直接提供有代表性的實(shí)物即可滿足學(xué)生對(duì)此類科學(xué)概念的建構(gòu)。但對(duì)于建構(gòu)事物或現(xiàn)象之間相互關(guān)聯(lián)的科學(xué)概念，如結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系，天文現(xiàn)象與天體的運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系等抽象的概念，則需教師針對(duì)本課學(xué)生概念建構(gòu)的難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)物或具體現(xiàn)象進(jìn)行觀察的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)與制作相關(guān)模型，并進(jìn)行測(cè)試與改進(jìn)，不斷深處地、充分地感知具體事物之間的關(guān)系。這種設(shè)計(jì)與制作模型的活動(dòng)，需要學(xué)生把科學(xué)、技術(shù)與工程、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)、思維和技能進(jìn)行了整合，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科概念的建構(gòu)，挖掘更深層的科學(xué)本質(zhì)和規(guī)律。

3.設(shè)計(jì)有結(jié)構(gòu)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境，幫助學(xué)生對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行反復(fù)的感知和遷移

人的認(rèn)知過程即是人與環(huán)境的相互作用的過程。當(dāng)人遇到問題情境，會(huì)啟動(dòng)思維從環(huán)境中收集相關(guān)信息，建構(gòu)相關(guān)的概念或者生成策略解決問題。教學(xué)情境就是以直觀方式呈現(xiàn)書本知識(shí)所表征的實(shí)際事物或事物的相關(guān)背景，使抽象的知識(shí)具體化、形象化。課堂上創(chuàng)設(shè)多個(gè)有結(jié)構(gòu)的、與科學(xué)概念相關(guān)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境，有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行反復(fù)、充分感知，并促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行分析、假設(shè)、預(yù)測(cè)、創(chuàng)造等高階思維活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念進(jìn)行建構(gòu)和遷移。筆者在執(zhí)教教科版一年級(jí)上冊(cè) 《用手來測(cè)量》一課時(shí)，基于學(xué)生認(rèn)為生活中只能用尺子來測(cè)量長度的前概念，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)沒有尺子的情況下卻需要進(jìn)行測(cè)量門檻長度的生活情境，有效地喚醒學(xué)生原有的知識(shí),并與學(xué)生的認(rèn)知水平發(fā)生沖突,很好地激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行探究的欲望。在建構(gòu)了用手測(cè)量的相關(guān)概念和掌握了技能后，筆者又 “帶領(lǐng)”學(xué)生回到導(dǎo)入環(huán)節(jié)的生活情境，讓學(xué)生應(yīng)用剛學(xué)會(huì)的科學(xué)概念和測(cè)量技能測(cè)量門檻模型的長度。接著，筆者進(jìn)行情境遷移，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)到商場(chǎng)為門檻挑選合適長度地墊的情景，讓學(xué)生體驗(yàn)用科學(xué)概念與技能解決生活問題的成功感。最后，通過布置課外親子活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)用更多的身體部位測(cè)量身邊生活物品的長度，使學(xué)生對(duì)本課的科學(xué)概念進(jìn)行拓展與延伸。

4.預(yù)設(shè)學(xué)生表達(dá)探究結(jié)果的困難，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用多種表達(dá)方式提高課堂交流的有效性

交流是利用各種方式互相交換彼此想法。在匯報(bào)與相互質(zhì)疑的交流中，學(xué)生需要啟動(dòng)解釋、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等高階思維，這就促進(jìn)了學(xué)生對(duì)概念更細(xì)致、更深層次的建構(gòu)。日常教學(xué)中，許多教師為學(xué)生提供的交流方式較為單一，基本上以記錄單的形式進(jìn)行展示與匯報(bào)。這種方式較為抽象的探究結(jié)果，不能夠很好地直觀形象進(jìn)行展示。如 《把種子傳播到遠(yuǎn)處》、《月相》等課，對(duì)于表述能力有限的小學(xué)生來說，他們難以用圖文的形式和語言表述清楚其探究結(jié)果。這就阻礙了學(xué)生課堂上的互動(dòng)交流，使得他們難以在交流中碰撞出思維的火花。對(duì)于這些較為抽象的探究結(jié)果，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)物、模型，或是一些電教設(shè)備進(jìn)行展示。多形式的交流方式能促使學(xué)生更全面、更深入地表達(dá)自己的想法，為生生之間的充分交流提供必要基礎(chǔ)。如在執(zhí)教四年級(jí)下冊(cè) 《把種子傳播到遠(yuǎn)處去》一課，筆者先提供各種有代表性的種子實(shí)物給學(xué)生進(jìn)行觀察，接著以驅(qū)動(dòng)任務(wù)的形式讓學(xué)生根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)與制作能傳播到遠(yuǎn)處的種子模型。在交流匯報(bào)的過程中，學(xué)生用語言和圖文的方式展示對(duì)種子結(jié)構(gòu)的觀察發(fā)現(xiàn)，用種子模型的設(shè)計(jì)圖和種子實(shí)體模型以及現(xiàn)場(chǎng)展示種子模型的傳播效果來表達(dá)種子結(jié)構(gòu)與傳播方式的關(guān)系?；诟鞣N直觀而有趣的展示，學(xué)生非常有效地表達(dá)了自己的觀察發(fā)現(xiàn)、推測(cè)和想法，生生之間的互動(dòng)順暢無阻，思維非常活躍。學(xué)生不僅順利地建構(gòu)了 “種子的結(jié)構(gòu)與其傳播方式相適應(yīng)”的科學(xué)概念，還對(duì) “植物的結(jié)構(gòu)與環(huán)境”、“植物的結(jié)構(gòu)與繁衍”等科學(xué)概念進(jìn)行了初步探討。可見，多種形式的交流形式可以有效促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，使其建立更加系統(tǒng)、立體的科學(xué)概念。