高階思維視域下的初中科學(xué)探究性問題設(shè)計

藍(lán)慧雅

【摘要】在科技高度發(fā)展的今天，社會對高素質(zhì)人才的需求越來越迫切，也就要求各階段教育理念及教育模式不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，以強(qiáng)化學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新思維、質(zhì)疑能力及解決問題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。基于此，需要教師把握科學(xué)學(xué)科教學(xué)本質(zhì)及能力要求，創(chuàng)新教學(xué)理念，優(yōu)化科學(xué)教學(xué)模式，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。本文就高階思維視域下的初中科學(xué)探究性問題的設(shè)計策略進(jìn)行分析，以求對提高初中科學(xué)教學(xué)水平及學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)有所增益。

【關(guān)鍵詞】高階思維；科學(xué)課堂；探究性問題；設(shè)計策略

高階思維即基于人的高認(rèn)知水平及高認(rèn)知能力上的嚴(yán)謹(jǐn)思維方式及認(rèn)知探究活動，在人的認(rèn)知活動中，與高階思維相關(guān)的思維活動包括分析、評價及創(chuàng)造三個方面，因此，要培養(yǎng)學(xué)生形成良好的高階思維，就需要教師在學(xué)科教學(xué)中有意識地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)化學(xué)生的分析、評價及創(chuàng)造能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)。在初中科學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，需要教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容及能力要求，展開有針對性的教學(xué)及思維培養(yǎng)模式，以促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的優(yōu)化和提升。

一、結(jié)合生活實踐培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力

科學(xué)源于生活又高于生活，日常生活中的許多現(xiàn)象，往往隱含著科學(xué)道理，學(xué)習(xí)科學(xué)要善于觀察、善于發(fā)現(xiàn)。高階思維的一個重要體現(xiàn)是善于在日常生活實踐中結(jié)合所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)新問題，這取決于學(xué)生的科學(xué)理論知識水平、良好的實踐應(yīng)用能力，以及基于這種能力之上的思維習(xí)慣、探究意識和敏銳體驗。需要教師在教學(xué)中有意識地培養(yǎng)、挖掘、發(fā)展學(xué)生的這種潛智，使其在學(xué)習(xí)、實踐中逐步具備高階思維。如，浙教版八年級科學(xué)《電荷與電流》章節(jié)的教學(xué)中，針對教材中所例引的關(guān)于高速收費員在崗期間需要穿戴防毒面具上班的一則新聞，啟發(fā)學(xué)生思考其中原由，并結(jié)合自己所學(xué)知識和生活體驗，探究解決問題的思路和方法。

根據(jù)新聞了解到，高速收費人員之所以在工作期間需要佩戴防毒面具，其主要誘因在于他們所工作的收費站旁邊建有兩家化工生產(chǎn)企業(yè)，正是因為兩家企業(yè)在每日生產(chǎn)中排放出的高濃度氣體充斥收費站周圍而威脅到收費員的呼吸健康。教師可要求學(xué)生就兩家工廠生產(chǎn)產(chǎn)品及生產(chǎn)流程、生產(chǎn)原理及其過程中產(chǎn)生的廢棄物成份等進(jìn)行調(diào)查，以探究問題解決途徑。經(jīng)過調(diào)研，學(xué)生會了解到相關(guān)內(nèi)容，并認(rèn)識到在工廠生產(chǎn)過程中會排出大量粉塵，需要增加一套凈化及除塵設(shè)施，并準(zhǔn)備借助網(wǎng)絡(luò)查找資料，詳細(xì)探究此除塵設(shè)施的內(nèi)在結(jié)構(gòu)及工作原理。如果學(xué)生的探究停留于此，只是陷于低階思維，教師可就此對學(xué)生進(jìn)行思維拓展訓(xùn)練，啟發(fā)學(xué)生思考這套設(shè)施的工作原理，并圍繞自然沉降法、濾網(wǎng)過慮及靜電吸附等方法，探究哪種除塵方法更符合生產(chǎn)裝置的實際情況，且具備成本更低、除塵效果更佳，在此基礎(chǔ)上選出最佳文案。通過這種教學(xué)方式，使學(xué)生由單一的思維模式上升為多角度綜合思考，從而由低階思維上升為高階思維。

二、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容展開操作探究問題的本真

教師要認(rèn)識到創(chuàng)新思維及探索探究精神對學(xué)生的重要性，并在課堂教學(xué)中，調(diào)動學(xué)生的動手積極性。如，針對前面提到的降低生產(chǎn)企業(yè)氣體排放的案例，要增強(qiáng)靜電吸附除塵的效果，必須要找到適宜的帶電體。為此教師可讓學(xué)生自主探索尋找?guī)щ婓w，通過學(xué)生的自主探究，不論結(jié)果如何，都會使學(xué)生在實踐操作中積累更多的經(jīng)驗。在探究過程中，教師可進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)，以鼓勵和評價等方式激發(fā)學(xué)生的探究積極性和創(chuàng)新思維，并在實踐中不斷增強(qiáng)實踐操作的自信心。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率，教師可借助信息技術(shù)，如多媒體等設(shè)施輔助教學(xué)，以生動直觀的方式呈現(xiàn)實驗中涉及的科學(xué)原理，從而激發(fā)學(xué)生靈感，促使其快速理解并掌握教學(xué)知識點。如，為了解決前面案例中的問題，教師可先通過多媒體播放視頻，讓學(xué)生了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及其帶電情況。隨后，可采取小組合作學(xué)習(xí)模式，通過實驗游戲，使學(xué)生直觀體驗到吸管由原本不帶電轉(zhuǎn)化為帶電體的整個過程，各小組認(rèn)真分析各實驗小組帶電情況，并親自操作吸管通過摩擦帶電從而有效找到摩擦起電的最終原因。

三、教學(xué)中鼓勵學(xué)生在質(zhì)疑中解決實際問題

在初中科學(xué)課堂教學(xué)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力來自于其觀察和質(zhì)疑能力，只有在學(xué)習(xí)中善于發(fā)現(xiàn)問題，積極究本溯源，才會在探究中進(jìn)行獨立思考、分析并做出判斷，從而提高學(xué)生解決實際問題的能力。

在課堂教學(xué)過程中，可引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)嘗試將吸管摩擦后，觀察吸管對線香有沒有出現(xiàn)吸附情況，如果沒有出現(xiàn)則增強(qiáng)摩擦，也可以用更多吸管靠近線香，如果還是沒有出現(xiàn)吸附情況，教師可創(chuàng)設(shè)啟發(fā)、引導(dǎo)性的問題以促進(jìn)學(xué)生分析、思考：在實驗中我們會看到吸管在摩擦后可以對碎紙屑有較強(qiáng)的吸附力，但對煙卻沒有明顯的的吸附力，大家認(rèn)為是什么原因？基于對整個實驗過程的思考及教師的啟發(fā)，學(xué)生進(jìn)行主動探究，并最終找到借助起電機(jī)解決問題的辦法。但針對起電機(jī)所帶金屬球是否帶電的情況，教師可啟發(fā)學(xué)生自主思考，找出問題解決辦法。通過教師引導(dǎo)，學(xué)生找到了有效的方法，即可將吸管與毛皮相互摩擦使其帶負(fù)電，利用電荷之間相互作用的內(nèi)在規(guī)律，從而完成對起電機(jī)金屬球帶電情況進(jìn)行檢驗。因金屬球無法置于筒中，可借助金屬球中電用銅絲將金屬球?qū)С霾⒅糜谕仓校@樣在起電機(jī)啟動時帶電銅絲可以對線香的煙產(chǎn)生吸附，從而完成除塵裝置的制作。

綜上所述，高階思維視域下的初中科學(xué)探究性問題的設(shè)計，充分體現(xiàn)了教師對生本教育理念的真正落實，因而在培養(yǎng)和提升學(xué)生的邏輯思維能力方面發(fā)揮了積極的促進(jìn)作用。需要教師在初中科學(xué)教學(xué)中深入把握教學(xué)核心及對學(xué)生高階思維能力的要求，設(shè)計高質(zhì)量、具有良好啟發(fā)性和延展性的教學(xué)問題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，反復(fù)實踐，多方探究，充分挖掘自身思維潛能，從而有效提高自身的高階思維能力。

【參考文獻(xiàn)】

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