小學(xué)科學(xué)課堂中促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的四個(gè)關(guān)鍵因子

【摘 要】小學(xué)生思維的發(fā)生及發(fā)展需要一些關(guān)鍵因子來誘發(fā)、促進(jìn)。以挑戰(zhàn)性情境促進(jìn)思維向?qū)嵦幦?，以具身性活?dòng)促進(jìn)思維向深處去，以進(jìn)階性任務(wù)促進(jìn)思維向高處去，以增值性評(píng)價(jià)促進(jìn)思維向廣處去，能幫助學(xué)生更好地解決問題、積累經(jīng)驗(yàn)、建構(gòu)概念、強(qiáng)化運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);思維發(fā)展;情境;活動(dòng);任務(wù);評(píng)價(jià)

【中圖分類號(hào)】G623.6? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009（2021）86-0047-04

【作者簡(jiǎn)介】馮毅，南京市瑯琊路小學(xué)（南京，210024）副校長(zhǎng)，高級(jí)教師。

反思當(dāng)下的科學(xué)課堂，學(xué)生思維的培養(yǎng)存在走過場(chǎng)、淺表化、水平低、視野窄等現(xiàn)象。毋庸置疑，思維是需要培養(yǎng)的，為此，我們需要思考用什么來培養(yǎng)思維、推動(dòng)思維向何處發(fā)展及思維發(fā)展的結(jié)果是什么。以此為框架，筆者基于教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出促進(jìn)小學(xué)生思維發(fā)展的關(guān)鍵因子——挑戰(zhàn)性情境、具身性活動(dòng)、進(jìn)階性任務(wù)、增值性評(píng)價(jià)。

一、挑戰(zhàn)性情境促進(jìn)思維向?qū)嵦幦?，解決問題

學(xué)生的科學(xué)探究是從蘊(yùn)藏在情境中的問題開始的?？雌饋恚茖W(xué)課上并不缺少情境。課堂上，教師一般不會(huì)直接告訴學(xué)生所要教授的內(nèi)容，而是會(huì)圍繞所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)情境，即情境導(dǎo)入。判斷情境的好壞，不僅僅要看情境是否生動(dòng)有趣，還要看情境中問題的性質(zhì)。進(jìn)一步說，情境中的問題應(yīng)該是學(xué)生在身邊遇到的真實(shí)的問題，而不僅僅是為了引出教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的懸念。

一個(gè)好的情境應(yīng)該富有挑戰(zhàn)性。所謂挑戰(zhàn)，不是說教師為了挑戰(zhàn)學(xué)生而“生造”情境，而是來自真實(shí)情境中的問題對(duì)學(xué)生造成了挑戰(zhàn)，或撼動(dòng)了學(xué)生的前概念，或讓學(xué)生產(chǎn)生了新疑惑。身處迷思與混亂之中，學(xué)生生出想要解決問題、理順情境的意愿，而這正是思維的用武之地。正如杜威所言：“反省思維的功能是把經(jīng)驗(yàn)含糊的、可疑的、矛盾的、某種失調(diào)的情境轉(zhuǎn)變?yōu)榍宄?、有條理的、安定的以及和諧的情境。”

以蘇教版《科學(xué)》四上“吃的學(xué)問”這一單元的教學(xué)為例，該單元包括《我們吃什么》《怎樣搭配食物》《食物的消化》《我們的食物安全嗎》四課。學(xué)生學(xué)習(xí)這一單元的意義不在于記住科學(xué)知識(shí)，而在于以學(xué)到的知識(shí)、科學(xué)的眼光來看待“吃”這件事，改變不好的飲食習(xí)慣，使日常飲食變得更科學(xué)、更健康。

教師從真實(shí)的生活情境出發(fā)，設(shè)計(jì)了一個(gè)整合性的挑戰(zhàn)性情境：受學(xué)校食堂叔叔阿姨的委托，研究午餐食譜并提出合理化建議。這個(gè)情境中隱含的問題是學(xué)校的午餐食譜是否合理。要回答這個(gè)問題，必須以一系列科學(xué)知識(shí)作為基礎(chǔ)，且要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的思維活動(dòng)，這對(duì)學(xué)生來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)生通過學(xué)習(xí)，知道食物給人提供了哪些營(yíng)養(yǎng)成分，理解人是怎樣消化食物的，領(lǐng)會(huì)怎樣的膳食結(jié)構(gòu)才是合理的、什么樣的食物是安全的等科學(xué)知識(shí);然后運(yùn)用這些知識(shí)，借助“食物金字塔”這一工具，分析學(xué)校的午餐食譜和自己日常飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和不合理之處;再將學(xué)到的知識(shí)、分析的結(jié)果加以綜合，設(shè)計(jì)一份理想的學(xué)校午餐食譜;食譜形成后，還要運(yùn)用大家共同形成的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行再評(píng)價(jià)、再優(yōu)化。

食堂叔叔阿姨求助這一情境很自然地把學(xué)生“卷入”其中，這是一個(gè)真實(shí)且學(xué)生非常關(guān)心的問題，每一步探究都是朝著問題解決的方向逼近，學(xué)生的思維發(fā)展落到了實(shí)處。

這一案例表明，來自真實(shí)的生活情境（問題）的挑戰(zhàn)是學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的過程，就是習(xí)得知識(shí)與技能、練就科學(xué)眼光、發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的過程。充分發(fā)揮思維的作用，解決問題，理順情境，學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知會(huì)因此而不斷提升。

二、具身性活動(dòng)促進(jìn)思維向深處去，積累經(jīng)驗(yàn)

課程專家拉爾夫·泰勒指出，學(xué)習(xí)是通過學(xué)生的主動(dòng)行為發(fā)生的，學(xué)生的學(xué)習(xí)取決于他自己做了什么，而不是教師做了什么。小學(xué)科學(xué)課堂上不是沒有活動(dòng)，問題是有些活動(dòng)的設(shè)計(jì)純粹是為了得出結(jié)論，學(xué)生體驗(yàn)不充分、思考不深入。從科學(xué)概念發(fā)展的進(jìn)程上看，小學(xué)階段更重要的是讓學(xué)生在經(jīng)驗(yàn)的層面上積累思維的材料，筑牢通往概念的階梯。這就必須增強(qiáng)活動(dòng)的體驗(yàn)度和思維含量。

在這一問題上，具身認(rèn)知理論能給我們帶來啟發(fā)。該理論強(qiáng)調(diào)身體在知識(shí)形成中的作用，離開了身體，就沒有什么心智，認(rèn)知和思維基于身體，源于身體，是一種身體體驗(yàn)。身體不僅是活動(dòng)的手段，其本身就是感知、獲取信息的重要入口和通道。多開展具身性活動(dòng)，在思維的參與下，將各種感受加工提煉成積極的經(jīng)驗(yàn)，并有效地積累下來，這或許才是小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的有效方式。

強(qiáng)調(diào)具身性活動(dòng)促進(jìn)思維向深處去，不是要把活動(dòng)搞得多復(fù)雜，或者把問題提得多難，而是促進(jìn)學(xué)生深究某一種事物或某一個(gè)現(xiàn)象，獲得充分的體驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，調(diào)動(dòng)思維對(duì)這些體驗(yàn)進(jìn)行深度加工，經(jīng)由分析與梳理，從中抽取出核心概念。

以新編蘇教版《科學(xué)》二下《推和拉》一課的教學(xué)為例，該課是小學(xué)階段學(xué)生建構(gòu)“力”的概念的起始課。因?yàn)槊嫦虻氖嵌昙?jí)的學(xué)生，所以不可能也不需要講得過深，而應(yīng)從產(chǎn)生力的兩種最基本的方式入手，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)推力和拉力這兩種最基本的力，進(jìn)而讓其了解力有大小和方向。

教學(xué)這樣的內(nèi)容，教師一定不能把推力和拉力的概念直接告訴學(xué)生，或讓他們?nèi)ケ痴b，而要設(shè)計(jì)成有效的活動(dòng)。基于具身認(rèn)知理論，有教師設(shè)計(jì)了一個(gè)推箱子的游戲。選用大號(hào)的硬塑料筐，大小正合適一個(gè)二年級(jí)學(xué)生坐在其中。將教室里的桌椅搬出，空出的場(chǎng)地，畫1米寬4米長(zhǎng)的跑道若干，兩端分別貼上紅色和綠色的膠帶。游戲的玩法是，一個(gè)學(xué)生坐在塑料筐中，另一個(gè)學(xué)生移動(dòng)塑料筐一去一回。去，從綠線出發(fā)移動(dòng)箱子過紅線;回，原路返回過綠線。需要強(qiáng)調(diào)的是，只能用推或拉的方法移動(dòng)箱子，不能抬;在移動(dòng)箱子的過程中，箱子不能掉頭，學(xué)生的位置不能換過來;不能同時(shí)推和拉。教師呈現(xiàn)三個(gè)問題，讓學(xué)生一邊游戲一邊思考：在推拉箱子的過程中，有什么感覺？箱子去、回，你是怎么做的？去的時(shí)候你是怎么用力的？回來的時(shí)候你又是怎么用力的？

游戲開始，學(xué)生開心地玩起來，歡笑聲不斷。推和拉這兩個(gè)動(dòng)作學(xué)生并不陌生，但是對(duì)二年級(jí)的學(xué)生來說，推拉這么重的物體還是沒有過的。在多次推拉之后，他們已經(jīng)氣喘吁吁。這時(shí)候，教師把學(xué)生聚攏起來討論此前提出的問題。很多學(xué)生還喘著粗氣，捏著酸脹的肌肉，巴不得休息一會(huì)兒，可腦子里的想法卻被身體的體驗(yàn)激活，源源不斷地涌出來：物體越重需要的力就越大，用很大的力推輕的物體速度更快，要改變箱子運(yùn)動(dòng)的方向就要改變用力的方向，用力的方向和箱子運(yùn)動(dòng)的方向是一致的……有的學(xué)生為了把想法表達(dá)得更清楚，還在黑板上畫了力的示意圖。

該活動(dòng)為什么能取得很好的效果？因?yàn)樗苯又塾趯W(xué)生的身體，調(diào)動(dòng)了學(xué)生身體的感受，而這樣一種強(qiáng)烈的感受也極大地刺激了學(xué)生的思維。學(xué)生一邊做一邊思考，經(jīng)驗(yàn)得到了有效積累?？梢灶A(yù)見，這些鮮活的經(jīng)驗(yàn)必將像能量一樣積蓄在學(xué)生的身體之中，為力的概念的建構(gòu)貢獻(xiàn)力量。

三、進(jìn)階性任務(wù)促進(jìn)思維向高處去，建構(gòu)概念

小學(xué)科學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的任務(wù)和目標(biāo)有清晰的認(rèn)識(shí)。然而現(xiàn)實(shí)問題是，任務(wù)沒有和目標(biāo)掛鉤，或者說教師知道布置學(xué)生做的任務(wù)最終指向什么教學(xué)目標(biāo)，但學(xué)生卻不清楚為什么要這么做。看起來學(xué)生是完成了一個(gè)又一個(gè)任務(wù)，但任務(wù)之間是割裂的。

因此，教師不僅要設(shè)計(jì)學(xué)生力所能及的任務(wù)，明確任務(wù)目標(biāo)，還要在任務(wù)之間形成緊密的進(jìn)階關(guān)系，并且讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)這種關(guān)聯(lián)，讓連續(xù)性的任務(wù)串來驅(qū)動(dòng)連續(xù)性的探究和思考。在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生的思維拾級(jí)而上，逐步掌握概念。

以探究活動(dòng)“風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的秘密”教學(xué)為例，教師將這一活動(dòng)設(shè)計(jì)成三個(gè)進(jìn)階性的小任務(wù)。

任務(wù)一：學(xué)生操作帶凹槽、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的紙風(fēng)車，思考這個(gè)風(fēng)車為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)生在操作體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，借助流動(dòng)的空氣形成風(fēng)這一科學(xué)知識(shí)形成解釋，即“風(fēng)進(jìn)入凹槽推動(dòng)扇葉，風(fēng)車逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)”。因?yàn)轱L(fēng)車是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以到目前為止這個(gè)結(jié)論可以解釋風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。

任務(wù)二：出現(xiàn)帶凹槽、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的紙風(fēng)車。由于這個(gè)風(fēng)車是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，剛才形成的結(jié)論顯然不能解釋這種風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，需要進(jìn)一步研究。學(xué)生經(jīng)過操作，比較兩種風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)風(fēng)吹進(jìn)凹槽，凹槽的方向決定了風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。于是，結(jié)論被修改為“凹槽朝向哪個(gè)方向，風(fēng)車就會(huì)向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)”。

任務(wù)三：操作沒有凹槽，扇葉扭曲的風(fēng)車。由于這種風(fēng)車沒有明顯的凹槽，此前的結(jié)論就不能用來解釋其轉(zhuǎn)動(dòng)的原因，新的研究再次展開。學(xué)生操作后很快發(fā)現(xiàn)，這種風(fēng)車雖然沒有凹槽，但其實(shí)道理是一樣的，因?yàn)樯软撚幸欢ǖ呐で龋瑢?duì)風(fēng)有阻擋作用。風(fēng)吹上去，推動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，結(jié)論又一次被修改成“扇葉的形狀決定了風(fēng)車轉(zhuǎn)動(dòng)的方向”。顯然，這個(gè)結(jié)論更具有解釋力。

從這個(gè)例子可以看出，進(jìn)階性任務(wù)推動(dòng)著探究，每一個(gè)結(jié)論的形成都是思維的成果。在整個(gè)任務(wù)推進(jìn)的過程中，學(xué)生的思維一直都沒有停止，而是不斷向高處走，最后形成了一個(gè)具有大概念意義的結(jié)論，而這個(gè)結(jié)論，可以應(yīng)用在所有的風(fēng)車上。

四、增值性評(píng)價(jià)促進(jìn)思維向廣處去，強(qiáng)化運(yùn)用

評(píng)價(jià)是每節(jié)課不可缺少的環(huán)節(jié)。對(duì)于教師來說，不僅要借助評(píng)價(jià)知道學(xué)生到底學(xué)會(huì)了什么知識(shí)，能不能復(fù)述教師所講授的知識(shí)點(diǎn)，還要評(píng)價(jià)學(xué)生會(huì)不會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決問題。

所謂增值性評(píng)價(jià)，就是將學(xué)生學(xué)到的科學(xué)知識(shí)“放回”到產(chǎn)生它們的情境中，引導(dǎo)學(xué)生“返回”初始的問題情境，經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過程，看學(xué)生是否能運(yùn)用這些知識(shí)來解決問題。這樣的評(píng)價(jià)，對(duì)于學(xué)生來說，可從教師的反饋中獲知我學(xué)會(huì)的知識(shí)可以做什么，我做得怎么樣。學(xué)以致用的本領(lǐng)是否增強(qiáng)是評(píng)判學(xué)生學(xué)得好不好的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

以新編蘇教版《科學(xué)》三下《云量與雨量》一課的教學(xué)為例。在這一課中，學(xué)生要運(yùn)用自制的雨量器來測(cè)量雨量。這一做法和氣象專家測(cè)量雨量的原理相同，只是測(cè)量的時(shí)長(zhǎng)不同。為了便于預(yù)報(bào)降雨，人們對(duì)24小時(shí)降水的強(qiáng)度進(jìn)行了界定，如：24小時(shí)降雨量小于10毫米叫小雨，在10毫米到24.9毫米之間的叫中雨，25毫米到49.9毫米之間的叫大雨，如此約定直到暴雨、大暴雨和特大暴雨。那么，這些數(shù)據(jù)應(yīng)該怎樣引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)呢？又怎樣評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)的效果呢？如果靠記背的方式學(xué)，再測(cè)試學(xué)生是否記住了，意義不大，如果沒有應(yīng)用場(chǎng)景，這些知識(shí)學(xué)生很快就會(huì)忘記。

這時(shí)不妨換一種思路，回到該知識(shí)產(chǎn)生的過程，即雨量鑒定標(biāo)準(zhǔn)為什么會(huì)產(chǎn)生。這是因?yàn)椋粢獙?duì)降雨趨勢(shì)做進(jìn)一步預(yù)報(bào)，就必須界定雨量的等級(jí);當(dāng)雨量超過一定等級(jí)時(shí)，就預(yù)示著有一些新的天氣現(xiàn)象產(chǎn)生或是災(zāi)害性天氣的到來，因此，這個(gè)知識(shí)自產(chǎn)生之初起就是指向運(yùn)用的。從這一點(diǎn)出發(fā)，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，教師出示所在城市一個(gè)月中降水量的條形統(tǒng)計(jì)圖，然后讓學(xué)生數(shù)一數(shù)這一個(gè)月中小雨、中雨和大雨各有幾天。要完成這個(gè)任務(wù)，學(xué)生就必須用到界定降水等級(jí)的數(shù)據(jù)表，先判斷，再累加，然后得到每種雨量的天數(shù)。教師對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，既考查學(xué)生的知識(shí)掌握情況，又考查他們用知識(shí)解決問題的水平。

從這個(gè)例子可以看出，增值性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)知識(shí)、技能的應(yīng)用場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，將所學(xué)運(yùn)用到真實(shí)的生活中去，解決在真實(shí)生活中遇到的問題，通過提高應(yīng)用能力實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)功能的增值。

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