談小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)高階思維的策略

代麗麗 金碩

【摘要】實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)習(xí)小學(xué)科學(xué)的重要方式，同時也是培養(yǎng)學(xué)生高階思維的重要途徑。引導(dǎo)學(xué)生開展有效的實(shí)驗(yàn)探究，具有十分重要的價值。本文介紹了當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，面對這種現(xiàn)狀，筆者談小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)高階思維的策略。

【關(guān)鍵詞】高階思維? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 思維層次? 設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【中圖分類號】G623.9 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）41-0068-02

一、高階思維的解析

高階思維是一種以高層次水平為主的心智活動，最終體現(xiàn)在解決復(fù)雜問題的能力。所謂高階思維培養(yǎng)即是將分析、評價、創(chuàng)造融入教學(xué)目標(biāo)，以此開展教學(xué)，通過教師的教與學(xué)生的學(xué)最終提升學(xué)生高階思維的教學(xué)活動。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

隨著新課程改革的深入，廣大教師越來越重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但由于教學(xué)觀念、教學(xué)條件、教學(xué)評價等多方面因素影響，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為：

1.“講授+驗(yàn)證”模式仍占統(tǒng)治地位，教師仍然是課堂的主角，講得仍然很多。而且實(shí)驗(yàn)以演示實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)很少。

2.教師偏重于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而忽視讓學(xué)生分析現(xiàn)象和結(jié)論間的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生的思維未得到應(yīng)有的訓(xùn)練。

3.教師實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過細(xì)，教師將實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、注意點(diǎn)等規(guī)定的一清二楚，學(xué)生只能按著教師的安排去做。

4.教師將學(xué)生實(shí)驗(yàn)時間控制得很短，有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)還沒有做完、現(xiàn)象還沒有看清楚、數(shù)據(jù)還沒有來得及搜集，就被迫停止實(shí)驗(yàn)。

5.由于實(shí)驗(yàn)器材欠缺、或?qū)嶒?yàn)周期過長、需要調(diào)查、觀察和實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容比較多等原因，直接從網(wǎng)上下載相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)短視頻代替學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。

以上現(xiàn)象剝奪了學(xué)生自由探究、自主發(fā)展的權(quán)利，扼殺了學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，也使教學(xué)活動喪失了對學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)。為此，如何在新理念指導(dǎo)下，開展小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維，從而形成科學(xué)的思維方式和思維習(xí)慣，是擺在我們面前的重大課題。

三、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)高階思維的策略

基于布魯姆、安德森等的高階思維層次分類，高階思維的思維層次分別是分析思維、創(chuàng)造思維和評價思維。如何開展小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，筆者結(jié)合日常教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下基本策略：

1.分析學(xué)情，確定具有高階思維含量的活動目標(biāo)

在活動中設(shè)計(jì)高階思維環(huán)節(jié)，首先要確定具有高階思維含量的活動目標(biāo)?；顒幽繕?biāo)是教學(xué)活動設(shè)計(jì)的依據(jù)，只有活動目標(biāo)具有高階思維含量，活動才可能是高階思維活動。

所謂具有高階思維含量的實(shí)驗(yàn)活動目標(biāo)，就是通過實(shí)驗(yàn)活動，最終達(dá)成的目標(biāo)不僅有知識技能的掌握、能力的提升、態(tài)度的形成，還有高階思維的發(fā)展。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，分析學(xué)情，針對學(xué)生欠缺的高階思維能力，教師可將其作為活動目標(biāo)加以培養(yǎng)。如：“做一頂帽子”這一教學(xué)內(nèi)容，一般情況下，教師會將這一活動的思維能力發(fā)展目標(biāo)定為能根據(jù)需求畫出一頂結(jié)構(gòu)和功能的帽子，通過制作一頂帽子，提高動手操作的能力。如果教師關(guān)注學(xué)生的高階思維能力的發(fā)展，就應(yīng)該對學(xué)生的相關(guān)能力全面分析。能夠發(fā)現(xiàn)，評價思維能力是學(xué)生較為欠缺的，而結(jié)合這一活動內(nèi)容，剛好可以發(fā)展學(xué)生的評價思維能力。因此可以將這一活動目標(biāo)定為設(shè)計(jì)和制作自己的帽子，并能評價自己的帽子，能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)帽子是否符合需求。加入發(fā)展學(xué)生評價思維的目標(biāo)，為學(xué)生經(jīng)歷評價過程奠定基礎(chǔ)，給學(xué)生提高評價思維能力提供了機(jī)會。

2.設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性、開放性的探究活動環(huán)節(jié)

探究活動是由多個環(huán)節(jié)組成的。要重視學(xué)情分析，設(shè)計(jì)符合學(xué)生實(shí)際的挑戰(zhàn)性的探究活動環(huán)節(jié)，以促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展?？蛇x擇對學(xué)生而言既有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，又存在錯誤的前概念或缺乏全面認(rèn)識的內(nèi)容。如在學(xué)生學(xué)習(xí)“物體在水中是沉還是浮”這一內(nèi)容時，先讓學(xué)生預(yù)測蘋果和回形針是沉還是浮時，學(xué)生憑借生活經(jīng)驗(yàn)覺得大的沉小的浮，于是覺得蘋果是沉的，回形針是浮的。通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)蘋果是浮的，回形針卻是沉的，形成頭腦風(fēng)暴，促使他們積極思考，自覺運(yùn)用已有的各種思維技能解決問題、發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)。再如我們在學(xué)習(xí)“探究馬鈴薯沉浮的原因”這一節(jié)內(nèi)容時，學(xué)生已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同一個馬鈴薯在不同液體中受到的浮力大小不同，接下來探究為什么同一個物體受到的浮力不同？猜測同體積的馬鈴薯、清水和濃鹽水輕重不同。如何取與馬鈴薯體積相同的清水和濃鹽水？成了一個難題。這里學(xué)生雖然有思維基礎(chǔ)，但缺乏高層次思維技能的內(nèi)容，這個環(huán)節(jié)可設(shè)置成開放性的探究環(huán)節(jié)，讓學(xué)生小組討論交流方案，幫助學(xué)生逐步掌握相關(guān)的高階思維技巧。

3.組織引導(dǎo)要得當(dāng)，呈現(xiàn)思維支架

小學(xué)生的邏輯推理能力有限，在很大程度上必須依賴具體的形象來支持和幫助。他們往往只注意現(xiàn)象特別明顯的幾個方面。小學(xué)生對因果關(guān)系的考慮更為線性，但這并不意味著他們的思維沒有邏輯性、批判性和創(chuàng)造性。他們能通過觀察結(jié)合自己的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)，提出個人的理解或不同于他人的觀點(diǎn)。鑒于以上分析，教師在實(shí)施教學(xué)策略時要組織引導(dǎo)得當(dāng)，什么時候放手，什么時候引導(dǎo)，幫學(xué)生搭建思維階梯。能做到”扶放得當(dāng)”，才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。微果茨基認(rèn)為：在成人適當(dāng)?shù)膸椭拢瑑和３？梢酝瓿瑟?dú)自無法完成的任務(wù)，所以要根據(jù)兒童的思維水平提供靈活的思維支架來幫助他們[1]。思維支架不僅是為了產(chǎn)生直接的效果，更是為了慢慢培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力。

提問是讓學(xué)生呈現(xiàn)思維過程和引導(dǎo)學(xué)生思維的重要方式，教師可以提問引導(dǎo)學(xué)生分析，如“木塊浮在水面上，鐵塊沉入水底，鋼鐵做的萬噸巨輪為什么能浮在水面上？”引導(dǎo)學(xué)生分析出如何改變橡皮泥的形狀讓它浮起來。如“如何測量泡沫塊受到的浮力”當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)困難時，教師可以適時引導(dǎo)“怎樣做就能實(shí)現(xiàn)向上拉測力計(jì)而泡沫塊在水中向下運(yùn)動？”這時會有學(xué)生想到升國旗，借助滑輪改變拉力的方向。隨后學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)小組交流討論開展“分析”“創(chuàng)造”思維活動。這樣，在這樣的活動中，借助教師的引導(dǎo)，呈現(xiàn)思維支架，學(xué)生經(jīng)歷了高階思維“分析”“創(chuàng)造”，高階思維能力得到了有效的培養(yǎng)。教育就是經(jīng)驗(yàn)的改造或改組，既能增加經(jīng)驗(yàn)的意義，又能提高指導(dǎo)后來經(jīng)驗(yàn)進(jìn)程的能力[2]。如“感受空氣”這一教學(xué)內(nèi)容，可以鼓勵學(xué)生借助更多的物體設(shè)計(jì)找到感覺空氣的方法。因?yàn)閷τ诳諝鈱W(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)豐富，這時候教師就可以放開手，讓學(xué)生小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，看哪組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法最多。這對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維非常有利。

4.設(shè)計(jì)具有高階思維含量的評價表

具有高階思維含量的評價表應(yīng)包括至少三部分內(nèi)容：評價內(nèi)容、評價量規(guī)和評價結(jié)果（見表1）。

表1? 具有高階思維含量的評價表

評價結(jié)果的反饋能指引教師和學(xué)生今后努力的方向。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的高階思維時，評價是教學(xué)的重要部分，及時、恰當(dāng)?shù)姆答?，能夠讓學(xué)生明白當(dāng)前自己的優(yōu)勢和問題所在，從而明確努力的方向，進(jìn)行自我調(diào)整。同樣的，教師從反饋中能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題以及自身教學(xué)改進(jìn)的方向。例如，在經(jīng)過一個階段的創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)后，兩名學(xué)生都獲得“良好”的等級，那么他們在這些活動中的行為表現(xiàn)有沒有差別呢？教師將他們兩個人的評價結(jié)果進(jìn)行匯總和分析，發(fā)現(xiàn)一名學(xué)生的假設(shè)水平強(qiáng)于設(shè)計(jì)水平，而另一個同學(xué)則相反。這樣，在反饋時就能指引學(xué)生去思考“我在哪些方面需要改進(jìn)”“我要如何進(jìn)一步改進(jìn)”等問題，只有這樣，才能使學(xué)生成為評價的真正受益者。

四、總述

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)計(jì)高階思維活動時既需要考慮活動目標(biāo)、活動內(nèi)容、活動器材、活動環(huán)節(jié)、活動記錄、活動評價這些活動設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，又要特別關(guān)注活動中對學(xué)生思維的要求，這些構(gòu)成了高階思維活動設(shè)計(jì)的要素。它們不是孤立存在，而是相互依存、環(huán)環(huán)相扣的。

教師的適時引導(dǎo)，學(xué)生形成頭腦風(fēng)暴，促使他們積極思考，自覺運(yùn)用已有的各種思維技能，交流討論形成探究小組，然后共享各小組的活動設(shè)計(jì)方案。在這樣的活動過程中，學(xué)生自主積極運(yùn)用高階思維，最終訓(xùn)練和培養(yǎng)了學(xué)生的高級思維能力和行為習(xí)慣能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋鈺.[加]羅威.探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2005.

[2]陳樂樂，孫蓉鑫.回到“兒童的經(jīng)驗(yàn)”——對杜威哲學(xué)中“經(jīng)驗(yàn)”的再審視[J].教育探索，2016（9）：12.