在解決真實問題的學(xué)習(xí)中促進學(xué)生思維能力的提升

【摘 要】從學(xué)生身邊真實情境中的自然現(xiàn)象或科學(xué)現(xiàn)象入手開展探究活動，有益于促進學(xué)生思維能力的提升，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。營造生活化的學(xué)習(xí)情境，可以啟發(fā)學(xué)生在熟悉的情境中自主地發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題，自然形成具體的探究任務(wù)，在教師的指導(dǎo)下運用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題，實現(xiàn)思維的進階和發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 思維能力 真實情境 探究任務(wù) 解決問題

傳統(tǒng)的科學(xué)教材通常是根據(jù)單元結(jié)構(gòu)中的知識體系來設(shè)計每一節(jié)課的內(nèi)容，采取直奔主題的“單刀直入”形式組織學(xué)習(xí)內(nèi)容。從知識邏輯體系而言，這種編寫方式并無不妥，但從引發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的動機的角度來看，這種“要我學(xué)”的呈現(xiàn)方式并不能較好地激發(fā)學(xué)生思考問題、開展自主探究活動的興趣。而從學(xué)生身邊的真實情境中的自然現(xiàn)象或科學(xué)現(xiàn)象入手開展探究活動，有益于促進學(xué)生思維能力的提升，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、真情境啟發(fā)思考真問題

生活中的自然現(xiàn)象或科學(xué)現(xiàn)象，是科學(xué)學(xué)習(xí)的天然素材。《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)活動需要探究學(xué)生身邊的問題，引導(dǎo)學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下，對常見的動植物和物質(zhì)的外在特征、生活中的科學(xué)現(xiàn)象、自然現(xiàn)象表現(xiàn)出探究興趣[1]12。

粵教科技版小學(xué)科學(xué)教材每一課均設(shè)置了“問題情境”欄目，以有情節(jié)的圖畫形式再現(xiàn)生活情境，并通過主題人物的對話引導(dǎo)學(xué)生對情境中的科學(xué)現(xiàn)象進行思考，產(chǎn)生“真問題”。比如，二年級上冊第3單元“磁鐵玩具”中“有趣的釣魚玩具”一課的“問題情境”欄目，通過畫面呈現(xiàn)了孩子們用磁鐵釣魚玩具進行釣魚游戲的情境。主題人物的一句問話“魚竿上沒有小鉤，怎么也能釣起魚呢？”引導(dǎo)學(xué)生將注意力從“釣魚”游戲轉(zhuǎn)向思考玩具釣竿和小魚是否有什么特殊的結(jié)構(gòu)上，從而激發(fā)探究興趣。

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)，不僅僅是為了學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)方法，更重要的是激發(fā)、維持和培養(yǎng)自己對自然界的好奇心，保持對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

二、真問題驅(qū)動探究真任務(wù)

發(fā)現(xiàn)問題和解決問題這兩個過程，是科學(xué)探究活動中培養(yǎng)科學(xué)思維的關(guān)鍵要素?！读x務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，要讓學(xué)生“知道科學(xué)探究需要圍繞已提出和聚焦的問題設(shè)計研究方案，通過收集和分析信息獲取證據(jù)，經(jīng)過推理得出結(jié)論”“能運用科學(xué)探究方法解決比較簡單的日常生活問題” [1]9。在“提出問題”的學(xué)段教學(xué)目標(biāo)中，要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下能從對具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中，提出感興趣的問題（低年段目標(biāo)）或提出可探究的科學(xué)問題（中年段目標(biāo)），或者能基于所學(xué)的知識，從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出可探究的科學(xué)問題（高年段目標(biāo)）[1]10。在這里，科學(xué)知識的價值存在于“解決問題”的過程中，當(dāng)知識被用來解決問題時，知識就將發(fā)揮它的思維訓(xùn)練的價值[2]11。

比如，六年級上冊第4單元“遺傳與進化”中“生物的變異現(xiàn)象”一課，呈現(xiàn)了黃兔媽媽和花兔爸爸生的一窩小兔子的情境。通過觀察，孩子們可能會感到好奇，在這一窩小兔子里竟然沒有黃色小兔，反而有全黑色小兔，它真的是黃兔媽媽和花兔爸爸生的嗎？這種現(xiàn)象說明了什么？由此，教師再引導(dǎo)學(xué)生收集更多的資料，認(rèn)識生物的變異在生活中普遍存在。

“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)形式使教學(xué)活動情境化、問題化，探究任務(wù)因其源于學(xué)生自身的認(rèn)識和思考，研究方法的選擇、對證據(jù)的分析和解釋、成果表達的方式等均由學(xué)生自主決定，學(xué)生真正掌握探究的主動權(quán)，因而更富有挑戰(zhàn)性[3]。

三、真任務(wù)促進發(fā)展真思維

科學(xué)思維的培養(yǎng)是探究學(xué)習(xí)的核心。在探究活動中，學(xué)生經(jīng)歷的科學(xué)問題的提出、探究過程的設(shè)計、探究方法的選擇、科學(xué)證據(jù)的收集和整理、結(jié)果的分析和結(jié)論的形成等科學(xué)探究要素構(gòu)成的探究任務(wù)實施過程，也正是其從科學(xué)現(xiàn)象入手所展開的理性思維的過程。思維的進階和發(fā)展體現(xiàn)在兩方面：一方面，通過經(jīng)歷科學(xué)探究過程習(xí)得科學(xué)方法、自主建構(gòu)科學(xué)概念;另一方面，在此過程中逐步形成基于證據(jù)和推理的實事求是的科學(xué)態(tài)度，科學(xué)素養(yǎng)得以提升。

粵教科技版小學(xué)科學(xué)教材設(shè)計由問題情境引發(fā)的探究活動，讓學(xué)生形成認(rèn)知沖突，繼而尋找證據(jù)，與自己的初始想法進行比較，通過同化與順應(yīng)過程逐漸轉(zhuǎn)變原有認(rèn)知，在新的情境中運用新思維模型進行解釋，從而建構(gòu)新概念，發(fā)展真思維。比如，六年級下冊第3單元“動物與環(huán)境”中“丹頂鶴生活在哪里”一課，由國畫“松鶴延年”中的丹頂鶴站在松樹枝上的情境，引發(fā)了一個平常不為人注意但值得探究的科學(xué)問題：丹頂鶴是生活在松樹林里嗎？由此，驅(qū)動了一個探究任務(wù)：觀察丹頂鶴的外形特征，了解它們的生活習(xí)性和食物特點，從而初步判斷它們更適宜生活在松樹林還是濕地。教材設(shè)計了一組活動引發(fā)學(xué)生探究，通過這組思維參與程度較高的探究活動，使學(xué)生初步建立“動物身體的外形和結(jié)構(gòu)與環(huán)境相適應(yīng)”的科學(xué)概念。接下來，本節(jié)課還安排了“探究適應(yīng)環(huán)境的身體特征”的活動，以更多的鳥類作為學(xué)習(xí)素材，引導(dǎo)學(xué)生進一步認(rèn)識鳥類的足、喙的外形和結(jié)構(gòu)特點與其生活環(huán)境之間的聯(lián)系，建立“動植物之間、動植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系”的科學(xué)概念。

上述案例應(yīng)用了美國教育家杜威提出的“五步思維法”（暗示—問題—假設(shè)—推理—檢驗） [2]80-81。在“暗示”階段，人們依靠經(jīng)驗和知識儲備，對某種現(xiàn)象產(chǎn)生疑惑。對于以“松鶴延年”為主題的國畫，人們通常從人文角度對其加以欣賞，因此并沒有意識到這幅畫有什么問題。但在科學(xué)課中，這幅畫作為學(xué)習(xí)素材呈現(xiàn)出來，學(xué)生們從科學(xué)的視角對其進行再認(rèn)識，會“突然”發(fā)現(xiàn)丹頂鶴站在松枝上的情境與自己初步了解的科學(xué)知識之間產(chǎn)生了矛盾，形成了認(rèn)知沖突，從而產(chǎn)生了疑問—這就進入了“問題”階段。在這個階段，孩子們會嘗試用已有知識對問題進行解釋，提出假設(shè)。如果孩子們聯(lián)想到丹頂鶴的身體特征與松樹林的特點不相匹配，可能就會思考哪種環(huán)境更適合丹頂鶴生活。接下來，學(xué)生就會有目的地收集更多的證據(jù)，運用“推理”的方法做出判斷。最后一個階段是“檢驗”，用實驗或其他手段獲得更多的證據(jù)，檢驗假設(shè)是否合理，結(jié)論是否可信。在這樣的過程中，學(xué)習(xí)真正發(fā)生了，思維真切地發(fā)展了。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.

[2]郅庭瑾.為思維而教[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[3]馬學(xué)軍.讓孩子們做自己的探究[J].湖北教育：科學(xué)課，2014（4）：1.

（作者系廣東省廣州市教育研究院學(xué)前與義務(wù)教育教研室副主任，小學(xué)科學(xué)教研員）

責(zé)任編輯：孫昕

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