思維進階的科學課堂教學策略

王俊霞

摘? 要：知識從最初的理解進階到科學理解，存在迷思概念，影響認知。教師采用必要的教學策略，從學生的視角，幫助分析迷思問題所在，引導學生在活動中積極思考，從而對客觀事物本質屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關系進行分析綜合、抽象概括、推理論證等，使思維逐步進階，實現(xiàn)學習的不斷拓展深化。

關鍵詞：思維;進階;科學;教學策略

【中圖分類號】G622.0??? 【文獻標識碼】A?????? 【文章編號】1005-8877（2021）12-0067-02

Advanced thinking strategies in Science Classroom Teaching

WANG Junxia? Jinjiting Primary School，Xiamen City，F(xiàn)ujian Province

【Abstract】Knowledge from the initial understanding to scientific understanding，there are misconceptions，affecting cognition. Teachers adopt necessary teaching strategies to help students analyze the problems of misconception from the perspective of students，guide students to think actively in the activities，so as to analyze and synthesize the essential attributes，internal laws and mutual relations of objective things，abstract generalization，reasoning and demonstration，etc.，so as to gradually advance thinking and realize the continuous expansion and deepening of learning.

【Key words】Thinking;Advanced;Science;Teaching strategy

論語中談到“學而不思則罔，思而不學則殆”，對于學習必須學思結合，才會有好的學習效果。那么如何實現(xiàn)學思深度融合？

21世紀科學教育研究領域，許多學者提出學生認知思維發(fā)展具有“進階”的觀點。2007年美國國家研究理事會（National Research Council，簡稱NRC）將學習進階定義為“對學生在一個時間跨度內(nèi)學習和探究某一主題時，依次進階、逐級深化的思維方式的描述”。思維進階的科學課堂，學生的知識建構從最初的經(jīng)驗認知進階到科學理解，教師采用必要策略，幫助分析迷思問題，繼而進行分析綜合、抽象概括、推理論證，引導積極思考，實現(xiàn)對客觀事物本質屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關系的認知，有助于實現(xiàn)學思的深度融合。

1.設計點燃思維的情境場，揭露迷思概念引發(fā)思維進階

好的教學情境中藏著激發(fā)好奇心的問題，喚醒學生身臨其境的感受，喚醒以往的情感體驗，衍生思考的沖動，實現(xiàn)自然而然迫切想去解決問題，從而暴露對問題的不同思考，進而揭示影響科學理解的迷思概念，為知識建構奠定認知關鍵節(jié)點。

如蘇教版五上《折形狀》一課，一張紙怎樣折疊可以托起重物，從而引導學生探究形狀與承受力關系。由于材料易取，且具有真實的挑戰(zhàn)性，學生樂意探究。但由于個性的差異，思維方式有別，在任務挑戰(zhàn)中暴露學生對形狀與承受力概念理解不同層次。從學生填寫的記錄單中，反映了同一概念學生的不同思維水平。如三角柱、四角柱、六角柱及圓柱的承受力學生測量結果，用同類書作為承受物，出現(xiàn)以下的不同情況：一是，4本書、3本書、5本書、6本書;二是，1本書、1本書、1本書、5本書;三則只展示圓柱形承受力結果，等等。一種答案代表學生對概念理解的一種水平。第一種情況，三角柱比四角柱承受力大，暴露學生受三角形結構穩(wěn)定已有認知的影響，其獲取數(shù)據(jù)的過程依靠已有經(jīng)驗的可能性很大。三角柱、四角柱、六角柱的形狀與承受力結果差不多，揭示學生在操作對比實驗實踐探究，控制變量把握不好。有學生只展示圓柱承受力的結果，大概其要表達圓柱形承受力很特別，但卻忽略嚴謹?shù)膶Ρ确治觥？梢妼γ恳环N學生答案的分析，揭示學生現(xiàn)有的認知情況。

可見教師設計人人都樂于參與的情境，可以充分暴露不同水平孩子的不同思考方式，幫助觀察學生迷思概念所在，分析影響達成科學理解的關鍵問題，從而鋪設思維進階路徑，為思維深化提供可能。

2.思維過程及結果可見，搭建理解支架給力思維進階

定位影響達成科學理解的迷思概念，教師接下來可以有意識的搭建支架助力學生思考。

傳統(tǒng)教學中，學生思維過程往往運用語言文字等交流溝通的方式，以促進師生交流和生生互動，并輔助以表格或數(shù)字的形式記錄思考結果，是一種較抽象的思維活動過程。

例如蘇教版五年級上冊《電磁鐵》一課，要研究電磁鐵磁力大小與什么因素有關。教師組織學生對問題展開假設并設計實驗過程，最后以文字的形式記載思考過程，獲取實驗結論。如表1所示：

結果學生對電磁鐵磁力影響因素的理解效果如何？采用圖1進行質量測驗：

（1）AB兩圖實驗設計用于探究（? ）對電磁鐵磁力大小的影響。在此實驗中，保持不變條件（? ） 、（? ）。

（2）CD圖，（? ）的電磁鐵磁力較大，這個實驗說明：電磁鐵的磁力大小與（? ）有關，具體的關系是（? ）磁力越大、（? ）磁力越小。

完成本題的作答，需要有識圖能力。在圖示中發(fā)現(xiàn)AB圖電池數(shù)量不同，CD圖釘子纏繞圈數(shù)不同，從而推斷電磁鐵磁力的大小?？山Y果65%以上學生作答不理想。

可見五年級學生仍以形象思維為主，純抽象語言文字交流、溝通，影響科學概念理解建構。因此教師在學生認知關鍵問題時，如果采用圖示符號等結構進行教學，使思維過程可見，從而化抽象思維為直觀形象思考，突出思維變式，從而實現(xiàn)概念進階。

3.解決生活實際問題，實現(xiàn)知識遷移激活思維進階

生活處處有科學，科學離不開生活，生活也離不開科學。當學生把學習的時間和空間擴散到教室外的環(huán)境，實現(xiàn)知識的真正理解和活化運用。在小學階段，學生因科學知識的貧乏，對教師的論斷盲目推崇，從眾惰性心理等原因，當遇到真正問題時，不能很好的把學到的原理遷移運用于解決實際問題，思維缺乏遷移能力。進行生活化情境的作業(yè)設計，把課堂所學知識，遷移運用于解決生活實際問題，促進科學觀念的形成。學生在做題中，學會與生活對話，形成多觀察，多動腦，進行沉浸性學習，從而滲透生活處處有科學的思想。

例：（1）陳睿同學今年寒假想去東北旅游，你建議他選擇哪一類型的鞋（?? ）。

（2）穿哪種鞋子可以提高摩擦力？（? ）。

兩小題中，分別考查學生增大摩擦力的知識，可是對學生認知水平要求不一。第（1）小題，立足于從生活實際運用層面，對學生的知識遷移能力提出要求，激發(fā)學生進行深度思維。第（2）小題，只要求學生記憶增大摩擦力的知識，不需要對知識進行分析綜合加工，思維層次要求低，不利于高層次思維的發(fā)展?？梢娨獙崿F(xiàn)學生高階思維的發(fā)展，教師在作業(yè)中要多設計啟發(fā)知識遷移類的題型。

知識的遷移運用遵循從簡單到復雜進階思維過程?；趯W生的認知水平，從設置科學概念的選擇到發(fā)散、靈活提取科學原理處理問題，使思維的發(fā)展從比較分析到概括、綜合的發(fā)展過程，實現(xiàn)學習不在于復寫，記憶客觀知識，而在于把它們轉化為自己內(nèi)部的知識，形成個人的知識體系。

4.引進工程技術實踐，通過任務解決突顯創(chuàng)造思維

工程技術的實踐過程，需要學生整合不同領域的知識和方法進行設計與創(chuàng)造，對學生的創(chuàng)造性思維提出了要求。

陀螺是深受小學生喜愛的玩具之一，用一根鐵絲也能制作一個會旋轉的陀螺，激起學生思維的千層浪，頗具任務的挑戰(zhàn)性，愿意嘗試設計心目中理想的作品。作品設計基于學生原有的認知水平，以陀螺豐富樣式的感性認知中，挖掘隱藏的共性特點。同時在強烈創(chuàng)造動機和外在物品啟示的激發(fā)下，依據(jù)直覺和靈感創(chuàng)作作品雛形。直覺思維為創(chuàng)造提供了可能，但還需要經(jīng)過充分研究科學驗證，才能實現(xiàn)真正的創(chuàng)造。創(chuàng)造的過程基于學生對陀螺原有認知差異，基于個別化思維差別，在對知識的主動探索、在研究與創(chuàng)作中，漸漸構建物體對稱與運動平衡概念。學生在親歷探究實踐中，知識體系綜合調用，實現(xiàn)有意義和新穎的新發(fā)現(xiàn)，為創(chuàng)造性思維培養(yǎng)奠定基礎。

基于技術工程設計理念，把科學、工程、技術和數(shù)學整合在一起。通過探究構建知識，科學原理的獲得為工程設計奠定基礎，設計是工程的核心，需要反復的琢磨和改進，推翻與重建，最后需要整合數(shù)學的邏輯思維與成本計算，不斷實現(xiàn)思維節(jié)點的推進與發(fā)展。

5.思維進階課堂應注意的事項

（1）思維進階課堂應為學生創(chuàng)造良好的思維環(huán)境

發(fā)展學生思維、培養(yǎng)學生思維能力、開啟學生智慧是學習活動的本質，但是由于課堂時間的有限、教育內(nèi)容的規(guī)定以及教學評價方式的單一，在教學過程中培養(yǎng)學生的思維能力具有一定的局限性，面對著培養(yǎng)學生思維能力的復雜性，我們要努力為學生創(chuàng)造良好的思維環(huán)境，盡量用最少的時間取得面向全體學生的良好思維環(huán)境。

（2）思維進階課堂應立足于改善學生的思維品質

教學改革從傳統(tǒng)應試教育培養(yǎng)方向轉向了培養(yǎng)學生思維能力上來，例如在課堂上通過增加學生的討論，鼓勵學生探求解決問題的方法，從而幫助學生增強對不同類型考試習題的能力，通過對不同類型問題的訓練從而培養(yǎng)學生的思路，而不是培養(yǎng)學生解題套路。努力使學生掌握思維規(guī)律，而不是讓學生形成思維定勢。

（3）思維進階課堂應符合學生的年齡特點

思維進階理論和實踐是基于思維層級理論和進化論而產(chǎn)生的，因此思維進階理論強調個體思維發(fā)展的不平衡性，重視個體的思維品質。每個人所處的思維水平不一樣，因此在對材料內(nèi)容的選擇上，要尊重個體的發(fā)育差距，在課堂教學過程中，老師要從學生的角度出發(fā)，制定符合學生年齡特點的教材內(nèi)容，關注學生不同差異，努力培養(yǎng)學生的思維感覺，激發(fā)學生思維熱情，讓學生成為課堂的主人。不要用傳統(tǒng)機械的訓練方法改變思維進階的真正內(nèi)涵，而是應該努力構建有趣快樂輕松的課堂，讓技能培訓和知識學習有機結合，在課堂上努力融入對學生的情感教育、價值觀教育、德育教育，讓信息技術應用和生活實際緊密相連，最終實現(xiàn)學生思維能力的發(fā)展。

總之，指向科學思維進階的課堂，通過情境創(chuàng)設暴露學生認知發(fā)展的迷思問題;利用思維過程和結果可見性，搭建科學理解的支架，促進學生跨越思維階梯，實現(xiàn)科學概念的建構;隨之把學生學習的時間和空間擴散到教室外的環(huán)境中，通過思維的發(fā)展，知識的遷移實現(xiàn)對知識的真正理解和掌握;最后引進工程技術實踐，在任務解決中使思維更深入進階，實現(xiàn)創(chuàng)造思維的發(fā)展。

參考文獻

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