初中科學(xué)學(xué)科中如何培育學(xué)生高階認(rèn)知能力

吳立新

摘要：科學(xué)學(xué)科所培養(yǎng)的重心是教導(dǎo)學(xué)生掌握自然界物質(zhì)、物態(tài)變化規(guī)律、生命、光學(xué)方面的理論內(nèi)容，幫助學(xué)生在總結(jié)物質(zhì)特點(diǎn)的過(guò)程中認(rèn)知物體本身，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合能力。因此，教師應(yīng)側(cè)重培育學(xué)生的高階認(rèn)知水平，引導(dǎo)學(xué)生在理解認(rèn)知、分析思考、總結(jié)創(chuàng)新的過(guò)程中認(rèn)識(shí)到科學(xué)學(xué)的內(nèi)涵?；诖?，文章就初中科學(xué)學(xué)科中學(xué)生高階認(rèn)知能力的培養(yǎng)方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：初中；科學(xué)學(xué)科；高階認(rèn)知能力

中圖分類號(hào)：G633.98 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2021）08-0072

引言：科學(xué)學(xué)科的綜合性較強(qiáng)，它涵蓋了生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，故教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的探究思維能力，結(jié)合生活中常見(jiàn)的科學(xué)問(wèn)題、思考實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行分析，幫助學(xué)生理解理論知識(shí)與實(shí)踐方法之間的關(guān)系。因此，教師應(yīng)改革科學(xué)課堂模式，盡量為學(xué)生創(chuàng)造交互體驗(yàn)、學(xué)習(xí)分享的空間，讓學(xué)生在自主認(rèn)知、實(shí)踐分析的過(guò)程中進(jìn)行創(chuàng)新。

一、高階認(rèn)知能力的內(nèi)涵及培育作用

1.基本內(nèi)涵

高階思維能力的有效培育，能夠讓學(xué)生依據(jù)自己的心理活動(dòng)、性格特點(diǎn)、認(rèn)知水平進(jìn)行思考與創(chuàng)新，以便學(xué)生快速掌握復(fù)雜的學(xué)科規(guī)律。在此過(guò)程中，學(xué)生需要從認(rèn)識(shí)到的角度思考某一具體問(wèn)題，再根據(jù)這一問(wèn)題的背景、問(wèn)題情境進(jìn)行方案調(diào)整、創(chuàng)新思維，進(jìn)而匯總出該問(wèn)題的完成及解決方式。從宏觀的角度來(lái)講，高階思維能力要求學(xué)生在抽象的思維理解、判斷理解分析的過(guò)程中進(jìn)行匯總分析，進(jìn)而掌握科學(xué)學(xué)科的本質(zhì)。

2.培育作用

在科學(xué)學(xué)科中培育學(xué)生認(rèn)知觀的過(guò)程中，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生深入至各知識(shí)點(diǎn)的理解過(guò)程，同時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行匯總探討，掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用方向，再結(jié)合必要的評(píng)價(jià)反饋及創(chuàng)造創(chuàng)新分析過(guò)程中觀察事物的本質(zhì)規(guī)律。因此，高階認(rèn)知能力能幫助學(xué)生逐漸形成批判性思維，依據(jù)問(wèn)題的解決思路進(jìn)行批判反饋，有利于幫助學(xué)生自主形成問(wèn)題解決的能力[1]。

二、初中科學(xué)學(xué)科中學(xué)生高階認(rèn)知能力的培養(yǎng)策略

1.明探究主題，培育學(xué)生的科學(xué)思想觀

創(chuàng)新科學(xué)課程的教學(xué)思路及教學(xué)模式，側(cè)重展示出課程重心及主題，給予課程合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，誘導(dǎo)學(xué)生由淺入深的理解知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵，這為學(xué)生的思考理解和價(jià)值觀培養(yǎng)創(chuàng)造了有利的條件。因此，教師應(yīng)理清課程邏輯及重點(diǎn)，明白科學(xué)認(rèn)知觀的本質(zhì)內(nèi)涵，突破傳統(tǒng)教育形式對(duì)學(xué)生的限制，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

例如浙教版《光的反射和折射》的教學(xué)中，首先教師應(yīng)利用多媒體技術(shù)展示出光在不同環(huán)境、不同介質(zhì)背景下的反射狀況，引導(dǎo)學(xué)生思考什么條件下會(huì)形成反射原理，什么條件下會(huì)形成折射原理，促使學(xué)生初步認(rèn)知這兩個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)。在此過(guò)程中，教師可要求學(xué)生制定探究主體，提出“自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，思考將陽(yáng)光導(dǎo)入物體中，可以同時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象和反射現(xiàn)象嗎？”這一問(wèn)題，促使學(xué)生圍繞這一主題內(nèi)容進(jìn)行思考。其中，學(xué)生A通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察后發(fā)現(xiàn)“我設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)，如果將紅外線光以45°的傾角攝入水平面時(shí)，在水面另一側(cè)45°處有反射光射出；如果將此時(shí)觀看水底時(shí)，那么水底會(huì)有一條折射光線?！贝藭r(shí)，教師可展示出不同狀況下的反射與折射情況，要求學(xué)生思考入射光線、反射光線、折射光線之間的關(guān)系，再運(yùn)用總結(jié)反饋的方式得出相關(guān)結(jié)論[2]。最后，教師可對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的評(píng)價(jià)，提出“如果使用紅外線垂直射向水面，此時(shí)會(huì)發(fā)生什么？”這一探究問(wèn)題，要求學(xué)生在課后進(jìn)行實(shí)踐操作，有利于幫助學(xué)生更深入地理解與本課相關(guān)的內(nèi)容。同時(shí)，教師還可制作微課內(nèi)容，要求學(xué)生在課后階段進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，進(jìn)一步總結(jié)、評(píng)價(jià)自己的學(xué)習(xí)情況。

2.滲透連環(huán)性探究問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的思維認(rèn)知觀

創(chuàng)設(shè)由簡(jiǎn)入難的探究性問(wèn)題，讓學(xué)生在思考中形成認(rèn)知能力，有利于凸顯出學(xué)生在課堂內(nèi)的主體作用。由此可見(jiàn)，教師應(yīng)讓學(xué)生主動(dòng)接受學(xué)科知識(shí)理論，促使在認(rèn)知知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)、分析，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的高階認(rèn)知水平。另外，教師也應(yīng)當(dāng)明確課內(nèi)提問(wèn)的重要作用，融入于學(xué)生相關(guān)的生活問(wèn)題，有利于讓學(xué)生在學(xué)習(xí)、思維的過(guò)程中掌握生活規(guī)律。

例如浙教版《健康》的教學(xué)中，首先，教師可說(shuō)明保證人體健康的重要因素，包括于免疫、營(yíng)養(yǎng)、代謝等原因，讓學(xué)生明白維持人體健康的方法。在此過(guò)程中，教師可對(duì)所涉及的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析與總結(jié)，制定教學(xué)框架和教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)羅列出一以下連環(huán)探究問(wèn)題：①維持人體健康的七大要素包括哪些？最重要的是哪幾類物質(zhì)？②如何形成正確的生活方式？③常見(jiàn)亞健康現(xiàn)象包括哪些？肥胖屬于健康嗎？④試說(shuō)明BMI與健康的關(guān)系。⑤人體的循環(huán)代謝是怎樣完成的？試說(shuō)明身高180cm、體重75kg的一名19歲男性，保持怎樣的飲食能達(dá)到健康的狀態(tài)？在此過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)①—⑤這幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分類總結(jié)，想象各個(gè)問(wèn)題重點(diǎn)考察的內(nèi)容，然后畫出各問(wèn)題的思維導(dǎo)圖，評(píng)價(jià)這些問(wèn)題的思路。例如在③問(wèn)題的探究中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：“導(dǎo)致亞健康疾病主要是由于飲食習(xí)慣、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不大、作息不科學(xué)、長(zhǎng)期熬夜、精神壓力較大誘發(fā)，而且我們常說(shuō)的“三高”也是這一現(xiàn)象的發(fā)展，大多數(shù)患有亞健康的人群的情緒抑郁、低落、焦慮。所以亞健康指的是一種體征現(xiàn)象，就是疾病的一種警示，故肥胖就屬于亞健康的一類因素，原因是肥胖可能會(huì)誘發(fā)高血脂?！痹趩?wèn)題反饋過(guò)程中，學(xué)生還自主收集了這一病癥的解決措施，即可以運(yùn)用食療的方式調(diào)理，如黃芪黨參雞湯。通過(guò)學(xué)生的反饋與分析，掌握了有關(guān)健康生活、亞健康之間的聯(lián)系，自然幫助學(xué)生形成了高階認(rèn)知能力素養(yǎng)，也擴(kuò)充了學(xué)生對(duì)科學(xué)飲食、作息的認(rèn)知理解[3]。

3.構(gòu)建評(píng)價(jià)反饋機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的探究欲望

由于科學(xué)學(xué)科與我們?nèi)粘Ｉ盥?lián)系極為密切，故教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)與反饋，讓學(xué)生在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、分析體驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行認(rèn)知。例如浙教版《金屬材料》的教學(xué)中，教師可要求學(xué)生自行制作思維導(dǎo)圖，整理本課的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)說(shuō)明常見(jiàn)金屬材料的性質(zhì)。其中，學(xué)生匯總了以下框架：

①物理性質(zhì)：金屬—導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性—大多為固體，少量為液體；

②顏色：銅—紫紅色，金—金色，鐵—銀白色；

③合金：合金由兩種或以上金屬材料混合而成，如生活中常見(jiàn)的鋼，就是由碳、鐵、鎳等金屬材料混合的。

經(jīng)過(guò)學(xué)生的理解與探索后，教師可對(duì)于本課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，要求學(xué)生在對(duì)比分析中進(jìn)行自我反饋，發(fā)現(xiàn)自己預(yù)習(xí)內(nèi)容和PPT課件中的差別，并在過(guò)程中及時(shí)向教師反饋、說(shuō)明自己的想法，以便教師記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。其中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)金屬材料具有較好的金屬光澤，并且大多金屬材料的硬度較大?？傊?，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的討論、實(shí)踐、分析與匯總過(guò)程給予學(xué)生必要的點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生在自主分析過(guò)程中提高自己的思維能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，初中科學(xué)學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐和創(chuàng)新中，教師應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知水平，依據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求、學(xué)習(xí)需求設(shè)定完整的評(píng)價(jià)、反饋方式，細(xì)致的評(píng)估出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，進(jìn)而提高學(xué)生的高級(jí)認(rèn)知能力，也利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸偉波.初中科學(xué)教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略初探[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教學(xué)研究）， 2018， 012（022）：27.

[2]劉靜雅.初中科學(xué)教學(xué)如何促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展[J].科學(xué)咨詢（科技·管理）， 2020， No. 704（09）：271-271.

[3]陳小河. 淺談初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的興趣[J]. 都市家教月刊， 2017（1）：14-14.

（作者單位：浙江省義烏市義亭鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué) 322005）