高階思維視角下設(shè)計(jì)問題式探究活動(dòng)

呂曉怡

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)課程倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究。學(xué)生的探究活動(dòng)應(yīng)當(dāng)從知識(shí)立意走向能力立意，關(guān)注學(xué)生思維品質(zhì)和綜合素養(yǎng)能力的提升，從低階思維走向高階思維。本文通過創(chuàng)設(shè)問題情境、搭建問題支架、架構(gòu)交流模式三方面闡述如何以問題式的探究活動(dòng)驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)探究、持續(xù)探究，活化學(xué)生高階思維能力，促進(jìn)思維的有效進(jìn)階。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；高階思維；問題式；探究活動(dòng)

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 052-054

高階思維，是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，它在教學(xué)目標(biāo)分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造。在小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中，就是通過學(xué)生的思維發(fā)展建構(gòu)科學(xué)概念的，但是在目前的小學(xué)科學(xué)課堂上，學(xué)生參與的探究活動(dòng)都是以教師的設(shè)計(jì)為主，學(xué)生在活動(dòng)探究中缺乏對(duì)問題的主動(dòng)思考以及清晰的內(nèi)在思辨，因而導(dǎo)致在交流研討階段也缺乏精準(zhǔn)的聯(lián)系表述和深度論證，思維單一化、碎片化、形式化，從而無法動(dòng)態(tài)生成以“分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造”為主的高階思維。

本文結(jié)合教學(xué)中的實(shí)踐案例，探討如何設(shè)計(jì)問題式的探究活動(dòng)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主探究、持續(xù)探究、深度探究，發(fā)展高階思維，培養(yǎng)高階思維技能。

一、問題式探究活動(dòng)設(shè)計(jì)的策略

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)思維生發(fā)

導(dǎo)入環(huán)節(jié)是一節(jié)課開始的關(guān)鍵，通過真實(shí)有趣的問題情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備，進(jìn)而引起學(xué)生積極探索的愿望。我們可以采用這樣幾種方式創(chuàng)設(shè)問題情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)探究，促進(jìn)高階思維的生發(fā)。

1.以演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境

如在進(jìn)行《電磁鐵》一課教學(xué)前，學(xué)生對(duì)于電磁鐵這個(gè)裝置是陌生的，如果直接告知學(xué)生這個(gè)新裝置的名稱，就失去了一些“神秘感”，學(xué)生探究的興趣不高，思維能力只停留在“知道、了解”的低階水平。為了促進(jìn)學(xué)生思維能力的有效生發(fā)，我以演示實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境，以下是我設(shè)計(jì)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)。

出示一枚鐵釘（引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵釘?shù)尼敿夂歪斘玻鍪疽桓鶎?dǎo)線，演示把導(dǎo)線纏繞在鐵釘上。

觀察：這個(gè)裝置由幾部分組成？

演示：將新裝置靠近回形針，觀察現(xiàn)象（預(yù)設(shè)：發(fā)現(xiàn)不能吸引回形針）；在導(dǎo)線兩端接上一節(jié)干電池，再靠近回形針（預(yù)設(shè)：回形針被吸起來了）。

提問：看到這個(gè)現(xiàn)象，你有什么問題產(chǎn)生？可以怎么去證明？

在此環(huán)節(jié)，學(xué)生能根據(jù)現(xiàn)象提出可探究的問題，為接下來的探究活動(dòng)提供了方向。教師通過清晰地演示，吸引了學(xué)生的注意力，讓學(xué)生看到電磁鐵通電前后靠近回形針的對(duì)比，產(chǎn)生了“它是不是像磁鐵一樣具有磁性”的思考。同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生不僅要提出問題，還要思考怎么去檢測(cè)證明，讓學(xué)生明白任何一個(gè)推測(cè)都需要經(jīng)過檢測(cè)證實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)、推理能力和實(shí)證意識(shí)。

2.以微課創(chuàng)設(shè)問題情境

《誰先迎來黎明》是教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“地球的運(yùn)動(dòng)”單元第四課的內(nèi)容。為了快速聚焦探究主題，引發(fā)認(rèn)知沖突，我以一段自制的微課視頻導(dǎo)入這節(jié)課。視頻內(nèi)容為當(dāng)?shù)赝砩?點(diǎn)拍攝的夜景和烏魯木齊某地區(qū)晚上9點(diǎn)的夜景對(duì)比。

學(xué)生觀看了這段有趣的視頻，馬上產(chǎn)生了問題：為什么同樣是9點(diǎn)，烏魯木齊天還亮著，而本地已經(jīng)天黑了？這個(gè)問題正是本節(jié)課需要探究和解決的重點(diǎn)問題，接下去的探究活動(dòng)正是圍繞問題的解決而展開的。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，學(xué)習(xí)資源和形式更加豐富，借助優(yōu)質(zhì)的媒介資源，可以迅速地吸引學(xué)生，引發(fā)認(rèn)知沖突，聚焦科學(xué)探究的主題，有效驅(qū)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)探究。

3.以生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境

科學(xué)來源于生活，服務(wù)于生活。教師可以利用學(xué)生身邊的生活現(xiàn)象來創(chuàng)設(shè)問題情境。如四年級(jí)下冊(cè)“巖石和土壤”單元第七課《比較不同的土壤》中，教師以生活中的情境導(dǎo)入這節(jié)課。

老師從花木市場(chǎng)買了三盆植物——荷花、仙人掌、綠蘿，可是老師不知道這三種植物應(yīng)該種植在什么樣的土壤里，你們可以幫幫我嗎？課件出示三種不同的土壤——沙質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土，應(yīng)該怎么選擇呢？這三種土壤各有什么特征？

由生活現(xiàn)象產(chǎn)生的問題，可以很好地暴露學(xué)生的前概念。這三種植物都是學(xué)生身邊經(jīng)常見到的，但是這三種土壤學(xué)生并不是非常了解，從字面上去分析，也只是一種猜測(cè)，因此問題的解決就指向了對(duì)這三種土壤的特征進(jìn)行研究分析?；谏顚?shí)際產(chǎn)生的問題，更容易激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探究意識(shí)。

除此之外，還可以通過呈現(xiàn)結(jié)果、典故或故事、游戲等方式來創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生自主提問，喚醒學(xué)生的自主探究意識(shí)。學(xué)生提的問題多而雜，教師要學(xué)會(huì)甄別學(xué)生的問題，哪些問題是重復(fù)的，哪些問題是有價(jià)值的，如果學(xué)生提“為什么+事實(shí)性現(xiàn)象”的問題，如“為什么通電后會(huì)吸引回形針？”這樣的問題，說明學(xué)生的思考方向是模糊的，接下去怎么研究是不清楚的，教師要把學(xué)生提的這一類問題轉(zhuǎn)化成學(xué)生可思考和研究的問題，從而促進(jìn)思維的進(jìn)階發(fā)展。

（二）搭建問題支架，呈現(xiàn)思維過程

產(chǎn)生了可探究的問題，但是該用什么途徑和方法去研究和解決，對(duì)于小學(xué)生來說存在一定的難度。因此，需要教師搭建問題支架，引導(dǎo)學(xué)生持續(xù)探究。搭建問題支架，可以采用以下幾種方式。

1.支架一：驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)單

如在《電磁鐵》一課中，教師將學(xué)生提出的問題進(jìn)行歸納整理，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)指向以下幾個(gè)問題：1.這個(gè)裝置有沒有磁性？2.這個(gè)裝置是不是和磁鐵一樣，兩端磁性強(qiáng)，中間磁性弱？3.它有南北極嗎？4.它是不是和磁鐵一樣同極相斥、異極相吸？通過學(xué)生的提問，教師發(fā)現(xiàn)他們把這個(gè)裝置和磁鐵進(jìn)行了對(duì)比，認(rèn)為這個(gè)裝置和磁鐵很像，究竟它有沒有磁鐵所具有的性質(zhì)呢？如何證實(shí)自己的猜測(cè)呢？這里，教師可以通過設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)單的形式為學(xué)生搭建問題研究的支架，聚焦核心問題，持續(xù)、深入地推進(jìn)學(xué)生的探究。下表是我為學(xué)生提供的學(xué)習(xí)單。

《電磁鐵》一課學(xué)習(xí)單

借助驅(qū)動(dòng)式的學(xué)習(xí)單，學(xué)習(xí)的探究活動(dòng)更加有目標(biāo)和方向。以學(xué)習(xí)單上的問題為導(dǎo)向，促使學(xué)生在活動(dòng)中有目的地觀察和檢測(cè)，同時(shí)，在觀察和檢測(cè)過程中，發(fā)現(xiàn)和提出新問題。

2.支架二：?jiǎn)栴}鏈

在探究活動(dòng)中，我們可以設(shè)計(jì)一連串有價(jià)值的符合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的問題，以“問題鏈”的形式搭建探究支架，引導(dǎo)他們發(fā)現(xiàn)和提出各種問題，在分析、解決問題的同時(shí)又產(chǎn)生新的問題，每個(gè)問題之間環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn)、前后呼應(yīng)，從而建立按順序解決問題的以邏輯鏈為特征的問題鏈模式。

如《電磁鐵》一課中，教師可以以問題鏈的形式來引導(dǎo)，如下表。

《電磁鐵》一課教學(xué)的問題鏈設(shè)計(jì)

遵循學(xué)生的心理特點(diǎn)和思維進(jìn)階過程，把這些問題按照順序串成一條問題鏈，探究活動(dòng)圍繞這些問題的解決來展開，一步步驗(yàn)證，一層層推進(jìn)，給予學(xué)生充分的時(shí)間觀察、推測(cè)、檢測(cè)、證實(shí)，“形成科學(xué)推測(cè)要用證據(jù)來證明”的意識(shí)。

3.支架三：圖形組織器

我們可以利用韋恩圖、Y形圖、矩陣圖、思維導(dǎo)圖等，幫助學(xué)生強(qiáng)化某項(xiàng)思維技能，如比較、對(duì)比、分析或排序。例如，在研究電磁鐵時(shí)，我們就可以利用韋恩圖比較磁鐵和電磁鐵的異同點(diǎn)。借助圖形組織器，將思維可視化，可以幫助一部分學(xué)生掌握相應(yīng)的思維技能，提高學(xué)生在課堂上應(yīng)用高階思維技能的水平。

無論教師為學(xué)生搭建的是哪種支架，都是幫助學(xué)生在探究過程中不斷地思辨問題、生成問題、解決問題。而教師在這個(gè)過程中需要厘清前概念，梳理思維邏輯，洞悉思維節(jié)點(diǎn)，一步一個(gè)臺(tái)階地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思辨、充分探究，親歷實(shí)踐過程，把內(nèi)在的思維活動(dòng)外顯呈現(xiàn)，在內(nèi)化、外化與活化的層層遞進(jìn)中，促進(jìn)學(xué)生從低階思維走向高階思維的發(fā)展。

二、架構(gòu)交流模式，活化思維能力

基于問題開展的探究活動(dòng)，在解決問題的過程中，學(xué)生往往會(huì)有更多的思考和收獲，而交流研討階段是一節(jié)課中呈現(xiàn)問題、解決問題最重要的階段。因此，如何架構(gòu)交流模式，引導(dǎo)學(xué)生將在探究活動(dòng)中獲得的發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)生的問題進(jìn)行深度研討，對(duì)于活化學(xué)生的思維能力是非常重要的。

（一）基于模型建構(gòu)的深度研討

在《神奇的小電動(dòng)機(jī)》一課教學(xué)中，解釋磁極的相互作用和電動(dòng)機(jī)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因——磁極的變換，學(xué)生很難表述清楚。教師利用自制的電動(dòng)機(jī)板貼模型，可以引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)以及產(chǎn)生的問題直觀地表述出來。基于模型建構(gòu)的研討活動(dòng)，可以呈現(xiàn)學(xué)生在主要活動(dòng)中觀察、推測(cè)、檢測(cè)、解釋的過程，將問題清晰地暴露出來并加以解決。

（二）基于數(shù)據(jù)圖表的深度研討

在交流研討階段，全班數(shù)據(jù)的匯總和呈現(xiàn)不僅可以展示學(xué)生在探究活動(dòng)中的發(fā)現(xiàn)，還可以反映出活動(dòng)過程中出現(xiàn)的問題。當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)爭(zhēng)議和產(chǎn)生疑問時(shí)，就能引發(fā)更多的聯(lián)想、思辨、猜測(cè)和解釋，這時(shí)候也就有想法要說，有問題要提了。

例如，在五年級(jí)下冊(cè)《溫度不同的物體相互接觸》一課教學(xué)中，我們將全班的數(shù)據(jù)匯總后以折線圖的形式呈現(xiàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)的共同點(diǎn)是：熱量總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體，最終趨向于平衡，并且熱量傳遞的速度是先快后慢的；不同點(diǎn)是：溫度變化的曲線坡度是不一樣的，兩條曲線達(dá)到平衡的速度也是不一樣的，溫差越大就越快達(dá)到平衡。而為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步的思考和猜測(cè)以及驗(yàn)證?；跀?shù)據(jù)圖表的深度研討，不僅提升了學(xué)生的研討興趣，更培養(yǎng)了學(xué)生深挖數(shù)據(jù)、深度分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的好習(xí)慣，學(xué)生的高階思維技能得到了運(yùn)用，高階思維能力得到了提升。

三、結(jié)語

小學(xué)科學(xué)教學(xué)是一種生成問題、思辨問題、解決問題的探究過程，而學(xué)生的高階思維正是由問題引發(fā)的，在思辨中發(fā)展，在創(chuàng)新中成長(zhǎng)。我們?cè)谝痪€教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)以學(xué)生思維能力訓(xùn)練為核心，通過激發(fā)學(xué)生的探究興趣，增強(qiáng)科學(xué)探究能力，增強(qiáng)學(xué)生在解決問題過程中獨(dú)立思考和實(shí)證研究的意識(shí)，最終內(nèi)化為學(xué)生分析、創(chuàng)造、評(píng)價(jià)的高階思維能力，全面提升科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2]胡展赫.高階思維[M].沈陽：沈陽出版社，2018.

[3]梁立斌.重視“問題鏈”設(shè)計(jì)?構(gòu)建高效課堂[J].新課程（中），2016（3）：141-142.