激活学生高阶思维提高学生科学素养

董雪梅

【摘  要】  小学《科学课程标准》中明确指出，小学科学学习的教学活动应以发展学生探究能力为核心，这就意味着当下许多科学教师普遍性地围绕课本教学，一味地参考课本为学生演示实验过程，而忽视对学习过程中的思维引导和培养是脱离了教学要求的。有鉴于此，小学科学教师应当及时转变教学观念，重视对学生思维能力的培养，引导学生在学习过程中不断提升自己的认知、理解和运用的思维水平，让科学科目对学生思维能力培养的影响更加突出。

【关键词】  小学科学;能力培养;高阶思维

高阶思维能力是指一种认知能力和逻辑能力相对较高的，可以综合理解、分析、运用思维的能力。随着素质教育改革的深入发展，教育工作者的目光越来越多地集中到学生思维能力的培养和训练，而小学科学的教学活动，比之其他科目，对学生的高阶思维能力明显具有更高的要求。因此，如何通过科学科目的教学活动，培养学生的高阶思维能力，值得每一位小学科学教师思考。本文结合课堂实践，就此问题展开相关论述。

一、在小学科学学科中培养学生高阶思维的重要性

目前为学界所较为普遍认可的高阶思维定义中认为，高阶思维包括四个方面：推理能力、创新思维、问题的解决能力、决策能力。从这里出发，在小学科学中，培养学生高阶思维的重要性如下：

1.弥补其他学科的不足，让学生的思维能力得到充分培养和训练。首先，就推理能力来说，对事物进行总结和归纳而后对其做出推理和判断，是培养推理能力最重要的两个活动。然而在目前小学教育体制中，受升学压力亦或是课程进度等因素影响，对学生推理能力的训练意识过弱，“题海战术”就是一个非常典型的表现。相反，科学学科的主要教学内容则是以各种实验实践活动为主要内容，通过教师有意识地引导，学生推理相关的内容抑或是结果，是弥补其他学科不足，培养学生高阶思维的重要途径。

2.提高学生思维训练意识，促使学生主动探究思维能力的进步和提高。从创新能力来说，我国教育教学中对孩子创新意识和创新能力培养的缺失一直广受诟病，事实上，这确实值得广大教育工作者深思。目前，科学科目教学模式始终存在着教学方式模板化、扁平化的问题，教师对学生的教学也普遍停留在低层次的认知、理解等范畴。因此，科学教师必须重视起来，转变教育教学观念，认识到科学教学对培养学生高阶思维的重要性，有意识地在教学活动中对学生进行训练，提高学生创新思维意识，促使学生主动去探究，使学生的思维能力得到提高。

二、在小学科学教学中培养学生高阶思维的策略

小学科学教学的核心是探究，根据学界普遍观点，笔者尝试在课堂中引入如下几种问题探究模式，引导学生深入科学学习和探索，以发展学生的高阶思维能力：

1.并列式探究策略，引导学生在并列问题组中进行全方面思考。并列式探究策略是，在研究一个物体时，教师从物体的多个方面出发，提出互不干扰、平行并列的问题组，在该问题组中，各问题可以独立作答。通过这样的问题组，一方面可以让学生获得对物体更加细致全面的认识和理解，同时也可以在这个过程中引导学生立体地看待事物，让探究活动随着学生的思考范畴而不断扩大，让学生意识到物体的多样性，是培养学生创新意识、提高思维能力的重要方法。

例：在《种油菜》的课堂教学中，笔者设计了如下并列式问题：（1）油菜应该在什么时候播种？为什么？（2）油菜像其他的蔬菜一样只能在厨房做菜？（3）油菜是怎么繁殖的呢？第一个问题意在让学生初步了解油菜的播种环境，从而引导学生思考油菜的生长环境;第二个问题意图让学生思考油菜的特殊之处，打破学生对蔬菜的常规认识;第三个问题可以让学生知道植物的繁殖方式。

通过对这些问题的思考，学生可以更加全面地认识油菜，从播种到生长环境，再到生长时间和繁殖方式，使得学生建立起完整的逻辑思维链，让学生的创新思维在全面思考中获得发展。

2.探索性问题策略，引导学生主动观察探索获得正确答案。提出问题、解决问题是探究过程的两端，教师引导学生提出问题，从而在好奇心的驱使下，主动地去寻找答案，解决问题。这是强化教学中学生主体地位，提高学生学习的积极性和主动性的重要表现。探索式问题策略的实施，对学生整合知识、综合运用各方面理论提出了更高的要求，有助于学生自身推理能力以及解决问题能力的提升，是培养学生高阶思维能力的主要途径。

例：在教学《认识船》一节中，教师将纸船和玩具船分别放在蓄水量相同的透明玻璃盒中，玩具船在打开开关后即向前划去，而纸船却只能借助风的力量勉强四处漂荡，这引起了同学们对于船在海中航行的巨大兴趣。有同学认为，这就像竹筏和游轮在海上的区别，但是对为什么游轮和竹筏有如此大的区别产生了很大的疑惑。就此，笔者向学生们留下了几个针对性问题：（1）游轮大致的构造是什么样的？（2）风对船的航行有什么关系？（3）水深和船的重量之间有什么关系？会对航行产生什么样的影响？

通过对这些问题的探究，学生可以在老师引导下，相对独立地解决自己的疑惑，可以培养学生识别各种信息，有依据地作出推理，并且验证推理正确性的能力。这类问题，要求学生准确无误地判断所查找的信息，做出实验操作，有助于学生决策能力、问题解决能力的提升。

3.递进式探究策略，引导学生逐层深入思考提高对事物的理解。“教”与“学”需要有主次的区分，将课堂还给学生，但同时“教”与“学”也是不可分离的，在学生的学习活动中，教师对其进行适当的指导和干预，是保障学习质量和学习效率的重要条件。递进式探究策略的本质其实就是教师根据学生的实际情况，针对性地设定问题，让学生由浅入深，不断扩大认知范围，提高认知水平。

例：在《落叶变成了什么》一节中，笔者设计了一级问题：落叶为什么会消失呢？而后在此基础上，再次发问：（1）没有水也没有阳光的环境中，落叶会消失吗？（2）只有水或者阳光的时候，落叶会消失吗？（3）水和阳光都存在的环境，落叶会消失吗？在这三个环环相扣的问题中，探究落叶到底去哪儿了？学生通过日常观察和综合归纳得出结论，在这个过程中锻炼自己的思维能力。

4.延展式探索策略，引导学生发散思维，完善知识体系

例：在《观察蚂蚁》的课堂教学中，笔者向同学们提了如下问题：（1）蚂蚁喜欢生活在什么样的环境中？（2）你都见过哪些品种的蚂蚁呢？有什么不一样吗？（3）蚂蚁的寿命有多长呢？

通过这些问题，笔者让学生思考蚂蚁的生长环境以及它的生物特征，并且通过品种问题让学生对蚂蚁的兴趣更加浓厚。有同学说：“蚂蚁喜欢生活在干燥的地方，因为一下雨就会有‘蚂蚁搬家，所以蚂蚁怕水”;而另一位同学则表示：“我见过一种蚂蚁，会在下大雨的时候飞出来，所以蚂蚁不全是怕水的。”还有一位同学说：“蚂蚁有好多种类，有会飞的，有不怕水的，寿命也大不相同，少的只有几个星期，长的可以活得和人一样长呢！”

以上几个问题都没有唯一的答案，随着前提条件的不同，就会出现不一样的情况，很好地激发了学生们探究兴趣，促使同学生们更加主动地去拓展关于蚂蚁的知识。在这之后，笔者班级内的学生们面对新的事物，逐渐地有了越来越全面的看法，知识体系也越来越完善。

以上几种方式，各有特点，可以在科学教学活动中交叉使用，以期取得更好的效果。总的来说，要在科学教学中，培养学生的高阶思维，首先还是应当转变教师的教学理念，真正意识到本学科对学生思维培养的重要性，而后采取相应的手段，促使学生思维能力的不断提升。

【参考文献】

[1]王少霞.关于小学科学课教学中创造性思维培养研究[J].学周刊，2018（03）.

[2]张瑞芳.小学科学高阶思维活动的设计、實施与评价[J].上海课程教学研究，2019（01）：81.

[3]首新.小学生的科学高阶思维[D].陕西师范大学，2018.