在科学课堂有效培养学生高阶思维能力

万黎敏

近年来，国内外掀起了基于培养学生核心素养的课程改革热潮，研究发现，深度学习能有效培养学生的高阶思维能力，助力学生核心素养的提升。

一、深度学习内涵解读

鉴于理论认知的视角不同，国内外研究者对深度学习的概念认知不断变化。我们认为小学科学深度学习具备这样一些特征：

（一）深度学习的“真”

深度学习的兴起是科学技术发展的今天，生产力的发展、經济的繁荣和社会的进步对基础教育发展提出的新的要求，是基础教育改革对于培养学生核心素质要求的回应，是源于现实真实而迫切的需求。深度学习的“真”主要源自有意义的“真”情境的创设和“真”问题的解决。

（二）深度学习的“主”

深度学习的“主”，首先源自“主体”：学生既是深度学习的研究和评价的对象，又是实施深度学习的主体。其次，深度学习的“主”又源自“主动”，深度学习目标的实现很大程度上有赖于学生是否具有主观能动性，是否具备深层次的学习驱动力。学习驱动力是促使学习活动高效进行的“内力”所在。深度学习目的是培养拥有自我学习力的人，实现学生自主、自发、自律、自为地学习。

（三）深度学习的“高”

相对于浅层学习，深度学习更加强调高水平的认知目标、高水平的动作技能，以及高阶层次的思维参与，旨在培养学生的创新思维能力、批判性思维能力、决策力和问题求解能力等，体现了时代对公民素质提出的更高要求。

综上所述，我们认为，深度学习是通过创设有意义的真实情境、制造认知冲突、设置真实或驱动性的问题等，激发学生学习动机，而进行自发、自主、自觉的行为。在这个过程中，学生怀揣积极的学习情感与态度，以活跃的思维状态，联结新旧经验，批判性地完成知识建构、高阶思维能力的培养、交流合作探究，找到解决问题的方法，全面落实学生的科学核心素养。

二、深度学习与核心素养之间的关系

深度学习被普遍认为是实现学生核心素养落地的重要方式和落实的必然途径。深度学习的设计必须紧扣促进培养学生核心素养这一目的，其实现，能在一定程度引发深层思维、启发深刻理解，因此必能涵养学生的核心素养，向核心素养深处漫溯。而学生核心素养的形成又会反过来推动深度学习的实现，两者相辅相成、相得益彰。

三、科学课深度学习的方法

（一）巧设真实情境，由抽象到具体

学习不是个孤立的活动，思维活动也不是凭空产生的。一方面，基于学生熟悉的真实生活场景和生活问题创设情境，即能激发学生学习兴趣、产生思维的碰撞及认知矛盾，激发其迅速投入教师创设的真实而有意义的学习情境;另一方面，能将抽象的学科概念转化为生活中具体的形象，帮助学生调动既有认知和经验，达到知识的迁移内化，实现问题的解决。例如在苏教版五下《斜坡的启示》中，教师通过创设真实的情境，就将“斜面”这样一个专业抽象的概念生动形象地融入学生熟悉的生活场景和认知，实现了由抽象到具体的知识迁移的过程。

（二）趣味任务驱动，由被动到主动

通过巧妙设置，让学生紧紧围绕共同的任务，在强烈的任务动机驱动下，积极主动地进行自主探究和互动协作的学习。这种教学法改变了传统的以教授知识为主，取而代之以解决问题、完成任务为主，学生充满求知欲，有强烈的学习动机和内驱力。例如在苏教版五年级下册《搭支架》一课教学中，教者设计“搭支架大赛”的任务驱动，使学生从被动学习状态跃迁至自我驱动挑战状态，激发了学生斗志和主动性。

（三）预设进阶问题，由浅层到深度

基于深度学习的教学过程是师生共同参与的过程，深度学习的实现不得不重视教师的引导和启发。通过巧妙设置层次性问题，能启迪学生由浅入深地进行深层次思考，发展高阶思维能力。

在学习《空气的性质》一课中，通过设置一系列问题，带动学生思维能力的逐层深入：杯中点燃的蜡烛为什么都熄灭了？为什么小杯中蜡烛熄灭更快？为什么此时水溢进了杯中？进去多少水？为何是这么多水？杯中空气还有否？为何这部分空气被剩下？将点燃的火柴头从上方伸进塑料瓶中，为什么一下子灭了？火柴熄灭是偶然的吗？怎么排除偶然的因素？你能分析出空气中至少有几种成分？它们分别有什么性质？问题串驱动学生自主思考、深度探究，拓宽学生的知识广度和深度。

（四）重视科学探究，由体验到生成

探究式学习是小学科学最行之有效的学习方式。古代著名思想家荀子将学习视为一个“闻—见—知—行”的活动过程，强调亲身实践的重要性。科学教师应让每个学生都有机会亲历自主探究的科学实践过程，让科学学习成为一种亲身体验，打造体验式科学课堂，让科学探究在你的课堂上泛在化、常态化。

（五）有意设置“陷阱”，由盲从到反思

在传统的教学中，教师往往在课前进行充分的准备，反复预实验，以确保课堂上科学探究的顺利进行。这种模式虽能高效地完成教学目标，但会造成科学探究的过程是一帆风顺、轻而易举的错觉。其次，学生迷信教师和书本权威，弱化了批判和反思能力，不利于学生核心素养的形成。因此，在教学活动中有必要偶尔巧设“陷阱”，提升学生批判能力和反思能力。

（六）延伸学习场域，由课内到课外

科学探究的场所应是泛在化的，绝不仅限于课堂，深度学习应向课外延伸、向生活延伸。学生在课堂教学中习得的认知和高阶思维能力，需要迁移至有意义的真实情境中，去解决真实问题，有效提升认知和高阶思维能力，逐步内在化。

总而言之，深度学习被普遍认为是实现学科核心素养落地生根的重要方式。在实现深度学习的过程中，教师应聚焦深度学习的特点，解决深度学习过程中的三大关系，灵活选择教学策略，糅合应用，以实现深度教学。当然，深度学习的成果不会立竿见影，学生的核心素质不是一朝一夕形成的，但我们仍将致力于基于核心素养理念的深度学习的研究和实践，让每一节科学课都能助力学生成长，聚沙成塔，聚水成涓。