思维让儿童“在场”

【摘 要】以科学探究为核心的教学方式已经成为一线教师的共识。教师在培养和锻炼学生科学思维的同时，更需要关注学生思维参与的程度及思维品质的提高，通过紧扣真实情境、借力挑战任务、创设认知冲突、发展高阶思维等途径，让思维真正发生，让学生在教学场的主体地位凸显，最终实现学生这个学习主体的真正“在场”。

【关键词】科学思维 科学素养 探究活动

小学科学课程的学科价值最终指向的是学生的科学素养，而科学思维是科学核心素养的重要组成部分。科学课堂中，教师通常会通过维持探究活动的连续性及有效性，保证学生思维处于稳定和有序的状态中，以此锻炼学生的科学思维。笔者认为，教师不仅要关注科学思维本身，还需要关注科学思维是否“真正”发生，即学生思维参与探究活动的程度及学生思维品质的提高，让科学探究教学真正落到实处。

一、让儿童真正“在场”

“场论”最初是由心理学引进物理学中“场”的观点。心理学认为心理现象不是由其构成元素的简单集合，而是由内部相互间具有力动关系的各部分组成一个整体，即“场”。其实，教育学中课堂教学活动亦存在着一个复合的“教学场”，分为“知识场”“思维场”“情感场”“心理场”四个场部。

这一观点同样适用于小学科学教学。学生在小学科学的学习中，其思维深度参与科学探究活动，做到科学探究与科学知识、科学态度等方面的发展相得益彰，即“思维场”与“知识场”“情感场”“心理场”各场部之间的协调平衡。教师让学生在科学探究活动中建构科学知识、掌握科学方法、树立科学思想、发展科学思维，从而感受到科学学习的乐趣，提升科学核心素养，让学生在教学场的主体地位凸显，最终实现学生这个学习主体的真正“在场”。

二、让思维真正发生

小学科学学科具有基础性、实践性、综合性等特点。通过动手操作、实验体验等科学实践活动进行探究性学习是科学学科重要的学习方式。除了感官等的显性参与外，作为隐性参与的思维活动是课堂教学的核心活动。学生作为课堂学习的主体，通过全方位地参与探究学习活动，可逐步提升科学素养。然而，学生科学学习的思维特点和思维发展层次参差不齐。在日常教学中，如何面向全体学生，为不同学生提供与其思维特点相匹配的教学策略，一直是萦绕笔者心头、亟待解决的问题。笔者通过与教研组内同行交流研讨，以及在常态教学中的思考和积累，针对科学探究教学中如何激发学生思维活动、促进学生思维深度参与的可行性操作方案有了一些粗浅的想法，并尝试构建指向学生思维深度参与科学探究活动的教学策略。

（一）紧扣真实情境，搭建“脚手架”

科学教学的内容大多来源于生活。教师应在课堂上还原生活中的相关情境，让学生从中发现问题、提出疑问。学生从符合其认知特点的思维起点出发，沿着教师搭建的“脚手架”在解决问题的过程中经历完整的思维历程，从而体验科学学习的乐趣与价值。

例如，“‘猫眼’的秘密”一课，科学知识指向的是透镜，需要解决的关键问题是凸透镜和凹透镜具有怎样的特点。对于这样一个枯燥的问题，学生如何产生研究透镜的兴趣和需要呢？教师从生活中常见的“猫眼”入手，以此为学习支架，在充分观察、解构猫眼基本结构的基础上，引导学生聚焦“为什么门内的人通过猫眼能清楚看到门外的动态，而门外的人却无法清楚看到屋内的情况”这一问题。此时，学生的探究兴趣被激发。针对这个问题，教师还可以提出“猫眼的基本结构是怎样的”“制作一个类似猫眼的装置，需要注意什么”等相关的、具有层次和逻辑关系的导学关键问题。学生在导学关键问题的引导下，经历了完整的思维历程。

（二）借力挑战任务，增强“内驱动”

学生按部就班地完成教师既定的任务或活动，缺少了内部需求和動力，时间久了便会形成思维惰性。基于此，教师在教学过程中可以设置一些具有挑战性的任务。学生会把研究的内容由“要我研究的问题”转变为“我要研究的问题”。教师借助开放、探究性的挑战任务，能提升学生的思维能力以及解决问题的水平，这样就形成了内部驱动。

当然，挑战性的任务必须符合学生的最近发展区。贴近学生生活且符合学生已有认知水平的真实情境才能唤醒学生已有经验，引起学生的学习兴趣，激发学生的科学思维。只有在真实问题的驱动下，探究活动才能持续稳定地进行下去。

例如，在“光的反射”一课中，教师通过一系列活动让学生认识了“光在同一物质中沿直线传播及镜面能反射光”。在此基础上，教师设置了一项挑战任务：“打靶游戏”。所谓“打靶”，就是要求学生利用教师提供的手电筒，选取一定的材料将手电筒的光斑照射到目标区域。此任务要求手电筒和目标区域的位置不可变动。学生只可调整手电筒的照射方向，以及借助必要的材料。挑战任务的目的是对“光的反射”知识进行巩固和应用。学生在游戏任务的氛围中产生探究的兴趣，在动手实践过程中通过调整镜面角度、多次反射等方式最终完成任务。在教师引导下，学生能在任务活动过程中发现光反射时存在的角度规律。这样既有趣味性又具有思维挑战性的任务形成了探究活动持续进行下去的“内驱动”，让“教师的任务”变成“我的任务”。

（三）创设认知冲突，引爆“思维点”

学生积极思维的产生需要良好的思维环境。在学生认知发展过程中出现原有认知结构与现实情境不相符的情况时，学生心理上所产生的矛盾或冲突就是认知冲突。教师要在明确学生已有认知经验的基础上，设计一些与学生已有经验相矛盾的情境，引发学生的积极思维。

例如，在“摆”一课中，教师通过调查学生的原认知发现，多数学生认为摆运动的快慢与摆锤的轻重、摆角的大小、摆绳的长短等三个因素都有关。由此，教师可以先出示三组含有这三个因素的摆的装置，再将全班分成若干小组共同计时、数数。此时，学生会初步发现实验结果与猜测的并不一致，实验现象与其原认知产生强烈冲突。于是，学生会自发思考本节课的关键问题：摆运动的快慢真的只和摆绳长短有关吗？此时，教师再组织学生设计实验方案、分组领取材料，进行变量控制的实验。学生的研究循着“思维点”更有针对性了，其学习专注度和有效度就会大大提升。

（四）发展高阶思维，聚焦“跃迁位”

在科学探究活动中，学生往往通过查找、收集、识记等低阶认知策略收集信息，再利用比较、分类、抽象、概括、推理等思维方法对信息进行加工，以此巩固理解信息，从而达到内化知识的目的。显然，这种方法对于全方位培养学生的科学思维能力是不够的。作出决策、分析解决问题等高阶思维能力是当今社会要求学生具备的关键能力。教师可以选择性地将探究活动转变为含有高阶认知策略的项目学习任务。学生在低阶学习过程中通过有意义的学习实践，实现思维能力的跃迁，在潜移默化中逐步凝练素养，从而发展高阶思维。

例如，蘇教版科学四年级下册“动物的庇护所”一课的最后一个环节，是要求学生给鸟儿搭个窝。如果教师只是让学生照着做一个，这个活动就会变得单调无趣，学生兴趣也不会太浓厚，更不用说对学生思维能力的培养了。笔者将搭建鸟窝的活动转化成微项目学习。学生带着任务单去收集信息，比较喜鹊窝和燕子窝的不同，再带着问题去观察、调查喜鹊的搭窝过程。课堂上，学生在对搭窝材料、顺序、固定方式、如何给鸟预留空间等问题进行分析和讨论的基础上，进行小组合作设计，并搭建喜鹊窝。在活动后的展示环节中，学生针对搭窝过程中碰到的困难、解决的方法以及仍未解决的困难等问题进行了反思、交流。

这个活动既包含信息查找、收集、存储等低阶学习方法，又包含作出决策、解决问题、系统分析等高阶认知策略。通过活动，学生能够感受到喜鹊搭窝的不容易，表示出爱鸟护鸟的美德，将认知上升到地球生物间的和平共存。探究活动的意义指向也因此达成。同时，学生的思维能够实现新的跃迁。学生或许无法理解其中涉及的工程设计类最优化原则，却能在思维碰撞中深刻体会设计的过程。学生在主动学习、创新和解决问题的能力以及分析、评价、创造等方面的高阶思维都得到了实实在在的提升，其思维跃迁到新的高度。

科学教学要基于学生思维发展，引导学生进行科学探究，培养学生的科学素养。发展学生思维是一个永恒性的话题，也是一个长期的过程。教师应该为思维而教，时刻带着“发展思维”的理念指导学生开展活动，通过思维的深度参与让学生感受到科学学习的乐趣。

【参考文献】

[1]谈震.给课堂一个有效教学场[J].小学科学（教师版），2017（5）.

[2]王贤平.指向学生思维持续参与的小学科学项目化学习教学[J].中小学班主任，2021（20）.