培养学生高阶思维能力

卢胜彩

〔摘    要〕  随着教育改革的不断深入，教师的教育目标也应当发生相应的转变。在小学阶段，学生正处于思维发展的关键时期，科学是小学教育体系中的重要学科，对学生高阶思维能力的培养具有重要作用。高阶思维能力是学生思维发展的核心，高阶思维能力的培养也应当是小学科学最主要的教学目标之一。本文就如何在小學科学课堂上培养学生高阶思维能力进行研究，分析其意义和教学现状，提出策略性建议，以推动学科教育的发展。

〔关键词〕  小学科学；高阶思维能力；培养策略

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  01    106-108

在小学阶段，学生并没有形成良好的认知能力和思维水平，往往会以摘抄式记忆或形象式记忆为主开展学习。在当前的教育环境下，培养学生的高阶思维能力已经成为各国教育改革的重要目标之一。许多国家都意识到，传统的教育方式过于注重知识灌输和记忆，而忽视了学生的思维能力和创新能力的培养。在国家层面，很多国家都提出了推动思维能力培养的教育改革政策。例如，美国的“共同核心标准”（Common Core Standards）强调培养学生的创造性思维、批判性思维和解决问题能力。中国的“素质教育”也提出要培养学生的创新思维和实践能力。其他一些国家也在教育改革中纳入了思维能力培养的内容，鼓励学生通过批判性思考和解决实际问题来提升思维能力。在小学科学课堂上，培养学生的高阶思维能力也成为重要任务。传统的科学教育更注重知识传授和实验验证，缺乏对学生创造性思维和批判性思维的培养。因此，各国的教育部门和学校纷纷提出了新的教学方法和课程设计，以促进学生在科学学习中的思维能力发展。

一、小学科学课堂培养学生高阶思维能力的意义

高阶思维能力是指较高认知水平层次上的一些心智活动，包括理解能力、创新思维、发散性思维、批判性思维等等。在小学阶段，学生的各项思维能力均处于飞速发展中，因此在小学科学课堂上培养学生高阶思维能力具有重要意义。

（一）有助于学科概念的构建

在小学科学课堂培养学生的高阶思维能力，有助于帮助学生构建出学科概念。在小学阶段，学生的认知水平较低，对事物缺乏抽象化的理解能力。在小学科学教学中，很多科学概念较为抽象化且非常复杂，小学生的认知水平还不足以正确理解这些概念。而在小学科学课堂上培养学生高阶思维能力，可以让学生运用高阶思维能力理解这些学科的概念，认知学科不同概念中的相同点和不同点，加强对学科概念的理解深度，从而有效提高学生的学习效率。

（二）有助于探究学习的开展

在现代教育中，传统的“填鸭式”教学已经无法满足学生学习的要求，探究式学习的开展成为教学趋势。在小学阶段，虽然学生拥有着强烈的好奇心，但由于其认知能力有限，在自主探究的过程中会遇到许多困难，探究过程过于复杂，不能保障学生的学习效率。通过自主探究，能够培养学生解决问题的能力、创新思维和批判性思维等高阶思维能力。与传统的知识传授相比，探究式学习能够更好地激发学生的思维活力，提高他们对知识的理解和运用能力。此外，探究式学习还可以提高学生的学习效率。通过自主探究，学生会更加主动地参与学习过程，积极思考和探索解决问题的方法，从而增加学习的深度和广度。相比于被动接受知识的方式，学生在探究式学习中能够更深入地理解和应用所学的知识。

（三）有助于科学精神的培养

在小学科学中，科学精神是核心素养中重要的组成部分，能够促使学生在思考问题时转换思维方式，增强对问题自主思考和深入探究的意识。科学精神主要包括证据形成、信息分析和数据分析，需要学生在提出有效假设的前提下，自主搜集数据、整理数据，并将其形成证据证明自己的假设观点。通过引入探究式学习和多种教学方法，学生能够主动参与并深入理解科学知识，并且能够运用高阶思维能力解决问题。这种学习方式培养了学生的批判性思维、创造性思维和解决问题的能力，使他们成为主动学习者，提高了他们的学习效率。培养学生的高阶思维能力也有助于他们在未来的学习和工作中更好地应对复杂的挑战和问题。

二、小学科学课堂培养学生高阶思维能力存在的问题

高阶思维能力的培养在小学科学课堂教学中是非常重要的，不但能够提高学生的学习效率，还可以有效促进学生的思维发展。但是，就小学科学课堂教学的现状来看，想要培养学生的高阶思维能力，其中仍然存在许多因素，阻碍了培养效果，主要体现在以下方面。

（一）缺乏思维上的引导

在小学阶段，学生缺乏成年人一样的自主学习能力，需要良好的引导才能够调动自身的思维。但就小学科学教学的现状来看，很多教师都没有注重对学生的引导，往往会直接教授给学生知识，而不是引导学生自主探究知识。在这种情况下，学生无须思考就可以获取知识，久而久之会对教师的依赖性越来越高，自主思考的意识越来越弱，不利于学生高阶思维能力的培养。

（二）教学缺乏层次性

在小学阶段，学生思维发展的差异较为明显。比如，部分学生的思维发展较为缓慢，主动思考和探究较为困难，而部分学生由于早教的优势或其他原因，思维发展较为迅速。在这种情况下，思维发展缓慢的学生会认为教学过于困难，而思维发展迅速的学生则会对教学失去挑战性，不利于学生高阶思维能力的培养。

三、小学科学课堂培养学生高阶思维能力的策略

（一）结合教学内容，明确高阶思维能力培养目标

在小学科学课堂上，结合教学内容并明确高阶思维培养目标是培养学生高阶思维能力的第一步，明确学生掌握的科学知识和概念，以及希望他们通过高阶思维能力进行探索和应用的领域。根据学科知识目标，确定希望学生发展的高阶思维能力，如批判性思维、创造性思维、问题解决能力等。根据学科知识目标和高阶思维目标，设计具有挑战性的学习任务，要求学生运用高阶思维能力進行探究、解决问题或进行创新。在学习任务中，教师要提供必要的引导与支持，帮助学生理解问题的背景、培养批判性思维、鼓励学生思考和提出问题。

以教科版小学科学三年级上册《水》第三课时《水结冰了》为例，教师应当结合教学内容，明确多元化的教学目标，并将高阶思维能力的培养融入目标中。

知识与技能目标：学生能够了解水结冰的原理和条件，并了解水结冰之后体积的变化；学生能够认知水结冰时会在周围放出热量。

过程与方法目标：学生能够观察并记录水结冰过程中的各种变化；学生能够观察并比较水与冰的相同点和不同点。

高阶思维能力目标：学生能够在探究的过程中感受到水结冰的变化，培养学生的科学探究思维；学生能够结合水结冰的过程，探索出冰融化成水的原理，培养学生的发散性思维。

（二）创建教学情境，激发学生学习兴趣

情境的构建对学生高阶思维能力的培养具有重要的帮助作用，不但能够加强学生的体验感，还可以充分激发学生的学习兴趣。因此在小学科学教学中，教师可以创建教学情境，将学生代入场景中开展体验式学习，不断提升其学习能力。

以教科版小学科学二年级上册《我们的地球家园》第五课时《各种各样的天气》为例。在教学过程中，教师先通过多媒体给学生播放各种各样天气的视频，包括晴天、阴天、雨天和雪天等等。接下来，教师引导学生思考并回答：“大家还知道有哪些天气？这些天气对我们的生活有哪些影响？”学生在思考并回答的过程中能够对天气的了解更加深刻，结合实际生活更全面地了解天气对人类生活的影响，不但可以激发学生学习兴趣，还可以培养学生问题求解能力，从而培养学生高阶思维能力。

（三）设置教学问题，培养学生发散思维能力

要想培养学生的发散思维能力，在小学科学课堂上，教师可以采取以下策略：设计开放性问题，要求学生展开思考，提出各种可能的答案或解决方案，这样可以激发学生的发散思维，培养他们思考问题的多样性和创造性；鼓励学生在学习过程中提出自己的问题，并引导他们思考如何回答这些问题，这样可以培养学生主动思考和主动学习的能力，促进他们的发散思维；设计一系列的探究活动，让学生通过实验、观察、调查等方式主动获取知识，并鼓励他们运用观察和实验结果进行推理和归纳，这样可以培养学生的观察力、实验设计能力和发散思维能力；引入多元化的学习资源，如图片、视频、实物、网站等，激发学生的兴趣和好奇心。通过多样化的学习资源，学生可以从不同的角度思考问题，培养他们的发散思维能力。教师可以组织学生进行小组合作学习，让学生在合作中交流和分享自己的思考。通过小组合作学习，学生可以相互启发和借鉴，培养他们的发散思维能力。

（四）开展教学实践，培养学生抽象思维能力

小学科学是一门实践性很强的学科，通过实践和探索，学生可以逐渐培养和发展抽象思维能力。这些策略不仅可以帮助学生更好地理解抽象的科学概念，还能激发他们的探索欲望和自主学习意识。在科学课堂上，通过进行实验和观察，学生可以亲身体验科学原理，从实践中理解抽象的概念。教师可以设计各种实验活动，让学生通过观察、比较、记录和分析数据，逐渐形成抽象思维模式。引导学生使用模型和图表来表示和解释抽象的科学概念。

（五）自主设计方案，培养学生创新思维能力

在小学科学实践过程中，教师可以引导学生自主设计实践方案，通过自主设计实践方案可以充分发挥学生的主观能动性，培养学生创新思维能力。

以教科版小学科学四年级上册《声音》第二课时《声音是怎样传播的》为例。在教学过程中，教师先给学生讲解本课时的基础知识，让学生对声音传播的介质有初步了解。接下来，教师可以引导学生思考：“声音传播的介质不同，传播的效果相同吗？”在学生思考之后，教师可以引导学生自主设计实验方案，证明自己的猜想。比如，某学生可以将声音传播与骨传导做比较，先用铅笔轻轻敲两下桌子，感受声音传播的强度，再将耳朵贴在桌面上，用相同的力度敲两下桌子，感受声音传播的强度有无不同之处。通过实验的设计，学生能够发现骨传导的传播效果比空气传播更强，从而证明了自己的猜想。在这一过程中，学生能够充分发挥创新和创造能力，从而有效培养学生的创新思维。

（六）完善评价体系，实施多元课堂评价

想要培养学生的高阶思维能力，课堂评价的实施也是非常重要的，能够对学生起到有效指导的作用。因此，小学科学教师应当完善评价体系，实施多元化的课堂评价，从而充分发挥评价的指导价值。

比如，设计开放性的项目作业，要求学生自主探究和解决问题。通过对学生的项目作品进行评价，可以了解学生的创造力、批判性思维和实践能力。要求学生选择一个科学主题并进行深入研究，然后在班级进行口头报告。评价学生的口头表达能力、逻辑思维和对科学知识的理解深度。学生进行实验，并撰写实验报告。评价学生的实验设计能力、数据分析和科学思维。学生参与小组合作项目，评价学生的团队合作能力、沟通能力和问题解决能力。提供一些开放性问题，要求学生回答并解释他们的思考过程。评价学生的批判性思维、问题解决能力和科学推理能力。

综上所述，科学是小学教育体系中重要的组成部分，高阶思维能力对学生的学习和发展有重要影响。未来的小学科学课堂将更注重培养学生的高阶思维能力，通过政策支持、教师专业发展、优质教材和资源、技术应用、跨学科整合和培养科学兴趣等方面的努力，为学生提供更有挑战性和启发性的学习环境，培养他们成为具有创造性思维、批判性思维和解决问题能力的科学思维者。

参考文献

[1]王明光.高阶思维在科学课堂的生长路径[J].湖北教育（科学课），2020（6）：49-51.

[2]吕卉.浅议指向高阶思维的小学科学实验教学[J].教育界，2022（28）：26-28.