科學現(xiàn)象教學的追問與高階思維培養(yǎng)

簡玲珊

【摘 要】基于深度學習的“現(xiàn)象教學”思維型課堂中，教師設計的探究活動和探究問題是學生思維發(fā)展的載體。教師通過追認知沖突、追核心問題、追課堂生成的追問設計來實現(xiàn)教學目標，引導學生對問題或觀點進行更深入的思考和分析，促使其對問題從感性認識上升為理性認識，從而培育其高階思維能力。

【關鍵詞】小學科學 高階思維 現(xiàn)象教學 追問

基于深度學習的“現(xiàn)象教學”注重培養(yǎng)思維型課堂?？茖W思維是科學學科最本質(zhì)的特征，科學教學要實施基于思維的科學探究[1]，而課堂中教師設計的探究活動、問題是學生思維發(fā)展的載體。追問是教師在課堂上培養(yǎng)學生高階思維的有效手段，是處在教育“關節(jié)點”的教學行為實踐，具有推動、激活和延續(xù)教學過程的作用，具有真正的教學意義[2]。基于學生的回答，圍繞著一個核心問題或觀點，教師進行步步追問，層層遞進，能讓學生對問題或觀點進行更深入的思考和分析，促使他們對問題從感性認識上升為理性認識。科學課堂中的追問可以通過追認知沖突、追核心問題、追課堂生成來實現(xiàn)教學目標。

一、追認知沖突，引探究欲望

學生需要建構(gòu)什么科學概念？學生現(xiàn)在能做什么，未來能做什么？為回應這些問題，教師以非良構(gòu)探究方式，設計出與學生原有認知相關聯(lián)的有思維空間的探究任務尤為關鍵[3]。在教師的引導下，學生更容易產(chǎn)生想法，引發(fā)新問題，而新問題又會引發(fā)新的思維活動，直到最后形成自己的新認識，這一過程能有效培養(yǎng)學生的高階思維能力。以“螞蟻”教學為例。

師：首先，請大家先將印象中的螞蟻身體結(jié)構(gòu)畫下來。（學生畫螞蟻）畫完后在小組內(nèi)相互看看、討論，你們組其他人跟你所畫的一樣嗎？

生1：我認為螞蟻有8條腿，但是我的同學覺得螞蟻只有6條腿。（自信）

生2：我覺得螞蟻有4節(jié)，他畫的螞蟻只有3

節(jié)。（疑惑）

生3：我記得螞蟻是沒有翅膀的，但是她畫了2個翅膀！（激動）

師：究竟誰畫的是正確的呢？我們應該怎么做才能知道螞蟻真正的結(jié)構(gòu)？（追問1：引發(fā)認知沖突，激發(fā)學生的批判性思維）

生4：一起去觀察螞蟻，看一看就知道了！

師：對，將你觀察到的螞蟻畫下來，畫完后對比原來憑印象畫的螞蟻，可以小組之間相互交流。（學生畫螞蟻）哪位同學愿意分享一下你的觀察結(jié)果？給我們展示你的兩幅螞蟻畫像吧。

生5：我觀察后發(fā)現(xiàn)，原來螞蟻的身體只有3部分，6條腿。

師：你印象中的螞蟻與你觀察后畫的螞蟻有什么區(qū)別嗎？（追問2：推翻前概念，構(gòu)建新知概念）

生5：我原來以為螞蟻有4節(jié)，通過觀察才發(fā)現(xiàn)是3節(jié)，我原來以為螞蟻有8條腿，但是用放大鏡看了，我數(shù)了數(shù)，只有6條。

生6：我來補充，我觀察到螞蟻的頭上還有眼睛、嘴巴和兩只觸角。

師：你印象中的螞蟻有這些部位嗎？

生6：沒有，我以為螞蟻沒有嘴巴，但是我用放大鏡看到它的頭上有一個嘴巴！

師：你很善于觀察哦，螞蟻的嘴巴我們稱之為“口器”。還有其他不同的發(fā)現(xiàn)嗎？

生7：我還發(fā)現(xiàn)螞蟻的腿都是長在中間這節(jié)。

生8：是的。我還發(fā)現(xiàn)螞蟻的最后一節(jié)是尖尖的。

本節(jié)課內(nèi)容選自《科學》（粵教科技版）二年級下冊第1單元“身邊的動物”第2課“螞蟻”。筆者以“畫印象中的螞蟻”為引入，讓學生把自己認為的螞蟻的身體結(jié)構(gòu)畫下來，了解學生的前概念。當時，全班45位同學幾乎沒有畫得一樣的。此時正是引發(fā)認知沖突的契機，以此點燃學生學習的熱情。教師提出的問題并無“標準”答案，而是通過追問引導學生對問題追根究底。低年級學生的思維比較發(fā)散，通過有效的追問可以讓學生迅速融入科學探究中，成為一個探究者去發(fā)現(xiàn)問題，思考問題。教師再針對學生過去“錯誤”的認識，適時追問“你印象中的螞蟻與你觀察后畫的螞蟻有什么區(qū)別”，讓學生聚焦螞蟻的身體結(jié)構(gòu)，運用分析、比較、概括等方法，推翻以往錯誤的認知，通過探究、觀察、總結(jié)形成新知，教師再通過追問給予點撥指導。

二、追核心問題，明科學概念

科學課堂的主干是建構(gòu)科學概念，通過提問幫助學生將表象的科學現(xiàn)象內(nèi)化生成為科學原理，而追問起著重要的作用。圍繞課堂的核心問題、緊扣教學目標來追問學生，在解決問題中，學生就經(jīng)歷了知識形成的過程，這樣的追問有助于學生聚焦科學問題、厘清探究思路、習得科學概念。以“好用的小撬棒”教學為例。

師：同學們，你們能否成功地用小木棒撬開兩個罐蓋？在撬開的過程中有什么發(fā)現(xiàn)？

生：我們小組發(fā)現(xiàn)用小木棒可以撬開1號罐，但是不能撬開2號罐。

師：你們完成得很認真，這兩個罐蓋有什么不同？（追問1：觀察有結(jié)構(gòu)性的材料）

生：我們觀察發(fā)現(xiàn)1號罐的罐蓋邊上有一條凸起的東西，2號沒有，罐蓋包裹著里面的罐子。

師：你們觀察得真細致！我們把罐蓋邊凸起的部分稱為“沿”，那為什么用同一根撬棒，會有不同的結(jié)果呢？你能結(jié)合記錄的簡圖來分析其中的原因嗎？（追問2：分析原因）

生：小木棒撬開1號罐時，邊緣的“沿”幫了它一把，能使上力，但是2號罐沒有“沿”，使不上力，小木棒也就撬不開罐蓋了。

師：分析得很到位。這根普通的小木棒要成為一根好用的小撬棒還是有一定的奧秘的，在這個過程中，罐子邊緣凸起的沿起到什么作用呢？（追問3：分析“沿”的作用）

生：我們認為“沿”就是“支點”的作用，有了凸起的“沿”，普通的小木棒就成為好用的小撬棒，就能撬開罐蓋啦！

本課選自《科學》（粵教科技版）六年級上冊第2單元“機械好幫手”中第8課“好用的小撬棒”。從表象到原理的理解是最難的，因此，引導學生認識“一根普通的小木棒在撬開罐蓋的過程中為何變成了好用的小撬棒”是教學難點，解決這一問題，也就搭建起認識“杠桿”的第一級臺階，再通過有層次的追問，幫助學生聚焦問題、明晰科學原理。圍繞“普通的小木棒如何成為好用的小撬棒”這一核心問題，筆者將此問題分解成3個小問題，形成3個循序漸進的追問：“兩個罐蓋結(jié)構(gòu)上有什么不同？”“為什么用同一根小木棒卻出現(xiàn)不同的結(jié)果？”“凸出的沿有什么作用？”在教師步步追問的過程中，學生經(jīng)歷了觀察、分析、判斷等思維過程，逐步建構(gòu)了“好用的小撬棒即杠桿，有支點、阻力點、動力點”的科學概念?？梢姡行У淖穯柲茏寣W生進行更深層的思考、思辨，促使學生的思維逐步深化，可以更有效地進行知識的建構(gòu)。

三、追課堂生成，育高階思維

科學教師要善于在看懂、聽懂、悟懂學生的基礎上，遵循思維能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，構(gòu)建促進學生高階思維培養(yǎng)的課堂[3]。高階思維指分析、綜合、評價和創(chuàng)造等，是較高認知水平層次上的心智活動或認知能力。在“熱鬧”的科學課堂里，我們要讓學生“靜下來”，就要關注到學生的生成性回答，對其進行有效的追問，引導學生靜下來分析、評價、創(chuàng)造，從而培育其高階思維。以“小黃鴨升降的秘密”為例。

師：瓶子里的空氣為什么會變少？

生1：因為2號瓶是開口的，空氣跑掉了。

師：空氣從哪里跑到哪里了？（追問1：考查學生對現(xiàn)象的理解）

生1：從瓶子內(nèi)跑到瓶子外了。

師：真的嗎？（語氣夸張）你看見空氣跑了嗎？你能不能結(jié)合空氣的流動性，想辦法讓大家都看到空氣從瓶子里跑出去了？跟你的同學討論討論。（追問2：聯(lián)系舊知，追問驗證方法）（學生小組討論、交流）

生2：在瓶口套一個塑料袋，裝住跑掉的空氣。

師：塑料袋是個不錯的想法，但是不好密封，還有沒有其他的想法？（追問3：激發(fā)學生的創(chuàng)造思維）

生3：用氣球！

師：這個方法很好，如果我把氣球套到瓶口，假如空氣真的從瓶子里跑到外頭，這時氣球會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（追問4：追問猜測結(jié)果）

生3：氣球會鼓起來！

師：（演示：氣球套進2號瓶的瓶口，瓶內(nèi)的小黃鴨降到水底）你看到了什么現(xiàn)象？說明了什么？

生3：氣球鼓起來了，空氣確實從瓶子里跑到了瓶子外。

內(nèi)容選自《科學》（粵教科技版）三年級上冊第3單元“固體、液體和氣體”第16課“它們占據(jù)空間嗎”一課，改造后課題為“小黃鴨升降的秘密”。學生在匯報時，會出現(xiàn)很多樣的回答，教師應及時抓住這些“課堂生成”。學生回答“空氣跑出去了”，其實與之前的舊知識“空氣具有流動性”密切相關，這時就要抓住這個強化知識的好機會，幫助學生回顧舊知識。在學生想到辦法來檢驗空氣確實跑掉時，教師要多給學生表達想法的機會，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。追問“如何讓看不見摸不著的空氣被直觀地看到”這個問題很有意義，這個問題對于三年級的學生來說有點抽象，于是在聽到提問后，學生們馬上陷入思考。教師通過層層追問，引導學生猜想、驗證、實驗，強化“空氣具有流動性、是透明的”的知識，給“空氣占據(jù)空間”鋪好臺階，學生由此經(jīng)歷了想象、判斷、綜合、創(chuàng)造的高階思維過程。

綜上，追問應具備及時、有效、層層遞進等性質(zhì)，教師應以有思維高度的追問適時激發(fā)學生自主探究的渴望，從而推動學生突破思維定式，并利用在學習中所獲取的知識與經(jīng)驗解決問題。這樣搭建出來的聚焦高階思維的科學課堂才能更精彩。

參考文獻

[1] 教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.義務教育小學科學課程標準解讀[M].北京：高等教育出版社，2017：49.

[2] 曾寶俊.微亦足道—小學科學課堂細節(jié)研究[M].北京：高等教育出版社，2018：266.

[3] 張敏.學生高階思維能力培養(yǎng)有章可循[J]. 湖北教育，2019（3）：1.

（作者系廣東省東莞松山湖中心小學科學教師）

責任編輯：孫昕

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