激活學生高階思維 提高學生科學素養

山東省青島市李滄區青島湘潭路小學 董雪梅

高階思維能力是指一種認知能力和邏輯能力相對較高的，可以綜合理解、分析、運用思維的能力。隨著素質教育改革的深入發展，教育工作者的目光越來越多地集中到學生思維能力的培養和訓練，而小學科學的教學活動，比之其他科目，對學生的高階思維能力明顯具有更高的要求。因此，如何通過科學科目的教學活動，培養學生的高階思維能力，值得每一位小學科學教師思考。本文結合課堂實踐，就此問題展開相關論述。

一、在小學科學學科中培養學生高階思維的重要性

目前為學界所較為普遍認可的高階思維定義中認為，高階思維包括四個方面：推理能力、創新思維、問題的解決能力、決策能力。從這里出發，在小學科學中，培養學生高階思維的重要性如下：

1.彌補其他學科的不足，讓學生的思維能力得到充分培養和訓練。首先，就推理能力來說，對事物進行總結和歸納而后對其做出推理和判斷，是培養推理能力最重要的兩個活動。然而在目前小學教育體制中，受升學壓力亦或是課程進度等因素影響，對學生推理能力的訓練意識過弱，“題海戰術”就是一個非常典型的表現。相反，科學學科的主要教學內容則是以各種實驗實踐活動為主要內容，通過教師有意識地引導，學生推理相關的內容抑或是結果，是彌補其他學科不足，培養學生高階思維的重要途徑。

2.提高學生思維訓練意識，促使學生主動探究思維能力的進步和提高。從創新能力來說，我國教育教學中對孩子創新意識和創新能力培養的缺失一直廣受詬病，事實上，這確實值得廣大教育工作者深思。目前，科學科目教學模式始終存在著教學方式模板化、扁平化的問題，教師對學生的教學也普遍停留在低層次的認知、理解等范疇。因此，科學教師必須重視起來，轉變教育教學觀念，認識到科學教學對培養學生高階思維的重要性，有意識地在教學活動中對學生進行訓練，提高學生創新思維意識，促使學生主動去探究，使學生的思維能力得到提高。

二、在小學科學教學中培養學生高階思維的策略

小學科學教學的核心是探究，根據學界普遍觀點，筆者嘗試在課堂中引入如下幾種問題探究模式，引導學生深入科學學習和探索，以發展學生的高階思維能力：

1.并列式探究策略，引導學生在并列問題組中進行全方面思考。并列式探究策略是，在研究一個物體時，教師從物體的多個方面出發，提出互不干擾、平行并列的問題組，在該問題組中，各問題可以獨立作答。通過這樣的問題組，一方面可以讓學生獲得對物體更加細致全面的認識和理解，同時也可以在這個過程中引導學生立體地看待事物，讓探究活動隨著學生的思考范疇而不斷擴大，讓學生意識到物體的多樣性，是培養學生創新意識、提高思維能力的重要方法。

例：在《種油菜》的課堂教學中，筆者設計了如下并列式問題：（1）油菜應該在什么時候播種？為什么？（2）油菜像其他的蔬菜一樣只能在廚房做菜？（3）油菜是怎么繁殖的呢？第一個問題意在讓學生初步了解油菜的播種環境，從而引導學生思考油菜的生長環境;第二個問題意圖讓學生思考油菜的特殊之處，打破學生對蔬菜的常規認識；第三個問題可以讓學生知道植物的繁殖方式。

通過對這些問題的思考，學生可以更加全面地認識油菜，從播種到生長環境，再到生長時間和繁殖方式，使得學生建立起完整的邏輯思維鏈，讓學生的創新思維在全面思考中獲得發展。

2.探索性問題策略，引導學生主動觀察探索獲得正確答案。提出問題、解決問題是探究過程的兩端，教師引導學生提出問題，從而在好奇心的驅使下，主動地去尋找答案，解決問題。這是強化教學中學生主體地位，提高學生學習的積極性和主動性的重要表現。探索式問題策略的實施，對學生整合知識、綜合運用各方面理論提出了更高的要求，有助于學生自身推理能力以及解決問題能力的提升，是培養學生高階思維能力的主要途徑。

例：在教學《認識船》一節中，教師將紙船和玩具船分別放在蓄水量相同的透明玻璃盒中，玩具船在打開開關后即向前劃去，而紙船卻只能借助風的力量勉強四處漂蕩，這引起了同學們對于船在海中航行的巨大興趣。有同學認為，這就像竹筏和游輪在海上的區別，但是對為什么游輪和竹筏有如此大的區別產生了很大的疑惑。就此，筆者向學生們留下了幾個針對性問題：（1）游輪大致的構造是什么樣的？（2）風對船的航行有什么關系？（3）水深和船的重量之間有什么關系？會對航行產生什么樣的影響？

通過對這些問題的探究，學生可以在老師引導下，相對獨立地解決自己的疑惑，可以培養學生識別各種信息，有依據地作出推理，并且驗證推理正確性的能力。這類問題，要求學生準確無誤地判斷所查找的信息，做出實驗操作，有助于學生決策能力、問題解決能力的提升。

3.遞進式探究策略，引導學生逐層深入思考提高對事物的理解。“教”與“學”需要有主次的區分，將課堂還給學生，但同時“教”與“學”也是不可分離的，在學生的學習活動中，教師對其進行適當的指導和干預，是保障學習質量和學習效率的重要條件。遞進式探究策略的本質其實就是教師根據學生的實際情況，針對性地設定問題，讓學生由淺入深，不斷擴大認知范圍，提高認知水平。

例：在《落葉變成了什么》一節中，筆者設計了一級問題：落葉為什么會消失呢？而后在此基礎上，再次發問：（1）沒有水也沒有陽光的環境中，落葉會消失嗎？（2）只有水或者陽光的時候，落葉會消失嗎？（3）水和陽光都存在的環境，落葉會消失嗎？在這三個環環相扣的問題中，探究落葉到底去哪兒了？學生通過日常觀察和綜合歸納得出結論，在這個過程中鍛煉自己的思維能力。

4.延展式探索策略，引導學生發散思維，完善知識體系

例：在《觀察螞蟻》的課堂教學中，筆者向同學們提了如下問題：（1）螞蟻喜歡生活在什么樣的環境中？（2）你都見過哪些品種的螞蟻呢？有什么不一樣嗎？（3）螞蟻的壽命有多長呢？

通過這些問題，筆者讓學生思考螞蟻的生長環境以及它的生物特征，并且通過品種問題讓學生對螞蟻的興趣更加濃厚。有同學說：“螞蟻喜歡生活在干燥的地方，因為一下雨就會有‘螞蟻搬家’，所以螞蟻怕水”；而另一位同學則表示：“我見過一種螞蟻，會在下大雨的時候飛出來，所以螞蟻不全是怕水的。”還有一位同學說：“螞蟻有好多種類，有會飛的，有不怕水的，壽命也大不相同，少的只有幾個星期，長的可以活得和人一樣長呢！”

以上幾個問題都沒有唯一的答案，隨著前提條件的不同，就會出現不一樣的情況，很好地激發了學生們探究興趣，促使同學生們更加主動地去拓展關于螞蟻的知識。在這之后，筆者班級內的學生們面對新的事物，逐漸地有了越來越全面的看法，知識體系也越來越完善。

以上幾種方式，各有特點，可以在科學教學活動中交叉使用，以期取得更好的效果。總的來說，要在科學教學中，培養學生的高階思維，首先還是應當轉變教師的教學理念，真正意識到本學科對學生思維培養的重要性，而后采取相應的手段，促使學生思維能力的不斷提升。